DE3886022T2

DE3886022T2 - Zweiadriges Datenübertragungssystem mit Duplexbetrieb für ein ringförmiges Netzwerk.

Info

Publication number: DE3886022T2
Application number: DE88121237T
Authority: DE
Inventors: Mitsuyo Hasegawa; Yutaka Iwagaki; Kenzo Kobayashi; Kazushi Suganuma
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2008-12-20
Also published as: JPH01164146A; US4930119A; EP0321907B1; EP0321907A3; DE3886022D1; JPH0752886B2; CA1323081C; EP0321907A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Duplexübertragungsleitungssystem in einem Schleifennetzwerk, und insbesondere auf ein Übertragungsleitungsduplexsystem mit Duplexübertragungsleitungen, die eine automatische Wiederherstellung des Netzwerkes bewirken, wenn bei den Übertragungsleitungen Störungen auftreten.

2. Beschreibung des angezogenen Standes der Technik

In einem LAN (lokales Netzwerk) wird durch eine Schleifenübertragungsleitung ein Datenaustausch unter einer Vielzahl von Endstationen zwischen Rechnern durch gegenseitiges Verbinden einer Vielzahl von Kommunikationsknoten (Verbindungssteuereinheiten) zum Anschließen von Endstationen und dgl. ermöglicht.
Im allgemeinen besteht der Vorteil von Duplexübertragungsleitungen darin, daß selbst wenn eine Störung in einer der Übertragungsleitungen auftritt, eine andere Übertragungsleitung verwendet werden kann, um die Datenübertragung fortzusetzen, so daß auf diese Weise ein zuverlässiges System geschaffen wird.
Weiter kann durch Ausbilden der Duplexübertragungsleitungen in Form von zwei Schleifen zum Übertragen von Daten in umgekehrten Richtungen die Datenübertragung durch eine Rückschleife in einem minimalen Umfang aufrechterhalten werden, selbst wenn jede der beiden Leitungen unterbrochen ist oder wenn Fehler in einem Knoten auftreten. In diesem Falle ist der Systembetrieb ein entarteter Betrieb.
Wenn das System wieder betriebsfähig ist, ist es zusätzlich zur vorerwähnten Duplexleitungstechnik erforderlich, die Rückschleife wieder rückgängig zu machen oder sie auf die betriebsfähige Position des Systems zu auszudehnen.
Aufgrund dieser Sachlage schafft die vorliegende Erfindung ein System, das die Bildung einer Rückschleife und das Rücksetzen jedes Knotens (einschließlich eines Überwachungsknotens) ermöglicht, um ein flexibles Betriebssystem zu erhalten. Als Stand der Technik, der mit der vorliegenden Erfindung in Beziehung steht, sind folgende Veröffentlichungen bekannt:
(1) das US-Patent Nr. 4 542 496, das eine herkömmliche Rückschleifen-Steuertechnik offenbart;
(2) die japanische ungeprüfte Patentpublikation (Kokai) Nr. 57-92 495, die den Stand der Technik zu der in dem genannten US-Patent 4 542 496 offenbarten Technik mitteilt;
(3) die japanische ungeprüfte Patentpublikation (Kokai) Nr. 59-4a 739, die eine Rückschleifentechnik mit einer Überwachungseinheit offenbart; und
(4) die japanische ungeprüfte Patentpublikation (Kokai) Nr. 59-57 544, die eine Rückschleifensteuerung ohne Überwachungseinheit veröffentlicht. Der in diesem Dokument offenbarte Stand der Technik ist eine alternative Lösung zu der in der obigen japanischen ungeprüften Patentanmeldung (Kokai) Nr. 59-40 739 offenbarten Technik.
Von den genannten Veröffentlichungen des Standes der Technik stehen die Veröffentlichung (1) und (2) in direkter Beziehung zur vorliegenden Erfindung.
Bei diesen bekannten Techniken ist jedoch die Rückschleifensteuerung durch Steuerbefehle von Seiten einer Überwachungseinheit komplex und erfordert mehrere Schritte.
Gemäß dem Dokument US-A-648 088 ist es bekannt, ein Schleifennetzwerk mit Kommunikationsknoten aufzubauen, die Rückschleifeneinrichtungen besitzen, welche als Antwort auf Signale wirksam werden, die von einem benachbarten Knoten geliefert werden. Eine Rückanzeige wird in Form von Warnbits hinzugefügt, doch sind die Knoten so eingerichtet, daß sie nur auf Warnsignale aus einer einzigen Richtung ansprechen, da die Hauptschleife normalerweise nur in einer einzigen Richtung arbeitet.
Weiter ist es aufgrund des Dokumentes GB-A-2 133 952 bekannt, ein Duplexsystem in einem Schleifennetzwerk mit Kommunikationsknoten zu schaffen, die jeweils eine Rückschleifeneinrichtung aufweisen, die als Antwort auf Signale von benachbarten Knoten in jeder Richtung wirksam werden. Die Rückschleifeneinrichtungen in einem gegebenen Knoten werden jedoch als Reaktion auf beliebige Antworten zu Testmeldungen wirksam, die von dem Knoten verursacht werden, und sie werden im Umlauf durch die Schleife übertragen.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Duplexsystem von Übertragungsleitungen in einem Schleifennetzwerk geschaffen, bei dem eine Vielzahl von Kommunikationsknoten , von denen jeder Datenübertragungs-/Datenempfangseinrichtungen aufweist, die durch Duplexschleifenübertragungsleitungen zum Übertragen von Daten in umgekehrten Richtungen verbunden sind, wobei jeder Kommunikationsknoten normalerweise so konfiguriert ist, daß er die Übertragungsleitungen passieren läßt, und wobei er gekennzeichnet ist durch: Rückschleifeneinrichtungen zur Durchführung einer Rückschleifenoperation als Antwort auf einen vorbestimmten Zustand von Signalen, die durch benachbarte Knoten in jeder Richtung der Duplexschleifenübertragungsleitungen ausgelöst werden; und Rückleitungsangabeeinrichtungen zum Hinzufügen einer Rückanzeige zum Ausgangssignal, wonach ein empfangenes Signal zurückgesandt wurde, wenn das empf angene Signal den Knoten nicht durchlaufen konnte; so daß als Antwort auf das aus den beiden Richtungen empfangene Signal jeder der Kommunikationsknoten autonom die Rückschleifenoperation durchführt oder freigibt.
Vorzugsweise ist einer der Kommunikationsknoten ein Überwachungsknoten, der eine aktive Bereitschaftsangabeeinrichtung aufweist, um den in die zwei Richtungen der Duplexübertragungsleitungen zu übertragenen Sendesignalen Aktiv-Bereitschaftsangaben hinzuzufügen, wonach jede der beiden Richtungen ein aktiver Leitweg oder ein Bereitschaftsleitweg ist.
Vorteilhafterweise ist, wenn die beiden Richtungen jeweils als #0-Leitweg und als #1-Leitweg angenommen werden, jeder der Kommunikationsknoten mit einer Schalteinrichtung zum Umschalten zwischen den beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen als Antwort auf die Aktiv- Bereitschaftsangaben der vom #0-Leitweg und vom #1-Leitweg empfangenen Signale versehen.
Vorzugsweise besitzt der Überwachungsknoten eine Schalteinrichtung (12-1) zum Umschalten zwischen den beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen als Antwort auf die Aktiv-Bereitsschaftsangaben der vom #0-Leitweg und vom #1-Leitweg empfangenen Signale.
Vorteilhafterweise umf aßt jeder Kommunikationsknoten: Schalteinrichtungen zum Umschalten der Verbindung vom #0- Leitweg zum #1-Leitweg, und vom #1-Leitweg zum #0-Leitweg; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Schalteinrichtung auf der Basis der Aktiv-Bereitschaftsangaben in den vom #0- Leitweg bzw. vom #1-Leitweg empfangenen Signalen:
Vorzugsweise weist die Rückleitungsangabeeinrichtung in jedem Kommunikationsknoten eine Einrichtung auf, die zum Hinzufügen der Rückleitungsanzeige an ein rückgeleitetes Signal dient, wenn dies das Ergebnis eines Eingriffs durch die Schalteinrichtung ist.
Vorzugsweise besitzt die Steuereinrichtung in jedem der Kommunikationsknoten eine Datentabelle zum Speichern eines Steuermusters zum Ansteuern der Schalteinrichtung; wobei das Steuermuster vier Arten von Empfangsmustern, bestehend aus einem Aktivmuster/Bereitschaftsmuster und einem Aktivrückleitungsmuster/Bereitschaftsrückleitungsmuster in dem vom #0-Leitweg empfangenen Signal, und ein Steuermuster umfaßt, das vier Arten vom Empfangsmustern, bestehend aus einem Aktivmuster/Bereitschaftsmuster und einem Aktivrückleitungsmuster/Bereitschaftsrückleitungsmuster in dem vom #1-Leitweg empfangenen Signal, aufweist.
