DE2339392A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufrufen von stationen in einem nachrichtenuebertragungssystem - Google Patents

Description

Amtliches Aktenzeichen:

Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: RA 9 72 006/RA 9 72 017

Verfahren und Vorrichtung zum Aufrufen von Stationen in einem Nachrichtenübertragunssystem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufrufen einzelner Stationen in einem Nachrichtenübertragungssystem, bei dem eine Zentrale oder Zentralstation über einen Nachrichtenübertragungskanal mit einer Anzahl außen liegenden Stationen oder Endstellen verbunden ist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein mit Vollduplexverkehr arbeitendes Nachrichtenübertragungssystem, oder einen Nachrichtenübertragungskanal mit ähnlichen Eigenschaften, bei dem die außenliegenden Stationen oder Endstellen mit der Zentrale nur dann verkehren können, wenn sie durch Aufrufsignale aus der Zentrale abgefragt werden.

Es ist schon eine Anzahl von Verfahren zum Aufrufen von Außenstationen oder Endstellen bekannt geworden. In diesem Zusammenhang soll unter Aufrufen der Vorgang verstanden werden, bei dem eine der zahlreichen, mit einer Zentralstation über eine gemeinsame Datenverbindungsleitung verbundenen Außenstationen durch von der Zentrale oder Kontroll- und Überwachungsstation ausgehende Signale adressiert wird. Alle die mit der gemeinsamen übertragungsleitung verbundenen Endstellen nehmen diese Adresse oder das Aufrufsignal auf, jedoch nur diejenige Station, die die Adresse oder den Aufrufcode als den ihren erkennt, wird auf diese Weise

40981 2/0808

in die Lage versetzt, alle Informationen über die Datenübertragungsleitung nach der Zentrale zu übertragen, die sie dorthin zu übertragen wünscht. Unter Aufrufen versteht man in diesem Zusammenhang also eine Kombination aus Aufforderung und Bereitstellen, wobei ein codiertes Bereitstellungssignal, das für eine bestimmte identifizierbare Endstelle oder außenliegende Station adressiert ist, nur diese Station bereitstellt und in die Lage versetzt, die Übertragungsleitung zu benutzen, die sonst auch den anderen außenliegenden Stationen zur Verbindung mit der Zentrale zur Verfügung steht. Ein Aufruf wird also im allgemeinen als Aufforderung verstanden, Daten von einer der außenliegenden Endstellen nach der Zentrale zu übertragen. Der Ausdruck "Auswahl" wird außerdem oft dazu benutzt, den Vorgang zu beschreiben, durch den eine Endstelle zur Aufnahme von Daten bereitgestellt wird.

In einer bisher allgemein bekannten Art gemäß dem Stande der Technik, dient eine Kontrollstation oder Zentralstation dazu, Nachrichten oder Informationen, die beispielsweise auch aus Daten bestehen können, von den verschiedenen außenliegenden Stationen aufzunehmen, und diese Information dann an den gewünschten Bestimmungsort weiterzuleiten, der beispielsweise eine zentrale Datenbank, eine zentrale Datenverarbeitungsanlage, oder aber eine andere Außenstation sein kann. Dieser Ablauf wird allgemein in der Weise durchgeführt, daß ein Aufrufschema benutzt wird, wenn eine Anzahl außenliegender Stationen gemeinsam einen Wachrichtenübertragungskanal benutzen sollen.

Bei den üblichen Aufrufschemata wird jede Außenstation nacheinander aufgefordert, für die Zentrale bestimmte Nachrichten abzusenden, in dem Aufrufsignale durch die Zentralstation ausgesandt werden. Die abgehenden Aufrufsignale sind ira allgemeinen codiert und .liegen in der Form eindeutiger Adressen vor, die nur durch die dadurch gekennzeichnete außenliegende Station erkannt werden können. Eine außenliegende Station kann dann nach Empfang eines solchen Aufrufsignals, das als Aufforderung zur Antwort und

RA 9 72 006/017

A 09312/0808

als Bereitstellungssignal dient, die es der Station ermöglicht,, zu antworten, im allgemeinen verschiedene Operationen ausführen: die Station kann entweder mit der Übertragung von Nachrichten beginnen, die auf eine Übertragung warten, oder sie kann einen Antwortcode an die Zentralstation zurückübertragen, der andeutet, daß im augenblicklichen Zeitpunkt keine Nachrichten für eine übertragung zur Zentrale vorliegen.

Endlich kann die außenliegende Station auch gar keine Antwort geben. Aufrufschemata, die einzelne oder alle dieser Alternativen einzeln oder in Kombination benutzen, sind bereits bekannt.

Bei jedem der bisher bekannten Systeme ist es jedoch üblich, nach einem Aufruf einer jeden Außenstation eine kurze Pause einzulegen und auf eine Antwort der oben bezeichneten verschiedenen Arten zu warten. Der Zustand "keine Antwort" wird im allgemeinen durch eine bestimmte Zeitspanne definiert, und wenn innerhalb dieser Zeitspanne keine Antwort eingeht, nimmt man von der Systemseite her an, daß damit auch keine Antwort mehr kommen kann, und fährt mit der Abtastung der nächstfolgenden außenliegenden Station fort. Dies ist das übliche Aufrufschema und es läuft etwa wie folgt ab: die Zentrale oder Hauptstation überträgt einen Aufrufcode oder eine Adresse für eine außenliegende Station. Alle außenliegenden Stationen nehmen diese Aufrufadresse oder den Code auf, jedoch kann nur eine der außenliegenden Stationen diesen Code als ihren eigenen erkennen, und diese bestimmte Station, die ihre Adresse oder ihren Aufrufcode erkennt, wird bereitgestellt, um Nachrichten über den gemeinsam genutzten Nachrichtenübertragungskanal zu übertragen. Die Zentralstation wartet die Aufnahme einer Antwort von der bestimmten aufgerufenen Station ab, und wenn eine solche Antwort kommt, nimmt die Zentralstation diese Antwort auf und kann selbstverständlich eine Fehlerprüfroutine durchlaufen, wie dies allgemein üblich ist. Die Zentrale überträgt dann ein Aufrufsignal für eine weitere Station und fährt solange damit fort, bis alle außenliegenden Stationen Gelegenheit erhalten haben, den Nachrichtenübertragungs-

RA 972 ΟΟ6/Ο17

4 0 9 8 12/0808

- 4 - 23393G.V

kanal zu benutzen.

