DE3717854A1 - Verfahren und vorrichtung zum zweiseitig-gerichteten uebertragen von daten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum zweiseitig-gerichteten uebertragen von datenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein zweiseitig-ge
richtetes Übertragungsverfahren und -vorrichtung, und be
trifft insbesondere ein zweiseitig-gerichtetes Übertragungs
verfahren und -vorrichtung, das in der Lage ist, einen rela
tiv langsamen Vollduplexverkehr und einen relativ schnellen
Halbduplexverkehr durch ein Übertragungsmedium zu erzielen.
In den zweiseitig-gerichteten Übertragungsvorrichtungen des
Standes der Technik, welche eine Zweikabel-Übertragungslei
tung verwenden, sind ein Echo-Unterdrückungssystem, in wel
chem ein Sendesignal und ein empfangenes Signal an einem
Übertragungs-Empfangsanschluß getrennt werden, so wie ein
Zeitteilungs-Übertragungssystem, in welchem eine Übertra
gungszeit und eine Empfangszeit getrennt werden, gut be
kannt. In einer schnellen Datenübertragung braucht das Zeit
teilungs-Übertragungssystem keine Einrichtung zum Unterdrücken
eines Echos und daher ist seine Hardware-Konfiguration ein
facher als die des Unterdrückungssystems. Das Zeitteilungs
system ist ausführlich beschrieben in IEEE Transaction on
Communications Com-30, Nr. 9 (1982), Seiten 2057 bis 2065.
In der oben erwähnten herkömmlichen Technik ist es beab
sichtigt, daß ein Vollduplexverkehr im allgemeinen zwischen
einer Daten-Anschlußeinrichtung (DTE) und einem Austauscher
stattfindet. In einem Halbduplexverkehr-Modus, in welchem
Daten nur in einer der zwei Übertragungsrichtungen über
tragen werden, wird nur eine Hälfte der Übertragungsfähig
keit der Übertragungsleitung verwendet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zwei
seitig-gerichtete Übertragungsvorrichtung zu schaffen, die
in wirksamer Weise die Übertragungsfähigkeit einer Übertra
gungsleitung sogar in einem relativ schnellen Datenüber
tragungs-Modus, z. B. einem Halbduplexübertragungs-Modus, in
wirksamer Weise ausnützen kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
einen relativ langsamen Datenverkehr, wie z. B. einen rela
tiv langsamen Vollduplexverkehr, und einen relativ schnellen
Datenverkehr, z. B. einen relativ schnellen Halbduplexver
kehr, durch ein und dasselbe Übertragungsmedium in wirkungs
voller Weise zu erzielen.
Hinsichtlich eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird
eine Übertragungsperiode (Block) in einen Zeitabschnitt, in
welchem die Übertragungsrichtung festbleibt, und einen Zeit
abschnitt, in welchem die Übertragungsrichtung veränderlich
oder umkehrbar ist, eingeteilt und eine Steuerinformation
zur Steuerung der Richtung in dem Zeitabschnitt, in welchem
die Übertragungsrichtung variabel oder umkehrbar ist, wird
unter Verwendung eines Teils eines Signals übertragen, das
in dem Zeitabschnitt gesendet wird, in welchem die Übertra
gungsrichtung fest ist, so daß ein Sender/Empfänger an einer
Anschlußstation die Übertragungsrichtung in dem Zeitab
schnitt steuern kann, in welchem die Richtung der Blocküber
tragung variabel ist auf der Basis der Steuerinformation
oder der Steuerinformation und des Zustandes der durch die
Anschlußstation zu übertragenden Daten.
In dem Halbduplexverkehr-Modus werden dann Daten in nur
einer der zwei Richtungen zur Zeit übertragen. Dement
sprechend können, wenn eine mit einem Sender/Empfänger ver
bundene Anschlußstation einen Verkehr anfordert, die Daten
unter Verwendung des Zeitabschnitts der festen Übertragungs
richtung übertragen werden, aber die feste Übertragungsrich
tung muß zwischen den zwei Sendern/Empfängern voreingestellt
werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird eine zweiseitige oder umkehrbare Datenübertragung an
einer oder mehreren Zeitabschnitten durchgeführt, die vor
einem oder mehreren Zeitabschnitten der festen Übertragungs
richtung liegen, so daß die Verkehrsrichtung in dem Zeitab
schnitt für die feste Übertragungsrichtung für jede Übertra
gungsperiode gesteuert werden kann durch die Verwendung
eines Teils der Information, die in dem oben erwähnten
festen Abschnitt bzw. Abschnitten gesendet wird, und des
weiteren wenn nötig, durch eine Verkehrsanforderung, die
zwischen den Sendern/Empfängern an den zwei Anschlußsta
tionen ausgetauscht wird. Im Ergebnis kann die Übertragung
von Daten, welche die meisten Teile der Übertragungsperiode
einnehmen, in wirkungsvoller Weise ausgeführt werden.
