DE3850138T2

DE3850138T2 - Verfahren und Einrichtung zur Fehlerdetektion in einem Ringnetzdatenübertragungssystem.

Info

Publication number: DE3850138T2
Application number: DE3850138T
Authority: DE
Inventors: Takuji Hamada; Ken Onuki; Masahiro Takahashi; Toshihiko Uchiyama; Katsuhiko Yoneda
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Process Computer Engineering Inc
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Control Systems Inc
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2008-02-23
Also published as: EP0280231B1; EP0280231A3; DE3850138D1; EP0280231A2; JPH0831869B2; US4855993A; JPS63206045A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen einer Fehlerstelle gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, und sie betrifft ein Datenübertragungssystem mit einem Ringnetzwerk gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5. Spezieller betrifft die Erfindung ein Netzwerk-Neukonfigurationsverfahren und ein Datenübertragungssystem, die dazu geeignet sind, eine Fehlerstelle festzustellen, an der Übertragungsgeräte durch optische Schalter oder dergleichen überbrückt werden, was zu einem Abschnitts- oder Intervallverlust führt, der über einem vorgegebenen Wert liegt, was bewirkt, daß die Funktion des Ringnetzwerks instabil wird.
Ein Verfahren zum Feststellen einer Fehlerstelle sowie ein Datenübertragungssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. Anspruch 5 sind in GB-A-2 133 952 offenbart. Gemäß diesem Verfahren ist jedes Übertragungsgerät eines Ringnetzwerks in der Lage, an die benachbarten Übertragungsgeräte Prüfmeldungen zu senden und die empfangene Antwort zu untersuchen, wodurch eine Fehlerstelle festgestellt wird.
Ferner ist ein Übertragungsweg-Neuaufbau (Neukonfigurier)- Verfahren für ein Ringnetzwerk-Datenübertragungssystem in einem Artikel mit dem Titel "A 100 Mb/s Optical Local Ring Network which interconnects plural Bus Networks" offenbart, wie in der Japanischen Literaturstelle "Nikkei Electronics", 5. Dezember 1983, S. 173-199 enthalten. Gemäß diesem Verfahren wird das Auftreten eines Übertragungsfehlers oder -ausfalls durch eine Hauptstation festgestellt, die dann ein Befehlssignal ausgibt, das den anderen Stationen eine Suche nach der Fehlerstelle anweist, woraufhin jede Station wie auch die Hauptstation überprüft, ob die Station der Ausfallstelle am nächsten liegt, woraufhin die Ausgabe eines Befehls an die ermittelte, fehlerhafte Nachbarstation erfolgt, um Übertragung in einem Schleifenzustand vorzunehmen. Jedoch ist im Fall der Abtrennung eines instabilen Orts, wozu es durch Überbrücken mehrerer aufeinanderfolgender Stufen von Übertragungsgeräten kam, eine komplizierte Struktur der Feststelleinrichtung zum Feststellen des instabilen Zustands erforderlich, und es ist viel Zeit für den Neuaufbau (die Neukonfiguration) des Netzwerksystems nötig.
Ferner offenbart die Offenlegung Nr. 137154/1985 zu einer Japanischen Patentanmeldung (JP-A-60-137154) ein Verfahren zum Neuaufbauen eines Übertragungswegs, um einen instabilen Übertragungszustand zu handhaben, zu dem es in einem Abschnitt, in dem eine Anzahl aufeinanderfolgender Übertragungsstationen (Geräte) überbrückt ist, durch einen Signalverlust kommt, der größer als ein zulässiger Wert ist, was bedeutet, daß die Übertragungsfehlerrate über einen vorgegebenen Wert ansteigt oder sie abhängig von Änderungen der Umgebungsbedingungen deutlich schwankt. In diesem Fall wird jedoch über eine Leitung, die zusätzlich speziell zu diesem Zweck vorhanden ist, an das benachbarte Gerät eine Meldung, z. B. über das Abschalten der Spannung eines Übertragungsgeräts, gegeben. Demgemäß sind wegen des Erfordernisses der Meldeleitung zusätzlich zu den eigentlichen Übertragungsleitungen die Kosten des Gesamtsystems unerwünscht erhöht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feststellen einer Fehlerstelle in einem Ringnetzwerk-Übertragungssystem zu schaffen, bei denen die Fehlerstelle vom System durch einen Umbau der Systemkonfiguration in solcher Weise vom System abgetrennt wird, daß es zu keiner Instabilität kommt, und zwar wenn sich die Übertragungsqualität über einen vorgegebenen Intervallverlust verschlechtert, wobei nur eine Zurückverbindetechnik verwendet wird, ohne daß von einer zusätzlichen, getrennten Leitung für die Zustandsmeldung Gebrauch gemacht wird.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und durch das Datenübertragungssystem nach Anspruch 5 gelöst. Erfindungsgemäß ist ein Netzwerkkonfiguration-Umbausystem für ein Ringnetzwerk-Datenübertragungssystem geschaffen, bei dem beim Auftreten eines Übertragungsfehlers ein als Hauptstation dienendes Übertragungsgerät einmalig einen Fehlersuchbefehl an alle anderen Übertragungsgerätestationen ausgibt.
