DE3608173C2

DE3608173C2 - Datenübertragungssystem und Verfahren zur Datenübertragung zwischen mehreren Datenverarbeitungsgeräten

Info

Publication number: DE3608173C2
Application number: DE3608173A
Authority: DE
Inventors: Ronald R Hochsprung; Jun Lawrence A Kenyon; Allan B Oppenheimer; Gursharan S Sidhu
Original assignee: Apple Computer Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 1985-03-21
Filing date: 1986-03-12
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2006-03-13
Also published as: JPH063913B2; GB2172778A; DE3608173A1; AU574892B2; GB2172778B; CA1265257A; AU5334686A; SG63389G; FR2579341A1; FR2579341B1; HK36590A; JPS61287355A; US4661902A; GB8602808D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Daten übertragung über ein Übertragungsmedium zwischen mehreren Datenverarbeitungsgeräten (Teilnehmern) gemäß Patentanspruch 1 sowie auf eine Kommu nikationseinrichtung zur Ausführung eines solchen Übertragungs verfahrens gemäß Patentanspruch 20.

Mit Hilfe von Computer-Netzwerken ist es üblich, Daten und Befehle zwischen einer Vielzahl von Datenverarbeitungs geräten, beispielsweise Computern, Druckern, Speichern oder dergleichen zu übertragen. Für geographisch begrenzte Netz werke wurden sogenannte LANs (local area networks) oder Ortsbereichsnetzwerke entwickelt, um mehrere Computer, Ter minals und Peripheriegeräte zusammenzuschließen, die üb licherweise in demselben Gebäude oder in benachbarten Gebäu den angeordnet sind. Übliche Übertragungsmedien für LANs sind Koaxialkabel, verdrillte Zweidrahtleitungen und Licht leiteranordnungen. Es gibt unterschiedliche Kabeltopologien, wie beispielsweise lineare, baumartige, ringförmige und seg mentierte Topologien. Die Ausbreitungsverzögerung der Signa le ist bei LANs naturgemäß relativ gering.

Obwohl LANs die Funktionen verteilter Verarbeitung und Übertragung zwischen Datenverarbeitungsgeräten erfüllen, ha ben bisher eine Anzahl von Faktoren eine verbreitete Ak zeptanz von LANs, wie beispielsweise dem Ethernet (US- PS 4,063,220) verhindert. Trotz der Anstrengungen zur Kostensenkung bei der Verwendung der VLSI-Technologie kann beispielsweise ein typischer LAN-Knotenpunkt eine beträcht lichen Prozentsatz der Gesamtkosten eines PCs darstellen. Außerdem finden bei den meisten LANs komplexe Verkabelungs techniken Verwendung und machen einen Systemverwalter not wendig, der die Installation, die Anpassung und Wartung des LANs besonders ausgebildet ist. Darüber hinaus verwenden viele LANs relativ komplexe Protokolle, um einen Datenver kehr zwischen verschiedenen, mit dem LAN gekoppelten Geräten unter unterschiedlichen Bedingungen zu ermöglichen.

In der Zeitschrift Elektronik 26, 28.12.1984, Seiten 55 bis 60 werden verschiedene LAN-Konzepte miteinander ver glichen und anschließend beispielhaft das lokale Netzwerk 1chipnet näher vorgestellt. Dort findet sich eine kurze Be schreibung des CSMA/CD-Verfahrens als Teil des Protokolls des Ethernet. Ein Teilnehmer, der eine Übertragung von Daten zu einem empfangenden Teilnehmer wünscht, prüft bei diesem bekannten Protokoll zunächst, ob das Netzwerk frei ist. Stellt er ein freies Netzwerk fest, so beginnt er nach einer sich zufällig ändernden Wartezeit die Aussendung eines er sten Signals. Nach der Übertragung von Daten an den Empfän ger sendet der Empfänger ein Quittungssignal zurück zum Sen der. Da das Rücksenden der Quittung erst nach einer im all gemeinen längeren Datensendung erfolgt, wird ein Fehler im Verbindungsaufbau (beispielsweise durch Kollision) erst nach einer längeren Zeitspanne festgestellt. Dann muß zu einem späteren Zeitpunkt die gesamte Datenübertragung wiederholt werden.

Aus der DE 25 57 896 A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der die Daten sofort, nachdem die Leitung frei geworden ist, gesendet werden, wobei das sendende Gerät sofort sämtliche anderen Übertragungen blockiert. Dennoch kann es aufgrund von Laufzeitverzögerungen auf dem Übertragungsmedium zu Kol lisionen kommen. Bei Feststellung einer Kollision (gleichzeitiges Senden zweier Geräte) werden beide Übertra gungen sofort abgebrochen. Anschließend durchlaufen beide Sendestationen eine Wartezeit zufälliger Dauer, bevor sie erneut mit dem Senden beginnen.

Aus den Veröffentlichungen EP 0 076 880 A1 und EP 0 074 865 A2 sind lokale Netzwerke bekannt, bei denen stets Si gnalpakete fester Länge übertragen werden. Der Empfänger quittiert den korrekten Empfang eines Pakets mit einem Bestätigungssignal (ACK). Die Regeln für die Übertragung die ser Pakete stellen das sogenannte Paket-Protokoll dar. Vor der Übertragung eines Pakets prüft der sendende Teilnehmer zunächst, ob das Übertragungsmedium frei ist. Anschließend wird eine Warteperiode abgewartet, deren Länge von einer Zu fallszahl im Intervall [0, S] bestimmt wird. Wenn nach Ablauf der Warteperiode zufälliger Dauer das Übertragungsmedium im mer noch frei ist, wird ein Paket gesendet. Anschließend wird nach Ablauf einer Bestätigungszeitdauer geprüft, ob zwischenzeitlich eine Bestätigung vom Empfänger zurückgesen det worden ist. In Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Überprü fung wird ein Bit in einem Statusregister gesetzt. Das Pa ket-Protokoll überträgt ein Paket wiederholt solange, bis ein Bestätigungssignal empfangen worden ist (es ist aller dings eine maximale Anzahl von Wiederholungen vorgegeben). Ein auf dieses Paket-Protokoll aufsetzendes Nachrichten-Pro tokoll bestimmt den Inhalt der Pakete, beispielsweise ob es sich um ein RTS- oder CTS-Steuerpaket oder um ein Nutzdaten paket handelt. Um Nutzdaten zu übertragen, müssen daher min destens drei Pakete gesendet und drei diesen Paketen ent sprechende Bestätigungssignale zurückgesendet werden. Das aus diesen Druckschriften bekannte zweistufige Protokoll ist relativ kompliziert und zeitaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Kollisionswahrschein lichkeit bei gleichzeitiger Minimierung der Zeitdauer des protokollgemäßen Nachrichtenverkehrs zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. ein Kommunika tionssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 20 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Protokoll wird bei freiem Übertragungsmedium zunächst eine erste Warteperiode vorgege bener Zeitdauer und anschließend eine zweite Warteperiode zufälliger Zeitdauer abgewartet, bevor mit der Übertragung von Handshake-Signalen begonnen wird. Durch die erste Warte periode vorgegebener Zeitdauer wird gesichert, daß die ge samte Wartezeit eine Mindestzeit übersteigt. Zunächst wird ein erstes Signal vom sendenden Teilnehmer zum empfangenden Teilnehmer übertragen. Anschließend wird ein zweites Signal vom empfangenden Teilnehmer zum sendenden Teilnehmer zurück gesendet. Nach Empfang des zweiten Signals vom sendenden Teilnehmer werden Daten zu dem empfangenden Teilnehmer nur dann gesendet, wenn das zweite Signal innerhalb einer maxi malen Paketabstandszeit nach Senden des ersten Signals emp fangen worden ist. Wenn das zweite Signal nicht innerhalb der maximalen Paketabstandszeit empfangen wurde, werden keine Daten gesendet. Das erfindungsgemäße Protokoll hat den Vorteil, daß eine zeitaufwendige Übertragung von Daten erst dann begonnen wird, wenn ein erfolgreicher RTS-CTS-Handshake stattfand. Durch Überwachung der Zeitbedingung der maximalen Paketabstandszeit wird eine Kollision frühzeitig erfaßt und das Übertragungsmedium frühzeitig für andere Übertragungen freigegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu tert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Ortsbereichsnetzwerk, das zur Umsetzung der Lehre der Erfindung geeignet ist;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm, das die erfindungsgemäße Verwendung einer frequenzmodulierten (FM-0) Codierung veranschaulicht;

