DE3413473C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungsverfahren, bei dem eine Vielzahl von Teilnehmern, (im folgenden auch als "Datenübertragungsstationen" oder kurz "Stationen" bezeichnet) mit daran angeschlossenen Rechnern und/oder Endgeräten über eine einzige Ringleitung miteinander verbunden sind und eine Datenübertragung zwischen beliebigen dieser Stationen erfolgen kann.

Bei derartigen Datenübertragungsverfahren darf es immer nur einer Station möglich sein, Daten zu senden. Daher ist eine Steuerung vorzusehen, die die jeweilige, eine Datenaus­ sendung verlangende Station zunächst berechtigt, die Ringleitung zu reservieren, und dafür sorgt, daß nach Beendigung der Datenaussendung die Leitung wieder freigegeben und zur Reser­ vierung durch eine andere Station bereitgestellt wird.

Es ist bekannt, diese Steuerung einer einzelnen, besonderen Station zu übertragen, was zwar den Vorteil aufweist, daß nur diese und nicht alle Stationen mit Leitungssteuerfunktionen ausgerüstet sein müssen, jedoch die Arbeitsgeschwindigkeit der gesamten Anordnung beeinträchtigt, da jede einzelne Station nach Beendigung ihrer Datenaussendung die Steuerstation entsprechend benachrichtigen muß. Zu diesem Typ gehört bei­ spielsweise das aus DE 31 13 332 A1 bekannte Verfahren. Dort wird von der Steuerstation eine zeitliche Überwachung ausgeübt und ein Datenabrufsignal ausgesandt, nach dessen Empfang ein Teilnehmer ein Reservierungssignal mit sich daran anschließenden Daten aussenden kann.

Bei einem anderen Verfahrenstyp sind sämtliche Stationen gleichberechtigt, wobei ein das Senderecht angebendes Freizeichen in der Ringleitung zirkuliert. Wird dieses Zeichen von einer Station, die Daten auszusenden hat, erfaßt, so holt sich diese Station das Zeichen, sendet seine Daten aus und gibt nach Beendigung der Aussendung wieder das Freizeichen aus, um des Senderecht auf eine andere Station zu übertragen. Derartige Verfahren gestatten zwar eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit, erfordern aber in der Regel einen höheren Aufwand bei der Ausführung der einzelnen Stationen.

Zu dem letzteren Typ gehört auch das in US 35 93 290 A offenbarte Verfahren, das dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Freizeichen in einem zwischen Eingang und Ausgang jeder Teilnehmer­ station vorgesehenen Speicherkreis zwischengespeichert und auch dann, wenn diese Station keine eigenen Daten auszusenden hat, nicht unmittelbar an die nächste Station weitergegeben. Die daraus resultierende Verzögerung führt insbesondere bei einer großen Anzahl von an die Ringleitung angeschlossenen Stationen zu einer erheblichen Beeinträchtigung in der Effizienz der Datenübertragung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer Vielzahl von über eine Ringleitung miteinander verbundenen gleichberechtigten Teil­ nehmern anzugeben, bei dem die genannten Verzögerungen nicht auftreten und das daher eine insgesamt höhere Arbeitsgeschwin­ digkeit aufweist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kenn­ zeichenteil des Patentanspruchs 1 angegeben. Danach wird von jeder Station ein empfangenes Freizeichen entweder unmittelbar weitergegeben oder bei Vorliegen von auszusendenden Daten in ein Belegtzeichen umgewandelt und den auszusendenden Daten vorangestellt, wodurch die beschriebenen Verzögerungen vermieden werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der generellen Anordnung eines schleifenförmigen Datenübertragungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 ein Übertragungs-Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Übertragungssystems nach Fig. 1;

Fig. 3 und 4 Übertragungs-Zeitdiagramme zur Erläuterung von in dem System nach Fig. 1 auftretenden Über­ tragungsfehlern;

Fig. 5 Darstellungen der Signalformate des Freizeichens, des Belegtzeichens, einer Blindinformation bzw. einer Dateninformation, wie sie in dem System nach Fig. 1 verwendet werden;

Fig. 6 ein Blockschaltbild des Hardware-Aufbaus einer in Fig. 1 gezeigten Übertragungsstation (2);

Fig. 7 den Schaltungsaufbau einer in Fig. 6 gezeigten Multiplexer-Kanalsteuerung;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 6;

Fig. 9 ein Blockschaltbild des Hardware-Aufbaus der in Fig. 1 gezeigten Überwachungsstation (4);

Fig. 10 Blockschaltbild des Schaltungsaufbaus einer in Fig. 9 gezeigten Multiplexer-Kanalsteuerung; und

Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Steuerung nach Fig. 10.