Daraufhin sendet jedes der Übertragungsgeräte ein Überwachungssignal aus, das seine eigene Adresse enthält und gleichzeitig überprüft es das empfangene Überwachungssignal der anderen Stationen. Um eine Entscheidung dahingehend zu treffen, ob ein Übertragungsgerät in den Zurückverbindungszustand zu versetzen ist, wird auf eine Tabelle Bezug genommen, die die Adressen der Übertragungsgeräte in derjenigen Rangfolge enthält, in der sie im Ringnetzwerk angeschlossen sind, um rechnerisch die Anzahl überbrückter Verstärkerstationen zu ermitteln, bevor das aktuell benachbarte Übertragungsgerät erreicht wird. Die vorstehend angegebene Anzahl wird mit der maximal zulässigen Anzahl von Stufen verglichen, die überbrückt werden dürfen und die ebenfalls vorab abgespeichert ist. Bei einer solchen Anordnung kann der fehlerhafte Teil des überbrückten Orts vom Übertragungsnetzwerksystem abgetrennt werden, wodurch das System sicher vor instabilem Betrieb geschützt werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwareanordnung eines Übertragungsgeräts gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt, das in einem Ringnetzwerk- Übertragungssystem zusammen mit anderen Übertragungsgeräten identischer Struktur angeschlossen ist;
Fig. 2 ist eine Darstellung, die die Systemstruktur eines örtlichen Ring-Datenübertragungsnetzwerks zeigt, auf das die Erfindung angewandt werden kann;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das ein Format für Information zeigt, wie sie zwischen Konfigurationssteuerschaltungen über jeweils zugeordnete Übertragungsgeräte übertragen wird;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das eine Speicherbelegungskarte für einen Speicher zeigt, der in der Konfigurationssteuerschaltung enthalten ist;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das mehrere Streckenzustände zeigt, die eine Streckenumschaltstufe einnehmen kann, die in jedem Übertragungsgerät enthalten ist;
Fig. 6 ist ein Diagramm, das ein Flußdiagramm zeigt, wie es von der Konfigurationssteuerschaltung desjenigen Übertragungsgeräts ausgeführt wird, das in einem Verarbeitungsmodus als Hauptstation dient;
Fig. 7 und 8 sind Diagramme, die jeweils Flußdiagramme zeigen, wie sie von der Konfigurationssteuerschaltung eines Übertragungsgeräts ausgeführt werden, das bei einem Verarbeitungsmodus als untergeordnete Station dient;
Fig. 9 ist ein Diagramm, das ein Flußdiagramm zeigt, wie es von der Konfigurationssteuerschaltung des Übertragungsgeräts ausgeführt wird, das bei einem anderen Verarbeitungsmodus als Hauptstation dient;
Fig. 10 und 11 sind Diagramme, die Flußdiagramme zeigen, wie sie von der Konfigurationssteuerschaltung des Übertragungsgeräts ausgeführt werden, das im anderen Verarbeitungsmodus als untergeordnete Station dient.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nun wird die Erfindung im einzelnen in Verbindung mit beispielhaften und bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 2 zeigt schematisch den allgemeinen Aufbau eines typischen lokalen Ringnetzwerk-Datenübertragungssystems mit Doppelring-Übertragungsleitungen Oa und Ob, und mit Übertragungsgeräten ST&sub1; bis STN (die auch als Übertragungsstationen oder als Stufen bezeichnet werden), auf das die Erfindung angewandt werden kann. Wie es aus der Figur erkennbar ist, sind Informationsendgeräte 1a bis Nc verschiedener Typen, die abhängig von den Voraussetzungen verteilt angeordnet sind, mit den Ringübertragungsleitungen Oa und Ob (die z. B. jeweils durch eine optische Faser gebildet werden) über ein jeweiliges Übertragungsgerät 1 bis N verbunden, wodurch insgesamt ein Ringnetzwerk gebildet wird, so daß Informationsaustausch zwischen den einzelnen Anschlüssen 1a bis Nc vorgenommen werden kann.
Ein Netzwerk dieses Typs arbeitet als Nervensystem und wird in der Datenverarbeitungstechnologie zunehmend wichtig. Bei einem derartigen Ringnetzwerksystem kann jedes Informationsendgerät die Übertragungsleitungen mit hohem Wirkungsgrad nutzen. Andererseits ist ein Nachteil darin zu sehen, daß die Wahrscheinlichkeit besteht, daß sich Übertragungsstörungen über einen großen Bereich ausbreiten. Im Hinblick auf eine Erhöhung der Zuverlässigkeit von Ringnetzwerken dieses Typs werden vielfach Überbrückungs- und Zurückverbindungstechniken verwendet. Die Wirksamkeit dieser Techniken hängt von der Art der Übertragungsstörungen ab. Demgemäß ist die Verwendung sowohl von Überbrückungs- als auch Zurückverbindungstechniken in Kombination gegenüber der einzelnen Verwendung derselben bevorzugt.
Bei der Erfindung wird ein örtliches Ringnetzwerk mit hoher Zuverlässigkeit, wie vorstehend angegeben, als Gegenstand ins Auge gefaßt, auf den die Erfindung angewandt wird.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Datenübertragungsgeräts als eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung als Hardware-Blockdiagramm, wobei das Gerät auf ein Doppelring-Übertragungsnetzwerksystem, wie es vorstehend genannt wurde, angewandt ist. Das in Fig. 1 dargestellte Übertragungsgerät N entspricht einem der Übertragungsgeräte 1 bis N in dem in Fig. 2 dargestellten Ringnetzwerksystem, und es ist im wesentlichen aus fünf Hauptfunktionsblöcken 10, 20, 30, 40 und 50 aufgebaut, die nachfolgend beschrieben werden.
