DE3020077C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Datenübertragungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Eine solche ist aus einem Aufsatz von M. T.Liu "Distributed Loop Computer Networks" in Advances in Computers, Band 17, Academic Press 1978, Seiten 178 bis 185, und ähnlich aus einem Aufsatz von R. A. Pirce und D. H. Moore "Network Operating System Functions and Microprocessor Front- Ends" in Proceedings COMPCON, Spring 1977, Seiten 325 bis 328, bekannt. Bei den bekannten gegenläufigen Doppelschleifen-Über­ tragungsleitungen ist jede Datenstation über eine bidirektio­ nale Verbindung an eine Übertragungssteuereinheit angeschlos­ sen, die Schnittstellen zu beiden Schleifenleitungen aufweist, wodurch bei Ausfall eines Abschnitts der einen Schleifenlei­ tung die ankommenden Daten in der Übertragungssteuereinheit unmittelbar vor diesem Abschnitt nicht mehr der zu diesem Ab­ schnitt führenden Schnittstelle, sondern der abgehenden Schnittstelle der anderen Schleifenleitung zugeführt werden sollen. Die Veröffentlichungen erhalten keine näheren Angaben, wie eine derartige Rekonfiguration des Datenübertragungsweges im Störungsfall bewirkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Datenüber­ tragungseinrichtung der eingangs bezeichneten Gattung anzuge­ ben, die bei Auftreten eines Fehlers im Zuge einer Übertra­ gungsleitung einen die Fehlerstelle umgehenden Schleifen-Über­ tragungsweg ohne Einsatz einer zentralen Steuerung aufzubauen vermag.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kenn­ zeichenteil des Patentanspruchs 1 angegeben. Danach werden bei Auftreten eines Fehlers unter Aussenden von Prüfnachrichten kleinste Unterschleifen aus jeweils zwei benachbarten Bypass- Leitungen und den dazwischenliegenden Abschnitten der beiden Übertragungsleitungen nacheinander und in beiden Richtungen von der jeweiligen Sendestelle ausgehend gebildet, bis die Fehlerstelle eingekreist und durch einen beide Übertragungs­ leitungen benutzenden, rekonfigurierten Datenweg umgangen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild eines Schleifen­ übertragungssystems gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ausführlicher ein Blockschaltbild einer Über­ tragungssteuereinheit, die in dem Schleifen­ übertragungssystem gemäß Fig. 1 verwendet ist,

Fig. 3 u. 4 ausführlicher Blockschaltbilder der Interface 51 und 61,

Fig. 5 das Format einer zu übertragenden Nachricht,

Fig. 6 ein Verfahren zum Errichten eines Bypass-Leit­ weges, wenn ein Fehler in dem System gemäß Fig. 1 auftritt.

Ein Datenübertragungssystem gemäß Fig. 1 enthält eine Schleifenübertragungsleitung 1 zum Übertragen einer Nach­ richt im Gegenuhrzeigersinn und eine Schleifenübertra­ gungsleitung 2 zum Übertragen von Nachrichten im Uhrzeiger­ sinn. In der Schleifenübertragungsleitung 1 sind Über­ tragungssteuereinheiten 11, 12 und 13 angeschlossen, während in der Schleifenübertragungsleitung 2 Übertragungssteuer­ einheiten 21, 22, 23 angeschlossen sind, die mit den Übertragungs­ steuereinheiten 11, 12 bzw. 13 und in entsprechender Weise paarweise angeordnet sind. Die Übertragungssteuereinheiten 11, 21; 12, 22 und 13, 23 sind paarweise durch Bypass-Leitungen 100, 200 bzw. 300, die eine Zweirichtungs-Nachrichtenübertragung gestatten, sowie mit Datenstationen 31, 32 bzw. 33 über Leitungen 311, 321; 312, 322 bzw. 313, 323 verbunden, über die ebenfalls eine Zweirichtungs-Nachrichtenübertragung möglich ist.

Wenn die Übertragungssteuereinheiten 11, 12, 13, die Schleifenüber­ tragungsleitung 1, die Übertragungssteuereinheiten 21, 22, 23 und die Schleifenübertragungsleitung 2 im Normalzustand sind, tauschen die Datenstationen 31, 32, 33 gegenseitig Nachrichten über entweder die Über­ tragungssteuereinheiten 11, 12, 13 und die Schleifenüber­ tragungsleitung 1 oder die Übertragungssteuereinheiten 21, 22, 23 und die Schleifenübertragungsleitung 2 aus. Wenn ein Fehler in diesen Übertragungssteuereinheiten oder Schlei­ fenübertragungsleitungen, beispielsweise in einer der Übertragungssteuereinheiten 11, 12, 13 oder der Schleifenübertragungsleitung 1, auftritt, tauschen die Datenstationen 31, 32, 33 Nachrichten über nor­ mal arbeitende Einheiten der Übertragungssteuereinheiten 11, 12, 13 und den im Normalzustand befindlichen Teil der Schleifenübertragungsleitung 1 sowie über die Über­ tragungssteuereinheiten 21, 22, 23, die Bypass-Leitungen 100, 200, 300 und die Schleifenübertragungsleitung 2 aus. Wenn ein Fehler in einer der Übertragungssteuerein­ heiten 21, 22, 23 oder der Schleifenübertragungsleitung 2 auftritt, tauschen die Datenstationen 31, 32 und 33 Nach­ richten in ähnlicher Weise aus.