In der in dem Blockschaltbild nach Fig. 1 gezeigten generellen Anordnung eines schleifenförmigen Datenübertragungs­ systems sind Informationsgeräte (ID 1 . . .IDN), etwa Rechner, verschiedenartige Endgeräte und dergleichen, die örtlich ver­ teilt in Fabriken, Gebäuden, Universitätsgeländen und sonstigen Einrichtungen installiert und die generell mit 1 bzw. individuell mit 1-1 bis 1-N bezeichnet sind, über Übertragungsstationen (ST 1 . . .STN), die generell mit 2 und individuell mit 2-1 bis 2-N bezeichnet sind, zu einem einzelnen Datenübertragungssystem zusammengeschaltet. Die einzelnen Übertragungsstationen 2 sind über eine einzelne Einweg- Übertragungsleitung 3 in Kaskade geschaltet, und bilden ein schleifenförmiges Datenübertragungsnetz, wobei mindestens eine der Übertragungsstationen als spezielle Station bestimmt ist, um die Steuerung und Überwachung des Übertragungsstatus sowie Funktionen der Übertragung und Beseitigung von Über­ tragungsfehlern durchzuführen. Diese spezielle Station ist mit der Bezugsziffer 4 bezeichnet und soll im folgenden als Überwachungsstation (abgekürzt SVT) bezeichnet werden. Jeder der einzelnen Übertragungsstationen dient verschiedenen Funktionen. Dazu gehören beispielsweise die Funktionen der Wiederherstellung und Weiterleitung (Wiederholung) von Signalen, der Steuerung der Reservierung oder Belegung der Leitung, des Empfangs und der Aussendung von seriellen Daten oder Informationen, der Schnittstellensteuerung mit ange­ schlossenen Informationsgeräten, usw. Andererseits führt die Überwachungsstation 4 als Hauptfunktionen die Einleitung eines System-Taktsignals durch, die Kompensation der bei einem Rund­ lauf in der Schleife auftretenden Verzögerung, Verarbeitungs­ vorgänge für den Übertragungsbeginn, die Überwachung des Übertragungszustandes, die Steuerung der Realisierung des Schleifennetzes.

Die Arbeitsweise des in Fig. 1 gezeigten schleifenförmigen Datenübertragungssystems wird nachstehend anhand des Zeitdiagramms nach Fig. 2 erläutert, das einen Zeichen­ weitergabe-Steuerungsbetrieb der Überwachungsstation (SVT) 4 und der Übertragungsstationen (STi, STj) 2, die Sende­ anforderungen aufweisen, zeigt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Zeichensignal aus einem Freizeichen (FT), das angibt, daß die Leitung frei oder nicht belegt ist, und einem Belegt­ zeichen (BT) zusammengesetzt, das die Belegung der Leitung durch eine Übertragungsstation angibt. Die zur Überwachung und Steuerung des Übertragungszustandes be­ stimmte Überwachungsstation (SVT) 4 sendet das den Frei- Zustand der Leitung angebene Freizeichen aus. Danach fährt die Überwachungsstation 4 mit der Aussendung von Blindinfor­ mation DUM fort, um zu verhindern, daß von stromaufwärts angeordneten Stationen kommende Information die Überwachungs­ station 4 passiert. Die eine Aussendung anfordernde Station (STi), die stromabwärts von der Überwachungsstation 4 ange­ ordnet ist und das Freizeichen FT erfaßt hat, wandelt dieses in das Belegtzeichen BT um, das die Belegung der Leitung angibt, um zu verhindern, daß das Senderecht auf eine weitere Übertragungsstation übergeht, die stromabwärts von der Station angeordnet ist, die das Freizeichen erfaßt hat. Nach der Umwandlung des Freizeichens FT in das Belegtzeichen BT sendet die betreffende Übertragungsstation Dateninformationen und anschließend das Freizeichen FT zur Übertragung des Senderechts auf die weitere Station (STj) sowie die Blindinformation DUM aus. Gleichzeitig wird das Belegtzeichen BT, das aus der durch die Übertragungsstation STi durch­ geführten Zeichenumwandlung resultiert, von der Überwachungs­ station 4 erfaßt, woraufhin diese das Aussenden ihrer eigenen Blindinformation beendet und in den Weitergabe-Status zurück­ kehrt, in dem sie zusätzlich zur Überwachung der Zeichen­ information einfach die empfangene Information wiederholt. Das Belegtzeichen BT wird von der Überwachungsstation 4 gelöscht, wodurch es möglich wird, daß die nachfolgenden Dateninformation DATA zur sendenden Station STi zurück­ kehrt. Die weitere stromabwärts angeordnete Übertragungs­ station (STj) 2, die eine Sendeanforderung aufweist und das Freizeichen FT erfaßt, führt einen ähnlichen Arbeitsvor­ gang durch wie die oben erläuterte Übertragungsstation STi, wobei sie der Reihe nach die Dateninformation DATA, das Freizeichen FT und die Blindinformation DUM aussendet, nachdem sie das aufgenommene Freizeichen FT in das Belegtzeichen BT umgewandelt hat. Währenddessen kommt das aus der Umwandlung resultierende Belegtzeichen BT über die im Weitergabe-Status befindliche Überwachungsstation 4 an der vorhergehenden Über­ tragungsstation STi an, die daraufhin die Aussendung ihrer eigenen Blindinformation beendet und anschließend in den Weitergabe-Zustand umschaltet. Ist somit das Belegtzeichen BT empfangen und die Blindinformation DUM gelöscht, so gelangt an die Übertragungsstation STi nach einem Rundlauf über die Schleife die gleiche Information, die von dieser Station selbst ausgesandt worden war. Anschließend bleibt die Übertragungsstation im Weitergabezustand, in dem sie die in der stromaufwärts angeordneten Station erzeugte Infor­ mation weitergibt. Das von der Übertragungsstation STj aus­ gesandte Freizeichen FT kann an die Überwachungsstation 4 gelangen, da keine Übertragungsstation 2 mehr eine Sende­ anforderung aufweist. In diesem Zeitpunkt wandelt jedoch die Überwachungsstation 4, die sich im Weitergabezustand be­ findet und die Zeicheninformation überwacht, das empfangene Freizeichen FT notwendigerweise auch dann in das Belegtzeichen BT um, wenn die Überwachungsstation 4 selbst keine eigene Sendeanforderung aufweist, und sendet unmittelbar nach dieser Umwandlung wieder das Freizeichen FT und anschließend die Blindinformation DUM aus. Inzwischen gelangt das Belegtzeichen BT, das aus der Zeichenumwandlung durch die Überwachungsstation 4 resultiert, an die Übertragungsstation DTj, die daraufhin die Aus­ sendung ihrer eigenen Blindinformation DUM beendet und eben­ so wie die Übertragungsstation STi in den Weitergabezustand gelangt. Damit ist das Belegtzeichen BT absorbiert, woraus sich ergibt, daß nur noch das nachfolgende Freizeichen FT an die Überwachungsstation 4 zurückkehren kann. Da sich die Überwachungsstation 4 zu diesem Zeitpunkt nicht im Weiter­ gabezustand befindet und kontinuierlich die Blindinformation DUM aussendet, wird das von ihr erfaßte Freizeichen FT nicht in das Belegtzeichen BT umgewandelt. Sofern die Überwachungs­ station zu diesem Zeitpunkt keine eigene Information aus­ zusenden hat, werden erneut das Freizeichen FT und anschließend wieder die Blindinformation DUM ausgesandt.