Die meisten Teile der Vorrichtung können die einer herkömm
lichen Vorrichtung sein, wobei nur eine teilweise Verände
rung einer Übertragungsrichtungs-Steuerung des Senders/Emp
fängers vorzusehen ist. Die Vorrichtung ist somit wirtschaft
lich.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
der relativ schnelle Halbduplexverkehr unter Verwendung einer
Zweikabel-Übertragungsleitung erzielt und ist ebenso anwend
bar auf den Vollduplexverkehr ohne Veränderung der Hardware.
Dementsprechend wird die Datenübertragungsgeschwindigkeit
mit der Zweikabel-Übertragungsleitung verbessert, und der
Daten-Sender/Empfänger ist vereinfacht und wirtschaftlich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung können die Sender/Empfänger der zwei Anschlußstationen,
welche durch die Zweikabel-Übertragungsleitung gekoppelt
sind, im Aufbau identisch sein. Dementsprechend vermindern
sich die Herstellungskosten. Wenn langsame Daten zu senden
sind, ohne daß schnelle Daten in dem Anschluß vorhanden
sind, wird ein Blind-Signal so gesendet, daß ein Zeit
messungs-Signal genau herausgezogen wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeich
nung. In dieser zeigt
Fig. 1a und 1b einen Betrieb einer Ausführungsform der
zweiseitig-gerichteten Übertragung gemäß der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 2 einen zeitlich-abfolgenden Betrieb der in Fig. 1a
und 1b gezeigten Ausführungsform,
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Senders/Emp
fängers, der in der zweiseitig-gerichteten Übertra
gung in einer Ausführungsform der vorliegenden Er
findung verwendet wird;
Fig. 4a bis 4c Signal-Formate in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Algorithmus′ zur Steuerung
der Übertragungsrichtung in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Schaltdiagramm eines größeren Teils der in
Fig. 5 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 7 einen Betrieb einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 einen zeitlich-abfolgenden Betrieb der in Fig. 7
gezeigten Ausführungsform, und
Fig. 9 ein Signal-Format in einer Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung.
Die Fig. 1a und 1b veranschaulichen einen Betrieb einer
zweiseitig-gerichteten Übertragungsvorrichtung, welche eine
Zweikabel-Übertragungsleitung gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung verwendet.
Wie in Fig. 1b gezeigt, sind zwei Anschlußstationen A und B
durch eine Übertragungsleitung, z. B. eine Zweikabel-Übertra
gungsleitung 3, gekoppelt. Die Anschlußstation A hat einen
Daten-Sender/Empfänger 1, der ein Telefon oder einen Daten
anschluß 4 mit der Leitung 3 koppelt, und die Anschlußsta
tion B hat einen Daten-Sender/Empfänger 2, der ein Telefon
oder einen Datenanschluß 5 mit der Leitung 3 koppelt. In
einer solchen Verkehrsvorrichtung ist ein Block-Format eines
durch die Zweikabel-Übertragungsleitung 3 übertragenen Si
gnals in Fig. 1a gezeigt. In einem Block (einer Übertragungs
periode) sind Zeitabschnitte für feste Übertragungsrichtung,
z. B. ein Zeitabschnitt 6 (A nach B) und ein Zeitabschnitt 8
(B nach A), sowie Zeitabschnitte 7 und 9 vorgesehen, in wel
chen die Übertragungsrichtung variabel oder umkehrbar ist und
welche für die Übertragung sowohl von A nach B und B nach A
verwendet werden können. Bezugsziffern 10, 11, 12 und 13 be
zeichnen Sicherheitszeiten, welche die Kollision von zwei
seitig-gerichteten Signalen auf der Übertragungsleitung ver
hindern.
In der vorliegenden Ausführungsform gibt es zwei Variabel
übertragungsrichtungs-Zeitabschnitte (7 und 9), obwohl nur
ein solcher Zeitabschnitt, wie in einer weiteren Ausführungs
form erklärt, vorgesehen sein kann.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Steuerinforma
tion zur Steuerung der Übertragungsrichtung in den Variabel
übertragungsrichtungs-Zeitabschnitten 7 und 9 in den
Festrichtungs-Zeitabschnitten 6 und 8 übertragen.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Übertragungs
periode 125 µs, eine Übertragungs-Taktfrequenz 2,56 MHz, die
Anzahl der Bits des Variabelrichtungs-Zeitabschnitts 26 Bits
in jeder Richtung, ein Block-Synchronisationssignal weist 4
Bits auf und ein Übertragungsrichtungs-Steuersignal für den
Variabelrichtungs-Zeitabschnitt weist 4 Bits auf. Somit be
stehen drei Kanäle auf der Zweikabel-Übertragungsleitung:
- 1) Kanal mit 144 Kbps (Kbps pro Sekunde) für zwei seitige Datenübertragung,
- 2) Kanal mit 32 Kbps zur Steuerung der Richtung des Variabelrichtungs-Zeitabschnittes, und
- 3) Kanal mit 1.536 Mbps (Mbyte pro Sekunde) für Variabelübertragungsrichtung.