Vorteilhafterweise umfaßt jeder Kommunikationsknoten eine Rückschleifenfreigabeeinrichtung zum autonomen Freigeben der Rückschleifenoperation, wenn der Knoten ein vorbestimmtes Muster in den aus beiden Richtungen empfangenen Signalen empfängt.
Vorzugsweise umfassen die Kommunikationsknoten einen Überwachungsknoten und Sekundärknoten.
Vorteilhafterweise weist der Überwachungsknoten eine Akt ivangabeneinrichtung/Bereitschaftsangabeneinrichtung zum Hinzufügen von Aktivangaben/Eereitschaftsangaben zu den an die beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen zu übertragenden Sendesignale auf, wonach jede der beiden Richtungen ein aktiver Leitweg oder ein Bereitschaftsleitweg ist; und wobei im Falle, daß die beiden Richtungen als #0- Leitweg bzw. als #1-Leitweg angesehen werden, jeder der Endstationsknoten eine Schalteinrichtung zum Umschalten zwischen den beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen aufweist, als Antwort auf die Aktivangaben/Bereitschaftsangaben der vom #0-Leitweg und vom #1-Leitweg empfangenen Signale.
Vorzugsweise weist der Überwachungsknoten eine Schalteinrichtung zum Umschalten zwischen den beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen auf als Antwort auf die Aktivangaben/Bereitschaftsangaben der vom #0-Leitweg und vom #1-Leitweg empfangenen Signale auf; wobei die Sekundärknoten eine Schalteinrichtung zum Umschalten des Anschlusses vom #0-Leitweg auf den #1-Leitweg und vom #1- Leitweg auf den #0-Leitweg aufweisen; und wobei eine Steuereinrichtung zum Steuern der Schalteinrichtung auf der Basis der Aktivangaben/Bereitschaftsangaben in den vom #0- Leitweg bzw. #1-Leitweg empfangenen Signale aufweist.
Vorzugsweise weist jeder Endstationsknoten eine Einrichtung zum Hinzufügen der Rückleitungsangabe zu einem rückgeleiteten Signal auf, wenn dies das Ergebnis eines Eingriffs durch die Schalteinrichtung ist; wobei die Steuereinrichtung jeweils in jedem Endstationsknoten und im Überwachungsknoten Datentabellen zum Speichern eines Steuermusters enthalten, die zum Ansteuern der Schalteinrichtungen dienen.
Vorteilhafterweise umfaßt jeder Kommunikationsknoten eine Rückschleifenfreigabeeinrichtung zum autonomen Freigeben der Rückschleifenoperation aufweist, wenn ein von der Rückleitungsoperation betroffener Knoten in jedem Sekundärknoten oder im Überwachungsknoten ein vorbestimmtes Muster in den aus den beiden Richtungen empfangenen Signalen empfängt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Duplexsystem geschaffen, bei dem eine Vielzahl von Kommunikationsknoten, von denen jeder Datenübertragungs/Datenempfangseinrichtungen aufweist, durch Duplexschleifen- Übertragungsleitungen zum Übertragen von Daten in umgekehrten Richtungen verbunden sind, gekennzeichnet durch: Einrichtungen zum Einfügen von Steuerdaten, die den Anschlußzustand jeder Übertragungsleitung mit jedem Datenblock anzeigen, der durch jeder Übertragungsleitung übertragen wird, wobei das System in jedem Kommunikationsknoten aufweist: Steuerdatentrenneinrichtungen zum Erfassen und Trennen von Steuerdaten in einem vorbestimmten Zeitintervall, die in jeden Datenblock eingefügt sind, der von jeder Übertragungsleitung eingegeben wird; Übertragungsleitungsschaltsteuereinrichtungen zum Durchschalten des Anschlußzustandes zwischen jedem Eingang/Ausgang jeder Übertragungsleitung und dem Eingang/Ausgang der Datenübertragungs/Datenempfangseinrichtungen auf der Basis der von jeder Steuerdatentrenneinrichtung getrennten Steuerdaten; und Steuerdatenmultiplexierungseinrichtungen zum Multiplexen neuer Steuerdaten auf jeden an jede Übertragungsleitung zu übertragenden Datenblock auf der Basis des Anschlußzustandes; so daß durch verteiltes Steuern jedes Kommunikationsknotens eine Steuerung entsprechend der Änderung des Zustandes des Netzwerkes durchgeführt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A ist ein Diagramm der allgemeinen Konfiguration eines Doppelschleifen-LAN;
Fig. 1B und 1C sind Diagramme zur Erläuterung der Übergänge von einem aktiven Leitweg zu einem Bereitschaftsleitweg, wenn im aktiven Leitweg eine Störung auftritt;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Grundkonzepts der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3A ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Aufbaus eines Überwachungsknotens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3B ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Aufbaus eines Sekundärknotens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist ein Datenblockaufbaudiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5A bis 5E sind Diagramme zur Veranschaulichung der Einstellmuster in Schaltteilen und Modelldiagramme entsprechender Muster, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6A und 6B sind Diagramme zur Veranschaulichung der Schalteinstellungen und der Steuerdatenausgaben für Steuereingaben in den Überwachungsknoten und in einem der sekundärknoten, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7A ist ein Diagramm zur Erläuterung des Übergangs von der #0-Leitwegoperation zu einer Rückschleifenoperation; und
Fig. 7 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Übergangs zu einer Rückschleifenexpansion, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis 1C die allgemeine Konfiguration eines Duplexsystems von Übertragungsleitungen beschrieben, das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet.
Fig. 1A zeigt den allgemeinen Aufbau eines Doppelschleifen-LAN, bei dem ein Überwachungsknoten (im folgenden als SN bezeichnet) 1, der eine Masterstation bildet, und eine Vielzahl von Schnittstellenknoten oder Kommunikationsknoten (im folgenden als IN bezeichnet) 2-1 bis 2-5 durch Verbindungsleitungen 3 verbunden sind, die aus dem #0-Leitweg und dem #1-Leitweg von Duplex-Schleifenlichtleitfaserkabel aufgebaut sind. Jede der IN 2-1 bis 2-5 überträgt/empfängt normalerweise gegenseitig Fernmeldedaten unter Benutzung, beispielsweise, des Übertragungsleitungsweges 3 als aktives bzw. spannungsführendes System, und des #1- Übertragungsleitungsweges als Bereitschaftssystem.
Bei einem Schleifennetzwerk dieser Art muß die Übertragungsleitung wiederhergestellt werden, wenn ein Fehler in den Übertragungsleitungen und eine Änderung im Zustand des Knoten auftritt.
Die Fig. 1B und 1C sind Diagramme zur Erläuterung der Übergänge von einem aktiven Leitweg zu einem Bereitschaftsleitweg, wenn eine Störung im aktiven Leitweg auftritt. Wenn gemäß Fig. 1B als Beispiel ein Fehler 4, wie etwa ein Leitungsbruch in der Übertragungsleitung 3 des #0- Leitweges zwischen den Leitungen IN 2-4 und IN 2-5 auftritt, wird der Betrieb der Übertragungsleitung 4 auf den #1-Leitweg umgeschaltet. Ebenso wird gemäß Fig. 10 als Beispiel im Falle, daß Störungen in den Übertragungsleitungen sowohl des #0-Leitweges als auch des #1-Leitweges auftreten, das Netzwerk durch Rückschleifen der Übertragungsleitung des #0- Leitweges zur Übertragungsleitung des #1-Leitweges (im folgenden Rückschleifen genannt) wiederaufgebaut, um den Betrieb fortzusetzen.
Um das Netz wiederaufzubauen, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1B und 1C erwähnt, empfängt üblicherweise der Knoten SN1, der eine Masterstation ist, periodisch Steuerinformationen, die den Zustand der Übertragungsleitung 3 von jedem Schnittstellenknoten INs 2-1 bis 2-5 angeben, um zusammen den Zustand des ganzen Netzes zu steuern. Tritt eine Störung auf, ermittelt die SN 1 den Status derselben und übermittelt Steuerinformationen an jede INs 2-1 bis 2-5, um einen nicht dargestellten Schalter in jedem IN anzusteuern, so daß die Übertragungsleitung zwischen dem #0-Leitweg und dem #1-Leitweg umgeschaltet wird; oder das Netz durch Rückschleifen wiederhergestellt wird. Das heißt, jeder der INs 2-1 bis 2-5, der eine Slavestation ist, arbeitet entsprechend einer vom SN 1 gelieferten Anweisung, der eine Masterstation ist.