Das schleifenförmige Datenübertragungssystem gemäß dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist also derart ausgelegt, daß immer dann, wenn die Über­ wachungsstation 4 im Weitergabezustand das Freizeichen FT erfaßt, dieses erfaßte Freizeichen notwendigerweise in das Belegtzeichen BT umgewandelt wird und die Überwachungsstation anschließend wieder in den Sendezustand gelangt und erneut das Freizeichen FT aussendet. Diese Anordnung dient dazu, die Funktionen der Überwachung und Steuerung des Übertragungszustandes auf die spezielle Überwachungsstation 4 zu konzentrieren. Andernfalls müßten die beiden Funktionen, nämlich das erneute Aussenden des Freizeichens FT und die Überwachung und Steuerung von Übertragungsfehlern, von jeder der Übertragungsstationen 2 durchgeführt werden, wie sich aus der nachstehenden Erläuterung ergibt.

Fig. 3 zeigt ein Übertragungs-Zeitdiagramm unter der Annahme, daß zum Zeitpunk t 1 in dem von der Übertragungs­ station nach Beendigung der Übertragung ausgegebenen Freizeichen FT ein Übertragungsfehler auftritt, was den Verlust wesentlicher Information bedeutet. In diesem Fall kann die Übertragungsstation STi, die die Übertragung beendet hat, das Belegtzeichen BT nicht erfassen. Infolgedessen kann diese Station STi nicht in den Weitergabezustand umschalten und fährt mit der Aussendung der Blindinformation DUM fort. Die Überwachungsstation 4 ist jedoch so aufgebaut, daß sie die Periode für den Rundlauf der Zeicheninformation selbst im Weitergabezustand ständig überwacht. Dieser Selbstüber­ wachungsmechanismus der Überwachungsstation wird zum Zeit­ punkt t 2 ungültig, sofern das Zeichen nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne To auftritt. Die Überwachungsstation fährt daher mit der Aussendung des Belegtzeichens BT fort, bis ein Rundlauf dieses Zeichens bestätigt worden ist. Wird das Belegtzeichen BT nach einem solchen Rundlauf zum Zeit­ punkt t 3 erfaßt, so wird erneut das Freizeichen FT ausgesandt und die Übertragung durch die anschließende Aussendung der Blindinformation DUM wiederhergestellt. Auf diese Weise kann die Übertragungsstation STi, deren Aussendung beendet worden ist, in den Weitergabezustand umgeschaltet werden, nachdem das von der Überwachungsstation 4 nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne To ausgesandte Belegtzeichen BT erfaßt worden ist. Tritt bei einer der Übertragungsstationen STj später eine Sendeanforderung auf, so erfaßt diese Station das von der Überwachungsstation 4 erneut ausgesendete Freizeichen FT, wandelt es in das Belegtzeichen BT um und sendet anschließend die Dateninformation DATA aus. Auf diese Weise läßt sich der normale Übertragungsbetrieb wieder­ herstellen.

