DE3736550C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur simultanen Datenübertragung sowie die Verwendung des Verfahrens für ein Kassenterminalsystem, wobei die aus einer Folge von Datenblöcken bestehenden Daten von einer Datenübertragungssteuervorrichtung über eine Übertragungs­ leitung an mehrere Terminals übertragen werden. Das Über­ tragungssystem ist mit einer Rückübertragungsfunktion aus­ gestattet und zur Übertragung einer großen Menge aufeinan­ derfolgender Daten mit demselben Informationstyp mit hoher Geschwindigkeit in einem lokalen Übertragungsnetzwerk ge­ eignet, durch das eine Vielzahl Mikrocomputer od. dgl. aufweisende Vorrichtungen miteinander verbunden sind.

Bei herkömmlicher simultaner Datenübertragung ist es üblich, daß eine Empfangsquittung für jeden Datenblock zwischen einem Sendeknoten und mehreren Empfängerknoten oder zwischen dem Sendeknoten und einem repräsentativen Knoten, der für mehrere Empfängerknoten repräsentativ ist, stattfindet. Ein Beispiel für dieses bekannte Quittungs­ verfahren ist in der JP-A-59-1 67 155 beschrieben.

Dieses bekannte Verfahren, bei dem eine Steuervorrichtung als der Sendeknoten auf die Quittung von jedem Terminal im Empfangsknoten auf jede Übertragung eines Datenblocks war­ tet, bietet einen wirksamen Schutz gegen Störungen oder ungünstige Umgebungen, im Falle die Qualität der Übertra­ gungsleitung gering ist. In der gegenwärtigen Situation, in der die Qualität der Übertragungsleitungen im Vergleich mit früheren Jahren sehr gut ist, benötigt das bekannte Verfahren jedoch eine sehr lange Wartezeit für die Quit­ tungsantwort, falls eine große Datenmenge übertragen wird. Dadurch ist eine sehr schnelle Datenübertragung nicht mög­ lich.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur simultanen Datenübertragung so zu ermöglichen, daß die Effizienz der Datenübertragung sowie die Übertragungsgeschwindigkeit erhöht werden. Ferner soll die Verwendung des Verfahrens in einem Kassenterminalsystem möglich sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die in den Patentansprüchen 1, 6 und 8 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Die von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche 2 bis 5 kennzeichnen vorteilhafte Ausführungsarten des erfindungs­ gemäßen Verfahrens, während der von Anspruch 6 abhängige Anspruch 7 eine vorteilhafte Ausführungsart der Vorrich­ tung kennzeichnet.

Der abhängige Anspruch 9 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausführung der in Anspruch 8 gekennzeichneten Verwendung. Mit diesem Verfahrensablauf wird die Zeit, die bislang beim bekannten Simultandatenübertragungsverfahren beim Warten auf die Quittung vom empfangenden Terminal auf jede Übertragung eines Datenblocks verging, eliminiert. Als Ergebnis wird die gesamte zur Datenübertragung nötige Zeit wesentlich verkürzt, beispielsweise auf die Hälfte der bei der bekannten Simultandatenübertragung nötigen Zeit.

Das erfindungsgemäße Datenübertragungsverfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum simultanen Datenverkehr läßt sich vorteilhaft bei einem Kassenterminalsystem oder POS-System (Point of Sales) verwenden, bei dem eine simul­ tane Übertragung derselben Daten zwischen einer Master- Einheit und Slave-Einheiten stattfinden muß. Das vorge­ schlagene Übertragungsverfahren beruht auf der Annahme, daß die Auftrittswahrscheinlichkeit von Übertragungsfeh­ lern sehr klein ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung in Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Datenübertragungs­ systems, das zur Durchführung der Erfindung eingerichtet ist;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Aufbaus einer in Fig. 1 dargestellten Datenübertragungssteuer­ vorrichtung;

Fig. 3 ein Beispiel eines Nachrichtenblockformats eines zu übertragenden Datenblocks;

Fig. 4 ein Beispiel einer Verwaltungstabelle für eine Übertragungswiederholung;

Fig. 5 ein Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Übertragungsleitungsprotokolls erläutert; und

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das die Operation einer Aus­ führungsart des Verfahrens gemäß der Erfindung erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild einer Ausfüh­ rung eines Systems zur simultanen Datenübertragung, im folgenden auch Datenverkehrssystem genannt, angewendet in einem POS-System.

