DE3421493C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von Daten unterschiedlicher Art zwischen mehreren Stationen über einen gemeinsamen Übertragungskanal.

Die Fortschritte bei der Büroautomatisierung haben die Ent­ wicklung eines Übertragungsnetzes in einem begrenzten Be­ reich angeregt, das für die Datenübertragung zwischen ver­ schiedenartigen Bürogeräten geeignet ist und üblicherweise als Nahbereichsnetz (LAN) bezeichnet wird. Bei diesem her­ kömmlichen Nahbereichsnetz sind die Datenübertragungsge­ schwindigkeit und das Datenformat auf einem Übertragungska­ nal festgelegt. Daher ist es beim Anschließen eines nicht angepaßten Endgeräts an das Netz erforderlich, eine Anpas­ sungseinrichtung wie einen Datenpuffer für die Anpassung an die Übertragungsgeschwindigkeit in dem Netz oder eine Ein­ richtung zum Umsetzen des Datenformats einzuschalten; dies führt aber zu einem komplizierteren Aufbau und zu gesteiger­ ten Kosten.

Zum Vermeiden dieser Nachteile wurde schon ein Übertragungs­ netz vorgeschlagen, bei dem ohne eine zusätzliche Schaltung für die Übertragungsgeschwindigkeitsanpassung oder für die Datenformatumsetzung eine jeweilige Station Daten in einem beliebigen Format mit einer beliebigen Übertragungsgeschwin­ digkeit übertragen kann. Im einzelnen werden bei diesem Netz die übertragenen Daten in zwei Kategorien unterteilt, näm­ lich in Protokolldaten mit einem festen Datenformat und einer Grundgeschwindigkeit, mit denen das Protokoll abge­ wickelt wird, und speziellen Daten für die Datenübertragung, die ein nicht festgelegtes Datenformat und eine beliebige Geschwindigkeit haben, welche entsprechend der Leistungs­ fähigkeit des Endgeräts bestimmt sind. Der Übertragung der speziellen Daten über den Übertragungskanal geht immer mittels der Protokolldaten ein Übertragungssteuerbefehl vor­ aus, der allen Knotenpunkten oder Stationen in dem ganzen Netz diese Übertragung meldet.

In der Praxis ist bei einem Netzsystem zusätzlich ein sog. Synchronisierprozess für das Einschalten einer Station und das Synchronisieren derselben mit der schon im Netz ablau­ fenden Übertragungsfolge erforderlich, damit der stationäre Zustand herbeigeführt wird. Gewöhnlich ist für diesen Zweck zusätzlich zum Netzsteuerprotokoll eine separate Einrichtung oder Maßnahme erforderlich.

Bei dem herkömmlichen Netz haben die übertragenen Daten gleichartig wie die vorstehend genannten Protokolldaten ein vorbestimmtes Datenformat und eine vorbestimmte Übertra­ gungsgeschwindigkeit, wobei wie bei einem Hochpegel-Daten­ übertragungsprotokoll-Format (HDLC) gemäß Fig. 1 in Kennbe­ reichen vor und hinter den Daten besondere Kenncodes oder Synchronisiersignale vorgesehen sind, die den Anfang und das Ende der tatsächlichen Daten anzeigen. Bei dem herkömmlichen Netz wird zum Erzielen der Synchronisierung mit der Übertra­ gungsfolge eine ausschließlich hierfür vorgesehene Diskri­ minatorschaltung verwendet, die diese Kenncodes mit einer bestimmten Frequenz ermittelt, um dadurch Übergänge zwischen den übertragenen Daten zu erfassen und nach dieser Erfassung das Empfangen oder Senden von Daten freizugeben.

Bei einem Netzsystem, bei dem Daten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und in unterschiedlichen Formaten (hin­ sichtlich der Menge, des Modulationsverfahrens usw.) wie Bilddaten vermischt übertragen werden, kann jedoch nicht einfach dieses herkömmliche Synchronisierverfahren angewandt werden, da diese Daten mit unterschiedlichen Geschwindigkei­ ten und unterschiedlichen Formaten Codes oder Signale ent­ halten können, welche gleich den Kenncodes sind und durch die Diskriminatorschaltung fälschlich als Kenncodes erfaßt würden.

Bei einem derartigen Nahbereichsnetz wird zur Kostenverrin­ gerung nur eine einzige Übertragungsleitung verwendet, so daß die Kennzeichnung der Daten auf der Übertragungsleitung nicht mittels einer gesonderten Hilfssignalleitung, sondern durch das sog. Protokoll erreicht wird. Das Protokoll bei der Übertragung hat für alle Stationen in dem Netz eins ge­ meinsame Bedeutung, gemäß der alle Stationen die übertrage­ nen Daten übersetzen, so daß auf diese Weise die aus einer Gruppe von Bits zusammengesetzten übertragenen Daten eine bestimmte Bedeutung erhalten können.

