DE1809913C3 - Verfahren und Datenübermittlungsanlage zur Übertragung von Daten zwischen einer Haupteinheit und mehreren Endstelleneinheiten - Google Patents

Verfahren und Datenübermittlungsanlage zur Übertragung von Daten zwischen einer Haupteinheit und mehreren Endstelleneinheiten

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DE1809913C3
DE1809913C3 DE1809913A DE1809913A DE1809913C3 DE 1809913 C3 DE1809913 C3 DE 1809913C3 DE 1809913 A DE1809913 A DE 1809913A DE 1809913 A DE1809913 A DE 1809913A DE 1809913 C3 DE1809913 C3 DE 1809913C3
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
    • H04L12/423Loop networks with centralised control, e.g. polling

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen einer Haupteinheit und einer Mehrzahl von entfernten Endstelleneinheiten, die über eine geschlossene Ringschleife miteinander verbunden sind und in ihrer Reihenfolge bei Vorliegen von an die Haupteinheit abzugebenden Daten durch Befehle aufgerufen werden und zur Abgabe von Daten an die Haupteinheit nacheinander die Ringschleife unterbrechen und die in ihnen vorliegenden Daten an die Haupteinheit übertragen.
Bei einem solchen der DE-PS 11 87 263 entnchmbaren Verfahren werden bei einer bekannten Schaltungsanordnung von ein':r Hauptstelle aus mehrere Unterstationen auf in ihnen gespeicherte Informationen abgefragt. Dieses geschieht dadurch, daß von der Hauptstelle Abfragezeichen ausgesendet werden, die von den Unterstationen zu ihrer Einschaltung auf Sendebetrieb in einer vorbestimmten Reihenfolge benutzt werden. Dab?i kann das Schlußzeichen einer von einer Unterstation ausgesendeten Information gleichzeitig als Abfragezeichen für die jeweils nachfolgenden Unterstationen benutzt werden. Bei dem bekannten Verfahren sind jedoch die Unterstationen und auch die Hauptstelle längs einer in beiden Richtungen betriebenen gemeinsamen Verbindungsleitung angeordnet, wobei nach Einschaltung einer Unterstation zur Aufnahme des Sendebetriebs vor Durchführung des Sendebetriebs die genannte Unterstation alle übrigen Unterstutionen abschaltet, /u diesem Zweck sind bei der bekannten .Schaltungsanordnung an die Vcrbindungsleitung angekoppelte Emp-
fangs- und Sende-Verteiler vorgesehen, die zusammen über ein jeder einzelnen Unterstation für den Sende- und Empfangsbetrieb ab- und einschalten. Diese Empfangs- und Sendeverteiler sind dabei relativ kompliziert aufgebaut und benötigen zum Einschalten ■> bzw. Sperren der ihnen zugeordneten Unterstation auch relativ lange Zeiten, während deren das Aussenden einer Nachricht von einer sendeberechtigten Unterstation ebenfalls noch unterbunden werden muß, wodurch die Nachrichtenübermittlung relativ langsam und damit die Übertragungskapazität der bekannten Anordnung entsprechend klein wird.
Aus der US-PS 29 86 602 ist ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem bekannt, in dem mehrere Endstelleneinheiten mit einer Haupteinheit über eine gemeinsame und in nur einer Richtung zu betreibende Ringschleife verkehren können. Wie bei einem herkömmlichen Zeitmultiplex-System wird dazu ein hier aus 25 aufeinanderfolgenden Zeiteinheiten gebildetes Rahmensignal benutzt, von dem die ersten 20 Zeiteinheiten jeweils einer der Endstelleneinheiten individuell für die Übertragung eines Datenbestandteüs zugeordnet sind, während die verbleibenden 5 Zeiteinheiten fiV Steuer- und Synchronisationszwecke benutzt werden können. Zur Steuerung der Zeitmultiplex-Übertragung ist in der .'5 Haupteinheit eine Multiplexsendesteuerung und an den Endstelleneinheiten bzw. an Verzweigungsstellen der Ringschleife eine Multiplex-Empfangssteuerung vorgesehen, mit denen die einzelnen Zeiteinheiten des Rahmensignals den einzelnen Endstelleneinheiten individuell zugeordnet werden. Dies geschieht bei der bekannten Anordnung z. B. in der Weise, daß an einem Verzweigungspunkt der Ringschleife und an einer Endstelleneinheit logische Gatterschaltungen von Taktsignalen so gesteuert werden, daß sie im Augenblick v> einer einer bestimmten Endstelleneinheit zugeordneten Zeiteinheit des Rahmensignals ein einen Teil der Ringschleife bildendes UND-Glied sperren, den von der Haupteinheit kommenden Teil der Ringschleife über ein weiteres UND-Glied mit dem Empfänger der Endstel- -to leneinheit verbinden und gegebenenfalls den Sender der Endstelleneinheit über weitere UND-Glieder mit dem zur Haupteinheit führenden Teil der Ringschleife verbinden. Dadurch wird sichergestellt, daß während der sehr kurzen Zeiteinheit innerhalb des Rahmensi- 4r> gnals. die in dem Zeitmultiplexschema der jeweiligen Endstelleneinheit zugeordnet ist, cki während dieser Zeiteinheit von der Haupteinheit gesendeter Datenbestundteil nur an den Empfänger der jeweiligen Endstelleneinheit gelangen kann, während gleichzeitig "><> für den nachfolgenden Teil der Ringschleife der durch die Zeiteinheit festgelegte Anteil des Rahmensignals mit einem von der Einstelleneinheit ausgesendeten Datenbestandieil besetzt wird, der mit dem Rahmensignal dann an die Haupteinheit übertragen wird. Bei einem r>r> solchen Zeitmultipiex-System senden und empfangen also alle Endstelleneinheiten praktisch gleichzeitig Datensignale zur und von der Haupteinheit, da innerhalb eines jeden Rahmensignals ein einer bestimmten Endstelleneinheit zugeordneter Datenbestandteil mi untergebracht sein kann. Sollen dagegen an verschiedene Endsielleneinhcilen Daten weder gesendet noch von diesen empfangen werden, so bleiben die in dem Rahmensignal für diese Endstelleneinheiten vorgesehenen Zeiteinheiten unbesetzt, d. h., die Übertragungska- hr> nazitpt des /.cilrrultiplcx-.Systems wird nicht voll ausgenutzt. Dadurch wird aber für den Abruf von Daten von nur wenigen Ends'tüencinhciten innerhalb einer Vielzahl von Endstelleneinheiten eine relativ lange Zeitdauer benötigt, da das Rahmensignal sowohl zur Unterscheidung der einzelnen Endstelleneinheiten als auch zur gleichzeitigen Datenübertragung von allen Endstelleneinheiten eine ausreichende zeitliche Länge haben muß. Darüber hinaus ist der Schaltungsaufwand für die Steuerung und die Synchronisation eines Zeitmultiplex-Übertragungssystems aufwendig.
Aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 7, Nr. 7, Dezember 1964, Seiten 592 und 593, ist eine im Multiplex arbeitende Anordnung bekannt, mit der nacheinander eine Vielzahl von mit einer zentralen Datenverarbeitungsanlage zusammenarbeitenden Eingabe-Ausgabe-Einrichtungen zum Datenaustausch mit der Datenverarbeitungseinrichtung aufgerufen werden können. Zu diesem Zweck sind jeweils die Steuerschaltungen der einzelnen Eingabe-Ausgabe-Einrichtungen hintereinander in einer geschlossenen Ringschleife mit der zentralen Datenverarbeitungseinrichiung verbunden. Sollen z. B. in den einzelnen Einrichtungen gespeicherte Daten nacheinander von der Datenverarbeitungseinrichtung abgerufen weivsen. so gibt diese über die Ringschleife ein Abfragesignai, das zuerst an die Steuereinrichtung der Datenverarbeitungseinrichtung in der Ringschleife nächstliegenden Eingabc-Ausgabe-Einrichtungen gelangt, in Form eines an die Ringsciiieife gelegten Spannungspegels ab. Enthält die erste Einrichtung an die Datenverarbeitungseinrichtung abzugebende Daten, so wandelt ihre Steuereinrichtung den bestimmten Spannungspegel in einen anderen Spannungspegel um, durch den die Steuereinrichtungen der nachfolgenden Eingabe-Ausgabe-Einrichtungen nicht beeinflußt werden können. Enthält dagegen eine das Abfragesignal erhaltende Eingabe-Ausgabe-Einrichtung keine an die Datenverarbeitungseinrichtung abzugebenden Daten, so gibt sie den Spannungspegel des Abfragesignals sofort und unverändert an die Steuereinrichtung der jeweils nächstfolgenden Eingabe-Ausgabe-Einrichtung weiter, damit diese den Spannungspegel gegebenenfalls umwandeln kann, sofern sie an die Datenverarbeitungseinrichtung abzugebende Da'en enthält. Neben einer Umwandlung des Spannungspegels des Abfragesignals in einen jeweils anderen Spannungspegel schaltet die Steuereinrichtung ihre zugeordnete Eingabe-Ausgabe-Einrichtung ein, so daß diese über von der Ringleitung getrennte weitere Leitungen Daten an die Datenverarbeitungseinrichtung abgeben oder aber von dieser erhalten kann. Auf diese Weise werden über die Ringsciiieife nacheinander alle Eingabe-Ausgabe-Einrichtungen, die an die Datenverarbeitungseinrichtung abzugebende Daten enthalten, mit dieser verbunden und die in der Ringschleife vorhandene jeweils letzte Eingabe-Ausgabe-Einrichtung gibt schließlich das unveränderte Abfragesignal an die Datenverarbeitungseinrichtung wieder ab, wodurch festzustellen ist, daß alle Daten aus den Eingabe-Aiugabe-Einrichtungen abgerufen wurden. Diese bekannte Anordnung ermöglicht über die mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbundene Ringschleife jedoch nur ein Ansteuern bz'v. Aufrufen der einzelnen Eingabe-Ausgabe-Einrichtungen mit Hilfe eines durch einen bestimmten .Spannungspegel gegebenen Äbfragesignals, jedoch keine Datenübertragung über diese Ringschleife.
Aus der GB-PS 9 93 818 ist ein Datenübertragungssystem bekannt, bei dov mehrere Endstclleneinheiten mit einer aus zwei Gruppen bestehenden Haupteinheit verbunden sind. Die Endstellencinheiten liegen dabei in
einer Ringschleife, deren eines Ende mit der einen Gruppe und deren anderes Ende mit der anderen Gruppe der Haupteinheit verbunden sind. Sollen die einzelnen Endstelleneinheiten auf in ihnen vorhandene Daten von der Haupteinheit abgefragt werden, so gibt diese nacheinander Adressensignale an die einzelnen Endstelleneinheiten, beginnend mit der dem einen Ende der Ringschleife nächstliegenden ersten Endstelleneinheit. Enthält eine so aufgerufene Endstelleneinheit an die Haupieinheit zu übertragende Daten, so hält sie das Abfragesignal zeitweilig fest, überträgt die in ihr gespeicherten Daten an die Haupteinheit, wonach dann nächstliegende Endstelleneinheit aufgerufen wird. Jede Endstelleneinheit weist zu diesem Zweck eine Detektorschaltung auf, die auf die jeweilige Adresse der Endstelleneinheit anspricht, um, wenn diese Endstelleneinheit an die Haupteinheit zu übertragende Daten enthält, zwei Kontakte in der Ringschleife so umzuschalten, daß eine die Endstelleneinheit überbrückende
heit in die Ringschleife eingeschleift wird. Je nach der Art der von der Endstelleneinheit an die Haupteinheit zu übertragenden Information wird der Datensender der Endstelleneinheit mit dem einen oder aber anderen Teil der Ringschleife verbunden, so daß die eine Art der Information an die erste Gruppe und die andere Art der Information an die zweite Gruppe der Haupteinheit über die unterschiedlichen Teile der Ringschleife übertragen werden. Bei diesem Übertragungssystem findet daher eine Datenübertragung wahlweise in beiden Richtungen der Ringschleife zur Haupteinheit hin statt. Nach der Beendigung einer Datenübertragung von einer Encbtelleneinheit wird mit Hilfe der Kontakte diese Endstelleneinheit mit Hilfe der einen Teil der Ringschleife darstellenden Verbindungsleitung überbrückt, und die Haupteinheit gibt nach Beendigung dieser Datenübertragung ein Adressensignal zum Aufruf der jeweils nächstliegenden Endstelleneinheil über die Ringschleife ab.
