DE3150474C2

DE3150474C2 -

Info

Publication number: DE3150474C2
Application number: DE3150474A
Authority: DE
Inventors: Takashi Ing. Tokio/Tokyo Jp Yano
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1981-12-19
Publication date: 1990-04-19
Also published as: JPH0140540B2; DE3150474A1; JPS57104339A; US4470154A

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Übertragungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der US-PS 42 34 968 ist ein optisches Kopplermodul in einem optischen Übertragungssystem bekannt, welches eine An zahl von Stationen umfaßt, wobei die Stationen jeweils über eine optische Sendeleitung und eine optische Empfangsleitung mit demselben, zentralen optischen Kopplermodul verbunden sind. Das optische Kopplermodul dient daher als Zentrale, um eine Übertragung zwischen den einzelnen Stationen vorzuneh men. Wenn daher das optische Kopplermodul ausfällt, ist über haupt keine Übertragung mehr zwischen den einzelnen Stationen möglich.

Aus der US-PS 41 76 401 ist ein Datenübertragungsinterface bekannt, das mit Optokopplern arbeitet, um Daten zu übertra gen. Hierbei ist jedoch kein optisches Übertragungssystem vorgesehen, sondern ein mit elektrischen Signalen arbeiten des Übertragungssystem, während optische Kopplereinrichtun gen nur in dem Interface vorhanden sind. Bei diesem be kannten Datenübertragungsinterface werden von einem Mikro prozessor abgegebene elektrische Signale auf Datenleitun gen an das Interface übertragen. Die Signale auf den Daten leitungen, an die ein im Interface vorgesehener Phototran sistor angeschlossen ist, führen zu entsprechenden Wider standsänderungen in an den Phototransistor angeschlossenen LED's. Das von den LED's ausgegebene Licht wird von einem Phototransistor empfangen, in ein entsprechendes elektri sches Signal umgewandelt und dieses elektrische Signal wird dann an eine Station abgegeben. In umgekehrter Richtung schickt die Station ein elektrisches Signal eine LED, die auf den Phototransistor einwirkt.

Eine Übertragung der vom Interface über die Datenleitungen empfangenen Signale erfolgt durch einen aus LED's und Pho totransistor bestehenden Optokoppler, der ein elektrisches Signal an Datenleitungen abgibt, die zu einem zweiten Inter face führen.

Aus der DE-OS 27 31 200 ist eine Anordnung zum Steuern von Datenflüssen bekannt, bei welcher eine Steuereinheit ein Verbindungsnetzwerk so steuert, daß in Abhängigkeit vom Zu stand, also dem Füllungsgrad von Pufferspeichern eine ent sprechende Umschaltung des Verbindungsnetzwerks erfolgt. Da bei ist aber für jede Datenausgabeleitung ein Datenpuffer speicher vorgesehen und jeder Datenpufferspeicher ist für eine Dateneingabeleitung selektiv zugänglich.

Es sind ferner zwei verschiedene Arten von Übertragungssyste men bekannt, und zwar gibt es ein Schleifen-Netzwerksystem und ein koaxiales Vielfachleitungssystem. Das Schleifen- Netzwerksystem ist in "A Ring Network" von D. J. Farber, Da tamation, Vol. 21, Nr. 2, vom Februar 1975, Seiten 44-46, beschrieben, und das koaxiale Vielfachleitungssystem ist beschrieben in: "Ethernet: Distributed packet switching for local networks" von R. M. Metcalfe und David R. Boggs, CACM, Bd. 19, Nr. 7, Juli 1976, Seiten 395-404.

Für sehr schnelle Anwendungen dieser Neztwerk- oder Schal tungssysteme ist ein Versuch gemacht worden, optische Fa sern als Verbindungen zwischen den Knotenpunkten zu ver wenden, aber keiner ist aus den verschiedensten Gründen bisher erfolgreich gewesen. Beispielsweise ist bekannt, daß das Schleifen-Netzwerksystem eine sehr schnelle Über tragung ermöglicht und eine rauschfeste bzw. -beständige Charakteristik aufweist; da jedoch alle Knotenpunkte zum Verbinden von Übertragungsleitungen in Reihe geschaltet sind, gibt es bezüglich der Zuverlässigkeit eine große Schwierigkeit. D. h., wenn ein Knotenpunkt oder eine Verbin dungsleitung ausfällt, wird das gesamte System unwirksam. Sobald die Schaltung bzw. das Netzwerk fertiggestellt ist, ist außerdem eine Schaltungs- oder Netzwerkerweiterung schwierig durchzuführen.

Das koaxiale Vielfachleitungssystem eignet sich dagegen gut für eine Erweiterung und ist hochzuverlässig; es weist je doch die Nachteile auf, daß eine sehr schnelle Übertragung schwierig durchzuführen ist, und daß es sehr empfindlich bezüglich Rauschen ist. Darüber hinaus ist erkannt worden, daß eine Anwendung von optischen Fasern bei dem eingangs beschriebenen "Ethernet"-System hauptsächlich durch techno logische Schwierigkeiten verhindert wird, da ein "T"-Ver bindungsstück für optische Fasern mit hoher Impedanz fehlt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein optisches Übertragungssystem der angegebenen Gattung zu schaffen, welches eine hohe Güte besitzt, welches sehr gut erweitert werden kann und welches darüber hinaus hoch zuverlässig zu arbeiten vermag.

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Lösungsvorschlag er findungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspru ches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Ein zweiter Lösungsvorschlag nach der Erfindung ergibt sich aus dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 6.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit Hilfe des optischen Übertragungssystems nach der vorlie genden Erfindung kann sogar die Zuverlässigkeit und die Be triebssicherheit erhöht werden, wenn das Übertragungssystem erweitert wird. Das optische Übertragungssystem nach der Er findung bietet ferner die Möglichkeit, dasselbe optische Si gnal von einem einzigen Ausgangsknotenpunkt gleichzeitig zu einer Anzahl Bestimmungsknotenpunkte übertragen zu können. Auch ist bei dem optischen Übertragungssystem nach der Er findung ein gleichzeitiges getrenntes Übertragen zwischen verschiedenen Ausgangs- und Bestimmungsknotenpunkten durch führbar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1a eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Knotenpunktes (10), der in einem optischen Übertragungssystem mit Merkmalen nach der Erfindung zu ver wenden ist;

Fig. 1b ein Funktionsschaltbild einer Ausführungsform der in dem Knotenpunkt (10) verwendeten Ver bindungssteuereinrichtung (13);

Fig. 1c ein Funktionsschaltbild einer weiteren Aus führungsform der Verbindungssteuereinrichtung (13);

Fig. 2a bis 2c schematische Darstellungen mehrerer Netz werk- bzw. Schaltungsanordnungen mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 3a schematisch den Aufbau eines Datenpakets, wel ches in der Schaltung bzw. dem Netzwerk verwendet werden kann;

Fig. 3b ein Ablaufdiagramm, das die Folge des Empfangs- und Übertragungsbetriebs der Verbindungssteuer schaltung (13) wiedergibt;

Fig. 3c ein Ablaufdiagramm der Folge des Übertragungs betriebs des beschriebenen Systems;

Fig. 3d eine schematische Darstellung des (Daten-) Flusses eines Datenpakets von einem Knotenpunkt (10) zu einem anderen Knotenpunkt (10₁₁);

Fig. 3e schematisch den Aufbau einer Gruppe von Datenpaketen, welche in dem beschriebenen System verwendet werden können;

Fig. 4a schematisch den Aufbau einer weiteren Gruppe von Datenpaketen, welche in dem beschriebenen System verwendet werden können;

Fig. 4b ein Ablaufdiagramm, das die Folge des Empfangs- und Übertragungsbetriebs des beschriebenen Systems wiedergibt, wenn die in Fig. 3e dar gestellte Gruppe von Datenpaketen verwendet wird;

Fig. 4c ein Ablaufdiagramm, das die Folge des Übertra gungsbetriebs des beschriebenen Systems wiedergibt, wenn die in Fig. 3e dargestellte Gruppe von Datenpaketen verwendet wird;

Fig. 5 (A) bis (C) Teile des Ablaufdiagramms der Fig. 4c, welche zu ersetzen sind, wenn die in Fig. 4a dargestellte Gruppe von Datenpaketen verwendet wird;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen optischen Schleifennetzwerks bzw. einer ent sprechenden Schaltung; und

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Ausführungs form des Übertragungssystems mit Merkmalen nach der Erfindung.

