DE3490470T1

DE3490470T1 - Verbindungsnetze

Info

Publication number: DE3490470T1
Application number: DE19843490470
Authority: DE
Inventors: Robert John Godbold; Peter Richard Chelmsford Essex Kirk; Nicholas Henry Billericay Essex Pope; John Albert Braintree Essex Pye
Original assignee: The General Electric Co. p.l.c., London
Priority date: 1983-10-22
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 1985-12-12
Also published as: WO1985001850A1; US4733391A; GB2148671A; GB8328317D0; GB8426323D0; GB2148671B

Description

Die Erfindung betrifft Verbindungsnetze und betrifft insbesondere neuartige Netz-Topologien und dafür geeignete Vorrichtungen für Datenverbindung zwischen Computern.

Der technische Hintergrund:

Obwohl Mittel zum Verbinden von großen Hauptrahmencomputern sowohl mit ihrer eigenen Ausrüstung - Terminals, Bandlesegeräte, Plattenspeicher, Drucker usw. - und mit anderen großen Computern schon viele Jahre bekannt waren, ist nach der Einführung von Kleincomputern und (insbesondere) Mikrocomputern ein beträchtliches Interesse wieder aufgelebt an vernetzten Verbindungssystemen (Netzen), die nicht nur alle Arten von Computern und deren Hilfsausrüstung verbinden, sondern auch durch Computer

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angesteuerte Einrichtungen, wie Textverarbeitungsgeräte und Verarbeitungs-Steuergeräte. Tatsächlich erstreckt sich dieses Interesse auf die Verwendung von Netzen zur Übertragung aller Sorten von Informationssignalen, einschließlich Sprach- und Bildinformation (normalerweise in digitaler Form); zur Vereinfachung bezieht sich diese Beschreibung nachfolgend auf Netze, die Computernetze darstellen, ohne daß beabsichtigt ist, andere Netzarten auszuschließen.

Eine Ausführungsart der neuartigen Netze ist in erster Linie zur Verwendung bei der Verbindung von Apparaten innerhalb eines kleinen Bereiches - wie eines Büros, eines Gebäudes oder möglicherweise verschiedener Gebäude in derselben Anlage - bestimmt, und als "Ortsbereichsnetze" (local area network LAN) bekannt. Obwohl viele gebräuchliche ι Arten solcher Ortsbereichsnetze sich von den mit Großcomputern verwendeten älteren Netzen unterscheiden, besteht kein Grund, warum diese Netze nicht auch einen oder mehrere Großcomputer enthalten sollten, und tatsächlich ist dies auch allgemein der Fall.

Die Hardware - d.h. die tatsächlichen Einrichtungen - irgendeines Computernetzes wird im allgemeinen eine Anzahl von Stationen umfassen, die miteinander in einer aus einer kleinen Anzahl von topologischen Arten durch das Netz-Verbindungsmedium (das üblicherweise ein verdrilltes Drahtpaar, ein Koaxialkabel oder eine optische Faser ist) verbunden sind. Bei jeder Station wird normalerweise eine Schnittstelleneinheit vorhanden sein, die zwischen dem Netzmedium und einem oder mehreren Computern oder Computer-Peripheriegerät angeschlossen ist. Wie die Kopplung zwischen der Schnittstelleneinheit und dem Verbindungsmedium tatsächlich hergestellt ist, hängt in hohem Maße von der für das Netz verwendeten Topologieart ab (Stern-, Sammelleitungs- oder Bus- und Ring-Topologien werden nachfolgend weiter diskutiert). Bei Ring-Netzen, der Ausführungsform, mit der sich diese Erfindung in erster Linie befaßt, ist jede Schnittstelleneinheit in das Netzwerk durch ein spezialisiertes Schaltgerät eingekoppelt,

die als Zwischenverstärker-Einheit oder "Wiedergabe"-Einheit bekannt ist (da sie Signale von dem Netzring an ihrer EIN-Seite aufnimmt, diese ggf. an die zugehörige Schnittstelleneinheit weiterleitet und dann die Signale an den Ring an ihrer AUS-Seite "wiedergibt" - normalerweise durch Erzeugung einer Kopie, die sie an den Ring abgibt).

Ein Netz benötigt sowohl die Vorrichtung als auch eine Art von vereinheitlichtem Steuersystem, so daß die verschiedenen Hardware-Komponenten tatsächlich die Signale verstehen können, die jeweils zueinander gesendet werden. Während es die Aufgabe jeder Schnittstelleneinheit ist, Signale an dem Netz in eine unmittelbar für die an der Schnittstelle angeschlossene Ausrüstung brauchbare Form zu wandeln (und umgekehrt), ist diese Aufgabe nur dann wirklich lösbar, falls die Netzwerksignale sich in irgendeiner Art von Standardform befinden, in Übereinstimmung mit Regeln, die den Betrieb des gesamten Systems definieren. Diese Regeln werden als "Protokolle" bezeichnet, und es gibt eine Anzahl von Protokollarten, die zusammen alle Aspekte des Systembetriebs beherrschen.

Sowohl die für das Netz selbst spezifische Hardware als auch die Protokolle, die bestimmen, wie das gesamte System arbeiten soll, hängen in sehr hohem Ausmaß von der Topologie des Netzes ab - d.h., von der Art und Weise, in der die einzelnen Bestandteile räumlich miteinander verbunden sind. Ortbereichsnetze zum größten Teil wird der Ausdruck "Netz" hier so benutzt, daß er ein Ortsbereichsnetz bedeutet, obwohl die Erfindung sich auch auf andere Arten von Netzen erstreckt - besitzen im allgemeinen eine Haupttopologie oder eine "Kombination" aus drei Haupttopologien, die als Stern-, Bus- und Ring-Topologie bekannt sind.

Netze nach dem Stand der Technik:

Netze mit Stern-Topologie sind die älteren. Wie bei an einem einzelnen Fernsprechamt angeschlossenen Fernsprechteilnehmern

besitzen Stern-Netze eine zentrale Schaltstelle, an der Außenstationen angeschlossen sind, und die die Verbindung einer solchen Station mit irgendeiner anderen steuert. Obwohl sie sehr gebräuchlich sind, beruhen sie auf dem korrekten Betrieb eines einzigen hochkomplexen Schalters, und sind so der Gefahr eines katastrophalen Versagens ausgesetzt. In jüngerer Zeit sind Netze mit einer Bus-Topologie bekanntgeworden, bei der die Stationen einfach mit einer einzigen ununterbrochenen Strecke eines Übertragungsmediums verbunden sind. Obwohl das Buskonzept lobenswert einfach ist, bestehen Nachteile. Insbesondere erfordert die Schnittstelle zu dem Bus komplexe Analog-Hardware, sorgfältige Anordnung der Zugriffsstellen, und es bestehen Begrenzungen bei der Verzweigung und der körperlichen Größe; auch verwenden die meisten derartigen Netze ein Wahrscheinlichkeitsverfahren auf Grundlage des Durchsetzens zum Zugriff zum Bus, und solche Verfahren werden allgemein sowohl als unzuverlässig bei hoher Ausnutzung und ungeeignet für zeitkritische Anwendungen wie Sprachverbindungen angesehen. Die dritte Topologieart ist die Ringtopologie (mit der die vorliegende Erfindung sich besonders befaßt), bei der alle Stationen (sowohl körperlich als auch ihre Signal-Durchleitungsfähigkeit betreffend) seriell jeweils mit der nächsten in einem Kreis oder einer geschlossenen Schleife (dem Ring) verbunden sind, und Daten werden um den Ring von einer Station zur nächsten geleitet, bis sie ihren Bestimmungsort erreichen. Die Ring-Topologie hat gegenüber der Bus-Topologie viele Vorteile. Beispielsweise können einfachere Mittel (Leitungsverstärker und -Empfänger) benutzt werden zur Übertragung von Daten zwischen den Stationen, da nur ein Sendemittel bei jeder Verbindung vorhanden ist; es besteht eine viel geringere Abmessungs-Beschränkung, da die Begrenzung sich auf die einzelnen Verbindungen statt auf das gesamte Netzwerk bezieht; und eine Erweiterung auf Faseroptik-Technologie ist relativ geradlinig. Auch eignet sich diese Topologie für deterministische Zugriffs-"Protokolle" (die drei grundlegenden Arten von Ringen benutzen jeweils eines der Protokolle, die als Marken-(token), Leerfenster- und Registereinsetz-Protokolle bekanntgeworden sind), die einen garan-

tierten Mindestdurchsatz anbieten können, was besonders für Realzeit-Anwendungen wie Sprachübertragung wichtig ist.

Einfache Ringnetze haben jedoch einen großen Nachteil: da der Betrieb eines Ringes von vornherein davon abhängt, daß Daten um den Ring von einer Station zur nächsten übertragen werden, wobei jede Station die Daten empfängt und sie dann wieder überträgt, sind um den Ring in regelmäßigen Abständen aktive Zwischenverstärker nötig, mindestens ein solcher Zwischenverstärker bei jeder Station, und das Grundnetz versagt vollständig sowohl wenn irgendein Zwischenverstärker versagt, als auch wenn irgendeine Verbindung in dem Ring unterbrochen ist.

Eine Anzahl unterschiedlicher Schritte wurde zur Behandlung dieses Problemes unternommen. Beispielsweise ist eine "einfache" Lösung, durch verschiedene Mittel die Wahrscheinlichkeit eines Zwischenverstärker-Versagens zu reduzieren. Eine andere (und in der Praxis sogar einfachere) Lösung besteht darin, einen Bypass bei jedem Zwischenverstärker vorzusehen mit einem Relais, das durch den Zwischenverstärker aktiv gehalten werden muß, falls er in dem Ring bleiben soll; falls der Verstärker versagt, arbeitet das Relais und der Ring umgeht den Zwischenverstärker. Bei einer Abwandlung dieses Verfahrens, die auch Verbindungs-Versagen zuläßt, wird der Ring in eine Gestalt verformt, die dem Umriß eines Seesterns gleicht (obwohl sie topologisch ein Ring bleibt), wobei alle Relais an einer zentralen Stelle sitzen. Ein anderes und ähnliches Umgehungsverfahren ergibt eine besondere Verbindung zwischen jedem Paar aus Verstärkern, das normalerweise nur durch einen dazwischenliegenden Verstärker getrennt ist; falls irgendein zwischenliegender Verstärker versagt, oder falls die davon abführende Verbindung versagt, schaltet der nächste Verstärker so, daß er seinen Signaleingang durch die besondere Verbindung von dem vorletzten Zwischenverstärker aufnimmt und so den gestörten Zwischenverstärker oder die gestörte Verbindung isoliert. Noch eine andere Abwandlung dieses

Umgehungsverfahrens benutzt eine vollständige Reihe von Ersatzverbindungen, die den gesamten Weg um den Ring "parallel" zu den normalen Verbindungen umgeben, und die Ersatzverbindungen werden mit bestimmten Hauptring-Zwischenverstärkern verbunden. Diese können erfassen, ob sich eine Unterbrechung in dem Hauptring in Weitergaberichtung vor ihnen befindet; falls eine Unterbrechung erfaßt wird, bildet der in Weitergaberichtung nach der Unterbrechungsstelle nächstliegende spezielle Zwischenverstärker eine "Rückschleife", d.h. er empfängt seine Eingangssignale nicht aus der Verbindung, die zu der Unterbrechungsstelle führt, sondern von der Ersatzverbindung, die von der entgegengesetzten Richtung ankommt, und signalisiert zu dem nächsten speziellen Zwischenverstärker in Weitergaberichtung vor der Unterbrechungsstelle, daß dieser seinen Signalausgang nicht längs der zu der Unterbrechungsstelle führenden Verbindung sendet, sondern zurück über die Ersatzverbindungen (dieses rücklaufende Signal durchläuft ungeändert die anderen Zwischenverstärker) . So wird diese Ringart nach einem Versagen ein "verformter Ring" mit einer linearen Stations-Abfolge, wobei jede Station sowohl mit einer Ausgangs- wie mit einer Rückkehr-Verbindung mit der nächsten verbunden ist.

Jede dieser vorgeschlagenen Ringnetze besitzt ihre Vor-und Nachteile, wenn auch in jedem Fall versucht wurde, mit dem Netzsystem die Probleme der vorhergehenden Auslegungen zu überwinden. Die vorliegende Erfindung ergibt ein anderes Ringnetzsystem, das insbesondere auf Zwischenverstärker- und/oder Verbindungsstörungen reagiert, und das auf der Verwendung einer Vielzahl von miteinander verbundenen Zwischenverstärker-Einheiten beruht, die jeweils zu einer geeigneten Kombination von EIN/AUS-Leitungen verbindbar sind (durch die sie mit anderen Zwischenverstärkereinheiten verbunden sind), und zwar durch interne Schaltmittel, die vorzugsweise auf die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Signals an seinen EIN-Leitungen reagieren. Die Erfindung ergibt auch ein Verfahren zur Gestaltung eines sol-

chen Netzes (und anderer, gleichartiger Netze) von vornherein, und zum Umsetzen des Netzes während des Betriebes, falls irgendein Teil desselben gestört werden sollte.

Das erfindungsgemäße Netz:

In einer Hinsicht ergibt diese Erfindung ein Verbindungsnetz, das eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Schalteinheiten enthält, wobei:

jede Schalteinheit eine Vielzahl von Verbindungs-Anschlußpaaren mit jeweils einem AUS- und einem EIN-Anschluß besitzt, ausgewählte Einheiten mindestens drei solche Paare besitzen; jede Schalteinheit über ihre jeweiligen Anschlußpaare mit mindestens einer anderen Schalteinheit über einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei mindestens ein Pfad zu jeder solchen anderen Einheit besteht, jeder Pfad einen AUS- und einen EIN-Kanal umfaßt, jede aus einer Anzahl von ausgewählten Einheiten so durch mindestens drei Pfade mit anderen'Einheiten verbunden ist; und

bei jeder Schalteinheit die zugehörigen AUS- und EIN-Anschlüsse intern miteinander so verknüpfbar sind, daß falls kein Anschlußpaar vorhanden ist, das in diese Verknüpfung aufgenommen sein muß und so ein mandatorisches Paar ist, der AUS-Anschluß irgendeines Paares mit dem EIN-Anschluß irgendeines Paares verbunden werden kann,

während, falls ein solches mandatorisches Anschlußpaar vorhanden ist, die Anschlußpaare der Einheit in einer gedachten Reihenfolge mit dem mandatorischen Paar an einem Ende sind und der AUS-Anschluß irgendeines nichtmandatorischen Paares mindestens entweder mit dem EIN-Anschluß dieses Paares oder mit dem EIN-Anschluß irgendeines der Anschlußpaare in der Reihenfolge näher zu dem mandatorischen Paar verbunden werden kann, und der AUS-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares mit dem EIN-Anschluß irgendeines nichtmandatorischen Paares verbunden werden kann; wodurch, mit den genannten Bedingungen, die Schalteinheiten zu einer Verbindung miteinander über ihre nichtmandatorischen Anschlußpaäre in einer insgesamt willkürlichen Anordnung fähig

sind, und, ohne Rücksicht auf die tatsächliche körperliche und anordnungsmäßige Verbindungsanordnung der Einheiten relativ zueinander das Netz durch entsprechende interne Verknüpfung jeder solchen Verbindungsanschlußpaare der Einheiten als ein Ring gestaltet werden kann, um so eine kreisförmige, alle Einheiten in dem Netz in Reihe miteinander verbindende Verbindungsanordnung zu bilden.

