WO2008009248A1 - Arrangement and method for transmission of data - Google Patents

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WO2008009248A1
WO2008009248A1 PCT/DE2006/001269 DE2006001269W WO2008009248A1 WO 2008009248 A1 WO2008009248 A1 WO 2008009248A1 DE 2006001269 W DE2006001269 W DE 2006001269W WO 2008009248 A1 WO2008009248 A1 WO 2008009248A1
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WO
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communication
data
quality
transmission
communication devices
Prior art date
Application number
PCT/DE2006/001269
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andre Suhr
Karl-Heinz Weber
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • H04L12/40176—Flexible bus arrangements involving redundancy

Definitions

  • the invention relates to an arrangement having a guide device, at least one communication device connected to the guide device and at least one data transmission device which is connected to the communication device via a communication path.
  • a routing device can be connected to a plurality of communication devices in the form of telecontrol nodes via a LAN (Local Area Network) network.
  • Telecontrol nodes are also known in English as DA (Data Acquisition) or FE (Front End) components.
  • Telecontrol devices eg field devices or protective devices
  • Telecontrol devices which serve as a data transmission device and transmit measured values or the like as data to the telecontrol nodes, are also connected to the telecontrol nodes.
  • transducers or the like may be connected, the information of which transmit the telecontrol devices to the telecontrol nodes as data.
  • the invention has for its object to provide an arrangement in which a particularly good transmission quality is achieved on the way to the guide for the data.
  • the data transmission device communicates with at least two interconnected communication devices via a respective communication path and transmits data to each of the communication devices
  • the communication devices are each configured such that they allow the transmission quality of their communication path the data transmission device, form a quality value describing the transmission quality of the communication path and send its quality value to the respective other communication devices
  • the communication devices are each configured to compare the quality value of the own communication path with those of the other communication paths and the communication device that the has the largest own quality value, the data of the data transmitting device forwards to the guide and the remaining commun ication devices do not forward the data of the data transmission device to the guide or let it pass on.
  • a significant advantage of the arrangement according to the invention is the fact that an optimal transmission quality with respect to the data reaching the guide is achieved; This is due to the inventively provided preselection of that communication device which is connected to the data transmission device via the best transmission path.
  • connection eg network, Data bus, etc.
  • connection eg network, Data bus, etc.
  • the preselection of the best communication device for forwarding the data it is ensured that only the data of a single communication device reach the guiding device and the poorly transmitted data of the other communication devices are retained (eg discarded or only stored locally).
  • a third significant advantage of the invention is that the availability of the data transmitting device is increased and the reaction times are shortened.
  • the communication devices repeat the transmission quality, preferably regularly, determine and exchange with each other and the communication device that transmits the data of the data transmission device to the guide is forwarded, as soon as another of the communication devices determines a better transmission quality.
  • Two data transmission devices are preferably connected to at least one of the communication devices, wherein the determination of the quality values as well as the selection of the communication device forwarding the data transmission device are carried out individually for each data transmission device.
  • the guiding device is preferably connected to the at least two communication devices via a data transmission network or via a data transmission bus. About this Data transmission network or via this data transfer bus and the at least two communication devices can be interconnected.
  • the communication paths may be formed for example by a radio link, a telephone or modem connection or a high voltage line with data signals modulated thereon.
  • the data transmission device can be formed by a telecontrol device and / or the at least two communication devices in each case by a remote acting node.
  • the data transmission device can be formed, for example, by an automation device.
  • a measuring sensor or a switch can be connected to the data transmitting device, which supplies the information transmitted as data to the guiding device to the data transmitting device.
  • the invention also relates to a method for transmitting data from a data transmission device to a guidance device, in which the data is transmitted via at least one communication device. and at least via a communication path.
  • the invention is in this respect the task of specifying a method in which a particularly high transmission quality of the data is achieved on their way to the guide.
  • this object is achieved in that the data is transmitted to at least two communication devices via a respective communication path, the transmission quality of the communication paths is checked and a quality value describing the transmission quality of the respective communication path is formed and the quality values of the communication paths are compared and with the communication device having the highest quality value, the data is forwarded to the guide.
  • the invention also relates to a communication device for use in an arrangement as described above.
  • the communication device to have a device, in particular a microprocessor device or a data processing system (DV system), which is programmed in such a way that the communication device determines the transmission quality of its grain.
  • a device in particular a microprocessor device or a data processing system (DV system)
  • DV system data processing system
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an arrangement according to the invention, in which a data transmission device is connected to two communication devices via two physically separate communication paths,
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an inventive arrangement in which a data transmission means is connected to two communication devices by means of a splitter
  • Figure 3 shows a third embodiment of an inventive arrangement. in which in each case two data transmission devices are connected to two communication devices
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of an arrangement according to the invention, in which the communication devices are connected to one another by means of a separate communication network
  • Figure 5 shows a fifth embodiment of an inventive arrangement in which three communication devices are connected to a data transmitting device
  • Figure 6 shows an example of a hysteresis curve that controls the switching of the communication devices.
  • FIG. 1 shows a guide device 10 which, for example, forms part of a guidance system for an energy transmission system.
  • the guide device 10 With its connection AlO, the guide device 10 is connected to a data transmission network 20.
  • the data transmission network 20 can be, for example, an Ethernet-compatible network (eg a LAN) via which data is transmitted in the form of data packets in accordance with the Internet protocol.
  • the two communication devices 30 and 40 Connected to the data transmission network 20 are two communication devices 30 and 40, namely a first communication device 30 with its network connection N30 and a second communication device 40 with its network connection N40.
  • the two communication devices 30 and 40 may be, for example, telecontrol nodes of the control system.
  • the two communication devices 30 and 40 are connected to a data transmission device 50, which may be a telecontrol device of the control system, for example.
  • the data transmission device 50 is connected with its one output A50a to a communication path 60 which establishes the connection to an input E30 of the first communication device 30.
  • the data transmission device 50 is connected to a second communication path 70, which connects the data transmission device 50 to an input E40 of the second communication device 40.
  • a multiplicity of data sources 100 are connected to the data transmission device 50, which transmit measured values, switching states or other information I to the data transmission device 50.
  • the data sources may be, for example, measuring sensors, transducers, switches or the like.
  • the arrangement according to FIG. 1 can be operated as follows:
  • the data sources 100 send their respective measurement data or information I to the data transmitter 50. This collects the measurement data or information from the data sources 100 and transmits them in unprocessed or processed form to the two communication devices 30 and 40 as data D. For this purpose, it feeds the data D in the first communication path 60 and in the second communication path 70, so that the data D to each of the two communication devices 30 and 40 can get.
  • the two communication devices 30 and 40 are each designed such that they can measure the transmission quality of their associated communication path 60 or 70, with which they are connected via the input E30 or E40, and can determine a quality value that describes the transmission quality.
  • the determination of the quality value can be based on different criteria and relate, for example, to different layers of the Open Systems Interconnection Reference Model (OSI) layer model:
  • OSI Open Systems Interconnection Reference Model
  • the quality value can refer to the physical transmission level and take into account whether the signal-to-noise ratio is determined by the communication path within a predetermined range or whether the resting level of the communication path is correct.
  • the quality value may also refer to the so-called link layer and quantify bit errors or checksum errors or other information distortions.
  • the quality value can also relate to the network layer and take into account whether data of unknown or foreign subscribers, for example due to crosstalk of lines, are also detected in a disturbing manner.
  • the quality value may also relate to the transport layer and take into account, for example, time-out errors or the like.
  • the selection of which of the named criteria is used for determining the quality value is preferably made dependent on the physical operation of the two communication paths 60 and 70.
  • the quality values in the two communication devices 30 and 40 should preferably be formed in an identical manner, so that comparable quality values are available.
  • a quality value Q1 is formed in the first communication device 30, which quantitatively describes the transmission quality of the first communication path 60.
  • the second communication device 40 generates a second quality value Q2 which describes the transmission quality on the second communication path 70.
  • the two communication devices 30 and 40 exchange their quality values via the data transmission network 20 so that both quality values Q1 and Q2 are available both in the first communication device 30 and in the second communication device 40.