Fig. 4 zeigt ein Übertragungs-Zeitdiagramm unter der Annahme, daß zum Zeitpunkt t 1 in dem von einer der Über­ tragungsstationen STi nach Fig. 2 ausgesendeten Belegt­ zeichen ein Übertragungsfehler auftritt, wobei wiederum wesentliche Information verloren geht. In diesem Fall wird die Überwachungsstation 4 nicht in den Weitergabezustand umgeschaltet, da sie das Belegtzeichen BT nicht erfassen kann. Infolgedessen fährt die Überwachungsstation 4 mit der Aus­ sendung der Blindinformation DUM fort. Andererseits sendet die betreffende Übertragungsstation STi nacheinander das Belegtzeichen BT, die Dateninformation DATA und das Frei­ zeichen FT aus und fährt dann mit der Aussendung der Blind­ information DUM fort. Tritt jedoch innerhalb der vorge­ gegebenen Zeitspanne To kein Zeichen auf, so bestätigt die Überwachungsstation 4 den Ablauf dieser Zeitspanne. In diesem Fall erfolgt die Wiederherstellung der Übertragung durch einen Vorgang, der dem anhand von Fig. 3 oben beschriebenen Vorgang ähnlich ist.

Ferner kann auch eine Situation auftreten, in der eine Fortsetzung der Übertragung dadurch unmöglich wird, daß ein Übertragungsfehler auftritt, bei dem eine Zeicheninformation plötzlich entsteht. Auch in diesem Fall läßt sich die Über­ tragung durch einen ähnlichen Vorgang wie in dem Fall, bei dem die Zeicheninformation verloren geht, wiederherstellen. Insofern erübrigt sich eine weitere Beschreibung.

Wie aus den obigen Darlegungen hervorgeht, besteht bei keiner der einzelnen Übertragungsstationen 2 die Notwendig­ keit, das Freizeichen FT erneut auszusenden, da das von einer beliebigen Übertragungsstation ausgesandte Freizeichen auf jeden Fall zu dieser Station zurückkehrt, nachdem es durch die nachfolgende, eine Sendeforderung aufweisende Station oder durch die Überwachungsstation 4 in das Belegt­ zeichen umgewandelt worden ist. Da ferner der Rundlauf der Zeicheninformation von der Übertragungsstation 4 selbst nach der Aussendung des Freizeichens FT oder dem Umschalten der Station 4 in den Weitergabezustand überwacht wird, ist es nicht erforderlich, eine Überwachung auf Übertragungs­ fehler in den einzelnen Übertragungsstationen durchzuführen.

In Fig. 5 sind Beispiele für Formate der oben beschriebenen Informationssignale gezeigt, wobei das Format des Freizeichen FT bei (a), das Format des Belegtzeichens BT bei (b), das Format der Blindinformation DUM bei (c) und das Format der Dateninformation DATA bei (d) dargestellt ist. Die bei (d) gezeigte Dateninformation DATA wird aufgrund des durch das HDLC-System (High-Level Data Link Controls) ge­ forderte Rahmenformat aufbereitet und setzt sich zusammen aus einer Kennungsinformation F (01111110), die Informations- Interpunktionen angibt, einem Zieladressenabschnitt DA, einem Steuerabschnitt C, der den Rahmentyp angibt und die wiederholte Übertragung steuert, einem Sendeadressenab­ schnitt SA, einem Informationsabschnitt I, einem Fehler­ prüfabschnitt FCS und dergleichen. Von dem Zieladressen­ abschnitt DA bis zum Fehlerprüfabschnitt FCS werden Null- Bits derart angeordnet, daß nicht mehr als fünf "1"-Bits hintereinander auftreten. Auf diese Weise läßt sich die Kennung F (01111110) ohne weiteres aufgrund der Tatsache erkennen, daß hier sechs "1"-Bits aufeinander folgen. Um eine Erkennung der Zeicheninformation in ähnlicher Weise zu ermöglichen, weist das in Fig. 5 bei (a) gezeigte Frei­ zeichen FT acht aufeinanderfolgende "1"-Bits und das Belegt­ zeichen BT sieben aufeinanderfolgende "1"-Bits auf. Während ferner die bei (c) gezeigte Blindinformation DUM aus einer Folge von Null-Bits aufgebaut ist, kann diese Information auch durch eine Folge von Kennungen F dargestellt werden. Dadurch, daß die Formate der Informationssignale auf diese Weise vorbereitet werden, läßt sich die Umwandlung des bei (a) gezeigten Freizeichens FT in das bei (b) gezeigte Belegt­ zeichen BT in den einzelnen Übertragungsstationen 2 und in der Überwachungsstation 4 in einfacher Weise dadurch be­ werkstelligen, daß lediglich das achte "1"-Bit in ein Null- Bit invertiert wird.