Fig. 3 das von der Erfindung verwendete Rahmenformat zur Datenübertragung an verschiedene Daten verarbeitungsgeräte, die an das Ortsbereichs netzwerk angekoppelt sind;

Fig. 4 die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung eines Synchronisationsimpulses vor der Über tragung eines Rahmens;

Fig. 5 einen Anfragerahmen (ENQ), der erfindungsge mäß während der dynamischen Adreßzuordnung benutzt wird;

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das die von einem angekoppel ten Datenverarbeitungsgerät während der dynami schen Adreßzuordnung benutzte Folge von Operati onen veranschaulicht;

Fig. 7 schematisch die Verwendung von handshake-Signa len zwischen sendenden und empfangenden Daten verarbeitungsgeräten vor der Übertragung eines Datenrahmens;

Fig. 8a und 8b ein Flußdiagramm, das die Operationsfol ge eines sendenden Geräts zur Gewinnung eines Kabelzugriffs veranschaulicht;

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Übertragung eines "RTS"-Rahmens durch ein sendendes Gerät nach der Abtastung eines freien Kabels;

Fig. 10 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäß vorgese henen Verwendung eines Seriensteuergeräts, das mit dem Ortsbereichsnetzwerk gekoppelt ist;

Fig. 11 die bei der Erfindung vorgesehene Kollisionsver meidungsmethode einschließlich Zurückstellung;

Fig. 12 den Kollisions- und Auflösungsmechanismus der Erfindung, wobei zwei "RTS"-Signale in einem Ortsbereichsnetzwerk kollidieren; und

Fig. 13a und 13b ein die Erzeugung der Zufallswartepe riode R darstellendes Flußdiagramm.

Beschrieben wird ein Ortsbereichsnetzwerk mit einer Einrich tung und einem Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer Vielzahl von Datenverarbeitungsresourcen, die an ein gemeinsa mes Kabel angeschlossen sind. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken spezielle Zahlen, Bytes, Regi ster, Adressen, Zeiten, Signale und Formate usw. angegeben, um die Erfindung besser verständlich zu machen. Es ist für den Fachmann jedoch klar, daß die Erfindung auch ohne diese beson deren Detailangaben realisiert werden kann. In anderen Fällen sind bekannte Schaltungen und Geräte in Blockschaltbildform gezeigt, um die Erfindung nicht mit unnötigen Einzelheiten zu belasten.

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Erfindung kann eine Vielzahl von Datenverarbeitungsgeräten, bezeichnet mit den Bezugszeichen 25 bis 28, sowie Peripheriegeräte, wie einen Drucker 30 (oder andere Geräte, z. B. einen Gesamtspei cher, ein Plattenlaufwerk o. dgl.) enthalten. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung werden alle Datenverarbeitungs- und Peripheriegeräte, die an das erfindungsgemäße Ortsbe reichsnetzwerk angekoppelt sind, insgesamt als "Teilnehmer" bezeichnet. Wie gezeigt, sind die Datenverarbeitungsgeräte 25, 26, 27, 28 und der Drucker 30 zur gegenseitigen Datenübertra gung über ein gemeinsames Kabel (Übertragungsmedium) 32 miteinander verbunden. Die verschiedenen Geräte sind an das Kabel 32 durch Verbindungsmo duln 34 angekoppelt, die bei dem bevorzugten Ausführungsbei spiel einen passiven Koppeltransformator, Widerstands- und Kapazitätsschaltungen enthalten und im Stand der Technik zum Ankoppeln sowohl von Datenverarbeitungsgeräten als auch von anderen Geräten an das Kabel 32 bekannt sind. Das Kabel 32 ist so abgeschlossen, daß Signalreflexionen eliminiert werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Kabel 32 mit 100 Ohm Widerständen abgeschlossen und besteht aus einem verdrill ten Leitungspaarkabel. Es ist für den Fachmann klar, daß das Kabel 32 irgendein gemeinsam benutztes Medium, wie ein Koaxi alkabel, eine Faseroptik, ein Funkkanal o. dgl. sein kann. Da bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Teilnehmer pas siv an das Kabel 32 angekoppelt sind, unterbricht das Fehlen eines Teilnehmers oder eines Verbindungsmoduls die Datenüber tragung über das Kabel 32 nicht.

Wie beschrieben werden wird, stellt die Erfindung ein lokales oder örtliches Netz zur Verfügung, das eine synchrone Serien kommunikation und Datenübertragung zwischen Datenverarbei tungsgeräten 25 bis 28 und anderen Peripheriegeräten, wie dem Drucker 30 ermöglicht, und zwar unter Verwendung von Protokol len und Kollisionsverhinderungs- und -bestimmungsverfahren und -einrichtungen. Die erfindungsgemäß vorgesehene Architektur und die Protokolle minimieren komplizierte handshake- und Kollisionsbestimmungsmaßnahmen, die bei bekannten Systemen erforderlich sind, und erlauben eine extrem schnelle Serien kommunikation über das Kabel 32. Die Erfindung erlaubt den Zugriff zu verschiedenen Resourcen, die an das Netz angeschal tet sind, z. B. zu in örtlichen Speichern oder Platten gespei cherten Daten, und die gemeinsame Verwendung globaler Drucker, ohne komplizierte oder aktive Abschlußschaltungen an den Ka belenden oder vordefinierte Adressen für jedes an das Kabel 32 angekoppelte Gerät zu benötigen. Bei dem beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel arbeitet die Erfindung mit etwa 230 Kilobits pro Sekunde durch ein abgeschirmtes verdrilltes Leiterpaarkabel 32 und wird versorgt entsprechend der EIA-Norm RS-422 abgegliche nen Spannungsspezifikationen.