  • Both communication devices are now configured such that they compare the present quality values Q1 and Q2 with each other and determine which of the two quality values Q1 and Q2 indicates a better transmission quality and thus determines the more suitable communication path. If, for example, the first quality value Q1 is greater than the second quality value Q2, this would mean that the first communication path 60 has a better transmission quality than the second communication path 70. In a corresponding manner, a larger second quality value Q2 would indicate a better transmission quality of the second communication path 70.
  • the first communication path 60 offers a better transmission quality and thus the first quality value Q1 is greater than the second quality value Q2:
  • Quality value Q2 and thus the communication path 60 connected at its input E30 has better transmission characteristics than the second communication path 70 will they forward the received data D via the data transmission network 20 to the routing device 10, which will further process the data D below.
  • the second communication device 40 will find that the communication path 70 connected to its input E40 has worse characteristics than the first communication path 60, and thus that the received data D present in the second communication device 40 is less trustworthy than the one corresponding data D received in the first communication device 30.
  • the second communication device 40 will thus not consider the received data D any further and, in particular, will not forward it further to the guide device 10.
  • the data D received in the second communication device 40 is therefore discarded.
  • the two communication devices 30 and 40 which continuously measure the quality values Q1 and Q2, preferably regularly or periodically, determine that the quality values Q1 and Q2 change and the second quality value Q2 becomes greater than the first quality value Q1. In this case, there will be a switching within the two communication devices 30 and 40 such that subsequently the second communication device 40 to the data D to the guiding device 10 forwards and the first communication device 30 discards the received data D.
  • a hysteresis behavior is preferably implemented in each of the two communication devices is shown by way of example in FIG.
  • switching from the first communication device 30 to the second communication device 40 occurs only when the difference Q1-Q2 between the two quality values Q1 and Q2 falls below a predetermined threshold value .DELTA.Q.sub.min, and that switching occurs from the second communication device 40 to the first communication device 30 only when the difference Q1-Q2 exceeds a predetermined threshold value ⁇ Qmax: As long as the difference Q1-Q2 lies between ⁇ Qmin and ⁇ Qmax, that communication device remains connected to the guide device 10 which already has its data D has transmitted to the guide 10, whereby an unnecessary switching of the communication devices 30 and 40 is avoided.
  • the switching state Sl represents the state that the data of the communication device 30 are forwarded to the guide 10; the switching state S2 shows the case that the data of the communication device 40 are forwarded to the guide 10.
  • 2 shows a second embodiment of an inventive arrangement is shown.
  • the data transmitting device 50 is connected to the two communication devices 30 and 40 via only a single port A50.
  • a common line 200 is connected, which is in communication with a Y-branch 210.
  • Y-branch 210 Connected to the Y-junction 210 are two branch lines 220 and 230 which connect to the two communication devices 30 and 40.
  • the first communication path 60 is thus formed by the common line 200, the Y-branch 210 and the branch line 220; the second communication path 70 is formed by the common line 200, the Y-branch 210 and the branch line 230. It is thus to be noted that the two communication paths 60 and 70 are physically separated only in sections.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of an arrangement.
  • a total of two data transmission devices 50 and 50 ' are connected to the two communication devices 30 and 40.
  • one of the two data transmission devices 50 communicates via communication paths 60 and 70 with the two communication devices 30 and 40.
  • the second data transmission device 50 ' is connected to the two communication devices 30 and 40 via communication paths 60' and 70 '.
  • the two communication devices 30 and 40 are now each configured such that they each determine an associated quality value for each communication path connected on the input side. Specifically, the first communication device 30 will calculate a quality value Q1 for the communication path 60 and a quality value Ql 'for the communication path 60'. In a corresponding manner, the second communication device 40 will determine a quality value Q2 for the communication path 70 and a quality value Q2 'for the communication path 70'.
  • the two communication devices 30, 40 exchange their quality values via the data transmission network 20, so that all quality values are present in each of the two communication devices.
  • the two communication devices 30 and 40 will now compare the present quality values with one another and forward the data D or D 'received via the respective communication path to the guide device 10 if they have received the data via the better of the respective two communication paths. This will be explained in more detail with reference to the following example: If, for example, the first communication device 30 determines that the communication path 60 is better suited than the communication path 70, it will forward the data D of the first data transmission device 50 to the guide device 10. If, on the other hand, the second communication path 70 is of better quality than the communication path 60, the forwarding of the data D of the first data transmission device 50 via the second communication device 40 would take place.
  • the two communication devices 30 and 40 proceed with respect to the second data transmitting device 50 'by comparing the quality values Q1' and Q2 'with each other. If such a comparison shows that the communication path 70 'has a better transmission quality than the communication path 60', then the data D 'will be forwarded from the second data transmission device 50 to the guidance device 10 via the second communication device 40, otherwise via the first communication - device 30.
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of an arrangement.
  • This exemplary embodiment substantially corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, with the difference that the two communication devices 30 and 40 communicate with one another via a separate communication network 300 and exchange their quality values Q1, Q1 ', Q2 and Q2' via this.
  • the transmission of the quality values does not take place via the data transmission network 20 but instead via the separate communication network 300.
  • the remaining functioning of the communication devices 30 and 40 is not affected by this; this means that they always forward the received data D or D 'to the guiding device 10 if their own communication path has better transmission properties than the other communication path via which the respective data transmitting device is in communication with the respective other communication device.
  • FIG. 5 shows this by way of example in the case where the data transmission device 50 'is connected to three communication devices 30, 40 and 40' by means of three communication paths 60 ', 70' and 70 ", each having a quality value Q1 ', Q2' or Q3 'and send it for the purpose of comparison to each other's communication facilities.
  • the communication device with the best own quality value will forward the data D 'of the data transmission device 50' to the guide device 10.
  • the communication devices according to FIGS. 1 to 5 can be formed, for example, by programmable microprocessor arrangements whose operation is characterized by a controlling program or a corresponding software module is controlled.

Abstract

The invention relates to a method for the transmission of data (D) from a data transmission device (50) to a conductor device (10), in which the data is transmitted via at least one communication path (60, 70) and via at least one communication device (30, 40). The invention provides that using the data transmission device (50) the data (D) is sent to at least two communication devices (30, 40) via one communication path (60, 70), respectively, the transmission quality of the communication paths is checked each time, and a quality value (Q1, Q2) describing the transmission quality of the respective communication path is formed, and the quality values of the communication paths are compared, and the data (D) is transmitted to the conductor device (10) using the communication device having the largest quality value.

Description

Beschreibungdescription
Anordnung und Verfahren zum Übertragen von DatenArrangement and method for transmitting data
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einer Leiteinrichtung, zumindest einer mit der Leiteinrichtung verbundenen Kommunikationseinrichtung und zumindest einer Datensen- deeinrichtung, die mit der Kommunikationseinrichtung über einen Kommunikationsweg in Verbindung steht.The invention relates to an arrangement having a guide device, at least one communication device connected to the guide device and at least one data transmission device which is connected to the communication device via a communication path.