Üblicherweise befindet sich in jeder Zweigstelle ein POS- System, das mit einem in einer Hauptstelle vorgesehenen Verarbeitungsrechner über ein Datenübertragungsnetzwerk verbunden ist. In jedem POS-System ist eine Master-POS- Einheit 1, die als Datenübertragungssteuervorrichtung zur Übertragung einer Nachricht als POS-Daten dient und mehrere Slave-POS-Einheiten 2₁, 2₂, . . . 2 _n als Terminals, die die Nachricht empfangen und sie verarbeiten, in "Multi­ drop-Verbindung" oder in ringförmiger Verbindung mittels eines Kabels 3 verbunden, das den Übertragungsweg zwischen Master- und Slave-POS-Einheiten bildet. Zur Master-POS- Einheit 1 ist gewöhnlich eine Reserve-Master-POS-Einheit parallel geschaltet. Bei Beginn des täglichen Betriebs überträgt die Master-POS-Einheit 1 simultan an alle Slave-POS-Einheiten ein Slave-Betriebsprogramm, mit dem die Slave-POS-Einheiten arbeiten sowie Routineanwender­ information, wie eine Preisnachschlagetabelle (PLU), die ihrerseits in ein RAM usw. in der Slave-POS-Terminalein­ heit geladen wird. Beim Auftreten irgendeines Fehlers oder einer fehlerhaften Operation in der Master-POS-Einheit 1 führt die Reserve-Master-POS-Einheit eine alternative Operation zur simultanen Übertragung der obengenannten Information aus.

Eine Technik der Kompensation für ein Umschalten zwischen Master- und Reserve-Master-POS-Einheit ist in der prioritätsälteren, jedoch nachveröffentlichten EP 8 61 13 078.9 (Veröffentlichungs-Nr. 02 16 353 A3) be­ schrieben.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel, wie die Datenübertragungs­ steuervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 aufgebaut ist. Sie ent­ hält einen Prozessor (CPU) 40, ein ROM 41 zum Speichern von Programmen, die ein IPL-Programm (initial program loader) usw. betreffen, eine Festplatteneinheit (HD) 42 zum Speichern eines Anwenderprogramms, eines Übertragungs­ programms, eines Systemsteuerprogramms usw., einen Spei­ cher 43, der eine Übertragungswiederholungsverwaltungs­ tabelle 43 A aufweist, eine Eingabe/Ausgabetastatur (KB) 44 und eine Anzeigeeinheit 45 , beispielsweise eine Kathoden­ strahlröhre oder einen Drucker.

In dem in Fig. 1 dargestellten Nachrichtenverkehrssystem wird eine Nachricht 4 von der Datenübertragungssteuervor­ richtung (weiterhin kurz Steuerung) 1 simultan an sämt­ liche Terminals 2₁, 2₂, . . ., 2 _n durch das Kabel 3 über­ tragen. Die Terminals 2₁, . . ., 2 _n enthalten jeweils Quittungshalteeinrichtungen 6₁, . . ., 6 _n , die die auf die von der Steuerung empfangene Nachricht erzeugte Quittungs­ information zwischenspeichern oder zeitweise halten. Nach­ dem jedes Terminal die gesamte von der Steuerung 1 gesen­ dete Nachricht empfangen hat, werden die Quittungen 5, die angeben, ob die gesamte Nachricht ohne jeden Fehler empfangen wurde, aufeinanderfolgend von den Terminals zur Steuerung 1 in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Prioritätsfolge, die die Antwortzeit in Betracht zieht, gesendet. Die die Prioritätsfolge betreffende Information wird von der Steuerung 1 verwaltet.