In der in dem Blockschaltbild nach Fig. 6 hardwaremäßig gezeigten Übertragungsstation 2 werden die verschiedenen, auf der Übertragungsleitung 3 a ankommenden Signale von einem Empfänger 201 aufgenommen, mittels eines Demodulators 203 demoduliert und als empfangene Information oder Daten RD einer Übertragungs-Steuereinheit 100 zugeführt. Die Übertragungs-Steuereinheit (TCU) 100 dient in erster Linie zur Steuerung des Empfangs und der Übertragung des in Fig. 5 bei (d) veranschaulichten Dateninformations-Rahmens (DATA) und umfaßt eine Mikroprozessoreinheit 101, eine Ver­ kehrsschaltung 102, die als LSI-Schaltung (large scale intergrated circuit) ausgeführt ist, eine LSI-Ein/Ausgabe­ steuerung 103, eine ebenfalls in LSI-Technik ausgeführte direkte Speicherzugriffsteuerung (DMAC) 104, eine LSI-Zeit­ geber-Unterbrechungssteuerung (105), eine Schnittstellen- Steuereinheit 106 und eine Speichereinheit 107, die einen ROM (read-only memory) und einem RAM (random access memory) enthält, wobei alle diese Einheiten über einen gemeinsamen Bus 108 miteinander verbunden sind.

Eine phasenstarre Schleife (PLL) 202 dient dazu, aus dem Ausgangssignal des Empfängers 201 ein Taktsignal 2 TR herauszulösen, das als Taktsignal in dem Demodulator 205 und einem weiter unten beschriebenen Modulator 215 verwendet wird. Dieses Taktsignal 2 TR wird außerdem in einer Flipflop- Stufe 204 einer Frequenzteilung unterzogen, so daß ein Takt­ signal TR abgeleitet wird.

Das empfangene Informationssignal RD liegt gemeinsam mit dem Taktsignal TR am Eingang eines UND-Gliedes 205, dessen Ausgangssignal dem Zähleingang eines Zählers 207 zu­ geführt wird. Der Zähler 207 dient dazu, die Anzahl von auf­ einanderfolgend zugeführten "1"-Bits zu zählen. Solange die Bitstellen der empfangenen Information Null sind, wird der Zähler 207 durch das Ausgangssignal eines NICHT-Gliedes 206 immer wieder zurückgestellt. Der Inhalt des Zählers 207 wird über einen Komparator 208 mit einem eingegebenen Wert (0111) verglichen. Bei Gleichheit, d. h. wenn sieben "1"-Bits aufeinanderfolgend eingegeben worden sind, erzeugt der Komparator 208 ein Ausgangssignal SZD="1" und benachrichtigt entsprechend eine Multiplexer-Steuerlogik 200.

Durch das Signal SZD="1" wird ein Flipflop 209 gesetzt, das durch das Ausgangssignal eines ODER-Gliedes 213 zurück­ gesetzt wird. Ist das nach dem Setzen des Flipflops 209 ein­ gegebene Bit der empfangenen Information RD eine "1", so wird ein UND-Glied 210 aufgesteuert, das ein Signal FTD="1" abgibt. Dieses Signal gibt die Erfassung des Freizeichens mit acht aufeinanderfolgenden "1"-Bits an und wird der Multi­ plexer-Steuerlogik 200 zugeführt.

Ist andererseits das unmittelbar nach dem Setzen des Flipflops 209 eingegebene Bit der empfangenen Information RD eine "0", so wird über ein NICHT-Glied 212 ein UND-Glied 211 aufgesteuert, das ein Ausgangssignal BTD="1" erzeugt. Dieses Signal repräsentiert das Belegtzeichen mit sieben aufeinanderfolgenden "1"-Bits und wird ebenfalls der Multi­ plexer-Steuerlogik 200 zugeführt.

Da das Flipflop 209 durch das Ausgangssignal des oben erwähnten ODER-Gliedes 213 zurückgesetzt wird, erfolgt diese Rücksetzung entweder durch FTD="1" oder durch BTD="1". Zusätzlich zu den oben erwähnten Signalen SZD, FTD und BTD werden der Multiplexer-Steuerlogik 200 ein anfängliches Unterbrechungssignal INI von der Ein/Ausgabesteuerung 103, ein Signal CDI zur Bezeichnung der Überwachungs- oder der Übertragungsstation, ein Rahmenübertragungs-Anforderungssignal REQ und ein Rahmenübertragungs-Beendigungssignal FRS von der Verkehrsschaltung 102 zugeführt, woraus die Multi­ plexer-Steuerlogik 200 ein Wahlsignal SMS für einen Multi­ plexer 214 und ein Rahmenübertragungs-Zeitsteuersignal FRT für die Verkehrsschaltung 102 erzeugt. Der Multiplexer 214 ist mit einer Eingangsklemme T 1 für die empfangene Infor­ mation RD, einer Eingangsklemme T 2 für das "1"-Bit, einer Eingangsklemme T 3 für das "0"-Bit und einer Eingangsklemme T 4 für die Datenübertragungsinformation von der Verkehrs­ schaltung 102 versehen, wobei die entsprechenden Eingangs­ signale durch das von der Multiplexer-Steuerlogik 200 zuge­ führte Wahlsignal SMS angesteuert werden.

Das Ausgangssignal des Multiplexers 214 wird von dem Modulator 215 moduliert und über einen Sender 216 auf eine Übertragungsleitung 3 b ausgegeben.

Die Schnittstellen-Steuereinheit 106 ist an einen Rechner oder ein sonstiges Gerät 1 angeschlossen.