Aus der US-PS 32 45 043 ist ein weiteres Datenübertragungssystem bekannt, bei dem eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung über eine erste Leitung an eine Reihe von Endstelleneinheiten Nachrichten abgeben kann und über eine zweite Leitung, die die einzelnen Endstelleneinheiten in Reihe miteinander verbindet, Daten von diesen Endstelleneinheiten empfängt. Die zweite Leitung ist dabei durch jede Endstelleneinheit in der Weise hindurchgeführt, daß die an einer Endstelleneinheit über die zweite Leitung ankommenden Signale demoduliert, durch eine logische Schaltung hindurchgelassen und wieder moduliert werden, wenn die jeweilige Endstelleneinheit keine an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung abzugebenden Daten enthält Enthält die jeweilige Endstelleneinheit dagegen an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung abzugebende Daten, die in einem Pufferspeicher gespeichert sind, so werden die über die zweite Leitung ankommenden Signale in der Endstelleneinheit demoduliert, an einen zweiten Pufferspeicher gegeben, in diesem zeitweilig gespeichert, während gleichzeitig die in dem ersten Pufferspeicher gespeicherten und an die Datenverarbeitungseinrichtung abzugebenden Daten der Endstelleneinheit ausgelesen, moduliert und über die zweite Leitung an die Datenverarbeitungseinrichtung übertragen werden. Ist der erste Pufferspeicher vollständig ausgelesen, d. h. sind die an die Datenverarbeitungseinrichtung von der EndsieHeneinheii zu übertragenden Daten beendet, so wird auch der zweite Pufferspeicher ausgelesen und die in ihm zeitweilig gespeicherten und über die zweite Leitung empfangenen Signale wieder moduliert und an die Datenverarbeitungseinrichtung gegeben. Bei diesem bekannten Datenübertragungssystem werden also die jeweils auf der zweiten Leitung befindlichen und an die Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragenden Signale beim Hindurchgang durch eine Endstelleneinheit immer dann zwischengespeichert, wenn diese Endstel· leneinheit ebenfalls Daten an die Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen hat. Sind dagegen von einer Endstelleneinheit keine Daten an die Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen, so werden die auf der zweiten Leitung übertragenen Signale in der jeweiligen Endstelleneinheit lediglich demoduliert, erneut moduliert und wieder über die zweite Leitung weitergegeben. Über die erste Leitung kann jede der Endstelleneinheiten von der Datenverarbeitungseinrichtung abgegebene Daten empfangen, wobei diesen Daten jeweils die bestimmte Adresse der jeweiligen Endstellencinheit unrancTP
hl
Aus der DE-AS 10 53 360 ist eine Fernsteuer- und Überwachungsanlage mit Gemeinschaftsverbindung und Vorrangrufeinrichtung bekannt, bei der die einzelnen Unterstationen in einer bestimmten Rangfolge eingeordnet sind, wobei die Unterstation den Vorrang hat, die einer der beiden Zentralstellen am nächsten liegt. Die bevorrechtigte Unterstation betätigl die Empfänger anderer gleichzeitig anrufender Unterstationer und diese wiederum setzen die ihnen zugeordneten Sender außer Betrieb.
Aus der Zeitschrift Philips Telecommunication Review, Vol. 24, Nr. I. Februar 1963, S. 13 bis 24, ist eine Datenübermittlungs-Anlage bekacnt, bei der die Datenendgeräte einer großen Anzahl von Büros einer Fluggesellschaft mit einer Zentralstelle verbunden sind, in der sämtliche für die Zweitbüros erforderliche Information gespeichert ist. Die wesentlichste bereitzuhaltende Information ist die Information über die noch nicht reservierten Plätze der einzelnen Flüge. Zu diesem Zweck ist in der Zentralstelle ein Computer vorgesehen, mit dem diese Information ständig auf dem neuesten Stand gehalten wird. Die einzelnen Endgeräte der Unterstationen in den Zweigbüros stehen nicht unmittelbar mit der Zentralstelle in Verbindung, sondern es werden jeweils eine bestimmte Anzahl von Unterstationen in einer Art Vermittlungsstelle zusammengefaßt, die ihrerseits alle auf einer Ringleitung liegen, deren Enden an die Zentralstelle angeschlossen sind. Die Ringleitung besteht aus zwei einzelnen Leitungen, die die Signale in entgegengesetzten Richtungen weiterleiten. Die zwischen benachbarten Vermittlungsstellen sowie zwischen den beiden ir mittelbar an die Zentralstelle angeschlossenen Vermittlungsstellen und der Zentralstelle selbst liegenden Leitungsabschnitte werden dabei durch Telefonkanäle gebildet, an deren Eingang ein Modulator und an deren Ausgang ein Demodulator liegt. Jede von einer Unterstation kommende oder von der Zentralstelle an eine Unterstation ausgesendete Information trägt dabei eine Zielkennzeichnung bzw. eine die jeweilige Unterstation identifizierende Absenderbezeichnung, die den Leitweg der Information über die in entgegengesetzte Richtungen betriebene Ringleitung bestimmt Diese bekannte Datenübermittlungsanlage muß daher über entsprechende Einrichtungen verfügen, die die den jeweiligen Leitweg bestimmenden Informationen auswerten und den jeweils gewünschten Leitweg durchschalten. Auch dieses bekannte Verfahren erfordert