Nachfolgend werden die durch die vorliegende Erfindung gelösten Probleme beschrieben. Wenn nämlich bei der oben skizzierten allgemeinen Konfiguration jeder der INs 2-1 bis 2-5 einen Defekt erfaßt, erfolgt die Erfassung üblicherweise unter Benutzung ausschließlich der Information, die feststellt, ob ein Fernmeldesignal normal in jede Übertragungsleitung 3 des #0-Leitweges und des #1-Leitweges eingegeben worden ist oder nicht. Der Überwachungsknoten SN1 kann also nicht die Einzelheiten des Defektes bestimmen.
Aus diesem Grund erfordert bei Systemen des Standes der Technik eine Rückschleifensteuerung durch Befehle seitens einer Überwachungseinheit mehrere Schritte.
Beispielsweise ermittelt der Überwachungsknoten des erwähnten Dokumentes (2) seguentiell, ob jeweilige Sekundär- oder Slaveknoten (Endstationen) normal arbeiten, und zwar durch Abfragebefehle unter Bildung einer Rückschleife zwischen vorbestimmten Knoten.
Bei dem oben erwähnten Dokument (3) überträgt ein Überwachungsknoten einen Rückschleifenstartbefehl gleichzeitig an die entsprechenden Sekundärknoten; woraufhin der Überwachungsknoten einen Rückschleifenrücksetzbefehl an jeden Sekundärknoten überträgt. Wenn die Rückschleifenrücksetzbefehle von beiden Übertragungsleitungen in jedem Sekundärknoten empfangen werden, wird die Rückschleife rückgsesetzt, so daß eine Rückschleife zwischen vorbestimmten Knoten hergestellt wird. Diese Steuerung benötigt im Vergleich zur Steuerung gemäß dem Dokument (2) eine kleinere Anzahl von Steuerschritten.
Dennoch erfordern die Steuerungen beider Dokumente (2) und (3) eine vorbestimmte Anzahl von Steuerschritten zur Durchführung einer Rückschleifenoperation.
Zur Erfassung einer Störung durch jeden Knoten ermittelt gemäß dem Dokument (4) der Knoten, ob ein normales Signal von den jeweiligen Übertragungsleitungen eingegeben worden ist oder nicht.
Keines dieser Dokumente offenbart jedoch die Ausdehnung einer Rückschleife, weil die Steuerung zu komplex ist und die Technik der Ausdehnung nicht in Betracht gezogen worden ist. Bei den Systemen des Standes der Technik ist es schwierig, die Ausdehnung des Rückschleifenbetriebsintervalls von einem Mittenpunkt her zu steuern, so daß ein Problem dadurch entsteht, daß ein flexibler Betrieb unmöglich wird.
Nach dem Bilden einer Rückschleife kann die Rücksetzung, die von einem Fachmann in Betracht gezogen wird, wie nachfolgend beschrieben durchgeführt werden.
Als einfache Methode werden alle Knoten für das Rücksetzen initialisiert, und dann wird das System vom Anfangszustand aus betrieben. Bei dieser Methode müssen jedoch alle an den entsprechenden Stellen angeordneten Knoten initialisiert werden, so daß das Problem entsteht, daß die entsprechenden Prozeduren viel Arbeit und Zeit erfordern.
Als Reihenfolge für den Niederaufbau eines Netzwerkes empfängt der Knoten SN1 unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis lC zudem periodisch Steuerinformationen von jedem der Knoten INs 2-1 bis 2-5, und überträgt dann in Übereinstimmung mit diesen Daten nacheinander Steuerdaten an jeden der Knoten INs 2-1 bis 2-5. Um den Aufbau des Systems zu ändern, ist also eine komplexe Steuersequenz mit mehreren Schritten erforderlich, was das Problem einer langen Verarbeitungsdauer mit sich bringt.
Wenn in diesem Falle weiter die Störung geändert oder aufgehoben wird, entsteht das Problem, daß ein normaler Verfahrensablauf nicht garantiert werden kann. Der Grund dafür wird nunmehr beschrieben.
Um anfänglich alle Sekundärknoten durch eine Überwachungseinheit rückzusetzen, kommt die nachfolgende Steueroperation, die kein Stand der Technik ist, in Betracht:
(1) der Überwachungsknoten ermittelt die Empfangszustände der jeweiligen Knoten;
(2) die Überwachungseinheit bestätigt, daß der durch die Rückschleife isolierte Knoten rückgesetzt ist;
(3) die Überwachungseinheit übermittelt einen Rückstellbefehl an einen Knoten, der in die Rückschleifenoperation einbezogen ist; und
(4) die Überwachungseinheit spezifiziert einen aktiven Leitweg.
Diese Steueroperation ist jedoch sehr komplex. In einem voll im Verbund arbeitenden System ist es im Falle, daß der Betrieb eines Knotens als Antwort auf ausschließlich Eingangssignale wiederaufgenommen werden muß, oft schwierig zu entscheiden, welche der beiden Leitungen als aktiver Leitweg benutzt werden soll, wenn das von einer Seite der Schleife kommende Eingangssignal ein #0-Leitwertsignal ist, während das von der anderen Seite der Schleife kommende Eingangssignal ein #1-Leitwegsignal ist. In diesem Falle muß der Knoten, der den Rückschleifenbetrieb in Gang gesetzt hat, als Überwachungsknoten arbeiten. Somit muß jeder Knoten eine Überwachungsknotenfunktion besitzen.
Die vorliegenden Erfindung kam aufgrund dieser Umstände zustande.
Um das erwähnte Problem zu lösen, besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, jeden Kommunikationsknoten zu befähigen, unabhängig oder automom den Status des Übertragungsleitungsdefektes und dgl. zu bestimmen, so daß ein autonomer und rascher Wiederaufbau des Netzes durch eine einfache verteilte Steuerung erfolgen kann.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgen beschrieben.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Grundkonzeptes der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise ist eine Vielzahl von Kommunikationsknoten 6-1, 6-2, 6-3 ... mit Datenübertragungs-/Datenempfangseinrichtungen 15-1, 15-2, 15- 3 ..., wie etwa Datenendgeräte, und dgl., durch Duplex- Schleifenübertragungsleitungen 7-1, 7-2 zum Übertragen von Daten in entgegengesetzte Richtungen verbunden. Diese Übertragungsleitungen sind als LAN's (lokale Netzwerke) ausgebildet und bestehen beispielsweise aus Lichtleitfasern.
Bei der vorliegenden Erfindung werden Steuerdaten 9-1, 9-2 die die Anschlußzustände der entsprechenden Übertragungsleitungen 7-1, 7-2 angeben, in Datenblöcke 8-1, 8-2 ... eingegeben, die Fernsprechsignale sind und an die jeweiligen Kommunikationsknoten 6-1 ... übertragen und von diesen empfangen werden, und die durch jede Übertragungsleitung 7-1, 7-2 übermittelt werden.
Jeder der Kommunikationsknoten 6-1 ... besitzt eine Steuerdatentrenneinrichtung 10-1, 11-1 ... zum Erfassen und Trennen, in vorbestimmten Zeitinvervallen, von Steuerdaten 9- 1, 9-2 .. ., die in jeden Datenblock, beispielsweise 8-1, 8-2 ... eingefügt sind, der von jeder Übertragungsleitung 7-1, 7- 2 eingegeben wird. Die Knoten besitzen weiter Übertragungsleitungs-Umschaltsteuereinrichtungen 12-1 ... zum Umschalten des Anschlußzustandes zwischen jedem Eingang/Ausgang 20-1, 21-1 ... der Übertragungsleitungen 7-1, 7-2 und dem Eingang/Ausgang 22-1 ... der Datenübertragungs/Datenempfangseinrichtungen 15-1 ..., auf der Basis der so getrennten Steuerdaten 16-1, 17-1 ... Darüber hinaus besitzen die Knoten eine Steuerdaten- Multiplexierungseinrichtung 13-1, 14-1 zum Multiplexen neuer Steuerdaten 9-3, 9-4 ... auf jeden an jede Übertragungsleitung 7-1, 7-2 zu übermittelnden Datenblock, beispielsweise 8-3, 8-4, und zwar aufgrund des Anschlußzustandes 18-1, 19-1 (gleicher Zustand) in beiden Einrichtungen.