Wie bereits erläutert, erfordert der normale Ablauf einer Aufrufoperation eine Pause zwischen dem Aufruf der einzelnen außenliegenden Stationen, welcher lange genug ist, daß die aufgerufene Station eine Antwort zurückübertragen kann. Wenn die Zentralstation innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne keine Antwort feststellt, wird angenommen, daß die adressierte Außenstation entweder nicht arbeitet, oder nicht antworten kann. Diese Pause stellt die kleinste mögliche zeitliche Verzögerung zwischen dem Aufruf der einzelnen Stationen dar. Sie ist ein wesentlicher Faktor und eine der wesentlichen Nachteile beim Betrieb eines solchen Systems, da dadurch ziemlich starke Einschränkungen in bezug auf die Anzahl der Außenstationen erzwungen werden, die innerhalb einer vorgegebenen Zeit oder einer vorgegebenen Periode durch eine Zentralstation bedient werden können. Auf dem Gebiet der Datenübertragung insbesondere bei der digitalen Datenübertragung, bei welchem eine große Anzahl von außenliegenden Stationen bedient werden muß, ist die Verringerung solcher zeitlicher Verzögerung von größter Wichtigkeit, so daß dann eine maximale Anzahl von außenliegenden Stationen während einer gegebenen Zeitspanne bedient werden kann. Bisher bekannte Systeme, die die oben erwähnten Aufrufschemata benutzten, waren im allgemeinen wegen dieser Zeitverzögerungen nicht in der Lage, eine große Anzahl von außenliegenden Stationen über eine einzige Datenverbindungsleitung oder über einen einzelnen Kanal zu bedienen, ohne daß dabei große unwirtschaftliche und wenig zufriedenstellende Zeitverzögerungen aufgetreten wären.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein neues verbessertes Aufrufverfahren und eine entsprechende Vorrichtung in einem Nachrichtenübertragungssystem zu schaffen, bei dem die Wartezeit zwischen den Aufrufsignalen verringert werden kann, so daß sich dadurch die Anzahl der außenliegenden Stationen, die innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne bedient werden kann, erhöhen läßt. Insbesondere soll dabei ein verbessertes Überwachungs- und Be-

RA 972 006/017

4093 12/0808 _0R1G)NAL ,NSPECTED

triebsverfahren für eine Nachrichtenübertragung über eine Genveinschaftsleitung oder einen durch eine Anzahl von Stationen gemeinsam benutzten Kanal geschaffen werden. Vorzugsweise soll aber dabei die gegenseitige Störung durch die verschiedenen aufgerufenen Außenstationen verringert werden.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. IA schematisch ein Vollduplex-Nachrichtenüber-

tragungssystem bekannter Art, bei dem eine Zentralstation einen Nachrichtenübertragungskanal mit einer Anzahl von Außenstationen gemeinsam benutzt,

Fig. IB in schematischer Form das Aufrufformat und die

Antwort in einem Verfahren gemäß der Erfindung,

Fig. 2A das verbesserte Aufrufverfahren gemäß der Erfindung im einzelnen, und

Fig. 2B ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung

zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens .

Fig. IA zeigt schematisch eine bekannte, mit Vollduplex arbeitende Nachrichtenübertragungsanlage, bei der eine Zentralstation über einen gemeinsamen Nachrichtenübertragungskanal mit einer Anzahl außenliegender Stationen oder Endstellen verbunden ist. Bei solchen Systemen ist es üblich, daß der nach der Zentralstation führende Übertragungskanal und der von der Zentralstation nach den Außenstationen führende Übertragungskanal voneinander unabhängig sind und gleichzeitig iSIachrichten übertragen können. Ein solches System zeichnet sich dadurch aus, daß der nach der Zentralstation fahrende Kanal und der von der Zentralstation nach außen führende

RA 972 OO6/017

40ü8 12/0808

233939:'

Kanal voneinander unabhängig sind und gleichzeitig Nachrichten zu übertragen in der Lage sind. In dem betrachteten Fall führt der von der Zentralstation nach außen gehende Kanal Information, die gleichzeitig durch alle Außenstationen aufgenommen wird_f während der zur Zentralstation führende Kanal allen Außenstationen gemeinsam zur Verfügung steht, wobei zu jedem gegebenen Zeitpunkt nur eine Station Nachrichten übertragen kann, wenn eine gegenseitige Störung zwischen sendenden Stationen vermieden werden soll. Um einem ordnungsgemäßen Ablauf der von den Außenstationen zur Zentrale zu übertragenden Nachrichten sicherzustellen, fordert die Zentralstation die einzelnen Außenstationen auf, nacheinander ihre Nachrichten oder Informationen an die Zentralstation zu übertragen, indem die Zentralstationen die Außenstationen einzeln aufruft, und dann wartet, oder so lange eine Pause einlegt, bis die aufgerufene Station ihre Antwort zurücküberträgt. Diese Pause stellt die kleinste Zeitverzögerung zwischen den einzelnen Aufrufen dar.