Im folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Daten werden verschlüsselt und zum Kabel 32 übertragen unter Verwendung einer Eigentaktmethode, die als FM-0 (Bi-Phasenabstand) be kannt ist, wobei jede Bitzelle bei einer Dauer von typischer weise 4,34 µs an ihrem Ende durch einen Zustandsübergang begrenzt ist, wodurch die notwendige Zeitinformation an den Empfänger gegeben wird. Wie dargestellt, werden Nullen so codiert, daß ein zusätzlicher Nulldurchlauf in der Zellenmitte vorgesehen wird, so daß zwei Nulldurchläufe für jede 4,34 µs Zelle festgestellt werden. Eine logische Eins ist in einer speziellen Zelle durch einen Nulldurchgang am Zellenende ge kennzeichnet. Durch die Verwendung der FM-0 Codierung wird die Taktinformation in dem Datensignal selbst übertragen, wodurch die Erfindung einen synchronen Betrieb gewährleistet.

Im folgenden wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Die Erfindung verwendet eine als "Rahmen" (Signale) 36 bekannte Basiseinheit für die Datenübertragung. Der Rahmen 36 enthält einen Vorspann (pream ble), bestehend aus zwei oder mehr Synchronisationsbytes (Synchronisations-Flag-Byte) 38 und 40 ("flags"). Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält jedes Synchronisationsbyte die Bits 01111110. Bekannt lich ermöglichen Synchronisationsbytes 38 und 40 den an das Kabel 32 angekoppelten empfangenden Datenverarbeitungseinhei ten eine Synchronisation ihrer Empfangsschaltungen und einen Erhalt der notwendigen Taktinformation (durch Verwendung der FM-0-Codierung). Hinter den Synchronisationsbytes 38 und 40 ist eine 8-Bit-Bestimmungsadresse (Bestimmungsadreßbyte) 41 vorgesehen, welche die Adresse desjenigen Datenverarbeitungsteilnehmers angibt, für die der Rahmen vorgesehen ist. Eine Quellenadresse (Quelladreßbyte) 42 enthält eine 8-Bit-Adresse des den Informationsrahmen sendenden Daten verarbeitungsteilnehmers. Ein "Typ"-Feld 45 dient zur Bezeich nung des Rahmentyps, der unter Verwendung verschiedener Codes gesendet wird. So kann beispielsweise das Typfeld 45 einen Bestätigungsrahmen (ACK), einen Anfragerahmen (ENQ) sowie einen RTS- und CTS-Rahmen bezeichnen, wie weiter unten genauer be schrieben werden wird. Das Typ-Feld wird gefolgt von einem Multi-Byte-Datenfeld (möglicherweise der Länge 0), das Ur sprungsdaten, Nachrichten o. dgl. für die Übertragung zwischen an das Kabel 32 angekoppelten Teilnehmern enthalten kann. Nach dem Datenfeld (Datenbytes) 48 folgt eine 16-Bit-Rahmenprüffolge, die als Funktion des Inhalts der Quellenadresse, der Bestimmungsadres se, der Typ- und Datenfelder berechnet wird. Bei dem beschrie benen Ausführungsbeispiel wird die Rahmenprüffolge (FCS) unter Verwendung des CRC-CCITT Polynomialstandards definiert. Die Rahmenprüffolge 50 wird gefolgt von einem 8-Bit-Synchronisati ons("flag")nachspann 52 (bestehend aus den logischen Bits 01111110) und einer Abbruchfolge 53, welche aus elf oder mehr Einsen in einer Reihe besteht. Die Abbruchfolge 53 dient dazu, das Ende des Rahmens 36 den an das Kabel 32 angeschlossenen Teilnehmern zu bezeichnen. Wie beschrieben werden wird, wird der Rahmen 36 über die Leitung 32 in einer seriellen synchro nisierten Weise unter Verwendung einer handshake-Folge von Steuerrahmen übertragen, die wiederum von dem Datenrahmen 36 gemäß Fig. 3 gefolgt werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sendet ein im Sendebetrieb befind licher, an das Kabel 32 angekoppelter Teilnehmer vor der Über tragung eines Rahmens einen Synchronisationsimpuls 56, der von einer Ruheperiode von mehr als 2 Bitzeiten und weniger als 10 Bitzeiten gefolgt ist. Der Impuls 56 kann irgendein einen Nullübergang enthaltendes Signal aufweisen. Bei dem beschrie benen Ausführungsbeispiel verwendet jeder an das Kabel 32 angekoppelte Teilnehmer ein Zilog Z8530 SCC Serienverbindungs steuerchip 79 (Fig. 10), das über einen Leitungstreiber 80 und einen Leitungsempfänger 82 zum Kabel 32 zugreift. (Vgl. Zilog Technical Manual, Z8030/Z8530 SCC Serial Communications Con troller, Januar 1983.) Das Z8530 SCC Gerät 79 enthält eine Schaltung, die in einem "Such"-Modus nach Synchronisations (flag)bits sucht. Wie oben erwähnt, benutzt die Erfindung ein Synchronisations(flag)byte mit den Bitzuständen 01111110. Außerdem hat das Serienkommunikationssteuerchip die Fähigkeit, einen fehlenden Taktzyklus festzustellen und ein fehlendes Taktbit innerhalb des Geräts zu setzen, wenn es einem vorgegebenen Nulldurchgang folgt, eine vorgegebene Periode (länger als die Zeit eines Bits) verstreicht, ohne daß ein nachfolgen der Nulldurchgang des einlaufenden Signals R_xD auftritt.

Der von dem mit dem Kabel 32 gekoppelten sendenden Teilnehmer gelieferte Impuls 56 wird als Takt für alle empfangenden Teil nehmer verwendet. Da dieser Impuls jedoch von einer Ruheperio de länger als 2 Bitzeiten gefolgt wird, wird ein fehlender Takt festgestellt, und das fehlende Taktbit wird in dem SCC-Gerät 79 jedes mit dem Kabel 32 verbundenen Teilnehmers gesetzt, wodurch den Teilnehmern kenntlich gemacht wird, daß das Kabel 32 in Benutzung ist. Bei dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel wird der Synchronisationsimpuls 56 durch momen tane Aktivierung des Leitungstreibers 80 für wenigstens eine Bitzeit gewonnen. Dies bewirkt für die Zeit der Impulsdauer eine Übertragung des Signals T_xD auf das Kabel 32, wodurch wenigstens ein Nulldurchgang im Synchronisationsimpuls 56 sichergestellt wird. Außerdem löscht die Feststellung von Synchronisations-(flag)Bits (d. h. 38 und 40) das "Such"bit im Z8530-Gerät und erlaubt jedem Teilnehmer, der an das Kabel 32 angekoppelt ist, eine wirksamere Feststellung, ob das Kabel 32 vor dem Senden eines Rahmens in Benutzung ist. Außerdem werden die notwendigen Synchronisationsbits gebildet, welche dem empfangenden Teilnehmer eine Taktanpassung an den einlaufenden Datenrahmen ermöglichen. Es ist einzusehen, daß anstelle eines gemäß vorliegender Beschreibung verwendeten Z8530 SCC-Geräts zur Feststellung fehlender Taktzyklen und Synchronisationsby tes auch andere Schaltungen für gleiche Funktionen einsetzbar sind.