Wenn in den genannten Einrichtungen ein Defekt auftritt, beispielsweise in den Übertragungsleitungen 7-1, 7-2, wird der Empfangszustand jedes Steuerdatums 9-1 ... in jeder Steuerdatentrenneinrichtung 10-1 ... jedes Kommunikationsknotens 6-1 ... ausgegeben; und die Übertragungsleitungs-Umschalteinrichtung 12-1 ... empfängt diese Datenänderung in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Regel, den Anschlußzustand zwischen Eingang/Ausgang 20-1, 21-1 ... der Übertragungsleitungen 7-1, 7-2 und den Eingang/Ausgang der Datenübertragungs/Datenempfangseinrichtungen 50-1 ... . Ferner empfängt jede Steuerdaten-Multiplexierungseinrichtung 13-1, 14-1 ... diese Daten, so daß die in den zu übertragenden Datenblock 8-3, 8-4 ... einzufügenden Steuerdaten 9-3, 9-4 ... entsprechend der vorbestimmten Regel geändert werden. Dann werden die Datenblöcke 8-3, 8-4 ... an die anderen Kommunikationsknoten übertragen, woraufhin die Zustandssituation in ihnen ebenfalls geändert wird.
Wie oben beschrieben, kann dadurch, daß jeder Kommunikationsknoten befähigt ist, seinen eigenen Schaltzustand durch Verwenden der Steuerdaten zu ändern, ein Netzwerk unabhängig oder autonom, ohne Unterstützung durch die Masterstation arbeiten. In diesem Falle kann die in der Übertragungsleitungs-Umschaltsteuereinrichtung 12-1 ... wirkende Anschlußzustandsumschaltregel, die der Zustandsänderung der Eingangssteuerdaten 9-1 (16-1) ... entspricht, und die in der Steuerdaten- Mulitplexierungseinrichtung 13-1, 14-1 ... wirkende Regel zum Andern der Steuerdaten entsprechend der Änderung des in den Einrichtungen vorhandenen Anschlußzustandes vorher festgesetzt werden. Daher kann durch Speichern dieser Regeln, beispielsweise in Form von Tabellen, in jeder Übertragungsleitungs-Umschaltsteuereinrichtung die obengenannte Operation durch Ausführen eines einfachen Befehls zum Überwechseln in einen neuen Zustand unter Bezugsnahme auf die Tabellen bewirkt werden, wenn sich der Betriebszustand ändert, so daß ein schneller Wiederaufbau des Netzes ermöglicht wird. Wenn die genannten Regeln weiter durch Hardware verwirklicht werden, wie beispielsweise durch eine Folgeschaltung usw., kann sogar eine höhere Geschwindigkeitssteuerung durchgeführt werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr im einzelnen wie folgt beschrieben.
Zunächst einmal ist die allgemeine Konfiguration des Schleifennetzwerks, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, die gleiche wie die in Fig. 1A dargestellte, so daß eine Beschreibung derselben unterbleibt.
Als nächstes stellen die Fig. 3A und 3B Aufbaudiagramme einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Fig. 3A zeigt den Aufbau eines Überwachungsknotens SN1 (im folgenden als Masterstation bezeichnet), der Funktionsblöcke mit exakt gleichem Aufbau aufweist, wie sie durch die strichpunktierten Linien 23 umgrenzt sind und jeder Übertragungsleitung 3 des #0-Leitweges und des #1-Leitweges entsprechen.
Das heißt, daß ein von der Übertragungsleitung 3 des #0- Leitweges eingegebenes optisches Signal in einer optischelektrischen Umwandlungsschaltung, d.h. einem optischen Signalempfänger (im folgenden mit OR bezeichnet) 29, in ein elektrisches Signal umgewandelt und dann in eine Blockzerlegungs-/Datentrennschaltung (im folgenden mit DMX bezeichnet) eingegeben wird.
In der DMX 30 werden Steuerdaten (was später im einzelnen näher beschrieben wird) von einem Signal mit Blockformat, eingegeben als ein elektrisches Signal, getrennt und von einem Leseregister (im folgenden mit RRG bezeichnet) 31 durch eine Steuerleitung 35 an eine zentrale Steuereinheit (im folgenden als CPU bezeichnet) 24 geliefert, während die anderen Daten in den Schaltteil 26 eingegeben werden.
Andererseits werden Fernmeldedaten, die vom Schaltteil 26 geliefert werden, in eine Datenblockerzeugungsschaltung (im folgenden mit MUX bezeichnet) 32 eingegeben, in der die Daten mit Steuerdaten multiplexiert werden, die von der CPU 24 durch eine Steuerleitung 36 und ein Schreiberegister (im folgenden mit WRG bezeichnet) 34 eingegeben werden. Weiter wird nach der Synchronisation durch eine von einem Generator 28 gelieferte Takteingabe ein Datenblocksignal zusammengesetzt und an eine Schaltung zur elektrischen/optischen Umwandlung ausgegeben, d.h. an eine optische Sendeschaltung (im folgenden mit OS bezeichnet) 33, woraufhin das Datenblocksignal nach der Umwandlung in der OS 33 in ein optisches Signal an die Übertragungsleitung 33 des #0-Leitweges ausgegeben wird.
Der beschriebene Aufbau der Schaltungsteile 23 in Fig. 3A ist der gleiche sowohl für den #0-Leitweg als auch für den #1- Leitweg. Als nächstes verbindet der Schaltteil 26 arbiträr die Eingänge der jeweiligen DMXs 30 mit dem #0-Leitweg und dem #1-Leitweg sowie den Eingang einer Blockverzögerungs- Kompensationsschaltung bzw. eines Blockpufferspeichers (im folgenden mit FBM) 27 mit den Ausgängen der jeweiligen MUXs 32 und dem FBM 27. Der FBM 27 dient zum Kompensieren der Verzögerung des durch die Übertragungsleitung 3 übermittelten Datenblocksignals (wird später beschrieben)
Die CPU 24 ändert den Einstellzustand des Schaltteils 26 aufgrund der durch die Steuerleitung 25 übermittelten Steuerdateneingabe und liefert durch die Steuerleitung 36 neue Steuerdaten.
Ein Hauptspeicher (im folgenden mit MM bezeichnet) 25 speichert ein Programm zur Durchführung der genannten Operation, und er speichert die Tabellen (wird später beschrieben)
Als nächstes zeigt Fig. 3B den Aufbau eines der Kommunikationsknoten IN 2-1 bis 2-5 (nachfolgend als Slavestation bezeichnet), die im Prinzip die gleiche Funktion wie die Masterstation der Fig. 3A hat. Bei der vorliegenden Slavestation ist jedoch der Schaltteil 26' (entsprechend dem Schaltteil 26 in Fig. 3A) an eine Datenverarbeitungsschaltung (Paketverwalter, nachfolgend mit PHDR bezeichnet) 38 verbunden, da die Endgeräte und dgl. für die Datenübertragung angeschlossen sind. Eine nicht dargestellte Vielzahl von Kommunikationsendgeräten sind an den PHDR 38 durch entsprechende Leitungseinstellschaltungen (im folgenden mit LS bezeichnet) angeschlossen.
Weiter hat ein optischer Signalempfänger OR 29' im Schaltungsteil 23' (entsprechend dem Schaltungsteil 23 in Fig. 3A) zusätzlich zur Funktion des OR 29 in Fig. 3A die Funktion der Ableitung von Taktsignalen aus dem Empfangssignal. Die abgeleiteten Taktsignale werden durch die DMX 30' in den Schaltteil 26' eingegeben. Der Schaltteil 26' hat, zusätzlich zur Funktion des arbiträren Anschließens der Kommunikationsdateneingänge der jeweiligen DMXs 30' des #0- Leitweges und des #1-Leitweges an die Ausgänge der jeweiligen MUXs 32 und die Ausgänge des PHDR 38, die Funktion des direkten und arbiträren Anschließens der Takteingaben (einem Teil der Gruppe lc eingezeichneten Leitungen) von Seiten der jeweiligen DMXs 30' des #0-Leitweges und des #1-Leitweges an die Taktausgaben (einem Teil der Gruppe lc der gestrichelt eingezeichneten Leitungen), ohne über den PHDR 38 zu gehen.
Als nächstes stellt Fig. 4 ein Aufbaudiagramm des Datenblocksignals dar, das durch die Übertragungsleitung 3 des #0-Leitweges und des #1-Leitweges übertragen wird. Grob unterteilt besteht das Signal aus einem Blockvorsatzteil 40, aus Benutzerdaten 41 und aus einer Blockprüfsequenz 42. Die Benutzerdaten 41 sind Kommunikationsdaten, die zwischen den an verschiedene Slavestationen angeschlossenen Endgeräten übertragen/empfangen werden, während die Blockprüfsequenz 42 ein Bitmuster für die Fehlererfassung und Fehlerkorrektur des übertragenden Datenblocks ist. Im Blockvorsatzteil 40 ist ein Blockidentifikationssynchronmuster 40-1 angefügt, und weiter sind Steuerdaten 4a-2, die das charakteristische Merkmal der vorliegenden Erfindung bilden, ebenfalls in den Kopfvorsatz eingefügt. Dies wird später beschrieben.