Folglich besitzen die Übertragungssteuereinheiten 11, 12, 13 jeweils eine Funktion zum Aussenden von Nachrichten auf die Schleifenübertragungsleitung 1 und zum Nachrichtenempfang von der Schleifenübertragungsleitung 1 im Normalzustand und eine Funktion zum Aussenden von Nachrichten zur Bypass- Leitung 100, 200 bzw. 300 und zum Nachrichtenempfang davon, wenn eine Abnormalität im Datenübertragungssystem der Schleifen­ übertragungsleitung 1 auftritt. Die Übertragungssteuer­ einheiten 21,22, 23 besitzen die gleichen erläuterten Funktionen.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der internen Schaltung der Übertragungssteuereinheit 11. Die anderen Übertragungs­ steuereinheiten besitzen den gleichen Aufbau. Die Über­ tragungssteuereinheit 11 enthält ein Interface 51 zum Nachrichtenaustausch mit der Schleifenübertragungsleitung 1, ein Interface 61 zum Nachrichtenaustausch mit der Datenstation 31 über die Bypass-Leitung 100 und die Leitung 311, einen ersten und einen zweiten Empfangspuffer 71, 73 zum Speichern von über das Interface 51 bzw. 61 empfangene Nachrichten, einen Sendepuffer 81 zum Speichern einer über das Interface 51, 61 zu sendenden Nachricht, eine Verarbeitungseinheit (Prozessor) 41 zum Steuern des Sendens und des Empfangs der Nachrichten, Zeitgeber 90-92 und Register 93-95. Diejenigen Teile der Übertragungssteuereinheit 11, die nicht die Interface 51, 61 bilden, können durch einen Mikrorechner gebildet sein.

Fig. 3 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild des Inter­ face 51 und Fig. 4 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild der Teile des Interface 61, die mit der Bypass-Leitung 100 verbunden sind. Diejenigen Teile des Interface 61, die mit der Leitung 311 verbunden sind, sind nicht dargestellt, da sie identisch denjenigen sind, die in Fig. 3 dargestellt sind. Bezugszeichen in Fig. 4, die mit einem Strich versehen sind, geben die gleichen Elemente wie die Bezugszeichen in Fig. 3 wieder. Diejenigen Teile des Interface 61, die mit der Leitung 311 verbunden sind, werden im folgenden mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3 bezeichnet, jedoch mit einem Doppelstrich versehen.

Die Schaltung gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 3 lediglich dadurch, daß erstere nicht die Verknüpfungs­ glieder 61-64 und das Register 65 enthält.

Anhand der Fig. 2-4 wird nun der Betrieb der Übertragungs­ steuereinheit 11 erläutert.

Wenn keine Abnormalitäten im Übertragungssystem der Schlei­ fenübertragungsleitung 1 vorliegen, sind in den Registern 93-95 "Null"-en gespeichert, wie das weiter unten erläu­ tert wird. In diesem Fall überträgt die Übertragungssteuer­ einheit 11 Daten von der Datenstation 31 zu einer wei­ teren Datenstation, beispielsweise der Datenstation 33, in folgender Weise.

Die zu sendenden Daten werden in Form einer Nachricht, wie in Fig. 5 dargestellt, übertragen, wobei die Nachricht 500 ein Markierungsfeld 501 (F), das den Beginn der Nachricht anzeigt, ein Empfangsadreßfeld 502 (RA), das die Adresse einer empfangenden Übertragungs­ steuereinheit enthält, ein Sendeadreßfeld 503 (SA), das die Adresse einer sendenden Über­ tragungssteuereinheit enthält, ein Datenfeld 504 (D), das die zu übertragenden Daten enthält, ein Nachrichtenfehlerer­ fassungsbitfeld 505 (FCS) und ein Markierungsfeld 506 (F) zum Anzeigen des Endes der Nachricht enthält.

Die auszusendenden Daten werden von der Datenstation 31 über das Interface 61 der Verarbeitungseinheit 41 zugeführt und in dem Sendepuffer 81 in Form einer Nach­ richt unter der Steuerung durch die Verarbeitungseinheit 41 gespeichert.

Die Nachricht wird in den Sendepuffer 81 zusammen mit Daten gespeichert, die die Anzahl der Übertragungen wieder­ gibt. Diese Zahl beträgt "0" in diesem Fall, in dem die Daten von der Datenstation 31 empfangen sind und noch nicht ausgesendet worden sind.

Die Verarbeitungseinheit 41 sucht zu einem selbstbestimmten Zeitpunkt den ersten und den zweiten Empfangspuffer 71, 73 und den Sendepuffer 81 nach einer darin gespeicherten zu übertragenden Nachricht ab. Zu diesem Zeitpunkt wird die zu übertragende Nachricht im Sendepuffer 81 erfaßt, und die Verarbeitungseinheit 41 setzt in das Re­ gister 65 im Interface 51 über eine Leitung 65 a eine "1" zur An­ zeige eines Sendestatus, lädt die ersten acht Bits der zu übertragenden Nachricht in das Register 59 im Interface 51 über eine Leitung 59 A und setzt den Zähler 60 über eine Leitung 60 A zurück.

