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Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ubertragen von In-
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formationssignalen zwischen über ein richtungsabhängig betriebenes
Ringleitungssystem miteinander verbundenen Steuereinrichtungen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von Informationssignalen
zwischen zwei beliebigen Steuereinrichtungen, die zu einer Vielzahl von über ein
richtungsabhängig betriebenes Ringleitungssystem miteinander verbundenen Steuereinrichtungen
gehören, wobei von einer Steuereinrichtung als Sende-Steuereinrichtung an eine weitere
Steuereinrichtung als Empfangs-Steuereinrichtung eine zu übertragende Information
in Form eines mit einer die Empfangs-Steuereinrichtung bezeichnenden Empfangsadresse
versehenen Informationssignalblockes übertragen wird und die Empfangs-Steuereinrichtung
nach Aufnahme des Informationssignalblockes an die als Sende-Steuereinrichtung wirkende
Steuereinrichtung ein Quittungssignal abgibt.
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Es ist bereits ein Nachrichtenübertragungssystem für ein vielfach
verzweigtes Netz bekannt (DE-OS 22 08 159). Bei diesem Nachrichtenübertragungssystem,
das nach einem Zeitmultiplexverfahren arbeitet, wird ein Quittungsverfahren benutzt,
bei dem zunächst das rufende Teilnehmergerät einen aus den Sende- und Empfangsadressen
bestehenden Informationssignalblock an das gerufene Teilnehmergerät sendet. Das
gerufene Teilnehmergerät quittiert einen solchen Ruf mit einem Informationssignalblock,
bei dem die Sende- und Empfangsadressen in umgekehrter Reihenfolge ausgesendet werden.
Nach der Rufannahme erfolgt die Nachrichtenübertragung durch Aussenden von Informationssignalen,
die
die jeweilige Empfangsadresse und einen Nachrichtenblock enthalten. Dieses Verfahren
hat für einen allgemeinen Informationssignalaustausch innerhalb eines digitalen
Nachrichtenübertragungssystems Nachteile. Diese liegen darin, daß die Informationssignale
nicht nach einem einheitlichen Verfahren übertragen werden und daß durch das verwendete
Zeitmultiplexverfahren eine den Zeitschlitzen des Multiplexrahmens entsprechende
Formatierung der Informationssignale erfolgen muß.
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Dieses wirkt sich auf den schaltungstechnischen Aufwand und auf die
dynamische Leistungsfähigkeit des Systems ungünstig aus.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen,
wie bei einem Übertragungssystem der eingangs betrachteten Art auf relativ einfache
Weise eine blockweise, gesicherte Übertragung von Informationssignalen möglich ist.
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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß dem Informationssignalblock
außer der Empfangsadresse der Empfangs-Steuereinrichtung und Datensignalen zusätzlich
eine die Sende-Steuereinrichtung bezeichnende Sendeadresse sowie ein Steuerinformationssignal
hinzugefügt werden, daß nach dem Empfang dieses Informationssignalblockes in der
adressierten Empfangs-Steuereinrichtung ein aus der Sendeadresse der Sende-Steuereinrichtung
und dem durch die Empfangs-Steuereinrichtung gegebenenfalls modifizierten Steuerinformationssignal
bestehender Quittungs-Informationssignalblock von der Empfangs-Steuereinrichtung
an die Sende-Steuereinrichtung über das richtungsabhängig betriebene Ringleitungssystem
zurUckgesendet wird und daß in der Sende-Steuereinrichtung ein in dem betreffenden
Quittungs-Informationssignalblock enthaltenes modifiziertes Steuerinformationssignal
als Emp-
fangsquittung und ein nicht modifiziertes Steuerinformationssignal
als Empfangs sperre der zuvor adressierten Empfangs-Steuereinrichtung interpretiert
wird.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß zur blockweisen, gesicherten
Übertragung von Informationssignalen keine speziellen Einrichtungen zur Erzeugung
von Quittungssignalen erforderlich sind.