In Fig. 1a ist der schematische Aufbau eines Knotenpunkts 10 dargestellt, der in dem optischen Übertragungssystem mit Merkmalen nach der Erfindung verwendbar ist. Wie dargestellt, sind Endteile von vier optischen Fasern 11₁ bis 11₄ in den Knotenpunkt 10 an dessen Eingabeseite eingeführt. Der Kno tenpunkt 10 weist vier Phototransistoren PT₁ bis PT₄ auf, welche in Gegenüberlage und in Abständen von den Endflächen der optischen Fasern 11₁ bis 11₄ angeordnet sind, so daß eine Anordnung von Phototransistoren PT₁ bis PT₄ eine ganz bestimmte bzw. spezielle optische Faser fühlen kann, über welche ein optisches Signal übertragen worden ist.

Endteile von vier optischen Fasern 12₁ bis 12₄ sind in den Knotenpunkt 10 an dessen Ausgangsseite eingeführt. Der Kno tenpunkt 10 weist vier LED's PE₁ bis PE₄ auf, welche an der entsprechenden Stelle angeordnet sind, um emittiertes Licht zu den Endflächen der optischen Fasern 12₁ bis 12₄ zu lei ten. Der Knotenpunkt 10 weist ferner eine Verbindungssteuer einrichtung 13 auf, welche mit den Phototran sistoren PT₁ bis PT₄ und mit den LED's PE₁ bis PE₄ elek trisch verbunden ist, wobei die Einrichtung 13 die Ver bindungen zwischen den Phototransistoren PT₁ bis PT₄ und den LED's PE₁ bis PE₄ oder zwischen den optischen Fasern 11₁ bis 11₄ und den optischen Fasern 12₁ bis 12₄ steuert.

Hierbei bilden Endteile der optischen Fasern 11₁ bis 11₄ und die entsprechenden Phototransistoren PT₁ bis PT₄ vier Photokoppler und somit Eingabekanäle CH₁ bis CH₄. In ähn licher Weise bilden Verknüpfungen der Endteile der opti schen Fasern 12₁ bis 12₄ und der entsprechenden LED's PE₁ bis PE₄ vier Ausgabekanäle CH₁′ bis CH₄′, welche praktisch Photokoppler sind.

Eine Ausführungsform der Verbindungssteuereinrichtung 13 ist in Fig. 1b dargestellt. Wie dargestellt, weist die Verbin dungssteuereinrichtung 13 einen Mikroprozessor MPU auf, welcher Anschlüsse a bis d hat, die über einen Verstärker jeweils mit den Kollektoren der Photodioden PT₁ bis PT₄ verbunden sind. Die Emitter der Phototransistoren PT₁ bis PT₄ sind mit Eingängen eines ODER-Glieds OR₁ verbunden, des sen Ausgang über einen Widerstand mit Erde und auch mit ei nem Eingang eines UND-Glieds AN 5 verbunden ist. Der weitere Eingang des UND-Glieds AN 5 ist mit einem Anschluß B des Mikroprozessors MPU verbunden.

Der Mikroprozessor MPU hat einen weiteren Anschluß A, welcher mit einem Eingang eines UND-Glieds AN 6 verbunden ist, dessen Eingang mit einer Endstelle 20 verbunden ist. Die Ausgänge der UND-Glieder AN 5 und AN 6 sind mit Eingängen eines ODER-Glieds OR 2 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang von jeweils vier UND-Gliedern AN 1 bis AN 4 sowie dem Anschluß R _s des Mikroprozessors MPU verbunden ist. Die anderen Eingänge dieser UND-Glieder sind mit Anschlüssen e bis h des Mikroprozessors MPU verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder AN 1 bis AN 4 sind über entsprechende LED's PE₁ bis PE₄ mit Erde verbunden. Eine Sammel- oder Vielfachlei tung ist vorgesehen, um die Endstelle 20 wirksam dem Mikroprozessor MPU zuzuordnen.

Wenn während des Betriebs die Anschlüsse A und B beide "0" sind, um die UND-Glieder AN 5 und AN 6 offen zu setzen, werden die Kanäle CH₁ bis CH₄ nacheinander wiederholt in einer vorbestimmten Reihenfolge abgetastet. Während dieses Abtastvorgangs wird ein Ausgang von dem ODER-Glied OR 1 stän dig überwacht, und wenn dessen Ausgang einen hohen Pegel be kommt oder "1" wird, wird der Eingabekanal CH _i (i ist in die ser Ausführungsform eine der Ziffern 1 bis 4), durch welchen ein hoher Ausgangspegel von dem ODER-Glied OR 1 geliefert wird, gesperrt, um für das Lesen bereit zu sein, und das Abtasten der Eingabekanäle CH₁ bis CH₄ wird unter brochen. Dann werden entsprechend einem Steuerprogramm, das in einem auf einem Chip untergebrachten Mikroprozessor MPU gespeichert ist, das UND-Glied AN 5 und die UND-Glie der AN 1 bis AN 4 außer ANi, welches dem Kanal CH _i entspricht, in den geschlossenen Zustand gebracht oder der Anschluß B wird gleich 1 und die Anschlüsse e bis h werden gleich "1". Auf diese Weise wird das Vorhandensein einer Eingangsinforma tion an dem Knotenpunkt 10 festgestellt, und es wird die Voraussetzung geschaffen, um eine Ausgangsinformation von dem Knotenpunkt 10 zu liefern.

Eine Bestimmungsadresse DEST ADDRESS der empfangenen Ein gangsinformation wird ausgewertet, und wenn herausgefunden wird, daß sie zu der gegenwärtigen bzw. aktuellen Station, d. h. zu dem Knotenpunkt 10 oder dessen zugeordneten End stelle 20 zu richten ist, werden die UND-Glieder AN 5 und AN 1 bis AN 4 auf offen gesetzt, wobei der Anschluß B gleich "0" und die Anschlüsse e bis h gleich "0" sind. Auf diese Weise wird ein Signal an die Endstelle 20 abgegeben, um eine wirksame Verbindung zwischen dem Knotenpunkt und der End stelle 20 zu schaffen, wobei eine Abgabe von Ausgangssi gnalen von dem Knotenpunkt 10 unterbunden ist. Wenn ein Über tragungsbefehl von der Endstelle 20 aus geliefert wird, wird das UND-Glied AN 5 abgeschaltet, wodurch der Anschluß B gleich "0" wird, und die UND-Glieder AN 6 und AN 1 bis AN 4 werden alle angeschaltet, wodurch die Anschlüsse A und e bis h alle gleich "1" werden. Auf diese Weise wird die Vor aussetzung für einen Übertragungsbetrieb geschaffen.

Wie später noch beschrieben wird, kann eine Ergänzung und eine Abwandlung zu dem Steuerprogramm vorgenommen werden, das in dem Mikroprozessor MPU gespeichert ist. Das UND- Glied AN 5 kann dadurch weggelassen werden, daß Anschlüsse a bis d gleich "0" statt des Anschluß B gleich "0" ge setzt werden. Darüber hinaus kann auch das UND-Glied AN 6 weggelassen werden, wobei dann die Endstelle 20 die Fähigkeit besitzt, den "Besetzt"-Zustand des Systems festzustellen. Ferner können auch ir gendwelche anderen Abwandlungen bei der in Fig. 1b wieder gegebenen Ausführungsform durch Fachleute vorgenommen werden.