Derartige Anordnungen werden beispielsweise in der Automatisierungstechnik und der Energieübertragungstechnik eingesetzt. Auf dem Gebiet der Energieübertragungstechnik ist es beispielsweise bekannt, dass eine Leiteinrichtung über ein LAN- (Local Area Network) -Netzwerk mit einer Vielzahl an Kommunikationseinrichtungen in Form von Fernwirkknoten verbunden werden kann. Fernwirkknoten werden englischsprachig auch als DA (Data Aquisition) - oder FE (Front-End) -Komponenten bezeichnet. An die Fernwirknoten sind außerdem Fernwirkgeräte (z. B. Feld- oder Schutzgeräte) angeschlossen, die als Datensende- einrichtung dienen und Messwerte oder dergleichen als Daten an die Fernwirknoten übermitteln. An die Fernwirkgeräte können Messwandler oder dergleichen angeschlossen sein, deren Informationen die Fernwirkgeräte an die Fernwirknoten als Da- ten übersenden.Such arrangements are used for example in automation technology and energy transmission technology. For example, in the field of power transmission technology, it is known that a routing device can be connected to a plurality of communication devices in the form of telecontrol nodes via a LAN (Local Area Network) network. Telecontrol nodes are also known in English as DA (Data Acquisition) or FE (Front End) components. Telecontrol devices (eg field devices or protective devices), which serve as a data transmission device and transmit measured values or the like as data to the telecontrol nodes, are also connected to the telecontrol nodes. To the remote control devices, transducers or the like may be connected, the information of which transmit the telecontrol devices to the telecontrol nodes as data.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, bei der für die Daten eine besonders gute Übermittlungsqualität auf deren Weg zur Leiteinrichtung erreicht wird.The invention has for its object to provide an arrangement in which a particularly good transmission quality is achieved on the way to the guide for the data.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Anordnung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung sind in ünteransprüchen angegeben.This object is achieved on the basis of an arrangement of the type specified according to the invention by the characterizing Characteristics of claim 1 solved. Advantageous embodiments of the arrangement are specified in subclaims.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Datensende- einrichtung mit zumindest zwei miteinander verbundenen Kommunikationseinrichtungen über jeweils einen Kommunikationsweg in Verbindung steht und zu jeder der Kommunikationseinrich- tungen ihre Daten sendet, die Kommunikationseinrichtungen jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie die Übertragungsqua- lität ihres Kommunikationsweges zu der Datensendeeinrichtung prüfen, einen die Übertragungsqualität des Kommunikationsweges beschreibenden Qualitätswert bilden und ihren Qualitätswert zu den jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen übersenden, und die Kommunikationseinrichtungen außerdem jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie den Qualitätswert des eigenen Kommunikationsweges mit denen der anderen Kommunikationswege vergleichen und diejenige Kommunikationseinrichtung, die den größten eigenen Qualitätswert aufweist, die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung weiterleitet und die übrigen Kommunikationseinrichtungen die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung nicht weiterleiten bzw. unweitergeleitet lassen.According to the invention, it is provided according to the invention that the data transmission device communicates with at least two interconnected communication devices via a respective communication path and transmits data to each of the communication devices, the communication devices are each configured such that they allow the transmission quality of their communication path the data transmission device, form a quality value describing the transmission quality of the communication path and send its quality value to the respective other communication devices, and the communication devices are each configured to compare the quality value of the own communication path with those of the other communication paths and the communication device that the has the largest own quality value, the data of the data transmitting device forwards to the guide and the remaining commun ication devices do not forward the data of the data transmission device to the guide or let it pass on.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, dass eine optimale Übertragungsqualität bezüglich der die Leiteinrichtung erreichenden Daten erreicht wird; dies liegt an der erfindungsgemäß vorgesehenen Vorauswahl derjenigen Kommunikationseinrichtung, die über den besten Übertragungsweg mit der Datensendeeinrichtung verbunden ist.A significant advantage of the arrangement according to the invention is the fact that an optimal transmission quality with respect to the data reaching the guide is achieved; This is due to the inventively provided preselection of that communication device which is connected to the data transmission device via the best transmission path.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen- Anordnung besteht darin, dass die Verbindung (z. B. Netzwerk, Datenbus, etc.) zwischen der Leiteinrichtung und den Kommuni- kationseinrichtungen nicht mit überflüssigem Datenverkehr belastet wird. Aufgrund der Vorauswahl der besten Kommunikationseinrichtung zum Weiterleiten der Daten wird nämlich si- chergestellt, dass lediglich die Daten einer einzigen Kommunikationseinrichtung zur Leiteinrichtung gelangen und die qualitativ schlechter übertragenen Daten der übrigen Kommunikationseinrichtungen zurückgehalten (z. B. verworfen oder nur lediglich lokal abgespeichert) werden.Another essential advantage of the arrangement according to the invention is that the connection (eg network, Data bus, etc.) is not burdened with superfluous data traffic between the guiding device and the communication devices. Because of the preselection of the best communication device for forwarding the data, it is ensured that only the data of a single communication device reach the guiding device and the poorly transmitted data of the other communication devices are retained (eg discarded or only stored locally).
Ein dritter wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, dass die Verfügbarkeit der Datensendeeinrichtung erhöht wird und die Reaktionszeiten verkürzt werden.A third significant advantage of the invention is that the availability of the data transmitting device is increased and the reaction times are shortened.
Um zu erreichen, dass Änderungen der Übertragungsqualität möglichst schnell erkannt und berücksichtigt werden können, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Kommunikations- einrichtungen die Übertragungsqualität wiederholt, vorzugsweise regelmäßig, bestimmen und untereinander austauschen und die Kommunikationseinrichtung, die die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung weiterleitet, gewechselt wird, sobald eine andere der Kommunikationseinrichtungen eine bessere Übertragungsqualität feststellt.In order to achieve that changes in the transmission quality can be recognized and taken into account as quickly as possible, it is considered advantageous if the communication devices repeat the transmission quality, preferably regularly, determine and exchange with each other and the communication device that transmits the data of the data transmission device to the guide is forwarded, as soon as another of the communication devices determines a better transmission quality.
Vorzugsweise sind an zumindest eine der Kommunikationseinrichtungen zwei Datensendeeinrichtungen angeschlossen, wobei die Bestimmung der Qualitätswerte sowie die Auswahl der die Daten weiterleitenden Kommunikationseinrichtung datensende- einrichtungsindividuell erfolgt.Two data transmission devices are preferably connected to at least one of the communication devices, wherein the determination of the quality values as well as the selection of the communication device forwarding the data transmission device are carried out individually for each data transmission device.
Die Leiteinrichtung ist mit den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen bevorzugt über ein Datenübertragungsnetzwerk oder über einen Datenübertragungsbus verbunden. Über dieses Datenübertragungsnetzwerk oder über diesen Datenübertragungsbus können auch die zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen miteinander verbunden sein.The guiding device is preferably connected to the at least two communication devices via a data transmission network or via a data transmission bus. About this Data transmission network or via this data transfer bus and the at least two communication devices can be interconnected.
Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Kommunikationswege zwischen der Datensendeeinrichtung und den Kommunikations- einrichtungen zumindest abschnittsweise physikalisch voneinander getrennt sind, um eine möglichst gute Redundanzwirkung zu erreichen.It is regarded as advantageous if the communication paths between the data transmission device and the communication devices are at least partially physically separated from one another in order to achieve the best possible redundancy effect.
Die Kommunikationswege können beispielsweise durch eine Funkverbindung, eine Telefon- oder Modemverbindung oder eine Hochspannungsleitung mit darauf modulierten Datensignalen gebildet sein.The communication paths may be formed for example by a radio link, a telephone or modem connection or a high voltage line with data signals modulated thereon.
Wird die Anordnung auf dem Gebiet der Energieübertragungstechnik eingesetzt, so können beispielsweise die Datensendeeinrichtung durch ein Fernwirkgerät und/oder die zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen jeweils durch einen Fern- wirkknoten gebildet sein.If the arrangement is used in the field of energy transmission technology, then, for example, the data transmission device can be formed by a telecontrol device and / or the at least two communication devices in each case by a remote acting node.
Wird die Anordnung auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik eingesetzt, so kann die Datensendeeinrichtung beispielsweise durch ein Automatisierungsgerät gebildet sein.If the arrangement is used in the field of automation technology, then the data transmission device can be formed, for example, by an automation device.
Mit der Datensendeeinrichtung kann beispielsweise ein Messsensor oder ein Schalter in Verbindung stehen, der die Informationen, die als Daten zu der Leiteinrichtung übermittelt werden, zu der Datensendeeinrichtung liefert.For example, a measuring sensor or a switch can be connected to the data transmitting device, which supplies the information transmitted as data to the guiding device to the data transmitting device.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Ü- bertragen von Daten von einer Datensendeeinrichtung zu einer Leiteinrichtung, bei dem die Daten über zumindest eine Kommu- nikationseinrichtung und zumindest über einen Kommunikations- weg geleitet werden.The invention also relates to a method for transmitting data from a data transmission device to a guidance device, in which the data is transmitted via at least one communication device. and at least via a communication path.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem eine besonders hohe Übermittlungsqualität der Daten auf deren Weg zur Leiteinrichtung erreicht wird.The invention is in this respect the task of specifying a method in which a particularly high transmission quality of the data is achieved on their way to the guide.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mit der Datensendeeinrichtung die Daten über jeweils einen Kommunikationsweg zu zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen gesendet werden, jeweils die Übertragungsqualität der Kommunikationswege geprüft wird und ein die Übertragungsqualität des jeweiligen Kommunikationsweges beschreibender Qualitäts- wert gebildet wird und die Qualitätswerte der Kommunikationswege verglichen werden und mit der Kommunikationseinrichtung mit dem größten Qualitätswert die Daten an die Leiteinrichtung weitergeleitet werden.According to the invention, this object is achieved in that the data is transmitted to at least two communication devices via a respective communication path, the transmission quality of the communication paths is checked and a quality value describing the transmission quality of the respective communication path is formed and the quality values of the communication paths are compared and with the communication device having the highest quality value, the data is forwarded to the guide.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen des Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung verwiesen.With regard to the advantages of the method according to the invention and with regard to advantageous embodiments of the method, reference is made to the above statements in connection with the arrangement according to the invention.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Kommunikationseinrichtung zum Einsatz in einer Anordnung, wie sie oben beschrieben ist.The invention also relates to a communication device for use in an arrangement as described above.