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Der Informationsaustausch auf dem Ringleitungssystem erfolgt dabei
zweckmäßigerweise sodaß von der Empfangs-Steuereinrichtung durch Modifikation des
Steuerinformationssignals den Empfang des Informationssignalblockes betreffende
Zusatzinformationen an die Sende-Steuereinrichtung zurückgesendet werden. Dies bringt
den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise den momentanen Zustand der
Empfangs-Steuereinrichtung kennzeichnende Informationen der Sende-Steuereinrichtung
mitgeteilt werden können.
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Vorgzugsweise werden von der Sende-Steuereinrichtung an die Empfangs-Steuereinrichtung
zusätzlich zu dem Steuerinforinationssignal Prüfmuster für eine Überprüfung des
Ringleitungssystems abgegeben. Damit ergibt sich der Vorteil, daß das Ringleitungssystem
direkt in der Übertragungsphase überprüft wird.
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Vorzugsweise wird der Informationssignalblock lediglich von der durch
die Empfangsadresse bezeichneten Empfangs-Steuereinrichtung für eine Verarbeitung
aufgenommen. Dies bringt den Vorteil einer geringen dynanischen Belastung des Systems
mit sich.
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Zweckmäßigerweise wird von der Sende-Steuereinrichtung das richtungsabhängig
betriebene Ringleitungssystem für eine Benutzung durch andere Sende-Steuereinrichtungen
solange gesperrt, bis der von der gerade adressierten Empfangs-Steuereinrichtung
abgegebene Quittungs-Informationssignalblock
von der in Frage kommenden
Sende-Steuereinrichtung aufgenommen worden ist. Damit ist sichergestellt, daß das
Ringleitungssystem immer nur von einer Sende-Steuereinrichtung für einen Sendevorgang
belegt werden kann.
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Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig,
eine Schaltungsanordnung mit durch ein richtungsabhängig betriebenes Ringleitungssystem
verbundenen Steuereinrichtungen, die jeweils Sende- und Empfangs-Steuereinrichtungen
sind, zu verwenden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jede Steuereinrichtung einen
Sendeschaltungsteil für die Bereitstellung eines Informationssignalblockes aufweist,
der eine die betreffende Steuereinrichtung als Sende-Steuereinrichtung bezeichnende
Sendeadresse, eine eine andere Steuereinrichtung als Empfangs-Steuereinrichtung
bezeichnende Empfangsadresse, zu dieser Empfangs-Steuereinrichtung hin zu übertragende
Datensignale und ein Steuerinformationssignal umfaßt, und daß jede Steuereinrichtung
einen Empfangsschaltungsteil für die Aufnahme des von einer Sende-Steuereinrichtung
her zugeführten Informationssignalblockes aufweist, dessen gegebenenfalls modifiziertes
Steuerinformationssignal von dem Sendeschaltungsteil der durch die Empfangsadresse
bezeichneten Empfangs-Steuereinrichtung zusammen mit der von dieser zuvor aufgenommenen
Sendeadresse als Quittungs-Informationssignalblock an die dadurch bezeichnete Sende-Steuereinrichtung
zurück übertragbar ist. Dies bringt den Vorteil eines geringen schaltungstechnischen
Aufwands für einen Sende-und Empfangsvorgang mit sich.
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Zweckmäßigerweise sind der Sendeschaltungsteil und der Empfangsschaltungsteil
jeder Steuereinrichtung über eine Schnittstellenschaltung mit dem Ringleitungssystem
verbunden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen
Aufwands für den Informationssignalaustausch.
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Jede Schnittstellenschaltung weist zweckmäßigerweise für die Abgabe
und für die Aufnahme von Informationssignalen zwei gesonderte Datenregister auf.
Dies bringt den Vorteil einer Trennung von Empfangs- und Sendedaten mit sich.
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Zweckmäßigerweise enthalten die Schnittstellenschaltungen Datenweichen,
über die entweder von dem Ringleitungssystem her zugeführte Informationssignale
oder an das Ringleitungssystem abzugebende Informationssignale übertragbar sind.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen
Aufwandes für die Schnittstellenschaltungen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielsweise
näher beschrieben.