Die 8-Bit-Daten im Register 59 werden seriell abhängig von Taktsignalen aus einem Taktsignalgenerator 58 aus­ gelesen. Das UND-Glied 62 ist im durchgeschalteten Zustand, weil das Ausgangssignal des Registers 65 auf "1" ist. Folglich wird das Ausgangssignal des Registers 59 über das UND-Glied 62 und das ODER- Glied 64 zu einem Sender 53 an der Schleifenübertragungsleitung 1 gesendet. Kein Eingangssignal ist am anderen Eingangsanschluß des ODER-Glieds 64 vorhanden, weil das UND-Glied 63 durch das "0"-Ausgangssignal des Inverters 61 gesperrt ist. Der Zähler 60 ist ein 3-Bit-Zähler, der durch das Aus­ gangssignal des Taktsignalgenerators 58 vorwärtsgezählt wird. Wenn er 8 Bits des Taktsignals vorwärtszählt, er­ zeugt er ein Überlaufsignal auf einer Leitung 60 B. Die Verarbeitungseinheit 41 sendet abhängig von dem Über­ laufsignal die nächsten 8 Bits der zu übertragenden Nach­ richt, die im Sendepuffer 81 gespeichert ist, zum Register 59. Dieser Betrieb wird zum Aussenden einer Nachricht vor­ gegebener Länge zur Schleifenübertragungs­ leitung 1 wiederholt. Wenn die Übertragung der im Sendepuffer 81 gespeicherten zu übertragenden Nachricht beendet ist, wird die Anzahl der Übertragungen auf "1" gesetzt und das Register 65 auf "0" rückgesetzt. Durch die Steuer- oder Verarbeitungseinheit 41 wird ferner ein Zeitgeber 90 auf einen Wert vorein­ gestellt, der etwas größer ist als der Zeitwert, der für einen Umlauf der Nachricht durch die Schleifenübertragungs­ leitung 1 erforderlich ist.

Wenn die von der Übertragungssteuereinheit 11 ausgesen­ dete Nachricht einen Empfänger 52 in der Übertragungs­ steuereinheit 12 erreicht, erfaßt ein Synchronsignal­ detektor 54 die Bitfolge der empfangenen Nachricht und erzeugt synchronisierende Signale, die synchron zu den Bits der Bitfolge sind. Die durch den Empfänger 52 empfan­ gene Nachricht wird in dem 8-Bit-Register 56 synchron zu den Synchronsignalen gespeichert. Der Zähler 55 ist ein 3-Bit-Zähler, der ein Überlaufsignal auf einer Leitung 55 A erzeugt, wenn er acht Synchronsignale vorwärtsgezählt hat. Die Verarbeitungseinheit 41 in der Übertragungssteuer­ einheit 12 überträgt abhängig von dem Überlaufsignal die in dem Register 56 gespeicherte Nachricht in den ersten Empfangspuffer 71.

Wenn die Übertragungssteuereinheit 12 zu diesem Zeitpunkt keine Nachricht aussendet, ist in dem Register 65 "0" gespeichert. Folglich ist das UND-Glied 63 durchgeschal­ tet, und die empfangene Nachricht wird über das UND-Glied 63 und das ODER-Glied 64 zum Sender 53 und zur Schleifenübertragungsleitung 1 übertragen.

Wenn die Verarbeitungseinheit 41 die Nachricht empfängt, prüft sie die Sendeadresse in der empfangenen Nach­ richt und ermittelt, ob diese die eigene Adresse darstellt. Falls nicht, setzt die Verarbeitungs­ einheit 41 den Empfang der Daten, und zwar jeweils acht Bits gleichzeitig, fort. Da die empfangene Nachricht bereits zur Schleifenübertragungsleitung 1 übertragen worden ist, muß die Verarbeitungseinheit 41 die Nachricht nicht mehr zur Schleifenübertragungsleitung 1 übertragen. Zur Anzeige, daß keine Notwendigkeit für die Übertragung besteht, wird der Inhalt des Registers 65 auf die Leitung 65 B ausgelesen und in dem ersten Empfangspuffer 71 als die Daten gespeichert, die die empfangene Nachricht begleiten.

Wenn erfaßt wird, daß die Sendeadresse die eigene Adresse ist, setzt die Verarbeitungseinheit 41 das Register 65 auf "1" über die Leitung 65 A zum Unterbrechen der Aussendung des verbleibenden Teils der Nachricht vom Empfänger 52 zum Sender 53 und speichert den verbleibenden Teil der Nach­ richt im ersten Empfangspuffer 71. Wenn die Verarbeitungs­ einheit 41 das Ende des Empfangs des vollen Textes der Nachricht durch Decodieren des Markierungsfeldes 506 (Fig. 5) be­ stimmt, setzt sie das Register 65 wieder auf "0".

Wenn die Übertragungssteuereinheit 12 eine Nachricht aussendet, ist im Register 65 "1" gespeichert. Folg­ lich wird die vom Empfänger 52 empfangene Nachricht nicht zum Sender 53 übertragen, sondern in dem ersten Empfangspuffer 71 gespeichert.

Wenn die Sendeadresse der empfangenen Nachricht nicht die eigene Adresse ist, muß die Nachricht wieder auf die Schleifenübertragungsleitung 1 übertragen werden. Zur An­ zeige der Notwendigkeit der Übertragung wird der Inhalt "1" des Registers 65 in dem ersten Empfangspuffer 71 ge­ speichert.