Als nächstes zeigen die oberen Abschnitte der Fig. 5A bis 5E die Einstellmuster der Schaltteile 26 der Masterstation; der mittlere Abschnitt der Fig. 5A bis 5E zeigt die Einstellmuster im Schaltteil 26' einer Slavestation; und die unteren Abschnitte in den Fig. 5A bis 5E sind deren entsprechende Modelldarstellungen. Der Unterschied zwischen der Masterstation und der Slavestation besteht darin, daß die Slavestation, wie erwähnt, die Funktion des direkten Verbindens des Eingangs der DMX 30' mit dem Ausgang der MUX 32 hat. Diese Funktion steht jedoch nicht im direkten Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.
Das Einstellmuster S1 der Fig. 5A zeigt den Fall, bei dem der Eingang und der Ausgang der Übertragungsleitung 3 des #0- Leitweges direkt kurzgeschlossen sind, während der Eingang und der Ausgang der Übertragungsleitung 3 des #1-Leitwegs jeweils an den Ausgang und den Eingang des Speichers FBM 27 oder des Paketverwalter PHDR 38 angeschlossen sind, so daß der Datenverkehr durch die Übertragungsleitung 3 des #1- Leitweges erfolgt.
Das Einstellmuster S2 in Fig. 5B zeigt den Fall, bei dem im Gegensatz zum vorigen Fall der Verkehr über den #0-Leitweg läuft.
Das Einstellmuster S3 in Fig. 50 zeigt den Fall, bei dem der #1-Leitweg kurzgeschlossen ist und der #1-Leitweg an den FBM 27 oder den PHDR 38 angeschlossen ist, während deren Ausgang zum #0-Leitweg führt, so daß eine Rückschleifenoperation vom #1-Leitweg zum #0-Leitweg durchgeführt wird.
Das Einstellmuster S4 in Fig. 5D zeigt den Fall, bei dem im Gegensatz zum oben Gesagten der #0-Leitweg kurzgeschlossen und der #0-Leitweg an den FBM 27 oder PHDR 38 geführt wird, während- der Ausgang derselben an den #1-Leitweg geführt ist, so daß die Rückschleifenoperation vom #0-Leitweg zum #1- Leitweg durchgeführt wird.
Das Einstellmuster S5 in Fig. 5E zeigt den Fall, bei dem sowohl der #0-Leitweg als auch der #1-Leitweg kurzgeschlossen sind, so daß die betreffende Station nicht benutzt wird.
Die vorerwähnten Einstellmuster S1 bis S5 werden durch die CPU 24 in Fig. 3A oder 3B durch Ansteuern des Schaltteils 26 oder 26' durch die Steuerleitung 37 bewirkt.
Als nächstes wird der praktische Betrieb der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Als erstes trennt die DMX 30 bzw. 30' des #0-Leitweges und des #1-Leitweges in Fig. 3A bzw. 3B nur die Steuerdaten 40-2 vom Datenblocksignal mit dem in Fig. 4 dargestellten eingegebenen Format und gibt die vom ARG 31 gelieferten Daten jedes Leitweges durch die Steuerleitung 35 in die CPU 24 ein. Umgekehrt werden die von der CPU 24 ausgegebenen Steuerdaten durch jede Steuerleitung 36 und das WRG 34 eingefügt und durch die MUX 32 jedes Leitweges als Steuerdaten 40-2 des in Fig. 4 dargestellten Blocksignal übertragen.
In der Masterstation (Fig. 3A) enthält der MM 25 die in Fig. 6A dargestellte Tabelle, während in der Slavestation (Fig. 3A der MM 25 die in Fig. 6B dargestellte Tabelle enthält. Die CPU 24 der Masterstation oder der Slavestation greift auf den MM 25 als Antwort auf die vorerwähnten Steuerdaten zu, die von den jeweiligen RRGs 31 durch den #0-Leitweg und den #1- Leitweg geliefert werden, um die in Fig. 6A oder 63 dargestellte Tabelle abzufragen, und zuerst das Einstellmuster des Scha1ters 26 bzw. 261 zur Durchführung der Steuerung der jeweiligen Schalter über die Steuerleitung 37 zu bestimmten.
In jeder Tabelle der Fig. 6A bzw. 6B gibt es vier Arten von Marken A, A', B und B' in den Steuerdaten. Die Marke X in den Eingangssteuerdaten gibt an, daß die jeweiligen DMXs 30 in der Masterstation (Fig. 3A) oder die jeweiligen DMXs 30' in der Slavestation (Fig. 3B) die Steuerdaten innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer nicht empfangen haben. Das heißt, daß die Marke X angibt, daß die CPU 24 die Steuerdaten nicht in der vorbestimmten Zeit empfangen hat.
Die Marke A in den in den #0-Leitweg oder den #1-Leitweg eingegebenen Steuerdaten bzw. in den von diesen Leitwegen ausgegebenen Steuerdaten gibt an, daß der Leitweg ein aktiver Leitweg ist.
Die Marke A' in den in den #0-Leitweg oder den #1-Leitweg eingegebenen Steuerdaten bzw. in den von diesen Leitwegen ausgegebenen Steuerdaten zeigt an, daß der Leitweg ein Rückschleifenleitweg eines aktiven Leitweges ist, der von einer beliebigen Masterstation oder Slavestation aus rückgeführt wird.
Die Marke B in den in den #0-Leitweg oder den #1-Leitweg eingegebenen Steuerdaten bzw. in den von diesen Leitwegen ausgegebenen Steuerdaten zeigt an, daß der Eingangsleitweg ein Bereitschaftsleitweg ist.
Die Marke B' in den in den #0-Leitweg oder den #1-Leitweg eingegebenen Steuerdaten bzw. in den von diesen Leitwegen ausgegebenen Steuerdaten zeigt an, daß der Leitweg ein Rückschleifenleitweg eines Bereitschaftsleitweges ist, der von einer beliebigen Masterstation oder Slavestation rückgeführt wird.
Die Schaltereinstellmuster S1, S2, S3, S4 oder S5 in der Masterstation oder in jeder der Slavestationen werden durch eine Permutation von zwei der fünf Marken A, B, A', B' und X in den Eingangssteuerdaten ermittelt.
Die Marken in den Ausgangssteuerdaten auf dem von der Masterstation oder von jeder Slavestation kommenden #0- Leitweg und dem #1-Leitweg werden durch Kombination der Eingangsmarken mit dem Schalteinstellmuster bestimmt.
Die Marken A, B, A', B' und X bilden die Steuerdaten in dem in Fig. 4 dargestellten Blockformat. Daher werden die Marken in der nachfolgenden Beschreibung als Steuerdaten bezeichnet. Unter Bezugnahme auf das in den Fig. 7A und 7B dargestellte praktische Beispiel wird nunmehr eine konkrete Steueroperation unter Benutzung der oben erwähnten Tabellen beschrieben.
Fig. 7A zeigt das Beispiel eines Übergangs von der #0- Leitweg-Operation zu einer Rückschleifenoperation. Wie in Fig. 7A durch gestrichelte Linien umrissen ist, und unter der Annahme, daß ein Schleifennetzwerk (entsprechend der Fig. 1A), bestehend aus der Meisterstation (SN) 1 und den Slavestationen (IN) 2-1 bis 2-3 vorhanden ist, wobei allerdings ein Defekt 45 noch nicht aufgetreten ist, soll die Einstellung des Schalters in jeder Station als fest auf das in Fig 53 dargestellte Muster S2 fixiert betrachtet werden, so daß die Operation über den #0-Leitweg durchgeführt wird und die Steuerdaten A in die Eingänge der #0-Leitwege der jeweiligen Stationen eingegeben werden, während die Steuerdaten B in die Eingänge der #1-Leitwege eingegeben werden.
Solange wie der Schalter in jeder Station auf das Muster S2 fixiert ist, gibt jede Station die Steuerdaten A, die die gleichen wie die Eingangssteuerdaten A des #0-Leitweges sind, an den #0-Ausgangsleitweg aus; und sie gibt die Steuerdaten B, die die gleichen wie die Eingangssteuerdaten B des #1- Leitweges sind, an den #1-Ausgangsleitweg aus, wie aus den in den Fig. 6A und 63 dargestellten Tabellen zu ersehen ist.
Wenn nun Defekte 45 sowohl im #0-Leitweg als auch im #1- Leitweg der Übertragungsleitung 3 auftreten, geht der Betriebszustand in den durch die gestrichelte Linie 44 umrandeten Zustand über. Das heißt, daß zunächst in der Slavestation 2-2 die Steuerdaten A in den Eingang des #0- Leitweges eingegeben werden, aber nicht in den Eingang des #1-Leitweges. Daher wird unter Bezugnahme auf die dritte Zeile, von oben gesehen, in der Tabelle der Fig. 6B die Schaltereinstellung in den Zustand S4 gemäß Fig. 5D geändert, so daß in der Slavestation 2-2 eine Rückschleifenoperation vom #0-Leitweg zum #1-Leitweg durchgeführt wird. Gleichzeitig werden die Steuerdaten A an den Ausgang des #0-Leitweges und die Steuerdaten A' an den Ausgang des #1-Leitweges geliefert.
Wenn diese Daten in der Slavestation 2-1 empfangen werden, werden die Steuerdaten A zum Eingang des #1-Leitwegs geliefert, während die Steuerdaten A' zum Eingang des #1- Leitweges geliefert werden. Wie aber aus der ersten Zeile der in Fig. 6B dargestellten Tabelle zu ersehen ist, wird die Schaltereinstellung für das Muster S2 der Fig. 53 ohne Änderung beibehalten, so daß die Steuerdaten A an den #0- Leitweg und die Steuerdaten A' an den #1-Leitweg geliefert werden.