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Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild ein Ringleitungssystem, bei
dem die Erfindung angewandt ist, Fig. 2 zeigt eine Schnittstellenschaltung zur Übertragung
von Informati onssignalen, Fig. 3 zeigt das Format eines Informationssignalblockes.
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Fig. 1 zeigt ein modular ausbaufähiges Übertragungssystem, zu welchem
eine Anzahl von Steuereinrichtungen ST1 bis STn gehört. Diese Steuereinrichtungen
sind über ein richtungsabhängig betriebenes Ringleitungssystem CB miteinander verbunden.
Die einzelnen Steuereinrichtungen können dabei in gleicher Weise aufgebaut sein:
Gemäß Fig. 1 enthalten die Steuereinrichtungen Schnittstellenschaltungen CS 1 und
Steuerschaltungen CST. Die als Leitungsverbindungseinrichtungen ausgenutzten Steuereinrichtungen
ST1, ST2 und STn sind mit Signalsender bzw. Signalempfänger darstellenden Leitungsanschlußeinrichtungen
T1 bis Tm verbunden, die jeweils eine Anzahl von einzelnen Leitungsanschlußeinrichtungen
sein können. An der Steuereinrichtung ST3 sind periphere Geräte PG zur Steuerung
des Übertragungssystems angeschlossen.
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In Fig. 1 ist symbolisch dargestellt, daß das Ringleitungssystem CB
aus einem System von Parallelleitungen für eine parallele Datenübertragung besteht.
Es ist aber auch eine serielle Datenübertragung über eine Einzelleitung möglich.
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In Fig. 2 ist eine der Steuereinrichtungen ST detaillierter dargestellt,
umfassend die Schnittstellenschaltung CS und die Steuerschaltung CST. Von dem Ringleitungssystem
CB sind die Signale in ankommender Übertragungsrichtung (Empfangsrichtung) zuführenden
Parallelleitungen D1 bis Dn, ACK, BE und A an die Schnittstellenschaltung CS herangeführt.
Als Eingangsschnittstelle dient hierbei ein Eingangsregister BEI. Dieses Eingangsregister
ist ausgangsseitig mit Eingängen eines Vergleichers Vgl, mit den Eingängen eines
Empfangsregisters EReg, mit Eingängen einer Betriebssteuereinrichtung S und mit
einer Datenweiche DW2 verbunden. Die Weiterleitung der über die Leitungen BE und
A zugeführten Signale über die von der betrachteten Steuereinrichtung Signale in
abgehender Übertragungsrichtung (Senderichtung) wegführenden Leitungen erfolgt über
die Betriebssteuereinrichtung S. Zur Steuerung der Weiterleitung bestehen Verbindungen
zwischen Steuereingängen des Eingangsregisters BEI und Ausgängen der Betriebssteuereinrichtung
S. Die Datenweiche DW2 ist über weitere Eingänge mit der Betriebssteuereinrichtung
S und mit den Ausgängen einer weiteren Datenweiche DWI verbunden. Gesteuert werden
die Datenweichen DW1 und DW2 durch die Betriebssteuereinrichtung S. Ausgangsseitig
ist die Datenweiche DW2 mit einem durch einen Bustakt BT getakteten Ausgangsregister
BRegl verbunden. Das Ausgangsregister BReg1 ist seinerseits mit einem Bustreiber
BTR1 verbunden, der mit den oben erwähnten, Signale in abgehender Übertragungsrichtung
wegführenden Leitungen verbunden ist.
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Der Vergleicher Vgl ist mit weiteren Eingängen an einem die Adresse
der betrachteten Steuereinrichtung speichernden Adreßspeicher ADR angeschlossen.