Gemäß dem Blockschaltbild nach Fig. 7 ist die Multi­ plexer-Steuerlogik 200 aus Flipflops 221, 223 und 225, UND- Gliedern 222, 224 und 226, einem Zähler 227, einem Komparator 228 und einer Steuerlogik 220 aufgebaut.

Das Flipflop 221 wird durch das von der Ein/Ausgabe­ steuerung 103 erzeugte Rahmenübertragungs-Anforderungssignal REQ gesetzt und durch das die anschließende Erfassung des Frei­ zeichens angebende Freizeichen-Erfassungssignal FTD="1" zu­ rückgesetzt. Das Flipflop 221 wird gleichzeitig mit dem Setzen des Flipflops 223 vom Ausgangssignal des UND-Gliedes 222 rück­ gesetzt.

Das Flipflop 223 wird durch das Übertragungs-Beendigungs­ signal FRS aus der Verkehrsschaltung 102 zurückgesetzt. Solange das Flipflop 223 gesetzt ist, führt das UND-Glied 224 das Übertragungs-Zeitsteuersignal FRT der Verkehrsschaltung 102 zu.

Das Flipflop 225 wird durch einen von der Steuer­ logik 210 zugeführten Zeichenübertragungs-Aktivierungsbe­ fehl TST gesetzt und durch das Zeichensende-Endsignal TKS zurückgesetzt. Im gesetzten Zustand des Flipflops 225 wird das Taktsignal TR über das UND-Glied 226 dem Zähler 227 zugeführt, so daß dessen Inhalt erhöht wird. Hat der Inhalt des Zählers 227 den Wert "8" erreicht, so erzeugt der Komparator 228 an seinem Ausgang ein Koinzidenzsignal. das das Zeichensende-Endsignal TKS bildet.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der in Fig. 6 und 7 gezeigten Schaltkreise anhand von Fig. 8 erläutert werden.

In der Station 2 wird das dem Multiplexer 214 zuge­ führte Wahlsignal SMS derart geleitet, daß die Eingangs­ klemme T 1 angesteuert wird (was durch SMS←T 1 dargestellt ist), und es wird das Vorhandensein oder Fehlen des Sende­ anforderungssignals REQ von der Ein/Ausgabesteuerung 103 geprüft, während die empfangene Information RD wiederholt oder weitergeleitet wird. Steht das Sendeanforderungssignal REQ an, so setzt die Multiplexer-Steuerlogik 200 das Flip­ flop 221 gemäß Fig. 7. Werden in diesem Zustand in der empfangenen Information RD sieben aufeinanderfolgende "1"-Bits erfaßt, so ist das Ausgangssignal SZD des Kompa­ rators 208 eine logische "1", woraufhin das Wahlsignal SMS die Eingangsklemme T 3 ansteuert. Der Multiplexer 214 erzeugt daher anschließend das "0"-Bit als Ausgangssignal, was be­ deutet, daß der Multiplexer 204 das durch sieben aufeinander­ folgende "1"-Bits repräsentierte Belegtzeichen abgibt.

Der als nächstes auszuführende Verarbeitungsschritt hängt davon ab, ob in der empfangenen Information RD das Freizeichen FTD oder das Belegtzeichen BTD erfaßt wird. Falls BTD="1", d. h. falls das Belegtzeichen BTD erfaßt wird, steuert das Wahlsignal SMS die Eingangsklemme T 1 an, um das nächste Signal SZD="1" abzuwarten. Falls FTD="1", d. h. falls das Freizeichen erfaßt wird, wird durch das Wahl­ signal SMS die Eingangsklemme T 4 des Multiplexers 214 ange­ steuert, so daß die Ausgabe der Informationsdaten von der Verkehrsschaltung 102 freigegeben wird. Ist das Rahmenüber­ tragungs-Endsignal FRS="1", so wird das Flipflop 223 gesetzt, was dazu führt, daß das über das UND-Glied 224 der Verkehrsschaltung 102 zugeführte Rahmenübertragungs- Zeitsteuersignal FRT beendet wird.

Anschließend wird durch das Wahlsignal SMS die Eingangs­ klemme T 2 des Multiplexers 214 angesteuert, um das Zeichen­ übertragungs-Aktivierungssignal TST auf "1" zu setzen. So­ dann prüft der Komparator 228, ob die Aussendung des Zeichens beendet (d. h. TKS="1") ist. Für TKS="1" wird das Wahl­ signal SMS, das bewirkt, daß der Multiplexer 214 die Ein­ gangsklemme T 3 ansteuert, erzeugt. Dieser Zustand wird aufrechterhalten, bis das Belegtzeichen BTD zu "1" wird. Solange die Eingangsklemme T 3 angesteuert ist, erzeugt der Sender 216 ständig "0"-Signale als Blindinformation DUM.

Wird das Belegtzeichen BTD="1", so wird der Wieder­ holungs-Betrieb wieder aufgenommen, in dem die Eingangs­ klemme T 1 des Multiplexers 214 angesteuert wird und sich die gleichen Vorgänge wiederholen.