Wie im einzelnen später behandelt wird, wird keine Unterscheidung notwendigerweise zwischen den verschiedenen Anschlußpaaren in einer Schalteinheit zu treffen sein, und jede Einheit ist zu einer Verbindung über einen Verbindungspfad entweder zu einer anderen Einheit oder zu einer Station befähigt. Jedoch kann eine Unterscheidung getroffen werden, und ein bestimmtes Anschlußpaar kann einer Station zugeordnet sein, wobei dann der Einschluß des Paares in das Netz mandatorisch ist. Ein einzelnes mandatorisches Anschlußpaar kann zu einer Reihe von Stationen führen (als ob die Schalteinheit eine gleichartige Reihe von benachbarten, intern verbundenen mandatorischen Anschlußpaaren besäße).

Das erfindungsgemäße Netz enthält eine Vielzahl von miteinander verbundenen Schalteinheiten. Der Ausdruck "Vielzahl" wird hier so benutzt, daß er mindestens drei bedeutet, und tatsächlich kann das Netz nur drei Schalteinheiten enthalten. Jedoch werden vorzugsweise mindestens vier Einheiten (das wird später weiter erläutert) vorhanden sein, und üblicherweise werden viel mehr Einheiten vorhanden sein - möglicherweise einige hundert, obwohl Netze mit von zehn bis etwa fünfzig Schalteinheiten allgemein die Norm sein werden.

Jede bei dem erfindungsgemäßen Netz benutzte Schalteinheit besitzt eine Mehrzahl von Verbindungs-Anschlußpaaren. Diese Anschlußpaare gestatten die Verbindung der Einheit sowohl mit anderen Schalteinheiten über die Verbindungspfade (normalerweise ein Anschlußpaar plus ein Pfad pro jede andere Einheit, obwohl, wie

später weiter erläutert wird, zwei Einheiten durch zwei Pfade verbunden sein können, die jeweils zu einem von zwei Anschlußpaaren in jeder Einheit führen) und gestatten auch - da es der Hauptzweck des Netzes ist, die Verbindung einer Anzahl von Computern und/oder Computer-Peripheriegeräten zu gestatten - die Verbindung über einen zusätzlichen Verbindungspfad mit einer Schnittstellenstation, die selbst direkt oder indirekt mit einem oder mehreren Computer/Gerät verbunden ist oder sogar einen integralen Teil dieser bildet. Der Ausdruck "Mehrzahl", auf die Anzahl von Anschlußpaaren für jede Schalteinheit angewendet, besitzt seine normale Bedeutung und bedeutet so "mindestens zwei". Nur zwei Anschlußpaare erlauben die Verbindung der Einheit mit zwei anderen Einheiten oder mit einer anderen Einheit und einer Schnittstellenstation; obwohl nicht nutzlos, ist keine der beiden Möglichkeiten besonders nützlich, und so wird bevorzugt, daß jede Einheit mindestens drei Anschlußpaare besitzt. Drei Anschlußpaare erlauben beispielsweise die Verbindung der Einheit mit drei anderen Einheiten (so daß eine Verbindungsstelle im Netz gebildet wird) oder mit zwei anderen Einheiten und einer Schnittstellenstation. Am meisten wird bevorzugt, daß jede Einheit vier Anschlußpaare besitzt, die es ermöglichen, daß sie z.B. gleichzeitig mit drei anderen Einheiten und einer Schnittstellenstation verbindbar ist. Darüberhinaus erscheint, obwohl es auslegungsgemäß möglich ist, daß jede Einheit mit mehr als vier anderen Einheiten/Schnittstellenstationen verbunden wird, diese Möglichkeit gegenwärtig als unnötig und als unnötig kompliziert. Vorzugsweise gleichen sich alle diese Einheiten darin, daß jede nur vier Anschlußpaare besitzt.

Jede Schalteinheit ist mit mindestens einer anderen Einheit über einen Verbindungspfad verbunden (wobei ein separater Pfad zwischen jedem Paar von verbundenen Einheiten vorhanden ist) der sich zwischen einem Anschlußpaar der einen Einheit und einem Anschlußpaar der anderen Einheit erstreckt. Der Pfad umfaßt zwei Kanäle, und längs einem derselben werden Signale an dem

Pfad zu der Schalteinheit geleitet, und längs des anderen derselben werden Signale an dem Pfad von der Schalteinheit gesendet. Jeder Kanal kann irgendeine physikalische Form annehmen, und kann so ein Leitdraht, eine Funkverbindung, ein Faseroptiksystem usw. sein (normalerweise sind beide Kanäle gleichartig) . Bei örtlichen Bereichsnetzen wird die Mehrzahl der Pfadkanäle entweder aus Faseroptiksystemen oder Leitdrähten bestehen (möglicherweise "verdrillten" Drahtpaaren, möglicherweise Koaxialkabel der einen oder anderen Art), während für größere Bereiche und Abstände überdeckende Netze die deshalb keine "örtliche Bereichs-"Netze sind - können die Pfadkanäle Mikrowellen-Funkverbindungen (möglicherweise über Satellit bei sehr großen Abständen) sein.

Es ist dabei klar, daß weder die Pfade selbst noch die beiden Kanäle bei jedem Pfad physikalisch getrennt sein müssen: eine einzelne physikalische Verbindung (ein Draht oder eine optische Faser z.B.) kann benutzt werden, vorausgesetzt, daß das übertragene Signal dem relevanten Pfad zugeordnet und dann als EIN oder AUS identifiziert und zu dem richtigen Anschluß des Anschlußpaares der zugeordneten Schalteinheit gesendet werden kann. Eine solche einzelne physikalische Verbindung wird höchstwahrscheinlich dann benutzt, wenn das Verbindungsmedium ein Funkverbindungskanal ist.

In seiner breitesten Form erfordert das erfindungsgemäße Netz, daß jede Schalteinheit durch mindestens einen Verbindungs-Pfadweg mit mindestens einer anderen Schalteinheit verbunden ist, und einige Schalteinheiten sind auf diese Weise durch mindestens drei Pfade mit anderen Einheiten verbunden. Während es beabsichtigt ist, daß die erfindungsgemäßen Netze auch solche enthalten, bei denen zwei Einheiten miteinander nicht nur über einen Pfad sondern durch zwei oder mehr Pfade verbunden sind, wird es Öfter der Fall sein, daß die Pfade von irgendeiner der ausgewählten Einheiten diese Einheit mit so viel anderen Einheiten verbinden,

wie Pfade vorhanden sind, - so führt dann jeder Pfad zu einer unterschiedlichen Einheit - da dies zuläßt, daß das Netz auch Verzweigungsverbindungen in seiner körperlichen (topografischen) Auslegung einschließt, trotz seiner topologischen Ringform bezüglich seiner Verbindungsfähigkeiten. So wird in sehr bevorzugter Weise jede der ausgewählten Einheiten durch Verbindungspfade mit mindestens drei anderen Einheiten verbunden (und in einem solchen Fall ist es klarerweise notwendig, daß das Netz mindestens vier Einheiten enthält).

Jede Schalteinheit ist durch einen Verbindungspfad mit mindestens einer anderen Einheit verbunden, und vorzugsweise sind ausgewählte Einheiten mit mindestens drei anderen Einheiten verbunden. Bei der praktischen Ausführung werden nur wenige Einheiten tatsächlich mit drei (oder mehr) anderen Einheiten verbunden sein, da das Netz typischerweise aus aus einem groben Maschengitter von langen linearen Ketten von Einheiten besteht, die selbst miteinander an strategischen Stellen verbunden sind. In diesem letzteren Fall werden einige Ketten an einem Ende frei sein (die Endeinheit ist so nur mit einer anderen Einheit verbunden) und am anderen Ende verbunden, während andere an beiden Enden verbunden sein werden (an jedem verbundenen Ende ist eine mit mindestens drei anderen Einheiten verbundene Einheit).

Eine andere typische physikalische Auslegung ist eher einer Leiter zu vergleichen, mit zwei langen linearen Ketten, die in Abständen (und an den Enden) durch Querverbindungen verbunden sind.

Wie bereits herausgestellt, wird notwendigerweise keine Unterscheidung zwischen den Anschlußpaaren einer Schalteinheit getroffen. Jedoch kann aus verschiedenen Gründen ein Anschlußpaar (oder mehrere Anschlußpaare) einer Schalteinheit für einen speziellen Zweck ausgesondert sein, der die Aufnahme des Paares in die internen Schaltverbindungen der Schalteinheit mandatorisch

macht. Ein typisches Beispiel dafür ist, wenn das Paar einer Station gewidmet ist. Im allgemeinen kann eine Station über den Verbindungspfad mit irgendeinem Anschlußpaar verbunden werden, es ist jedoch häufig vorteilhaft, eine spezielle, einem besonderen Anschlußpaar zugeordnete Verbindungskapazität zu schaffen, so daß das Netz durch die Verbindung mit oder Abtrennung von dem Paar der Station (oder tatsächlich irgendeiner Ausrüstung) , die mit ihm verbunden werden kann, nicht gestört wird. Die Widmung eines solchen Anschlußpaares einer Station und die Anordnung, daß bei der effektiven Abwesenheit der Station eine direkte Verbindung zwischen den AUS- und EIN-Anschlüssen des Paares hergestellt werden kann, um so die beiden zu überbrücken und die normale indirekte Verbindung über die AUS- und EIN-Kanäle zu umgehen, erlaubt das Ein- und Ausschalten der Station, ohne in irgendeiner Weise das Netz zu stören - und insbesondere ohne eine Umgestaltung des Netzes notwendig zu machen. Natürlich muß, wenn eine Schalteinheit ein Anschlußpaar enthält, dessen Anschluß mandatorisch ist, die interne Verbindungsmöglichkeit der Einheit sicherstellen, daß das besondere Anschlußpaar (oder die besonderen Anschlußpaare, falls mehr als ein Paar vorhanden sein sollte) mit irgendeinem der anderen Anschlußpaare verbindbar ist. Das kann ganz einfach dadurch erreicht werden, daß die gedankliche Reihenfolge der Anschlußpaare so angeordnet wird, daß irgendein mandatorisches Paar sich entweder am Anfang oder am Ende befindet, vorausgesetzt, daß der AUS-Anschluß irgendeines Anschlußpaares tatsächlich intern mit dem EIN-Anschluß irgendeines der in der Reihenfolge näher zum mandatorischen Paar liegenden Anschlußpaare verbindbar ist, und daß der AUS-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares mit dem EIN-Anschluß irgendeines nichtmandatorischen Anschlußpaares verbunden werden kann, wird jedes mandatorische Anschlußpaar immer enthalten sein. Die gedankliche Reihenfolge - die rein gedanklich ist - kann deswegen mit dem mandatorischen Anschlußpaar beginnen, so daß der AUS-Anschluß irgendeines folgenden Paares mit dem EIN-Anschluß irgendeines vorhergehenden nichtmandatorischen Anschlußpaares verbindbar sein muß, oder es kann mit dem mandatorischen Anschlußpaar enden,

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so daß der AUS-Anschluß irgendeines vorhergehenden Paares mit dem EIN-Anschluß irgendeines nachfolgenden nichtmandatorischen Anschlußpaares verbindbar sein muß. In den meisten folgenden Diskussionen wird der letztere Typ von gedanklicher Reihenfolge, endend mit dem mandatorischen Paar, benutzt.

Die minimale interne Verbindungsfähigkeit einer Schalteinheit mit einem mandatorischen Anschlußpaar besteht darin, daß der AUS-Anschluß irgendeines Paares in der gedanklichen Reihenfolge mit dem eigenen EIN-Anschluß verbunden werden kann oder mit dem EIN-Anschluß irgendeines der Anschlußpaare näher zum mandatorischen Paar, wobei der AUS-Anschluß des mandatorischen Paares mit dem EIN-Anschluß irgendeines nichtmandatorischen Paares verbindbar ist. Falls die tatsächliche Verbindungsfähigkeit dieses Minimum ist, dann wird die gedankliche Reihenfolge effektiv eine tatsächliche Reihenfolge. Wenn auch die tatsächliche Fähigkeit dieses Minimum bilden kann, ist es jedoch bequemer, zuzulassen, daß irgendein AUS-Anschluß mit irgendeinem EIN-Anschluß verbindbar ist, auch wenn im Betrieb einige der möglichen Verbindungen niemals benutzt werden (oder sogar verboten sind). In diesem Fall ist es ersichtlich, daß die Anschlußpaare nicht in irgendeiner realen Reihenfolge angeordnet werden, und es gibt eine Vielzahl von äquivalenten gedanklichen Reihenfolgen, bei denen die Anforderungen für minimale Verbindungsfähigkeit erfüllt sind.

Die erforderliche interne Verbindbarkeit der Schalteinheit ist so, daß irgendeine Reihe von den vorhandenen AUS- und EIN-Anschlußpaaren (einschließlich irgendeines mandatorischen Paares) genommen und diese Paare in einer geschlossenen Schleife verbunden werden können. Die bereits (zur Erreichung dieses Zieles) definierte Verbindbarkeit kann alternativ auch so definiert werden daß, wenn für jede Einheit ihre AUS- und EIN-Anschlüsse intern in einer Anzahl von Verbindungskombinationen verbindbar sind, in welchen immer eine Vielzahl der Anschlußpaare sequentiell in einer geschlossenen Schleife angeordnet sind, der EIN-Anschluß irgendeines Paares mit dem AUS-Anschluß des nächsten verbunden ist, und es kann ein Anschlußpaar vorhanden sein, das notwendi-

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gerweise (mandatorisch) in dieser Reihenfolge enthalten sein muß.

Die Schalteinheit:

Eine der Haupteigenschaften des erfindungsgemäßen Netzes besteht in der Verwendung von Schalteinheiten, deren Verbindungs-Anschlußpaare intern zur Einheit miteinander verbunden werden können, so daß, wenn kein Anschlußpaar mandatorisch ist, der AUS-Anschluß irgendeines Paares mit dem EIN-Anschluß irgendeines Paares verbunden werden kann - das bedeutet, er kann entweder mit dem EIN-Anschluß des eigenen Paares oder mit dem EIN-Anschluß irgendeines anderen Paares verbunden werden. Die interne Anordnung der Schalteinheit wird im allgemeinen so sein, daß die Anschlußpaare sequentiell angeordnet sind und vorzugsweise dafür gesorgt ist, daß irgendein AUS-Anschluß direkt mit irgendeinem EIN-Anschluß verbunden werden kann. Bei einer alternativen Anordnung, bei der die Anzahl der Kombinationen der Verbindungen zwischen Anschlüssen begrenzt ist, jedoch alle bei dem nachher beschriebenen Konfigurationsverfahren benutzte Kombinationen möglich sind, sind die Anschlußpaare sequentiell in einer geschlossenen Schleife angeordnet und ein Signal wird von jedem Anschlußpaar zu dem sequentiell folgenden Anschlußpaar geleitet, in der Weise, daß der AUS-Anschluß jedes Paares mit entweder dem EIN-Anschluß dieses Paares verbunden werden kann, oder mit dem von dem vorhergehenden Anschlußpaar zugeleiteten Signal (und so indirekt mit dem EIN-Anschluß dieses Anschlußpaares oder dem EIN-Anschluß eines vorhergehenden Anschlußpaares verbunden ist) , und das zu dem folgenden Anschlußpaar geleitete Signal kann entweder das an dem EIN-Anschluß dieses Paares empfangene oder das von dem vorhergehenden Anschlußpaar durchgeleitete Signal sein.