Als erster Funktionsblock kann eine Überbrückungsschaltung 10 genannt werden, die durch zwei Sätze optischer Schalter in Zuordnung zu den Übertragungsleitungen Oa und Ob realisiert ist, und die dazu verwendet wird, das Übertragungsgerät N beim Auftreten einer Störung oder eines Fehlers von den Übertragungsleitungen abzutrennen. Obwohl keine Betriebssteuerleitungen für die optischen Schalter dargestellt sind, ist zu beachten, daß die Überbrückungsschaltung auf das Auftreten einer Störung oder einer Störung wie eines Abschaltens der Spannungsversorgung und eines Hardwareausfalls automatisch betätigt werden kann, oder daß sie von Hand betätigt werden kann.
Zweitens ist eine Streckenumschaltstufe 20 vorhanden, um die Geräte internen Strecken für das vom Übertragungsweg eintreffende Signal und das von der nachfolgend beschriebenen Sendeeinrichtung erzeugte Informationssignal zu ändern. Üblicherweise wird nur eine der Strecken für Informationsaustausch zwischen den Endgeräten verwendet, wobei die andere als Reserve- oder Ersatzstrecke in einen Wartezustand versetzt ist. Genauer gesagt, besteht die Streckenumschaltstufe 20 aus Empfängern 21 (Rb) und 25 (RA), die jeweils Funktionen wie opto-elektrische Umsetzung (Umsetzung von Licht in ein elektrisches Signal), Herstellen einer neuen Zeitbeziehung, Demodulation usw. aufweisen; Sendern 22 (TA) und 26 (TB) mit Funktionen wie Modulation, elektro-optische Umsetzung (Umwandlung eines elektrischen Signals im Licht); zwei Multiplexern oder Selektoren 23 (MXA) und 27 (MXB) für Senden sowie einem Multiplexer (Selektor) 24 (MXR) für Empfangen. Auswahlbefehle für die einzelnen Multiplexer werden von einer Konfigurationssteuerschaltung 40 bereitgestellt, die nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.
Drittens ist eine Informationsübertragungsschaltung 30 vorhanden, die wechselseitige Übertragung von Information zwischen den Konfigurationssteuerschaltungen 40 ermöglicht, die jeweils in den einzelnen Datenübertragungsgeräten vorhanden sind, mit Befehlsspeichern 31 (PRB) und 33 (PRA) und Befehlserzeugern 32 (PGA) und 34 (PGB), die jeweils dem Paar Übertragungswege entsprechen. Der Befehlsspeicher und der Befehlserzeuger sind jeweils mit einer Struktur realisiert, die Information mit einem solchen Format, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, zwischen den Konfigurationssteuerschaltungen 40 in verschiedenen Übertragungsgeräten übertragen kann, und sie können in Form von FIFO(First-In, First-OUT)- Registern realisiert sein.
Die Konfigurationssteuerschaltung 40 wirkt mit den entsprechenden Schaltungen 40 identischer Struktur zusammen, wie sie in anderen Datenübertragungsgeräten vorhanden sind, um das Auftreten einer Störung oder eines Fehlers im Übertragungsnetzwerk festzustellen und/oder um Funktionserholung festzustellen, und um den Neuaufbau oder die Neukonfiguration des Übertragungsnetzwerks zu steuern, wie ein Abtrennen des Orts, an dem eine Störung festgestellt wurde, vom Netzwerk, und/oder, um die Wiedereinstellung ausgehend vom fehlerhaften Zustand zu steuern. Die Konfigurationssteuerschaltung 40 besteht hauptsächlich aus einem Mikroprozessor 41 (MPU), einem Speicher 42 (MEM) und einem Mikrocomputerbus 43. Der Befehl für die Streckenauswahl an die Streckenumschaltstufe 20 und die Informationsübertragung zwischen den Informationsübertragungsschaltungen 30 der verschiedenen Übertragungsgeräte werden durch den Mikroprozessor 41 über den Mikrocomputerbus 43 gesteuert.
Schließlich ist eine Zugriffssteuerschaltung 50 vorhanden, damit die mit den betrachteten Übertragungsgeräten verbundenen Anschlüsse Na bis Nm das Senden und Empfangen von Daten ausführen können, und sie besteht aus einer Übertragungsrahmen-Steuerschaltung 55 (FRC), die zum Steuern der Erzeugung eines Übertragungsrahmens dient, und aus Ablaufsteuerungs- und Endgerätezugriff-Steuerschaltungen 51 (ACL&sub1;) bis 53 (ACLM), die jeweils für die einzelnen Endgeräte vorhanden sind, und die jeweils eine Zugriffssteuerungsfunktion und eine Endgerät-Schnittstellenfunktion aufweisen.
Das von einem Übertragungsweg empfangene Signal wird dem Übertragungsbus 54 über den Empfänger 21 oder 25, den Empfangsmultiplexer 24 und die Übertragungsrahmen-Steuerschaltung 55 zugeführt, um an die einzelnen Endgeräte-Zugriffsschaltungen 51 und 53 geliefert zu werden. Diese Information wie auch das von der Endgerät-Zugriffssteuerschaltung zu sendende Signal wird vom Übertragungsbus 54 durch den Übertragungsmultiplexer 23 oder 27 und den Sender 22 oder 26 auf den Übertragungsweg geschickt.