In der DE-OS 28 30 898 ist ein Datengenerator für ein ein­ zelnes Faksimile-System beschrieben, der zur Einstellung einer Betriebsart des Faksimile-Systems in einem bestimmten zeitlichen Abstand Synchronisationsworte erzeugt, wobei der zeitliche Abstand zwischen zwei Synchronisationsworten die Betriebsart darstellt. Da ein Faksimilegerät immer nur mit einem jeweiligen Empfänger kommunizieren kann, können Prob­ leme aufgrund eines Zuschaltens einer weiteren Station dort nicht auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Datenübertragung zu schaffen, bei der die Datenüber­ tragung zwischen den Stationen auf einfache Weise durchführ­ bar ist und Probleme beim Zuschalten einer weiteren Station vermeidbar sind.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch angegebenen Merk­ malen gelöst.

Erfindungsgemäß veranlaßt also die Übertragungssteuereinheit die Aussendung eines mit dem vorhergehenden Datenblock zu­ sammenhängenden Datenblocks innerhalb der vorgegebenen Zeit­ dauer nach Abschluß des vorhergehenden Datenblocks.

Hängt der gerade zu übertragende Datenblock dagegen nicht von dem vorhergehenden Datenblock ab, so wird er erst nach der vorgegebenen Zeitdauer übertragen. Der Empfangsbe­ trieb einer neu eingeschalteten Station wird erst nach Er­ fassung der vorgegebenen Zeitdauer aufgenommen, so daß eine Zuschaltung während der Übertragung zusammengehörender Datenblöcke vermieden werden kann. Mit diesen Maßnahmen können Datenerfassungsfehler bei Zuschaltung einer Station vermieden und voneinander abhängige bzw. unabhängige Daten­ blöcke sicher voneinander unterschieden werden, ohne daß hierfür Dekodierer, Umsetzer oder dgl. erforderlich sind.

Die Einrichtung ist für den Einsatz in einem Nahbereichsnetz geeignet, bei dem eine gemischte Übertragung von zwei ver­ schiedenen Daten, nämlich von Netzsteuerungs-Protokolldaten mit einer festen Übertragungsgeschwindigkeit und einem festen Datenformat und von Daten mit beliebiger Übertra­ gungsgeschwindigkeit und einem beliebigen Datenformat wie Bilddaten erfolgt, und ermöglicht eine geeignete Synchroni­ sierung einer Station bei deren Einschalten. Bei dieser Syn­ chronisierung wird statt eines herkömmlichen Signalmusters aus speziellen Codes oder Mustersignalen, die leicht falsch ausgelegt werden können, als Erkennungsgröße, durch das die Datensendung zum Netz oder der Datenempfang aus dem Netz eingeleitet wird, die Dauer des signallosen Zustands erfaßt bei welchem auf dem Übertragungskanal keine Daten übertragen werden. Die Einrichtung ist auch für den Einsatz in einem Netz für die Übertragung unterschiedlicher Arten von Daten wie Codedaten oder Punktedaten geeignet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung, die ein Beispiel für ein Hochpegel-Datenübertragungsprotokoll-Format für die bei ei­ nem herkömmlichen Netzsystem verwendete serielle Datenübertragung zeigt,

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbei­ spiel eines Netzsystems zeigt, bei dem eine Synchro­ nisierung gemäß der erfindungsgemäßen Da­ tenübertragungseinrichtung angewandt wird,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Signal­ kurvenformen bei der Synchronisierung in der in Fig. 2 gezeigten Einrichtung zeigt, und

Fig. 4 und 5 Ablaufdiagramme von Übertragungssteue­ rungen.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Übertra­ gungsnetzes, bei dem eine Synchronisiereinrichtung der er­ findungsgemäßen Datenübertragungseinrichtung angewandt wird.