Die POS-Nachricht, die von der Steuerung 1 zu den Ter­ minals 2₁, 2₂, . . ., 2 _n zu übertragende Daten darstellt, hat eine Datenlänge beispielsweise von höchstens 1 M-Byte. Die Nachricht besteht aus einer Vielzahl von Datenblöcken, die jeweils eine Blocklänge von beispielsweise 512 Byte haben. Die Nachricht enthält z. B. das Slave-POS-Betriebsprogramm und die PLU. Jeder der Datenblöcke hat ein in Fig. 3 dar­ gestelltes Blockformat und weist gemäß Fig. 3 in aufeinan­ derfolgende Anordnung ein Kopffeld 21 mit Hilfsinformation, die z. B. ein Synchronisiersignal ist, ein Datenfeld 22, das POS-Daten enthält, die das Anwenderprogramm und die PLU usw. umfassen, ein Datentypfeld 23, das den Typ der im Datenfeld 22 enthaltenen Daten angibt und eine Rahmenprüf­ folge (FCS) 24 auf, die zur Fehlererfassung beim Empfang des entsprechenden Datenblocks verwendet wird. Das Daten­ typfeld kann im Kopffeld in Übereinstimmung mit dem Rah­ menformat eines verwendeten Übertragungsprotokolls, bei­ spielsweise HDLC (high level data link control procedure) verwendet werden.

Danach wird anhand der Fig. 5 und 6 der Betrieb des simul­ tanen Datenverkehrssystems gemäß dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel genau beschrieben.

Zunächst wird, wie das Betriebsdiagramm in Fig. 5 zeigt, die gesamte Nachricht 31, die N (N ist eine gegebene Ganzzahl) Datenblöcke 31₁, 31₂, . . ., 31 _n umfaßt, von der Steuerung 1 zu den Terminals 2₁, 2₂, . . ., 2 _n gleichzeitig und parallel gesendet. Jedes der Terminals empfängt die gesamte Nachricht 31 (31₁, 31₂, . . ., 31 _n ), ohne an die Steuerung 1 für jeden empfangenen Datenblock ein Quit­ tungssignal zu senden. Wenn das Datentypfeld 23 den letz­ ten Datenblock 31 _n der gesamten Nachricht 31 angibt, beur­ teilt jedes Terminal für sich, daß der Empfang oder die Übertragung der gesamten Nachricht beendet ist und sendet eine Quittungsnachricht (Empfangsquittung) ACK oder (Nichtempfangsquittung) NAK an die Steuerung 1, die entweder einen fehlerfreien oder einen fehlerhaften Empfang der Nachricht angeben. Das Senden der Quittungs­ antworten von den Terminals 2₁, 2₂, . . ., 2 _n an die Steuerung oder Master-POS-Einheit 1 wird von letzterer ge­ steuert und erfolgt in vorgegebenen Zeitintervallen und in Übereinstimmung mit der den Terminals zuvor zugeordneten Prioritätsreihenfolge so, daß sich die Quittungsantworten von den Terminals an die Steuerung 1 nicht überlappen. Siehe die Schritte 51 und 52 in dem in Fig. 6 dargestell­ ten Flußdiagramm.

Die Steuerung 1 empfängt die Quittungsantwortsignale von den Terminals (siehe Schritt 53 in Fig. 6). Die Steuerung 1 enthält die Sendewiederholungsverwaltungstabelle 43 A, die einen Bereich 48 mit den Terminalnummern und einen Bereich 49 zum Setzen von Quittungsantworten aufweist. Die Daten der empfangenen Quittungsantworten ACK oder NAK wer­ den in den Bereich 49 der Sendewiederholungsverwaltungs­ tabelle 43 A mit der entsprechenden Terminalnummer gesetzt (siehe Schritt 54 in Fig. 6). Danach prüft die Steuerung 1 den Quittungsbereich 49 der Sendewiederholungsverwaltungs­ tabelle 43 A, um die Anwesenheit oder Abwesenheit eines oder mehrerer Terminals festzustellen, die die NAK-Quit­ tungsantwort 33 ausgesendet haben, die einen aufgetretenen Empfangsfehler angibt (siehe Schritt 55 in Fig. 6).