Obwohl theoretisch eine Anzahl von unterschiedlichen Arten von Schalteinheiten möglich ist, und jede so wenig oder so viel EIN/AUS-Anschlußpaare besitzen kann, wie es für die bestimmte auszuführende Aufgabe erforderlich ist, ist es - wie bereits be-

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sprochen - am bequemsten, wenn alle Schalteinheiten gleicher Art sind und mindestens vier und sehr bevorzugt nur vier Anschlußpaare haben , von denen eines ein mandatorisches Anschlußpaar ist. Der tatsächliche Aufbau einer solchen Schalteinheit kann relativ einfach gedacht werden, sobald das Konzept definiert wurde, jedoch sind einsichtigerweise manche Auslegungen nützlicher als andere. Die vorliegende Erfindung benutzt vorzugsweise eine Art von Schalteinheit mit mindestens vier Verbindungs-EIN/AUS-Anschlußpaaren, von denen eines mandatorisch ist, und diese Einheit enthält:

a) jedem EIN/AUS-Anschlußpaar zugeordnete Schaltmittel, wobei jedes der Schaltmittel als ein gedachter Mehrwegeschalter angesehen werden kann mit einem an einem Mittenkontakt angeschlossenen Kontaktarm, der in Anlage mit irgendeinem aus einer Mehrzahl von Außenkontakten bewegbar ist, um so den Mittenkontakt mit diesem zu verbinden, der Mittenkontakt mit dem AUS-Anschluß des Anschlußpaares verbunden ist und die Außenkontakte je einzeln mit dem EIN-Anschluß des gleichen Anschlußpaares und den EIN-Anschlüssen der relevanten anderen Anschlußpaare verbunden sind, mit der Maßgabe, daß die Verbindungen mit dem EIN-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares über ein gemeinsames Schaltmittel hergestellt sind, das die Verbindungen statt zu dem AUS-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares herzustellen erlaubt, wodurch mittels entsprechender Einstellung der Schaltmittel der AUS-Anschluß irgendeines Anschlußpaares über den Kontaktarm mit dem EIN-Anschluß irgendeines relevanten Anschlußpaares verbunden werden kann;

b) Steuermittel zum Bestimmen für jedes Schaltmittel, mit welchem der Außenkontakte der Kontaktarm in Anlage zu bringen ist, und damit, mit welchem der EIN-Anschlüsse der Mittenkontakt des Schaltmittels zu verbinden ist, und zum Bestimmen für die Umgehungsschaltmittel des mandatorischen Anschlußpaares, ob die Verbindungen zu seinem EIN-Anschluß statt zu dem AUS-Anschluß gemacht sind, und

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c) dem EIN-AnscnIuß jedes nichtmandatorischen Anschlußpaares zugeordnete Signalerfassungsmittel, welche Daten zu den Steuermitteln schaffen in Abhängigkeit von welchen teilweise die Bestimmung getroffen wird, welche Kontakte zu verbinden sind.

Eine weitere bevorzugte Form eines Schalters ist gleichartig, kann jedoch nicht als ein Mehrwege-Kontaktarmschalter angesehen werden, sondern als ein Überkreuzschalter mit zwei Kontaktarmen, die jeweils mit einem als ein AUS-Kontakt bezeichneten Kontakt verbunden sind und jeweils in Anlage mit einem von zwei Kontakten bewegbar sind, die als ein EIN-Kontakt bezeichnet sind, wobei einer der AUS-Kontakte mit dem AUS-Teil des zugehörigen Anschlußpaares verbunden ist und einer der EIN-Kontakte mit dem EIN-Teil des gleichen Anschlußpaares verbunden ist, und der zweite AUS-Kontakt mit dem zweiten EIN-Kontakt des Überkreuzschalter verbunden ist, der der dem in der Reihe folgenden Anschlußpaar in der Schalteinheit zugeordnet ist, (wobei die Anschlußpaare in der Einheit in diesem Falle gedanklich in einer geschlossenen Schleife der Reihe nach angeordnet sind) mit der Bedingung , daß in diesem Fall der dem speziellen Anschlußpaar zugeordnete Überkreuzschalter wahlweise durch direkte Verbindungen zwischen dem AUS-Anschluß dieses Anschlußpaares und dem zweiten AUS-Kontakt des in der Reihe vorangehenden Überkreuz schalters und zwischen dem EIN-Anschluß und dem zweiten EIN-Kontakt des in der Reihe folgenden Uberkreuzschalters ersetzt werden können.

Das Schaltmittel wurde anhand von zwei einfachen Analogienvon mechanischen Schaltern zur Herstellung elektrischer Verbindung beschrieben. Während natürlicherweise es wirklich eine von diesen beiden Analogien sein könnte, ist es bei der praktischen Ausführung (für elektrische Verbindungen) in der am meisten bevorzugten Weise ein vergleichbares Festkörper-, Halbleiter-Bauelement, das durch seine Natur schnell und zuverlässig genug

ist zur Verwendung in einer Schalteinheit, die in einem Computernetz eingesetzt ist. Es ist jedoch nicht unmöglich, für die Schalteinheit ein nichtelektrisches Schaltmittel zu benutzen - optische Schalter könnten am besten für Einheiten geeignet sein, die mit anderen Einheiten über optische Fasern verbunden sind - und im allgemeinen werden die Schaltmittel entsprechend der jeweiligen Aufgabe ausgelegt sein, auch wenn das jeweilige Schaltmittel hier als ein mechanisches Analogon eines elektrischen Schalters beschrieben ist.

Jedes Schaltmittel besitzt eine Vielzahl von Außenkontakten, die mit den EIN-Anschlüssen der relevanten Anschlußpaare verbunden sind (selbstverständlich eingeschlossen die EIN-Anschlüsse des eigenen Anschlußpaares). Welche Anschlußpaare hier relevant sind, hängt natürlich davon ab, welchen Anschlußpaaren das Schaltmittel zugeordnet ist; die Verbindbarkeit der Anschlußpaare miteinander wurde bereits besprochen, und es ist nicht nötig, darüber mehr zu sagen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung einer Schalteinheit, die mit mehr Einzelheiten nachfolgend beschrieben wird, sind Mittel zur Erzeugung von Signalen - "Anfrage-Verbindungs-"Signale (auch als "Testsignale" bekannt) und "Anfangs-"Signale - vorhanden, die bei der Gestaltung des Netzes benutzt werden (bevorzugt ist es die die Gestaltung einleitende Schalteinheit, die das Anfangssignal erzeugt, und es wird bevorzugt dieses Signal der Reihe nach zu jeder anderen in dem Netz verwendeten Schalteinheit weitergeleitet, wie später hier näher besprochen wird). Diese Signale müssen direkt oder indirekt jedem Anschlußpaar zugeführt werden. Zusätzlich ist es wünschenswert, daß der AUS-Anschluß jedes Anschlußpaares einfach unangeschlossen gelassen werden kann. Aus diesen beiden Gründen wird es weitgehend bevorzugt, wenn zusätzlich zu den mit den EIN-Anschlüssen der relevanten Anschlußpaare verbundenen Außenkontakten jedes Schaltarm-Schaltmitte 1-Analogon zwei Extra-Außenkontakte besitzt, von denen einer mit dem "Anfrage-Verbindungs-"Signalgenerator ver-

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bunden ist und der andere nicht angeschlossen ist. Falls kein mandatorisches Anschlußpaar vorhanden ist, sollte auch ein Extra-Außenkontakt mit dem "Anfangs-"Signalgenerator verbunden sein, während dann, wenn ein mandatorisches Anschlußpaar vorhanden ist, nur dessen Schaltarm-Schaltmittel-Analogon einen mit dem "Anfangs-"Signalgenerator verbindbaren Außenkontakt besitzen braucht.

Darüberhinaus wird es besonders bevorzugt, wenn jede Schalteinheit ihrem mandatorischen Anschlußpaar zugeordnet einen ganz separaten Steueranschluß enthält, durch den Steuersignale von der Station gesendet werden können, die über den Verbindungs-Pfad mit dem mandatorischen Anschlußpaar verbunden ist. Wie später erklärt wird, können durch diesen Anschluß von der zugeordneten Station übertragene Signale beispielsweise entweder die Schalteinheit zum Beginn des Gestaltungsvorganges "initialisieren", oder die Schalteinheit veranlassen, eine vorher festgelegte Gestaltung vorzugsweise während des nächstfolgenden Gestaltungsvorganges anzunehmen.

Damit die Einführung oder Entfernung einer Station am mandatorischen Anschlußpaar einer Schalteinheit das Netz nicht stören kann, sind dem Anschlußpaar zugeordnete Schaltmittel enthalten, die zulassen, daß eine direkte Verbindung zwischen den AUS- und EIN-Anschlüssen herzustellen ist, um so diese beiden zu überbrücken und damit das Anschlußpaar zu umgehen. Selbstverständlich wird diese Umgehung einem Signalverzögerungsmittel zugeordnet sein, um die jeweilige Verzögerung zu ersetzen, die durch die Station und den dort hinführenden Pfad normalerweise eingeführt wird.

Jeder AUS- oder EIN-Anschluß ist bisher so betrachtet worden, als wäre er eine Einzelklemme, mit der der Kanal an der externen Schalteinheitseite verbindbar ist, und ein AUS- oder EIN-Anschluß eines anderen Paares an der internen Seite der Schalteinheit. Tatsächlich kann jeder Anschluß eine solche einzelne Klemme sein.

Jedoch kann es in manchen Fällen erforderlich sein, die externen und internen Seiten jedes Anschlusses voneinander zu trennen, auch wenn sie elektrisch verbunden gehalten werden. Es kann tatsächlich erforderlich sein, die beiden Seiten eines Anschlusses sowohl körperlich als auch elektrisch dadurch zu trennen, daß eine geschaltete Verbindung zwischen den beiden errichtet wird. Das ist besonders in dem Fall mandatorischer Anschlußpaare zutreffend, wo es erforderlich ist, daß man die Innenseiten der beiden Anschlüsse überbrücken kann, während man gleichzeitig die Verbindung zwischen den Innen- und Außenseiten eines Anschlusses (oder beider Anschlüsse) auftrennt, denn dadurch kann eine Signalverschlechterung verhindert werden, die durch solche Faktoren wie der Wechselwirkung zwischen einem längs der Umgehung durchgeleiteten Signal und irgendeinem an einem der beiden Kanäle bestehenden Signal und durch Impedanz-Fehlanpassungseffekte entstehen kann.

Das Steuermittel bestimmt, wie jedes Schaltmittel einzustellen ist, und damit, wie die Schalteinheit intern zu verbinden ist. Das Steuermittel umfaßt üblicherweise ein Bauelement wie ein ROM-Chip, das eine Sammlung von vorbestimmten Kombinationen von Schaltmittel-Einstellungen speichern und abrufen kann. Die besondere abgerufene Kombination wird teilweise durch die Ausgangszustände der Signalaufnahmemittel und teilweise durch Steuersignale von der Station am anderen Ende des Verbindungspfades bestimmt, die an dem mandatorischen Anschlußpaar der Schalteinheit angeschlossen ist. Nach dem Abruf wird sie benutzt, die Schalteinheiten so zu betätigen, daß sie sich in der definierten Weise einstellen. Bei einer bevorzugten Ausführung können Steuersignale von der der Schalteinheit zugeordneten Station benutzt werden, um die Verwendung einer besonderen Schaltmitte1-Verbindungskombination zu erzwingen und so sicherzustellen, daß ein angesprochenes Schaltmittel oder mehrere Schaltmittel, das oder die den nichtmandatorischen Anschlußpaaren der Schalteinheit zugeordnet ist bzw. sind, in eine "Rückschleifen-"Verbindung gesetzt wird (d.h. der AUS-Anschluß des Anschlußpaares wird mit dem EIN-Anschluß des gleichen Anschlußpaares verbunden).

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Das Signalerfassungsmittel ist ein Mittel zum Erfassen der Anwesenheit oder Nichtanwesenheit eines Signales am EIN-Anschluß des zugehörigen Anschlußpaares. Das Signal kann ein Signal aus einer Anzahl von Signalarten sein. Während des Betriebs des Netzes wird es selbstverständlich irgendein Signal der für die Datenübertragung im Netz benutzten Art sein, und die Abwesenheit eines Signales leitet, wenn sie erfaßt wird, ein zu einer Umgestaltung führendes Abschalten des Netzes ein. Während der Gestaltung wird das Signal, wie im einzelnen später beschrieben wird, das Anfrage-Verbindungs-Signal oder Anfangssignal sein, und wenn diese auch als zwei getrennte besondere Signale erfaßt und gedeutet werden können, ist es ausreichend, ein bestimmtes Signal als das Anfangssignal zu erfassen und zu deuten, und jedes andere (Nicht-Anfangssignal) als das Abfrage-Verbindungssignal zu deuten.

Zwischenverstärker-Einheiten:

Ein Ringnetz besteht, wie bereits festgestellt wurde, aus einer Anzahl von Stationen, die (soweit es ihre Signaldurchleitungsfähigkeit betrifft) miteinander in einem Kreis oder einer geschlossenen Schleife durch die Verbindungszüge des Netz-Verbindungsmediums verbunden sind, wobei das Zusammenkoppeln der Netzverbindungen durch eine Reihe von Zwischenverstärker-Einheiten bewirkt wird. Die bei der vorliegenden Erfindung benutzte Schalteinheit ist der Teil der Anordnung, der die Anschlüsse zwischen Verbindungen herstellt, und wird zum größten Teil hier einfach als die "Schalteinheit" bezeichnet. Es wird jedoch bevorzugt bei der praktischen Ausführung die Schalteinheit (und ihre zugehörigen Steuermittel und Signalerfassungsmittel) eine Zwischenverstärker-Einheit sein, welche zusätzliche Fähigkeiten zu und über der bloßen Herstellung der erforderlichen Verbindungen besitzt, und dieser letztere Ausdruck wird auch dort, wo es angemessener ist, später benutzt.

Innerhalb jeder Zwischenverstärker-Einheit ist jedes Schaltmittel entsprechend mit den verschiedenen EIN- und AUS-Anschlüssen der

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relevanten Anschlußpaare verbunden. Obwohl diese Verbindungen direkte Verbindungen sein können zur Verwendung innerhalb eines Computernetzes (wo die zu schaltenden Signale schwache Digitalsignale sind), wird es in der Tat mehr bevorzugt, die Verbindung über entsprechende Verstärker zu leiten, die eine bestimmte Rausch-Immunität ergeben durch Ausgleichen der niedrigen Signalstärke und des verlustbehafteten Kanalmediums. So besitzt vorteilhafterweise jeder EIN-Anschluß einen Verstärker (einen Empfänger-Verstärker) durch den er mit den entsprechenden Außenkontakten jedes der Schaltmittel verbunden ist, während jeder AUS-Anschluß einen weiteren Verstärker (einen Ansteuer-Verstärker) besitzt, durch den er mit dem Mittenkontakt des zugeordneten Schaltmittels verbunden ist. Die für die verschiedenen Arten von Kanalmedien nötigen Verstärkerarten sind dem Fachmann wohlbekannt und bedürfen keiner weiteren Diskussion. Trotzdem: wenn die Kanäle Leitdrahtpaare sind, ist ein typisches Bauteil im Handel von der Firma Texas Instruments unter der Bezeichnung SN 75116 erhältlich, und dieses enthält sowohl Ansteuer- als auch Empfänger-Verstärker. Darüberhinaus kann, gerade so, wie die Signale eine Verstärkung brauchen, auch das Eingangssignal eine Zeitkorrektur benötigen, um mögliches Phasenzittern zu behandeln. Dementsprechend wird innerhalb jedes EIN-Anschlusses (und insbesondere nach irgendeinem Empfänger-Verstärker) vorteilhafterweise ein Signal-Regenerator eingesetzt, der die durchschnittliche Bit-Rate des ankommenden Signals errechnet und eine Kopie erzeugt, in der alle Zeitfehler ausgemerzt sind.

Nicht alle bei der Erfindung benutzten Zwischenverstärker-Einheiten brauchen Schalteinheiten der beschriebenen Art zu enthalten, und es kann in der Tat vorteilhaft sein, einige Zwischenverstärker-Einheiten zu benutzen, deren Innenverbindungen fixiert sind. Zum größten Teil enthalten jedoch die bei der Erfindung eingesetzten Zwischenverstärker-Einheiten Schalteinheiten der beschriebenen Art, und vorzugsweise sind alle diese Zwischenverstärker-Einheiten die gleichen Einheiten, wobei ihre Schalteinheiten vier Anschlußpaare enthalten (auch wenn nicht alle

vollständig ausgenutzt werden). Bei der nachfolgenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck "Zwischenverstärker-Einheit", wenn nichts anderes festgestellt ist, eine Einheit, die eine beschriebene Schalteinheit enthält: sie kann ggf. andere Bestandteile enthalten (wie z.B. Ansteuer/Empfänger-Verstärker und Signalregeneratoren) .