Jeder an das Kabel 32 angekoppelte Teilnehmer wird durch eine spezielle Binäradresse entlang des Kabels identifiziert. Eine Eigenart der Erfindung besteht darin, daß ein an das Kabel 32 angekoppelter Teilnehmer keine vordefinierte Daueradresse benötigt. So kann beispielsweise das Gerät 27 vom Kabel 32 abgetrennt und danach mit einem anderen Kabel an einer anderen Stelle neu gekoppelt werden, ohne Konfiguration einer Adresse. Wenn ein Teilnehmer neu an das Kabel 32 angekoppelt wird, wird nach einem speziellen Protokoll vorgegangen, und zwar derart, daß eine Adresse dynamisch erzeugt und durch den Teilnehmer selbst sich zugeordnet wird. Bei dem bevorzugten Ausführungs beispiel wird die Adresse jedes Teilnehmers unter Verwendung eines 8-Bit-Identifizierers identifiziert (wobei kein Teilneh mer eine 0-Adresse oder eine Adresse von 255 haben kann).

Die Operationsfolge, welche ein Teilnehmer ausführt, um eine Adresse zu bestimmen und sich selbst zuzuordnen, wird im fol genden kurz anhand von Fig. 6 erläutert. Es ist einleuchtend, daß kein Teilnehmer dieselbe Adresse wie ein bereits arbeiten der Teilnehmer haben darf, wenn nicht der Service unterbrochen werden soll. In der Praxis kann die Adresse von Teilnehmern zwischen Hauptdatenverarbeitungsgeräten und Hilfsgeräten ("servers") zugeordnet werden, zu denen Hauptrahmen oder ande re Maschinen gehören können. Bei dem beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel sind Adressen 1 bis 127 Universalteilnehmern und Adressen 128 bis 254 Hilfsteilnehmern zugeordnet. Wie in Fig. 6 gezeigt, erzeugt jeder Teilnehmer nach der Ankopplung an das Kabel 32 eine beliebige Zufallszahl oder -nummer innerhalb eines vorgegebenen Bereichs oder erhält eine Startnummer von einem Langzeitspeicher (beispielsweise einem Festwertspeicher oder einem magnetischen Aufzeichnungsmedium), die als "Vor schlag" bezeichnet wird. Diese Zufallsnummer (oder "Vor schlag") wird als Versuchsadresse behandelt, und der Teilneh mer sendet einen Anfragerahmen (ENQ), der die Versuchsadresse als Bestimmungsadresse benutzt. Der gesendete Anfragerahmen hat die in Fig. 5 dargestellte Form und weist einen Anfangsim puls 56 auf, der um wenigstens zwei Bitzeiten getrennt und vor den Synchronisations(flag)bytes 38 und 40, zuvor beschrieben mit Bezugnahme auf Fig. 3, erzeugt wird. Die Bestimmungsadres se 41 der Fig. 5 sowie die Quellenadresse 42 enthält die will kürlich oder aufgrund des Vorschlags erzeugte Versuchsadresse. Zu beachten ist, daß das Typfeld 45 in Fig. 5 einen Binärcode enthält, der den Rahmen der Fig. 5 als Anfragerahmen (ENQ) zur Verwendung bei der Adressenzuordnung identifiziert. Dieser ENQ-Rahmen wird über das Kabel 32 übertragen. In dem Falle, daß einem anderen Teilnehmer die Zufallsadresse bereits zuvor zugeordnet worden ist, sendet der die Versuchsadresse bereits benutzende Teilnehmer nach Empfang des ENQ-Rahmens als Antwort einen Bestätigungsrahmen (ACK) zurück zum sendenden Teilneh mer. In der Praxis ist der ACK-Rahmen ähnlich dem ENQ-Rahmen gemäß Fig. 5 aufgebaut, mit der Ausnahme, daß das Typbyte einen Binärcode enthält, der das Paket als ACK identifiziert.

Wie in Fig. 6 dargestellt, muß der sendende Teilnehmer bei Empfang des ACK-Rahmens eine andere beliebige Nummer bzw. Zahl als Versuchsadresse erzeugen und danach die Sendung dieser neuen Versuchsadresse über das Kabel 32 wiederholen. In dem Falle, daß kein ACK-Rahmen empfangen wird, setzt der neu an das Kabel angekoppelte Teilnehmer die Übertragung von ENQ-Rah men auf das Kabel solange fort, bis eine vorgegebene Maximal anzahl von Versuchen stattgefunden hat. Wenn nach einer vorge gebenen Anzahl von Versuchen kein ACK-Rahmen eingeht, ordnet sich der sendende Teilnehmer die Versuchsadresse als endgülti ge Adresse für alle zukünftigen Datenübertragungen über das Kabel 32 zu. Die wiederholte Sendung von ENQ-Rahmen dient zur Vermeidung von Fällen, bei denen ein spezieller Teilnehmer, der die Versuchsadresse benutzt, augenblicklich belegt ist und daher den Empfang einer Anfrage verfehlt.

Sobald eine endgültige Adresse einem Teilnehmer zugeordnet ist, kann dieser mit anderen, mit dem Kabel 32 gekoppelten Teilnehmern in Verbindung treten, wobei ein handshake-Protokoll und ein weiter unten beschriebener Kollisionsvermeidungs mechanismus verwendet wird. Im folgenden wird auf die Fig. 7, 8a, 8b und 9 Bezug genommen. Eine Datenübertragung zwischen mit dem Kabel 32 gekoppelten Teilnehmern findet über einen Dreiwege-handshake-Prozeß statt. Der Zweck der handshake-Folge besteht in der Steuerung des Zugriffs zum mehrfach ausgenutz ten Kabel 32 in einer geordneten Weise derart, daß die Wahr scheinlichkeit einer Kollision verringert wird. Jede Daten übertragung einschließlich des handshakes (bekannt als "Dia log") muß um einer Inter-Dialog-Mindestabstandszeit (Mindest-IDG = Interdialog Gap) getrennt sein, die bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel 400 µs beträgt. Außerdem müssen die Rahmen (frames) innerhalb einer Datenübertragung (Dialog) einander innerhalb einer maximalen Zwischen-Rahmen-Abstandszeit (maximalen IFG = Inter Frame Gap) von bei dem beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel 200 µs folgen. Eine Kollision wird als gegeben angesehen, wenn zwei oder mehr Teilnehmer gleichzeitig auf dem Kabel 32 senden.