Fig. 2 zeigt einen Netzübertragungskanal a, der bei­ spielsweise durch einen Lichtwellenleiter oder einen Ver­ bindungsdraht gebildet ist, und eine Übertragungssteuer­ einheit bzw. Station b für die Datenübertragung von Daten unterschiedlicher Arten wie Codedaten und Punktedaten von und zu anderen Übertragungssteuereinheiten bzw. Stationen über den Übertragungskanal a. Jede Übertragungssteuereinheit b ist mit einem Prozessor c, der beispielsweise durch einen Mikrocomputer gebildet ist, der nach einem Übertra­ gungssteuerprogramm gesteuert wird, und einer Synchroni­ sierschaltung (Synchronisiersignal-Diskriminatorschaltung) d ausgestattet, die beispielsweise durch eine monostabile Kippschaltung gebildet ist und die dazu dient, zu ermitteln, ob auf dem Übertragungskanal a Daten vorliegen, nämlich ob eine Änderung des Datensignalzustand auf dem Übertragungskanal a erfolgt. Die Übertragungssteuereinheit b ist mit einem Bürogerät e wie einer Lesereinheit zum fotoelektrischen Le­ sen eines Bilds, einer Druckereinheit für die Bildaufzeich­ nung entsprechend Bildsignalen, einem Textverarbeitungsge­ rät oder einem Bürorechner verbunden, wobei das Gerät e über die Übertragungssteuereinheit b Daten in das Netz sen­ det oder aus diesem empfängt.

Die Übertragungssteuereinheit b hat die Funktion, bei der Datenübertragung durch entsprechende Übertragungssteuerung die Zeit­ abstände der Übertragung von Daten p zu verändern. Im ein­ zelnen kann der Zeitabstand bis zu dem Beginn der Übertragung nächster Daten p für eine geeignete Zeitsteuerung zur Gleich­ schaltung einer Station bei deren Inbetriebnahme an einem Zwischenraum in der Übertragungsfolge verlängert oder verkürzt werden.

Als Beispiel sei angenommen, daß eine Station in dem Netz Daten A, B und C gemäß Fig. 3 sendet. Es sei angenommen, daß nur die Daten B besondere Daten wie beispielsweise Bilddaten sind, die mit den vorangehenden Daten A in der Weise in Zusammenhang stehen, daß die Art und das Format der Daten B nicht allein durch den Empfang der Daten B erfaßbar ist, sondern hierfür auch die vorangehenden Daten A, welche Steuerdaten für die nachfolgenden Bilddaten notwendig sind. Der Zeitabstand zwischen diesen wechselseitig zusam­ menhängenden Daten A und B wird kürzer als eine vorbestimm­ te Zeitdauer t_s gewählt. Ferner sei angenommen, daß die Daten C keinen Zusammenhang mit den vorangehenden Daten B haben und auf unabhängige Weise ausgewertet werden können. Solche Daten C werden unter einem Zeitabstand vom Ende der Daten B an übertragen, der die vorbestimmte Zeitdauer t_s übersteigt.

Falls diese Regel durch alle Stationen in dem Netz erfaßbar ist, erlaubt sie eine Erkennung des Abschlusses einer Über­ tragungsfolge bzw. eines Zusammenhangs benachbarter Daten aus der Ermittlung, ob der Zeitabstand zwischen den Daten die Zeitdauer t_s übersteigt oder nicht.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für ein Ablaufdiagramm des Sendevorgangs.

Falls Daten mit vorangehenden Daten in Zusammenhang stehen, sendet eine Sendestation die Daten, bevor ein in der Über­ tragungssteuereinheit b eingebauter Zeitgeber die Zeitdauer t_s zählt. Falls andererseits zwischen den Daten kein Zu­ sammenhang besteht, erfolgt die Datensendung, nachdem der eingebaute Zeitgeber die Zeitdauer t_s gemessen hat. Die Steuerung gemäß dem in Fig. 4 gezeigten Ablaufdiagramm er­ folgt durch den Prozessor c in der Übertragungssteuerein­ heit nach einem im voraus eingespeicherten Programm.

Es wird nun ein Beispiel für die Synchronisierung einer Station bei dem Einschaltzustand erläutert, wobei auf die in Fig. 3 gezeigten Signalkurvenformen und das in Fig. 5 gezeigte Ablaufdiagramm Bezug genommen wird.

Das Datensignal p auf dem Übertragungskanal a wird in die Synchronisierschaltung d eingegeben, in der mittels einer geeigneten Einrichtung wie einer monostabilen Kippstufe ein Ausgangssignal q erzeugt wird, welches das Vorliegen oder Fehlen einer Änderung des Datensignals p anzeigt. Dieses Ausgangssignal q wird beispielsweise in einen Ein­ gabe/Ausgabe-Kanal des Prozessors c eingegeben und zu der festgespeicherten Programmausstattung in dem Prozessor über­ tragen.

Der Prozessor c der Übertragungssteuereinheit bzw. Station b überprüft sofort nach dem Einschalten bzw. der Inbetrieb­ nahme fortgesetzt das Ausgangssignal q der Synchronisier­ schaltung d und mißt die Zeit nach der Beendigung des Sig­ nals p auf dem Übertragungskanal a, nämlich nach dem Ende des Ausgangssignals q der Synchronisierschaltung d. Falls selbst nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer t_s auf dem Übertragungskanal a nicht das Signal p auftritt, be­ wertet der Prozessor c dies in der Weise, daß ein Zeitpunkt für die Synchronisierung erreicht worden ist, so daß der Prozessor von diesem Zeitpunkt T an eine Schaltung für den Datenempfang oder die Datensendung einschaltet, so daß da­ mit der Synchronisiervorgang abgeschlossen wird.