In der Fig. 1c ist eine weitere Ausführungsform der Ver bindungssteuereinrichtung 13 dargestellt, welche bei dem optischen Übertragungssystem verwendbar ist. Diese Ausführungsform entspricht im Aufbau der vor stehend anhand von Fig. 1b beschriebenen Ausführungsform. Jedoch sind Flip-Flops F₁ und F₄ sowie UND-Glieder AN 7 bis AN 10 zwischen den Phototransistoren PT₁ bis PT₄ bzw. den Anschlüssen e bis d vorgesehen. Der Mikroprozessor MPU hat zusätzliche Anschlüsse i bis l, welche mit den Rück setzanschlüssen der Flip-Flops f₁ bis f₄ verbunden sind. Wie dargestellt, sind die Eingänge des ODER-Glieds OR₁ mit den Ausgängen der UND-Glieder AN 7 bis AN 10, aber auch mit den entsprechenden Setzanschlüssen der Flip-Flops F₁ bis F₄ verbunden.

Ferner ist in der Ausführungsform der Fig. 1c ein zusätz liches ODER-Glied OR 3 vorgesehen, dessen Ausgang mit einem Anschluß R ^d und dessen Eingänge mit entsprechenden Ein gängen der UND-Glieder AN 7 bis AN 10 verbunden sind. Außerdem sind zusätzliche ODER-Glieder OR 4 bis OR 7 vorgesehen, deren Eingänge außer einem Eingang, die alle mit einem Anschluß m verbunden sind, mit Anschlüssen a bis d verbunden sind. Die Ausgänge der ODER-Glieder OR 4 bis OR 7 sind mit Ein gängen der UND-Glieder AN 1 bis AN 4 verbunden.

Im Hinblick auf den Betrieb der in Fig. 1c dargestellten Ausführungsform werden die Anschlüsse i bis l vorüberge hend auf "1" gesetzt, um die Flip-Flops f₁ bis f₄ rückzu setzen. Wenn die Bedingungen am Anschluß A gleich "0", am Anschluß B gleich "1" und an Anschlüssen e bis d gleich "1" sind, wird, wenn ein Eingangssignal durch den Eingabekanal CH₁ erhalten wird, wobei i eine ganze Zahl zwischen eins und vier ist, das entsprechende Flip-Flop F _i gesetzt, und die UND-Glieder AN 7 bis AN 10 außer AN _i (7 ≦ i ≦ 10), welches ein Setzsignal an das Flip-Flop F _i geliefert hat, abgeschaltet. Gleichzeitig werden die UND- Glieder AN 1 bis AN 4 außer ANl (1 < l < 4) über die ODER- Glieder OR 4 bis OR 7 angeschaltet. Die vorstehend beschrie bene Arbeitsweise wird abgesehen von einem Initialisierungs schritt ohne Zuhilfenahme des Mikroprozessors MPU automa tisch durchgeführt.

Trotz des Vorhandenseins eines Eingangssignals, d. h. da der Ausgang des ODER-Glieds OR 3 "1" ist, werden, wenn alle Flip- Flops F₁ bis F₄ rückgesetzt werden, d. h. die Anschlüsse a bis d gleich "0" oder zwei oder mehr der Flip-Flops F₂ bis F₄ gesetzt sind, d. h. zwei oder mehr der Anschlüsse a bis d gleich "1" sind, die Flip-Flops F₁ bis F₄ nacheinander rück gesetzt, bis ein solcher Zustand geschaffen ist, daß nur einer der Anschlüsse a bis d "1" ist. Die vorstehend be schriebene Arbeitsweise wird durch das in dem Mikroprozessor MPU gespeicherte Programm durchgeführt. Der Mikroprozessor MPU kann das Programm speichern, um die Betriebsabläufe durchzuführen, die denen entsprechen, die vorstehend be züglich der Ausführungsform der Fig. 1b beschrieben worden sind. Beispielsweise kann der Mikroprozessor MPU ein Pro gramm enthalten, um wahlweise die UND-Glieder AN 1 bis AN 4 an- oder auszuschalten.

In den oben beschriebenen zwei Beispielen des Knotenpunkts 10 sind vier Eingabekanäle CH₁ bis CH₄ und Ausgabekanäle CH₁′ bis CH₄′ vorgesehen. Die Anzahl der Ein- und Ausgabeka näle ist jedoch nicht auf vier beschränkt, sondern es kann auch irgendeine andere geeignete Anzahl verwendet werden. Allerdings gilt auch, daß ein System mit einem einzigen Ein gabe- und Ausgabekanal nicht vorteilhaft ist, da zumindest entweder die Eingabe- oder Ausgabeseite eine Anzahl Kanäle aufweisen sollte.

Ferner sollte auch erwähnt werden, daß ein Teil oder die gesamte Verbindungssteuereinrichtung 13 in der Endstelle enthalten sein kann. Beispielsweise kann die Verbindungs steuereinrichtung 10 so ausgelegt sein, daß sie nur einen Abtaster, eine Steuereinrichtung und einen Wähler enthält, während ein Speicher und eine Kopplungsschaltung (I/F) in die Endstelle verlegt sind. Für die Knotenpunkte, welche keine Endstelle 20 aufweisen, ist die Verbindungssteuerein richtung 13 jedoch so ausgelegt, daß sie keine Funktion hat, um als Ausgangs- oder Bestimmungsknotenpunkt zu arbei ten; andererseits kann die Einrichtung 13 so ausgelegt wer den, daß sie ein Antwortsignal, welches das Fehlen einer Endstelle anzeigt, an den Ausgangsknotenpunkt zurücksendet.

Auch können die Phototransistoren PT₁ bis PT₄ ohne weiteres durch andere lichtaufnehmende Elemente ersetzt werden, und es können auch statt der LED's PE₁ bis PE₄ andere licht emittierende Elemente verwendet werden. Statt Phototran sistoren und LED's zu verwenden, können auch andere optische Steuereinrichtungen verwendet werden, die ohne eine zwei stufige Umsetzung von Licht in elektrischen Strom Licht schalten, ablenken oder halten können, wie sie oft zum Schalten, Ablenken oder Modulieren eines Laserstrahls ver wendet werden. Ferner können statt die Photodioden PT₁ bis PT₄ elektrisch abzutasten, um festzustellen, welcher Eingabekanal zuerst ein optisches Signal empfangen hat, auch optische Schalteinrichtungen verwendet werden, um optisch die Ausgangsenden der optischen Fasern 11₁ bis 11₄ abzutasten. In diesem Fall ist ein einziges lichtauf nehmendes Element erforderlich, um ein optisches Signal von einer der optischen Fasern über die optische Schalt einrichtung zu erhalten.

Nunmehr werden verschiedene Ausführungsformen des opti schen Übertragungssystems mit Merkmalen nach der Erfindung beschrieben, bei welchem die vorstehend beschriebenen Knotenpunkte verwendet sind. Im Falle eines optischen Übertragungs systems in Form einer Schleife ist, wie in Fig. 2a dar gestellt, eine Ringschaltung durch sechs 2 Kanal-Knotenpunk te 10₁ bis 10₆ gebildet. Wie in Fig. 2b dargestellt, kann die Ringschaltung ohne weiteres durch Verwenden eines Paars von drei Kanal-Knotenpunkten 10₁₀ und 10₁₁ erweitert werden; wie in Fig. 2c dargestellt, kann die Ringschaltung ferner durch die zusätzliche Verwendung eines 4 Kanal-Kno tenpunkts 10₂₁ erweitert werden. Selbstverständlich kann das beschriebene Übertragungssystem einen linearen Auf bau, einen hierarchischen Aufbau, eine Kombination hieraus usw. aufweisen. Der Aufbau des Systems ist nicht auf eine der oben wiedergegebenen Alternativen beschränkt, sondern kann erforderlichenfalls irgendeine Form annehmen. Übrigens gibt in den Zeichnungen die mit einem schwarzen Streifen versehene Seite eines Knoten punkts dessen Ausgangsseite ab, während die gegenüberlie gende Seite die Eingangsseite ist.

Beispiel 1

Es wird eine Schaltung mit einem Aufbau verwendet, wie er in Fig. 2a bis 2c dargestellt ist, und bei Empfangsbetrieb tastet die Verbindungssteuereinrichtung 13 jedes Knoten punkts dessen Eingabekanäle ab. Wenn ein optisches Signal dem Eingabekanal CH _i zugeführt wird, ist er als Empfangs kanal gesetzt und wird mit allen Ausgabekanälen außer dem entsprechenden Ausgabekanal CH _i′ verbunden, wodurch das Ein gabesignal interpretiert wird, ohne daß der Ausgabekanal CH _i′ abgeschaltet ist. Wenn das Eingangssignal eine Adresse hat, welche mit der des augenblicklich gültigen Knotenpunkts oder dessen zugeordneter Endstelle übereinstimmt, dann wer den alle Ausgabekanäle abgeschaltet, und dieser Zustand einer Adressenübereinstimmung wird der Endstelle 20 mitge teilt.