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daher eine relativ aufwendige Schaltungsanordnung zu seiner Durchführung.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und eine Datenübermittlungsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, mit denen in funktionell und schaltungstechnisch einfacher Weise nacheinander die Informationen, die an einer Vielzahl voneinander entfernter Endstelleneinheiten anfallen, möglichst sehne»/ und zuverlässig an eine Haupteinheit zu übertragen sind, und mit denen darüber hinaus auch eine selektive Nachrichtenübermittlung von der Haupteinhcil an eine beliebige anzurufende Enostelleneinheit möglich ist.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Befehls- und Datenübertragung in der Ringschleife in nur einer Übertragungsrichtung erfolgt, daß alle Endstelleneinheiten, die Daten abzugeben haben und einen ersten Befehl erhalten, die Ringschleife unterbrebindung nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit wieder schließen, wenn sie den speziellen Befehl nicht erhalten. Nach Ablauf dieser Zeit weist also nur noch die erste Endstelleneinheit eine unterbrochene Umgehungsverbindung auf und ist wieder über die Ringschleife in Übertragungsrichtung mit dem Empfangsteil der Haupteinheit verbunden und kann ihre abzugebenden Daten übertragen. Der beschriebene Vorgang kann nun von Neuem beginnen, bis die letzte Endstelleneinheit ihre Daten abgegeben hat. Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemäßen Lehre liegt also darin, daß immer nur eine der für alle Endstelleneinheiten individuell vorgesehenen Umgehungsverbindungen während des Sendebetriebs einer der Endstelleneinheiten unterbrochen ist, nämlich diejenige, die der sendenden Endstelleneinheit zugeordnet ist. Am Ende der von der sendenden Endstelleneinheit ausgesendeten Information kann als Schlußzeichen ein dem zuvor von der Haupteinheit ausgesendeten speziellen Befehl
«.HCH, SU UdU CHI H)II UCI ridUpiClllllt'll UUCI CIIIlT Endstelleneinheit. die den Sendevorgang bereits beendet hat. ausgesandter, sich vom ersten Befehl unterscheidender zweiter Befehl nur die in Übertragungsrichtung erste Endstelleneinheit. die Daten abzugeben hat, erreicht, daß diese angegebene erste Endstelleneinheit bei Empfang des zweiten Befehls ihren Datensender in Betrieb setzt, daß die auf die angegebene erste Endstelleneinheit folgenden Endstelleneinheiten, die die Ringschleife nach Empfang des ersten Befehls unterbrochen haben, diese bei Ausbleiben des zweiten Befehls wieder schließen, und daß dann die von der angegebenen \/sten Endstelleneinheit abzugebenden Daten über die Ringschleife an die Haupteinheit übertragen werden.
Wesentlich bei dem angegebenen Verfahren ist dabei, daß die Datenübertragung von allen Endstelleneinheiten zur Haupteinheit und auch von der Haupteinheit zu allen Endstelleneinheiten längs einer geschlossenen Ringschleife in nur einer Richtung erfolgt. In dieser Ringschleife ist jede Endstelleneinheit im Ruhezustand durch eine einen Teil der Ringschleife bildende und jeder Endsteileneinheit individuell zugeordnete UmgehunESverbindune überbrückt, so daß z. B. von der Haupteinheit ausgesendete Synchronisationssignale an allen Endstelleneinheiten vorbei oder durch diese hindurch wieder von der Haupteinheit empfangen werden. Hat eine Endstelleneinheit Daten an die Haupteinheit abzugeben und wird über die Ringschleife von der Haupteinheit ein Befehl gesendet, so wird dieser Befehl von der aufgrund ihrer örtlichen Lage in der Ringschleife ersten Endstelleneinheit, die Daten an die Haupteinheit zu senden hat, aufgenommen und zur Unterbrechung der ihr individuell zugeordneten Umgehungsverbindung benutzt. Da diesen Befehlen alle Endstelleneinheiten empfangen haben, unterbrechen alle diejenigen, die Daten abzugeben haben, die ihnen zugeordnete Umgehungsverbindung. Die den Sendeteil mit den Empfangsteil der Haupteinheit in Ruhezustand verbindende Ringschleife ist damit unter Umständen mehrfach unterbrochen. Nachdem die Haupteinheit diesen ersten Befehl oder »Aufruf zur Abgabe von Daten« gesendet hat sendet sie einen speziellen Befehl, der aber wegen der unterbrochenen Umgehungsverbindungen derjenigen Endstelleneinheiten, die Daten abzugeben haben, nur von der ersten Endstelleneinheit in Übertragungsrichtung der Ringschleife empfangen werden kann. Die einzelnen Endstelleneinheiten sind so aufgebaut, daß sie ihre unterbrochene Umgehungsver-
*.iii3}/i miiituca ijigiiai auagcacnuci fciucil, wuuuitll automatisch die nächstliegende Endstelleneinheit. die eine an die Haupteinheit zu sendende Information gespeichert hat, sich in der vorstehend genannten Weise einschaltet.
Die erfindungsgemäße Datenübermittlungsanlage zeichnet sich dadurch aus, daß die Übertragung von Befehlen und Daten auf der Ringschleife in nur einer Übertragungsrichtung erfolgt, daß die Schalteinrichtungen nach Empfang eines ersten für alle Schalteinrichtungen gleichen Befehls die Ringschleife unterbrechen, wenn die zugehörige Endstelleneinheit Daten abzugeben hat und dadurch verhindern, daß ein sich vom ersten Befehl unterscheidender zweiter Befehl eine Endstelleneinheit erreicht, die in der Ringschleife auf die erste Endstelleneinheit, die Daten abzugeben hat, folgt, und daß die Schalteinrichtungen derart ausgebildet sind, daß sie die Ringschleife bei Ausbleiben des zweiten Befehls wieder schließen und bei Empfang des zweiten Befehls den Datensender der zugehörigen Endstelleneinheit auf Sendebetrieb schalten.
Eine derart aufgebaute Datenübermittlungsanlage stellt eine sehr einfache, schnelle und betriebssichere Datenübermittlung zwischen den einzelnen Endstelleneinheiten und der Haupteinheit sicher. Da die Ringschleife nur in einer Richtung betrieben wird, ist mit Hilfe der sehr einfach aufgebauten Schalteinrichtungen sicherzustellen, daß immer nur eine Endstelleneinheit sendeberechtigt ist, während alle übrigen Endstelleneinheiten durch eine Umgehungsverbindung überbrückt sind, so daß die von der jeweils sendenden Endstelleneinheit ausgesendete Information auf schnellstem Wege und unverfälscht die Haupteinheit erreicht.