In dem in Fig. 9 gezeigten Blockschaltbild für den Hardware-Aufbau der Überwachungsstation 4 sind die gleichen Bezugszeichen verwendet wie für die entsprechenden Teile der in Fig. 6 veranschaulichten Übertragungsstation 2. In der Überwachungsstation 4 dient das Ausgangssignal des Demodulators 203 zur Aufbereitung der empfangenen Information RD mittels eines FIFO-Puffers (first-in first-out buffer) 401.

Während des Ausgangssignals TR des Flipflops 202 als Eingangs-Taktsignal für den FIFO-Puffer 401 dient, wird dessen Ausgangs-Taktsignal durch ein Taktsignal TS gebildet, das dadurch gewonnen wird, daß das Ausgangssignal 2 TS eines Oszillators 403 mitttels eines Flipflops 402 in seiner Frequenz unterteilt wird.

Der FIFO-Puffer 401 dient zur Kompensation der Lauf­ zeit für einen Schleifen-Rundlauf. Der Multiplexer-Steuer­ logik 200 nach Fig. 6 entspricht eine Multiplexer-Steuer­ logik 400, die zusätzlich mit einem Überwachungs-Zeitgeber 421, einem Wahlbefehl FBS zur Auswahl des Freizeichens oder des Belegtzeichens sowie einem in Fig. 10 näher gezeigten Multiplexer 422 versehen ist. Der Steuerlogik 220 nach Fig. 7 entspricht eine in Fig. 10 näher gezeigte Steuer­ logik 420, die sich von der früheren entsprechend den unter­ schiedlichen Bezugszeichen unterscheidet.

Der Überwachungs-Zeitgeber 421 beginnt die Zählung bei Auftreten des von der Steuerlogik 420 erzeugten Wiederbeginn- Befehls RSE und erzeugt ein Zeitablaufsignal TMO, sofern nicht innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne To ein Stopp­ befehl STP auftritt. Der Multiplexer 422 führt dem Ver­ gleicher 228 Bezugssignale zum Vergleich mit dem Frei­ zeichen (1000=8) bzw. dem Belegtzeichen (0111=7) zu. Das in Fig. 11 gezeigte Flußdiagramm veranschaulicht die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 9.

In der Multiplexer-Steuerlogik 400 erzeugt zunächst die Steuerlogik 420 einen Wahlbfehl FBS zur Auswahl des Freizeichens. Sodann wird durch das Wahlsignal SMS die Eingangsklemme T 2 des Multiplexers 214 angesteuert, während das Zeichenübertragungs-Aktivierungssignal TST auf "1" ge­ setzt ist.

Nach Beendigung der Aussendung des Zeichens (TKS="1") wird durch das Wahlsignal SMS die Eingangsklemme T 3 ange­ steuert, so daß die Blindinformation (nur "0"-Bits) ausge­ geben werden kann. Gleichzeitig mit dem Aussenden der Blind­ information wird der Wiederbeginn-Befehl RES für den Über­ wachungs-Zeitgeber 421 auf "1" gesetzt, um die Überwachung mit dem Zeitgeber 421 durchzuführen.

Wird das Freizeichen erfaßt (d. h. FTD="1"), so wird dem Überwachungs-Zeitgeber 421 der Stoppbefehl (STP="1") zugeführt, um den schrittweisen Betrieb des Zeitgebers anzu­ halten. Falls das Freizeichen nicht erfaßt wird, wird ge­ prüft, ob das Besetztzeichen vorliegt (BTD="1"). Ist dies der Fall, so wird durch das Wahlsignal SMS die Eingangsklemme T 1 des Multiplexers 214 angesteuert, um den Wiederholungs­ betrieb herzustellen, während gleichzeitig dem Überwachungs- Zeitgeber 421 der Wiederbeginn-Befehl RES="1" zugeführt wird.

Sofern das Belegtzeichen BTD="1" nicht erfaßt wird, wird geprüft, ob die vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist (TMO="1") oder nicht. Falls TMO="0" ist, wird erneut geprüft, ob das Freizeichen FTD="1" vorliegt. Nach Auftreten des Zustandes TMO="1" wird festgestellt, daß auf der Leitung ein Fehler vorliegt, und das Signal FBS wurd auf BT ge­ setzt, so daß das Belegtzeichen- Wahlsignal erzeugt werden kann. Durch das Wahlsignal SMS wird dann die Eingangsklemme T 2 des Multiplexers 214 angesteuert, wodurch dem Überwachungs- Zeitgeber 421 der Stoppbefehl (STP="1") zugeführt wird.

Als nächstes wird der Zeichensendebefehl TST="1" aus­ gegeben, und es wird geprüft, ob die Zeichenaussendung beendet worden ist (TKS="1") oder nicht. Nach Beendigung der Zei­ chenaussendung (TKS="1") wird geprüft, ob das Belegtzeichen vorliegt (BTD="1") oder nicht. Für den Zustand BTD="0" wird das Belegtzeichen wiederholt ausgesendet. Für den Fall BTD="1" wird festgestellt, daß der Fehler auf die Leitung beseitigt ist. Demgemäß wird das Signal FBS auf FT gesetzt, so daß das Freizeichen ausgesandt werden kann.