Dieser Adreßspeicher ADR ist symbolisch durch Schalter dargestellt; zur Adressenspeicherung
ist dabei jedoch jedes beliebige Speichermedium verwendbar. Der Ausgang des Vergleichers
Vgl ist mit der Betriebssteuereinrichtung S verbunden. Die Ausgänge des mit dem
Bustakt BT getakteten Empfangsregisters EReg sind mit einer Empfangs- und Sendesteuereinrichtung
ESST1 verbunden. Mit dieser Empfangs- und Sendesteuereinrichtung ESST1 sind ebenfalls
die Betriebssteuereinrichtung S sowie die Eingänge der Datenweiche DW1 und Leitungsanschlußeinrichtungen
Tl bis Tm verbunden.
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Nachdem zuvor der Aufbau der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung
erläutert worden ist, wird nunmehr die Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung unter
Heranziehung von Fig. 3 erläutert. Zunächst wird jedoch die Struktur der Informationssignale
betrachtet, die übertragen werden. Die Übertragung dieser Informationssignale erfolgt
in Form von Informationssignalblöcken. Eingeleitet wird ein solcher Informationssignalblock
jeweils durch ein paralleles Zeichen, bei dem zur Rennzeichnung einer Adreßinformation
die Leitung A ein 1-Signal fuhrt.
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Die eigentliche Adreßinformation, in diesem Fall die Empfangsadresse
EADR gemäß Fig. 3, tritt auf den Leitungen D1 bis Dn auf. Die übrigen Leitungen
ACK und BE führen jeweils ein O-Signal. Diesem Einleitungszeichen folgen die eigentlichen
Datensignale, die auf den Leitungen D1 bis Dn auftreten. Die übrigen Leitungen führen
jeweils ein O-Signal. Diesen Datensignalen folgt ein paralleles Zeichen SADR zur
Kennzeichnung der Sendeadresse. Diese Adresse tritt hierbei wieder auf den Leitungen
D1 bis Dn auf. Zur Markierung dieser Adresse führen die beiden Leitungen ACK und
A jeweils ein 1-Signal. Der jeweilige Informationssignalblock wird durch ein auf
den Leitungen
D1 bis Dn auftretendes Steuerinformationssignal INF
abgeschlossen. Dieses Steuerinformationssignal INF ist gekennzeichnet durch ein
1-Signal auf der Leitung ACK; die übrigen Leitungen führen jeweils ein O-Signal.
Aus diesem zuletzt genannten Steuerinformationssignal INF leitet die empfangende
Steuereinrichtung eine Quittung für die sendende Steuereinrichtung ab. Außerdem
enthält dieses Steuerinformationssignal Prüfmuster zur Überprüfung des Ringleitungssystems.
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Im folgenden wird der Ablauf eines Empfangsvorgangs in der Steuereinrichtung
gemäß Fig. 2 erläutert. Zunächst wird die an der Schnittstelle für die Empfangsrichtung
anliegende Adreßinformation in das zugehörige Eingangsregister BE1 übernommen. Diese
zwischengespeicherte Information vergleicht der Vergleicher Vgl mit der im Adreßspeicher
ADR festgehaltenen Adresse. Wenn eine Ubereinstimmung der miteinander verglichenen
Adressen vorliegt, gibt der Vergleicher Vgl ein Steuersignal an die Betriebssteuereinrichtung
S ab. Die Betriebssteuereinrichtung S bewertet das Steuersignal von dem Vergleicher
Vgl jedoch nur dann, wenn auf der Leitung L1 die Information als Adreßinformation
gekennzeichnet ist. Die Betriebssteuereinrichtung S schaltet daraufhin über die
Leitung L2 die Empfangs- und Sendesteuereinrichtung ESST1 empfangsbereit. Damit
wird der gesamte Informationssignalblock einschließlich der zuvor bereits erwähnten
Empfangsadresse EADR über das Empfangsregister EReg in der Empfangs- und Sendesteuereinrichtung
ESST1 übernommen. Außerdem werden sämtliche empfangenen Informationssignale über
die Datenweiche DW2 und das Ringleitungssystem CB wieder ausgesendet. Es wird lediglich
im Empfangsregister BE1 das Adreßbit (Leitung A) gelöscht, um zu verhindern, daß
die Informationssignale in dem Ringleitungssystem nochmals wirksam empfangen werden.