Wenn die Übertragungssteuereinheit 12 die Nachricht empfängt, ermittelt sie, ob die Empfangsadresse der Nachricht im ersten Empfangspuffer 71 die eigene Adresse ist. Wenn sie die eigene Adresse ist, wird die Nachricht zur Datensta­ tion 32 gesendet und die im ersten Empfangspuffer 71 gespeicherte Nachricht gelöscht. Wenn andererseits die Empfangsadresse der Nachricht nicht die eigene Adresse ist, wird die Nach­ richt zu einem selbstbestimmten Übertragungszeitpunkt von neuem auf die Schleifenübertragungsleitung 1 gesendet unter der Voraussetzung, daß das die Nachricht beglei­ tende Bit, das die Notwendigkeit oder die Nichtnotwendig­ keit der Übertragung anzeigt, eine "1" ist, und die in dem ersten Empfangspuffer 71 gespeicherte Nachricht wird ge­ löscht. Wenn dieses Bit auf "0" ist, wird die Nachricht nicht gesendet und die in dem ersten Empfangspuffer 71 gespeicherte Nachricht gelöscht. Wenn die auf die Schleifenübertragungsleitung 1 gesendete Nachricht das Interface 51 der Übertragungssteuereinheit 13 erreicht, wird sie in dem ersten Empfangspuffer 71 in der Übertra­ gungssteuereinheit 13 in der gleichen Weise, wie das in Zusammenhang mit der Übertragungssteuereinheit 12 erläu­ tert worden ist, gespeichert, und die Empfangsadresse wird durch die Verarbeitungseinheit 41 geprüft. Wenn festgestellt wird, daß die Nachricht zur Datenstation 33 zu senden ist, sendet die Verarbeitungseinheit 41 die in dem ersten Empfangspuffer 71 gespeicherte Nach­ richt zu einem selbstbestimmten Zeitpunkt über die Interface 61 bzw. 51 zur Datenstation 33 und zur Schleifenübertragungsleitung 1. Auf diese Weise werden die Daten von der Datenstation 11 zur Datenstation 33 übertragen und die Nachricht zur Schleifenübertragungsleitung 1 über­ mittelt.

Die von der Übertragungssteuereinheit 13 zur Schleifenübertragungsleitung 1 gesendete Nachricht bewegt sich längs der Schleifenübertragungsleitung 1 und erreicht die Übertragungssteuereinheit 11, die ihrerseits die Nachricht über das Interface 51 empfängt und sie in dem ersten Empfangspuffer 71 speichert. Wenn die Über­ tragungssteuereinheit 11 bestimmt, daß die Sendeadresse in der im ersten Empfangspuffer 71 gespeicherten Nach­ richt die eigene Adresse ist, werden die Nachrichten in dem ersten Empfangspuffer 71 und in dem Sendepuffer 81 gelöscht und die Nachricht wird nicht zur Schleifenüber­ tragungsleitung 1 übertragen. Die Verarbeitungseinheit 41 setzt den Zeitgeber 90 zurück.

Wenn die Nachricht aus irgendeinem Grund nicht zur Über­ tragungssteuereinheit 11 zurückkehrt, läuft der Zeit­ geber 90 ab. Die Verarbeitungseinheit 41 überträgt ab­ hängig von dem Zeitablaufsignal vom Zeitgeber 90 die zuvor übertragene Nachricht, die im Sendepuffer 81 ge­ speichert ist, von neuem zur Schleifenübertragungslei­ tung 1. Jedesmal, wenn die Wiederübertragung erfolgt, wird der die Anzahl der Übertragungen wiedergebende Zäh­ lerstand, der die Nachricht begleitet und in dem Sende­ puffer 81 gespeichert ist, vorwärtsgezählt. Die Wieder­ übertragung wird in einer vorgegebenen Anzahl wieder­ holt, wenn nicht die durch die Übertragungssteuerein­ heit 11 ausgesendete Nachricht innerhalb einer vorgegebenen Umlaufzeit durch die Übertragungssteuereinheit 11 selbst empfangen wird.

Wenn dadurch, daß die Anzahl an Aussendungen den vorgegebenen Zählerstand überschreitet, bestimmt ist, nachdem die Über­ tragungssteuereinheit 11 die gleiche Nachricht in vorge­ gebener Anzahl wiederholt ausgesendet hat, daß die Nach­ richt nicht zur Übertragungssteuereinheit 11 über die Schleifenübertragungsleitung 1 zurückgekehrt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 41, daß die Schlei­ fenübertragungsleitung 1 in abnormalem Zustand ist und löst die Verarbeitung zum Errichten eines Umgebungsweges aus. Diese Verarbeitung wird mit Bezug auf Fig. 6 er­ läutert, bei der gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 gleiche Elemente bezeichnen. Das System gemäß Fig. 6 besitzt zu­ sätzliche Übertragungssteuereinheiten 14, 15, 16 und 24, 25, 26 und Bypass-Leitwege 400, 500, 600 zusätzlich zu den Ele­ menten gemäß Fig. 1. Die zusätzlichen Elemente besitzen jeweils den gleichen Aufbau wie die entsprechenden in Fig. 1. In Fig. 6 sind die Datenstationen, die mit den Übertragungssteuereinheiten 11, 21; 12, 22; 13, 23; 14, 24; 15, 25 bzw. 16, 26 verbunden sind, zur Vereinfachung nicht dargestellt.