Im folgenden wird auf die Fig. 7 und 8a sowie 8b Bezug genommen. Der sendende Teilnehmer, beispielsweise die Daten verarbeitungsstation 25, die mit einem anderen an das Kabel 32 angekoppelten Teilnehmer in Verbindung treten will, führt die im Flußdiagramm gemäß den Fig. 8a und 8b angegebenen Opera tionen aus. Ein sendender Teilnehmer stellt vor der Datenüber tragung fest, ob das "Such-"Bit im Z8530-SCC-Seriensteuergerät oder einer anderen Maschine ein Synchronisations-(flag)Byte über das Kabel 32 festgestellt hat. Wenn ein Synchronisati ons-(flag)Byte festgestellt wurde, dem kein Abbruchbyte folg te, so ist das Kabel 32 derzeit belegt bzw. in Gebrauch, und der den Sendebetrieb anstrebende Teilnehmer stellt seine Über tragung zurück. In dem Falle, daß kein Synchronisationsimpuls 56 oder Synchronisations-(flag)Bytes (38 und 40) festgestellt werden, führt der die Datenübertragung wünschende Teilnehmer eine Eingangs- oder Frontenden-Warteoperation aus, die am besten in Fig. 8a dargestellt ist. Die Frontenden-Warteoperation besteht aus einer Folge von vier Warteperioden, von denen jede bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Dauer von 100 µs hat, nach denen jeweils die flag-Erkennung ("Suchbit") geprüft wird, um festzustellen, ob ein Synchronisations-(flag)Byte auf dem Kabel 32 empfangen worden ist. Die Feststellung eines flag-Bytes zeigt, daß ein anderer Teilnehmer das Kabel 32 im Augenblick belegt. In einem solchen Falle muß der sendende Teilnehmer darauf warten, daß die flag-Erkennung (Suchbit) gelöscht wird, wodurch das Ende der Kabelbelegung angezeigt wird. An dieser Stelle wird die gesamte Frontenden-Wartefolge gemäß Fig. 8a und 8b wiederholt.

Wenn andererseits ein flag-Byte nicht festgestellt wird, so zeigt dies an, daß kein anderer Teilnehmer während der Front enden-Wartefolge versucht hat, das Kabel zu benutzen, und daraufhin wird eine Zufallswarteoperation ausgeführt. Außerdem wird während der Frontenden-Warteoperation die Synchronisati onsimpulsfeststellung gelöscht, nachdem die erste 100 µs War teperiode abgelaufen ist.

Bevor die in Fig. 8b dargestellte Zufallswarteoperation ausge führt wird, wird eine Zufallswartenummer bzw. -zahl R erzeugt (die Einzelheiten bezüglich der Erzeugung von R werden weiter unten erörtert). Wie dargestellt, laufen die Zufallswarteope rationszyklen R-mal durch eine Basisoperation von 100 µs, bevor eine Prüfung vorgenommen wird, um zu sehen, ob ein flag festgestellt worden ist (Suchbit gelöscht). Wenn zu irgendei nem Zeitpunkt ein flag festgestellt wird, so benutzt ein ande rer Teilnehmer das Kabel 32, und der sendende Teilnehmer muß seine Übertragung zurückstellen bzw. aufschieben. Wenn jedoch am Ende der Zufallswartefolge das Kabel weiter ruhig bleibt (nicht in Benutzung ist), so wird eine letzte Prüfung vorge nommen, um zu sehen, ob ein Synchronisationsimpuls festgestellt worden ist, bevor ein RTS-Rahmen in der nachfolgend beschriebenen Weise gesendet wird.

Wenn das Kabel 32 über diese willkürlich erzeugte Warteperiode R freibleibt, fährt der sendende Teilnehmer mit der Übertra gung eines Synchronisationsimpulses 56 fort, gefolgt durch einen "RTS"-Rahmen über das Kabel 32 zum empfangenden Teilneh mer. Ein RTS-Rahmen ist im wesentlichen in derselben Weise wie ein ENQ-Rahmen gemäß Fig. 5 aufgebaut; das Typfeld enthält jedoch einen Binärcode, der den Rahmen als RTS-Rahmen und nicht als ENQ-Rahmen identifiziert. Der empfangende Teilnehmer sendet nach Empfang des RTS-Rahmens vom sendenden Teilnehmer einen "CTS"-Rahmen zurück zum ursprünglich sendenden Teilneh mer, und zwar innerhalb der durch den maximalen Zwischenrah menabstand (IFG) gebildeten Periode. Wie im Falle des RTS-Rah mens ist ein CTS-Rahmen, der vom empfangenden Teilnehmer über tragen wird, im wesentlichen ebenso wie das ENQ-Paket gemäß Fig. 5 aufgebaut, mit der Ausnahme, daß das Typfeld einen den Rahmen als CTS identifizierenden Code enthält. Sobald der ursprünglich sendende Teilnehmer, beispielsweise die Datenver arbeitungseinheit 25, den CTS-Rahmen empfängt, wird ein voller Datenrahmen 36 entsprechend Darstellung in Fig. 3 zum empfan genden Teilnehmer innerhalb eines IFG nach Empfang des CTS- Rahmens gesendet. In dem Falle, daß die Sendung eines CTS- oder Daten-Rahmens innerhalb einer IFG nicht auftritt, nimmt der sendende Teilnehmer an, daß eine Kollision aufgetreten ist oder der Bestimmungsteilnehmer inaktiv oder in anderer Weise unerreichbar ist.

Wenn eine Generalnachricht an alle mit dem Kabel 32 gekoppel ten Teilnehmer erwünscht ist, sendet der sendende Teilnehmer einen RTS-Rahmen mit einer Bestimmungsadresse von 255 an alle Teilnehmer der Leitung und wartet für eine IFG-Periode bis zur Sendung eines Datenrahmens 36, der auch eine Bestimmungsadresse von 255 hat. Demgemäß wartet der sendende Teilnehmer im Falle einer Generalnachricht über das Kabel 32 nicht auf rück laufende CTS-Rahmen, sondern fährt unverzüglich mit der Sen dung der Generalnachricht fort, sobald nach dem Senden eines RTS-Rahmens eine IFG-Periode verstrichen ist. Durch Bildung eines Bestimmungsadreßfeldes 41 mit dem einer Sendeadresse entsprechenden besonderen Wert (255) innerhalb des RTS-Rahmens braucht nur ein RTS-Rahmen an alle Teilnehmer unter den ver schiedenen Adressen entlang des Kabels 32 gesendet zu werden.

Es ist für den Fachmann klar, daß der Zweck des oben beschrie benen dreistufigen handshake-Protokolls darin besteht, Kolli sionen durch Begrenzung derjenigen Perioden zu vermeiden, in denen Kollisionen mit hoher Wahrscheinlichkeit auftreten (ty pischerweise während der RTS- und CTS-Rahmen-Austausche), und den zeitlichen Kabelzugriff der vor dem Beginn einer Sendung auf ein freies Kabel 32 wartenden Sender auszudehnen. Ein erfolgreicher RTS-CTS-Rahmen-Austausch zeigt, daß keine Kolli sion aufgetreten ist und daß alle Teilnehmer, welche in den Sendebetrieb gehen wollen, die einlaufenden Datenrahmen abge tastet haben und bis zur Beendigung des laufenden Datenaus tauschs warten, bevor sie einen Versuch zur Übernahme der Kabelkontrolle unternehmen.