Andererseits werden in der Slavestation 2-3 die Steuerdaten B an den Eingang des #1-Leitweges geliefert, während die Steuerdaten nicht an den Eingang des #0-Leitweges geliefert werden. Da die Eingangsdatenpermutation als Ergebnis "XB" hat, wird entsprechend unter Bezugnahme auf die 10. Zeile der in Fig. 6B dargestellten Tabelle die Schaltereinstellung in das in Fig. 5C dargestellte Muster S3 überführt, so daß die Rückschleifenoperation vom #1-Leitweg zum #0-Leitweg durchgeführt wird. In diesem Falle werden die Steuerdaten B' an den #0-Leitweg und die Steuerdaten B an den #1-Leitweg ausgegeben.
Weiter behält in der Masterstation 1, wenn die Steuerdaten B' an den Eingang des #0-Leitweges und die Steuerdaten A' an den #1-Leitweg geliefert werden, die Schaltereinstellung beim Anpassen der Operation jeder der obengenannten Slavestationen 2-1 bis 2-3 das in Fig. 5B dargestellte Muster S2 bei, wie aus der 10. Zeile der in Fig. 6A dargestellten Tabelle zu ersehen ist, so daß die Steuerdaten A vom Ausgang des #0- Leitweges und die Steuerdaten B vom Ausgang des #1-Leitweges ausgegeben werden.
Das Ergebnis dieser Operation besteht darin, daß wenn während des durch die gestrichelte Linie 43 umrissenen Operationszustandes Defekte 45 auftreten, jede Station ihre eigene verteilte Steuerung durchführt, um in den durch die gestrichelte Linie 44 umrissenen Zustand überzuwechseln, so daß die Übertragungsleitungen 3 der Slavestationen 2-2 und 2- 3 zu Rückschleifen werden, die das Netz wieder aufbauen.
Fig. 7B zeigt ein Beispiel einer Rückschleifenexpansion.
Wie aus der in Fig. 7B durch die gestrichelte Linie 45 umrissenen Konfiguration hervorgeht, wird nur der Fall betrachtet, bei dem eine Rückschleifenoperation nur zwischen der Slavestation 2-1 und der Masterstation 2-3 stattfindet und beispielsweise eine Versorgungsquelle für die Slavestationen 2-2 und 2-3 abgeschaltet ist. In diesem Falle werden in der Slavestation 2-1 die Steuerdaten A an den Eingang des #0-Leitweges geliefert, wohingegen keine Steuerdaten an den Eingang des #1-Leitweges geliefert werden. Daher entspricht unter Bezugnahme auf "AX" in der dritten Spalte der in Fig. 6B dargestellten Tabelle die Schaltereinstellung dem in Fig. 5D dargestellten Muster S4, so daß in der Slavestation 2-1 die Rückschleifenoperation vom #0-Leitweg zum #1-Leitweg hin erfolgt, während die Steuerdaten A vom Ausgang des #0-Leitweges ausgegeben werden und die Steuerdaten A' vom Ausgang des #1-Leitweges ausgegeben werden.
In der Masterstation 1 werden zwecks Anpassung an diese Lage die Steuerdaten A' an den Eingang des #1-Leitweges geliefert, während keine Steuerdaten an den Eingang des #0-Leitweges geliefert werden. Daher ändert sich gemäß der 14. Zeile der in Fig. 6A dargestellten Tabelle die Schalteinstellung in der Masterstation so, wie es das in Fig. 5C dargestellte Muster 53 zeigt. Infolgedessen wird eine Rückschleifenoperation vom #1-Leitweg zum #0-Leitweg durchgeführt, so daß die Steuerdaten A vom Ausgang des #0-Leitweges und die Steuerdaten B vom Ausgang des #1-Leitweges ausgegeben werden.
Wenn bei diesem Betriebszustand in der durch die gestrichelte Linie 47 umrissenen Slavestation 2-2 beispielsweise eine Versorgungsquelle abgeschaltet wird, werden zur Ermöglichung des Netzbetriebs in der Slavestation 2-2 die Steuerdaten A an den Eingang des #0-Leitweges geliefert, während keine Steuerdaten an den Eingang des #1-Leitweges geliefert werden. Daher ändert sich unter Bezugnahme auf die 3. Zeile in der Tabelle der Fig. 6B die Schalteinstellung so, wie es das in Fig. 5D dargestellte Muster S4 zeigt, so daß die Rückschleifenoperation vom #0-Leitweg zum #1-Leitweg durchgeführt wird, während die Steuerdaten A vom Ausgang des #0-Leitweges und die Steuerdaten A' vom Ausgang des #1- Leitweges ausgegeben werden.
Durch den Betrieb der Slavestation 2-2 ändert sich der gesamte Zustand von der durch die gestrichelte Linie 47 umrissenen Konfiguration in die von der gestrichelten Linie 48 umrissenen Konfiguration. Das heißt, daß in der Slavestation 2-1 die Steuerdaten A an den Eingang des #0- Leitweges gegeben werden, wie es der durch die gestrichelte Linie 46 umrissene Zustand wiedergibt, während die Steuerdaten A' an den Eingang des #1-Leitweges geliefert werden. Entsprechend ändert sich unter Bezugnahme auf die Tabelle der Fig. 6B die Schalteinstellung auf das in Fig. 5B dargestellte Muster S2, so daß sich der Betrieb von der Rückschleife in der Slavestation 2-1 in die Rückschleife in der Station 2-2 erweitert. Dementsprechend werden in der Slavestation 2-2 die Steuerdaten A vom Ausgang des #0- Leitweges und die Steuerdaten A' vom Ausgang des #1-Leitweges ausgegeben.
In der Masterstation 1 bleibt der Betriebszustand unverändert, unabhängig von den durch die gestrichelten Linien 46, 47 und 48 umrissenen Zuständen.
Als Ergebnis der obigen Operation führt die Slavestation 2-1, wenn der Betrieb der Slavestation 2-2 herbeigeführt worden ist, so daß sich der von der gestrichelten Linie 46 umrissene Zustand in den von der gestrichelten Linie 47 umrissenen Zustand ändert, autonom ihre eigene verteilte Steuerung durch, um den durch die gestrichelte Linie 48 umrissenen Zustand zu ändern, so daß das Rückschleifenintervall automatisch von der Slavestation 2-1 zur Slavestation 2-2 erweitert wird und somit das Netz wiederaufgebaut wird.
Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 7A und 7B beschrieben wurde, decken die Tabellen 6A und 6B alle Fälle der Änderung der Einstellung der Schaltteile 26 bzw. 26' ab und geben die Art der Steuerdaten an, die an jedes Register WRG 34 geliefert werden sollen, und zwar auf der Basis der vom Register RRG 31 jedes Systems eingegebenen Steuerdaten. Die CPU 24 jedes Systems führt die verteilte Steuerung auf der Basis der oben erwähnten, im Speicher MM 25 abgelegten Tabelle durch, so daß eine angemessene automatische Wiederherstellung des Netzes in allen Fällen durchgeführt werden kann, in denen sich der Zustand jedes Knotens (Station) ändert.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform führt die CPU 24 die verteilte Steuerung aufgrund der im MM 25 gespeicherten Tabellen durch, doch kann die Änderung des Zustandes der in den Fig. 6A oder 63 dargestellten Tabelle auch durch Hardware durchgeführt werden, die aus einer Folge von Schaltungen und dgl. aufgebaut ist. In diesem Falle kann die verteilte Steuerung mit einer höheren Geschwindigkeit erfolgen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch automatisches Ändern des Anschlußzustandes jedes Kommunikationsknotens durch sich selbst mit Hilfe von Steuerdaten eine automatische Ausschaltung jedes beliebigen Fehlers und eine Wiederherstellung des Netzes usw. ermöglicht, und eine Ausdehnung des Rückschleifenintervalls usw. kann stattfinden, was herkömmlicherweise nicht erreicht werden kann.
Dabei kann die Schaltregel für den Anschlußzustand der Übertragungsleitung entsprechend einer Änderung des Zustandes der Eingangssteuerdaten, und die Anderungsregel der Ausgangssteuerdaten entsprechend der Änderung des Anschlußzustandes vorher in einer einzigen Einrichtung bestimmt werden. Durch Ausführen dieser Regeln in Form von Bezugstabellen oder Folgeschaltungen usw. kann eine sehr einfache und mit hoher Geschwindigkeit arbeitende verteilte Steuerung durchgeführt werden.
Diese Wirkungen ermöglichen eine Kürzung der gesamten Datenverarbeitungsdauer, so daß eine verteile Steuerung ohne Steuerfehler ermöglicht wird.