Erfindungsgemäß ist diesbezüglich vorgesehen, dass die Kommu- nikationseinrichtung eine Einrichtung, insbesondere eine Mik- ropro∑essoreinrichtung oder eine Datenverarbeitungsanlage (DV-Anlage) , aufweist, die derart programmiert ist, dass die Kommunikationseinrichtung die Übertragungsqualität ihres Korn- munikationsweges zu einer angeschlossenen Datensendeeinrich- tu'ng prüft, einen die Übertragungsqualität des Kommunikati- onsweges beschreibenden Qualitätswert bildet und ihren Qualitätswert zu jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen über- sendet, und dass die Mikroprozessoreinrichtung außerdem derart programmiert ist, dass die Kommunikationseinrichtung den Qualitätswert des eigenen Kommunikationsweges jeweils mit denen der anderen Kommunikationswege vergleicht und die Daten der Datensendeeinrichtung an eine Leiteinrichtung weiterlei- tet, wenn der Qualitätswert des eigenen Übertragungsweges größer als der der anderen Übertragungswege ist.According to the invention, provision is made in this regard for the communication device to have a device, in particular a microprocessor device or a data processing system (DV system), which is programmed in such a way that the communication device determines the transmission quality of its grain. munikationsweges to a connected Datensendeeinrich- tu 'ng checks a transmission quality of the communication path forms descriptive quality value and sends its quality value to the other communication devices exceeded, and that the microprocessor means is further programmed in such a way that the communication device to the quality value of the own communication path, respectively with which the other communication paths compares and the data of the data transmitting device to a guide weiterge- tet when the quality value of the own transmission path is greater than that of the other transmission paths.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaftThe invention will be explained in more detail with reference to embodiments; thereby show by way of example
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der eine Datensendeeinrichtung über zwei physikalisch getrennte Kommunikationswege mit zwei Kommunikationseinrichtungen ver- bunden ist,FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an arrangement according to the invention, in which a data transmission device is connected to two communication devices via two physically separate communication paths,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der eine Datensendeeinrichtung mit zwei Kommunikationseinrichtungen mittels eines Verzweigers verbunden ist, Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, . bei der an zwei Kommunikationseinrichtungen jeweils zwei Datensendeeinrichtun- gen angeschlossen sind,2 shows a second embodiment of an inventive arrangement in which a data transmission means is connected to two communication devices by means of a splitter, Figure 3 shows a third embodiment of an inventive arrangement. in which in each case two data transmission devices are connected to two communication devices,
Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine erfin- dungsgemäße Anordnung, bei der die Kommunikationseinrichtungen mittels eines separaten Kommunikationsnetzwerks miteinander in Verbindung stehen, Figur 5 ein fünfte Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der drei Kommunikationseinrichtungen an eine Datensendeeinrichtung angeschlossen sind, und Figur 6 beispielhaft einen Hystereseverlauf, der das Umschalten der Kommunikationseinrichtungen steuert.FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of an arrangement according to the invention, in which the communication devices are connected to one another by means of a separate communication network, Figure 5 shows a fifth embodiment of an inventive arrangement in which three communication devices are connected to a data transmitting device, and Figure 6 shows an example of a hysteresis curve that controls the switching of the communication devices.
Der besseren Übersichtlichkeit halber werden in den Figuren 1 bis 6 für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.For the sake of clarity, the same reference numerals are always used in FIGS. 1 to 6 for identical or comparable components.
In der Figur 1 erkennt man eine Leiteinrichtung 10, die beispielsweise einen Bestandteil eines Leitsystems für ein Energieübertragungssystem bildet. Mit ihrem Anschluss AlO ist die Leiteinrichtung 10 an ein Datenübertragungsnetzwerk 20 angeschlossen. Bei dem Datenübertragungsnetzwerk 20 kann es sich beispielsweise um ein Ethernet-kompatibles Netzwerk (z. B. ein LAN) handeln, über das Daten in Form von Datenpaketen nach dem Internet-Protokoll übertragen werden.FIG. 1 shows a guide device 10 which, for example, forms part of a guidance system for an energy transmission system. With its connection AlO, the guide device 10 is connected to a data transmission network 20. The data transmission network 20 can be, for example, an Ethernet-compatible network (eg a LAN) via which data is transmitted in the form of data packets in accordance with the Internet protocol.
Mit dem Datenübertragungsnetzwerk 20 stehen zwei Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 in Verbindung, und zwar eine erste Kommunikationseinrichtung 30 mit ihrem Netzwerkanschluss N30 und eine zweite Kommunikationseinrichtung 40 mit ihrem Netz- werkanschluss N40. Bei den beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 kann es sich beispielsweise um Fernwirkknoten des Leitsystems handeln.Connected to the data transmission network 20 are two communication devices 30 and 40, namely a first communication device 30 with its network connection N30 and a second communication device 40 with its network connection N40. The two communication devices 30 and 40 may be, for example, telecontrol nodes of the control system.
Mit den zwei Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 ist eine Datensendeeinrichtung 50, bei der es sich beispielsweise um ein Fernwirkgerät des Leitsystems handeln kann, verbunden. Die Datensendeeinrichtung 50 ist hierzu mit ihrem einen Ausgang A50a an einen Kommunikationsweg 60 angeschlossen, der die Verbindung zu einem Eingang E30 der ersten Kommunikati- onseinrichtung 30 herstellt. Mit einem weiteren Anschluss A50b steht die Datensendeeinrichtung 50 mit einem zweiten Kommunikationsweg 70 in Verbindung, der die Datensendeein- richtung 50 an einen Eingang E40 der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 anschließt.The two communication devices 30 and 40 are connected to a data transmission device 50, which may be a telecontrol device of the control system, for example. For this purpose, the data transmission device 50 is connected with its one output A50a to a communication path 60 which establishes the connection to an input E30 of the first communication device 30. With a further connection A50b, the data transmission device 50 is connected to a second communication path 70, which connects the data transmission device 50 to an input E40 of the second communication device 40.
Eingangsseitig ist an die Datensendeeinrichtung 50 eine Vielzahl an Datenquellen 100 angeschlossen, die Messwerte, Schaltzustände oder sonstige Informationen I an die Datensendeeinrichtung 50 übermitteln. Bei den Datenquellen kann es sich beispielsweise um Messsensoren, Messwandler, Schalter oder dergleichen handeln.On the input side, a multiplicity of data sources 100 are connected to the data transmission device 50, which transmit measured values, switching states or other information I to the data transmission device 50. The data sources may be, for example, measuring sensors, transducers, switches or the like.
Die Anordnung gemäß Figur 1 lässt sich wie folgt betreiben:The arrangement according to FIG. 1 can be operated as follows:
Die Datenquellen 100 senden ihre jeweiligen Messdaten bzw. Informationen I an die Datensendeeinrichtung 50. Diese sammelt die Messdaten bzw. Informationen der Datenquellen 100 und übermittelt sie in unverarbeiteter oder verarbeiteter Form an die zwei Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 als Daten D. Hierzu speist sie die Daten D in den ersten Kommunikationsweg 60 sowie in den zweiten Kommunikationsweg 70 ein, so dass die Daten D zu jeder der beiden Kommunikationsein- richtungen 30 und 40 gelangen können.The data sources 100 send their respective measurement data or information I to the data transmitter 50. This collects the measurement data or information from the data sources 100 and transmits them in unprocessed or processed form to the two communication devices 30 and 40 as data D. For this purpose, it feeds the data D in the first communication path 60 and in the second communication path 70, so that the data D to each of the two communication devices 30 and 40 can get.
Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 sind jeweils derart ausgestaltet, dass sie die Übertragungsqualität des ihnen zugeordneten Kommunikationsweges 60 bzw. 70, mit dem sie über den Eingang E30 bzw. E40 verbunden sind, messen und einen Qualitätswert bestimmen können, der die Übertragungsqualität beschreibt. Die Bestimmung des Qualitätswertes kann sich auf unterschiedliche Kriterien stützen und sich beispielsweise auf verschiedene Schichten des OSI (Open Systems Interconnection Reference Model) -Schichtmodells beziehen: Beispielsweise kann sich der Qualitätswert auf die physikalische Übertragungsebene beziehen und berücksichtigen, ob der Signalrauschabstand auf dem Kommunikationsweg innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt oder ob der Ruhepegel des Kommunikationsweges stimmt. Alternativ oder zusätzlich kann sich der Qualitätswert auch auf die so genannte Link-Schicht beziehen und Bitfehler bzw. Prüfsummenfehler oder sonstige Informationsverfälschungen quantitativ erfassen. Auch kann sich der Qualitätswert auf die Netzwerkschicht beziehen und berücksichtigen, ob Daten unbekannter bzw. fremder Teilnehmer, beispielsweise durch ein Übersprechen von Leitungen, in störender Weise miterfasst werden. Darüber hinaus kann sich der Qualitätswert auch auf die Transportschicht beziehen und beispielsweise Time-out- Fehler oder dergleichen berücksichtigen.The two communication devices 30 and 40 are each designed such that they can measure the transmission quality of their associated communication path 60 or 70, with which they are connected via the input E30 or E40, and can determine a quality value that describes the transmission quality. The determination of the quality value can be based on different criteria and relate, for example, to different layers of the Open Systems Interconnection Reference Model (OSI) layer model: For example, the quality value can refer to the physical transmission level and take into account whether the signal-to-noise ratio is determined by the communication path within a predetermined range or whether the resting level of the communication path is correct. Alternatively or additionally, the quality value may also refer to the so-called link layer and quantify bit errors or checksum errors or other information distortions. The quality value can also relate to the network layer and take into account whether data of unknown or foreign subscribers, for example due to crosstalk of lines, are also detected in a disturbing manner. In addition, the quality value may also relate to the transport layer and take into account, for example, time-out errors or the like.
Die Auswahl, welche der genannten Kriterien für die Bestimmung des Qualitätswerts herangezogen werden, wird vorzugsweise von der physikalischen Arbeitsweise der beiden Kommunikationswege 60 und 70 abhängig gemacht. Um ein Zusammenarbeiten der beiden Kommunikationseinrichtungen zu vereinfachen, soll- ten die Qualitätswerte in den beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 vorzugsweise auf identische Weise gebildet werden, damit vergleichbare Qualitätswerte zur Verfügung stehen.The selection of which of the named criteria is used for determining the quality value is preferably made dependent on the physical operation of the two communication paths 60 and 70. In order to facilitate cooperation between the two communication devices, the quality values in the two communication devices 30 and 40 should preferably be formed in an identical manner, so that comparable quality values are available.
Nachfolgend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass in der ersten Kommunikationseinrichtung 30 ein Qualitätswert Ql gebildet wird, der die Übertragungsqualität des ersten Kommunikationsweges 60 quantitativ beschreibt. In entsprechender Weise und vorzugsweise nach den gleichen Kriterien erzeugt die zweite Kommunikationseinrichtung 40 einen zweiten Qualitätswert Q2, der die Übertragungsqualität auf dem zweiten Kommunikationsweg 70 beschreibt.In the following, it is assumed by way of example that a quality value Q1 is formed in the first communication device 30, which quantitatively describes the transmission quality of the first communication path 60. In appropriate By way of example and preferably according to the same criteria, the second communication device 40 generates a second quality value Q2 which describes the transmission quality on the second communication path 70.
Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 tauschen ü- ber das Datenübertragungsnetzwerk 20 ihre Qualitätswerte aus, so dass sowohl in der ersten Kommunikationseinrichtung 30 als auch in der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 jeweils bei- de Qualitätswerte Ql und Q2 zur Verfügung stehen. Beide Kommunikationseinrichtungen sind nun derart ausgestaltet, dass sie die vorliegenden Qualitätswerte Ql und Q2 miteinander vergleichen und feststellen, welcher der beiden Qualitätswerte Ql bzw. Q2 eine bessere Übertragungsqualität anzeigt und somit den besser geeigneten Kommunikationsweg bestimmt. Ist beispielsweise der erste Qualitätswert Ql größer als der zweite Qualitätswert Q2, so würde dies bedeuten, dass der erste Kommunikationsweg 60 eine bessere Übertragungsqualität als der zweite Kommunikationsweg 70 aufweist. In entsprechen- der Weise würde ein größerer zweiter Qualitätswert Q2 auf eine bessere Übertragungsqualität des zweiten Kommunikationsweges 70 hinweisen.The two communication devices 30 and 40 exchange their quality values via the data transmission network 20 so that both quality values Q1 and Q2 are available both in the first communication device 30 and in the second communication device 40. Both communication devices are now configured such that they compare the present quality values Q1 and Q2 with each other and determine which of the two quality values Q1 and Q2 indicates a better transmission quality and thus determines the more suitable communication path. If, for example, the first quality value Q1 is greater than the second quality value Q2, this would mean that the first communication path 60 has a better transmission quality than the second communication path 70. In a corresponding manner, a larger second quality value Q2 would indicate a better transmission quality of the second communication path 70.
Nachfolgend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass der erste Kommunikationsweg 60 eine bessere Übertragungsqualität bietet und somit der erste Qualitätswert Ql größer als der zweite Qualitätswert Q2 ist:In the following it will be assumed by way of example that the first communication path 60 offers a better transmission quality and thus the first quality value Q1 is greater than the second quality value Q2:
Sobald die erste Kommunikationseinrichtung 30 festgestellt hat, dass der erste Qualitätswert Ql größer als der zweiteOnce the first communication device 30 has determined that the first quality value Ql is greater than the second one
Qualitätswert Q2 ist und somit der an ihrem Eingang E30 angeschlossene Kommunikationsweg 60 bessere Übertragungseigenschaften als der zweite Kommunikationsweg 70 aufweist, wird sie die empfangenen Daten D über das Datenübertragungsnetzwerk 20 an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten, die die Daten D nachfolgend weiter verarbeiten wird.Quality value Q2 and thus the communication path 60 connected at its input E30 has better transmission characteristics than the second communication path 70 will they forward the received data D via the data transmission network 20 to the routing device 10, which will further process the data D below.
Die zweite Kommunikationseinrichtung 40 wird hingegen feststellen, dass der an ihrem Eingang E40 angeschlossene Kommu- nikationsweg 70 schlechtere Eigenschaften als der erste Kommunikationsweg 60 aufweist und dass somit die empfangenen Daten D, die in der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 vor- liegen, weniger vertrauenswürdig sind als die entsprechenden Daten D, die in der ersten Kommunikationseinrichtung 30 empfangen worden sind. Die zweite Kommunikationseinrichtung 40 wird somit die empfangenen Daten D nicht weiter berücksichtigen und insbesondere nicht weiter an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten. Die in der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 empfangenden Daten D werden also verworfen.The second communication device 40, on the other hand, will find that the communication path 70 connected to its input E40 has worse characteristics than the first communication path 60, and thus that the received data D present in the second communication device 40 is less trustworthy than the one corresponding data D received in the first communication device 30. The second communication device 40 will thus not consider the received data D any further and, in particular, will not forward it further to the guide device 10. The data D received in the second communication device 40 is therefore discarded.