Die Zeitverzögerung zwischen den Aufrufen sei T und die von der Zentralstation zum Aufrufen einer bestimmten Außenstation benötigte Zeit sei T . Man sieht daher, daß die zum Aufruf einer Gruppe von N-Außenstationen erforderliche Zeit unter der Annahme, daß keine Nachrichten zu übertragen hat, gleich N χ (T + T) ist. Dies ist außerdem die kleinste Zeit zwischen den Aufrufen für die einzelnen Endstellen, wiederum unter der Annahme, daß bei keiner der Endstellen zu übertragende Nachrichten vorliegen. Ist die Zeit T relativ groß, d.h. in der Größenordnung von mehreren Zeichen bei der übertragungsgeschwindigkeit des Nachrichtenübertragungskanals, dann wird die gesamte Ansprechzeit für zahlreiche Außenstationen einen wesentlichen Beitrag zu der Ansprechverzögerung bei den verschiedenen Stationen liefern. D.h. je größer die Anzahl der zu bedienenden Stationen, und je größer die Größe T ist, umso länger muß jede Station warten, bevor sie aufgerufen werden kann, um ihre Nachrichten an die Zentrale übertragen zu können. Der Schlüssel für die vorliegende Erfindung liegt also in einer Reduzierung der Zeit zwischen den einzelnen

RA 9 72 006/017 ORIGINAL INSFcCTED

£09812/0808

Aufrufen durch Reduzierung oder Eliininierung von T und T .

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Art überlappender Aufruf benutzt, bei dem die Größe T auf die Dauer eines Zeichens bei der übertragungsgeschwindigkeit des Kanals verringert wird, während T weitgehend eliminiert wird. Anders als bei üblichem Aufruf der einzelnen Stationen, bei welchem eine bestimmte Außenstation aufgerufen wird, und die Zentralstation die Antwort abwartet, wird nunmehr die Zentralstation zwischen den Aufrufen keine Pause einlegen, um die Antworten der einzelnen außenliegenden Stationen abzuwarten, statt dessen wird die Zentralstation mit dem Aufruf anderer Stationen fortfahren, während sie gleichzeitig auf eine Antwort der zuvor aufgerufenen Stationen wartet. Dieses Verfahren arbeitet wie folgt: zunächst sei einmal angenommen, daß jede außenliegende Station auf ein Aufrufsignal auf eine oder andere Weise antworten kann. Das heißt, die außenliegende Station kann alle bei ihr für eine Übertragung nach der Zentrale vorliegenden Nachrichten übertragen, oder sie kann nichts übertragen. Jede außenliegende Station ist so aufgebaut, daß sie Nachrichten übertragen kann, wenn sie bei Aufruf Nachrichten für die übertragung zur Zentrale vorliegen hat. Der hierzu von der Zentralstation übertragene Code oder das Aufrufsignal besteht aus einem ersten Zeichen, das den Aufruf einleitet, und dient dazu, die einzelnen Stationen darauf aufmerksam zu machen, daß Aufrufadreßcodes folgen werden, worauf eine Reihe von Endstellen-Adressen der aufzurufenden Endstellen oder Außenstationen folgen.

In Fig. IB oben ist eine typische Aufruffolge dargestellt, die mit dem Startzeichen SOP beginnt und die Außenstellenadressen TAl, TA2, TA3, TA4 enthalten kann. Die jeweilige Außenstellenoder Endstellenadresse würde aus einer Anzahl von Datenbits in einem Code bestehen mit einer Kapazität, die ausreicht, um alle liegenden Stationen oder Endstellen an dem Nachrichtenübertragungskanal, zu kennzeichnen.

ORIGINAL INSPECTED

RA 972 006/017 409812/0808

In dem in Fig. IB dargestellten Beispiel sollen die beiden Stationen 1 und 2 Nachrichten für die übertragung zur Zentralstation vorliegen haben. Die Aufnahme des Aufrufsignals TAl durch die Station 1 bewirkt die Übertragung der Daten von der Station 1, nach der Zentralstation. Die Aufnahme des Aufrufsignals TA2 durch die Station 2 leitet die Nachrichtenübertragung bei dieser Station ein. In dem dargestellten Schema hört die Zentralstation, sobald sie den Beginn einer Aufnahme einer Übertragung von einer Endstelle feststellt, in diesem Fall von der Endstelle 1, auf, die anderen Stationen aufzurufen. In dem dargestellten Beispiel beginnt die zweite Endstelle mit dem Aussenden der Nachrichten um eine Zeichenzeit nachdem die Endstelle 1 mit der Aussendung der Daten begonnen hatte. Diese beiden Übertragungen von Nachrichten stören sich selbstverständlich gegenseitig in der Weise, daß sie am Eingang der Zentralstation unverständlich werden. Diese Bedingung wird als gegenseitige Störung auf dem Datenkanal bezeichnet.

Wenn eine solche gegenseitige Störung auftritt, ist es nötig, diese Störung mit folgendem Verfahren zu beseitigen: die Zentralstation wartet, bis alle Übertragungen nach der Zentralstation beendet sind, und dann ruft die Zentralstation einzeln diejenigen Stationen auf einer Liste sich möglicherweise gegenseitig störender Stationen in der Weise auf, daß in üblicher Weise aufgerufen wird, wobei jede einzelne Station für sich aufgerufen wird, während die Zentrale entweder auf eine Antwort oder auf den Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne wartet.