Liegt keine Ubereinstimmung der miteinander verglichenen Adressen vor, so
wird
der Informationssignalblock unverändert an die im Ringleitungssystem folgende Steuereinrichtung
gesendet.
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Die Empfangs- und Sendesteuereinrichtung ESST1 überprüft während des
Empfangs ständig das Auftreten des Blockendekriteriums, das gekennzeichnet ist durch
ein 1-Signal auf der Leitung ACK. Mit dem Erkennen dieses Blockendekriteriums wird
der Informationssignalblock auf fehlerfreie Übertragung überprüft. Zu diesem Zweck
enthält das im letzten Zeichen des Informationssignalblocks übertragene Steuerinformationssignal
INF Prüfmuster, z.B. zur blockweisen oder zyklischen Blocksicherung. Zusätzlich
zu einem solchen Prüfmuster werden über einen Teil der Leitungen Dl bis Dn für die
Bestätigung des Empfangs ausgenutzte Informationen übertragen. Diese Informationen
können so gestaltet sein, daß sie z.B. eine Überlastung der empfangenden Steuereinrichtung
sowie fehlerhaften bzw.
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fehlerfreien Empfang angeben, wenn sie von dieser Steuereinrichtung
wieder unverändert weitergegeben werden. Die empfangende Steuereinrichtung modifiziert
hingegen in der Empfangs- und Sendesteuereinrichtung ESST1 das betreffende Steuerinformationssignal
bei ordnungsgemäßem Empfang in der Weise, daß dieses Steuerinformationssignal INF
mit einem die gerade erfolgte Signalaufnahme angebenden aktuellen, aus der Informationssignalblock-Beertung
sich ergebenden Steuerinformationssignal überschrieben wird.
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Die Empfangs- und Sendesteuereinrichtung ESST1 erzeugt für die Übertragung
dieses aktuellen Steuerinformationssignals zur sendenden Steuereinrichtung einen
Quittungs-Informationssignalblock. Dieser ist in entsprechender Weise aufgebaut
wie der zuvor beschriebene Informationssignalblock. Die Adresse des für die Aufnahme
des Quittungs-Informationssignalblockes anzusteuernden Senders wird dabei dem zuvor
empfangenen Informationssignalblock entnommen und als erste Adresse in dem nunmehr
auszusendenden Quittungs-Informationssignalblock verwende.
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Die zuvor betrachtete Empfangs- und Sendesteuereinrichtung ESST1 gibt
zur Übertragung des erwahnten Quittungs-Informationssignalblockes ein Sendeanforderungssignal
an die Betriebssteuereinrichtung S (Leitung L4) ab, die aufgrund des Empfangszustandes
sofort über die Leitung L3 ein Sendeaufforderungssignal an die Empfangs- und Sendesteuereinrichtung
ESST1 zurückgibt. Gleichzeitig steuert die Betriebssteuereinrichtung S die Datenweichen
DW1 und DW2 so um, daß ein Datenpfad zur Übertragung des Quittungs-Informationssignalblockes
über das Ringleitungssystem CB freigegeben ist. Nach dem Aussenden des Quittungs-Informationssignalblockes
wird der Betriebssteuereinrichtung S das Ende der Empfangsprozedur über die Leitung
L5 angezeigt. Dadurch wird in der Empfangs-und Sendesteuereinrichtung ESST1 durch
ein Signal auf der Leitung L2 der Empfangszustand wieder aufgehoben. Damit ist der
Empfangsvorgang abgeschlossen.
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Die Steuereinrichtung, die zuvor gesendet hatte und deren Betriebssteuereinrichtung
S sich danach in einem Quittungsempfangszustand befinden mag, führt auf die Aufnahme
eines Quittungs-Informationssignalblockes hin in ihrer Empfangs-und Sendesteuereinrichtung
ESST1 eine entsprechende Auswertung des empfangenen Steuerinformationssignals aus,
wie dies zuvor erläutert worden ist. Bei Aufnahme eines nicht modifizierten Steuerinformationssignals,
das ursprünglich von dieser Steuereinrichtung ausgesendet worden war, erfolgt eine
Blockwiederholung, d.h. der genannte Informationssignalblock wird erneut ausgesendet.