Netz-Gestaltung:

Die bei dem erfindungsgemäßen Netz benutzte Zwischenverstärker-Einheit ermöglicht eine Gestaltung des Netzes als ein Ring, so daß eine kreisförmige Verbindung besteht, die seriell alle Einheiten so zusammenschließt, daß sie miteinander durch die verschiedenen Verbindungspfade zwischen den Anschlußpaaren der unterschiedlichen Einheiten verbunden sind, und dieser Ring diese kreisförmige Verbindung - ist ohne Rücksicht auf die tatsächliche körperliche Anordnung der Einheiten relativ zueinander ableitbar. Beispielsweise ist in dem sehr einfachen Fall, bei welchem vier Zwischenverstärker-Einheiten so angeordnet sind, daß drei von ihnen (1, 2 und 3) an den Spitzen eines Dreieckes sitzen und die vierte (4) sich benachbart zur durch die Einheit 3 eingenommenen Spitze befindet, und die durch Verbindungspfade miteinander verbunden sind, die längs den Seiten des Dreieckes (1-2-3-1) und von Einheit 3 zu Einheit 4 laufen, die kreisförmige Verbindung zwischen allen vier Einheiten so, daß sie beispielsweise eine Seite des Pfades von 4 zu 3, eine Seite von 3 zu 2, von 2 zu 1 und von 1 zu 3 umfaßt, und an dieser Stelle schleift die Verbindung über die andere Seite des Pfades von drei zu 1, die andere Seite von 1 zu 2, von 2 zu 3 und von 3 zu 4 ... und so zurück zum Anfang. Einige einfache Beispiele, ähnlich dem eben besprochenen, werden später in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.

Darüberhinaus ist es zwar möglich, das Netz durch ein Verfahren zu gestalten, das dem Einschluß von nur so viel der möglichen Verbindungen zwischen Verstärkern verursacht, wie tatsächlich zur Errichtung des Ringes notwendig sind (wobei einige Verbindungsmöglichkeiten vollständig unbenutzt bleiben), jedoch wird

dies nicht bevorzugt. Stattdessen ist es sehr vorteilhaft, alle verfügbaren Verbindungen in den Ring aufzunehmen, auch wenn ihre Anwesenheit nicht insgesamt notwendig ist, da auf diese Weise alle diese Verbindungen erprobt und deswegen als wirksam bekannt sind und benutzungsfähig im Falle eines irgendwo auftretenden Netz-Versagens.

Es ist zu sehen, daß der Fall mit einem Gitternetz von bis zu etwa 50 Zwischenverstärkereinheiten etwas komplexer ist. Die Gestaltung - das "Errichten" - eines solchen Netzes ist jedoch vergleichsweise einfach, und ein entsprechendes Gestaltungsverfahren kann in breiter Weise als eines definiert werden, bei dem, wenn eine bestimmte Station willkürlich als die Primärstation bezeichnet und durch ihre eigene Zwischenverstärker-Einheit in das Netzwerk aufgenommen wird, diese Einheit dazu gebracht wird, die Anschlußpaare der Einheit der Reihe nach abzufragen - dies kann in beiden Richtungen längs der gedachten Anschlußpaarfolge, wie später erklärt, geschehen - um zu sehen, ob jedes Paar durch einen Verbindungspfad mit einem Gerät (Station oder Zwischenverstärker-Einheit) verbunden ist, und falls irgendein solches Gerät antwortet, dann wird dieses Gerät in dem Netzwerk längs des bestimmten Verbindungspfades angeschlossen und darauffolgend veranlaßt, seine eigenen (etwa vorhandenen) Anschlußpaare in gleicher Weise der Reihe nach abzufragen, wobei dieses geschieht, bevor das nachfolgende Gerät sein der Reihe nach nächstes Anschlußpaar abfragt, usw., bis alle Zwischenverstärker-Einheiten und Stationen (und selbstverständlich die dazwischenliegenden Verbindungspfade) getestet und entweder als annehmbar, fehlerhaft oder nicht vorhanden festgestellt wurden, und wenn das erste zutrifft, in das Netz aufgenommen sind, um elektrisch die Geräte und die dazwischenliegenden Verbindungsnetze zu einem geschlossenen Ring zu verbinden.

Wenn eine Zwischenverstärker-Einheit kein mandatorisches Anschlußpaar besitzt, dann kann der AUS-Anschluß irgendeines Paares mit dem EIN-Anschluß irgendeines Paares verbunden werden, und es

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besteht keine Präferenz für die Richtung, in der die Abfolge der Anschlußpaare abgefragt wird. Wenn jedoch eine Einheit ein mandatorisches Anschlußpaar besitzt, dann ist es möglich, den AUS-Anschluß irgendeines Paares mit den EIN-Anschlüssen nur der Anschlußpaare verbindbar zu machen, die in der Reihe näher zum mandatorischen Paar liegen. Als eine Konsequenz muß die Abfrage der Anschlußpaare während der Netzgestaltung in einer Reihe stattfinden, deren Richtung zur ansteigenden Verbindungsfähigkeit der Anschlußpaare der Einheit geht.

Dieses Verfahren ist allgemeiner als nur auf die erfindungsgemäßen Netze anwendbar. Insbesondere ist das Verfahren auf jedes Netz ähnlich denen der Erfindung anwendbar, äußer wenn es eine Minimalanforderung besitzt, daß jede aus einer Anzahl ausgewählter Einheiten in der definierten Weise durch mindestens zwei statt drei Pfade mit anderen Einheiten verbunden ist (in welchem Fall die minimale Anzahl von Einheiten im Netzwerk 2 statt 3 beträgt.

Auf einer mehr ins einzelne gehenden Ebene ist das erfindungsgemäße Gestaltungsverfahren etwas unterschiedlich in Abhängigkeit davon, ob das Netzwerk Zwischenverstärker-Einheiten besitzt, die mandatorische Anschlußpaare haben oder nicht.

Das Verfahren zum Gestalten eines Netzwerkes, bei dem die Zwischenverstärker-Einheiten keine mandatorischen Anschlußpaare besitzen, und bei dem eine besondere Station willkürlich als die primäre Station bezeichnet ist und in das Netzwerk über eine Zwischenverstärker-Einheit aufgenommen wird, die entsprechend als die primäre Zwischenverstärker-Einheit bezeichnet wird (alle anderen Stationen und alle anderen Zwischenverstärker-Einheiten werden dann als sekundäre Stationen bzw. Einheiten bezeichnet) ist ein Verfahren, bei welchem:

A 1) die primäre Station den Betrieb des Netzes durch Aussenden eines "Abfrage-Verbindungs-"Signals zu seiner Zwischenverstärker-Einheit initiiert und eine Quittierung in Form

des gleichen Signales von ihrer Zwischenverstärkereinheit erwartet;
A 2) auf Empfang der Quittierung hin die primäre Station dann an ihre Zwischenverstärkereinheit ein Anfangssignal sendet und eine Quittierung in Form des gleichen Signales von ihrer Zwischenverstärkereinheit erwartet; und

A 3) wenn die primäre Station die letztere Quittierung erhält, das Netz gestaltet ist;

B ) auf Empfang eines Abfrage-Verbindungs-Signals am EIN-Anschluß irgendeines Anschlußpaares durch eine Zwischenverstärkereinheit hin,
entweder

B 1) falls die Einheit irgendwelche andere Signale weder empfängt noch sendet, eine Quittierung in Form des gleichen Signales zu dem AUS-Anschluß des gleichen Anschlußpaares aussendet und ein "Anfangs-" Signal an dem EIN-Anschluß erwartet,
oder

B 2) falls die Einheit irgendwelche andere Signale empfängt oder sendet,
i) falls dieses Abfrage-Verbindungs-Signal an dem EIN-Anschluß eines Anschlußpaares empfangen wurde, zu dessen AUS-Anschluß die Einheit schon ein Abfrage-Verbindungs-Signal sendet, den EIN-Anschluß. des der Reihenfolge nach letzten aktiven Anschlußpaares (ein "aktives Anschlußpaar" ist ein Anschlußpaar, an dem die Einheit das Anfangssignal empfing und das sie nicht durch Verbinden seines EIN-Anschlusses mit seinem AUS-Anschluß zurückgeschleift hat) mit dem AUS-Anschluß verbindet, stattdessen das "Anfangs-Signal" zu dem AUS-Anschluß sendet und eine Quittierung in Form des gleichen Signales an dem EIN-Anschluß erwartet; oder ii) falls das Abfrage-Verbindungs-Signal an dem EIN-Anschluß eines Anschlußpaares empfangen wurde, zu dessen AUS-

Anschluß die Einheit nicht irgendein Signal sendet, diesen EIN-Anschluß mit diesem AUS-Anschluß verbindet, so das Paar zurückschleift, und das Paar als benutzt markiert;
C) auf Empfang eines Anfangs-Signales an dem EIN-Anschluß irgendeines nicht zurückgeschleiften Anschlußpaares durch eine Zwischenverstärkereinheit hin die Einheit entweder

C 1) ein Abfrage-Verbindungs-Signal zu dem AUS-Anschluß des in der Reihenfolge nächsten unbenutzten (nicht zurückgeschleiften) Anschlußpaares aussendet und eine Quittierung in Form des gleichen Signales am EIN-Anschluß des Anschlußpaares erwartet, und

falls innerhalb einer vorbestimmten Zeit keine solche Quittierung vorhanden ist, das ausgewählte Anschlußpaar zurückschleift, das Abfrage-Verbindungs-Signal zu dem AUS-Anschluß des in der Reihenfolge nächsten benutzten nichtmandatorischen Anschlußpaares sendet und die Quittierung an dem EIN-Anschluß des Anschlußpaares erwartet, wobei diese Stufe wiederholt wird, bis eine Quittierung vorhanden ist,
oder

C 2) falls das in der Reihenfolge nächste nicht zurückgeschleifte Anschlußpaar das ursprüngliche Anschlußpaar ist, an dessen EIN-Anschluß die Einheit zuerst das Anfangssignal empfing, den EIN-Anschluß des letzten aktiven Anschlußpaares mit dem AUS-Anschluß des ursprünglichen Anschlußpaares verbindet.

Das Verfahren zur Gestaltung eines Netzes, bei dem die Zwischenverstärkereinheiten mandatorische Anschlußpaare besitzen, und diese zur Herstellung von Verbindungen mit allen Stationen benutzt werden, und bei dem eine besondere Station willkürlich als die primäre Station bezeichnet ist und in das Netzwerk durch eine entsprechend als primäre Zwischenverstärkereinheit bezeichnete Zwischenverstärkereinheit aufgenommen ist (wobei alle anderen Stationen und alle anderen Zwischenverstärkereinheiten dann als

sekundär bezeichnet werden) ist ein Verfahren, bei dem:

A 1) die primäre Station den Betrieb des Netzes durch Aussenden eines "Initialisierungs-"Signals an einen Steuerpfad zu ihrer Zwischenverstärkereinheit initiiert, das die Einheit veranlaßt, einen Anschlußpaar-Abfragevorgang gleichartig zu dem vorstehend für eine kein mandatorisches Anschlußpaar enthaltende Zwischenverstärkereinheit beschriebenen auf Empfang des Anfangssignals von ihrer Station zu beginnen (durch Aussenden eines Abfrage-Verbindungs-Signals zu dem AüS-Anschluß des der Reihenfolge nach ersten Anschlußpaares usw.), und

A 2) wenn die primäre Zwischenverstärkereinheit das Anfangssignal am EIN-Anschluß des schließlich in der Reihenfolge letzten aktiven Anschlußpaares empfängt (hier ist ein "aktives Anschlußpaar" ein Anschlußpaar, an dem die Einheit das Anfangssignal empfing und das Paar nicht durch Verbinden seines EIN-Anschlusses mit seinem AUS-Anschluß zurückschleifte, oder ein Paar, das das mandatorische Anschlußpaar ist), sie den Anschluß mit dem AUS-Anschluß des zu der primären Station führenden mandatorischen Anschlußpaares verbindet, sie den EIN-Anschluß dieses mandatorischen Anschlußpaares mit dem AUS-Anschluß des der Reihenfolge nach ersten aktiven Anschlußpaares verbindet, und das Netzwerk gestaltet ist;

B) auf Empfang eines Abfrage-Verbindungs-Signales an dem EIN-Anschluß irgendeines nichtmandatorischen Anschlußpaares durch die Zwischenverstärkereinheit,

B 1) falls die Einheit irgendwelche andere Signale weder empfängt noch sendet, die Einheit eine Quittierung in Form des gleichen Signales an dem AUS-Anschluß des gleichen Anschlußpaares sendet und ein "Anfangs-"Signal an dem EIN-Anschluß erwartet, sonst

B 2) falls die Einheit irgendwelche andere Signale empfängt oder sendet, dann
i) falls dieses Anfrage -Verbindungs-Signal an dem EIN-

Anschluß eines Anschlußpaares empfangen wurde, zu dessen AUS-Anschluß die Einheit schon das Anfrage-Verbindungs-Signal sendet, die Einheit den EIN-Anschluß des der Reihenfolge nach letzten aktiven Anschlußpaares (an welchem sie das Anfangssignal empfing und das sie nicht zurückschleifte) mit dem AUS-Anschluß verbindet (und, falls der EIN-Anschluß zu einem mandatorisehen Anschlußpaar gehört, den AUS-Anschluß des mandatorischen Paares mit dem EIN-Anschluß des der Reihe nach vorhergehenden aktiven Anschlußpaares verbindet), stattdessen das "Anfangs-"Signal zu dem AUS-Anschluß sendet und eine Quittierung in Form des gleichen Signales am EIN-Anschluß erwartet, oder

ii) falls dieses Abfrage-Verbindungs-Signal an dem EIN-Anschluß eines Anschlußpaares empfangen wurde, zu dessen AUS-Anschluß die Einheit kein Signal sendet, diesen EIN-Anschluß mit diesem AUS-Anschluß verbindet, so das Paar zurückschleift und das Paar als benutzt markiert, C) auf den Empfang eines Anfangssignales am EIN-Anschluß irgendeines nicht zurückgeschleiften, nichtmandatorischen Anschlußpaares durch eine Zwischenverstärkereinheit hin die Einheit
entweder

C 1) ein Abfrage-Verbindungs-Signal zu dem AUS-Anschluß des der Reihenfolge nach nächsten nicht zurückgeschleiften nichtmandatorischen Anschlußpaares sendet und eine Quittierung in Form des gleichen Signales an dem EIN-Anschluß des Anschlußpaares erwartet, und

falls innerhalb einer vorbestimmten Zeit keine solche Quittierung vorhanden ist, das ausgewählte Anschlußpaar zurückschleift, das Abfrage-Verbindungs-Signal zu dem AUS-Anschluß des in der Reihenfolge nächsten unbenutzten nichtmandatorischen Anschlußpaares sendet und die Quittierung am EIN-Anschluß des Anschlußpaares erwartet, wobei diese Stufe wiederholt wird, bis eine Quittierung vorhanden ist; oder

io

C 2) falls das in der Reihenfolge nächste nicht zurückgeschleifte nichtmandatorische Anschlußpaar das ursprüngliche Anschlußpaar ist, an dessen EIN-Anschluß die Einheit zuerst das Anfangssignal empfing, den EIN-Anschluß des der Reihenfolge nach letzten aktiven Anschlußpaares mit dem AUS-Anschluß des ursprünglichen Anschlußpaares über den AUS- und EIN-Anschluß irgendeines zwischenliegenden mandatorischen Anschlußpaares verbindet.