Die beiden Stufen des Aufrufs von außenliegenden Stationen können als Schnellaufruf und Langsamaufruf gezeichnet werden. Es leuchtet ein, daß bei Schnellaufruf eine Störung zwischen antwortenden Stationen oder Endstellen immer möglich ist. Die Anzahl der sich zu jedem Zeitpunkt möglicherweise gegenseitig störenden Stationen ist die Anzahl derjenigen Stationen, die aufgerufen werden können, nachdem eine Endstelle, die Nachrichten zu übertragen hat, aufgerufen ist. Diese Zahl wird durch die Aufrufgeschwindigkeit und

RA 972 006/017

Λ098 1 2/0808

die Reaktionszeit der Stationen oder Endstellen, die Nachrichten zu übertragen haben, bestimmt. Kennt man die Anzahl möglicher, sich gegenseitig störender Stationen und die Nachrichtenübertragungsgeschwindigkeiten in Richtung Zentrale, dann kann man die Wahrscheinlichkeit errechnen, mit der eine solche gegenseitige Störung auftreten kann. Nimmt die Menge des nach der Zentrale gerichteten Verkehrs zu, dann nimmt auch die Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Störung zwischen den Stationen zu, so daß es notwendig wird, mehr und häufiger auf die normale Abfragetechnik überzugehen. Das Verkehrsaufkommen in Richtung Zentrale kann so weit ansteigen, daß alle Endstellen in der bisher üblichen Weise abgefragt werden, so daß sich aus der Schnellabfragung kein Vorteil mehr ergibt. Wenn aber die zu erwartende Belastung eines Nachrichtenübertragungskanals mit Verkehrsaufkommen in einem gegebenen System bekannt ist, kann man eine gegebene Anzahl von Endstellen oder Stationen berechnen, die man mit der Schnellabtastung aufrufen kann, ohne daß sich eine unannehmbar hohe Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Störung der sendenden Stationen ergibt. Das befähigt wiederum den Benutzer eines überlappenden AufrufVerfahrens, die an der Zentralstation zur Verfügung stehende Zeit sehr wirtschaftlich einzusetzen und eine sehr viel größere Anzahl außenliegender Stationen innerhalb einer gegebenen Zeit zu bedienen, da das erneute Aufrufen mit üblichen Geschwindigkeiten stark verringert werden kann. Beispielsweise ist unter normaler Belastung in einem gegebenen System eine mögliche gegenseitige Störungswahrscheinlichkeit von 5 bis 10 % akzeptabel, und es kann eine größere Anzahl von Endstellen während einer gegebenen Zeitperiode aufgerufen werden, ohne daß in der Mehrzahl aller Fälle eine gegenseitige Störung eintritt, wodurch die zuvor genannten Parameter T und T auf sehr kleine Werte verringert werden.

In Fig. 2A ist im einzelnen das in Fig. IB im Prinzip gezeigte Verfahren dargestellt, wobei eine vollständige Ablauffolge zwischen einer Zentralstation und einer Anzahl von Außenstationen oder Endstellen graphisch dargsteilt ist. Die Anzahl der Stationen, die

RA 972 006/017

4 0 9 8 1 2/080&

für eine gegenseitige Störung in Frage kommen, sind diejenigen Stationen, die mit hoher Geschwindigkeit aufgerufen werden, und zwar zwischen dem Zeitpunkt, wo eine Station, die Nachrichten oder Daten zu übertragen hat, bereitgestellt ist, in diesem Fall Tl, und dem Zeitpunkt, in dem sie tatsächlich Daten überträgt, die an der Zentralstation aufgenommen werden, die zu diesem Zeitpunkt den Aufruf einstellt. In dem in Fig. 2A dargesteilen Fall können die Stationen Tl bis T5 sich möglicherweise gegenseitig stören, da sie alle durch den Schnellaufruf bereitgestellt werden, bevor die Zentrale den Schnellaufruf aufgrund der von der Station Tl aufgenommenen Daten einstellt und ihre Prüfroutine beginnt. In der Darstellung ist ferner angenommen, daß auch T2 Daten zu übertragen hat. Wie gezeigt, tritt eine gegenseitige Störung dann auf, wenn von T2 ausgehende Daten an der Zentrale ankommen, und die von Tl kommenden Daten überlagern. Am Ende aller Übertragungen von Tl und T2 sowie allen anderen Endstellen, die während dieser Zeitspanne eine Störung hervorrufen könnten, beginnt die Zentrale mit einem langsamen Wiederaufruf, beginnend mit dem ersten möglichen Störer und bis zu der zuletzt aufgerufenen Station, bevor der Aufruf angehalten wurde. Dieser Ablauf ist im unteren Teil der Fig. 2A dargestellt und wenn er beendet ist, wird der Aufrufablauf, wie er oben in Fig. 2A gezeigt ist, wieder aufgenommen.

Man sieht sofort, daß dann, wenn die ersten aufgerufenen Endstellen, oder Stationen, wie z.B. TAl, TA2, TA3 usw. keine Nachrichten für die übertragung vorliegen haben, wenn dagegen beispielsweise TA4 Nachrichten für eine übertragung zur Zentrale vorliegen hat (nicht aber TA5, TA6 usw.), daß dann keine gegenseitige Störung auftritt, und die langsame Abfrage nicht aufgenommen wird. Andererseits ist es ebenfalls einleuchtend, daß dann, wenn seit der Bereitstellung der vorhergehenden Endstellen in der Aufrufliste ausreichend Zeit vergangen ist, sie von der Liste möglicher Störstationen gestrichen werden können, da zu viel Zeit vergangen ist, als daß sie noch antworten können, wenn überhaupt irgend eine Antwort eintrifft.