Die Schalteinrichtung einer jeden Endstelleneinheit wird nach dem Kriterium einer in dieser Endstelleneinheit vorhandenen und auszusendenen Nachricht so gesteuert, daß die jeweilige Endstelleneinheit in einer ersten Schaltstellung überbrückt, in einer zweiten Schaltstellung zur Unterbrechung der Schleife in diese eingeschleift und zusätzlich der Datensender angeschaltet wird. Durch diese Schaltstellungen wird sirhergestellt, daß jede Endstelleneinheit, in der keine auszusendende Information vorhanden ist, überbrückt bleibt, wodurch gleichzeitig auch die Ringschleife geschlossen bleibt während jede eine auszusendende Information enthaltende Endstelle die Schleife aufzutrennen vermag und nach Erhalt eines zweiten Kriteriums, z. B. in Form eines zweiten Befehls, den Datensender an die Ringschleife anschließt, wodurch sichergestellt ist daß
jeweils immer nur die der Haupteinheit nächstliegende Endätelleneinheil in den Sendebetrieb versetzt wird, die eine auszusendene Information enthält.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Endstelleneinheiten jeweils zu Unterstationen zusammengefaßt, die eine alle ihre Endstelleneinheiten verbindende Rinpschleife haben, wobei der Eingang der Ringschleife über einen Demodulator und der Ausgang der Ringleitung über einen Modulator mit der Schleife verbunden sind. Diese Ausgestaltung ist besonders dann sinnvoll, wenn mehrere Endstelleneinheiten sich z. B. in einem ersten begrenzten geografischen Gebiet befinden, die zu einer Unterstation zusammengefaßt sind und über eine Fernleitung und entsprechende Modulatoren und Demodulatoren mit einer weiteren, ebenfalls mehrere Endstelleneinheiten enthaltenden Unterstation an einem anderen geografischen Ort verbunden sind. Nach dieser Ausgestaltung der Erfindung wird also über eine die Unterstation bildende Ringschleife der Nahverkehr nnH iihpr pinp allp I IntprUatinnen mil der Haupteinheit verbindende übergeordnete Ringschleife der Fernverkehr durchgeführt.
Bei einem derartigen Aufbau der Datenübermittlungsanlage sind vor den Befehlen alle Modulatoren und Demodulatoren synchronisierende Signale von der Haupteinheit an die Ringschleife gebbar. Auf diese Weise kann sehr einfach die gesamte Datenübermittlungsanlage vor Aufnahme des eigentlichen Übermitt-Ijngsbetriebes synchronisiert werden, so daß während des eigentlichen Informationsaustausches keine Synchronisationssignale erforderlich sind.
Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die geschlossene Schleife der Datenübermittlungsanlage darstellt,
Fig. 2 ein weiteres Blockschaltbild, das die Funktion der Schalteinrichtungen in der Datenübermittlungsanlage nach Fig. I angibt.
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Schalteinrichtung im einzelnen und
Fig.4 eine andere Ausführungsform der Schalteinrichtung.
tine Anzahl entfernt voneinander angeordneter Gruppen von Endstelleneinheiten 4, 6, 8, 10 sind untereinander und außerdem mit einer Haupteinheit I über Modulator/Demulator-Einheiten 2a, 2b. 13a. 14a. 146, 15a, 156, 16a, 166 und über Übermittlungsleitungen 12 verbunden. Diese Modulator/Demodulator-Einheiten wirken derart, daß die Modulatoren 2a. 136.146.156 und 166 mit derselben Geschwindigkeit Impulse empfangen, mit der die Impulse von dem Ausgang der zugehörigen Demodulatoren 26, 13a. 14a. 15a und 16a übermittelt werden.
Die Anlage ist so aufgebaut, daß der Modulator 2a der Haupteinheit 1 mit dem Demodulator 13a über einen Teil der Leitung 12 verbunden ist Der Impulsausgang des Demodulators 13a ist mit dem Impulseingang des Modulators 136 über eine Zahl von Schalteinrichtungen 3 verbunden. Jede Schalteinrichtung 3 gehört zu einer Endstelleneinheit 4, die mit der Haupteinheit 1 verbunden werden soll. Jede untergeordnete Endstelleneinheit 4 hat einen Datensender 5 mit dazugehöriger Schalteinrichtung 3. Der Modulator 136 ist mit dem Demodulator 14a verbunden, der mit der folgenden Gruppe untergeordneter Endstelleneinheiten 6 fiber einen weiteren Teil der Leitung 12 verbunden ist. Der Demodulator 14a ist mit dem Modulator 146 über die
Schalteinrichtung 3 verbunden, von denen jede mit je einem Datensender 7 verbunden ist, die zusammen die untergeordneten Endstelleneinheiten 6 bilden. Die Anlage kann eine beliebige Zahl von zu Unterstationen zusammengefaßten Gruppen untergeordneter Endstelleneinheiten enthalten. Bei der in Fig. I dargestellten Ausführungsform wild die Anlage mit dem Modulator 166 abgeschlossen, der mit dem Demodulator 26 an der Haupteinheit verbunden ist. Die neue Anlage ist nicht auf die in F i g. I dargestellte Anzahl von Modulator/Demodulator-Einheiten und Schalleinrichtungen 3 be schränkt, sondern kann mit einer beiicbiji gewählten Zahl sowohl von Modulator/Demodulator-F.inheiten als auch Schalteinrichtungen betrieben werden.