Wenn es dagegen an einer Adressenübereinstimmung mangelt, bleibt der laufende Zustand erhalten, bis das Ende (END) des Eingangssignals erreicht ist. Wenn ein vorbestimmter Zeitabschnitt Δ _t nach dem Ende des Eingangssignals ver strichen ist, werden alle Ausgabekanäle abgeschaltet, und dann wird der Zustand einer Eingabekanalabtastung wieder hergestellt. Bei Vorhandensein einer Adressenübereinstim mung an der Endstelle 20 werden alle Ausgabekanäle eben falls abgeschaltet gehalten, bis das Ende des Eingangs signals erreicht ist, und der Zustand einer Eingangskanal abtastung wird nach Verstreichen eines vorbestimmten Zeit abschnitts Δ _t vom Ende des Eingangssignals aus gerechnet wieder hergestellt.

Wenn die Endstelle 20 einen Übertragungsbetrieb-Befehl an dessen zugeordneten Knotenpunkt abgibt, gibt der Knoten punkt "Besetzt" an die Endstelle 20 zurück, wenn die An schlüsse a und b gleich "1" sind, das heißt, bei einem Empfangs- oder Weiterschaltbetrieb, wie in Fig. 1b und 1c dargestellt ist, und hält einen Wartezustand, bis a = b = "0" erhalten wird. Wenn die Anschlüsse a und b "0" sind, gibt der Knotenpunkt "zur Übertragung bereit" an die End stelle 20 ab, wobei der Anschluß A = "1" ist, d. h. das UND-Glied AN 6 an ist, der Anschluß B = "0" ist, d. h. das UND-Glied AN 5 aus ist, die Anschlüsse e bis h = "1" sind, d. h. die UND-Glieder AN 1 bis AN 4 an sind, und der Anschluß m = "1" ist. Wenn ein vorbestimmter Zeitabschnitt Δ _t nach dem Ende des Übertragungsausgangssignals verstrichen ist, wird der Zustand einer Eingabekanalabtastung wiederherge stellt, wobei der Anschluß A = "0", der Anschluß B = "1" und die Anschlüsse e bis h = "0" für die in Fig. 1b dar gestellte Ausführungsform sind, oder wobei Flip-Flops F₁ bis F₃ rückgesetzt werden, der Anschluß A = "0", der An schluß B = "1" die Anschlüsse e bis h = "1" und der An schluß m = "0" ist.

In Fig. 3a ist der Aufbau eines Datenpaketes dargestellt, das in der beschriebenen Ausführungsform verwendet wird. In Fig. 3b und 3c ist die Operationsfolge der Ver bindungssteuereinrichtung 13 zur Zeit eines Empfangs- und Weiterschaltbetriebs bzw. zur Zeit eines Übertragungs betriebs dargestellt. Wie in Fig. 3a dargestellt, weist das bei der beschriebenen Ausführungsform zu verwen dende Datenpaket einen Synchronisierabschnitt "SYNC", einen Bestimmungsadressenabschnitt "DEST ADDRESS", einen Ausgangsadressenkode "SOURCE ADDRESS", einen Datenab schnitt "DATA", einen Fehlerbestimmungsabschnitt "CHECK SUM" und einen Endsignalabschnitt "END" auf.

In dem Schaltungsaufbau, wie er in Fig. 3d dargestellt ist, soll "SOURCE ADDRESS" der Knotenpunkt 10₁₀ oder dessen zu geordnete Endstelle und "DEST ADDRESS" der Knotenpunkt 10₁₁ oder dessen zugeordnete Endstelle sein, und das Daten paket der Fig. 3a soll von dem Knotenpunkt 10₁₀ an den Knotenpunkt 10₁₁ übertragen werden. Zuerst gibt der Knoten punkt 10₁₀ das Datenpaket an alle seine Ausgabekanäle CH₁′ bis CH₃′ ab. Der Knotenpunkt 10₄ erhält den Abschnitt "SYNC" über seinen Eingabekanal CH₂, wodurch der Eingabe kanal CH₂ mit dem Ausgabekanal CH₁′ verbunden wird. Da der Abschnitt "DEST ADDRESS" dieses Datenpaket nicht zu der Adresse des Knotenpunkts 10₄ paßt, wird der Ausgabekanal CH₁′ des Knotenpunkts 10₄ nicht abgeschaltet. Die Knoten punkte 10₂ bis 10₉ arbeiten in ähnlicher Weise mit dem Knotenpunkt 10₄ zusammen. Folglich wird dasselbe Daten paket an alle Eingabekanäle CH₁ bis CH₃ des Knotenpunkts 10₁₁ über einen ersten Weg 10₁₀-10₄-10₁₁ (dick ausgezogene Linie), über einen zweiten Weg 10₁₀-10₂-10₁-10₆-10₁₁ (stark ausgezogene strichpunktierte Linie) und über einen dritten Weg 10₁₀-10₇-10₈-10₉-10₁₁ (stark ausgezogene gestrichelte Linie) abgegeben.

Da jedoch der Eingabekanal CH₁ des Knotenpunkts 10₁₁ den Abschnitt "SYNC" an erster Stelle erhält, wird durch den Knotenpunkt 10₁₁ der Eingabekanal CH₁ mit den Ausgabekanälen CH₂′ und CH₃′ verbunden. Folglich wird dasselbe Datenpaket an die Knotenpunkte 10₆ und 10₉ abgegeben; da jedoch die Eingabekanäle der Knotenpunkte 10₆ und 10₉ zu diesem Zeit punkt mit ihren jeweiligen Ausgabekanälen verbunden sind, erhalten sie nicht die auf diese Weise ankommenden Daten pakete, und die Datenpakete, welche versuchen, in den Kno tenpunkten 10₆ und 10₉ umzulaufen, werden abgewiesen.

Wenn der Knotenpunkt 10₁₁ den Abschnitt "DEST ADDRESS" des Datenpaketes auswertet, um festzustellen, daß es zu seiner eigenen Adresse paßt, werden die Ausgabekanäle CH₁′ bis CH₃′ des Knotenpunkts 10₁₁ abgeschaltet, um dessen zugeordnete Endstelle von der Tatsache in Kenntnis zu setzen, die an sie adressierten Daten zu empfangen. Auf diese Weise erhält die Endstelle des Knotenpunkts 10₁₁ nur das über den Weg 10₁₀-10₄-10₁₁ übertragene Datenpaket. Alle Knotenpunkte 10₁ bis 10₁₁, die den Abschnitt "SYNC" des Datenpakets er halten haben, schalten ihre Ausgabekanäle bei Feststellen des Signalabschnitts "END" des Datenpakets ab, und nach Verstreichen einer Zeit Δ _t wird der Zustand der Eingabe kanalabtastung wieder hergestellt.

Der Grund, warum die Zeit Δ _t nach Feststellen des Ab schnittes "END" vorgesehen ist, ist der, daß, wenn der Knotenpunkt 10₁₁ auf die Betriebsart Eingabekanalabtasten rechts nach dem Feststellen des Abschnitts "END" des Daten pakets zurückgehen würde, welches entlang des Wegs 10₁₀- 10₄-10₁₁ läuft, würde die Lichtinformation des hinteren End teils desselben Datenpakets, das entlang des längeren Wegs 10₁₀-10₂-10₁-10₆-10₁₁ oder 10₁₀-10₇-10₈-10₉-10₁₁ läuft, festgestellt werden, um Ein- und Ausgabekanäle zu verbinden. Um einen solchen falschen Betrieb zu vermeiden, ist die Zeit Δ _t derart festgelegt, daß sie länger als die Verzögerungs zeit der Schaltung ist.