Im Rahmen des weiteren Betriebs der Anordnung kann nun der Fall eintreten, dass sich die Übertragungseigenschaften der beiden Kommunikationswege 60 und 70 aufgrund äußerer Einflüsse oder aus sonstigen Gründen verändern. Beispielsweise kann der Fall eintreten, dass ab einem bestimmten Zeitpunkt der Kommunikationsweg 70 bessere Übertragungseigenschaften aufweist als der erste Kommunikationsweg 60. In diesem Falle werden die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40, die die die Qualitätswerte Ql und Q2 kontinuierlich, vorzugsweise regelmäßig bzw. periodisch messen, feststellen, dass sich die Qualitätswerte Ql und Q2 verändern und der zweite Qualitätswert Q2 größer als der erste Qualitätswert Ql wird. In diesem Falle wird es zu einem Umschalten innerhalb der beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 derart kommen, dass nachfolgend die zweite Kommunikationseinrichtung 40 die Daten D zu der Leiteinrichtung 10 weiterleitet und die erste Kommunika- tionseinrichtung 30 die empfangenen Daten D verwirft.As part of the further operation of the arrangement may now be the case that change the transmission characteristics of the two communication paths 60 and 70 due to external influences or for other reasons. For example, the case may arise that the communication path 70 has better transmission characteristics than the first communication path 60 at a certain point in time. In this case, the two communication devices 30 and 40, which continuously measure the quality values Q1 and Q2, preferably regularly or periodically, determine that the quality values Q1 and Q2 change and the second quality value Q2 becomes greater than the first quality value Q1. In this case, there will be a switching within the two communication devices 30 and 40 such that subsequently the second communication device 40 to the data D to the guiding device 10 forwards and the first communication device 30 discards the received data D.
Um im Falle recht ähnlicher Übertragungseigenschaften und so- mit recht ähnlicher Qualitätswerte Ql und Q2 zu verhindern, dass es zu einem zu häufigen Umschalten der beiden Kommunika- tionseinrichtungen 30 und 40 kommt, ist in den beiden Kommunikationseinrichtungen vorzugsweise jeweils ein Hysterese- Verhalten implementiert, das beispielhaft in der Figur 6 ge- zeigt ist.In order to prevent the two communication devices 30 and 40 from switching too frequently in the case of quite similar transmission characteristics and thus quite similar quality values Q1 and Q2, a hysteresis behavior is preferably implemented in each of the two communication devices is shown by way of example in FIG.
Man erkennt in der Figur 6, dass es zu einem Umschalten von der ersten Kommunikationseinrichtung 30 zur zweiten Kommunikationseinrichtung 40 nur dann kommt, wenn die Differenz Ql- Q2 zwischen den beiden Qualitätswerten Ql und Q2 einen vorgegebenen Schwellenwert ΔQmin unterschreitet, und dass es zu einem Umschalten von der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 zur ersten Kommunikationseinrichtung 30 nur dann kommt, wenn die Differenz Q1-Q2 einen vorgegebenen Schwellenwert ΔQmax überschreitet: Solange die Differenz Q1-Q2 zwischen ΔQmin und ΔQmax liegt, bleibt diejenige Kommunikationseinrichtung mit der Leiteinrichtung 10 verbunden, die bereits ihre Daten D zu der Leiteinrichtung 10 übertragen hat, wodurch ein unnötiges Umschalten der Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 vermieden wird. Nur im Falle eines Über- oder Unterschreitens der Werte ΔQmax bzw. ΔQmin durch die Differenz zwischen den beiden Qualitätswerten Ql und Q2 kommt es zu einem Umschalten. In der Figur 6 stellt der Schaltzustand Sl den Zustand dar, dass die Daten der Kommunikationseinrichtung 30 an die Leiteinrichtung 10 weitergeleitet werden; der Schaltzustand S2 zeigt den Fall, dass die Daten der Kommunikationseinrichtung 40 an die Leiteinrichtung 10 weitergeleitet werden. In der Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Datensendeeinrichtung 50 über lediglich einen einzigen Anschluss A50 mit den beiden Kommunikationsein- richtungen 30 und 40 verbunden. An den Anschluss A50 der Datensendeeinrichtung 50 ist eine Gemeinschaftsleitung 200 angeschlossen, die mit einem Y-Verzweiger 210 in Verbindung steht. An den Y-Verzweiger 210 sind zwei Verzweigungsleitungen 220 und 230 angeschlossen, die eine Verbindung zu den beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 herstellen.It can be seen in FIG. 6 that switching from the first communication device 30 to the second communication device 40 occurs only when the difference Q1-Q2 between the two quality values Q1 and Q2 falls below a predetermined threshold value .DELTA.Q.sub.min, and that switching occurs from the second communication device 40 to the first communication device 30 only when the difference Q1-Q2 exceeds a predetermined threshold value ΔQmax: As long as the difference Q1-Q2 lies between ΔQmin and ΔQmax, that communication device remains connected to the guide device 10 which already has its data D has transmitted to the guide 10, whereby an unnecessary switching of the communication devices 30 and 40 is avoided. Only in the case of exceeding or falling below the values ΔQmax or ΔQmin by the difference between the two quality values Ql and Q2, there is a switch. In the figure 6, the switching state Sl represents the state that the data of the communication device 30 are forwarded to the guide 10; the switching state S2 shows the case that the data of the communication device 40 are forwarded to the guide 10. 2 shows a second embodiment of an inventive arrangement is shown. In this embodiment, the data transmitting device 50 is connected to the two communication devices 30 and 40 via only a single port A50. To the terminal A50 of the data transmitting device 50, a common line 200 is connected, which is in communication with a Y-branch 210. Connected to the Y-junction 210 are two branch lines 220 and 230 which connect to the two communication devices 30 and 40.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 wird somit der erste Koxnmunikationsweg 60 durch die Gemeinschaftsleitung 200, den Y-Verzweiger 210 sowie die Verzweigungsleitung 220 gebil- det; der zweite Kommunikationsweg 70 wird durch die Gemeinschaftsleitung 200, den Y-Verzweiger 210 sowie die Verzweigungsleitung 230 gebildet. Es ist somit festzustellen, dass die beiden Kommunikationswege 60 und 70 nur abschnittsweise physikalisch getrennt sind.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the first communication path 60 is thus formed by the common line 200, the Y-branch 210 and the branch line 220; the second communication path 70 is formed by the common line 200, the Y-branch 210 and the branch line 230. It is thus to be noted that the two communication paths 60 and 70 are physically separated only in sections.
Zum Betrieb der Anordnung gemäß Figur 2 wird genauso vorgegangen, wie dies bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 er- ' klärt wurde. Konkret werden die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 für ihren jeweiligen Kommunikationsweg 60 bzw. 70 jeweils einen Qualitätswert bestimmen und zu der jeweils anderen Kommunikationseinrichtung übertragen. Diejenige Kommunikationseinrichtung, die mit dem qualitativ besseren Kommunikationsweg verbunden ist und über diesen die Daten D enthält, wird die Daten D an die Leiteinrichtung 10 weiter- leiten; die jeweils andere Kommunikationseinrichtung wird die empfangenen Daten D verfallen lassen. In der Figur 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung gezeigt. Bei dieser Anordnung sind an die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 insgesamt zwei Daten- sendeeinrichtungen 50 und 50' angeschlossen. Konkret steht die eine der beiden Datensendeeinrichtungen 50 über Kommunikationswege 60 und 70 mit den beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 in Verbindung. Die zweite Datensendeeinrich- tung 50' ist über Kommunikationswege 60' und 70' an die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 angeschlossen.For the operation of the arrangement of Figure 2, the procedure is exactly as it was clarified in connection with the Figure 1 ER '. Specifically, the two communication devices 30 and 40 will each determine a quality value for their respective communication path 60 or 70 and transmit them to the respective other communication device. The communication device which is connected to the qualitatively better communication path and contains the data D via it will forward the data D to the guide device 10; the other communication device will let the received data D expire. FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of an arrangement. In this arrangement, a total of two data transmission devices 50 and 50 'are connected to the two communication devices 30 and 40. Concretely, one of the two data transmission devices 50 communicates via communication paths 60 and 70 with the two communication devices 30 and 40. The second data transmission device 50 'is connected to the two communication devices 30 and 40 via communication paths 60' and 70 '.
Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 sind nun jeweils derart ausgestaltet, dass sie für jeden eingangsseitig angeschlossenen Kommunikationsweg jeweils einen zugehörigen Qualitätswert bestimmen. Konkret wird die erste Kommunikati- onseinrichtung 30 einen Qualitätswert Ql für den Kommunikationsweg 60 sowie einen Qualitätswert Ql' für den Kommunikationsweg 60' errechnen. In entsprechender Weise wird die zweite Kommunikationseinrichtung 40 einen Qualitätswert Q2 für den Kommunikationsweg 70 sowie einen Qualitätswert Q2' für den Kommunikationsweg 70' ermitteln.The two communication devices 30 and 40 are now each configured such that they each determine an associated quality value for each communication path connected on the input side. Specifically, the first communication device 30 will calculate a quality value Q1 for the communication path 60 and a quality value Ql 'for the communication path 60'. In a corresponding manner, the second communication device 40 will determine a quality value Q2 for the communication path 70 and a quality value Q2 'for the communication path 70'.
Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30, und 40 tauschen ihre Qualitätswerte über das Datenübertragungsnetzwerk 20 aus, so dass in jeder der beiden Kommunikationseinrichtungen alle Qualitätswerte vorliegen. Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 werden die vorliegenden Qualitätswerte nun miteinander vergleichen und die über den jeweiligen Kommunikationsweg empfangenen Daten D bzw. D' an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten, wenn sie die Daten über den besseren der je- weils zwei Kommunikationswege erhalten haben. Dies soll anhand des folgenden Beispiels näher erläutert werden: Stellt beispielsweise die erste Kommunikationseinrichtung 30 fest, dass der Kommunikationsweg 60 besser geeignet als der Kommunikationsweg 70 ist, so wird sie die Daten D der ersten Datensendeeinrichtung 50 an die Leiteinrichtung 10 weiterlei- ten. Wäre hingegen der zweite Kommunikationsweg 70 von besserer Qualität als der Kommunikationsweg 60, so würde das Weiterleiten der Daten D der ersten Datensendeeinrichtung 50 ü- ber die zweite Kommunikationseinrichtung 40 erfolgen.The two communication devices 30, 40 exchange their quality values via the data transmission network 20, so that all quality values are present in each of the two communication devices. The two communication devices 30 and 40 will now compare the present quality values with one another and forward the data D or D 'received via the respective communication path to the guide device 10 if they have received the data via the better of the respective two communication paths. This will be explained in more detail with reference to the following example: If, for example, the first communication device 30 determines that the communication path 60 is better suited than the communication path 70, it will forward the data D of the first data transmission device 50 to the guide device 10. If, on the other hand, the second communication path 70 is of better quality than the communication path 60, the forwarding of the data D of the first data transmission device 50 via the second communication device 40 would take place.
In entsprechender Weise gehen die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 bezüglich der zweiten Datensendeeinrichtung 50' vor, indem sie die Qualitätswerte Ql' und Q2' miteinander vergleichen. Ergibt ein solcher Vergleich, dass der Kommunikationsweg 70' eine bessere Übertragungsqualität auf- weist als der Kommunikationsweg 60' , so wird die Weiterleitung der Daten D' von der zweiten Datensendeeinrichtung 50 zur Leiteinrichtung 10 über die zweite Kommunikationseinrichtung 40 erfolgen, andernfalls über die erste Kommunikations- einrichtung 30.Likewise, the two communication devices 30 and 40 proceed with respect to the second data transmitting device 50 'by comparing the quality values Q1' and Q2 'with each other. If such a comparison shows that the communication path 70 'has a better transmission quality than the communication path 60', then the data D 'will be forwarded from the second data transmission device 50 to the guidance device 10 via the second communication device 40, otherwise via the first communication - device 30.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3 sind beispielhaft nur zwei Sendeeinrichtungen 50 und 50' gezeigt. Die Anzahl der Sendeeinrichtungen vom Typ 50 und 50' , die an die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 angeschlossen ist, kann jedoch beliebig sein.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, only two transmitting devices 50 and 50 'are shown by way of example. However, the number of type 50 and 50 'transmitters connected to the two communication devices 30 and 40 may be arbitrary.
In der Figur 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Anordnung gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 mit dem Un- terschied, dass die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 über ein separates Kommunikationsnetzwerk 300 miteinander in Verbindung stehen und über dieses ihre Qualitätswerte Ql, Ql' , Q2 und Q2' austauschen. Im Unterschied zu den Ausfüh- rungsbeispielen gemäß den Figuren 1, 2 und 3 erfolgt die Ü- bertragung der Qualitätswerte also nicht über das Datenübertragungsnetzwerk 20, sondern stattdessen über das separate Kommunikationsnetzwerk 300. Die übrige Funktionsweise der Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 ist hiervon nicht betroffen; dies bedeutet, dass sie die empfangenen Daten D bzw. D' stets dann an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten, wenn ihr eigener Kommunikationsweg bessere Übertragungseigenschaften aufweist als der andere Kommunikationsweg, über den die jeweilige Datensendeeinrichtung mit der jeweils anderen Kommunikationseinrichtung in Verbindung steht.FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of an arrangement. This exemplary embodiment substantially corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, with the difference that the two communication devices 30 and 40 communicate with one another via a separate communication network 300 and exchange their quality values Q1, Q1 ', Q2 and Q2' via this. In contrast to the versions For example, according to FIGS. 1, 2 and 3, the transmission of the quality values does not take place via the data transmission network 20 but instead via the separate communication network 300. The remaining functioning of the communication devices 30 and 40 is not affected by this; this means that they always forward the received data D or D 'to the guiding device 10 if their own communication path has better transmission properties than the other communication path via which the respective data transmitting device is in communication with the respective other communication device.
Die redundante Übertragung der Daten zu den Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 wurde oben beispielhaft für den Fall erläutert, dass jede Datensendeeinrichtung mit jeweils zwei Kommunikationseinrichtungen in Verbindung steht. In entsprechender Weise kann eine noch größere Redundanz erreicht werden, wenn die Datensendeeinrichtung mit drei oder mehr Kommunikationseinrichtungen über jeweils einen Kommunikationsweg verbunden wird. Die Figur 5 zeigt dies beispielhaft für den Fall, dass die Datensendeeinrichtung 50' mittels dreier Kommunikationswege 60', 70' und 70'' an drei Kommunikationseinrichtungen 30, 40 und 40' angeschlossen ist, die jeweils einen Qualitätswert Ql', Q2' bzw. Q3' bilden und diesen zum Zwecke des Vergleichs zu den jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen schicken. Diejenige Kommunikationseinrichtung mit dem besten eigenen Qualitätswert wird die Daten D' der Datensendeeinrichtung 50' an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten.The redundant transmission of the data to the communication devices 30 and 40 has been explained above by way of example in the case in which each data transmission device is connected to two communication devices each. In a corresponding manner, an even greater redundancy can be achieved if the data transmission device is connected to three or more communication devices via a respective communication path. FIG. 5 shows this by way of example in the case where the data transmission device 50 'is connected to three communication devices 30, 40 and 40' by means of three communication paths 60 ', 70' and 70 ", each having a quality value Q1 ', Q2' or Q3 'and send it for the purpose of comparison to each other's communication facilities. The communication device with the best own quality value will forward the data D 'of the data transmission device 50' to the guide device 10.
Die Kommunikationseinrichtungen gemäß den Figuren 1 bis 5 können beispielsweise durch programmierbare Mikroprozessoranordnungen gebildet sein, deren Arbeitsweise durch ein ent- sprechendes Programm oder ein entsprechendes Softwaremodul gesteuert wird. The communication devices according to FIGS. 1 to 5 can be formed, for example, by programmable microprocessor arrangements whose operation is characterized by a controlling program or a corresponding software module is controlled.