Die vom Empfänger 21 oder 25 empfangene Information wird auch dem zugeordneten Befehlsspeicher 31 oder 33 zugeführt, und es wird zusätzlich über den Bus 43 dem Mikroprozessor 41 zugeführt, um dadurch identifiziert zu werden. Andererseits wird der vom Mikroprozessor 41 ausgegebene Konfigurationssteuerbefehl über den Bus 43 an den Befehlserzeuger 32 oder 34 geliefert, woraufhin das Muster des Konfigurationsbefehls in den Befehlserzeuger 32 oder 34 eingeschrieben wird, damit der Konfigurationssteuerbefehl wiederholt gesendet werden kann. Jeder Übertragungsmultiplexer oder -selektor ist so ausgebildet, daß er als Eingangssignal eines der Signale von der Befehlserzeugungsschaltung, dem Übertragungsbus und dem Empfänger auswählt. Die Auswahl des Signals abhängig vom Systemzustand und die entsprechenden Konfigurationen des Geräts werden nachfolgend im einzelnen beschrieben.
Fig. 3 zeigt ein Format für die Information, wie sie zwischen den Konfigurationssteuerschaltungen der Datenübertragungsgeräte übertragen wird. Es existieren vier Arten von Information, die durch A, B, C und D gekennzeichnet sind, und die jeweils eine vorgegebene Länge einschließlich des am Vorderende des Formats vorhandenen Synchronisiermusters SYN aufweisen. Das Informationsformat beinhaltet zusätzlich ein Adreßfeld DA für das angesprochene Datenübertragungsgerät, ein anderes Adreßfeld SA für das sendende Datenübertragungsgerät, ein Informationstypfeld TYP und ein Unterinformationsfeld SUB. Der vorstehend genannte Befehlsspeicher 31 oder 33 erfaßt das Synchronisiermuster SYN und speichert die Anzahl von Datenbytes ab, die der Information entsprechen, die auf das Synchronisiermuster SYN folgt. Am Rande sei erwähnt, daß Prüfinformation zum Überprüfen von Übertragungsfehlern aus der Darstellung weggelassen ist.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Speicherbelegungskarte im Speicher 42, wie er in der Konfigurationssteuerschaltung enthalten ist, veranschaulicht. Der Speicher 42 speichert mindestens drei Arten von Information ab, wie sie für die Konfigurationssteuerung erforderlich sind. Es sind:
(1) die Adresse des zugeordneten Übertragungsgeräts (MSA);
(2) eine Adressentabelle für die netzinternen Übertragungsgeräte, die in der Rangfolge aufgebaut ist, in der die Geräte im Netzwerk angeschlossen sind (SAO); und
(3) Tabellen, die die zulässige Maximalanzahl von Stufen enthalten, die zwischen dem jeweils zugehörigen Übertragungsgerät und einem jeweils in den beiden Übertragungswegen stromaufwärts liegenden Übertragungsgerät überbrückt werden dürfen (ABY, BBY).
Alle vorstehend genannten Tabellen werden zum Zeitpunkt des Einrichtens des Systems erstellt und abgespeichert. Es wird darauf hingewiesen, daß die zwei vorstehend genannten Arten von Tabellen (ABY, BBY) angesichts der Tatsache erstellt werden, daß ein Paar Übertragungswege für Übertragung in entgegengesetzten Richtungen vorhanden ist. Bei einer vereinfachten und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Konfigurationssteuerschaltung so realisiert sein, daß die maximale Anzahl von Stationen, die in jedem Abschnitt überbrückt werden dürfen, den Wert 1 hat. In diesem Fall können die Tabellen (ABY, BBY) eingespart werden, da es heißt, daß eine optische Überbrückung für eine Stufe zulässig ist, während eine Überbrückung über zwei oder mehr aufeinanderfolgende Stufen verhindert ist.
Ferner muß die Tabelle (SAO) nicht immer in allen Übertragungsgeräten vorhanden sein. Eine derartige Anordnung kann auch so ausgebildet sein, daß die Tabelle (SAO) nur bei einem Übertragungsgerät zur Verfügung steht, das als Hauptstation dient.
Nachfolgend wird die Beschreibung darauf gerichtet, wie die vorstehend beschriebene Information gehandhabt oder verarbeitet wird. Wenn Information vom Typ B, wie in Fig. 3 dargestellt (d. h. ein Suchüberwachungssignal), empfangen wird, wird die in diesem Befehl enthaltene Senderadreßinformation SA überprüft. Durch Befragen der Adressentabelle SAO wird eine Speicherstelle, deren Inhalt mit dem Inhalt der vorstehend genannten Senderadreßinformation SA übereinstimmt, ermittelt, woraufhin die Anzahl von Verstärkerstationen, auf die man ausgehend von dieser Senderstation trifft, gezählt wird. Nachfolgend wird die Tabelle ABY oder BBY für die zulässige Anzahl überbrückbarer Stationen befragt, um den Zählwert mit der voreingestellten Stationenanzahl zu vergleichen, wie sie im Speicher des Übertragungsgeräts abgespeichert ist, der dieses Informationssignal vom Typ B empfängt. Wenn der Vergleich zeigt, daß der vorstehend genannte Zählwert größer als die voreingestellte Stationenanzahl ist, wird entschieden, daß sich der betreffende Übertragungsabschnitt in normalen Zwischenverstärkerzustand befindet.
Fig. 5 zeigt eine Liste verschiedener Arten von Strecken, die die Streckenumschaltstufe 20 einnehmen kann. Die Verwendung dieser Streckenkonfiguration wie auch die Zustände der Eingangssignale in den Übertragungsselektor für den Weg A (Multiplexer) 23, den Übertragungsselektor 27 für den Weg B und den Empfangsselektor 24 sind die folgenden:

Typ 1:

Übertragung über die Strecke A, wobei die Strecke B überbrückt wird (1, 2, 1).

Typ 2:

Übertragung über die Strecke B, wobei die Strecke A überbrückt wird (2, 1, 0).

Typ 3:

Zurückverbinden von B auf A (0, 1, 1).

Typ 4:

Zurückverbinden von A auf B (1, 0, 0).

Typ 5:

Senden über beide Strecken (0, 0, X).

Typ 6:

Übertragen über die Strecke A und Senden über die Strecke B (1, 0, 1).

Typ 7:

Übertragen über die Strecke B und Senden über die Strecke A (0, 1, 0).
Es ist zu beachten, daß bei den vorstehend angegebenen Übertragungs- und Zurückverbindungszuständen die empfangene Information vom Empfangsselektor 24 über die Übertragungsrahmen-Steuerschaltung 55 an den Übertragungsbus 54 geliefert wird, während Senden angibt, daß dies für die vom Befehlserzeuger erzeugte Information gilt.
Nun wendet sich die Beschreibung den Funktionen der verschiedenen Schaltungen und Einheiten zu, die auf das Auftreten einer Störung oder eines Fehlers im Netzwerksystem hin getriggert werden. In diesem Zusammenhang wird wieder darauf hingewiesen, daß zwei verschiedene Arten von Systemen vorliegen können, nämlich (1) ein System vom Typ mit verteilter Verarbeitung, bei dem alle Verarbeitungsgeräte mit der Adressentabelle (SAO), die auf der Verbindungsrangfolge beruht, und den Tabellen (ABY und BBY), die die zulässigen Maximalanzahlen überbrückbarer Stationen angeben, versehen sind, und (2) ein System vom Typ mit konzentrierter Verarbeitung, bei dem nur die Hauptstation mit diesen Tabellen SAO, ABY und BBY versehen ist.
Zunächst beschäftigt sich die Beschreibung mit dem Netzwerksystem vom Typ mit verteilter Verarbeitung. Fig. 6 zeigt den Flußablauf der Verarbeitung, wie sie von der Konfigurationssteuerschaltung 40 des Übertragungsgeräts ausgeführt wird, das im Netzwerksystem vom Typ mit verteilter Verarbeitung als Hauptstation arbeitet, während die Fig. 7 und 8 entsprechende Verarbeitungsabläufe zeigen, wie sie von den Konfigurationssteuerschaltungen 40 der als abhängige Stationen dienenden Übertragungsgeräte ausgeführt werden. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß Hauptstation dasjenige Übertragungsgerät bedeutet, das mit einer Funktion zum Steuern der Netzwerkkonfiguration versehen ist, während abhängige Station ein anderes Übertragungsgerät bedeutet, das nicht mit einer solchen Konfigurationssteuerfunktion versehen ist, und daß beide Übertragungsgeräte mit identischer Struktur realisiert sind, wenn sie vom Hardwaregesichtspunkt aus betrachtet werden. Üblicherweise dient ein vorgegebenes der innerhalb des Netzwerks angebrachten Übertragungsgeräte als Hauptstation. Bei dieser Anordnung kann die Struktur des Netzwerks vereinfacht werden, während hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist. Selbstverständlich kann eine geeignete Ersatzmaßnahme dahingehend ausgebildet sein, daß eine vorgegebene der abhängigen Stationen die Hauptstation ersetzen kann, wenn in der Hauptstation selbst ein Fehler oder eine Störung erkannt wird, um dadurch den Einfluß einer Störung zu lindern, wie sie in der Hauptstation auftrat. Wenn in beiden Übertragungswegen eine Störung oder ein Fehler festgestellt wird, nimmt die Hauptstation (d. h. das Hauptübertragungsgerät) den Zustand (Typ 5 in Fig. 5) ein, in dem ein Fehlernachbarschaft-Suchbefehl (Befehl A) auf beiden Übertragungswegen ausgesendet wird.
Auf den Empfang dieses Befehls A hin, wird jede abhängige Station in den Zustand (Typ 6 oder 7 in Fig. 5) versetzt, in dem das Suchüberwachungssignal (Typ (B) in Fig. 3) auf dem Übertragungsweg in derjenigen Richtung ausgesendet wird, die entgegengesetzt zur Richtung ist, in der der Befehl vom Typ (A) (d. h. der Fehlernachbarschaft-Suchbefehl) empfangen wurde.
Anschließend erfassen die Konfigurationssteuerschaltungen der Übertragungsgeräte einschließlich der Hauptstation das vorstehend genannte Suchüberwachungssignal, und sie überprüfen den Inhalt desselben.
In der Hauptstation ist es erforderlich, beide Übertragungswege zu überprüfen. Zu diesem Zweck wird der Übertragungsweg B überprüft, gefolgt von einer Überprüfung des Übertragungswegs A. Diese Überprüfung kann zu vier verschiedenen Ergebnissen führen, wie in Fig. 6 dargestellt.
(a) Der Fall, bei dem von keinem der Übertragungswege ein Überwachungssignal empfangen wird oder andernfalls die Anzahl überbrückter Stationen den vorgegebenen Wert überschreitet. In diesem Fall wird entschieden, daß eine Störung auf beiden Seiten des betrachteten Übertragungsgeräts aufgetreten ist. Demgemäß wird der aktuelle Suchmodus beibehalten, bis der Fehler beseitigt ist.