Wenn ein Netz sowohl Zwischenverstärkereinheiten mit mandatorischen Anschlußpaaren als auch Zwischenverstärkereinheiten ohne mandatorische Anschlußpaare enthält, dann wird natürlich das Gestaltungsverfahren eine logische Mischung der Vorgänge für mandatorische Paare und keine mandatorische Paare enthaltende Einheiten sein. Wie leicht einzusehen, werden sich die beiden Vorgänge nur dann bedeutsam unterscheiden, wenn die primäre Station zufällig mit der Zwischenverstärkereinheit über ein mandatorisches statt über ein nichtmandatorisches Anschlußpaar verbunden ist.

Wie vorstehend angeregt, kann es wünschenswert sein, die internen Verbindungen irgendeiner Zwischenverstärkereinheit vor-einzustellen, um eine bestimmte Gestaltung dem Netz aufzuzwingen. Diese Fähigkeit könnte nützlich bei der Erprobung des Systems sein, oder dann, wenn es vorteilhaft war, das Netz in eine Anzahl von kleineren autonomen Ringen aufzuteilen, die durch einzige wohldefinierte Verbindungen verbunden sind. Ein bequemer Weg zum Erreichen voreingestellter Gestaltung besteht darin, zuerst frei das Netz zu gestalten, und dann für eine Station eine Voreinstell-Information zu den relevanten anderen Stationen auszugeben, aufgrund der verfahren werden soll, wenn das nächste Netz gestaltet wird (so daß die Zwischenverstärkereinheiten dieser Stationen in entsprechender Weise ihre Anschlußpaare verbinden), und drittens mit der einen Station dann vorsätzlich das Netz abzuschalten, so daß nach Neu-Umgestaltung es die erwünschte voreingestellte Gestalt besitzt.

Jedesmal, wenn eine Gestaltung (oder Wieder-Umgestaltung) irgendeines Netzes notwendig ist, wird eine Station willkürlich als die Primärstation ausgewählt, um die Verantwortlichkeit der Initiierung der Gestaltung zu übernehmen. Jedoch sind alle Stationen vorzugsweise fähig, eine Gestaltung (und eine Wieder-Umgestaltung) zu initiieren, und deswegen wird, um alle Versuchsvorgänge sofort zu verhindern, es so eingerichtet, daß auf Schalten an dem Netzwerk hin oder auf die Entdeckung eines Fehlerzustandes während des Betriebes hin, der eine Wiederumgestaltung nötig macht, jede Station programmiert ist, eine Gestaltungsinitiierung nach einer Zeit zu versuchen, deren Länge von der Station selbst abhängt. Wenn alle diese Zeitlängen (die "Aus-Zeiten") ausreichend unterschiedlich sind, wird immer die verbleibende Station mit der kürzesten Aus-Zeit die Gestaltung initiieren. Die kürzeste Aus-Zeit kann selbstverständlich irgendeiner Station zugeordnet werden.

Es kann der Fall sein, daß während des Betriebs ein Netzbestandteil - eine Station, eine Zwischenverstärkereinheit oder eine Verbindung - versagt, und der Ring unterbrochen ist. Wie bereits festgestellt, ist es denkbar, daß die Zwischenverstärkereinheit, die bemerkt, daß sie nicht länger ein Signal an dem EIN-Anschluß eines Anschlußpaares empfängt, dessen AUS-Anschluß sie ein Signal sendet, in Aktion tritt durch Neuleiten ihres Ausgangssignales an dem "versagenden" Anschlußpaar vorbei zu dem der Reihenfolge nächsten Anschlußpaar. Und - obwohl Unterschiede in dem Ansprechverhalten der Bauelemente dies abändern können - ist die Zwischenverstärkereinheit, die wahrscheinlich das Versagen zuerst bemerkt, die am nächsten zu der Fehlerstelle gelegene Einheit, so daß nur ein kleiner Anteil des Netzes durch diese Um- und Neuleitung abgeschaltet werden muß. Jedoch wird in den meisten Fällen eine andere Gestaltung des Netzes vorhanden sein, die eine Umgehung der Fehlstelle ermöglicht, so daß keine Teile des Netzes abgeschaltet werden, und tatsächlich besteht in dieser Fähigkeit des Umgehens von Fehlstellen der Hauptvorteil dieses Netzes gegenüber

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dem Stand der Technik. Es ist deswegen zu bevorzugen, nicht partiell unter teilweisem Abschalten des Netzes umzugestalten, sondern stattdessen insgesamt das gesamte Netz neu umzugestalten (wobei eine solche Umgestaltung zu einer System-Überwachungseinheit berichtet werden sollte, um sicherzustellen, daß der Fehler repariert wird). Die Umgestaltung wird in genau der gleichen Weise wie die Gestaltung erledigt, es sei denn daß sie automatisch initiiert wird, wenn jede Zwischenverstärkereinheit einzeln einen Verlust bei einem zurückgekehrten Signal erfaßt und in einen Wartezustand geht (in welchem keine Signale an irgendeinem Pfad gesendet werden) für eine ausreichende Zeit, so daß, wenn sie diesen Zustand zum Beginn einer Neu-Umgestaltung verläßt, alle Zwischenverstärkereinheiten in gleicher Weise in den Wartezustand eingetreten sind. Wenn jede Einheit den Wartezustand verläßt, signalisiert sie ihrer zugeordneten Station (falls vorhanden) ihre Aus-Zeit zu beginnen, und die erste ihre Aus-Zeit beendende Station initiiert die Gestaltung.

Verschiedene Ausführungsbeispiele nach dem Stand der Technik und Ausführungen der Erfindung werden nun nur als Beispiele mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in welcher:

Figuren IA, B und C die drei Hauptarten von Netz-Topologie zeigen; Figuren 2A, B, C und D vier Arten "fortgeschrittener" Ringnetze zeigen;

Figuren 3A, B und C verschiedene Zustände eines einfachen erfindungsgemäßen Ringnetzes zeigen mit einer körperlichen Anordnung, die sehr der des Ringnetzes nach Figur 2 gleicht; Figuren 4A bis 4G Einzelheiten eines unterschiedlichen einfachen Netzes ähnlich dem nach Figur 3C zeigen; Figur 5 vollständig ein kleines örtliches Bereichsnetz entsprechend der Erfindung zeigt;

Figuren 6A, B und C Einzelheiten von drei erfindungsgemäßen Schalteinheiten zeigen (jeweils ein Schaltarmtyp ohne bzw. mit mandatorischen Anschlußpaaren und ein Überkreuzungstyp); Figuren 7A, B, C, D, E und F die verschiedenen bei einer Schalt-

einheit ähnlich der nach Figur 6 möglichen internen Verbindungsanordnungen zeigen;

Figur 8 weitere Einzelheiten einer Schalteinheit der in Figur 6B gezeigten Art zeigt;

Figur 9 ein Blockschaltbild eines Signalerfassungsmittels zur Verwendung in der Schalteinheit nach Figur 8 ist; und Figur 10 ein Blockschaltbild eines Steuermittels zur Verwendung in der Schalteinheit nach Figur 8 zeigt.

Die erfindungsgemäßen, in der Zeichnung dargestellten Netze benutzen zum größten Teil Schalteinheiten mit jeweils einem mandatorischen Anschlußpaar. Nur zur Bequemlichkeit sind die Einheiten so dargestellt, daß ihre Anschlußpaarfolge im Gegenuhrzeigersinn dargestellt ist, so daß die Netzgestaltung im Uhrzeigersinn bewirkt wird.

(Bei der folgenden Beschreibung sind im englischsprachigen Original einige Bezugszeichen in Klammern angegeben, diese Klammern wurden bei der nachfolgenden Figurenbeschreibung gemäß deutscher Patentpraxis weggelassen.)

Die frühesten Netze benutzten die Stern-Topologie, deren wesentliche Bestandteile in Figur IA gezeigt sind. Bei einem Sternnetz ist ein Zentralschalter 10 durch Verbindungspfade 11 mit einer Anzahl von außenliegenden Stationen 12 verbunden. Falls der Zentralschalter 10 versagt, versagt das gesamte Netz, jedoch wird nur der betreffende Zweig des Netzes verlorengehen, wenn ein Pfad 11 oder eine Station 12 versagt.

Figur IB zeigt die Bestandteile der gegenwärtig populären Bus-Topologie. Der Bus ist ein linearer Verbindungspfad 13, an dem an verschiedenen Stellen 14 in Längsrichtung eine Anzahl von Seitenzweigen 15 zu außenliegenden Stationen 16 angebracht sind. Es besteht kein komplexer Zentralschalter wie der Schalter 10 in Figur IA, jedoch kann eine Unterbrechung in dem Bus 13 den Verlust verschiedener Stationen 16 mit sich bringen.

In Figur IC ist ein Netz mit Ring-Topologie gezeigt. Der Ring besteht aus einer Folge von Zwischenverstärkern 17, die durch einen Ringpfad 18 verbunden ist, und an jedem Zwischenverstärker ist eine Station 19 angebracht. Daten werden um den Ring von Zwischenverstärker zu Zwischenverstärker nur in eine Richtung weitergeleitet. Falls ein Zwischenverstärker 17 oder eine Ringverbindung 18 versagt, versagt das gesamte Netz.

Ringnetze besitzen beträchtliche Vorteile, jedoch erweist sich ihr gesamtes Versagen beim Versagen einer Verbindung oder eines Zwischenverstärkers als extrem nachteilig. Verschiedene abgewandelte Ringe wurden zur Behandlung dieses Problemes entworfen.

Der Ring nach Figur 2A ist ein Umgehungs- oder Bypass-Ring. Jeder Zwischenverstärker enthält eine durch ein (nicht dargestelltes, jedoch durch die gestrichelte Linie 22 symbolisiertes) Relais offengehaltene Umgehungsleitung 21 oder einen solchen Bypass, wobei das Relais nur solange erregt wird, wie der Zwischenverstärker selbst richtig arbeitet. Falls der Zwischenverstärker versagt, fällt das Relais ab, der Bypass wird geschlossen, und alle an diesen Zwischenverstärker gerichtete Daten werden um ihn herum längs des Bypasses zum nächsten Zwischenverstärker geleitet, Dieses System hat keine Maßnahmen für Verbindungs-Versagen.

Eine Abwandlung des Bypass-Ringes ist der Stern-Ring nach Figur 2B, bei dem alle Bypass-Verbindungen und ihre Relais zu einer einzigen zentralen Einheit 23 zusammengefaßt sind. Diese Veränderung kann auf Verbindungs-Versagen reagieren, da sowohl ein Verbindungs- wie ein Zwischenverstärker-Versagen das Relais abfallen läßt und so den Bypass ins Spiel bringt. Eine andere Abwandlung ist der verflochtene Ring nach Figur 2C, bei dem jeder Zwischenverstärker 17 mit dem übernächsten Zwischenverstärker durch eine Ersatzleitung 24 verbunden ist, welche die beiden Zwischenverstärker an ihren Enden in den Ring einbringen kann, falls der dazwischenliegende Verstärker (oder seine Verbindungen) versagen.

Eine alternative Bypass-Abwandlung ist der Doppel-Ring nach Figur 2D. Hier sind ausgewählte (in der Darstellung sind es alle) Zwischenverstärker miteinander durch Verbindungen 25 verbunden, die einen Hilfsring bilden, der normalerweise unbenutzt ist. Falls ein Versagen (beispielsweise bei 26) in dem Hauptring auftritt, dann benutzt der letzte arbeitende Zwischenverstärker den Hilfsring, um die Daten um die Schaltung (in der entgegengesetzten Richtung) herum zu dem ersten arbeitenden Zwischenverstärker an der anderen Seite der Fehlstelle zu schicken, woraufhin von dort der Hauptring wieder benutzt wird. Sobald das erste Versagen aufgetreten ist, und der Hilfsring in Gebrauch genommen, ist das System nun ein einfacher (jedoch verformter) Ring und kann keine weiteren Versagensstellen mehr aufnehmen.

Figuren 3 bis 10 beziehen sich auf Netze der erfindungsgemäßen Art. In allen Figuren 3 sind fünf Stationen S gezeigt, die jeweils mit einer eigenen Zwischenverstärkereinheit R verbunden sind, und die Verstärker selbst sind wieder miteinander in erfindungsgemäßer Weise verschaltet und verbunden, und zwar auf unterschiedliche Art (in Figur 3C ist eine sechste Zwischenverstärkereinheit enthalten, an der keine Station angeschlossen ist). In jedem Fall wurde der Ring entsprechend dem bevorzugten, später beschriebenen Verfahren unter Benutzung des Algorithmus' "Nimm den nächsten Pfad nach links" gestaltet, und diese Gestaltung wurde von der mit S bezeichneten Station initiiert.

Figur 4A zeigt den grundsätzlichen physikalischen Umriß eines Netzes, das in der allgemeinen Auslegung dem nach Figur 3C gleichwertig ist. Das Netz besitzt fünf Stationen Sl bis S5, jede mit ihrem eigenen Zwischenverstärker Rl bis R5, einen gesonderten Zwischenverstärker R6 und verschiedene Pfade Pl-5, P2-3 etc. zwischen bestimmten Zwischenverstärkern. Jeder Zwischenverstärker ist ein Vieranschluß-Zwischenverstärker (wobei hier "Anschluß" in der Bedeutung "Anschlußpaar" benutzt ist), jedoch ist bei den Zwischenverstärkern R2, R3 und R6 jeweils ein Anschluß nicht verbunden, und in dem Zwischenverstärker R4 sind zwei Anschlüsse nicht ver-

bunden.

Um die Figuren übersichtlich zu halten sind nur einige der relevanten Bezugszeichen in den weiteren Figuren 4B bis 4G benutzt.

Der Ring nach Figur 4B wurde unter Benutzung eines Verfahrens gestaltet, das anders als das vorher beschriebene bevorzugte Verfahren ist (dieses bevorzugte Verfahren wurde für den Ring nach Figur 4C benutzt), und jeder Zwischenverstärker ist - durch den Ring - nur einmal verbunden. Beginnt man mit der Station Sl, so verläuft der Ring folgendermaßen: Sl - Rl - R2 - S2 - R2 - R3 - S3 R3 - R6 - R5 - R4 - S4 - R4 - R5 - S5 - R5 - R6 - R3 - R2 - Rl Sl. Die Pfade Pl - 5 und Pl - 6 sind überhaupt nicht benutzt.

Dieser Ring ist akzeptierbar, da jedoch gewisse Pfade nicht benutzt sind, können sie versagen, ohne daß das System es bemerkt

- und, wenn sie dann benötigt werden (beispielsweise wegen eines Hauptpfad-Versagens), werden sie sich als wertlos erweisen.

Der Ring nach Figur 4C (der in seiner physikalischen Auslegung identisch mit dem nach Figur 3C ist) löst dieses Problem. Er wird durch das vorher beschriebene bevorzugte Verfahren aufgestellt, bei dem jeder Zwischenverstärker längs jedes möglichen Pfades der Reihe nach abgefragt wird (der Algorithmus war hier "Nimm den nächsten Pfad nach links"), und alle Pfade werden dann in den Ring aufgenommen. Die Ordnung der Bestandteile ist nun die folgende:

Sl - Rl - R2 - S2 - R2 - R3 - S3 - R3 - R6 - R5 - R4 - S4 - R4 R5 - S5 - R5 - Rl - R5 - R6 - Rl - R6 - R3 - R2 - Rl - Sl und dies wird (unter der Annahme, daß keine Zwischenverstärkerexnheit einen mandatorischen Anschluß enthält) durch einen Gestaltungsvorgang, der teilweise wie folgt verläuft, erreicht: 1) Sl wird willkürlich zur Initiierung der Gestaltung ausgewählt, sendet das Anfrage-Verbindungs-Signal zu ihrem Zwischenverstärker Rl, und erwartet dessen Rückkehr.

2) Rl leitet das Anfrage-Verbindungs-Signal zu Sl zurück.