In dem Falle, daß ein anderer Teilnehmer während des oben beschriebenen RTS-CTS-Rahmen-Austausches einen Sendebetrieb beginnt, wird der CTS-Rahmen nicht in geeigneter Weise empfan gen (z. B. die Rahmenprüffolge ist ungültig), und der sendende Teilnehmer kann dann annehmen, daß eine Kollision aufgetreten ist. Eine Kollision verhindert einen vollständigen RTS- und CTS-Rahmen-Austausch und verhindert dadurch das Auftreten eines geeigneten handshakes. Wenn ein Daten über das Kabel 32 zu senden wünschender Teilnehmer feststellt, daß das Kabel gegenwärtig belegt ist, stellt er den Sendebetrieb seines eigenen RTS solange zurück, bis das Kabel frei wird (siehe Fig. 11 und 12).

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9, 13a und 13b die erfindungsgemäß auszuführende Operationsfolge zur Gewinnung des Werts der Zufallswartenummer R (zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert) beschrieben. Die Erfindung ändert dynamisch die Zufallswartenummer R in Abhängigkeit von der jüngsten Kabelverkehrsvorgeschichte (cable traffic history). Das dazu erfindungsgemäß benutzte Verfahren unterstellt, daß bei der Annahme von Kolli sionen für jüngst gesendete Datenrahmen das Kabel 32 derzeit stark belastet und umstritten ist. Eine Zufallswarteperiode R vor einem neuen Sendeversuch verteilt den Buszugriff zeitlich auf die sich um die Kabelbenutzung bemühenden verschiedenen Teilnehmer. Demgemäß werden die in Fig. 13a und 13b darge stellten Operationen ausgeführt, um die Zufallswartenummer R entsprechend der Operationsfolge gemäß den Fig. 8a und 8b zu erzeugen und einzustellen. Erfindungsgemäß sind 8-Bit- Schieberegister vorgesehen, um Kollisions- und Aufschubvorge schichten für jeden mit dem Kabel 32 gekoppelten Teilnehmer verfolgen zu können. Für die Zwecke der vorliegenden Beschrei bung bezeichnet die Variable "C" ein 8-Bit-Schieberegister, das zum Verfolgen der Kollisionsvorgeschichte über die letzten acht, von einem Teilnehmer zu senden versuchten Nachrichten verwendet wird, und eine Variable "D" bezeichnet ein 8-Bit- Schieberegister, das die Aufschubvorgeschichte für wenigstens acht Nachrichten darstellt, welche zu übertragen versucht worden sind. Wie oben gesagt, wird eine Kollision unterstellt, wenn das RTS-CTS-Rahmen-handshake-Protokoll innerhalb der IFG-Periode nicht auftritt, und ein Aufschub (Zurückstellen) scheint aufzutreten, wenn ein Teilnehmer vor dem Senden einer Nachricht ein flag-Byte oder einen Synchronisationsimpuls 56 feststellt, der anzeigt, daß das Kabel belegt ist. Eine Vari able "G" ist als 4-Bit-Globalmaske definiert, die eine Zahl zur Bezeichnung eines Modifikationsfaktors darstellt, der alle vorhergehenden Nachrichten darstellt, welche der Teilnehmer zu senden versucht hat. Eine Variable "L" wird als lokale Maske definiert, die Versuche zum Senden der laufenden Nachricht durch einen an das Kabel 32 angekoppelten Teilnehmer dar stellt. Zusätzlich wird N_C als Anzahl von Kollisionen defi niert, welche für ein spezielles Datenpaket angenommen worden sind, und N_D wird definiert als Anzahl von Aufschüben, die vor dem Senden des laufenden Datenpakets vorgetreten worden sind.

Wie am besten in Fig. 13a und 13b dargestellt ist, wird die Variable G vor dem Senden eines neuen Datenpakets wie folgt eingestellt:
Wenn die Anzahl von gesetzten Bits (d. h. gleich 1) in dem 8-Bit-Register "C" größer als 2 ist, so werden alle Bits in dem "G" definierenden 4-Bit-Schieberegister um ein Bit nach links verschoben (das am niedrigsten bewer tete Bit (LSB) in Richtung des am höchsten bewerteten Bit (MSB)). Außerdem wird G₀ (das am niedrigsten be wertete Bit des 4-Bit-Schieberegisters G) auf 1 ge stellt, und die acht Bits von C werden auf 0 gesetzt.
Wenn die Zahl von gesetzten Bits im 8-Bit-Register "C" kleiner oder gleich 2 ist, wird D geprüft, und wenn die in D gesetzte Anzahl von Bits kleiner als 2 ist, wird erfindungsgemäß der Inhalt von G um ein Bit nach rechts (MSB in Richtung LSB) verschoben; G₃ (MSB von G) gleich 0 und der Wert von D gleich 255 gesetzt.

Sobald G eingestellt worden ist, verschiebt die Erfindung den Inhalt der Register D und C um ein Bit nach links (in Richtung MSB) und setzt das am niedrigsten bewertete Bit (LSB) von C und D auf 0. In ähnlicher Weise werden auch die Variablen N_C und N_D, welche die Anzahl von Kollisionen und Aufschüben für eine besondere zu sendende Nachricht bezeichnen, auch auf 0 gesetzt. Ferner wird entsprechend der Darstellung in Fig. 13 der Wert von L sodann gleich dem Wert von G eingestellt.

Vor Beginn der Frontenden-Wartefolge, die anhand von Fig. 8a beschrieben worden ist, bestimmt die Erfindung, ob ein flag (d. h. flag-Byte) auf dem Kabel 32 festgestellt worden ist. In dem Falle, daß kein flag-Byte festgestellt worden ist, führt die Erfindung die in Fig. 8a für die Frontenden-Warteperiode dargestellte Operationsfolge aus. Nach der festen Frontenden- Wartefolge erzeugt die Erfindung eine Zufallsnummer "r" in nerhalb eines vorgegebenen Bereichs und berechnet danach den Wert von "R" durch logische "UND"-Verknüpfung des Werts von r mit dem zuvor bestimmten Wert von L (lokale Maskenvariable). Sobald der Wert von R bestimmt ist, folgt die Erfindung dem in Fig. 8b gezeigten Zufallswartezyklus, und nach Beendigung der Zufallswarteperiode wird der RTS-Rahmen entsprechend der Dar stellung in Fig. 13b gesendet.

Wenn der CTS-Rahmen vom sendenden Teilnehmer innerhalb der IFG-Periode empfangen wird, so wird der Datenrahmen gesendet, und der Nachrichtendialog ist abgeschlossen. Wenn andererseits ein flag vor Beginn der Frontenden-Wartefolge festgestellt wird, wird eine Aufschubstellung vorgesehen, in der D₀ (das LSB des Registers D) auf 1 gesetzt und L₀ auf 1 gesetzt wird. Zusätzlich enthält die Aufschubeinstellung das Setzen von N_D auf N_D + 1. Die flag-Feststellung (Suchbit) wird erneut geprüft. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, findet die Auf schubeinstellung in Fällen statt, wo festgestellt wird, daß die Leitung vor der Sendung belegt ist.