Da in der vorliegenden Ausführungsform das Datenpaket den in Fig. 3a dargestellten Aufbau hat, ist die Übertragung des Datenwegs ein Einwegverfahren und ein Datenpaketempfang wird nicht bestätigt. Wenn folglich eine Bestätigung des Datenpaketempfangs durchgeführt werden soll, kann das Da tenpaket so ausgelegt werden, daß es eine Antwort-Anfor derungsinformation enthält, oder es kann eine Anordnung zwischen Endstellen geschaffen werden, so daß bei Empfang eines als dessen Bestimmungsknotenpunkt adressierten Daten pakets der Empfangsknotenpunkt automatisch ein Rückkehrda tenpaket abgibt, welches eine Information enthält, die ei nen sicheren Empfang des übertragenen Datenpakets an dem Ausgangsknotenpunkt anzeigt.

Im Falle einer Übertragung von Hauptdaten bei Bestätigung der Schaltungs- und Endstellenbedingungen kann das Datenpa ket der Fig. 3a für die sequentielle Operation Ruf, Rückruf oder -frage, Datenübertragung und Bestätigung einer Daten übertragung benutzt werden. Andererseits kann eine Gruppe von Datenpaketen verwendet werden, wie in Fig. 3e dargestellt ist. In dem in Fig. 3e dargestellten Aufbau gibt die Sender seite zuerst das Signal "PRE PACKET" ab, und wenn die Sen derseite entsprechend dem Signal "PRE PACKET" das Signal "ACK PACKET" erhält, erkennt die Schaltung das Vorhanden sein eines übertragbaren Zustandes. Dann gibt die Sendeseite das Signal "DATA PACKET" ab, und eine Übertragung ist been det, wenn sendeseitig "FINAL ACK PACKET" erhalten wird. Die Abschnitte "DATE ADDRESS" und "SOURCE ADDRESS" können bei dem Datenpaket "DATA PACKET" weggelassen werden.

Beispiel 2

In dieser Ausführungsform sind zumindest die Abschnitte "PRE PACKET" und "ACK PACKET" so gegliedert und ausgelegt, daß sie durch sich selbst feststellbar bzw. identifizierbar sind. Wenn die Verbindungssteuereinrichtung 13 eine Übertra gungsstation durch die Identifizierung des Datenpakets her ausfindet, gibt sie den Abschnitt "PRE PACKET" an alle Abga bekanäle ab, und bei Empfang des Abschnittes "ACK PACKET" entsprechend dem Abschnitt "PRE PACKET" wird der Ausgabeka nal CH _j′ gespeichert, und das Datenpaket "DATA PACKET" wird nur an den Abgabekanal CH _j′ übertragen. Wenn die Verbindungs steuereinrichtung 13 nicht eine Übertragungsstation ist, wird der Eingabekanal CH _i bei Eintreffen des Abschnittes "PRE PACKET" gespeichert. Wenn dann der Abschnitt "ACK PACKET" erhalten wird, wird dessen Eingabekanal CH _j gespei chert. Nach dem Ende "END" des Abschnittes "ACK PACKET" wird der Eingabekanal CH _i mit dem Ausgabekanal CH _j′ verbunden. Wenn das Ende "END" des Datenpakets "DATA PACKET" festge stellt wird, wird der Eingabekanal CH _j mit dem Ausgabekanal CH _i′ verbunden. Bei Feststellen des Abschnitts "PACKET END" des "FINAL ACK PACKET" wird die auf diese Weise gespeicherte Information gelöscht, und der Eingabekanal-Abtastzustand wird wieder hergestellt.

In Fig. 4a ist der Aufbau einer Gruppe von Datenpaketen ent sprechend der beschriebenen Ausführungsform dargestellt. In Fig. 4b und 4c ist die Operationsfolge des Empfangs- und Weiterschaltbetriebs bzw. des Übertragungs- oder Sendebe triebs dargestellt. Wie in Fig. 4a dargestellt, wird in die ser Ausführungsform der Abschnitt "PRE PACKET" durch die Da ten "LEARN" festgestellt, und der Abschnitt "ACK PACKET" wird durch die Daten "RETURN LEARN" festgestellt. Danach wird der Abschnitt "PACKET END" verwendet, um das Ende des "FINAL ACK PACKET" oder einer Übertragungsmenge anzuzeigen.

Anhand von Fig. 3d wird nunmehr wieder der Übertragungs- und Empfangsbetrieb des Knotenpunktes 10₁₀ und 10₁₁ sowie der Weiterschaltbetrieb der üblichen Knotenpunkte beschrieben, wobei angenommen wird, daß eine Nachricht von dem Knoten punkt 10₁₀ dem Knotenpunkt 10₁₁ zuzuführen ist. Die Über tragung des Abschnittes "PRE PACKET" wird in einer Weise durchgeführt, die der des vorstehend wiedergegebenen Bei spiels 1 entspricht. Jedoch speichert in der vorliegenden Ausführungsform jeder der Knotenpunkte außer dem übertra genden bzw. sendenden Knotenpunkt 10₁₀ den Ka nal CH _i, wobei im Unterschied zu dem vorherigen Beispiel zuerst ein Lichtsignal festgestellt wird. Bei dem in Fig. 3d dargestellten Netzwerk speichert der Empfangs- oder Be stimmungsknotenpunkt 10₁₁ Information des Eingabekanals CH _i (i = 1), der von der Ausgangsseite des Knotenpunktes 10₄ her angeschlossen ist. Bei Empfang von "PRE PACKET" liefert der Knotenpunkt 10₁₁ "ACK PACKET" als Antwort. In diesem Fall liefert der Knotenpunkt 10₁₁ "ACK PACKET" nur an den Ausga bekanal CH _i′ (i = 1). Jeder der Knotenpunkte, welche das auf diese Weise zugeführte "ACK PACKET" empfangen, speichert Information in dem Eingabekanal CH _j (j = 1 für den Knoten punkt 10₄ und j = 3 für den Knotenpunkt 10₁₀) und dann wird der Eingabekanal CH _j mit dem Ausgabekanal CH _i′ verbunden. Wie im einzelnen bei dem Knotenpunkt 10₄ erklärt wird, spei chert er Informationen des Eingabekanals CH₂ bei Empfang des "PRE PACKET" und speichert dann Informationen des Eingabeka nals CH₁ bei Empfang des "ACK PACKET" und dann werden die auf diese Weise gespeicherten Kanäle CH₂ und CH₁ mit den Ab gabekanälen CH′₁ bzw. CH′₂ verbunden. Somit wird das "ACK PACKET" nur dem Knotenpunkt zugeführt, von welchem aus "PRE PACKET" übertragen worden ist. Folglich wird dann nur "ACK PACKET" entlang des Weges 10₁₁-10₄-10₁₀ zugeführt.

Die Knotenpunkte, welche "PRE PACKET" erhalten haben, trig gern ihre Zeitgeber, und jeder von ihnen kehrt zu dem Hauptprogramm zurück, indem die gespeicherte Information in dem Eingabekanal CH _i gelöscht wird, wenn er nicht inner halb eines vorbestimmten Zeitabschnittes "ACK PACKET" erhal ten hat. Folglich wird nach Verstreichen eines vorbestimm ten Zeitabschnittes nach der Beendigung der Übertragung von "PRE PACKET" ein Übertragungsweg entlang des Weges 10₁₀- 10₄-10₁₁ hergestellt, indem Informationen an entsprechenden Ein- und Ausgabekanälen gespeichert werden. Der Knotenpunkt 10₁₀ nimmt kein Signal von einem der Knotenpunkte 10₂ und 10₇ auf, und gibt auch kein Signal an einen von beiden ab. Der Knotenpunkt 10₁₁ erhält kein Signal von einem der Kno tenpunkte 10₆ und 10₉ und gibt auch kein Signal an einen von beiden ab.