RA 972 OO6/O17

409812/0808

Fig. 2B zeigt eine einfache Ausführungsform als Blockschaltbild für diese Möglichkeit. Wie in Fig. 2B schematisch gezeigt, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher Form verwirklichen. Ein Adreßgenerator 1 dient zur Abgabe einer Reihe von Aufrufadressen oder Signalen in der Folge, in der die verschiedenen, gemeinsam an der Nachrichtenübertragungsleitung angeschlossenen Stationen aufgerufen .. ^rden sollen. Der Adreßgenerator 1 kann in einfacher Weise ein zyklisch arbeitender Binärzähler oder aber in einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt sein, unter Verwendung eines Speichers zur Aufstellung von Listen von Stationen, die aufgerufen werden sollen, und die dann in die gewünschte Aufrufreihenfolge gebracht werden können. Die zusätzliche Flexibilität einer Programmierung des Adreßgenerators ist erwünscht, da an einer gemeinsamen Leitung sehr aktive Endstellen oder Stationen und weniger aktive Stationen liegen können, so daß die Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Störung während einer Aufruffolge verringert werden kann. In gleicher Weise kann ein Adreßgenerator auch in dieser Form dazu benutzt werden, daß er auf Befehle anspricht, die bestimmte Stationen als zeitweise außer Betrieb kennzeichnen, so daß sie zeitweise aus der Aufruffolge herausgenommen werden können. Vom Adreßgenerator 1 kommende Adressen werden über eine UND-Torschaltung 2 und eine ODER-Schaltung 3 an den Sender 4 geleitet, der die Aufrufsignale _t an eine Anzahl an einer gemeinsamen übertragungsleitung liegende Stationen abgibt. Die vom Adreßgenerator 1 kommenden Adressen durchlaufen außerdem dia UND-Torschaltung 2 in Richtung auf ein N-stufiges Register 5 zum zeitweiligen Einspeichern.

Das Register 5 ist ein an sich bekanntes Schieberegister, bei dem jeder neue Block von Daten, der einläuft, die vorhergehenden Datenblocks um eine Stufe im Register weiterschiebt. Das Register 5 enthält N-Stufen, wobei N definiert ist als die maximal zu erwartende Zeit, die benötigt wird, um jede gegebene Station aufzurufen, diese Station bereitzustellen und eine Antwort von dieser Station aufzunehmen, geteilt durch die Geschwindigkeit des Schnellaufrufs, mit dem die Stationen aufgerufen werden. Mit anderen

RA 972 006/017

409812/0808

Worten enthält das Register 5 eine ausreichende Anzahl von Stufen N, um sicherzustellen, daß alle aufgerufenen Endstellen oder Stationsadressen eingespeichert sind, die mindestens genug Zeit hatten, um seit ihrem Aufruf eine Antwort zu übertragen, indem durch Verschiebung derjenigen Adressen aus der letzten Stufe des Registers heraus, wenn dieses voll ist, diejenigen Adressen aller Stationen oder Endstellen gelöscht werden, die mehr als ausreichend Zeit gehabt haben, um zu antworten. Der Inhalt des Registers 5 definiert die Gesamtliste aller sich möglicherweise gegenseitig störender Stationen in jeder Aufruffolge, da Adressen, die nicht im Register 5 stehen, entweder nicht aufgerufen wurden, oder so lange zuvor aufgerufen wurden, daß keine gegenseitige Störung eintreten kann, da von diesen Stationen keine Antwort mehr kommen kann.

Bei Aufnahme eines Signals am Empfänger 6 tritt auf der Steuerleitung 7 ein Signal auf, das die ÜND-Torschaltung 2 sperrt und das Einspeichern von Aufrufsignalen in das Register 5 und die Abgabe von Aufrufsignalen über ODER-Schaltung 3 nach dem Sender 4 sperrt. Die Steuerleitung 7 sperrt außerdem den Adreßgenerator 1, so daß keine weiteren Aufrufadressen erzeugt werden können.

Ankommende Endstellenadressen und Impulsfolgen werden durch den Empfänger 6 aufgenommen und dem Akkumulator 8 zugeführt, der ausreichend Speicherraum besitzt, um so viele Bits einzuspeichern, wie benötigt werden, um ein einzelnes Zeichen zu bilden, wie z.B. eine gegebene Endstellenadresse. Wenn der Akkumulator 8 voll ist wird dessen Inhalt über die UND-Torschaltung 9 nach dem Register 10, gesteuert durch die logischen Steuerschaltungen, verschoben, die als Block in Fig. 2B angedeutet sind. Das nächste einlaufende Zeichen wird wieder im Akkumulator 8 eingespeichert, und wenn Akkumulator 8 voll ist, wird sein Inhalt in der Vergleichsstufe 11 mit der zuvor eingespeicherten Endstellenadresse im Register IO verglichen. Bei erfolgreichem Vergleich, d.h., wenn die zuerst aufgenommene Endstellenadresse mit der zweiten Endstellenadresse übereinstimmt, wird die logische Steuerschaltung die UND-Tor-

RA 972 006/017

40981 2/0808

schaltung 12 entsperren, so daß die nachfolgenden Daten zur Verwendung durch das Steuersystem in den Datenpuffer 13 einlaufen können. Bei erfolglosem Vergleich werden die logischen Steuerschaltungen, das erste Zeichen im Register 10 über die UND-Torschaltung 14 nach der Vergleichsstufe 15 leiten, wo dieses Zeichen serial gegen den Inhalt des Registers 16 verglichen wird. Das Register 16 wird zum Beginn jeder Aufruffolge gelöscht. Unter der Annahme, daß keine Übereinstimmung zwischen dem Inhalt des Registers 16 und dem Zeichen vom Register 10 festgestellt wird, wird das Zeichen vom Register 10 über die ÜND-Torschaltung 17 in das Register 16 für zeitweilige Speicherung als Endstellenadresse eingespeichert, die keine Obereinstimmung mit der im Akkumulator 8 stehenden Adresse zeigt. Dies ist ein Anzeichen dafür, daß die Möglichkeit einer gegenseitigen Störung besteht, und daß die erste, im Register 16 eingespeicherte Endstellenadresse bei Langsamaufruf möglicher störender Stationen erneut aufgerufen werden muß. Erfolgt keine weitere Störung, und sind die aufgenommen Daten fehlerfrei, dann wird der Vergleich und die Durchschaltung von Daten für die zweite festgestellte und erkannte Endstellenadresse fortgesetzt, bis alle Nachrichtenübertragungen beendet sind. Wenn andererseits eine gegenseitige Störung auftritt, werden weitere Endstellenadressen identifiziert und im Register 16 für einen späteren erneuten Aufruf eingespeichert.