Um diese drei Kanäle zu erzielen, ist es notwendig, 244 Daten-
Bits in 125 µs zu übertragen und es dauert 95,4 µs. Somit
können die verbleibenden 29,6 µs auf die Sicherheitszeiten
(10, 11, 12, 13) verteilt werden.
Ein Beispiel für das Schalten der Übertragungsrichtung ist
in Fig. 2 erklärt. Bezugsziffer 14 bezeichnet langsame Da
ten, z. B. eine Stimme, welche Realzeit und eine zweiseitige
Übertragung benötigt, und Ziffer 15 bezeichnet schnelle Da
ten, welche keine Realzeit und zweiseitige Übertragung be
nötigen. Wenn ein Daten-Sender/Empfänger 1 mit dem anderen
Daten-Sender/Empfänger 2 kommuniziert, werden die langsamen
Daten zuerst von A nach B übertragen und die schnellen Daten
danach übertragen, und dann werden die langsamen Daten von B
nach A übertragen und die schnellen Daten werden danach über
tragen, und die obigen Schritte werden, wie in Fig. 2(a) ge
zeigt, wiederholt.
Wenn die Anschlußstation A schnelle zu übertragende Daten
hat, während die Anschlußstation B keine zu übertragenden
schnellen Daten hat, werden die langsamen Daten und die
schnellen Daten von A nach B übertragen, und dann die lang
samen Daten von B nach A, wie in Fig. 2(b) gezeigt. Wenn die
Station A erfaßt, daß keine schnellen Daten von der Station
B übertragen werden, überträgt die Station A die schnellen
Daten auf die Station B. Durch Wiederholung der obigen
Schritte werden die langsamen Daten zweiseitig zwischen A
und B übertragen, aber die schnellen Daten werden einseitig
von A nach B übertragen. Wenn die Station A keine schnellen
zu übertragenden Daten hat, wobei die Station B schnelle zu
übertragende Daten hat, wird das umgekehrte Verfahren durch
geführt.
Wenn weder die Station A noch B schnelle zu übertragende Da
ten hat, werden zuerst langsame Daten zusammen mit Übertra
gungsrichtung-Steuer-Bits (z. B. für schnelle Datenübertra
gung) von A nach B, wie in Fig. 2(c) gezeigt, übertragen.
Wenn die Station B erfaßt, daß keine schnellen Daten von der
Station A übertragen werden, werden Blind-Bits 16 von B nach
A gesendet. Dann werden die langsamen Daten zusammen mit
Übertragungsrichtung-Steuer-Bits (z. B. für schnelle Daten
übertragung) von B nach A übertragen, und wenn die Station A
erfaßt, daß keine schnellen Daten von der Station B übertra
gen werden, werden die Blind-Bits 16, welche z. B. von der
selben Bitzahl wie die der schnellen Daten sein können, von
B nach A gesendet. Die Blind-Bits 16 haben keine Bedeutung
als Information und sie können alle ein "0"-Muster haben, um
ein Herausziehen der Zeitmessung zu gestatten.
Fig. 3 zeigt eine Konfiguration einer Ausführungsform des
Daten-Sender/Empfängers 1 oder 2. Eingangssignale von einem
langsamen Eingang und einem schnellen Eingang werden in den
Puffern 103 und 104 durch die jeweiligen Schnittstellen 101
bzw. 102 gespeichert. Übertragungsdaten werden durch einen
Übertragungsdaten-Mustergenerator 107 unter der Steuerung
einer Richtungssteuerung 108 erzeugt, welche den oben be
schriebenen Richtungssteuerungsalgorithmus ausführt. Eine
Kodiereinrichtung 113 kodiert Übertragungsdaten auf einen
Übertragungsleitung-Code, der durch einen Wandler 116 auf
eine Zweikabel-Übertragungsleitung 117 gesendet wird. Auf
der anderen Seite wird ein Signal, das von der Zweikabel-
Leitung 117 empfangen wird, einer Ausgleichseinrichtung 114
nur für die Daten-Empfangszeit durch einen Schalter 115 zu
geführt, welcher durch die Richtungssteuerung 108 gesteuert
wird. Der Ausgang der Ausgleichseinrichtung 114 wird zu
einem NRZ-Signal von dem Übertragungsleitungs-Code durch
einen Dekodierer 112 dekodiert und in ein Langsameingang-
Signal und ein Schnelleingang-Signal durch eine Empfangs
signal-Trenneinrichtung 109 getrennt. Die Ausgänge der Trenn
einrichtung 109 werden den jeweiligen Eingängen durch Puffer
105 und 106 sowie die Schnittstellen 101 und 102 zugeführt.
Der Ausgang der Vergleichseinrichtung 114 wird ebenso einer
Zeitmessungs-Abzieheinrichtung 111 zugeführt, welche ein
Taktsignal herauszieht, das in dem Empfangsbetrieb benutzt
wird. Eine Block-Synchronisierungs-Abzieheinrichtung 110 syn
chronisiert den Block auf der Basis des Ausgangs des Deko
dierers 112 und führt Block-Information der Richtungssteuerung
108 zu.