Wenn in keinem Terminal ein Empfangsfehler auftrat, be­ endet die Steuerung 1 die Nachrichtenübertragungsopera­ tion. Falls jedoch in einem oder in mehreren der Terminals ein Empfangsfehler auftrat, sendet die Steuerung 1 eine Sendewiederholungsnachricht 34 (entsprechend der Nachricht 31) an das oder die Terminals (siehe Schritt 56 in Fig. 6). Falls bei dieser wiederholten Sendeoperation ein Terminal festgestellt wird, das die Nachricht trotz der in vorgegebener Anzahl (z. B. dreimal) wiederholten Aussendung nicht richtig empfangen kann, entscheidet die Steuerung 1, daß das Terminal fehlerhaft ist und unterbricht darauf den Verkehr mit diesem Terminal (siehe die Schritte 57 und 58 in Fig. 6).

Die Steuerung 1 führt die oben beschriebene Übertragungs­ wiederholungsoperation in Übereinstimmung mit den Inhalten der Sendewiederholungsverwaltungstabelle mit all den Ter­ minals aus, bei denen ein Empfangsfehler auftrat. Nach der Bestätigung, daß die gesamte Nachricht von allen Terminals mit Ausnahme des oder der fehlerhaften Terminals richtig empfangen wurde, beendet die Steuerung 1 die Nachrichten­ übertragung.

Bei der Sendewiederholoperation der Steuerung 1 , wie sie anhand der Fig. 5 beispielhaft dargestellt ist, überträgt die Steuerung 1 die Nachricht 34 einschließlich einer Vielzahl von Datenblöcken an das Terminal 2 ₂ mit der Ter­ minalnummer 2, bei dem der Empfangsfehler auftrat und nimmt eine Quittungsantwort für jeden Datenblock der Nach­ richt 34 an. Diese Sendewiederholoperation, bei der die Quittungsantwort für jeden ausgesendeten Datenblock ange­ nommen wird, wird deshalb durchgeführt, weil das Terminal, das selbst den Empfangsfehler angibt, in vielen Fällen fehlerhaft sein kann.

Daraus folgt jedoch nicht notwendigerweise, daß die Sende­ wiederholoperation nur durchführbar ist, wenn eine Quit­ tungsantwort für jeden Datenblock des jeweiligen Terminals angenommen wird. Beispielsweise kann die Steuerung 1 eine Quittungsantwort nach der Übertragung der gesamten Nach­ richt an ein Terminal, in dem ein Empfangsfehler auftrat, empfangen. Falls in mehreren Terminals ein Empfangsfehler auftrat, kann eine Nachrichtenübertragungsoperation gemäß dem erfindungsgemäßen simultanen Datenverkehr nur für diese Terminals wiederholt werden. Alternativ kann die Sendewiederholnachricht simultan an die mehreren Termi­ nals, die den Empfangsfehler kundtaten, unter Annahme einer Quittungsantwort für jeden Datenblock durchgeführt werden.

Die obige Beschreibung verdeutlicht, daß die zur Übertra­ gung einer Nachricht nötige Zeit, im Falle eine große Datenmenge an mehrere Terminals zu übertragen ist, durch das erfindungsgemäße Verfahren zum simultanen Datenverkehr im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren, das zur Ver­ arbeitung der jeweils auf einen Datenblock ausgesendeten Quittungsantworten lange Zeit benötigt, beträchtlich redu­ ziert werden kann. Deshalb kann heutzutage, wo qualitativ hochwertige Übertragungseinrichtungen und Leitungen zur Verfügung stehen, durch die vorliegende Erfindung ein sehr zuverlässiger simultaner Datenverkehr bei geringen Kosten realisiert werden. Beispielsweise beträgt die gesamte Übertragungszeit bei Anwendung der vorliegenden Erfindung in einem POS-System, wo 520 K-Byte POS-Daten mittels des HDLC-Steuerprogramms in dem ROM der Master-POS-Einheit übertragen werden, etwa 5 Minuten, was die Hälfte der beim herkömmlichen Übertragungsverfahren nötigen Zeit ist.

Obwohl die Erfindung beispielhaft angewendet auf ein POS- System beschrieben wurde, ist das erfindungsgemäße Verfah­ ren zum simultanen Datenverkehr nicht auf dieses Anwen­ dungsbeispiel beschränkt.