Am Ende der gesamten übertragung entsperren die logischen Steuerschaltungen entweder die UND-Torschaltung 18 oder die UND-Torschaltung 19 und leiten unter Steuerung des Taktgebers 20 für langsamen Aufruf die in Registern 5 oder 16 eingespeicherten Adressen über die entsprechende UND-Torschaltung und über die ODER-Schaltung 3 für eine übertragung durch den Sender 4 nach den verschiedenen Stationen. Werden die Endstellenadressen erkannt, und wird eine gegenseitige Störung festgestellt, dann werden die logischen Steuerschaltungen die UND-Torschaltung 18 entsperren, und den Inhalt des Registers 16 erneut aufrufen. Konnten jedoch keine Endstellenadressen identifiziert werden, obgleich eine gegenseitige Störung durch verstümmelte Daten festgestellt

RA 972 006/017

409812/0808

wurde, wird die UND-Torschaltung 19 durch die logischen Steuerschaltung entsperrt und die gesamte Liste aller bis dahin aufgerufenen Endstellen, die bis dahin ausreichend Zeit zur Antwort oder nicht genug Zeit zur Antwort hatten, wird mit langsamer Geschwindigkeit aufgerufen. Diese Adressen sind der Inhalt des Registers 5.

Wie bereits erläutert, erfolgt der langsame Aufruf mit einer Geschwindigkeit, die die übertragung einer Aufrufadresse, gefolgt von einer ausreichend langen Warteperiode, gestattet, so daß die Aufnahme einer Antwort möglich ist, die von der adressierten Endstelle kommen kann. Der Taktgeber 20 steuert die langsame Aufrufgeschwindigkeit, während der Adreßgenerator 1 die schnelle Aufrufgeschwindigkeit steuert. Nach Beendigung des erneuten Aufrufs werden die Register 5 und 16 durch die logischen Steuerschaltung gelöscht und beim Fehlen weiterer ankommender Signale am Empfänger 6 entfällt auch das Signal auf der Leitung 7, so daß der Adreßgenerator 1 und die UND-Torschaltung 2 ihre Aufruffolge wieder aufnehmen können.

Eine Verbesserung des soeben beschriebenen Systems und Verfahrens kann aufgrund der Wahrscheinlichkeit -verwirklicht werden, daß sich bei bekanntem Belegungsgrad oder Verkehrsaufkommen in dem Kanal nicht mehr als zwei tatsächlich aufgerufene Stationen zu jedem beliebigen Zeitpunkt gegenseitig stören können. Diese Verbesserung in dem Betriebsverfahren läßt sich unter Bezugnahme auf Fig. 2A erläutern. Wenn gemäß Fig. 2A eine gegenseitige Störung festgestellt ist, wird ein erneuter Aufruf eingeleitet, und so lange damit fortgefahren, bis alle möglicherweise an der gegenseitigen Störung beteiligten Außenstationen mit der langsamen Aufrufgeschwindigkeit erneut abgefragt sind. Dies bewirkt eine merkliche Verzögerung in der Wiederaufnahme des Schnellaufrufs, wenn zwei Stationen durch eine Anzahl von Stationen voneinander getrennt sind, die aufgerufen wurden, jedoch keine Nachrichten für eine übertragung vorliegen haben, und ergibt eine lange Verzögerung wegen des langsamen Aufrufs einer Anzahl von Stationen, die keine Nachrichten

RA 972 006/017

40981 2/0808

vorliegen haben, die aber trotzdem in der Liste möglicher störender Stationen mit enthalten sind.

Das verbesserte Verfahren läuft daher wie folgt ab: der normale Schnellaufruf gemäß der Erfindung wird so lange durchgeführt, bis eine Antwort aufgenommen wird. Die Antwort wird gemäß der Erfindung überprüft, und wenn eine gegenseitige Störung festgestellt wird, wird mit erneutem Langsamaufruf begonnen. Sobald jedoch beim langsamen Aufruf eine einzige Station mit zu übertragenden Nachrichten festgestellt ist, und die von dort kommenden Nachrichten vollständig aufgenommen worden sind, dann wird der langsame Aufruf in einer Weiterentwicklung der Erfindung sofort unterbrochen und der Schnellaufruf wird unmittelbar wieder aufgenommen. Vorausgesetzt, daß nicht mehr als zwei Stationen bei tatsächlich festgestellter gegenseitiger Störung beteiligt waren, wird durch dieses Verfahren die Störung sofort dadurch beseitigt, daß einer der beiden Störer ausgeschaltet wird. Der zweite Störer wird sofort aufgenommen und abgefragt, wenn der Schnellaufruf wieder aufgenommen wird.