Die Fig. 4a bis 4c zeigen Signal-Formate. Die beiden Ka
näle B und ein Kanal D sind den langsamen Daten zugeteilt,
und ein Kanal H 11 ist den schnellen Daten zugeteilt. Wie in
Fig. 4a gezeigt, weisen die langsamen Daten ein F1-Merker-
Muster "0110" 17 zur Block-Synchronisierung auf, zwei 8-Bit-
Kanal B-Daten 18 und 19, 2-Bit-Kanal D- (Steuerkanal)Daten
20 und 4-Bit-Richtungssteuerung-Daten 21, welche anzeigen,
ob die schnellen Daten folgen oder nicht. Wenn die schnellen
Daten nach der Übertragung der langsamen Daten zu übertragen
sind, werden die Richtungs-Steuerungs-Bits auf "1111" einge
stellt, und wenn die schnellen Daten nicht zu übertragen
sind, werden sie auf "0000" gesetzt.
Wie in Fig. 4b gezeigt, weist der schnelle Daten-Datenüber
tragungs-Block ein 4-Bit-F2-Merker-Muster 22 auf, das für
die schnelle Daten-Block-Synchronisierung und die 96-Bit-
Kanal H 11-Daten 23 dient. In Fig. 4c werden die in Fig. 4b
gezeigten schnellen Daten im Anschluß an die in Fig. 4a ge
zeigten langsamen Daten gesendet. In Fig. 4c sind aus Ein
fachheitsgründen die Sicherheitszeiten weggelassen worden.
Fig. 5 zeigt einen Algorithmus, um die Richtung in den in Fig.
4a bis 4c gezeigten Signal-Formaten zu steuern. Wenn die Sta
tion A Daten überträgt, wird der 4-Bit-Merker F 1 für die
Block-Synchronisierung gesendet (26), und die 18-Bit-Daten
2 B+D werden gesendet (27), und es wird geprüft, ob die Über
tragung der Daten H 11 angefordert wurde oder nicht (28), und
im positiven Falle wird das Richtungssteuerungs-Signal "1111"
gesendet (29), und dann werden die 4-Bit-Merker F 2 und die
96-Bit-Daten H 11 gesendet (30, 31). Andernfalls, wenn die An
forderung, die Daten H 11 zu übertragen, nicht ausgegeben wor
den ist, werden die Richtungssteuerungs-Bits "0000" gesendet
(32). Die ersten vier Bits des von der Station B übertragenen
Signals werden empfangen (32) und mit dem Merker-F2-Muster
verglichen. Wenn sie gleich sind, wird das folgende 96-Bit-
Signal als Daten H 11 (35) empfangen. Wenn sie nicht gleich
sind, wird das folgende 96-Bit-Signal als Blind-Daten 36 be
handelt.
Dann empfängt die Station A den Merker F 1, der von der Sta
tion B (37) übertragen wurde. Dann empfängt sie die 18-Bit-
Daten 2 B+D (38) und die Richtungssteuerungs-Bits (39). Wenn
die Richtungssteuerungs-Bits "1111" (40) sind, werden das
nachfolgende 4-Bit-Merker-F2 und die 96-Bit-Daten H 11
empfangen (41, 42). Wenn die Richtungssteuerungs-Bits "0000"
sind, wird die Übertragungsanforderung für die Daten H 11 von
der Station A geprüft (43). Wenn die Anforderung ausgegeben
worden ist, überträgt die Station A den 4-Bit-Merker F 2 und
die 96-Bit-Daten H 11 (44, 45). Wenn die Anforderung nicht
ausgegeben worden ist, sendet die Station A 100-Bit-Alle-Null-
Muster (46). Auf diese Weise wird eine Übertragungsperiode
vollendet.
Eine Konfiguration einer Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Implementierung der oben beschriebenen Richtungssteue
rung ist in Fig. 6 gezeigt. Es zeigt Einzelheiten des Über
tragungs-Mustergenerators 107, der Richtungssteuerung 108
und der Empfangsmuster-Trenneinrichtung 109, wie in Fig. 3
gezeigt. Der Betrieb der Schaltung wird in der im Flußdia
gramm der Fig. 5 gezeigten Abfolge erklärt.
Die Kanäle-2B+D-Daten werden in dem langsamen Datenpuffer
103, und die Kanal-H11-Daten werden in dem schnellen Daten
kanal-Puffer 104 gespeichert. Die Daten 2 B+D werden mit 18
Bits zur Zeit herausgezogen und auf ein Schieberegister 120
übertragen. Die Daten H 11 werden mit 96 Bit zur Zeit heraus
gezogen und auf ein Schieberegister 121 übertragen. Das
Schieberegister 120 hat 22 Bits, und die Daten 2 B+D werden
in den linken 18 Bits und der Merker F 1 "1001" wird in den
rechten 4 Bits gespeichert. In gleicher Weise hat das Schie
beregister 121 100 Bits, und die Daten H 11 werden in den
linken 96 Bits und der Merker F 2 "0110" wird in den rechten
4 Bits gespeichert. Ein Nur-Lese-Speicher 122 speichert Über
tragungszustands-Merker "1111" und "0000" und Blind-Bits vom
Alle-Null-Muster.