Folglich werden der Weg 10₇-10₈-10₉ und der Weg 10₂-10₁-10₂ in freier Form gesetzt, so daß eine weitere Übertragung, z. B. zwischen den Knotenpunkten 10₇ und 10₉ oder den Kno tenpunkten 10₁ oder 10₆ durchgeführt werden kann. Jedoch kann bei dem Netzwerk der Fig. 3d eine Verbindung entlang der Route 10₂-10₇ oder 10₁-10₈ nicht durchgeführt werden. Folglich wird, selbst wenn "PRE PACKET" festgesetzt ist, "ACK PACKET" nicht erhalten, so daß kein Übertragungsweg zu den Knotenpunkten 10₁₀ oder 10₁₁, welche laufend benutzt werden, hergestellt wird.

Wenn bei einer Übertragung entlang des auf diese Weise her gestellten Weges 10₁₀-10₁₁ der Ausgangsknotenpunkt 10₁₀ "ACK PACKET" erhält, speichert er Informationen in dem Einga bekanal CH _j (j = 3) und gibt "DATA PACKET" an den Ausgangska nal CH _j′ (j = 3) ab. Der Knotenpunkt 10₄ tastet nur seinen Eingabekanal CH _i (i = 2) ab, und wenn er "SYNC" erhält, wird der Eingabekanal CH _i (i = 2) mit dem Ausgabekanal CH _j′ ver bunden (j = 1). Andererseits tastet der Knotenpunkt 10₁₁ nur den Eingabekanal CH _i (i = 1) ab, und wenn er "SYNC" erhält, setzt er seine Endstelle vom Empfang des Abschnittes "SYNC" in Kenntnis.

Dann bringt der Knotenpunkt 10₁₁ den Ausgabekanal CH _i′ (i = 1) auf Übertragungs- oder Sendebetrieb, und die Knoten punkte 10₄ und 10₁₀ tasten nur den Eingabekanal CH _j (j = 1 für den Knotenpunkt 10₄ und j = 3 für den Knotenpunkt 10₁₀) ab. Dann gibt die Endstelle des Knotenpunktes 10₁₁ "FINAL ACK PACKET" ab, und wenn der Knotenpunkt 10₄ seinen Abschnitt "SYNC" liest, wird dadurch sein Eingabeka nal CH _j (j = 1) mit dem Ausgabekanal CH _i′ (i = 2) verbunden. Bei Beendigung einer Übertragung des "FINAL ACK PACKET" löschen die Knotenpunkte 10₁₁, 10₄ und 10₁₀ die gespeicherten Informationen in den Ein- und Ausgabekanälen CH _i, CH _i′, CH _j und CH _j′ und kehren zu einem Hauptprogramm zurück.

In diesem Beispiel wird, wie oben beschrieben, ein einziger sehr kurzer Weg gewählt, und er wird festgelegt, bis eine in Fig. 4a dargestellte Übertragungsgruppe durchgeführt ist. Hierbei kann nach einer Übertragung eines "ACK PACKET" entsprechend einem "PRE PACKET" oder selbst während einer Übertragung von "DATA PACKET" und "FINAL ACK PACKET" eine weitere Übertragung oder auch mehr mit Hilfe der übrigen Knotenpunkte durchgeführt werden. Folglich ist, wenn "DATA PACKET" Faksimiledaten enthält, dies einen ausgewählten Weg festlegende Verfahren besonders vorteilhaft, da die Ausnutzungsquote eines Netzwerks be trächtlich verbessert ist. Wenn die Anzahl Knotenpunkte größer wird, wird die Anzahl von sogenannten "Hals"-Knoten punkten, wie 10₁₀ und 10₁₁ kleiner, und folglich ist die Möglichkeit, verschiedene Übertragungen durch Aufteilen eines Netzwerkes gleichzeitig durchzu führen, größer.

Beispiel 3 (feste Übertragung)

Wie oben beschrieben, wird in dem Netzwerk der Fig. 2 ein Übertragungsweg zwischen Ausgangs- und Bestimmungsknotenpunkten einzig durch Austauschen von "PRE PACKET" und "ACK PACKET" festgelegt, und folglich kann die Endstelle des Ausgangsknotenpunktes das Über tragungsverfahren durchführen, d. h. eine Nachricht kann gleichzeitig gezielt an einen oder mehrere Knotenpunkte übertragen werden. Wenn die erwartete maximale Anzahl an Be stimmungsknotenpunkten bei der Durchführung einer Übertra gung m ist, dann sollte die Anzahl der Eingabe- und/oder Ausgabekanäle eines Ausgangsknotenpunktes m oder höher sein, und die Verbindungssteuereinrichtung 13 eines derar tigen Ausgangsknotenpunktes sollte m Informationsgruppen in den Eingabekanälen CH _j speichern können, welche "ACK PACKET" empfangen haben. In diesem Fall sollte die Verbindungssteu ereinrichtung 13 eine derartige Information in Form von CH _jm speichern, wobei der erste Index eine Kanalzahl und der zweite Index eine Knotenpunktzahl anzeigt, und j und m positive ganze Zahlen sind. Wenn folglich der Ausgangskno tenpunkt "DATA PACKET" liefert, wird dies an alle Abgabeka näle CH _jm′ abgegeben, und alle Eingabekanäle CH _jm werden abgetastet, um das Eintreffen von "FINAL ACK PACKET" fest zustellen. Die Operationsfolge in diesem Fall entspricht der, die in Fig. 4c dargestellt ist, und folglich sind nur die Schritte, welche sich von dem unterscheiden, was in Fig. 4c dargestellt ist, in Fig. 5(A) bis (C) dargestellt.

Andererseits kann sie so ausgelegt sein, daß die Endstelle eines Ausgangsknotenpunktes Informationen von ausgewählten Ein- und Ausgabekanälen speichert. In diesem Fall werden die Ein- und Ausgabekanäle selektiv entspre chend der von der Endstelle zugeführten Information wirksam gemacht. Jedesmal dann, wenn der Knotenpunkt ein Eingangs signal erhält, wird dessen Eingabekanalnummer an die End stelle abgegeben. Somit werden, wenn ein Befehl empfangen wird, eine Übertragung durchzuführen, nur die Ein- und Aus gabekanäle, die durch die zugeordnete Endstelle ausgewählt worden sind, wirksam gemacht. In jedem der beiden oben be schriebenen Fälle kann die Folge einer Empfangs- und Wei terschaltoperation mit dem identisch sein, wie in Fig. 4b dargestellt ist, und folglich erübrigt sich in dieser Hin sicht eine ins einzelne gehende Beschreibung. Der Aus gangsknotenpunkt, um eine Übertragung durchzuführen, sollte vorzugsweise gesonderte Leitungen für ein Verbinden der zu geordneten Endstelle mit den Ausgängen der Eingabekanäle aufweisen.

Abwandlung von Beispiel 3 (Halbfeste Übertragung)

In diesem Fall wird "DATA PACKET" modifiziert, um einen Ab schnitt "FIX" zwischen den Abschnitten "SYNC" und "DATA" zu erhalten. Die Endstelle gibt in diesem Fall "PRE PACKET" einzeln für jeden der Bestimmungsknotenpunkte an den sendenden Knotenpunkt ab. Die Verbindungssteu ereinrichtung jedes Knotenpunktes ist so ausgelegt, um nach einander Informationen in dem Eingabekanal CH _i jedesmal dann zu speichern, wenn "PRE PACKET" empfangen wird, und um nacheinander Informationen in dem Eingabekanal CH _j nach Emp fang jedes "ACK PACKET" zu speichern. Wenn dann der Knoten punkt "DATA PACKET" empfängt, welches "FIX" enthält, wird der Eingabekanal, welcher es empfangen hat, mit allen Aus gabekanälen CH _i′ verbunden, welche den aufeinanderfolgend gespeicherten Eingabekanälen CH _i entsprechen. Wenn der Ab schnitt "SYNC" empfangen wird, wird er mit allen Ausgabeka nälen CH _j′ verbunden. Wenn dann der Abschnitt "END" von "FINAL ACK PACKET" festgestellt wird, werden die gesamten ge speicherten Informationen gelöscht. Selbstverständlich ist die ser Fall eine Kombination der Beispiele 1 und 3.

Jeder der Relaisknotenpunkte löscht seine Information, wenn er nicht "ACK PACKET" in einem vorbestimmten Zeitabschnitt von dem Abschnitt "END" von "PRE PACKET" an gerechnet er hält, und wenn der Bestimmungsknotenpunkt ein Eingangssi gnal an seinem Eingangskanal CH _i erhält, gibt er ein Anwort paket über den entsprechenden Ausgabekanal CH _i′ ab.