Die Funktion der Schalteinrichtung 3 ist schematiseh in Fig. 2 dargestellt, und zwar ist die Einrichtung dort als Dreiwegeschalter dargestellt, der einen Schalter 27 eine Kurzschlußleitung, ein Impulsregister 17 und eine Dekodierschaltung 18 umfaßt. In Stellung 19 ist die Schalteinrichtung kurzgeschlossen. In .Stellung 20 ist der Ausgang der Schalteinrichtung 3 mit dem Eingang über das Impulsregister 17 verbunden, das cini· Kapazität hat. die der Anzahl der Bits entspricht, die eine Informationseinheit bilden, welche hier »Zeichen« genannt wird. In der dritten Stellung 21 ist der Ausgang der Schalteinrichtung 3 direkt mit dem dazugehörigen Datensender 5, 7, 9 und Il verbunden. Mit dem Impulsregisters 17, das permanent mit dem Eingang der Schalteinrichtung verbunden ist, ist außerdem die Kodierschaltung 18 verbunden, die bestimmte Zeichen des Inipulsregisters 17 angibt. Die Schalteinrichtung 3 arbeitet in folgender Weise:
Die Anlage weist drei Betriebs/.ustände auf. einen freien Zustand, einen zweiten Zustand, bei welchem Information von den Datensendern 5, 7, 9 und 11 an die Haupteinheit 1 übermittelt werden kann und schließlich einen dritten Zustand, bei welchem Information von der Haupteinheit 1 an die Endstelleneinheiten 4, 6 7, 10 übermittelt werden kann.
Im freien Zustand sind die Schalteinrichtungen 3 alle kurzgeschlossen und die Haupteinheit I übermittelt eine kontinuierliche Zeichenfolge, wobei jedes Zeichen aus einer Impulskombination A besteht.
Ua alle Schalteinrichtungen i kurzgeschlossen sind, ist der Impulsausgang jedes Demodulators direkt mit dem Impulseingang des zugehörigen Modulators verbunden und die Zeichenfolge, die von der Haupteinheit 1 übermittelt wird, wird in jeder Modulator/Demodulator-Einheit regeneriert und kehrt schließlich zur Haupteinheit 1 übe.· den Demodulator 26 zurück. Dieser Zeichenfluß hat zwei Aufgaben, nämlich
Synchronismus zwischen dem Oszillator eines Demodulators und dem Oszillator des vorhergehenden Modulators zu erreichen, beispielsweise zwischen dem Demodulator 14a und dem Modulator 136;
Synchronismus zwischen den Impulsen, die als ein Zeichen von der Haupteinheit 1 gesendet werden und den Impulsen, die von dem Impulsregister 17 als Zeichen aufgenommen werden, herzustellen. Wenn die Zeichen, die durch die Haupteinheit 1 über den Demodulator 26 empfangen werden, dieselbe Impulskombination enthalten wie die Zeichen, die von der Haupteinheit 1 ausgegeben werden, ist die ganze Anlage synchronisiert.
Eine weitere Methode zur Synchronisierung eines Demodulators mit dem voraufgehenden Modulator besteht darin, eine Zweiwegeschaltung zwischen ihnen aufrechterhalten, d. h. jeden Demodulator mit einem Hilfsmodulator zu verbinden, welcher Irrmulse an einen
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Hil/sdci/iodulator gibt, welcher mit dem voraufgehenden Modulator der Anlage verbunden ist. Bei dieser Methode wird eine Signalgabe anzeigen, ob im einzelnen Synchronismus zwischen jeder Modulator/ Demodulator-Verbindung besteht.
Wenn die Haupteinheit 1 bereit ist, Information von den Datensendern 5, 7, 9, H aufzunehmen, unterbricht sie den Strom der Λ-Zeichen und übermittelt zwei Zeichen ßund Cund nimmt dann die Übermittlung der .^-Zeichen wieder auf. Die B- und C-Zeichen haben folgende Aufgabe:
Sobald ein ß-Zeichen in dem Impulsregister 17 durch die Kodierschaltung 18 identifiziert worden ist, läuft der folgende Vorgang an, wenn der zugehörige Datensender 5, 7, 9 oder 11 eine Nachricht zu übermitteln hat: 1. Der Schalter wird in die Stellung 20 gebracht. 2. Das nächstfolgende Zeichen, welches im Impulsregister 17 gespeichert ist, wird geprüft, um festzustellen, ob dieses Zeichen ein C-Zeichen ist. 3. Ist das Zeichen ein C-Zeichen. so wird der Schalter 27 in die Stellung 21 gebracht, so daß nur Zeichen, die von dem zugehörigen Datensender gesendet werden, passieren können. So wird verhindert, daß das Zeichen ("zur nächstfolgenden Hndstelleneinheit in der Reihenschaltung fortschreitet. Als Folge davon empfängt kein folgendes Impulsregister 17 ein Zeichen C unmittelbar nach dem Empfang des Zeichens B. Hierdurch wird der zugehörige Schalter 27 in die frei-Stellung zurückversetzt. Hat die Endstellencinheit keine Information zu übermitteln, wenn ein Ö-Zeichen in dem Impulsregister 17 festgestellt wird, so behält der Schalter 27 die frei-Stellung bei. Die Information, die von jedem Datensender 5,7,9 oder 11 übermittelt wird, geht durch die folgenden Schalteinrichtungen in der Reihenschaltung hindurch zu dem Eingang der Haupteinheit 1. Jeder sendende Datensender 5, 7, 9 oder 11 beendet seine Übermittlung mit den Zeichen ßund Cund bringt dann den Schalter 27 in die frei-Stellung zurück, worauf die Folge der vorstehend beschriebenen Vorgänge in der nächstfolgenden Endstelleneinheit wiederholt wird.
Werden B- und C-Zeichen in der Haupteinheit 1 empfangen, so hatten alle Datensender 5, 7, 9 und 11 in der geschlossenen Schleife die Möglichkeit, Infomation zu übermitteln und die Haupteinheit 1 antwortet durch Übermittlung eines Zeichens D, das anzeigt, daß die von den untergeordneten Einstelleinheiten übermittelte Information richtig empfangen worden ist. Enthielt die von der Haupteinheit 1 empfangene Information jedoch Fehler, so werden die Zeichen B und C noch einmal übermittelt und der gerade beschriebene Vorgang wird wiederholt. Das heißt die Datensender 5, 7,9 und 11, die Information übermitteln aber keine D-Zeichen empfangen haben, werden ihre Information wiederholen.