Die Blocksynchronisierung-Abzieheinrichtung 110 der Fig. 3
zieht das 8 KHz-Blocksynchronisierungs-Signal unter Verwen
dung des Merkers F 1 des empfangenen Signals heraus. Es wird
um 62,5 µs durch eine in Fig. 6 gezeigte Verzögerungsleitung
139 verzögert, um ein Übertragungs-Zeitmessungssignal zu
erzeugen. Ein Flip-Flop 125 wird durch das Übertragungs-Zeit
messungssignal getriggert und eine Leitung 160 wird auf einen
hohen (H) Pegel eingestellt, während eine Zeitmeßeinrichtung
127 22 Bits zählt und eine Auswahleinrichtung 123 die Schie
beregister 120 so einstellt, daß der Merker F 1 und die Daten
2 B+D aufeinanderfolgend übertragen werden. Darauf wird ein
Flip-Flop 128 getriggert und eine Leitung 161 wird auf den
H-Pegel eingestellt. Ein Flip-Flop 136 wird gleichzeitig ge
triggert, so daß eine Leitung 162 auf denselben Pegel ge
setzt wird wie ein logischer Pegel einer Leitung 165. Die
Leitung 165 kommt von dem schnellen Datenpuffer 104 und ist
auf H-Pegel, wenn die Anforderung, die Daten H 11 zu übertra
gen, ausgegeben wird, und auf L-Pegel, wenn die Anforderung
nicht ausgegeben wird. Dementsprechend liegt, wenn die An
forderung ausgegeben wird, die Leitung 161 auf H-Pegel und
die Leitung 162 ebenso auf H-Pegel. Somit wählt die Auswahl
einrichtung 123 das Muster "1111" des Nur-Lese-Speichers 122
und überträgt es. Dagegen liegt, wenn die Anforderung nicht
ausgegeben wird, die Leitung 161 auf H-Pegel und die Leitung
162 auf L-Pegel. Somit wählt die Auswahleinrichtung 123 das
Muster "0000" des Nur-Lese-Speichers 122 und überträgt es.
Wenn die Anforderung für die Daten H 11 nicht ausgegeben
wird, ist die Übertragung dann beendet. Wenn die Anforderung
für die Daten H 11 ausgegeben wird, wird das Flip-Flop 132 ge
triggert und eine Leitung 163 auf den H-Pegel gesetzt und
die Auswahleinrichtung 123 wählt das Schieberegister 121.
Dieser Zustand dauert, bis ein Zeitgeber 133 100 Takte am
Ende der Übertragung zählt, alle Leitungen 160, 161, 162,
163 und 164 werden auf den L-Pegel eingestellt und ein Tor
124 erfaßt das Ende der Übertragung und setzt einen Schalter
115 auf die Empfangsstellung.
In dem Empfänger wählt normalerweise eine Auswahleinrichtung
152 ein Schieberegister 150 und Tore 148 und 149 erfassen je
weils die Merker F 1 und F 2.
Wenn das Merker-F1-Muster "1001" erfaßt wird, prüft ein Tor
140, ob die zugehörige Zeitmessung mit der des vorausgehend
herausgezogenen Block-Synchronisierungssignals zusammenpaßt,
und dann wird ein Flip-Flop 141 getriggert. Die Leitung 166
wird auf dem H-Pegel für eine Periode von 187 Takten durch
einen Zeitgeber 142 gehalten, und eine Auswahleinrichtung
152 wählt den langsamen Datenpuffer 105, um die Daten 2 B+D
zu übertragen. Dann wird ein Flip-Flop 143 getriggert und
ein Zeitgeber 144 hält eine Leitung 167 auf einem H-Pegel
für eine Periode von 4 Takten und die Auswahleinrichtung 152
wählt das Schieberegister 151. Dann werden die Richtungs
steuerungs-Bits geprüft. Um eine genaue Bestimmung zu ge
statten, auch wenn ein Bit einen Fehler während der Übertra
gung hatte, ist eine Mehrheitsentscheidungs-Schaltung vorge
sehen, die den H-Pegel erzeugt, wenn die Anzahl von "1" Bits
der 4 Bits größer als die der "0" Bits ist. Wenn die Daten
H 11 kontinuierlich übertragen werden, wird das H-Pegel-Si
gnal erzeugt, und wenn die Übertragung vollendet ist, wird
das L-Pegel-Signal erzeugt. Nachdem die Richtungssteuerungs-
Bits empfangen wurden, wird das Flip-Flop 143 zurückgesetzt,
so daß die Auswahleinrichtung wieder die Schieberegister 150
wählt. Wenn der Merker F 2 erfaßt wird, wird das Flip-Flop
145 getriggert und die Leitung 168 wird auf dem H-Pegel ge
halten, während der Zeitgeber 146 96 Takte zählt, und die
Auswahleinrichtung 152 den schnellen Datenpuffer 106 wählt,
um die Daten H 11 zu empfangen.