Überlappender Aufruf ist allerdings empfindlich gegen die Fehlerhäufigkeit des Systems bei fehlerhaften Bits. Ist beispielsweise

—5

die Fehlerhäufigkeit des Systems relativ klein, d.h. etwa 10 » fehlerhafte Bits als Anteil der richtigen Bits, können die Teilnehmer auf der Liste für langsamen Aufruf einer nach dem anderen, wie in Fig. 2A dargestellt, aufgerufen werden, bis eine zweite Endstelle mit zu übertragenden Nachrichten aufgefunden ist. Alle anderen, auf der Liste für langsamen Aufruf stehenden Stationen, können dann auf die Liste für Schnellaufruf überführt werden. Wenn dann eine oder mehrere der verbleibenden Stationen der vorherigen Liste für langsamen Aufruf, die nunmehr auf die Liste für schnellen Aufruf überführt worden sind, Nachrichten zu übertragen hat, wird diese Station während der nachfolgenden Schneilaufrufroutine bereitgestellt. Es gibt jedoch noch einen zweiten Fall, wenn nämlich die Systemfehlerhäufigkeit hoch ist, d.h. bei 10 Bit liegt. Dieser Fall liegt vor, wenn Interferenz oder Störung

RA 972 OO6/017

409812/0808

zwischen den einzelnen Endstellen nicht immer vom Geräusch oder von Störungen anderer Art zu unterscheiden sind. Für ein System mit einer hohen Fehlerhäufigkeit würden Störsignale eine erfolglose Nachrichtenübertragung zur Folge haben, die am Empfangsort als gegenseitige Störung erscheint, und dies wird ziemlich oft der Fall sein. In einem solchen Fall wird eine Liste für langsamen Aufruf mit nachfolgendem langsamen Aufruf der einzelnen Stationen auf dieser Liste viel häufiger auftreten, als in einem System mit einer kleinen Bitfehlerhäufigkeit, und es wird ein ungewöhnlich großer Zeitaufwand beim langsamen Aufruf verbraucht.

Diese im Vorgehenden beschriebene Verbesserung der Erfindung beseitigt diese Schwierigkeit mindestens teilweise dadurch, daß die langsame Abfrage oder der langsame Aufruf nur so lange durchgeführt wird, bis die erste Endstelle mit zu übertragenden Nachrichten festgestellt und diese Nachrichten bei der Zentrale aufgenommen sind, worauf alle anderen auf der Liste für langsamen Aufruf stehenden Stationen nach der Liste für Schnellaufruf überführt werden. Diese Verbesserung des erfindungsgemäßen Prinzips ergibt angenähert eine Halbierung der mittleren Ansprechzeit zur Bedienung aller Stationen des Systems, im Vergleich zu der Zeit, die erforderlich ist, wenn man alle Stationen auf der Liste für langsamen Stationsaufruf einzeln abfragen will, wenn eine solche Liste in einem System mit einer hohen Bitfehlerhäufigkeit erzeugt worden ist.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung liegt in einem Nachrichtenübertragungssystem mit einer Zweiwegfunkverbindung zwischen einer Zentrale und bis zu 250 Mobilstationen, die alle über den gleichen Kanal mit der Zentrale verkehren können. Die Anwendung der beiden verbesserten Aufrufverfahren hat es ermöglicht, eine derart große Anzahl von Mobilstationen über einen einzigen Kanal abzufragen, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die so ausreichend hoch ist, daß jede einzelne Außenstelle sich dem Benutzer so darstellt, als ob ihr der Kanal einzig und allein zur Verfügung stünde, da die Ansprechzeit zwischen einer Zugriffs-

RA 972 006/017

409812/0808

anforderung und der Aufnahme eines die Endstelle oder Außenstelle bereitstellenden Aufrufsignals kurz ist.

Es leuchtet ohne weiteres ein, daß die Steuerverfahren zur Erzeugung der Aufruflisten für schnellen und langsamen Aufruf und zur Durchführung der Steuerfunktionen, der zeitweisen Speicherung und die betriebsmäßige Behandlung bei der Abfrage der auf diesen Listen aufgeführten Stationen auch mit einer Datenverarbeitungsanlage statt mit der in der Beschreibung angegebenen Schaltung und logischen Schaltkreisen verwirklicht werden kann (Fig. 2B), da die Betriebsablaufe und Funktionen und ihr volles Äquivalent durch Programmierung der Datenverarbeitungsanlage darstellbar sind. Die Arbeitsweise des Aufrufverfahrens und Aufrufschemas bleibt in jedem Fall die gleiche, unabhängig davon, ob sie mit Hilfe einer Datenverarbeitungsanlage oder mit einer Schaltung gemäß Fig. 2B durchgeführt wird. Die Erfindung ist daher tatsächlich nicht etwa auf die nur beispielsweise logische Schaltung beschränkt, sondern erstreckt sich ganz allgemein auf das grundsätzlich neue Verfahren zum Aufrufen von Stationen, die alle über einen gemeinsamen Nachrichtenübertragungskanal mit einer gemeinsamen Zentralstation verbunden sind.

RA 972 OO6/O17

40981 2/0808

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Aufrufen von Stationen, die über einen gemeinsamen Nachrichtenübertragungskanal mit einer Zentralstation einzeln aufrufbar verbunden sind, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Aufrufen einer Anzahl von Außenstationen innerhalb eines Zeitabschnittes, der kleiner ist als die Zeit, in der jede Außenstation für sich einen Aufruf beantworten kann, Anhalten des Aufrufs durch die Zentralstation bei Aufnahme einer Antwort von irgendeiner der Außenstationen, Prüfen dieser Antwort, ob mehrere sich gegenseitig störende Antworten von mehr als einer Station während des ganzen oder eines Teils des Zeitraumes vorliegen, während irgendeine der Stationen antwortet und bei festgestellter gegenseitiger Störung erneuter Aufruf der Außenstationen zur Beseitigung der Störung nach Ende der Antworten durch Einzelaufruf jeder zuvor aufgerufenen Station mit Wartezeit nach jedem Einzelaufruf, um den Empfang einer Antwort von der aufgerufenen Station zu ermöglichen, wobei die Wiederaufnahme des Aufrufs nur so lange erfolgt, bis eine Antwort von einer Station vollständig aufgenommen wurde, und Wiederaufnahme des Aufrufs durch die Zentralstation nach Ende dieser Antwort.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Aufruf einer Anzahl von außenliegenden Stationen als Schnellaufruf mit einer ersten Aufrufgeschwind!gkeit erfolgt, die höher ist, als die Geschwindigkeit, mit der die Außenstationen zu antworten vermögen, und daß der erneute Aufruf als Langsamaufruf mit einer zweiten Geschwindigkeit erfolgt, die nicht größer ist, als die Geschwindigkeit, mit der die Außenstationen antworten können.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, RA 972 006/017