Claims

Patentansprüche claims
1. Anordnung mit einer Leiteinrichtung (10), zumindest einer mit der Leiteinrichtung verbundenen Kommunikationseinrichtung (30, 40) und zumindest einer Datensendeeinrichtung (50) , die mit der Kommunikationseinrichtung über einen Kommunikationsweg (60, 70) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dassAn arrangement comprising a guide device (10), at least one communication device (30, 40) connected to the guide device and at least one data transmission device (50) which is in communication with the communication device via a communication path (60, 70), characterized in that
- die Datensendeeinrichtung (50) mit zumindest zwei miteinan- der verbundenen Kommunikationseinrichtungen (30, 40) über jeweils einen Kommunikationsweg (60, 70) in Verbindung steht und zu jeder der Kommunikationseinrichtungen ihre Daten (D) sendet,the data transmission device (50) is in communication with at least two communication devices (30, 40) connected to one another via a respective communication path (60, 70) and transmits its data (D) to each of the communication devices,
- die Kommunikationseinrichtungen jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie die Übertragungsqualität ihres Kommunikationsweges zu der Datensendeeinrichtung prüfen, einen die Ü- bertragungsqualität des Kommunikationsweges beschreibenden Qualitätswert (Ql, Q2) bilden und ihren Qualitätswert zu den jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen übersenden, undthe communication devices are each designed such that they check the transmission quality of their communication path to the data transmission device, form a quality value (Q1, Q2) describing the transmission quality of the communication path and transmit their quality value to the respective other communication devices, and
- die Kommunikationseinrichtungen außerdem jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie den Qualitätswert des eigenen Kommunikationsweges mit denen der anderen Kommunikationswege vergleichen und diejenige Kommunikationseinrichtung, die den größten eigenen Qualitätswert aufweist, die Daten (D) der Datensendeeinrichtung (50) an die Leiteinrichtung (10) weiterleitet und die übrigen Kommunikationseinrichtungen die Daten (D) der Datensendeeinrichtung (50) an die Leiteinrichtung (10) nicht weiterleiten.- The communication devices are also each designed such that they compare the quality value of their own communication path with those of the other communication paths and that communication device having the largest own quality value, the data (D) of the data transmitting device (50) to the guide (10) forwards and the other communication devices do not forward the data (D) of the data transmitter (50) to the director (10).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtungen die Übertragungsqualität wie- derholt, vorzugsweise regelmäßig, bestimmen und untereinander austauschen und die Kommunikationseinrichtung, die die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung weiterleitet, gewechselt wird, sobald eine andere der Kommunikätions- einrichtungen eine bessere Übertragungsqualität feststellt.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the communication devices the transmission quality as- derholt, preferably regularly, determine and exchange with each other and the communication device, which forwards the data of the data transmission device to the guide, is changed as soon as another of the communication devices determines a better transmission quality.
3. Anordnung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Wechseln der Kommunikationseinrichtungen ein vorgegebe- nes Hystereseverhalten berücksichtigt wird.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that a predetermined hysteresis behavior is taken into account when changing the communication devices.
4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest eine der Kommunikationseinrichtungen (30, 40) zwei Datensendeeinrichtungen (50, 50') angeschlossen sind und dass die Bestimmung der Qualitätswerte (Ql, Ql', Q2, Q2') sowie die Auswahl der die Daten weiterleitenden Kommunikationseinrichtung datensendeeinrichtungsindividuell erfolgt.4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the communication devices (30, 40) two data transmission devices (50, 50 ') are connected and that the determination of the quality values (Ql, Ql', Q2, Q2 ') as well as the selection of the data forwarding communication device data transmission device is done individually.
5. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung (10) mit den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (30, 40) über ein Datenübertragungsnetzwerk (20) oder über einen Datenübertragungsbus verbunden ist.5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device (10) is connected to the at least two communication devices (30, 40) via a data transmission network (20) or via a data transfer bus.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen über das Datenübertragungsnetzwerk oder über den Datenübertragungsbus miteinander verbunden sind und darüber ihre Qualitätswerte austauschen. 6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the at least two communication devices are connected to each other via the data transmission network or via the data transfer bus and exchange their quality values about it.
7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationswege zwischen der Datensendeeinrichtung und den Kommunikationseinrichtungen zumindest abschnittsweise physikalisch voneinander getrennt sind.7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the communication paths between the data transmitting device and the communication devices are at least partially physically separated from each other.
8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kommunikationsweg durch eine Funkverbindung, eine Telefon- oder Modemverbindung oder eine Hochspannungsleitung gebildet ist.8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one communication path is formed by a radio link, a telephone or modem connection or a high voltage line.
9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datensendeeinrichtung (50) mit mindestens einem Messsensor (100) oder Schalter (100) in Verbindung steht.9. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the data transmission device (50) with at least one measuring sensor (100) or switch (100) is in communication.
10. Verfahren zum Übertragen von Daten (D) von einer Datensendeeinrichtung (50) zu einer Leiteinrichtung (10) , bei dem die Daten über zumindest über einen Kommunikationsweg (60,10. A method for transmitting data (D) from a data transmitting device (50) to a guide device (10), in which the data is transmitted via at least one communication path (60,
70) und über zumindest eine Kommunikationseinrichtung (30,70) and via at least one communication device (30,
40) geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass40), characterized in that
-mit der Datensendeeinrichtung (50) die Daten (D) über je- weils einen Kommunikationsweg (60, 70) zu zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (30, 40) gesendet werden,the data (D) are sent to at least two communication devices (30, 40) via the respective data transmission means (60, 70) with the data transmission device (50),
- jeweils die Übertragungsqualität der Kommunikationswege geprüft wird und ein die Übertragungsqualität des jeweiligen Kommunikationsweges beschreibender Qualitätswert (Ql, Q2) gebildet wird und- In each case the transmission quality of the communication paths is checked and a quality of the transmission of the respective communication path descriptive quality value (Ql, Q2) is formed and
- die Qualitätswerte der Kommunikationswege verglichen werden und mit der Kommunikationseinrichtung mit dem größten Qua- litätswert die Daten (D) an die Leiteinrichtung (10) weitergeleitet werden.- the quality values of the communication channels are compared and compared with the communication device with the largest Value of the data (D) are forwarded to the guide (10).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsqualität wiederholt, vorzugsweise regelmäßig, bestimmt und verglichen wird und die Kommunikationseinrichtung, mit der die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung weitergeleitet wird, gewechselt wird, sobald ein anderer Kommunikationsweg eine bessere Übertragungsqualität zeigt.11. The method according to claim 10, characterized in that the transmission quality is repeated, preferably regularly, determined and compared and the communication means, with which the data of the data transmitting device is forwarded to the guide, is changed as soon as another communication path shows a better transmission quality.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Qualitätswerte sowie die Auswahl der Kommunikationswege datensendeeinrichtungsindividuell erfolgt.12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the determination of the quality values and the selection of the communication paths data transmission device is done individually.
13. Kommunikationseinrichtung (30) zum Einsatz in einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung eine Einrichtung, insbesondere eine Mikroprozessoreinrichtung oder eine Datenverarbeitungsanlage, aufweist, die derart programmiert ist, dass die Kommunikationseinrichtung die Übertragungsqualität ihres Kommu- nikationsweges (60, 60') zu einer angeschlossenen Datensendeeinrichtung (50) prüft, einen die Übertragungsqualität des Kommunikationsweges beschreibenden Qualitätswert (Ql) bildet und ihren Qualitätswert zu jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen (40) übersendet, und dass die Mikroprozessorein- richtung außerdem derart programmiert ist, dass die Kommunikationseinrichtung den Qualitätswert (Ql) des eigenen Kommunikationsweges (60) mit denen der anderen Kommunikationswege (70) vergleicht und die Daten (D) der Datensendeeinrichtung an eine Leiteinrichtung (10) weiterleitet, wenn der Qualitätswert (Ql) des eigenen Übertragungsweges (60) größer als der der anderen Übertragungswege (70) ist. 13. Communication device (30) for use in an arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the communication device comprises a device, in particular a microprocessor device or a data processing system, which is programmed such that the communication device, the transmission quality of their Communica testing path (60, 60 ') to a connected data transmitting device (50), forming a quality value (Q1) describing the transmission quality of the communication path and transmitting its quality value to each other communication device (40), and the microprocessor device is also programmed in such a way that in that the communication device compares the quality value (Q1) of the own communication path (60) with those of the other communication paths (70) and the data (D) of the data transmission device to a routing device (10) if the quality value (Q1) of the own transmission path (60) is greater than that of the other transmission paths (70).
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