Wenn Das RTS/CTS-handshake nicht erfolgreich ist, wird eine Kollision angenommen, und es erfolgt eine Kollisionseinstel lung. C₀ wird gleich 1 gesetzt, und der Wert von L wird um ein Bit nach links verschoben (LSB auf MSB). Zusätzlich wird L₀ gleich 1 und N_C gleich N_C + 1 gesetzt, wie in Fig. 13b dargestellt ist.

Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung der in Fig. 13 darge stellten Schritte zu einer dynamischen Einstellung des zufäl lig erzeugten Werts von r derart führt, daß die Zeitperiode (in Schritten von 100 µs), die ein Teilnehmer zusätzlich zur Frontenden-Warteperiode vor einem Sendeversuch wartet, ent sprechend der jüngsten Kabelverkehrsvorgeschichte (cable traffic history) geändert wird. Diese Änderung der Zufallswarteperiode erhöht wesentlich die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen RTS/CTS-Rahmen-Austau sches und verhindert dadurch Kollisionen über das Kabel 32.

Demgemäß wurden eine Einrichtung und ein Verfahren beschrie ben, die in Verbindung mit einem Ortsnetz besonders zweckmäßig sind. Die Erfindung schafft ein Netzwerk, das es einem Teil nehmer ermöglicht, an irgendeinem Punkt des Kabels anzukoppeln und sich selbst eine spezielle Adresse zuzuordnen. Außerdem minimiert das erfindungsgemäß vorgesehene neuartige Kollisi onsvermeidungsprotokoll die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen auf dem Kabel, und wenn eine Kollision auftritt, wird die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen späteren Sendewiederho lung erhöht.

Claims

1. Verfahren zur Datenübertragung über ein Übertragungsme dium (32) zwischen mehreren Datenverarbeitungsgeräten (Teilnehmern; 25-30), einschließlich eines sendenden und ei nes empfangenden Teilnehmers, wobei

a) das Übertragungsmedium abgetastet wird um zu bestimmen, ob das Übertragungsmedium Daten eines anderen Teilnehmers führt und dadurch in Benutzung ist;
b) eine erste Warteperiode vorgegebener Zeitdauer abgewar tet wird, nachdem erfaßt wurde, daß das Übertragungsmedium frei und verfügbar ist, wobei während der ersten Warteperiode peri odisch wiederholt bestimmt wird, ob das Übertragungsmedium frei ist;
c) eine Zufallsnummer innerhalb eines vorgegebenen Bereichs erzeugt wird;
d) eine zusätzliche Warteperiode mit einer der Zufallsnum mer entsprechenden Zeitdauer gewartet wird, wobei während der zweiten Warteperiode wiederholt bestimmt wird, ob das Übertra gungsmedium frei ist;
e) nach Ablauf der beiden Warteperioden ein erstes Signal von dem sendenden zu dem empfangenden Teilnehmer übertragen wird;
f) nach Empfang des ersten Signals von dem empfangenden Teilnehmer ein zweites Signal zum sendenden Teilnehmer übertra gen wird; und
g) nach Empfang des zweiten Signals vom sendenden Teilneh mer Daten zu dem empfangenden Teilnehmer gesendet werden, wenn das zweite Signal vom sendenden Teilnehmer innerhalb einer maximalen Zwischen-Rahmen-Abstandszeit (IFG = Inter Frame Gap) nach Senden des ersten Signals empfangen wurde, wobei die Daten innerhalb der maximalen Zwischen-Rahmen-Abstandszeit (IFG-Zeit) nach Absenden des zweiten Signals vom empfangenden Teilnehmer empfangen werden, und wobei keine Daten gesendet werden, wenn das zweite Signal nicht innerhalb der maximalen Zwischen- Rahmen-Abstandszeit empfangen wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kollisionssignal erzeugt wird, wenn das zweite Signal (CTS) von dem empfangenden Teilnehmer innerhalb der maximalen Zwischen-Rahmen-Abstandszeit (IFG) ausbleibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Zufallsnummer R für die zweite Warteperiode nach der folgenden Beziehung erzeugt wird:
R = r ∧ L
wobei:
r = eine Zufallszahl innerhalb eines vorgegebenen Zahlenbereichs;
∧ = eine logische UND-Operation;
L = eine lokale Variable, welche die Kollisions- und Aufschubgeschichte des sendenden Teilnehmers für die zu sendenden Daten darstellt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erzeugung der Zufallsnummer R eine Globalmaskenvariable G erzeugt wird, welche für die Kollisions- und Aufschubge schichte des sendenden Teilnehmers für alle zuvor übertragenen Daten repräsentativ ist und welche vor der Einleitung jeder neuen Datenübertragung eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß G aus vier Bits besteht und daß Variablen C und D definiert werden, von denen C aus Bits besteht, die für die Anzahl von bei vorhergehenden Datenübertragungsversuchen angenommenen Kolli sionen repräsentativ sind, und D aus Bits besteht, die für die Anzahl von Aufschüben bei früheren Datenübertragungsversuchen repräsentativ sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Variable G derart eingestellt wird, daß dann, wenn die An zahl von 1-Bits in C größer als 2 ist, gilt:

a) die Bits von G werden um ein Bit in Richtung des am höchsten bewerteten Bits (MSB) verschoben,
b) G₀ (das 0-te Bit von G) wird auf 1 gesetzt;
c) alle Bits von C werden gleich 0 gesetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß G so eingestellt wird, daß dann, wenn die Anzahl von 1-Bits in D kleiner als 2 ist, wie folgt vorgegangen wird:

a) die Bits von G werden um ein Bit in Richtung des am niedrigsten bewerteten Bits (LSB) verschoben;
b) G₃ wird auf 0 gesetzt;
c) es wird D = 255 gesetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erzeugung des Kollisionssignals:

a) C₀ (LSB von C) auf 1 gesetzt wird;
b) die Bits in L um ein Bit in Richtung MSB verscho ben werden;
c) L₀ = 1 gesetzt wird;
d) N_C = N_C + 1 gesetzt wird,
wobei N_C die Anzahl von Kollisionen für frühere Datenübertragungsversuche ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Aufschubes D derart eingestellt wird, daß:

a) D₀ = 1,
b) L₀ = 1 und
c) N_D = N_D + 1 gesetzt wird,
wobei N_D die Anzahl von Aufschüben bzw. Zu rückstellungen bei früheren Datenübertragungsver suchen ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß beim Prüfen, ob das Übertragungsmedium be nutzt wird, festgestellt wird, ob ein Synchronisationsimpuls auf dem Übertragungsmedium übertragen wird, wobei der Synchro nisationsimpuls anderen übertragenen Signalen vorausläuft.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronisationsimpuls den anderen Signalen um wenigstens zwei Bit-Zeiten vorausläuft.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als erstes Signal ein RTS-Rahmen mit wenig stens einem Synchronisations-Flag-Byte mit einer vorgegebenen Bitfolge und einem ein RTS-Byte enthaltenden Typ-Feld gesendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Flag-Byte während des Prüfens, ob das Übertragungsmedium benutzt wird, abgetastet wird, wobei die Erfassung eines ge setzten Flag-Bytes zeigt, daß das Übertragungsmedium in Benut zung ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß vom empfangenden Teilnehmer als zweites Si gnal ein CTS-Rahmen mit wenigstens einem Synchronisations-Flag- Byte mit einer vorgegebenen Bitfolge und einem ein CTS-Byte enthaltenden Typ-Feld gesendet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vom sendenden Teilnehmer die Daten in der Form eines Datenrahmens mit einer Vielzahl von Datenbytes, die wenigstens einem Synchronisations-Flag-Byte mit einer vorgege benen Bitfolge, einem Bestimmungsadreßbyte und einem Quel lenadreßbyte folgen, übertragen werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenrahmen außerdem eine Rahmenprüffolge (FCS) und eine Abbruchfolge von Bits enthält, die beiden den Datenbytes fol gen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Zwischen-Rahmen-Abstandszeit etwa 200 µs beträgt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungen über das Übertra gungsmedium um eine vorgegebene Mindestzeit (IDG = interdialog gap) voneinander getrennt werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale auf dem Übertragungsmedium un ter Verwendung von FM-O-Codierung gesendet werden.

20. Kommunikationseinrichtung zur Übertragung von Daten zwischen mehreren über ein Übertragungsmedium (32) miteinander gekoppelten Datenverarbeitungsgeräten (Teilnehmern; 25-30), die einen sendenden und einen empfangenden Teilnehmer einschließen,
wobei jeder der Teilnehmer über eine einen Leitungstreiber (80) und einen Leitungsempfänger (82) aufweisende Kommunikationsschnittstelle (29) und einen Ankopplungsmodul (34) mit dem Übertragungsmedium (32) gekoppelt ist,
zur Ausführung eines Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der sendende Teilnehmer aufweist:
einen Sensor zum Feststellen, ob das Übertragungsmedium (32) in Benutzung ist,
ein mit dem Sensor gekoppelten ersten Zeitgeber, der die Zeitgabe für eine erste Warteperiode vorgegebener Dauer bestimmt, sobald das Übertragungsmedium frei ist,
einen mit dem ersten Zeitgeber gekoppelten Zufallsnum mer-Generator zum Erzeugen einer einer zweiten Warteperiode entsprechenden Zufallsnummer R innerhalb eines vorgegebenen Bereichs, und
mit dem Zeitgeber gekoppelte erste Signalerzeugungsmit tel zum Erzeugen eines ersten Signals und zum Senden des ersten Signals an den empfangenden Teilnehmer nach Ablauf der beiden Warteperioden;
daß der empfangende Teilnehmer zweite Signalerzeugungsmit tel zum Erzeugen eines zweiten Signals nach Empfangen des er sten Signals und zum Zurücksenden des zweiten an den sendenden Teilnehmer aufweist; und
daß der sendende Teilnehmer ferner Signalempfangsmittel zum Empfangen des zweiten Signals, einen zweiten Zeitgeber, mit dessen Hilfe festgestellt werden kann, ob das zweite Signal innerhalb einer maximalen Zwischen-Rahmen-Abstandszeit (IFG) nach dem Senden des ersten Signals durch den sendenden Teilnehmer empfangen worden ist, und Datensendemittel zum Senden von Daten an den empfangenden Teilnehmer innerhalb der maximalen Zwischen-Rahmen-Abstandszeit (IFG) nach Empfang des zweiten Signals aufweist.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der sendende Teilnehmer einen Kollisionsindikator aufweist, der ein Kollisionssignal bei fehlendem Empfang des zweiten Si gnals vom empfangenden Teilnehmer durch die Signalempfangsmit tel innerhalb der maximalen Zwischen-Rahmen-Abstandszeit (IFG) erzeugt.

22. Einrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn zeichnet, daß der Zufallsnummer-Generator so ausgebildet ist, daß er die Zufallsnummer R nach der folgenden Bedingung er zeugt:
R = r ∧ L
wobei: r = eine Zufallszahl innerhalb eines vorgegebenen Zahlenbereiches;
∧ = eine logische UND-Operation;
L = eine lokale Variable, welche die Kollisions- und Aufschubgeschichte des sendenden Teilnehmers für die zu sendenden Daten darstellt.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Globalmasken-Variable G vorgesehen ist, die für die Kollisions- und Aufschubgeschichte des sendenden Teilnehmers für alle zuvor übertragenen Daten repräsentativ ist, wobei die Variable G vor der Einleitung jeder neuen Datenübertragung ein stellbar ist.

24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine Impulserkennungseinrichtung zur Feststellung eines Synchronisationsimpulses (56) auf dem Übertragungsmedium (32) aufweist, wobei der Synchronisa tionsimpuls anderen, von an das Datenübertragungsmedium ange koppelten Teilnehmern (25, 30) gesendeten Signalen (36) voraus läuft.

25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronisationsimpuls (56) den anderen Signalen (36) um wenigstens zwei Bit-Zeiten vorausläuft.

26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal einen RTS-Rahmen mit we nigstens einem Synchronisations-Flag-Byte (38, 40) aus einer vorgegebenen Bitfolge und einem ein RTS-Byte aufweisenden Typ- Feld (45) enthält.

27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine Schaltung zum Abtasten des Flag-Bytes (38, 40) enthält, wobei er beim Abtasten der Flag-Bytes erkennt, daß das Übertragungsmedium (32) in Benutzung ist.

28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Empfangsmittel des sendenden Teilnehmers auf genommene zweite Signal einen CTS-Rahmen mit wenigstens einem Synchronisations-Flag-Byte (38, 40) und einem ein CTS-Byte ent haltenden Typ-Feld (45) aufweist.

29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem sendenden Teilnehmer gesendeten Daten in Form eines Signales (Datenrahmens) (36) mit mehreren Datenbytes (48) vorliegen, denen wenigstens ein Synchronisations-Flag-Byte (38, 40), ein Bestimmungsadreßbyte (41) und ein Quellenadreßbyte (42) voraus gehen.

30. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (Datenrahmen) (36) außerdem eine Rahmenprüffolge (FCS; 50) und eine Abbruchfolge (53) von Bits enthält, die den Datenbytes (48) folgen.

31. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Zwischen-Rahmen-Abstandszeit (IFG) 200 µs beträgt.

32. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein serielles Kommunikations steuergerät (SCC; Z8530) umfaßt.

33. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmedium (32) ein verdrilltes Leiterpaarkabel ist.

34. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das verdrillte Leiterpaarkabel (32) durch 100 Ohm-Wider stände abgeschlossen ist.

35. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungen über das Übertra gungsmedium (32) durch eine Mindest-Dialogabstandszeit (Mindest-IDG) getrennt sind.

36. Einrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindest-Dialogabstandszeit (Mindest-IDG) 400 µs beträgt.

37. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale auf dem Übertragungsmedium (32) unter Verwendung einer FM-0-Codierung gesendet werden.