(b) Der Fall, bei dem das normale Überwachungssignal nur vom Übertragungsweg A empfangen wird. In diesem Fall muß die Hauptstation selbst als Zurückverbindungs-Endstation dienen. Demgemäß sendet die Hauptstation einen Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D) in Fig. 3) aus, um den Zurückverbindungszustand zu errichten. Anschließend wird die Schaltungskonfiguration vom Typ 3, wie in Fig. 6 dargestellt, errichtet, um die Übertragung neu zu starten.
(c) Der Fall, bei dem das normale Überwachungssignal nur vom Übertragungsweg B empfangen wird. In diesem Fall wird der Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D) in Fig. 3) auf dem Weg A ausgesendet, um die Zurückverbindung für den Weg A zu errichten. Anschließend wird die Streckenkonfiguration vom Typ 4 (Fig. 5) realisiert, um die Übertragung neu zu starten.
(d) Der Fall, bei dem das normale Überwachungssignal von beiden Übertragungswegen A und B empfangen wird. In diesem Fall wird der Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D)) sequentiell auf beiden Wegen ausgesendet, um den Zurückverbindungszustand zu errichten. Anschließend wird die Übertragung mit der Streckenkonfiguration vom Typ 1 (Fig. 5) neu gestartet.
Im Fall eines abhängigen Übertragungsgerätes führt die entsprechende Überprüfung zu vier verschiedenen Fällen, und zwar wie folgt (siehe Fig. 7 und 8):
(a) es wird eine Suche nach dem Fehler im Weg B ausgeführt (wenn der Befehl vom Weg A empfangen wird). Wenn das normale Überwachungssignal empfangen wird, wird der Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D)) von der Hauptstation erkannt, woraufhin die Konfiguration vom Typ 1 (Fig. 5) wieder eingestellt wird.
(b) wenn die Suche nach dem Fehler im Weg B dazu führt, daß das Überwachungssignal nicht empfangen wird, oder wenn die Anzahl von Zwischenverstärkerstationen, über die das empfangene Überwachungssignal zwischenverstärkt wurde, außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, wird die Zurückverbindungskonfiguration vom Typ 3 (Fig. 5) auf den Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D)) von der Hauptstation errichtet.
(c) wenn die Suche nach einem Fehler im Weg A ausgeführt wird (wobei der Befehl vom Weg B empfangen wird) und dies zum Empfang des normalen Überwachungssignals führt, wird die Konfiguration vom in Fig. 5 dargestellten Typ 2 errichtet, nachdem der Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D)) von der Hauptstation erkannt wurde.
(d) wenn die Suche nach einem Fehler im Weg B dazu führt, daß kein Überwachungssignal empfangen wird, oder wenn die Anzahl der Zwischenverstärkerstationen, über die das Überwachungssignal gelaufen ist, außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, wird die Zurückverbindungskonfiguration vom in Fig. 5 dargestellten Typ 4 errichtet, nachdem der Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D)) von der Hauptstation festgestellt wurde.
Nachfolgend erfolgt unter Bezugnahme auf die Fig. 9, 10 und 11 eine Beschreibung für den Verarbeitungsvorgang beim zentralisierten Typ, wobei Fig. 9 den Verarbeitungsablauf zeigt, wie er von der Hauptstation (dem Hauptübertragungsgerät) ausgeführt wird, während die Fig. 10 und 11 den Verarbeitungsablaufzeigen, wie er von einer abhängigen Station ausgeführt wird.
Nach dem Feststellen eines Fehlers in beiden Übertragungswegen nimmt die Hauptstation den Zustand vom in Fig. 5 dargestellten Typ 5 ein, in dem der Fehlernachbarschaft-Suchbefehl (Befehl vom Typ (A)) auf beiden Übertragungswegen ausgesendet wird.
Auf den Empfang des Fehlernachbarschaft-Suchbefehls hin nimmt jede der abhängigen Stationen den Zustand vom Typ 6 oder vom Typ 7 ein, um das Suchüberwachungssignal (Befehl vom Typ (B)) auf demjenigen Übertragungsweg auszusenden, der dem Weg entgegensetzt ist, über den das Fehlernachbarschaft- Suchsignal (Befehl vom Typ (A)) empfangen wurde.
Anschließend erfaßt die Hauptstation das vorstehend genannte Überwachungssignal und überprüft dessen Inhalt, um den Ort zu spezifizieren, an dem ein Fehler vorliegt.
In der Hauptstation werden die zwei Übertragungswege der Reihe nach überprüft, wobei sich aus der Überprüfung wie nachfolgend angegeben, vier Fälle ergeben:
(a) der Fall, bei dem von beiden Übertragungswegen kein Überwachungssignal empfangen wird, oder andernfalls die Anzahl von Stationen, die durch das Überwachungssignal überbrückt werden, den vorgegebenen Wert überschreitet. In diesem Fall wird der aktuelle Zustand beibehalten, bis der Fehler beseitigt ist.