409 8 1 2/0808

daß der Schnellaufruf unmittelbar bei Beginn der Aufnahme irgendeiner Antwort an der Zentralstation angehalten wird, Wobei durch Verringerung der mit Schnellaufruf augefrufenen Außenstationen die Anzahl der mit Langsamaufruf nochmals aufzurufenden Stationen vermindert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erneute Aufruf nur für diejenigen Außenstationen durchgeführt wird, die zu einer Gruppe gehören, die mit der ersten aufgerufenen Station beginnt, und die nicht mehr als eine vorbestimmte Mindestzeit im Anschluß an einen Aufruf zur Verfügung hatten, um eine Antwort abzugeben, und die mit der Station endet, bei der der Schnellaufruf angehalten wurde.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der erneut aufzurufenden Außenstationen weiter bestimmt wird durch Vergleichen der Zeit zwischen dem Aufrufen einer Station und der Aufnahme einer Antwort mit einer bestimmten definierten Mindestzeit und Aufnehmen aller derjenigen Stationen in eine Liste für den Wiederaufruf, welchen weniger als diese Mindestzeit für eine Antwort zur Verfügung stand.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestzeit als diejenige Zeit definiert ist, in der jede beliebige Außenstation mit Übertragung einer vollständigen Nachricht antworten kann.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleichen der Aufrufsignale in der Reihenfolge ihrer Aussendung durch die Zentralstation in einem Speicher mit N-Stufen eingespeichert werden, wobei N gleich der Antwortzeit einer Station, geteilt durch die Aufrufgeschwindigkeit ist, so daß bei vollem Speicher jedes weitere Aufrufsignal, das jeweils früheste Aufrufsignal durch Verschieben

RA 972 006/017

40981 2/0808

aus dem Speicher löscht, so daß die zu diesem Aufrufsignal gehörende Station bei erneutem Aufruf nicht mehr aufgerufen wird, .und daß die N-Speicherstufen dabei sicherstellen, daß eine Aufzeichnung eines Aufrufsignals erst dann gelöscht wird, wenn eine für eine Antwort ausreichend lange Zeit seit dem Aufruf der zugehörigen Station vergangen ist.

8. Schaltungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 bis 7, mit einer Zentralstation und einer Anzahl über einen gemeinsamen Nachrichtenübertragungskanal angeschlossenen Außenstationen, die nach Aufruf mit der Zentralstation zu verkehren in der Lage sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Aufrufeinrichtung (1, 2, 3,

4) zum Schnellaufruf einer Anzahl von Außenstationen in einer Zeit vorgesehen ist, die kleiner als die für eine Antwort einer aufgerufenen Station verfügbare Zeit ist, daß zum Anhalten des Schnellaufrufs der Empfänger (6) über eine Sperr-Steuerleitung (7) mit der ersten Aufrufeinrichtung (1, 2, 3, 4) verbunden ist, daß ferner Prüfeinrichtungen (8, 10, 11; 14, 15, 16) zum überprüfen einlaufender Antworten auf gegenseitige Störung vorgesehen sind, daß schließlich eine zweite Aufrufeinrichtung (20, 19; 16, 18) zum erneuten Aufruf von Außenstationen und zur Beseitigung von gegenseitigen Störungen vorgesehen ist, nachdem die Antworten auf den ersten Aufruf beendet sind, und daß mit der zweiten Aufrufeinrichtung Steuerschaltungen verbunden sind, die nach Aufnahme einer Antwort von irgendeiner Station unmittelbar danach den Aufruf wieder aufnehmen .

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aufrufeinrichtung einen Adreßgenerator (1) enthält, der die Aufrufadressen mit einer Geschwindigkeit erzeugt, die größer ist, als die Antwortgeschwxndigkext der Außenstationen, und daß die zweite Aufrufeinrichtung

RA 972 006/017

409812/080 8

durch einen Taktgenerator (20) mit einer zweiten Geschwindigkeit gesteuert wird, die nicht größer ist, als die Antwortgeschwindigkeit der Außenstationen.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der ersten Aufrufeinrichtung ein Speicher (5) zum Einspeichern erneut aufzurufender Außenstationen verbunden ist, und daß dieser Speicher nur so viel Aufrufadressen zu speichern in der Lage ist, wie viele Außenstationen innerhalb einer kleinsten definierten Antwortzeit aufrufbar sind, wobei die letzte gespeicherte Aufrufadresse zu der Außenstation gehört, bei deren Aufruf die Aufruffolge angehalten wurde.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (5) derart mit der ersten Aufrufeinrichtung (1, 2, 3, 4) verbunden ist, daß die beim Schnellaufruf aufgerufenen Adressen, der Außenstationen einspeicherbar sind, und daß die in diesem Speicher liegenden Aufrufadressen mindestens nach Ablauf einer definierten Mindestantwortzeit der entsprechenden aufgerufenen Station in der Reihenfolge ihrer Einspeicherung wieder löschbar sind.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel zum Anhalten des Schnellaufrufs (6, 7) auf die Aufnahme einer Antwort von einer Außenstation unmittelbar ansprechen und damit die Anzahl möglicherweise erneut aufzurufender Außenstellen vermindert.

RA 972 006/017

409812/0808

L e e r s e i t e