Wenn die Übertragungssteuereinheit 11 die Abnormalität des Schleifenübertragungssystems erfaßt, setzt sie das Register 93 auf "1" zur Anzeige, daß die Verarbeitungs­ einheit 41 eine Anforderung zur Prüfung der Rückmeldung oder Nicht- Rückmeldung der Übertragung empfangen hat und sendet auf der Schleifen­ übertragungsleitung 1 eine erste Prüfnachricht einschließlich eines Übertragungsrückmelde-/Nichtrückmelde-Prüf­ befehls, einer Empfangsadresse zum Spezifizieren der an der Schleifen­ übertragungsleitung 1 benachbarten Übertragungssteuereinheit 12 und eine Sendeadresse, die aus der Adresse der Übertragungssteuereinheit 11 besteht. Simul­ tan sendet sie auf die Bypass-Leitung 100 eine zweite Prüfnach­ richt einschließlich einer Empfangsadresse zum Spezifi­ zieren der Übertragungssteuereinheit 21, eines Übertragungs­ rückmelde-/Nichtrückmelde-Prüfbefehls und einer Sendeadresse, die aus der eigenen Adresse besteht. Weiter wird der Zeitgeber durch die Übertragungssteuereinheit 11 auf einen Zeitwert voreingestellt, der etwas größer ist, als der Zeitwert, der für den Umlauf der Nachricht über die die Über­ tragungssteuereinheiten 11, 12, 22 und 21 enthaltende Unter-Schleife 201 erforderlich ist.

Die Übertragungssteuereinheit 12 empfängt, wenn sie durch die erste Nachricht spezifiziert ist, die erste Nachricht im ersten Empfangspuffer 71, und die Verarbeitungseinheit 41 decodiert, wenn sie bestimmt, daß die Empfangsadresse die eigene Adresse ist, den Befehl und die Sendeadresse in der ersten Nachricht. Wenn sie feststellt, daß der Befehl der Prüfbefehl ist und die Sendeadresse nicht die eigene Adresse ist, sendet die Verarbeitungseinheit 41 in der Übertragungssteuereinheit 12 zur Übertragungssteuereinheit 22 über die Bypass-Leitung 200 eine Nachricht, die als Empfangsadresse die Adresse der Übertragungssteuereinheit 22, den übertragenen Befehl und die Sendeadresse enthält. Wenn die Über­ tragungssteuereinheit 22 erfaßt, daß die Nachricht dem Inter­ face 61 von der Bypass-Leitung 200 zugeführt worden ist, überträgt die Verarbeitungseinheit 41 abhängig davon die empfangene Nachricht in den zweiten Empfangs­ puffer 73. Wenn sie erfaßt, daß die Empfangsadresse der gespeicherten Nachricht die eigene Adresse, der Befehl in der Nachricht der Prüfbefehl und die Sendeadresse nicht die eigene Adresse ist, ändert sie die Empfangsadresse in der Nachricht in die Adresse der Übertragungssteuer­ einheit 21 und sendet die geänderte Nachricht auf die Schleifenübertragungsleitung 2. Wenn diese Nach­ richt an der Übertragungssteuereinheit 21 längs der Schlei­ fenübertragungsleitung 2 ankommt, speichert die Übertra­ gungssteuereinheit 21 die Nachricht über das Interface 51 im ersten Empfangspuffer 71. Die Verarbeitungseinheit 41 sen­ det, wenn sie erfaßt, daß die Empfangsadresse in dieser Nachricht die eigene Adresse, und der Befehl in dieser Nachricht der Prüfbefehl und die Sendeadresse nicht die eigene Adresse ist, diese Nachricht zur Bypass-Leitung 100 über das Interface 61. Die Übertragungssteuereinheit 11 spei­ chert, wenn sie erfaßt, daß die Nachricht von der Bypass- Leitung 100 empfangen ist, diese Nachricht in dem zweiten Empfangspuffer 73. Sie erfaßt, daß die Empfangsadresse in dieser Nachricht die eigene Adresse ist, decodiert den Befehl und die Sendeadresse in der übertragenen Nach­ richt und bestimmt, daß die Sendeadresse die eigene Adresse ist und daß die Unter-Schleife 201, die die Über­ tragungssteuereinheiten 11, 12, 22, 21 enthält, im Normal­ zustand ist. Danach setzt die Übertragungssteuereinheit 11 den Zeitgeber 91 zurück und das Register 94 auf "1" zur Anzeige der Beendigung der Übertragungsrückmelde-/ Nichtrückmelde-Prüfung. Der Inhalt des Registers 95 bleibt unverändert auf "0" zur Anzeige, daß die Schleifen­ übertragungsleitung 1 erreichbar ist.

Wenn andererseits die Übertragungssteuereinheit 21 die zweite Nachricht empfängt, die von der Übertragungssteuereinheit 11 auf die Bypass-Leitung 100 gesendet wird, speichert die Verarbeitungseinheit 41 in der Übertragungssteuer­ einheit 21 die zweite Nachricht in dem zweiten Empfangs­ puffer 73. Wenn die Verarbeitungseinheit 41 erfaßt, daß die Empfangsadresse in dieser Nachricht die eigene Adresse ist, decodiert sie den Befehl und die Sendeadresse in die­ ser Nachricht. Wenn feststeht, daß der Befehl der Prüfbefehl ist und die Nachricht von der Übertragungssteuereinheit 11 übertragen ist, die paarweise mit der Übertragungssteuereinheit 21 in der anderen Schleifenübertragungsleitung 1 liegt, setzt die Verarbeitungs­ einheit 41 das Register 93 auf "1" zur Anzeige, daß der Prüfbefehl empfangen ist, und sendet zur Übertragungssteuereinheit 26 über die Schleifenübertragungsleitung 2 eine Nachricht, die als Sendeadresse die eigene Adresse, als Empfangsadresse die Adresse der Übertragungssteuereinheit 26 und den Prüfbefehl enthält. Weiter wird durch die Verarbeitungs­ einheit 41 der Zeitgeber 91 voreingestellt auf einen Zeit­ wert, der etwas größer ist als der Zeitwert, der erforder­ lich ist, damit die Nachricht die die Übertragungssteuereinheiten 21, 26, 16 und 11 enthaltende Unterschleife 106 durchläuft.