(b) der Fall, bei dem das normale Überwachungssignal nur vom Übertragungsweg A empfangen wird. In diesem Fall ist es erforderlich, daß die Hauptstation selbst als zurückverbundenes Ende arbeitet. Die Hauptstation sendet dann den Suchstoppbefehl (Befehl vom Typ (C)) über den Übertragungsweg B an das abhängige Übertragungsgerät (abhängige Station), das das vorstehend genannte Überwachungssignal ausgab, und sie überprüft den folgenden Abschnitt auf ähnliche Weise. Wenn schließlich eine Fehlerstelle erkannt wird, gibt die Hauptstation den zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D)) aus, um das Abtrennen der Fehlerstelle abzuschließen, woraufhin der Übergang zur Konfiguration vom Typ 3 erfolgt, um die Übertragung neu zu starten.
(c) der Fall, bei dem das normale Überwachungssignal nur vom Übertragungsweg B empfangen wird. In diesem Fall wird das Suchstoppsignal (Befehl vom Typ (C)) über den Übertragungsweg A zum Übertragungsgerät gesendet, das das vorstehend genannte Überwachungssignal ausgab, und es werden die folgenden Stationen der Reihe nach auf ähnliche Weise überprüft. Wenn schließlich eine Fehlerstelle erkannt wird, wird der Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl (D)) an das Übertragungsgerät ausgegeben, das neben der Fehlerstelle liegt, um dadurch die Netzwerk-Neukonfiguration abzuschließen. Anschließend wird der Übertragungszustand vom in Fig. 5 dargestellten Typ 4 wieder aufgenommen, um den Neustart der Übertragung zu ermöglichen.
(d) der Fall, bei dem das normale Überwachungssignal von beiden Übertragungswegen empfangen wird. In diesem Fall wird der Zurückverbindungszustand der Reihe nach für jeden der Übertragungswege durch einen ähnlichen Ablauf erzeugt, wie er in Verbindung mit den Fällen (b) und (c) beschrieben wurde. Danach wird die Konfiguration des in Fig. 5 dargestellten Typs 1 errichtet, um den Neustart der Übertragung zu ermöglichen.
In einer abhängigen Station treten die vier oben genannten Situationen auf.
(a) der Fall, bei dem der Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D)), der an dasselbe Übertragungsgerät adressiert ist, das das Überwachungssignal (Befehl vom Typ (B)) an den Übertragungsweg B aussendete, durch dieses Übertragungsgerät nicht über den Übertragungsweg A empfangen wird. In diesem Fall wird die Konfiguration des in Fig. 5 dargestellten Typs 1 dann wieder eingenommen, wenn das andere Übertragungsgerät, das als Hauptstation dient, den Netzwerk-Neukonfigurationsvorgang auf den Empfang des Zurückverbindungsvornahme-Befehls hin abgeschlossen hat, wie er an ein anderes Übertragungsgerät gerichtet ist.
(b) der Fall, bei dem der durch die Hauptstation ausgegebene Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D)) durch dasselbe Übertragungsgerät empfangen wird, das das Überwachungssignal auf den Weg B sendete. In diesem Fall wird der Zurückverbindungszustand vom in Fig. 5 dargestellten Typ 3 eingenommen, wobei auf den Neustart der Übertragung gewartet wird.
(c) der Fall, bei dem der Zurückverbindungsvornahme-Befehl nicht durch dasselbe Übertragungsgerät empfangen wird, das das Überwachungssignal (Befehl vom Typ (B)) an den Weg A aussendete. In diesem Fall wird die Konfiguration vom in Fig. 5 dargestellten Typ 3 wieder aufgenommen und es wird auf den Neustart der Übertragung gewartet.
(d) der Fall, bei dem der von der Hauptstation ausgegebene Zurückverbindungsvornahme-Befehl (Befehl vom Typ (D)) von demjenigen Übertragungsgerät empfangen wird, das das Überwachungssignal (Befehl vom Typ (B)) auf dem Weg A ausgesendet hat. In diesem Fall wird die Zurückverbindungskonfiguration vom in Fig. 5 dargestellten Typ 4 errichtet, woraufhin der Neustart der Übertragung erwartet wird.
Im vorstehenden wurde die Erfindung unter der Annahme beschrieben, daß eine Fehlerstelle, die bewirkt, daß mehrere Stationen der Reihe nach überbrückt werden, wodurch die Übertragung im zugehörigen Abschnitt instabil wird, abgetrennt wird. Es ist jedoch zu beachten, daß das Konzept der Erfindung auch auf den umgekehrten Fall angewendet werden kann, bei dem ein abgetrennter Abschnitt wieder in das Netzwerk eingegliedert wird, nachdem der Fehler beseitigt wurde. In diesem Fall kann die Anordnung dergestalt sein, daß das aus dem Überbrückungszustand wiedereinzugliedernde Übertragungsgerät Information aussendet, das die Adresse dieses Übertragungsgeräts beinhaltet, wobei die zurückverbundene Endstation, die die vorstehend genannte Information empfängt, oder alternativ die Hauptstation, die die Meldung hinsichtlich des Empfangs dieser Information von der Zurückverbindungs-Endstation empfängt, die Erkennung der zulässigen Anzahl überbrückter Stationen und die Entscheidung auf ähnliche Weise wie vorstehend beschrieben ausführen kann.