Claims

1. Duplexsystem von Übertragungsleitungen in einem Schleifennetzwerk, bei dem eine Vielzahl von Kommunikationsknoten (6-1 ...), von denen jeder Datenübertragungs-/Datenempfangseinrichtungen (15,-1 ...) aufweist, durch Duplexschleifen- Übertragungsleitungen (7-1, 7-2) zum Übertragen von Daten in umgekehrten Richtungen verbunden sind,

- wobei jeder Kommunikationsknoten normalerweise so konf iguriert ist, daß er die Übertragungsleitungen passieren läßt, und wobei er gekennzeichnet ist durch:

- Rückschleifeneinrichtungen zur Durchführung einer Rückschleifenoperation als Antwort auf einen vorbestimmten Zustand von Signalen, die durch benachbarte Knoten in jeder Richtung der Duplexschleifenübertragungsleitungen ausgelöst werden; und

- Rückleitungsangabeeinrichtungen (13-1, 14-1) zum Hinzufügen einer Rückanzeige zum Ausgangssignal, wonach ein empfangenes Signal zurückgesandt wurde, wenn das empfangene Signal den Knoten nicht durchlaufen konnte;

- so daß als Antwort auf das aus den beiden Richtungen empfangene Signal jeder der Kommunikationsknoten (6-1 ...) autonom die Rückschleifenoperation durchführt oder freigibt.

2. Duplexsystem nach Anspruch 1, bei dem einer der Kommunikationsknoten ein Überwachungsknoten ist, der eine Aktivangabeeinrichtung/Bereitschaftsangabeeinrichtung aufweist, um den in die zwei Richtungen der Duplexübertragungsleitungen (7-1, 7-2)) zu übertragenen Sendesignalen Aktiv-Bereitschaftsangaben hinzuzufügen, wonach jede der beiden Richtungen ein aktiver Leitweg oder ein Bereitschaftsleitweg ist.