Die Übermittlung der Information von der Haupteinheit 1 zu einer beliebigen Endstelleneinheit 4, 6, 8, 10 wird durchgeführt, indem vor jeder Nachricht zwei Zeichen D und X gesendet werden. Das Zeichen D zeigt an, daß das nächstfolgende Zeichen X das Rufzeichen für die besondere Endstelleneinheit enthält, für die die Nachricht bestimmt ist Diese Nachricht geht durch alle Schalteinrichtungen 3, aber nur die Endstelleneinheit, die auf die Zahl X abgestimmt ist, spricht auf die Information an.
Hauptzweck der Schalteinrichtung 3 ist es, die Reihenschaltung zwischen den Endstelleneinheiten und der Haupteinheit zu ermöglichen.
Die in F i g. 3 dargestellte Schalteinrichtung 3 weist drei UND-Glieder 22, 23 und 24, ein ODER-Glied 25 und eine logische Steuerschaltung 26, mit der die Dekodicrschaltung 18 und ein Datensender 5, 7, 9 oder 11 verbunden sind, auf. In der frei-Stellung der Schalteinrichtung 3 sind der Eingang 33 und der Ausgang 34 über das leitende UND-Glied 22 und das ODER-Glied 25 kurzgeschlossen. In der frei-Stellung wird Synchronismus durch die Dekodierscnaltung 18 über das Impulsregister 17 aufrechterhalten, das dazu dient, Information, die am Eingang 33 der Schalteinrichtung 3 über Leitung 35 ankommt, zu dekodieren.
Wenn die Dekodierschaltung 18 ein ß-Zeichen im Impulsregister 17 feststellt, so sendet sie ein Signal über die Leitung 36 an die logische Steuerschaltung 26, um das UND-Glied 22 über die Leitung 37 zu sperren. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß ein Datensender 5, 7,9 oder 11 der logischen Steuerschaltung 26 über die Leitung 38 angezeigt hat, daß sie Information zu übermitteln hat. Gleichzeitig schaltet die logische Steuerschaltung 26 und das UND-Glied 23 durch, wodurch das Impulsregister 17 mit dem Ausgang 34 der Schalteinrichtung 3 über das UND-Glied 23 und das ODER-Glied 25 verbunden wird, entsprechend den zweiten Zustand der Schalteinrichtung. Wird das nächstfolgende Zeichen in dem Impulsregister 17 empfangen und von der Kodierschaltung 18 als C-Zeichen ermittelt, so sperrt die logische Steuerschaltung 26 das UND-Glied 23 und schaltet das UND-Glied 24 über die Leitung 31 durch. Gleichzeitig gibt die logische Steuerschaltung 26 einen Impuls an die Datensender 5, 7, 9 oder 11 über die Leitung 41, wodurch die letztere informiert wird, daß Information über die Leitung 29 übermittelt werden kann, welche jetzt den Ausgang 34 der Schalteinrichtung 3 mit dem Datensender über das UND-Glied 24 und das ODER-Glied 25 verbindet. Dies entspricht dem dritten Zustand der Schalteinrichtung 3. Die Übermittlung endet mit einem Signal von den Datensendern 5, 7,9,11 an die logische Steuerschaltung 26 über die Leitung 38, wodurch diese davon in Kenntnis gesetzt wird, daß alle Informationen übermittelt worden sind. Die logische Steuerschaltung 26 sperrt dann das UND-Glied 23 und schaltet das UND-Glied 22 durch, worauf die Schalteinrichtung in ihre frei-Stellung zurückversetzt worden ist. Befindet sich die Schalteinrichtung 3 in der frH-Stellung und zeigt die Dekodierschaltung 18 ein Rufzeichen im Impulsregister 17 an, gibt also an, daß die folgende Information für eine bestimmte Endstelleneinheit 4,6 8, 10 bestimmt ist, so übermittelt die Dekodierschaltung 18 ein Zeichen über die Leitungen 36 an die logische
1 Steuerschaltung 26. Die logische Steuerschaltung 26 unterrichtet den die Endstelleneinheit über die Leitung 41, worauf die Information über die Leitung 32 empfangen wird. Wenn die Dekodierschaltung im Impulsregister 17 ein Zeichen, das das Ende einer Nachricht anzeigt, festgestellt hat, wird der Datensender durch die logische Steuerschaltung 26 unterrichtet. Die Schalter 28a und 2Sb dienen zum Überbrücken der Schalteinrichtungen 3 und des Datensenders, z. B. im Falle eines Durchschlags oder des Fehlens von Netzstrom. Diese Schalter können aus einem Relais bestehen, das im Falle des Fehlens von Netzstrom die Stellungen 42a bzw. 426 einnimmt; sie können auch durch eine logische Schaltung gesteuert werden, die sowohl den Schalter 28a als auch den Schalter 2Sb ι betätigt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in F i g. 4 dargestellt ist, arbeitet die Schalteinrichtung nur mit zwei Schaltzuständen. Die Leitungen 29 und 31 der
Fig.3 werden durch parallele Leitungen 30 in Fig.4 zwischen den Datensender S, 7 9,11 einerseits und dem Impulsregister 17 und der Dekodierschaltung 18 andererseits ersetzt Ist das von dem Impulsregister 17 empfangene und von der Dekodierschaltung 18 festgestellte Zeicnen ein C-Zeichen, so benachrichtigt die logische Steuerschaltung 26 den Datensender, daß diese Information auf der Leitung 30 über das Impulsregister 17 übermitteln kann, das mit dem Ausgang 34 der Schalteinrichtung über die Leitung 39, das UND-Glied 23 und das ODER-Glied 25 verbunden ist In diesem Fall werden die Zustände von UND- und ODER-Gliedern nicht verändert, d. h. die Schalteinrichtung bleibt in ihrem zweiten Schaltzustand.
Information, die von der Haupteinheit 1 zu einer bestimmten Endstelleneinheit 4,6,8 oder 10 übermittelt werden soll, wird in diesen Vorrichtungen über Leitungen 30 empfangen, nachdem die logische Steuerschaltung 26 die Vorrichtung über Leitung 41 informiert hat, daß eine Information über die Leitung 30 empfangen werden so!!.