Claims

1. Verfahren zum Feststellen einer Fehlerstelle in einem Ringnetzsystem, das mehrere Übertragungsgeräte (1, . . . , N) mit jedem der Übertragungsgeräte verbundene Endgeräte (1a, . . . , Nc) und DOppelring-Übertragungswege (Oa, Ob) zum Verbinden der Übertragungsgeräte in einer ringförmigen Konfiguration aufweist, so daß jedes Endgerät mit jedem anderen über das jeweils zugeordnete Übertragungsgerät kommunizieren kann, wobei das Verfahren den Schritt des Suchens der Adresse eines benachbarten Übertragungsgerätes beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die weiteren Schritte aufweist:

rechnerisches Feststellen der Stufenanzahl von überbrückten Übertragungsgeräten aufgrund der Adresse des benachbarten Übertragungsgerätes und vorbestimmter Adressen, die eine Rangfolge anzeigen, in der die Übertragungsgeräte verbunden sind; und

Vergleichen der rechnerisch bestimmten Anzahl von überbrückten Übertragungsgeräten mit einer vorbestimmten maximalen Anzahl der Übertragungsgeräte, die überbrückt werden dürfen, um dadurch die Fehlerstelle in dem Ringnetzsystem festzustellen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Übertragungsgeräte (1, . . . , N) eine Überbrückungseinrichtung (10), um den Ring-Übertragungsweg zu veranlassen, das Übertragungsgerät zu überbrücken, eine Streckenumschalteinrichtung (20) zum Umschalten der Verbindung zwischen dem Übertragungsgerät und den Doppelring-Übertragungswegen (Oa, Ob), eine Konfigurationssteuereinrichtung (40) zum Steuern des Indizierungsvorgangs zum Indizieren einer Fehlerstelle und eine Informationsübertragungseinrichtung (30) zum Ausführen von Informationsübertragung mit der Konfigurationssteuereinrichtung anderer Übertragungsgeräte aufweist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Suche der Adresse des benachbarten Übertragungsgerätes in einer solchen Weise ausgeführt wird, daß die Konfigurationssteuereinrichtung (40) eine die Adresse des benachbarten Übertragungsgerätes enthaltende Information zu den Konfigurationssteuereinrichtungen aller anderen Übertragungsgerät sendet, wobei die in der von der Konfigurationssteuereinrichtung empfangenen Information enthaltene Adresse als die Adresse des benachbarten Übertragungsgerätes angesehen wird.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im Falle, daß die Konfigurationssteuereinrichtung (40) feststellt, daß die Anzahl der überbrückten Stufen die maximal zulässige Überbrückungsstufenanzahl überschreitet, die Konfigurationssteuereinrichtung einen Befehl an die Streckenumschalteinrichtung (20) zum Abtrennen des entsprechenden Übertragungsgerätes von Ringnetz erteilt.

5. Datenübertragungssystem mit einem Ringnetz, das mehrere Übertragungsgeräte (1, . . . , N), mit jedem der Übertragungsgeräte verbundene Endgeräte (1a, . . . , Nc) und Doppelring-Übertragungswege (Oa, Ob) zum Verbinden der Übertragungsgeräte in einer ringförmigen Konfiguration aufweist, so daß jedes Endgerät mit jedem anderen über das jeweilige zugeordnete Übertragungsgerät kommunizieren kann, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Übertragungsgerät eine Überbrückungseinrichtung (10), um den Ring-Übertragungsweg zu veranlassen, das Übertragungsgerät zu überbrücken, eine Streckenumschalteinrichtung (20) zum Umschalten der Verbindung zwischen dem Übertragungsgerät und den Doppelring-Übertragungswegen, eine Konfigurationssteuereinrichtung (40) zum Steuern der Streckenumschalteinrichtung und des Indizierungsvorgangs zum Lokalisieren eines Fehlerabschnitts, eine Informationsübertragungseinrichtung (30) zum Ausführen von Informationsübertragung mit der Konfigurationssteuereinrichtung anderer Übertragungsgeräten und eine Speichereinrichtung (42) zum Speichern der Rangfolge, in der die Übertragungsgeräte im Ringnetz miteinander verbunden sind, aufweist, wobei die Konfigurationssteuereinrichtung (40) die Adresse des gegenwärtig benachbarten Übertragungsgerätes sucht, die gesuchte Adresse mit der Adresseninformation abgleicht, die in einer vorbestimmten Rangfolge angeordnet ist, in welcher die Übertragungsgeräte in dem Ringnetz verbunden sind, um die Anzahl der Stufen festzulegen, die überbrückt wurden, bevor das gegenwärtig benachbarte Übertragungsgerät erreicht wurde, und die Anzahl der überbrückten Stufen mit einer vorbestimmten Anzahl von Stufen die überbrückt werden dürfen, vergleicht, um den Fehlerabschnitt im Ringnetz festzulegen.

6. Datenübertragungssystem gemäß Anspruch 5, wobei die Suche der Adresse des gegenwärtig benachbarten Übertragungsgerätes in einer solchen Weise ausgeführt wird, daß die Konfigurationssteuereinrichtung (40) eine die Adresse des zugeordneten Übertragungsgerätes beinhaltende Information zu den Konfigurationssteuereinrichtungen aller anderen Übertragungsgeräte sendet, wobei die in der von der Konfigurationssteuereinrichtung empfangenen Information enthaltene Adresse als die Adresse des benachbarten Übertragungsgerätes angesehen wird.

7. Datenübertragungssystem gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei im Falle, daß die Konfigurationssteuereinrichtung (40) feststellt, daß die Anzahl der überbrückten Stufen die maximal zulässige Überbrückungsstufenanzahl überschreitet, die Konfigurationssteuereinrichtung einen Befehl an die Streckenumschalteinrichtung (20) zum Abtrennen des entsprechenden Übertragungsgerätes vom Ringnetz erteilt.

8. Datenübertragungssystem gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Speichereinrichtung (42) eine vorbestimmte maximal zulässige Anzahl von Stufen, die überbrückt werden dürfen, bevor das gegenwärtig benachbarte Übertragungsgerät erreicht wird, speichert.

9. Datenübertragungssystem gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Abgleichen ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob die Anzahl der überbrückten Stufen größer ist als die vorbestimmte zulässige Anzahl von Stufen, die überbrückt werden dürfen.