Die Übertragungssteuereinheiten 26, 16 und 11 führen die gleichen Vorgänge bzw. Verarbeitungen durch, wie sie mit Bezug auf die Übertragungssteuereinheiten 12, 22 und 21 erläutert worden sind. Das heißt, wenn die Unter-Schleife 106 im Normalzustand ist, speichert die Übertragungssteuereinheit 21 eine Nachricht einschließlich der eigenen Adresse als Empfangs- und Sendeadresse und des Prüfbefehls von der Bypass-Leitung 100, und die Übertragungssteuereinheit 21 decodiert diese Nachricht und bestimmt, daß die Unter- Schleife 106 im Normalzustand ist und die Bypass-Leitung 100 nicht verwendet werden muß. Der Inhalt des Re­ gisters 95 bleibt unverändert auf "0" zur Anzeige des obigen Zustands und das Register 94 wird auf "1" ge­ setzt zur Anzeige des Endes der Prüfung. Der Zeitgeber 91 wird rückgesetzt.

Dies beendet die Übertragungsrückmelde-/Nichtrückmelde- Prüfung der Unter-Schleife 201 und 106.

Bezüglich der Prüfung der Unter-Schleife 106 setzt dann, wenn die Über­ tragungssteuereinheit 26 aus der Gruppe der Übertragungs­ steuereinheiten 26, 16 und 11, die an der Nachrichten­ übertragung auf der Schleife mit der den Prüfbefehl aussendenden Übertragungssteuereinheit 21 teilnehmen, die den Prüfbefehl enthaltende Nachricht empfängt, diese Über­ tragungssteuereinheit 26 das Register 93 auf "1" zur Anzeige des obigen Zustandes.

Bezüglich der Prüfung der Unter-Schleife 201 setzt die Übertragungs­ steuereinheit 12 aus der Gruppe der Übertragungssteuerein­ heiten 12, 22 und 21, die an der Nachrichtenübertragung auf der Schleife mit der die Prüfnachricht aussendenden Übertragungssteuer­ einheit 11 teilnehmen, das Register 93 auf "1".

Als Ergebnis dieses Betriebes speichern die Register 93 der Übertragungssteuereinheiten 12, 26 "1"-en, während die Register 94 keine "1"-en speichern. Wenn eine "1" im Re­ gister 93, jedoch nicht im Register 94 gespeichert ist, sendet die zugehörige Übertragungs­ steuereinheit die Prüfnachricht selbst aus.

Die Übertragungssteuereinheit 26 prüft die Übertragungs­ rückmelde-/Nichtrückmeldung der Unter-Schleife 605, die die Übertragungssteuereinheiten 26, 25, 15 und 16 verbindet, in der gleichen Weise wie die Übertragungssteuerein­ heit 21. Wenn sie bestimmt, daß die Übertragung rückgemeldet ist, setzt sie das Register 94 auf "1", während sie das Register 95 im "0"-Zustand hält.

Die Übertragungssteuereinheit 12 prüft ferner die Über­ tragungsrückmeldung-/Nichtrückmeldung der Unter-Schleife, die die Übertragungssteuereinheiten 12, 13, 23 und 22 verbindet, in der gleichen Weise wie die Übertragungssteuer­ einheiten 21 und 26. In diesem Fall kehrt, wenn die Übertragungssteuereinheit 13 in einem fehlerhaften Zustand ist, die den Prüfbefehl enthaltende Nachricht, die von der Übertra­ gungssteuereinheit 12 ausgesendet worden ist, nicht zur Übertra­ gungssteuereinheit 12 zurück, wenn der Zeitgeber 91 abläuft. Die Übertragungssteuereinheit 12 sendet dann wiederholt die Prüf­ nachricht in vorgegebener Anzahl aus. Wenn sie dann immer noch nicht erfaßt, daß die Übertragung rückgemeldet wird, setzt sie das Register 94 auf "1" zur An­ zeige des Endes der Übertragungsrückmelde-/Nichtrückmelde- Prüfung und das Register 95 auf "1" zur Anzeige, daß die Unter-Schleife im abnormalen Zustand ist und die Bypass- Leitung 200 verwendet werden muß.

Die Übertragungssteuereinheit 25 prüft ihrerseits, wenn sie die Prüfnachricht von der Übertragungssteuer­ einheit 26 empfängt, auf Übertragungsrückmeldung-/ Nichtrückmeldung.

Bei dem Fall gemäß Fig. 6 setzt die Übertragungssteuer­ einheit 25 das Register 95 auf "1" zur Anzeige, daß die Über­ tragungssteuereinheit 24 im fehlerhaften Zustand ist und die Bypass-Leitung 500 verwendet werden muß.