Claims (9)

1. Verfahren zur simultanen Übertragung von Daten, die aus einer Folge von Datenblöcken bestehen, von einer Daten­ übertragungssteuervorrichtung (1) über eine Übertragungs­ leitung (3-5) an mehrere Terminals (2), gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) sendet sämtliche Datenblöcke der Folge nach Art einer Rundfunkübertragung an sämtliche Terminals (2), ohne daß letztere den Empfang jedes Datenblocks quittieren, wobei alle Terminals (2) unab­ hängig von ihrer Adressierung Information zwischenspeichern, die eine Empfangsquittung (ACK) und eine Nichtempfangs­ quittung (NAK) für jeden der Datenblöcke angibt;
• b) unmittelbar nach Beendigung von Schritt a) senden alle Ter­ minals (2) nacheinander die zwischengespeicherte Empfangs­ quittung (ACK) bzw. Nichtempfangsquittung (NAK) an die Datenübertragungssteuervorrichtung (1); und
• c) die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) veranlaßt nach dem Empfang einer Nichtempfangsquittung (NAK) von einem oder von mehreren Terminals (2) die Wiederholung der Sen­ dung sämtlicher Datenblöcke einer Folge an dieses Terminal bzw. an diese Terminals.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt c) ausgeführt wird, sobald die Datenübertragungs­ steuervorrichtung (1) eine Nichtempfangsquittung (NAK) für einen gesendeten Datenblock empfangen hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a) bis c) auf jeden Empfang einer Nichtempfangsquit­ tung (NAK) wiederholt werden, bis die Anzahl der Wiederholun­ gen eine bestimmte Zahl erreicht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) die wiederholte Daten­ übertragung zu dem Terminal (2), das die Notwendigkeit der Wiederholung der Datenübertragung angibt, abbricht, wenn die Anzahl der Wiederholungen der Datenübertragungen zu diesem Ter­ minal eine vorgegebene Zahl überschreitet, und die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) ihre Datenüber­ tragungsoperation beendet, wenn die Empfangsquittungen (ACK) vom Rest der Terminals angeben, daß diese dieselben Daten richtig empfangen haben.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfolge eine Länge in der Größenordnung 1 M-Byte hat und die Datenblocklänge etwa 500 Byte umfaßt.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch
Übertragungsmittel (40, 43) in der Datenübertragungs­ steuervorrichtung (1), die die Terminals (2) adressieren und die die gesamte Folge der Datenblöcke ohne Zwischen­ empfangsquittungen von den Terminals (2) an letztere übertragen,
Quittungsinformations-Zwischenspeicher (6₁ bis 6 _n ) in jedem Terminal (2), die auf jeden Datenblock Informa­ tionen betreffend eine Empfangsquittung und eine Nicht­ empfangsquittung erzeugen und zwischenspeichern, und
Mittel in jedem Terminal (2), die die Quittungsinfor­ mation, die der Zwischenspeicher (6₁ bis 6 _n ) hält, an die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) in vorgegebener Weise senden, wenn das Ende der Datenübertragung anhand der übertragenen Datenblöcke erfaßt wurde.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) eine Quittungsverwaltungs-Speichereinrichtung (43), die die von den Terminals (2) gesendete Quittungsinformation empfängt und speichert und eine Einrichtung (40-42, 44, 45) aufweist, die auf die Inhalte der Quittungs­ verwaltungs-Speichereinrichtung (43) anspricht, um die Wiederholung der Datenübertragung an eines der Terminals, das eine Nichtempfangsquittung ausgesendet hat, durchzu­ führen.

8. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für ein Kassenterminalsystem (POS-System), dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) eine Master-Kassenterminaleinheit, die Terminals (2) Slave- Kassenterminaleinheiten und die Übertragungsleitung (3-5) ein lokales Übertragungsnetzwerk sind und jeder Datenblock Routineanwenderinformation, die in jede Slave-Kassenterminaleinheit zu laden ist, enthält.

9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Datenblock eine Preisnachschlagetabelle ent­ hält.