3. Duplexübertragungsleitungssystem in einem Schleifennetzwerk, bei dem eine Vielzahl von Kommunikationsknoten (6-1 ...), von denen jeder Datenübertragungs-/Datenempfangseinrichtungen (15,-1 ...) aufweist, durch Duplexschleifenübertragungsleitungen (7-1, 7-2) zum Übertragen von Daten in umgekehrten Richtungen verbunden sind, gekennzeichnet durch:

- Einrichtungen zum Einfügen von Steuerdaten (13-1, 14-1 ...), die den Anschlußzustand jeder Übertragungsleitung (7-1, 7-2) an jeden Datenblock (8-1, 8-2 ...) anzeigen, der durch jede Übertragungsleitung übertragen wird,

- wobei das System in jedem Kommunikationsknoten aufweist:

Steuerdatentrenneinrichtungen (10-1, 11-1) zum Erfassen und Trennen von Steuerdaten in einem vorbestimmten Zeitintervall, die in jeden Datenblock (8-1, 8-2 ...) eingefügt sind, der von jeder Übertragungsleitung eingegeben wird; Übertragungsleitungsschaltsteuereinrichtungen (12-1 ...) zum Durchschalten des Anschlußzustandes zwischen jedem Eingang/Ausgang jeder Übertragungsleitung und dem Eingang/Ausgang der Datenübertragungs-/Datenempfangseinrichtungen auf der Basis der von jeder Steuerdatentrenneinrichtung getrennten Steuerdaten; und Steuerdatenmultiplexierungseinrichtungen (13-1, 14- zum Multiplexen neuer Steuerdaten auf jeden an jede Übertragungsleitung zu übertragenden Datenblock auf der Basis des Anschlußzustandes; so daß durch verteiltes Steuern jedes Kommunikationsknotens (6-1, 6-2 ...) eine Steuerung entsprechend der Änderung des Zustandes des Netzwerkes durchgeführt wird.

4. Duplexsystem nach Anspruch 1 oder 3, bei dem die zwei Richtungen jeweils als #0-Leitweg und als #1-Leitweg angenommen werden, wobei jeder der Kommunikationsknoten eine Schalteinrichtung (12-1, 12-2 ...) zum Umschalten zwischen den beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen (7-1, 7-2) als Antwort auf die Aktiv-Bereitsschaftsangaben der vom #0-Leitweg und vom #1-Leitweg empfangenen Signale aufweist.

5. Duplexsystem nach Anspruch 4, bei dem die beiden Richtungen als #0-Leitweg bzw. als #1-Leitweg angenommen werden, wobei der Überwachungsknoten eine Schalteinrichtung (12-1) zum Umschalten zwischen den beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen aufweist, als Antwort auf die aktiven Angaben/Bereitsschaftsangaben der vom #0-Leitweg und vom #1-Leitweg empfangenen Signale.

6. Duplexsystem nach Anspruch 1 oder 4, bei dem die beiden Richtungen als #0-Leitweg bzw. als #1-Leitweg angenommen werden;

- wobei jeder Kommunikationsknoten (6-1, 6-2 ...) aufweist:

- eine Schalteinrichtung (26, 26') zum Umschalten der Verbindung vom #0-Leitweg zum #1-Leitweg, und vom #1-Leitweg zum #0-Leitweg; und

- eine Steuereinrichtung (24) zum Steuern der Schalteinrichtung auf der Basis der Aktiv- Bereitschaftsangaben in den vom #0-Leitweg bzw. vom #1-Leitweg empfangenen Signalen:

7. Duplexsystem nach Anspruch 6, wobei die Rückleitungsangabeeinrichtungen (13-1, 14-1) in jedem Kommunikationsknoten eine Einrichtung aufweist, die zum Hinzufügen der Rückleitungsangabe an ein zurückgeleitetes Signal dient, wenn dies das Ergebnis eines Eingriffs durch die Schalteinrichtung ist.

8. Duplexsystem nach Anspruch 7, bei dem die Steuereinrichtung (24) in jedem Kommunikationsknoten eine Datentabelle zum Speichern eines Steuermusters zum Ansteuern der Schalteinrichtung aufweist;

- wobei das Steuermuster vier Arten von Empfangsmustern, bestehend aus einem aktiven Muster/Bereitschaftsmuster und einem aktiven Rückleitungsmuster/Bereitschaftsrückleitungsmuster in dem vom #0-Leitweg empfangenen Signal aufweist; und weiter

ein Steuermuster aufweist, das vier Arten von Empfangsmustern umfaßt, bestehend aus einem aktiven Muster/Bereitschaftsmuster und einem aktiven Rückleitungsmuster/Bereitschaftsrückleitungsmuster in dem vom #1-Leitweg empfangenen Signal.

9. Duplexsystem nach Anspruch 8, wobei:

- jeder Kommunikationsknoten eine Rückschleifenfreigabeeinrichtung (24) zum automatischen oder autonomen Freigeben der Rückschleifenoperation aufweist, wenn der Knoten ein vorbestimmtes Muster in den aus beiden Richtungen empfangenen Signalen empfängt.

10. Duplexsystem nach Anspruch 1 oder 4, bei dem:

- die Kommunikationsknoten einen Überwachungsknoten (1) und Endstationsknoten (2-1, 2-2 ...) aufweisen,

- wobei der Überwachungsknoten eine Aktivangabeneinrichtung/Bereitsschaftsangabeneinrichtung zum Hinzufügen von Aktiv-Bereitschaftsangaben zu den an die beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen zu übertragenden Sendesignale aufweist, wonach jede der beiden Richtungen ein aktiver Leitweg oder ein Bereitschaftsleitweg ist; und

- wobei im Falle, daß die beiden Richtungen als #0- Leitweg bzw. als #1-Leitweg angesehen werden, jeder der Endstationsknoten eine Schalteinrichtung (26') zum Umschalten zwischen den beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen als Antwort auf die aktiven Angaben/Bereitschaftsangaben der vom #0- Leitweg und vom #1-Leitweg empfangenen Signale aufweist.

11. Duplexsystem nach Anspruch 10, wobei:

- der Überwachungsknoten eine Schalteinrichtung (26) zum Umschalten zwischen den beiden Richtungen der Duplexübertragungsleitungen als Antwort auf die aktiven Angaben/Bereitschaftsangaben der vom #0- Leitweg und vom #1-Leitweg empfangenen Signale aufweist; und wobei die Endstationsknoten eine Schalteinrichtung (26') zum Umschalten des Anschlusses vom #0-Leitweg auf den #1-Leitweg und vom #1-Leitweg auf den #0-Leitweg aufweist; und wobei eine Steuereinrichtung (24) zum Steuern der Schalteinrichtung auf der Basis der Aktiv- Bereitschaftsangaben in den vom #0-Leitweg bzw. #1- Leitweg empfangenen Signale aufweist.

12. Duplexsystem nach Anspruch 10 oder 11, wobei:

- jeder Endstationsknoten (2-1, 2-2 ...) eine Einrichtung zum Hinzufügen der Rückleitungsangabe zu einem zurückgeleiteten Signal aufweist, wenn dies das Ergebnis eines Eingriffs durch die Schalteinrichtung ist; und

- wobei die Steuereinrichtung (24) jeweils in jedem Endstationsknoten und im Überwachungsknoten Datentabellen zum Speichern eines Steuermusters enthalten, die zum Ansteuern der Schalteinrichtungen dienen;

- wobei das Steuermuster vier Arten von Empfangsmustern umfaßt, bestehend aus einem Aktivmuster/Bereitschaftsmuster und einem Aktivrückleitungsmuster/Bereitsschaftsrückleitungsmuster in dem vom #0- Leitweg empfangenen Signal; und

- wobei das Steuermuster vier Arten von Empfangsmustern umfaßt, bestehend aus einem Ativmuster/Bereitschaftsmuster und einem Aktivrückleitungsmuster/Bereitsschaftsrückleitungsmuster in dem vom #1- Leitweg empfangenen Signal.

13. Duplexsystem nach Anspruch 12, wobei:

- jeder Kommunikationsknoten eine Rückschleifenfreigabeeinrichtung zum automatischen Freigeben der Rückschleifenoperation aufweist, wenn ein von der Rückleitungsoperation betroffener Knoten in jedem Endstationsknoten oder im Überwachungsknoten ein vorbestimmtes Muster in den aus den beiden Richtungen empf angenen Signalen empfängt.