Auf diese Weise prüft jede Übertragungssteuereinheit den Inhalt des Registers 95 zur Bestimmung, ob die Bypass-Leitung verwendet werden muß oder nicht. Bei dem Fall gemäß Fig. 6 bestimmen die Übertragungssteuereinheiten 12 und 25, daß die zugeordneten Bypass-Leitungen verwendet werden müssen. Auf diese Weise setzt, wenn das Register 95 auf "1" gesetzt ist, die zugeordnete Übertragungssteuereinheit das Register 65 auf "1" und überträgt die von der Schleifenübertragungs­ leitung 1 oder 2 empfangene Nachricht in den ersten Empfangs­ puffer 71 sowie zur Bypass- Leitung 200 bzw. 500. Andererseits übertragen die Über­ tragungssteuereinheiten 22 und 15 die von der Bypass-Leitung empfangene Nachricht in ihren zweite Empfangspuffer 73. Wenn die in den Empfangspuffern 73 gespeicherten Nachrichten nicht die eigene Adresse als Sendeadresse enthalten, übertra­ gen sie diese Nachrichten zur Schleifenübertragungsleitung 2 bzw. 1. Wenn die Sendeadressen die eigenen sind, übertragen sie die Nachrichten nicht. Auf jeden Fall werden die Inhalte der zweiten Empfangs­ puffer 73 dann gelöscht. Als Ergebnis wird die von der Über­ tragungssteuereinheit 12 empfangene Nachricht zur Schleifen­ übertragungsleitung 2 über die Bypass-Leitung 200 und die Übertragungssteuereinheit 22 übertragen und dann durch die Übertragungssteuereinheit 25 empfangen, die ihrerseits die Nachricht über die Bypass- Leitung 500 und die Übertragungssteuereinheit 15 zur Schleifenübertragungsleitung 1 übertragen kann. Auf diese Weise wird ein geschlossener Übertragungs­ weg erreicht, der in Fig. 6 durch die dicke Linie 4 wieder­ gegeben ist.

Bei dem erläuterten Betrieb wird von der Übertragungs­ steuereinheit, die die Prüfanforderung angenommen und den Prüfbefehl selbst ausgesendet hat, ihr Zeitgeber 92 zur Übertragungszeit auf einen Zeitwert eingestellt, der etwas größer ist als der Zeitwert, der er­ forderlich ist, damit der Prüfbefehl über die normale Schleifenübertragungs­ leitung 1 oder 2 läuft. Wenn jede Übertragungssteuerein­ heit die Prüfnachricht von der an der gleichen Schleife benachbarten Übertragungssteuereinheit empfängt, bevor der Zeitgeber 92 abläuft, sendet sie die Prüfnach­ richt nicht selbst ab. Auf diese Weise wird verhin­ dert, daß der Prüfbe­ trieb undefiniert, d. h., unendlich lange, wiederholt wird, wenn die Schleifenübertragungsleitung 1 zeitweise im ab­ normalen Zustand war und dann wieder in den normalen Zu­ stand zurückgekehrt ist.

Die Übertragungssteuereinheit 12 der Gruppe der in der Schleife 1 liegenden Über­ tragungssteuereinheiten 12 und 25, deren Register 95 auf "1" gesetzt sind, sendet periodisch die Prüfnachricht zur Schleifenüber­ tragungsleitung 1. Sowohl die Sendeadresse als auch die Empfangsadresse der Nachricht sind die eigene Adresse. Wenn die andere Übertragungssteuereinheit 13 im Normalzustand ist, empfängt sie diese Nachricht, gibt sie wieder auf die Schleifenübertragungsleitung 1 und sen­ det sie nicht zur Bypass-Leitung 300. Da die folgenden Über­ tragungssteuereinheiten 14, 15, 16 und 11 im Normalzustand sind, kehrt die Nachricht zur Übertragungssteuereinheit 12 zurück, und die Übertragungssteuereinheit 12 setzt alle Re­ gister 93-95 auf "0".

Wenn jedoch die Übertragungssteuer­ einheit 13 den fehlerhaften Zustand nicht beseitigt hat, kehrt die Prüfnachricht nicht zur Übertragungssteuereinheit 12 zurück. Daher wird die Abnormalität der Schleifenübertragungsleitung 1 bestimmt, und die Register 93-95 bleiben unverändert. Die Übertragungssteuereinheit 12 sendet dann periodisch die Prüfnachricht zur Schleife, die die Übertragungssteuer­ einheiten 13, 23, 22 und 12 enthält, und wenn alle diese Übertragungssteuereinheiten 13, 23 und 22 im Normalzustand sind, setzt sie das Register 95 auf "0".

Das vorstehende betrifft den Systembetrieb für den Fall, daß die mit der Schleifenübertragungsleitung 1 verbundene Übertragungssteuereinheit 11 die Abnormalität im Übertragungs­ system der Schleifenübertragungsleitung 1 erfaßt hat.

Ein ähnlicher Betrieb wird durchgeführt, wenn eine Übertragungssteuereinheit, die mit der Schleife 2 verbunden ist, eine Abnormalität im Übertragungssystem der Schleifenübertragungsleitung 2 erfaßt.