Bei Aufnahme eines modifizierten Steuerinformationssignals gibt die betrachtete
Steuereinrichtung das Ringleitungssystem CB durch Abgabe eines Sendefreigabesignals
über den die Datenweichen DW1, DW2 umfassenden Datenpfad für andere Steuereinrichtungen
frei. Dieses Sendefreigabesignal tritt als 1-Signal auf der Leitung BE auf.
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Im folgenden wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 auf einen Sendevorgang
eingegangen. Von den Leitungsanschlußeinrichtungen T1 bis Tm gelangen zunächst die
auszusendenden Informationssignale an die Empfangs-und Sendesteuereinrichtung ESST1.
Die Empfangs- und Sendesteuereinrichtung gibt daraufhin über die Leitung L4 ein
Sendeanforderungssignal an die Betriebssteuereinrichtung S ab. Dieses Sendeanforderungssignal
bleibt zunächst in der Betriebssteuereinrichtung S unbearbeitet, bis auf der Leitung
BE des Ringleitungssystems CB ein 1-Signal als Kennzeichen dles Sendefreigabesignales
empfangen wird. Dieser Empfang wird der Betriebssteuereinrichtung S über die Leitung
L6 signalisiert. Das empfangene Zeichen wird dann wieder über die Datenweiche DW2
mit dem nächsten Bustaktimpuls BT an das Ringleitungssystem CB abgegeben. Im übrigen
wird die im Eingangsregister BE1 von der Leitung BE her aufgenommene Information
gelöscht, um eine Sendefreigabe für weitere Steuereinrichtungen ST in dem Ringleitungssystem
zu verhindern.
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Die Betriebssteuereinrichtung S gibt aufgrund des Auftretens des Signales
auf der Leitung L6 ein Sendeaufforderungssignal an die Empfangs- und Sendesteuereinrichtung
ESST1 ab und steuert die Datenweichen DW1 und DW2 so, daß die von den Leitungsanschlußeinrichtungen
T1 bis Tm empfangenen Informationssignale als Informationssignalblock über das Ausgangsregister
BReg1 und den Bustreiber BTRI an das Ringleitungssystem CB ausgesendet werden können.
Der Informationssignalblock ist dabei in der oben bereits dargestellten Weise zusammengestellt.
Dabei stammen die Empfangsadresse EADR und die Datensignale von der Leitungsanschlußeinrichtung,
die eine Signalüzertragung auszuführen wünscht. Die Sendeadresse SADR und das Steurur3nformatissignal
INF fügt die Betriebssteuereinrichtung - der diese Signale zur Verfügung stehen
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z der erwähnten Empfangsadresse an. Nach dem Aussenden
des Informationssignalblockes nimmt die Betriebssteuereinrichtung S einen Quittungsempfangszustand
ein.
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Es sei hier noch angemerkt, daß das Sendefreigabesignal bei der Initialisierung
des betrachteten Ubertragungssystems von einer ausgewählten Steuereinrichtung (z.B.
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ST3 in Fig. 1) einmal erzeugt und auf das Ringleitungssystem CB ausgesendet
wird. Während des Betriebs wird in dieser ausgewählten Steuereinrichtung der Umlauf
des Sendefreigabesignals durch periodisches Rücksetzen eines Zählers überwacht.
Beim Erreichen einer bestimmten Zählerstellung (Überlauf) dieses Zählers wird das
Ringleitungssystem CB in einen definierten Ausgangszustand zurückgesetzt, und das
Sendefreigabesignal wird erneut erzeugt. Außerdem sei noch angemerkt, daß das Ringleitungssystem
CB aus Redundanzgründen doppelt vorgesehen sein kann.
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9 Patentansprüche 3 Figuren
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