Entsprechend der im Bespiel 3 beschriebenen Ausführungsform wird ein Übertragungsweg für jeden der Bestimmungsknoten punkte nacheinander festgelegt, so daß Unterbrechungsknoten punkte erzeugt werden können, bevor alle geforderten Wege hergestellt sind. In diesem Fall kann ein Übertragungs- bzw. Rundfunksystem nicht durchgeführt werden. Andererseits spei chert gemäß dieser abgewandelten Ausführungsform der Relais knotenpunkt nur nacheinander Informationen an Eingabekanälen für eine Übertragung und einen Empfang, und kein Kanal wird im einzelnen benannt, um "PRE PACKET" und "ACK PACKET" wei terzuschalten. Infolgedessen wird kein Unterbrechungsknoten punkt erzeugt, und die Übertragung von "PRE PACKET" und "ACK PACKET" kann zwischen dem Ausgangsknotenpunkt und al len Bestimmungsknotenpunkten ohne Schwierigkeit durchge führt werden.

Beim Weiterschalten von "DATA PACKET" gibt der Relaisknoten punkt "DATA PACKET" an allen seinen Ausgabekanälen ab, über welche "PRE PACKET" abgegeben worden ist, und folglich kann "DATA PACKET" durch alle Bestimmungsknotenpunkte erhalten werden. Dasselbe gilt für "FINAL ACK PACKET".

Während der Zeit, während welcher "PRE PACKET" und "ACK PACKET", welche beide verhältnismäßig kurz sind, übertragen werden, sind alle Knotenpunkte mit irgendwelchen anderen Knotenpunkten in Verbindung bringbar, und gesonderte Über tragungswege werden nicht gebildet. Jedoch werden während der Zeit, während welcher "DATA PACKET" und "FINAL ACK PACKET" übertragen werden, nur die Kanäle, die durch jeden Knotenpunkt bestimmt worden sind, um einen Übertragungsweg zu bilden, wirksam gemacht, und folglich kann ein anderer Weg durch die übrigen Knotenpunkte oder Kanäle gebildet werden, um eine gesonderte Übertragung durchzuführen. Dieses Merkmal ist besonders vorteilhaft bei der Übertra gung von langen Daten, da dies die Ausnutzungsquote des ge samten Netzes erhöht.

Wenn eine Übertragung bzw. Rundfunksendung in der Schaltung der Fig. 2c mit dem Knotenpunkt 10₂₁ als Ausgangsknotenpunkt und den Knotenpunkten 10₁₀ und 10₁₁ als Bestimmungsknoten punkten durchzuführen ist, wird dasselbe "DATA PACKET" ent lang der Wege übertragen, die durch die dick ausgezogene und die dick gestrichelte Linie wiedergegeben sind. Unter dieser Voraussetzung können gesonderte Verbindungen entlang eines Teils oder des gesamten Weges 10₁-10₈, 10₁₄-10₁₅--- 10₂₀, oder 10₂-10₁-10₆-10₅ durchgeführt werden.

Wenn der Knotenpunkt 10₈ ein anderer Bestimmungsknotenpunkt ist, da der Knotenpunkt 10₁₀ Informationen in seinen Eingabe kanälen während der Zeit des Weiterschaltens von "PRE PACKET" an den Knotenpunkt 10₈ und während der Zeit des Weiterschaltens von "ACK PACKET" von dem Knotenpunkt 10₈ an den Knotenpunkt 10₂₁ speichert, überträgt der Knotenpunkt 10₁₀ beim Empfang von "DATA PACKET" das "DATA PACKET" an seine zugeordnete Endstelle und auch an den Knotenpunkt 10₇, welcher wiederum zu dem Knotenpunkt 10₈ weiterschaltet. Folglich bilden die Bestimmungsknotenpunkte 10₁₀ und 10₁₁ in diesem Fall keine Unterbrechungsknotenpunkte für diese Knotenpunkte, wie 10₇ und 10₈, bei dem Übertragungs- oder Rundfunktbetrieb. Andererseits kann das Vertauschen von "PRE PACKET" und "ACK PACKET" wiederholt eine vorbestimmte Anzahl Mal für denselben Bestimmungsknotenpunkt durchge führt werden, wobei dann jeder Knotenpunkt nacheinander In formationen in seinen Eingabekanälen CH _i und CH _j speichert, und danach wird "DATE PACKET" zugeführt.

Weitere Beispiele und Abwandlungen

Gemäß einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen wird beim Weiterschalten eines Signals durch jeden Knotenpunkt der Eingabekanal CH _i, welcher zuerst ein Eingangssignal emp fangen hat, mit allen Ausgabekanälen außer dem entsprechen den Ausgabekanal CH _i′ verbunden. Jedoch kann der Eingabeka nal CH _i auch mit allen Ausgabekanälen einschließlich dem entsprechenden Ausgabekanal CH _i′ verbunden werden. Da in diesem Fall der Ausgangsknotenpunkt nur fungiert, um ein Ausgangssignal abzugeben, wobei seine Eingabekanäle abge schaltet sind, und die Relaisknotenpunkte bereits Verbin dungen zwischen den Ein- und Ausgabekanälen durchgeführt haben, wird ein von einem der Knotenpunkte zugeführtes Ausgangssignal nicht zu diesem Knotenpunkt zurückgeleitet.

Ein Verbinden zwischen dem Eingabekanal CH _i und seinem entsprechenden Knotenpunkt ist besonders vorteil haft, um den Zustand von benachbarten Knotenpunkten oder die Übertragungskenndaten bei benachbarten Knotenpunkten zu überprüfen. Selbst wenn einer oder mehrere Knotenpunkte ausfallen, kann eine Übertragung durchge führt werden. Folglich kann ein Ausfall einer geringen An zahl von Knotenpunkten nicht ohne weiteres festgestellt werden. Wenn jedoch ein bestimmtes Ausgangssignal von dem Ausgabekanal CH _i′ zugeführt wird und es zum Vergleich mit dem entsprechenden Eingabekanal CH _i empfangen wird, dann kann das Vorhandensein eines ungewöhnlichen Zustandes ohne weiteres festgestellt werden. Folglich kann durch das Verbin den eines Eingabekanals mit allen Ausgabekanälen eine Zu standsüberprüfung während einer Operation durchgeführt wer den.

Bei dem in Fig. 1a dargestellten Knotenpunkt 10 sind die Ein- und Ausgabekanäle gesondert in Form einer einzigen An ordnung angeordnet. Jedoch können die Ein- und Ausgabeka näle auch nebeneinander angeordnet sein. Eine derartige Nebeneinanderanordnung ist insbesondere dann brauchbar, wenn optische Fasern mit doppeltem Kern verwendet werden. Wie oben beschrieben, ist der Aufbau des Übertragungssystems mit Merkmalen nach der Erfindung nicht auf eine Schleife beschränkt, wie in Fig. 2a bis 2c dargestellt ist, sondern es kann auch ein linearer oder hierarchischer Aufbau oder irgendeine Kombination zwischen linearen, hierarchischen und Schleifenaufbauanordnungen betroffen werden. Auch kann irgendein anderer Aufbau als die, die vorstehend beschrieben sind, realisiert werden. Auch kann der Aufbau des Übertragungssystems, das mit einer Schleife oder einem Stern als Ausgangspunkt ausgeführt ist, die höchste Betriebszu verlässigkeit besitzen. Ferner kann auch ein Teil oder die gesamte Steuerfunktion der Verbindungssteuereinrichtung in der Endstelle untergebracht sein. Umgekehrt kann zumindest ein Teil der Funktion der Endstelle in der Verbindungssteuereinrichtung untergebracht sein.

(1) Das Übertragungssystem kann also durch Hinzufügen von Knotenpunkten frei erweitert werden. Da ein zentraler Knotenpunkt, wie beispielsweise ein Supervisor, um die ge samte Schaltung zu steuern, fehlt und alle Knotenpunkte das gleiche Gewicht haben, ist eine partielle bzw. begrenzte Zusammenziehung durchführbar.