3) Sl sendet dann das Anfangssignal zu Rl und wartet auf dessen Rückkehr.

4,5) Rl sendet das Anfrage-Verbindungs-Signal an R2, welche das Signal zurücksendet.

6) Rl sendet dann das Anfangssignal an R2, und wartet auf dessen Rückkehr.

7,8, R2 fragt nun S2 ab durch Aussenden des Abfrage-Verbindungs-' Signals, und, wenn S2 dieses zurücksendet, läßt sie das Anfangssignal folgen, welches S2 unmittelbar zurücksendet.

11) R2 sendet dann das Anfrage-Verbindungs-Signal zu dem AUS-Anschluß des unbenutzten Pfades P2X und, da in der vorbestimmten Zeit keine Rückkehr desselben erfolgt, schleift sie dieses Anschlußpaar zurück.

12...) R2 fragt dann R3 ab.
R3 fragt S3 ab.

R3 fragt nun den unbenutzten Pfad P3X ab, und schleift dieses Anschlußpaar zurück, wenn keine Antwort empfangen wird. R3 fragt dann R6 ab.
R6 fragt dann R5 ab.
R5 fragt R4 ab.

R4 fragt zuerst am unbenutzten Pfad P4Xa, dann am unbenutzten Pfad P4Xb (schleift beide zurück) und hat schließlich beim Abfragen von S4 Erfolg. Sie verbindet dann den EIN-Anschluß des dem Pfad P4-5 zugeordneten Anschlußpaares mit dem AUS-Anschluß des S4 zugeordneten Anschlußpaares, und den EIN-Anschluß des letzteren Anschlußpaares mit dem AUS-Anschluß des R5 zugeordneten Anschlußpaares (das zum Pfad P4-5 führt), und in dieser Weise wird das Anfangssignal zu R5 zurückgesendet .

-TT- :

R5 fragt S5 ab.

R5 fragt dann Rl ab, welche unmittelbar das relevante Anschlußpaar zurückschleift.
R5 sendet nun das Anfangssignal an R6. R6 "fragt" nun an Pfad P6X "ab", schleift diesen Pfad zurück und fragt Rl ab.
Rl schleift den Pfad zurück.

R6 sendet nun das Anfangssignal an R3, R3 sendet das Signal an R2 und R2 sendet es an Rl.

Schließlich ignoriert Rl beide zurückgeschleiften Pfade Pl-5 und Pl-6 und sendet das Anfangssignal an Sl zurück.

Damit ist die Gestaltung vollendet.

Falls jedoch jede Station mit ihrer Zwischenverstärkereinheit durch ein mandatorisches Anschlußpaar (R6 besitzt kein mandatorisches Anschlußpaar) verbunden ist, dann läuft der Gestaltungsvorgang, obwohl sehr ähnlich, trotzdem unterschiedlich ab, und zwar auf folgende Weise:

1) Sl wird willkürlich zum Initiieren der Gestaltung ausgewählt und "initialisiert" ihren Zwischenverstärker Rl.

2) nicht anwendbar

3) nicht anwendbar

6) Rl sendet dann ihr intern erzeugtes Anfangssignal an R2 und wartet seine Rückkehr ab.

7,8, nicht anwendbar
9,10)

11) R2 fragt dann R3 ab und auf Rückempfang des Abfrage-Verbindungssignales bindet sie den mandatorischen Anschluß

an S2 in den Ring (unter Wirksamkeit von dessen Bypass) durch Verbinden des EIN-Anschlusses des dem Pfad Pl-2 zugeordneten Anschlußpaares von R2 mit dem AUS-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares, und des EIN-Anschlusses dieses letzteren Anschlußpaares mit dem AUS-Anschluß des dem Pfad P2-3 zugeordneten Anschlußpaares; das empfangene Anfangssignal wird weiter an R3 gesendet.

R3 fragt zuerst den unbenutzten Pfad P3X ab, schleift ihn zurück.

R3 fragt dann R6 ab und schleift den mandatorischen Anschluß für S3 (mit Bypass) ein.
R6 fragt R5 ab.
R5 fragt R4 ab.

R4 fragt die unbenutzten Pfade P4Xa und P4Xb ab, schleift beide zurück, und schleift dann den mandantorischen Anschluß für S4 (mit Bypass) unmittelbar ein.

R5 fragt dann Rl ab (welche Pl-5 zurückschleift) und schleift den mandatorischen Anschluß für S5 (mit Bypass) ein.

R5 sendet nun das Anfangssignal zurück zu R6. R6 fragt den unbenutzten Pfad P6X ab und schleift ihn zurück.

R6 fragt dann Rl ab (welche Pl-6 zurückschleift). R6 sendet das Anfangssignal zurück zu R3, R3 sendet das Signal zu R2 zurück und R2 zu Rl zurück.

Rl ignoriert beide zurückgeschleiften Pfade Pl-5 und Pl-6 und schließt die Gestaltung durch Einschleifen von Sl ab.

Wie bisher beschrieben, hat jedes mandatorische Anschluß(-Paar) seinen Bypass in Tätigkeit. Während der Gestaltung empfängt jedoch jede Station ganz unabhängig das Anfangssignal von dem internen Generator ihrer Zwischenverstärkereinheit und versucht mit diesem Signal zu "synchronisieren". Bei der praktischen Ausführung deaktiviert, sobald die Synchronisation erreicht ist

(was zu irgendeinem Zeitpunkt während oder nach der Gestaltung in Abhängigkeit von der jeweils benötigten Zeitdauer erreicht wird), die Station den Bypass und schleift sich so selbst in das Netz ein (ohne daß das restliche Netz irgendeinen Unterschied aufnimmt).

In Figur 4D ist das gleiche Netzwerk gezeigt, jedoch neu umgestaltet nach einem Fehler in der Verbindung von R3 zu R6, während Figuren 4E und 4F das Netz wieder neu gestaltet zeigen, nach einem zusätzlichen Versagen in der Verbindung zwischen R5 und R6 bzw. in der Verbindung zwischen R4 und R5. In dem letzteren Fall wurden R4 und S4 durch die Fehlstelle in der Verbindung isoliert, jedoch bis zu diesem Zeitpunkt war das Netz in der Lage, die Versagensfälle ohne irgendeine offensichtliche Auswirkung aufzunehmen. Der in diesen Fällen durchgeführte Gestaltungsvorgang ist in seinem allgemeinen Konzept sehr ähnlich dem Gestaltungsvorgang, der nun mit Bezug auf Figur 4G beschrieben wird.

Figur 4G zeigt ein Netz ähnlich dem aus Figur 4C, jedoch unter der Annahme, daß der Zwischenverstärker R3 versagt hat. Alle anderen Zwischenverstärker und Stationen sind verbunden, wobei S3 isoliert wird.

Der Neu-Umgestaltungsvorgang geschieht auf folgende Weise:

1) R2 und R6 sind die ersten Zwischenverstärker, die den Signalverlust von R3 bemerken (das Signal von R3 sollte an dem dem Pfad P2-3 zugeordneten EIN-Anschluß bei R2 und bei dem dem Pfad P3-6 zugeordneten EIN-Anschluß von R6 vorhanden sein). Die beiden Zwischenverstärker gehen unmittelbar darauf in den Wartezustand.

2) Rl und R5 bemerken nun daß R2 und R6 mit Senden aufgehört haben, und beide gehen in ihren Wartezustand, auch R4 folgt, sobald sie bemerkt, daß R5 mit Senden aufgehört hat.

3) Nach einer vorbestimmten Zeit verläßt jeder Zwischenverstärker den Wartezustand und signalisiert seiner Station (falls vorhanden), daß sie ihre Aus-Zeit beginnen soll.

4) Die erste, ihre Aus-Zeit beendende Station (hier angenomme-

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nerweise Sl) initiiert dann die Neu-Umgestaltung. 5) Die Neu-Umgestaltung geht in der gleichen Weise wie die ursprüngliche Gestaltung vor sich, jedoch wird kein Abfrage-Verbindungs-Signal von R3 zurückempfangen, so daß bei R2 und R6 die zu R3 führenden Pfade zurückgeschleift werden.

Bei einer praktischen Situation würden diese Neu-Umgestaltung (und das sie verursachende Versagen) der Systemaufsicht gemeldet, und nachdem der ausgefallene Zwischenverstärker R3 repariert oder ersetzt wurde, kann das Netz wieder neu gestaltet werden, um nun R3/S3 aufzunehmen, wobei diese Neu-Umgestaltung durch irgendeine Station oder irgendeinen Zwischenverstärker initiiert wird, der willkürlich aus den im Netz befindlichen ausgewählt wird.

Figur 5 zeigt ein vollständiges örtliches Kleinbereichsnetz der erfindungsgemäßen Art. In dieser Figur ist jede Station entweder als Gerät oder als Schnittstelle zu einem Gerät benannt, und um eine Verwirrung auszuschließen, ist der Pfad zwischen jeder Station und ihrer Zwischenverstärker/Schalt-Einheit als eine einzige Verbindung zu einer "Anschluß-"Markierung dargestellt. Das Netz wurde in der bevorzugten Weise (nach links wenden und alle erreichbaren Pfade einschließen) gestaltet. Außer diesen Punkten spricht die Figur für sich selbst es ist nur nötig zu beobachten, daß in diesem besonderen Fall die primäre Station als "Monitor" bezeichnet wurde, und daß im normalen Gebrauch das Netz unabhängig vom Monitor arbeitet (der nur zum Sammeln von Statistiken über den Netzbetrieb eingesetzt ist) .

In Figuren 6A und B sind schematisch je eine Schalteinheit erfindungsgemäßer Art mit vier Anschlußpaaren gezeigt. Die Schalteinheit nach Figur 6A stellt die einfachere Form dar, bei der keine mandatorischen Anschlüsse vorhanden sind und deswegen nur ein Schaltmittel pro Anschlußpaar, während die Figur 6B die bevorzugtere Form zeigt, bei der ein mandatorisches Anschlußpaar

Hl/

mit zwei Schaltmitteln vorhanden ist, wobei das zweite der Bypass-Schalter ist und deswegen so angeordnet, daß die interne Seite des EIN-Anschlusses des mandatorichen Anschlußpaares mit dem AUS-Anschluß dieses Paares verbunden werden kann, statt mit der externen Seite des EIN-Anschlusses (und damit mit dem ankommenden Verbindungskanal). Der Bypass-Schalter läßt zu, daß die Signalroute, die normalerweise über die Station läuft, stattdessen über den Bypass hergestellt werden kann, so daß vorhandene interne Schaltanordnungen unabhängig von der Anwesenheit oder Abwesenheit der Station sind.

Die Schalteinheit nach Figur 6A ist ein Gerät mit vier Anschlußpaaren (6OA, B, C und D, jeweils durch ein Paar von Einzelklemmen T. bzw. T dargestellt), die jeweils einen EIN-Anschluß und einen AUS-Anschluß besitzen und im Uhrzeigersinn um die Einheit angeordnet sind. Die Einheit enthält vier Schaltmittel (61A, B, C und D), die jeweils als ein Vierwegeschalter mit einem zentralen Schaltarm 62A gezeigt sind, der mit einem Mittenkontakt 63A verbunden und in Anlage mit einem der vier Außenkontakte wie 64A bewegbar ist, von denen einer der a-Anschluß ist, einfach wegen seiner dauerverdrahteten Verbindung mit dem relevanten EIN-Anschluß des Anschlußpaares 6OA, von denen ein anderer der b-Anschluß ist wegen seiner Verbindung zu dem EIN-Anschluß des Anschlußpaares 6OB usf. Einige dieser Verbindungen sind gestrichelt angezeichnet; zur Aufrechterhaltung der Klarheit sind die meisten jedoch nicht gezeigt. Der Mittenkontakt, z.B. der Kontakt 63A jedes Schaltmittels ist mit dem AUS-Anschluß des zugeordneten Anschlußpaares verbunden. Durch Anlage des Schaltarmes 62A an dem b-Kontakt 64Ab wird der EIN-Anschluß des Anschlußpaares 6OB mit dem AUS-Anschluß des Anschlußpaares 6OA verbunden. Durch entsprechendes Einstellen der Kontaktarme kann der AUS-Anschluß irgendeines Anschlußpaares mit dem EIN-Anschluß irgendeines Anschlußpaares verbunden werden.

Die in Figur 6B dargestellte bevorzugtere Form der Schalteinheit ist sehr weitgehend die gleiche wie die in Figur 6A bis auf das

- ta -

zusätzliche Schaltinittel 66, das dem EIN-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares 6OD zugeordnet ist. In diesem Fall ist der Anschluß nicht durch eine einzelne Klemme wie z.B. T. in Figur 6A dargestellt, sondern als ein Klemmenpaar - eine äußere Klemme T. und eine innere Klemme .T. - , die durch eine geschaltete Verbindung miteinander verbunden sind. Das Bypass-Schaltmittel 66 überbrückt einmal die EIN- und AUS-Anschlüsse und unterbricht gleichzeitig die Verbindung zwischen der Innen- und der Außenseite des EIN-Anschlusses. Das Bypass-Schaltmittel ist mit seinem Mittenkontakt 67 mit allen d-Kontakten der Schaltmittel an den Anschlußpaaren 6OA, B, C verbunden, und die beiden anderen Kontakte 68 und 69 sind jeweils mit dem EIN-Anschluß bzw. dem AUS-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares verbunden.

Unter Benutzung des Bypass-Schaltmittels können Signale entweder zur Station oder an der Station vorbei geleitet werden.

Anders als bei der Einheit nach Figur 6A (bei der irgendein AUS-Anschluß mit irgendeinem EIN-Anschluß verbunden werden kann), ist die Einheit nach Figur 6B eine Einheit, in der ein mandatorisches Anschlußpaar 6OD vorhanden ist, und die anderen Anschlußpaare nur die minimale Verbindungsmöglichkeit miteinander besitzen. Damit besitzt die Schalteinheit für den Anschluß 6OC Kontakte a, b, c und d, die Einheit 6OB Kontakte a, b und d und die Einheit 60A nur Kontakte a und d.

Eine alternative interne Anordnung der Schalteinheit ist in Figur 6C dargestellt. Diese Anordnung erlaubt das Setzen der Einheit in irgendeine Verbindungsanordnung, die bei dem bevorzugten Gestaltungsverfahren benutzt wird. In der dargestellten Form besteht kein mandatorisches Anschlußpaar. Die Anordnung der Anschlußpaare ist die gleiche wie in der Einheit nach Figur 6A. Es sind vier überkreuzende Schaltmittel 7OA, B, C und D vorhanden, von denen jedes als ein Kreuzschalter gezeigt ist mit zwei

HH

an AUS-Kontakten wie 73A und 74A angeschlossenen Schaltarmen wie 71A und 72A, die jeweils in Anlage mit einem der beiden EIN-Kontakte wie 75A und 76A bringbar sind, jedoch kann nur einer der beiden Schaltarme zu einem Zeitpunkt mit jedem EIN-Kontakt in Anlage sein. Bei jedem Schaltmittel ist ein EIN-Kontakt mit dem EIN-Anschluß des zugeordneten Anschlußpaares verbunden, und ein AUS-Kontakt ist mit dem AUS-Anschluß des gleichen Anschlußpaares verbunden. Die verbleibenden EIN- und AUS-Kontakte der verschiedenen Schaltmittel sind intern in einer Schleife um die Einheit so angeschlossen, daß der zweite AUS-Kontakt jedes Schaltmittels wie 74A durch eine Verbindung wie 77A mit dem zweiten EIN-Kontakt des der Reihe nach nächsten Schaltmittels um die Einheit (wie 76B) verbunden ist.