Wie erläutert, senden die Übertragungssteuereinheiten an der Schleifenübertragungsleitung 1 bzw. 2 jeweils die Nach­ richt, die den Prüfbefehl für die Unter-Schleife enthält, selbst aus. Wenn jede der Übertragungssteuereinheiten an den Schleifenüber­ tragungsleitungen 1 und 2 die Prüfnachricht empfängt, über­ trägt sie diese Nachricht und sendet auch selbst den Prüfbefehl zur Prüfung der Übertragungsrückmeldung-/Nichtrückmeldung für die bei sich selbst beginnende Unter-Schleife aus. Auf diese Weise kann durch Prüfen der Übertragungsrückmeldung-/Nichtrückmel­ dung eines Teils der Schleifenübertragungsleitungen 1 und 2 durch die Übertragungssteuereinheiten der Umgehungsweg er­ richtet werden, ohne eine Haupt-Station zu erfordern, selbst wenn ein Teil der Schleifenübertragungsleitungen 1 und 2 im Fehlerzustand ist.

Für den Zweck der Erfindung, die Nachricht unter Verwendung des Umgehungsweges zu übertragen, ist es nicht notwendig, daß auch die Übertragungsteuereinheiten 21-23, die mit der Schleifenübertragungsleitung 2 verbunden sind, mit den entsprechenden Datenstationen verbunden sind. In einem solchen Fall brauchen diese Übertragungssteuereinheiten nicht die Schaltungen für den Datenaustausch mit den Daten­ stationen, d. h., den Teil mit dem Inter­ face 61 und dem Sendepuffer zu enthalten.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Datenübertragung über eine erste und eine zweite Schleifen-Übertragungsleitung (1, 2) mit entgegenge­ setzten Übertragungsrichtungen, umfassend mehrere an die Über­ tragungsleitungen (1, 2) angeschlossene gleichberechtigte Übertragungssteuereinheiten (11, 12, 13, . . . 21, 22, 23, . . . ) mit jeweils einem Prozessor (41) zur Aufrechterhaltung und Steu­ erung des Datenflusses, der die Übertragungsleitungen (1, 2) automatisch prüft und bei Auftreten eines Fehlers im Zuge ei­ ner Übertragungsleitung einen über die jeweils andere Übertra­ gungsleitung führenden Umgehungsweg einrichtet, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Übertragungssteuereinheit (11, 12, 13, . . . 21, 22, 23, . . . ) Schnittstellen (51, 61) mit nur einer der beiden Über­ tragungsleitungen (1, 2) aufweist und je zwei Übertragungs­ steuereinheiten durch eine bidirektionale Bypass-Leitung (100, 200, 300 . . . ) paarweise verbunden sind,
daß jede Übertragungssteuereinheit (11, 12, 13, . . . 21, 22, 23, . . . ) einen Zeitgeber (90) hat, der nach einer für eine un­ gestörte Übertragung über eine der beiden Übertragungsleitun­ gen (1, 2) bemessenen Zeit abläuft,
daß nach Ablaufen des Zeitgebers (90) nach Absenden einer Datennachricht die Übertragungssteuereinheit das Aussenden einer Prüfnachricht an die längs der Übertragungsleitung (1) benachbarte Übertra­ gungssteuereinheit (12) und entsprechend von der gepaarten Übertragungssteuereinheit (21) anstößt,
daß jede Prüfnachricht eine kleinste, aus Abschnitten der ersten und der zweiten Übertragungsleitung (1, 2) und zwei Bypass-Leitungen (100, 200, 600) gebildete Unterschleife (201, 106) durchläuft,
daß das Aussenden der Prüfnachricht in anschließend zu bildenden Unterschleifen (605) von den folgenden Übertragungs­ steuereinheiten (12, 13, . . . 26, 25, . . . ) sukzessive fortgesetzt wird, bis je eine Übertragungssteuereinheit zu beiden Seiten der Fehlerstelle die von ihr ausgesandte Prüfnachricht nicht zurückerhält, und
daß diese die Fehlerstelle lokalisierenden Übertragungs­ steuereinheiten eine Umleitung der Datenübertragung über ihre Bypass-Leitungen veranlassen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Übertragungssteuereinheit (11, 12, 13, . . . 21, 22, 23, . . . ) drei Register (93, 94, 95) enthält, die im Normalbetrieb der Datenübertragungseinrichtung alle einen ersten Zustand auf­ weisen und von denen ein erstes Register (93) bei Auftreten eines Fehlers einen zweiten Zustand annimmt, in dem es das Aussenden der Prüfnachricht über die zugehörige Unterschleife auslöst, ein zweites Register (94) bei Beendigung der Übertra­ gung der Prüfnachricht über die Unterschleife einen zweiten Zustand annimmt, und das dritte Register (95) dann, wenn sich das zweite Register (94) im zweiten Zustand befindet, ohne daß die Prüfnachricht die Unterschleife durchlaufen hat, seiner­ seits einen zweiten Zustand annimmt, in dem es den Datenfluß über die zugehörige Bypass-Leitung (100, 200, 300 . . . ) umlei­ tet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß bei der Übertragung einer Prüfnachricht über eine Un­ terschleife (201, 106, 605 . . . ) jede in dieser liegende Über­ tragungssteuereinheit (11, 12, 13, . . . 21, 22, 23, . . . ) die in der Prüfnachricht enthaltene Empfangsadresse durch die Adresse der in der Unterschleife jeweils benachbarten Übertragungssteuereinheit ersetzt und der vollständige Umlauf der Prüfnachricht über die Unterschleife durch Übereinstimmung von Sende- und Empfangsadresse feststellbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungssteuereinheit (21), die zu der eine Prüfnach­ richt aussendenden Übertragungssteuereinheit (11) gepaart ist, beim Anstoßen der Unterschleifenbildung die in der Prüfnach­ richt enthaltene Sendeadresse durch die eigene Adresse ersetzt.