Wird nach Aussenden des Freizeichens dieses erneut erfaßt, so wird geprüft, ob das Rahmenübertragungs-Anforderungs­ signal REQ vorliegt oder nicht. Für REQ="0" wird der Frei­ zeichen-Sendemodus wieder aufgenommen. Im Falle REQ="1" steuert das Wahlsignal SMS die Eingangsklemme T 4 an, um den Übertragungsrahmen von der Verkehrsschaltung 102 über den Modulator 215 und den Sender 216 auf der Übertragungsleitung 3 b auszugeben. Nach Erfassung des Signals FRS="1", das die Beendigung der Übertragung anzeigt, wird der Freizeichen- Sendemodus erneut aufgenommen. Wird nach Aussendung des Freizeichens das Belegtzeichens erfaßt (BTD="1"), so wählt das Signal SMS die Eingangsklemme T 1 des Multiplexers 214, um den Wiederholungs- oder Wiedergabemodus einzurichten, wobei dem Überwachungs-Zeitgeber der Wiederbeginn-Befehl RES="1" zugeführt wird. Anschließend wird geprüft, ob SZD="1" ist oder nicht. Im Falle SZD="0" wird geprüft, ob die Zeit abgelaufen ist oder nicht. Bei Erfassung des Zeitablauf-Signals (TMO="1") wird die Routine (A) durchge­ führt, die die Ausgabe des Belegtzeichens gestattet (FB=BT). Nach Erfassung des Signals TMO="0" wird erneut geprüft, ob SZD="1" ist oder nicht. Wird SZD="1" erfaßt, so steuert das Wahlsignal SMS die Eingangsklemme T 3 des Multiplexers an, d. h. SMS=T 3, um zu prüfen, ob BTD="1" oder FTD="1" ist. Im Falle BTD="1", wird die Routine (B) ausgeführt, um den Wiederholungsmodus wieder aufzunehmen. Ist andererseits FTD="1" so wird eine Routine (C) ausgeführt, um dem Überwachungs-Zeitgeber 421 den Stoppbefehl (STP="1") zuzuführen.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird ein schleifenförmiges Datenübertragungssystem vorgesehen, bei dem nur die Überwachungsstation eine Erfassung von Über­ tragungsfehlern sowie die Steuerung, etwa die Wiederher­ stellung, durchführt und so ausgelegt ist, daß sie das im Laufe der Wiederherstellung und Wiederholung der empfangenen Information erfaßte Freizeichen in das Belegtzeichen um­ wandelt, bevor sie erneut das Freizeichen aussendet. Aufgrund dieser Eigenschaften sind die einzelnen Übertragungsstationen frei von Aufgaben der Erfassung von Übertragungsfehlern, der Steuerung der Wiederherstellung sowie der Steuerung zum er­ neuten Aussenden des Zeichens, wodurch sich die Übertragungs- Verarbeitung vereinfachen läßt.

Claims (3)

1. Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer Vielzahl von Teilnehmern (2, 4) über eine Ringleitung (3), bei dem alle Teilnehmer (2, 4) gleichberechtigt sind, ein ausgezeichneter Teilnehmer (4) jedoch eine zentrale Überwachungsfunktion ausübt, bei dem ein Freizeichen (FT) generiert wird, daß mit nachfolgender Blindinformation (DUM) auf der Ringleitung (3) zirkuliert, bei dem jeder Teilnehmer (2, 4) nach Empfang des Freizeichens (FT) auch wieder ein solches mit oder ohne voran­ gestellten zu sendenden eigenen Daten (DATA) und nachfolgender Blindinformation (DUM) aussendet, und bei dem jeder Teilnehmer (2, 4) ankommende Daten anderer Teilnehmer wieder aussendet, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Teilnehmer (2, 4) seinen zu sendenden Daten (DATA) ein Belegtzeichen (BT) voranstellt und immer vom eigenen Aussenden eines Belegtzeichens (BT) an in einem Sendezustand ist, in dem er empfangsseitig zwar mithört, jedoch das Empfangene nicht weitergibt,
daß jeder Teilnehmer (2, 4) nach Empfang eines Belegtzeichens (BT) im Sendezustand in einen Weitergabezustand über­ geht, in dem er alles Empfangene weitergibt, und
daß der ausgezeichnete Teilnehmer (4) zusätzlich auch ohne zu sendende Daten (DATA) nach Empfang eines Freizeichens (FT) im Weitergabezustand vor Aussenden desselben ein Belegt­ zeichen (BT) aussendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgezeichnete Teilnehmer (4) einen Überwachungs-Zeitgeber (421) aufweist, der die Abwesenheit des Freizeichens (FT) und des Belegtzeichens (BT) während einer vorgegebenen Zeitspanne (To) erfaßt und nach Ablauf dieser Zeitspanne (To) ein Belegt­ zeichen (BT) sowie nach Bestätigung der Rückkehr dieses Belegtzeichens (BT) ein Freizeichen (FT) aussendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Freizeichens (FT) und das Belegtzeichen (BT) Bitmuster aufweisen, die sich nur in der niedrigsten Bitstelle voneinander unterscheiden.