Auf der anderen Seite wird, wenn die empfangenen Richtungs
steuerungs-Bits "0000" sind, eine Leitung 169 auf den L-Pegel
gesetzt. Wenn die Sendestation die zu übertragenden Daten
H 11 hat, ist eine Leitung 165 auf dem H-Pegel und der Flip-
Flop 132 wird getriggert, so daß die Daten H 11 empfangen
werden. Wenn die Sendestation keine zu übertragenden Daten
H 11 hat, ist die Leitung 165 auf dem L-Pegel und ein Tor 138
erzeugt den H-Pegel. Somit wird das Flip-Flop 134 getriggert
und die Leitung 164 auf den H-Pegel eingestellt und die Aus
wahleinrichtung 123 wählt das Blind-Muster oder Alle-Null-
Muster in dem Nur-Lese-Speicher 122. Dieser Zustand dauert
bis der Zeitgeber 135 100 Takte zählt. Auf diese Weise wird
eine Übertragungs-Empfangsperiode vollendet.
In der vorliegenden Ausführungsform können die Daten-Sen
der/Empfänger in beiden Anschlußstationen durch gemeinsamen
Algorithmus und Schaltung implementiert werden.
Fig. 7 zeigt ein Signal-Format in einer Übertragungsperiode
in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Übertragungs
periode in zwei Zeitabschnitte 76 und 77 geteilt, in welchen
die Daten in einer festen Richtung von A nach B oder B nach
A übertragen werden, und ein Zeitabschnitt 78, in welchem
die Daten entweder von A nach B oder B nach A für jede Peri
ode übertragen werden.
Insbesondere beträgt eine Übertragungsperiode 125 µs (8 KHz)
und eine Übertragungsgeschwindigkeit ist 2,04 MHz. Somit
können 256 Bits in einem 125 µs-Zeitbereich angeordnet wer
den. Von den 256 Bits werden 16 Bits auf jede der Festüber
tragungsrichtungs-Zeitabschnitte 76 und 77 verteilt, 184
werden auf den Einseitig-Richtungsübertragungs-Zeitabschnitt
78 verteilt, und die übrigen 40 Bits (=256-184-2×16)
werden auf Sicherheitszeiten 80, 81 und 82 verteilt.
Jede der 16-Bit-Zeitabschnitte 76 und 77 beinhaltet ein
4-Bit-Block-Synchronisierungs-Signal, ein 2-Bit-Signali
sierungs-Signal und ein 2-Bit-Übertragungsrichtungs-Steuer
signal für den Einseitig-Richtungsübertragungs-Zeitbereich
109. Mit dem oben beschriebenen Signal-Format werden die
vier Kanäle,
- a) Kanal mit 64 Kbps für zweiseitige langsame Daten übertragung
- b) Signalisierungskanal mit 16 Kbps (der verwendet werden kann als ein Kanal D eines ISDN [Integrated Services Digital Network], wenn eine Datenanschluß- Einrichtung [DTE] 104 ein Austauscher ist),
- c) ein Kanal mit 16 Kbps zur Steuerung der Übertra gungsrichtung des Einseitig-Richtungsübertragungs- Zeitabschnittes, und
- d) ein Kanal mit 1,472 Mbps für den Halbduplexver kehr,
auf der Zweikabel-Übertragungsleitung erzielt.
Als eine Ausführungsform der Übertragungsrichtungs-Steuerung
für den Einseitig-Richtungsübertragungs-Zeitabschnitt wird
ein Verfahren zur Steuerung der Übertragungsrichtung ausgeführt,
wenn einer der Daten-Sender/Empfänger als eine Hauptstation
verwendet wird. Die zwei Bits S und T (das Bit S,
das von A nach B übertragen wird, wird durch S A → B bezeichnet,
und die von B nach A übertragenen Bits S und T werden
durch S B → A und T B → A jeweils dargestellt) des Übertragungsrichtungs-
Steuerungskanal werden für die Richtungssteuerung
verwendet. (T A → B wird nicht benutzt.) S A → B = "1" zeigt an,
daß der einseitig-gerichtete Übertragungs-Zeitabschnitt 78
für die Datenübertragung von A nach B oder von B nach A verwendet
wird, und T B → A = "1" zeigt die Gegenwart der Datenübertragung
von B nach A an. Der Betrieb des Daten-Sender/Empfängers
A ist wie folgt.
- a) Wenn T B → A einer früheren Übertragungsperiode "0" ist und die Anforderung für die Datenübertragung nach B vorliegt, wird S A → B auf "1" eingestellt, und die einseitig-gerichtete Übertragungsleitung wird für die A → B-Datenübertragung verwendet.
- b) Wenn T B → A einer früheren Übertragungsperiode "0" ist und die Anforderung für die Datenübertragung nach B fehlt, wird S A → B auf "0" eingestellt, und wenn S B → A "1" ist, werden die Daten von B empfangen.