Da die schon in die Übertragung eingeschaltete Station b die Zeitabstände der Daten p auf die vorangehend beschrie­ bene Weise verändern kann, kann die Abstandsänderung für die Wahl eines Zeitpunkts herangezogen werden, der zum Syn­ chronisieren einer weiteren Station b geeignet ist, welche im Einschaltzustand ist und noch nicht mit dem System syn­ chronisiert ist. Es ist daher möglich, auf zuverlässige Weise eine Synchronisierung bzw. Gleichschaltung in einem Netz für die vorangehend erläuterte Übertragung von Daten mit einer beliebigen Übertragungsgeschwindigkeit und in einem beliebigen Datenformat sowie von Protokolldaten mit einer festgelegten Grund-Übertragungsgeschwindigkeit und einem festgelegten Format zu erreichen, und zwar insbeson­ dere in einem Netz für die Übertragung einer großen Bild­ datenmenge. Falls beispielsweise der vorangehend genannte Synchronisierzeitabstand t_s vor der Übertragung der Proto­ kolldaten mit der Grundübertragungsgeschwindigkeit und in dem festgelegten Format vorgesehen ist, trifft eine Sta­ tion b nach dem Einschaltzustand immer zuerst auf die Pro­ tokolldaten mit der bekannten Übertragungsgeschwindigkeit und dem bekannten Format, so daß die empfangenen Daten im­ mer nach einer bestimmten Regel ausgewertet werden können. Ferner wird es durch das Einsetzen des Synchronisierzeit­ abstands t_s an dem Ende einer Übertragungsfolge möglich, die Synchronisierung zu Beginn einer neuen Übertragungs­ folge zu erreichen, wobei ein Überspringen von Daten ent­ fällt, das erforderlich wäre, wenn die Synchronisierung im Ablauf einer Übertragungsfolge erreicht würde.

Gemäß der vorstehenden Erläuterung wird als Synchronisier­ signal statt der herkömmlichen Synchronisiercodes oder Syn­ chronisiersignale, bei denen die Gefahr einer Fehlauswer­ tung besteht, die Messung des Pausenabstands zwischen den Datensignalen herangezogen, was es ermöglicht, Daten mit beliebiger Übertragungsgeschwindigkeit und in beliebigem Datenformat zu synchronisieren.

Damit ergeben sich Vorteile inso­ fern, als bei jeder Station bzw. Übertragungssteuereinheit das Erfordernis entfällt, eine Anpassung an die übertrage­ nen Daten mit der festen Übertragungsgeschwindigkeit und dem festen Datenformat vorzu­ nehmen. Ein zusätzlicher Vorteil wird auch dadurch erzielt, daß die Steuerung sehr preisgünstig erreichbar ist, da nur geringer Schaltungsaufwand wie beispielsweise monostabile Kippstufen erforderlich sind und die Steuerung größtenteils durch ein festgespeichertes Programm vorge­ nommen wird.

Bei der Übertragung von Daten unterschiedlicher Arten wie Codedaten und Punktedaten über den gleichen Übertragungs­ kanal geht solchen Daten üblicherweise ein Signal voraus, das das Datenformat der nachfolgenden Daten anzeigt, so daß die geeignete Datenverarbeitung nur beim Empfan­ gen dieses Signals ermöglicht ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt das zuverlässige Empfangen des Formatanzeigesignals, so daß daher eine Fehl­ bewertung der Codedaten oder Punktedaten als Steuerdaten vermieden wird.

Claims (1)

1. Einrichtung zur Übertragung von Daten unterschied­ licher Art zwischen mehreren Stationen über einen gemeinsa­ men Übertragungskanal, bei der jede Station eine Übertra­ gungssteuereinheit (b) mit einem Zeitgeber besitzt, die mit­ einander in Zusammenhang stehende Datenblöcke (A, B) mit einem zeitlichen Abstand aussendet, der kleiner als eine vorgegebene Zeitdauer (t_s) ist, die einen Datenblock (C), der keinen Zusammenhang mit dem vorangehenden Datenblock (A, B) hat, nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer (t_s) aussen­ det und die nach dem Einschalten einer Station den Empfangs­ betrieb erst nach dem Erkennen der vorgegebenen Zeitdauer zwischen Datenblöcken im Übertragungskanal aufnimmt.