Welche von beiden Ausführungsformen der Schalt-
einrichtung vorzuziehen ist, hängt davon ab, ob der Datensender bzw. -empfänger für den Empfang und die Sendung von Bits, die ein Zeichen darstellen, in Reihe oder parallel geschaltet ist
Die Geschwindigkeit aller Informationen, die gesendet und empfangen werden sollen, wird vorzugsweise durch einen Zeitgeber gesteuert, der in dem Demodulator enthalten ist, und so eingerichtet ist, daß er die Komponenten der Endstelleneinheiter» 4, 6, 7, 10 über eine Leitung 43 steuern kann. Falls erforderlich, kanr das Zeitgebersignal an den Ein- und Ausgängen jeder Endstelleneinheit mit Hilfe von Verstärkern 44a und 44/ verstärkt werden.
Die Endstelleneinheiten 4,6,8,10, die einen Teil der hier beschriebenen Übermittlungsanlage darstellen schließen beispielsweise Datenverarbeitungsanschlüsse oder Computer oder beliebige andere Vorrichtunger ein, welche mit Impulsen arbeiten. In der extremster Form kann die Datenübermittlungsanlage nur eine untergeordnete Endstelleneinheit aufweisen, die mit der Haupteinheit über Modulator/Denioduiator-Einheiier verbunden ist.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche;
1. Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen einer Haupteinheit und einer Mehrzahl von entfernten Endstelleneinheiten, die über eine geschlossene Ringschleife miteinander verbunden sind und in ihrer Reihenfolge bei Vorliegen von an die Haupteinheit abzugebenden Daten durch Befehle aufgerufen werden und zur Abgabe von Daten an die Haupteinheit nacheinander die Ringschleife unterbrechen und die in ihnen vorliegenden Daten an die Haupteinheit übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehls- und Datenübertragung in der Ringschleife in nur einer Übertragungsrichtung erfolgt, daB alle Endstelleneinheiten, die Daten abzugeben haben und einen ersten Befehl erhalten, die Ringschleife unterbrechen, so daß ein von der Haupteinheit oder einer Endstelleneinheit, die den Sendevorgang bereits beendet ba·, ausgesandter, sich vom ersten Befehl unterscheidender zweiter Befehl nur die in Übertragungsrichtung erste Endstelleneinheit, die Daten abzugeben hat, erreicht, daß diese angegebene erste Endstelleneinheit bei Empfang des zweiten Befehls ihren Datensender in Betrieb setzt, daß die auf die angegebene erste Endstelleneinheit folgenden Endstclleneinheitcn, die die Ringschleife nach Empfang des ersten Befehls unterbrochen haben, diese bei Ausbleiben des zweiten Befehls wieder schließen, und daß dann die von der angegebenen ersten Endstellene'nheit abzugebenden Daten über die Ringschleife an die Haupteinheit übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß von der Haupteir; jeit synchronisierende Signale, die ersten und zweiten Befehle und Daten gesendet werden, daß die Datenabgabc der angegebenen ersten Endstelleneinheit mit dem ersten und zweiten Befehl abgeschlossen wird, so daß die nächstfolgende Endstelleneinheit, die Daten abzugeben hat, ihre Daten senden kann, bis die letzte Endstelleneinheit, die Daten abzugeben hatte, den ersten und zweiten Befehl an die Haupteinheit überträgt und damit den Zyklus beendet.
3. Datenübermittlungsanlage mit einer Haupteinheit und einer Mehrzahl von entfernten Endstelleneinheiten, die über eine Ringschleife miteinander und mit der Haupteinheit verbunden sind, wobei die Endstelleneinheiten auf Befehle ansprechende Schalteinrichtungen aufweisen, die bei Empfang des Befehls die Ringschleife unterbrechen und ihren Datensender einschalten, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung von Befehlen und Daten auf der Ringschleife in nur einer Übertragungsrichtung erfolgt, daß die Schalteinrichtungen (3) nach Empfang eines ersten für alle Schalleinrichtungen gleichen Befehls (B) die Ringschleife unterbrechen, wenn die zugehörige Endstelleneinheit Daten abzugeben hat und dadurch verhindern, daß ein sich vom ersten Befehl (B) unterscheidender zweiter Befehl (Qeinc Endstellcncinheit erreicht, die in der Ringschleife auf die crsie Endstelleneinheit, die Daten abzugeben hat, folgt, und daß die Schalleinrichtungen derart ausgebildet sind, daß sie die Ringschleifc bei Ausbleiben des zweiten Befehls (C) wieder schließen und bei Empfang des zweiten Befehls den Datensender der zugehörigen Endstelleneinheit auf Sendebetrieb schalten,
4, Datenübermittlungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schalteinrichtung (3) eine logische Steuerschaltung (26) aufweist, die einen Schalter (22, 23, 24, 25) mittels einer Dekodierschaltung (80) und den Datensender (5,7,9, 11) steuert.
ίο
5. Datenübermitilungsanlage nach Anspruch 3
oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Endstelleneinheiten (4,6, 8, 10) jeweils zu Unterstationen (13,14, IS, 16) zusammengefaßt sind, die eine alle ihre Endstelleneinheiten miteinander verbindende Ringschleife haben, wobei der Eingang der Ringschleife über einen Demodulator (13a, 14a, 15a, 16a; und der Ausgang der Ringschleife über einen Modulator (136, 146, 156, 166; mit der Ringschleife (12) verbunden ist.
6. Datenübermittlungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Unterstationen (13, 14. 15, 16) über die Ringschleife (12) miteinander und mit der Haupteinheit (1) verbunden sind, wobei der Eingang der Ringschleife
2ri über einen Modulator (2a; und der Ausgang über einen Demodulator (2b) mit der Haupteinheit verbunden ist.
7. Datenübei^iittlungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor den
«ι Befehlen (B, QaIIe Modulatoren (2a, 136. 146, 156. 166; und Demodulatoren (13a, 14a, 15a, 16a. 26; synchronisierende Signale von der Haupteinheit (1) an die Ringschleife (12) gebbar sind.
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