- c) Wenn T B → A einer früheren Übertragungsperiode "1" ist und die Anforderung für die Datenübertragung nach B vorliegt, dann liegt die Anforderung für die zweiseitige Datenübertragung vor und die Übertragungsrichtung wird entgegengesetzt zu der vorherigen gewählt. Wenn die Übertragungsrichtung von A nach B läuft, wird S A → B auf "1" eingestellt, und die Daten werden nach B übertragen. Wenn die Übertragungsrichtung von B nach A läuft, wird S A → B auf "0" eingestellt, und die Daten von B werden empfangen.
- d) Wenn T B → A einer früheren Übertragungsgperiode "1" ist und die Anforderung für die Datenübertragung nach B fehlt, wird S A → B auf "0" eingestellt, und die Daten von B werden empfangen.
Auf der anderen Seite, arbeitet der Daten-Sender/Empfänger B
wie folgt:
- a) Wenn die Anforderung für die Datenübertragung nach A fehlt und S A → B "1" ist, werden die Daten von A empfangen.
- b) Wenn die Anforderung für die Datenübertragung nach A vorliegt und S A → B "0" ist, wird S B → A auf "1" eingestellt, und die Daten werden nach A übertragen. Wenn S A → B "1" ist, dann wird S B → A "0" eingestellt, und T B → A wird auf "1" eingestellt, und die Daten von A werden empfangen. Ein Beispiel des Verkehrs, der das oben beschriebene Verkehrsrichtungs-Steuersystem verwendet, ist in Fig. 8 gezeigt, in der S A → B , S B → A und T B → A sowie die Richtung der Datenübertragung durch den 1.472 Mbps-Verkehrskanal gezeigt sind. In Fig. 8(a) besteht nur die Anforderung für Verkehr von B nach A. Da S A → B = "0" ist, können die Daten kontinuierlich von B nach A übertragen werden. In gleicher Weise existiert in Fig. 8(b) nur die Anforderung für Verkehr von A nach B. In Fig. 8(c) besteht die Anforderung für Verkehr von A nach B und von B nach A. Die Richtung des Verkehrs des 1,472 Mbps- Verkehrskanals wechselt von A nach B und von B nach A für jeden Block.
Wie in Fig. 8 gezeigt, wird die kontinuierliche Übertragung
gemäß der vorliegenden Ausführungsform bei 1,472 Mbps in dem
Halbduplexverkehr erzielt, und der Vollduplexverkehr bei
0,736 Mbps wird ohne Veränderung der Hardware erzielt.
Wenn die Übertragungsrichtung auf eine Richtung festgelegt
ist, wird ein 1,472 Mbps-einseitig-gerichteter Verkehr er
reicht.
Eine Konfiguration des Senders/Empfängers, um das in Fig. 7
gezeigte Verfahren zu implementieren, kann im wesentlichen
dieselbe sein, wie die in den Fig. 3 und 4a bis 4c gezeig
ten. Eine spezielle Konfiguration kann in Abhängigkeit von
der Übertragungsgeschwindigkeit und der Anzahl der Bits
variieren.
Da der einseitig-gerichtete Übertragungs-Zeitabschnitt (79
in Fig. 7) einmal in einer Übertragungsperiode existiert und
zwar hinter den beiden Festrichtung-Zeitabschnitten 106 und
107, ist die Konfiguration der logischen Schaltung der Rich
tungssteuerung von Fig. 2 verschieden von der der Fig. 6.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines Signals, in der Ausführungs
form der Fig. 7.
Claims (21)
1. Verfahren zum zweiseitig-gerichteten Übertragen von Da
ten zwischen zwei Anschlußstationen durch eine Zwei
kabel-Übertragungsleitung durch zeitiges Schalten einer
Richtung der Datenübertragung,
gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
Zusammenstellen eines Übertragungssignal-Blocks mit
einem ersten Zeitabschnitt (6, 8; 76, 77), der eine
feste Übertragungsrichtung hat, und einem zweiten Zeit
abschnitt (7, 9; 78), der eine variable Übertragungs
richtung hat; und
Bestimmen der Übertragungsrichtung für den zweiten
Zeitabschnitt auf der Basis der in dem ersten Zeitab
schnitt übertragenen Steuerinformation.
2. Verfahren zum zweiseitig-gerichteten Übertragen von Da
ten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bestimmung der Übertragungsrichtung für den zweiten
Zeitabschnitt auf der Basis der Steuerinformation und
einer Verkehrsanforderungs-Information von einer der
Anschlußstationen geschieht.
3. Verfahren zum zweiseitig-gerichteten Übertragen von Da
ten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Zeitabschnitt zwei Bereiche (6, 8; 76, 77)
mit voneinander verschiedenen Übertragungsrichtungen
aufweist.
4. Verfahren zum zweiseitig-gerichteten Übertragen von Da
ten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Zeitabschnitt zwei Bereiche (7, 9) aufweist.