Die bevorzugtere Form der Schalteinheit mit dieser internen Anordnung mit einem mandatorischen Anschlußpaar ist sehr weitgehend die gleiche wie in Figur 6C, jedoch ist das Schaltmittel 7OD ein Bypass-Schaltmittel, wie es als 66 in Figur 6B gezeigt ist. In dieser Form werden Verbindungen zwischen dem Mittenkontakt 67 und dem EIN-Kontakt 76A und zwischen dem AUS-Kontakt 74C und dem AUS-Anschluß des Anschlußpaares 6OD hergestellt, die die Verbindungen 77D und 77C in Figur 6C ersetzen.

Zusätzlich wird bei jeder Form der Schalteinheit bevorzugterweise ein zusätzliches Schaltmittel oder werden zusätzliche Kontakte angeordnet, die es erlauben, AUS-Anschlüsse stattdessen mit einem oder mehreren internen Signalgeneratoren zu verbinden, und Signalerfassungsmittel zu EIN-Anschlüssen zugeordnet zu haben.

Die sechs möglichen Verbindungsanordnungen bei einer Schalteinheit mit vier Anschlußpaaren wie der nach Figur 6A (ohne irgendein mandatorisches Anschlußpaar) sind in Figuren 7A, B, C, D, E und F gezeigt. Es ist hier keine weitere Kommentierung nötig, es muß nur darauf hingewiesen werden, daß die Anordnung der Figur 7F

unter Benutzung des beschriebenen bevorzugten Gestaltungsverfahrens nicht erreichbar ist (obwohl durch Zwingen zweier benachbarter Anschlußpaare, sich miteinander zu verbinden, das Verfahren dieses Ergebnis bringen würde).

Mehr Einzelheiten einer bevorzugten Form einer Schalteinheit (Zwischenverstärker) mit vier Anschlußpaaren sind in Figur 8 gezeigt. Die Einheit ist ähnlich der nach Figur 6B, außer daß sie ein einziges Gestaltungs-Steuermittel 81 enthält, das die Schaltmittel wie 61A und 66 betreibt, den EIN-Anschlüssen jedes nichtmandatorischen Anschlußpaares zugeordnete Signalerfassungsmittel wie 82C, und die Leitungs-Ansteuerungen und -Empfänger 83C und 84C.

Die Schaltmittel sind bisher als Schalter mit Kontaktarmen gezeigt, jedoch werden sie im realen Einsatz aus Halbleiterelementen aufgebaute elektrische Geräte sein.

Eine Ausführungsform eines Signalerfassungsmittels ist in Figur 9 dargestellt, zusammen mit den relevanten Abschnitten des Signal-Regeneratorsystems. Es enthält ein auf einer phasenstarren Schleife beruhendes Takt-Rückgewinnungs-Hilfssystem (eine übliche Kombination aus Phasenkomparator, Operationsverstärker, Tiefpaßfilter und spannungsgesteuertem Oszillator), dem eine von dem verstärkten Signal am EIN-Anschluß abgeleiteter Impulszug zugeleitet wird, einen Synchronisationsdetektor 92, der anzeigt, ob die phasenstarre Schleife eingeregelt oder nicht ist, und damit, ob ein Signal empfangen wird oder nicht, und das Anfangssignal-Detektor und das System 93, das das am EIN-Anschluß anliegende Signal über das das bistabile Glied des Regenerators 94 aufnimmt. Das Anfangssignal-Detektor-Hilfssystem 93 enthält (in nicht getrennt dargestellter Weise) ein Schieberegister, in das das regenerierte Datensignal eingetaktet wird, und einen Komparator. Der Komparator hält eine Bezugsdarstellung des Anfangssignals; diese wird mit dem Inhalt des Schiebe-

- Αΰ -

registers verglichen, und das Ergebnis zeigt an, ob das empfangene Datensignal das Anfangssignal ist oder nicht.

Jede Schalteinheit enthält Steuermittel zum Bestimmen der internen Verbindungen zwischen den Anschlüssen der Einheit und auch - im bevorzugten Fall - zwischen irgendeinem Anschluß und den Generatoren, welche die Abfrageverbindungs- und Anfangs-Signale schaffen. Ein einfaches Blockschaltbild für eine Ausführung der Steuermittel ist in Figur 10 gezeigt.

Der zentrale Bestandteil der Einheit ist ein Festwertspeicher ROM 101, in dem eine Sammlung von vorbestimmten Kombinationen von Schaltmittel-Einstellungen gespeichert ist. Wenn sie ausgewählt wird, wird jede Kombination über die Steuerleitungen zu den (in der Figur nicht dargestellten) Schaltmitteln ausgegeben, und läßt die jeweiligen Schaltmittel die erforderliche Verbindung zwischen dem jeweiligen Mittenkontakt und dem entsprechenden Außenkontakt herstellen. Die ausgewählte besondere Einstellungs-Kombination wird sowohl durch Eingangssignale an den ROM von verschiedenen anderen Geräten innerhalb der Schalteinheit und teilweise durch die Ausgangssignale des ROM selbst bestimmt (so daß eine Art von Rückkoppelung errichtet wird). Die Eingangssignale von den anderen Geräten sind solche von allen Signalerfassungsmitteln, von der der Schalteinheit zugeordneten Station und von Zeitverzögerungsmitteln. Die Eingänge 103 von den Signalerfassungsmitteln, von denen jeweils ein Paar für jedes nichtmandatorische Anschlußpaar vorhanden ist, zeigen an, ob ein Signal vorhanden ist oder nicht, und im ersten Fall, ob das Signal entweder das Anfangssignal oder nicht ist. Während des Netzbetriebes ist die Entscheidung Signal/kein Signal entscheidend, und während des Gestaltungsvorganges wird auch noch in Betracht gezogen, ob das Signal das Anfangssignal oder nicht ist (und in diesem Falle ist das Signal das Abfrage-Verbindungs-Signal) . Der Stations-Steuereingang 104 zeigt entweder an, daß die Gestaltung initiiert werden soll, oder daß auf eine Neu-Umgestaltung hin bestimmte interne Verbindungen in gewissen vorbestimmten Weisen herzustellen sind (insbesondere daß be-

stimmte Anschlußpaare zurückgeschleift werden) oder beides. Die Zeitverzögerungs-Eingänge 105 bestimmen, wie lang das Steuermittel in irgendeinem bestimmten Zustand warten sollte (entsprechend einer bestimmten Kombination von Schaltmitteleinstellungen)_/ bevor ein Übergang zu irgendeinem nächsten Zustand erfolgen soll. Diese Zeitverzögerung wird selbst durch ein Ausgangssignal 106 des ROM festgesetzt, so daß eine zweite Rückkoppelschleife gebildet ist. Die vom ROM selbst zu ihm zurückführenden Eingänge (die erste erwähnte Rückkoppelschleife) ist eine Wiedergabe des unmittelbar vorhergehenden Ausgangssignals (der Kombination von Schaltmitteleinstellungen, die zuletzt angelegt wurde). Das gegenwärtige Ausgangssignal wird so historisch durch das vorangehende wie auch durch die gerade anliegenden Eingangssignale von den anderen Geräten bestimmt, und so kann die auszuwählende Schaltmitteleinstellungs-Kombination auch bei den gleichen Eingangssignalen von anderen Geräten unterschiedlich sein, wenn sie über eine unterschiedliche Abfolge von Schaltmitteleinstellungen erreicht wurde. In Figuren 4C, D und E enthält beispielsweise die Zwischenverstärkereinheit Rl während des Netzbetriebes Nicht-Anfangssignale an jedem ihrer nichtmandatorischen Anschlußpaare, und deswegen werden die Signalerfassungsmittel-Ausgangssignale in jedem Fall die gleichen sein. Trotzdem werden die Zwischenverstärkereinheiten unterschiedlich gestaltet, wozu unterschiedliche Ausgangssignale von dem ROM nötig sind: der Grund dafür liegt darin, daß die historische Ordnung, in der die Anschlußpaare während der Gestaltung abgefragt wurden, in jedem Fall unterschiedlich ist, und diese Ordnung manifestiert sich in dem zurückgekoppelten ROM-Ausgangssignal, durch das verursacht wird, daß unterschiedliche nachfolgende Ausgangssignale (Schaltmitteleinstellungen) auszuwählen sind.

Die Sammlung von Schaltmitteleinstellungen kann als eine Anzahl von verzweigten Abfolgen von Einstellungen betrachtet werden, denn in jedem Fall folgt die nächste auszuwählende Einstellung

-W-

Hi

- die Entscheidung, welche Abzweigung zu nehmen ist - automatisch aus der vorherigen Einstellung, der Art und Weise in der diese erreicht wurde, und den Eingangssignalen, die dadurch empfangen wurden.

Claims

Patentansprüche:

1. Ein Verbindungsnetz, das eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Schalteinheiten enthält, wobei:

jede Schalteinheit eine Vielzahl von Verbindungs-Anschlußpaaren mit jeweils einem AUS- und einem EIN-Anschluß besitzt, ausgewählte Einheiten mindestens drei solche Paare besitzen;

jede Schalteinheit über ihre jeweiligen Anschlußpaare mit mindestens einer anderen Schalteinheit über einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei mindestens ein Pfad zu jeder solchen anderen Einheit besteht, jeder Pfad einen AUS- und einen EIN-Kanal umfaßt, jede aus einer Anzahl von ausgewählten Einheiten so durch mindestens drei Pfade mit anderen Einheiten verbunden ist; und

bei jeder Schalteinheit die zugehörigen AUS- und EIN-Anschlüsse intern miteinander so verknüpfbar sind, daß falls kein Anschlußpaar vorhanden ist, das in diese Verknüpfung aufgenommen sein muß und so ein mandatorisches Paar ist, der AUS-Anschluß irgendeines Paares mit dem EIN-Anschluß irgendeines Paares verbunden werden kann, während, falls ein solches mandatorisches Anschlußpaar vorhanden ist, die Anschlußpaare der Einheit in einer gedachten Reihenfolge mit dem mandatorischen Paar an einem Ende sind und der AUS-Anschluß irgendeines nichtmandatorischen Paares mindestens entweder mit dem EIN-Anschluß dieses Paares oder mit dem EIN-Anschluß irgendeines der Anschlußpaare in der Reihenfolge näher zu dem mandatorischen Paar verbunden werden kann, und der AUS-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares mit üem EIN-Anschluß irgendeines nichtmandatorischen Paares verbunden werden kann; wodurch, mit den genannten Bedingungen, die Schalteinheiten zu einer Verbindung miteinander über ihre nichtmandatorischen Anschlußpaare in einer insgesamt willkürlichen Anordnung fähig sind, und, ohne Rücksicht auf die tatsächliche körperliche und anordnungsmäßige Verbindungsanordnung der Ein-

so

heiten relativ zueinander das Netz durch entsprechende interne Verknüpfung jeder solchen Verbindungsanschlußpaare der Einheiten als ein Ring gestaltet werden kann, um so eine kreisförmige, alle Einheiten in dem Netz in Reihe miteinander verbindende Verbindungsanordnung zu bilden.

2. Ein Netz nach Anspruch 1, bei dem mindestens vier Schalteinheiten vorhanden sind.

3. Ein Netz nach Anspruch 2, bei dem von zehn bis fünfzig Schalteinheiten vorhanden sind.

4. Ein Netz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem jede Schalteinheit vier Anschlußpaare besitzt, die eine Verbindung derselben (beispielsweise) gleichzeitig mit drei anderen Einheiten und einer Schnittstellenstation ermöglichen.

5. Ein Netz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem, wenn jede Schalteinheit mit mindestens einer anderen Einheit über einen Verbindungspfad verbunden ist (wobei ein separater Pfad zwischen jedem Paar von verbundenen Einheiten vorhanden ist), der sich zwischen einem Anschlußpaar der einen Einheit und einem Anschlußpaar der andereren Einheit erstreckt, zwei Kanäle umfaßt, und längs einem derselben Signale an dem Pfad zu der Schal.teinheit geleitet werden und längs dem anderen derselben Signale an dem Pfad von der Schalteinheit gesendet werden, und jeder Kanal die physikalische Form entweder eines Faseroptiksystems oder eines Leitdrahtes besitzt.

6. Ein Netz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem, wenn jede Schalteinheit durch mindestens einen Verbindungspfadweg mit mindestens einer anderen Schalteinheit verbunden ist und einige ausgewählte Schalteinheiten auf diese Weise

durch mindestens drei Wege mit anderen Einheiten verbunden sind, die Pfade von irgendeiner der ausgewählten Einheiten diese Einheit mit so viel anderen Einheiten, wie Pfade vorhanden sind, verbinden.

7. Ein Netz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem, wenn jede Schalteinheit durch einen Verbindungspfad mit mindestens einer anderen Einheit verbunden ist und ausgewählte Einheiten mit mindestens drei anderen Einheiten verbunden sind, das Netz entweder aus einem groben Maschengitter von langen linearen Ketten von Einheiten besteht, die selbst miteinander an strategischen Stellen verbunden sind, oder aus zwei langen linearen Ketten von Einheiten, die mit Abständen (und an den Enden) durch Querverbindungen verbunden sind.

8. Ein Netz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein Anschlußpaar (oder mehrere Anschlußpaare) einer Schalteinheit für einen speziellen Zweck ausgesondert ist (bzw. sind), der die Verwicklung des Paares in die internen Schaltverbindungen der Schalteinheit mandatorisch macht.

9. Ein Netz nach Anspruch 8, bei dem das (oder jedes) mandatorische Anschlußpaar in der Schalteinheit einer Station gewidmet ist, so daß das Netz durch die Verbindung oder Abtrennung der mit ihm verbundenen Station von diesem Paar nicht gestört ist, wobei bei der effektiven Abwesenheit der Station eine direkte Verbindung zwischen den AUS- und EIN-Anschlüssen hergestellt werden kann, um so die beiden zu überbrücken und die normale indirekte Verbindung über die AUS- und EIN-Kanäle zu umgehen.

10. Ein Netz nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem, wenn eine Schalteinheit ein Anschlußpaar enthält, dessen Einschluß mandatorisch ist, die interne Verbindungsfclhig-

keit der Einheit sicherstellt, daß das besondere Anschlußpaar (oder die Paare, falls mehr als eines vorhanden ist) mit irgendeinem der anderen Anschlußpaare verbindbar ist (bzw. sind), und dies erreicht wird durch Anordnen der gedachten Abfolge von Anschlußpaaren in der Weise, daß irgendein mandatorisches Paar sich entweder am Anfang oder am Ende befindet, wodurch, vorausgesetzt, daß der AUS-Anschluß irgendeines Anschlußpaares tatsächlich intern mit dem EIN-Anschluß irgendeines der in der Reihenfolge näher zum mandatorischen Paar liegenden Anschlußpaare verbindbar ist, und daß der AUS-Anschluß des mandatorischen Paares mit dem EIN-Anschluß irgendeines nichtmandatorischen Anschlußpaares verbindbar ist, jedes mandatorische Anschlußpaar immer eingeschlossen ist.

11. Ein Netz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem jede Schalteinheit vier Verbindungs-EIN/AUS-Anschlußpaare besitzt, von denen eines mandatorisch ist, wobei die Einheit umfaßt:

a) jedem EIN/AUS-Anschlußpaar zugeordnete Schaltmittel, wobei jedes der Schaltmittel als ein gedachter Mehrwegeschalter angesehen werden kann mit einem an einem Mittenkontakt angeschlossenen Kontaktarm, der in Anlage mit irgendeinem aus einer Mehrzahl von Außenkontakten bewegbar ist, um so den Mittenkontakt mit diesem zu verbinden, der Mittenkontakt mit dem AUS-Anschluß des Anschlußpaares verbunden ist und die Außenkontakte je einzeln mit dem EIN-Anschluß des gleichen Anschlußpaares und den EIN-Anschlüssen der relevanten anderen Anschlußpaare verbunden sind, mit der Maßgabe, daß die Verbindungen mit dem EIN-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares über ein gemeinsames Schaltmittel hergestellt sind, das die Verbindungen statt zu dem AUS-Anschluß des mandatorischen Anschlußpaares herzustellen erlaubt, wodurch mittels entsprechender Einstellung der Schaltmittel der AUS-Anschluß irgendeines Anschlußpaares über den Kontaktarm mit dem EIN-Anschluß irgendeines

Sb

relevanten Anschlußpaares verbunden werden kann;

c) dem EIN-Anschluß jedes nichtmandatorischen Anschlußpaares zugeordnete Signalerfassungsmittel, welche Daten zu den Steuermitteln schaffen in Abhängigkeit von welchen teilweise die Bestimmung getroffen wird, welche Kontakte zu verbinden sind.