(2) Der kürzestmögliche Weg wird unter der jeweiligen Schaltungsbedingung gewählt, und über den so gewählten Weg wird eine Datenübertragung durchgeführt.

(3) Eine Anzahl getrennter Verbindungen kann mit Hilfe verschiedener Verbindungswege durchgeführt werden, die se lektiv in der Schaltung festgelegt sind (Beispiele 2 und 3).

(4) Eine Übertragung bzw. Rundfunksendung kann durchgeführt werden (Beispiel 3).

(5) Hohe Zuverlässigkeit wird erreicht. Da bei den herkömmlichen Einrichtun gen die Größe der Schaltungen größer wird, wird ihre Zuver lässigkeit geringer. Andererseits wird bei dem Übertragungssystem mit Merkmalen nach der Erfindung die Zuverlässigkeit verbessert, wenn es erweitert wird.

Claims

1. Optisches Übertragungssystem, bei welchem

a) Übertragungswege mit mehreren Knotenpunkten (10) von mehreren Endstellen (20) gemeinsam benutzt werden,
b) wobei jeder der Knotenpunkte (10) mehrere Eingangs kanäle (CH _i) und mehrere Ausgangskanäle (CH _i′) auf weist,
c) mit einer Verbindungssteuereinrichtung (13) zum Steuern einer Verbindung zwischen den Eingangs- und Ausgangska nälen,
d1) wobei das Übertragungssystem eine Relaisoperation aus führt,
d2) so daß eine Information, die einen der Eingangskanäle als erste erreicht hat, durch sämtliche Ausgangskanäle ausgegeben wird,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

e1) jeder Knotenpunkt erfaßt einen Eingangsinformations- Eingangskanal, an welchen eine erste Eingangsinformation von einem sendenden Knotenpunkt eingegeben wurde,
e2) wobei die Eingangsinformation an sämtliche Knotenpunk te ausgegeben wird, die mit diesem Knotenpunkt verbun den sind,
f) und identifiziert eine Bestimmungsadresse für die Ein gangsinformation,
g) wodurch, wenn die Bestimmungsadresse mit der Adresse einer Endstelle übereinstimmt, die mit diesem Knoten punkt verbunden ist, die Eingangsinformation an diese Endstelle ausgegeben wird, um hierdurch die Eingangs information an eine empfangende Endstelle zu übertra gen,
h) jeder Knotenpunkt erfaßt einen Rückkehr-Informations- Eingangskanal, in welchen eine Rückkehrinformation für die Eingangsinformation eingegeben wurde, die von dem empfangenden Knotenpunkt aus gesendet wurde,
i1) wobei die Rückkehrinformation durch einen Ausgangska nal ausgegeben wird, der dem Rückkehrinformations-Ein gangskanal entspricht,
i2) um hierdurch die Rückkehrinformation an eine sendende Endstelle zu übertragen,
j) jeder Knotenpunkt legt einen Übertragungsweg fest, der durch die erste Übertragung der Eingangsinformation und der Rückkehrinformation festgelegt ist,
k) und während der Übertragung von Eingangsinformationen nach dieser Vorwärts- und Rückkehrübertragung, werden diese Eingangsinformationen nur an einen Ausgangskanal ausgegeben, der dem Eingangsinformations-Eingangskanal entspricht,
l) wogegen während der Übertragung der folgenden Rückkehr informationen die Rückkehrinformationen nur an einen Ausgangskanal ausgegeben werden, der dem Rückkehrinfor mations-Eingangskanal entspricht.

2. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste von dem sen denden Knotenpunkt erzeugte Eingangsinformation diejenige ist, die von einer sendenden Endstelle zu dem sendenden Kno tenpunkt gesendet wurde.

3. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkehr information, die aufgrund der Eingangsinformation ausgelöst wurde, welche von dem empfangenden Knotenpunkt erzeugt wur de, diejenige ist, die von der empfangenden Endstelle zu dem empfangenden Knotenpunkt gesendet wurde.

4. Optisches Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Knotenpunkt die Bestimmungadresse der ersten Eingangsinfor mation identifiziert und wenn diese mit der Adresse der End stelle übereinstimmt, die mit dem eigenen Knotenpunkt ver bunden ist, die Informationsausgabe an Endstellen, die nicht mit dem betreffenden Knotenpunkt selbst verbunden sind, be endet wird.

5. Optisches Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Knotenpunkt ein sendender Knotenpunkt ist, dieser Kno tenpunkt die erste Eingangsinformation an alle Knotenpunkte ausgibt, die mit diesem Knotenpunkt verbunden sind, und zu sätzlich an den sendenden Knotenpunkt ausgibt.

6. Optisches Übertragungssystem, bei welchem

a) Übertragungswege mit mehreren Knotenpunkten (10) von meh reren Endstellen (20) gemeinsam benutzt werden,
b) wobei jeder der Knotenpunkte (10) mehrere Eingangskanäle (CH _i) und mehrere Ausgangskanäle (CH _i′) aufweist,
c) mit einer Verbindungssteuereinrichtung (13) zum Steuern einer Verbindung zwischen den Eingangs- und Ausgangska nälen,
d1) wobei das Übertragungssystem eine Relaisoperation aus führt,
d2) so daß eine Information, die einen der Eingangskanäle als erste erreicht hat, durch sämtliche Ausgangskanäle ausgegeben wird,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

e1) jeder Knotenpunkt erfaßt einen Eingangsinformations- Eingangskanal, an welchen eine erste Eingangsinforma tion von einem sendenden Knotenpunkt eingegeben wurde,
e2) wobei die Eingangsinformation an sämtliche Knotenpunk te ausgegeben wird, ausgenommen den Knotenpunkten, wel che die Eingangsinformation an den betreffenden Knoten punkt eingegeben haben,
f) und identifiziert eine Bestimmungsadresse für die Ein gangsinformation,
g) wodurch, wenn die Bestimmungsadresse mit der Adresse einer Endstelle übereinstimmt, die mit diesem Knotenpunkt ver bunden ist, die Eingangsinformation an diese Endstelle ausgegeben wird, um hierdurch die Eingangsinformation an eine empfangende Endstelle zu übertragen,
h) jeder Knotenpunkt erfaßt einen Rückkehrinformations-Ein gangskanal, in welchen eine Rückkehrinformation für die Eingangsinformation eingegeben wurde, die von dem empfan genden Knotenpunkt aus gesendet wurde,
i1) wobei die Rückkehrinformation durch einen Ausgangskanal ausgegeben wird, der dem Rückkehrinformations-Eingangska nal entspricht,
i2) um dadurch die Rückkehrinformation an eine sendende End stelle zu übertragen,
j) jeder Knotenpunkt legt einen Übertragungsweg fest, der durch die erste Übertragung der Eingangsinformation und der Rückkehrinformation festgelegt ist,
k) und während der Übertragung von Eingangsinformationen nach dieser Vorwärts- und Rückkehrübertragung, werden die se Eingangsinformationen nur an einen Ausgangskanal aus gegeben, der dem Eingangsinformation-Eingangskanal ent spricht,
l) wogegen während der Übertragung der folqenden Rückkehr informationen die Rückkehrinformationen nur an einen Ausgangskanal ausgegeben werden, der dem Rückkehrinfor mations-Eingangskanal entspricht.

7. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Eingangsinfor mation, die von dem sendenden Knotenpunkt erzeugt wird, die jenige ist, die von einer sendenden Endstelle zu dem senden den Knotenpunkt gesendet wurde.

8. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkehr information, die aufgrund der Eingangsinformation ausgelöst wurde, welch letztere von dem empfangenden Knotenpunkt er zeugt wurde, diejenige ist, welche von der empfangenden End stelle zu dem empfangenden Knotenpunkt gesendet wurde.

9. Optisches Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Knotenpunkt die Bestimmungsadresse der ersten Eingangsin formation identifiziert, und wenn diese mit der Adresse der Endstelle übereinstimmt, welche mit dem eigenen Knotenpunkt verbunden ist, die Informationsausgabe zu den Endstellen, welche nicht mit dem eigenen Knotenpunkt verbunden sind, be endet wird.