5. Verfahren zum zweiseitig-gerichteten Übertragen von Da
ten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
zwei Bereiche des ersten Zeitabschnitts und die zwei
Bereiche des zweiten Zeitabschnitts Festübertragungs
richtungs-Bereiche und Variabelübertragungsrichtungs-
Bereiche haben, die abwechselnd angeordnet sind.
6. Verfahren zum zweiseitig-gerichteten Übertragen von Da
ten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Zeitabschnitt einen einzelnen Bereich (78) auf
weist.
7. Verfahren zum zweiseitig-gerichteten Übertragen von Da
ten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine
der zwei Anschlußstationen eine Hauptstation und die
andere Station eine Nebenstation ist, wobei die Neben
station ein Steuersignal (21) der Verkehrsanforderung
zu der Hauptstation in dem ersten Zeitabschnitt sendet,
und daß, wenn die Nebenstation ein Steuersignal der
Übertragungserlaubnis erhält, die von der Hauptstation
in dem ersten Zeitabschnitt übertragen wurde, die
Nebenstation Daten von der Nebenstation auf die Haupt
station in dem zweiten Zeitabschnitt überträgt.
8. Sender/Empfänger in einem Zeitteilungs-Übertragungs
system, gekennzeichnet durch
einen Schalter (115) zum zeitigen Schalten einer Rich tung der Datenübertragung durch eine Zweikabel-Über tragungsleitung,
eine Zeitmessungs-Abzieheinrichtung (11) zum Bestimmen der Schalt-Zeitmessung des Schalters und
eine Blocksynchronisierungs-Schaltung (110), wobei der Sender/Empfänger eine Übertragungsrichtung-Steuerung (108) aufweist, die die Schalt-Zeitmessung des Schal ters auf der Basis einer Verkehrsanforderung einer da mit verbundenen Einheit steuert.
einen Schalter (115) zum zeitigen Schalten einer Rich tung der Datenübertragung durch eine Zweikabel-Über tragungsleitung,
eine Zeitmessungs-Abzieheinrichtung (11) zum Bestimmen der Schalt-Zeitmessung des Schalters und
eine Blocksynchronisierungs-Schaltung (110), wobei der Sender/Empfänger eine Übertragungsrichtung-Steuerung (108) aufweist, die die Schalt-Zeitmessung des Schal ters auf der Basis einer Verkehrsanforderung einer da mit verbundenen Einheit steuert.
9. Sender/Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Richtungssteuerung einen Zeitgeber auf
weist, der den Anfang und das Ende eines Blockes zählt.
10. Sender/Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Richtungssteuerung eine Schaltung auf
weist, die den Anfang eines Blocks oder die Gegenwart
oder die Abwesenheit von nachfolgenden Daten erfaßt.
11. Sender/Empfänger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Richtungssteuerung eine Schaltung auf
weist, die ein Blind-Signal sendet, wenn die Schaltung
zum Erfassen der Gegenwart oder Abwesenheit von nach
folgenden Daten die Abwesenheit von nachfolgenden Daten
erfaßt.
12. Verfahren zum zweiseitig-gerichteten Übertragen und
Empfangen von Daten zwischen einer ersten und einer
zweiten Anschlußstation (A, B), die durch ein Über
tragungsmedium miteinander gekoppelt sind, gekenn
zeichnet durch folgende Schritte:
Ausführen einer relativ langsamen Übertragung von In
formationsdaten (18-20) und Steuerdaten (21) zwischen
den Anschlußstationen in einer vorbestimmten Richtung
während eines ersten Zeitabschnitts (6, 8; 76, 77)
innerhalb einer Übertragungsperiode;
Erfassen der Steuerdaten; und
Ausführen einer relativ schnellen Übertragung von Daten
zwischen den Anschlußstationen in einer Richtung, die
auf der Basis der erfaßten Steuerdaten während eines
zweiten Zeitabschnitts (7, 9; 78) bestimmt wird, wel
cher dem ersten Zeitabschnitt in der Übertragungs
periode folgt.
13. Verfahren zum zweiseitig-gerichteten Übertragen und
Empfangen von Daten zwischen einer ersten und einer
zweiten Anschlußstation (A, B), welche miteinander
durch ein Übertragungsmedium gekoppelt sind, gekenn
zeichnet durch folgende Schritte:
Durchführen bei einer relativ geringen Geschwindigkeit
von fester Übertragung/Empfang von Informationsdaten
(18-20) und Steuerdaten (21) zwischen den zwei An
schlußstationen in wenigstens zwei entgegengesetzten
vorherbestimmten Richtungen;
Erfassen der Steuerdaten; und
Durchführen bei einer relativ hohen Geschwindigkeit von
einer umkehrbaren Übertragung/Empfang von Daten zwi
schen den Anschlußstationen in einer Richtung, die auf
der Basis der erfaßten Steuerdaten bestimmt ist, welche
die unmittelbar vorausgehende feste Übertragung/Empfang
in einer der zwei entgegengesetzten Richtungen be
treffen.
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