12. Ein Netz nach Anspruch 11, bei dem ein "Abfrage-Verbindungs-" Signalgenerator vorhanden ist, und zusätzlich zu den mit den EIN-Anschlüssen der relevanten Anschlußpaare verbundenen Außenkontakten jedes kontaktarm-analoge Schaltmittel der Schalteinheit zwei Extra-Außenkontakte besitzt, die jeweils einzeln mit dem "Abfrage-Verbindungs-" Signalgenerator bzw. mit nichts verbunden sind.

13. Ein Netz nach Anspruch 12, bei dem bei jeder Schalteinheit ein "Anfangs-" Generator vorhanden ist, und falls kein mandatorisches Anschlußpaar vorhanden ist, bei jedem Schaltmittel ein mit dem "Anfangs-" Signalgenerator verbundener Extra-Außenkontakt vorhanden ist, während, falls ein mandatorisches Anschlußpaar vorhanden ist, nur sein Schaltmittel einen mit dem "Anfangs-" Signalgenerator verbindbaren Außenkontakt braucht.

14. Ein Netz nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem jede Schalteinheit zugeordnet zu ihrem mandatorischen Anschlußpaar einen separaten Steueranschluß enthält, durch welchen Steuersignale von irgendeiner über den Verbindungspfadweg angeschlossenen

SH

Station zu dem mandatorischen Anschlußpaar gesendet werden können.

15. Ein Netz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem, damit die Einführung oder Abtrennung einer Station an dem mandatorischen Anschlußpaar an einer Schalteinheit nicht das Netz stören soll, dem Anschlußpaar zugeordnete Schaltmittel enthalten sind, die das Herstellen einer direkten Verbindung zwischen den AUS- und EIN-Anschlüssen des Paares herzustellen erlauben, um so die beiden zu überbrücken und damit das Anschlußpaar zu umgehen, und der Umgehungs-Bypass Signalverzögerungsmitteln zugeordnet ist, um irgendeine durch die Station und den dazu führenden Pfadweg unvermeidlich eingeführte Verzögerung zu ersetzen.

16. Ein Netz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem im Fall des mandatorischen Anschlußpaares in jeder Schalteinheit die externen und internen Seiten jedes Anschlusses sowohl körperlich als auch elektrisch getrennt sind durch Einfügen einer geschalteten Verbindung zwischen den beiden, wodurch es möglich ist, die Innenseiten der beiden Anschlüsse zu überbrücken und gleichzeitig die Verbindung zwischen den Innen- und Außenseiten eines der Anschlüsse (oder beider Anschlüsse) aufzutrennen.

17. Ein Netz nach Anspruch 11 oder einem der Ansprüche 12 bis 16 in Abhängigkeit von Anspruch 11, bei dem die Steuermittel, um zu bestimmen, wie die Schaltmittel jeder Schalteinheit einzustellen sind - und damit, wie die Schalteinheit intern zu verschalten ist - ein Gerät enthalten, das zum Speichern und Wiederabrufen einer Sammlung von vorbestimmten Kombinationen von Schaltmitteleinstellungen fähig ist.

18. Ein Netz nach Anspruch 17, bei dem die besondere Kombination von Schaltmitteleinstellungen, die abgerufen wird, teilweise durch die Ausgangszustände der Signalerfassungsmittel und teilweise

durch Steuersignale von irgendeiner Station am anderen Ende des mit dem mandatorischen Anschlußpaar der Schalteinheit verbundenen Verbindungs-Pfadweges bestimmt sind.

19. Ein Netz nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schalteinheit (und ihre zugeordneten Steuer- und Signalerfassungsmittel) eine Zwischenverstärkereinheit ist und so innerhalb jeder Zwischenverstärkereinheit: für jeden EIN-Anschluß ein Verstärker (ein Empfänger/Verstärker) vorhanden ist, durch welchen sie mit den zugehörigen Außenkontakten jedes Schaltmittels verbunden ist, und für jeden AUS-Anschluß ein weiterer Verstärker (ein Ansteuerverstärker) vorhanden ist, durch welchen sie mit dem Mittenkontakt des zugehörigen Schaltmittels verbunden ist, und innerhalb jedes EIN-Anschlusses (und insbesondere nach irgendeinem Empfänger/Verstärker) ein Signal-Regenerator vorhanden ist.

20. Ein Verbindungsnetz nach einem der vorangehenden Ansprüche und im wesentlichen wie vorher beschrieben.

21. Ein Verfahren zum Gestalten eines Netzes, wie es'in einem der vorangehenden Ansprüche definiert ist, und das eine Anzahl darin jeweils über eine Schalt/Zwischenverstärkereinheit angeschlossene Stationen enthält, bei welchem Verfahren eine bestimmte Station willkürlich als die primäre Station bezeichnet ist und in dem Netzwerk durch ihre eigene Zwischenverstärkereinheit angeschlossen ist, sie die Einheit veranlaßt, die Anschlußpaare der Einheit in Abfolge abzufragen, um zu sehen, ob jedes über einen Verbindungspfad mit einem anderen Gerät (Station oder Zwischenverstärkereinheit) verbunden ist, und falls irgendein solches Gerät antwortet, dann dieses Gerät in dem Netz längs des Verbindungspfades angeschlossen wird und daraufhin veranlaßt, in gleicher Weise seine eigenen Anschlußpaare (falls vorhanden) der Reihe nach abzufragen, wobei dieses geschieht, bevor das vorangehende Gerät sein in der Reihe nächstfolgendes Anschlußpaar abfragt, und so weiter, bis alle Zwischenverstärkereinheiten und

Stationen (und selbstverständlich die dazwischenliegenden Verbindungspfade) getestet wurden, entweder annehmbar, fehlerhaft oder abwesend gefunden wurden, und, falls das erste zutrifft, in das Netzwerk eingefügt wurden, um so elektrisch die Geräte und die Verbindungspfade dazwischen in einen geschlossenen Ring zusammenzuschließen.

22. Ein Verfahren nach Anspruch 21 zum Gestalten eines Netzes, bei dem die Zwischenverstärkereinheiten keine mandatorischen Anschlußpaare besitzen, und bei dem eine besondere Station willkürlich als die primäre Station bezeichnet ist und in das Netz durch eine entsprechend als primäre Zwischenverstärkereinheit bezeichnete Zwischenverstärkereinheit eingeschlossen ist (wobei alle anderen Stationen und alle anderen Zwischenverstärkereinheiten dann als sekundär bezeichnet werden) bei welchem Verfahren:

A 1) die primäre Station den Betrieb des Netzes durch Aussenden eines "Abfrage-Verbindungs-"Signals zu seiner Zwischenverstärkereinheit initiiert und eine Quittierung in Form des gleichen Signales von ihrer Zwischenverstärkereinheit erwartet;
A 2) auf Empfang der Quittierung hin die primäre Station dann an ihre Zwischenverstärkereinheit ein Anfangssignal sendet und eine Quittierung in Form des gleichen Signales von ihrer Zwischenverstärkereinheit erwartet; und

B auf Empfang eines Abfrage-Verbindungs-Signals am EIN-Anschluß irgendeines Anschlußpaares durch eine Zwischenverstärkereinheit hin,
entweder

B 1) falls die Einheit irgendwelche andere Signale weder empfängt noch sendet, eine Quittierung in Form des gleichen Signales zu dem AUS-Anschluß des gleichen Anschlußpaares aussendet und ein "Anfangs-" Signal

an dem EIN-Anschluß erwartet,
oder

B 2) falls die Einheit irgendwelche andere Signale empfängt oder sendet,
i) falls dieses Abfrage-Verbindungs-Signal an dem EIN-Anschluß eines Anschlußpaares empfangen wurde, zu dessen AUS-Anschluß die Einheit schon ein Abfrage-Verbindungs-Signal sendet, den EIN-Anschluß des der Reihenfolge nach letzten aktiven Anschlußpaares (ein "aktives Ansschlußpaar" ist ein Anschlußpaar, an dem die Einheit das Anfangssignal empfing und das sie nicht durch Verbinden seines EIN-Anschlusses mit seinem AUS-Anschluß zurückgeschleift hat) mit dem AUS-Anschluß verbindet, stattdessen das "Anfangs-Signal" zu dem AUS-Anschluß sendet und eine Quittierung in Form des gleichen Signales an dem EIN-Anschluß erwartet; oder ii) falls das Abfrage-Verbindungs-Signal an dem EIN-Anschluß eines Anschlußpaares empfangen wurde, zu dessen AUS-Anschluß die Einheit nicht irgendein Signal sendet, diesen EIN-Anschluß mit diesem AUS-Anschluß verbindet, so das Paar zurückschleift, und das Paar als benutzt markiert; C auf Empfang eines Anfangs-Signales an dem EIN-Anschluß irgendeines nicht zurückgeschleiften Anschlußpaares durch eine Zwischenverstärkereinheit hin die Einheit entweder

falls innerhalb einer vorbestimmten Zeit keine solche Quittierung vorhanden ist, das ausgewählte Anschlußpaar zurückschleift, das Abfrage-Verbindungs-Signal zu dem AUS-Anschluß des in der Reihenfolge nächsten benutzten nichtmandatorischen Anschlußpaares sen-

det und die Quittierung an dem EIN-Anschluß des Anschlußpaares erwartet, wobei diese Stufe wiederholt wird, bis eine Quittierung vorhanden ist, oder

23. Verfahren nach Anspruch 21 zum Gestalten eines Netzes, bei dem die Zwischenverstärkereinheiten mandatorische Anschlußpaare besitzen, und diese zur Herstellung von Verbindungen zu allen Stationen benutzt werden, und bei dem eine besondere Station willkürlich als die primäre Station bezeichnet und mittels einer entsprechend als die primäre Zwischenverstärkereinheit bezeichneten Zwischenverstärkereinheit in das Netz angeschlossen ist (wobei alle anderen Stationen und alle anderen Zwischenverstärkereinheiten dann als sekundär bezeichnet werden), bei welchem Verfahren:

A 1) die primäre Station den Betrieb des Netzes durch Aussenden eines "Initialisierungs-"Signals an einen Steuerpfad zu ihrer Zwischenverstärkereinheit initiiert, das die Einheit veranlaßt, einen Anschlußpaar-Abfragevorgang gleichartig zu dem vorstehend für eine kein mandatorisches Anschlußpaar enthaltende Zwischenverstärkereinheit beschriebenen auf Empfang des Anfangssignals von ihrer Station zu beginnen (durch Aussenden eines Abfrage-Verbindungs-Signals zu dem AUS-Anschluß des der Reihenfolge nach ersten Anschlußpaares usw.), und

A 2) wenn die primäre Zwischenverstärkereinheit das Anfangssignal am EIN-Anschluß des schließlich in der Reihenfolge letzten aktiven Anschlußpaares empfängt (hier ist ein "aktives Anschlußpaar" ein Anschlußpaar, an dem

S3

die Einheit das Anfangssignal empfing und das Paar nicht durch Verbinden seines EIN-Anschlusses mit seinem AUS-Anschluß zurückschleifte, oder ein Paar, das das mandatorische Anschlußpaar ist), sie den Anschluß mit dem AUS-Anschluß des zu der primären Station führenden mandatorischen Anschlußpaares verbindet, sie den EIN-Anschluß dieses mandatorischen Anschlußpaares mit dem AUS-Anschluß des der Reihenfolge nach ersten aktiven Anschlußpaares verbindet, und das Netzwerk gestaltet ist;

B) auf Empfang eines Abfrage-Verbindungs-Signales an dem EIN-Anschluß irgendeines nichtmandatorischen Anschlußpaares durch die Zwischenverstärkereinheit, B 1) falls die Einheit irgendwelche andere Signale weder empfängt noch sendet, die Einheit eine Quittierung in Form des gleichen Signales an dem AUS-Anschluß des gleichen Anschlußpaares sendet und ein "Anfangs-" Signal an dem EIN-Anschluß erwartet, sonst

B 2) falls die Einheit irgendwelche andere Signale empfängt oder sendet, dann

i) falls dieses Anfrage-Verbindungs-Signal an dem EIN-Anschluß eines Anschlußpaares empfangen wurde, zu dessen AUS-Anschluß die Einheit schon das Anfrage-Verbindungs-Signal sendet, die Einheit den EIN-Anschluß des der Reihenfolge nach letzten aktiven Anschlußpaares (an welchem sie das Anfangssignal empfing und das sie nicht zurück schleifte) mit dem AUS-Anschluß verbindet (und, falls der EIN-Anschluß zu einem mandatorischen Anschlußpaar gehört, den AUS-Anschluß des mandatorischen Paares mit dem EIN-Anschluß des der Reihe nach vorhergehenden aktiven Anschlußpaares verbindet) , stattdessen das "Anfangs-"Signal zu dem AUS-Anschluß sendet und eine Quittierung in Form des gleichen Signales am EIN-Anschluß erwartet, oder

ii) falls dieses Abfrage-Verbindungs-Signal an dem

EIN-Anschluß eines Anschlußpaares empfangen wurde, zu dessen AUS-Anschluß die Einheit kein
Signal sendet, diesen EIN-Anschluß

mit diesem AUS-Anschluß verbindet, so das Paar zurückschleift und das Paar als benutzt markiert,
C) auf den Empfang eines Anfangssignales am EIN-Anschluß
irgendeines nicht zurückgeschleiften, nichtmandatorischen Anschlußpaares durch eine Zwischenverstärkereinheit hin die Einheit
entweder

C 1) ein Abfrage-Verbindungs-Signal zu dem AUS-Anschluß des der Reihenfolge nach nächsten nicht zurückgeschleiften nichtmandatorischen Anschlußpaares sendet und eine Quittierung in Form des gleichen Signales an dem EIN-Anschluß des Anschlußpaares erwartet, und
falls innerhalb einer vorbestimmten Zeit keine
solche Quittierung vorhanden ist, das ausgewählte Anschlußpaar zurückschleift, das Abfrage-Verbindungs-Signal zu dem AUS-Anschluß des in der Reihenfolge nächsten unbenutzten nichtmandatorischen Anschlußpaares sendet und die Quittierung am EIN-Anschluß des Anschlußpaares erwartet, wobei diese Stufe wiederholt wird, bis eine Quittierung vorhanden ist;
oder

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei welchem um

-SfO-

zu verhindern, daß alle Stationen gleichzeitig eine Gestaltung zu initiieren versuchen, es so angeordnet ist, daß beim Schalten an dem Netzwerk oder auf die Entdeckung eines Fehlerzustandes während des Betriebes/ der eine Neu-Umgestaltung erfordert, jede Station programmiert ist, eine Initiierung einer Gestaltung zu versuchen nach Ablauf einer Zeit, deren
Länge von der Station abhängt, wodurch, falls alle diese
Zeitlängen (die "Aus-Zeiten") ausreichend unterschiedlich
sind, immer die verbleibende Station mit der kürzesten Aus-Zeit die ist, die die Gestaltung initiiert.

25. Ein Gestaltungsverfahren nach irgendeinem der Ansprüche 21
bis 24, und im wesentlichen wie vorher beschrieben.

26. Eine Schalt/Zwischenverstärkereinheit, wie in einem der Ansprüche 11 bis 19 definiert.

27. Eine Schalt/Zwischenverstärkereinheit nach Anspruch 26, und im wesentlichen wie vorher beschrieben.