DE68924690T2

DE68924690T2 - Busartiges lokales Netz mit Tokenübergabeverfahren.

Info

Publication number: DE68924690T2
Application number: DE68924690T
Authority: DE
Inventors: Tetsuo C O Patent Dept Kato; Chiaki C O Patent Dept Koshiro; Kotara C O Patent Dept Okamura
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1988-08-10
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1996-06-13
Anticipated expiration: 2009-08-11
Also published as: DE68924690D1; ES2081294T3; EP0357992B1; EP0357992A2; JPH0248841A; ATE129839T1; EP0357992A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein LAN (lokales Netz)-System vom Bustyp, das eine Datenübermittlung durch Hindurchlassen eines Token durch einen logischen Ring steuert, insbesondere auf ein Übertragungsprioritäts-Steuersystem in einem LAN-System vom Bustyp, das eine Hauptstation zum Handhaben und Bilden eines logischen Rings und normale Stationen für lediglich das Senden und Empfangen von Daten aufweist.

DER ERFINDUNG ZUGRUNDELIEGENDER STAND DER TECHNIK

Als ein bekanntes Kommunikations- bzw. Datenübermittlungs- Steuersystem für eine Anwendung in kleinen LANs vom Bustyp ist das Token-Passing-System bekannt, das, wie dies in IEEE 802.4 beschrieben ist, einen logischen Ring zum Zuweisen einer Übertragungspriorität zu jeder Station durch Hindurchlassen bzw. Passing eines Token von einer Station zu einer anderen ausbildet und es ermöglicht, daß die Station, die den Token hält, Daten übertragen läßt. Gemäß diesem System muß der Aufbau des logischen Rings (Hochfahren und erneutes Hochfahren des Systems sowie Verbinden und Verlassen des logischen Rings) durch jede der Stationen durchgeführt werden.
Jedoch muß gemäß diesem System jede der Stationen, die den Token halten kann, mit einer Funktion zum Senden von Aufforderungs-Datenübertragungsblöcken zu anderen Stationen ausgestattet sein, um diese aufzufordern, sich mit dem logischen Ring zu verbinden, und der Aufbau des Systems neigt dazu, komplex zu sein. Es ist auch eine zusätzliche Verarbeitung erforderlich, um Konflikte und Verwirrungen zu vermeiden, wenn eine Vielzahl von Stationen auf einen gleichen Aufforderungs-Datenübertragungsblock antwortet. Daher kann gemäß diesem System eine hohe Flexibilität erzielt werden, jedoch tendieren die Kosten für das Gesamt-LAN- System dazu, hoch zu werden.
Ferner ist als ein anderes Sende- bzw. Übertragungssteuersystem das Abrufsystem bekannt. Dieses System weist den Vorteil von Wirtschaftlichkeit und Einfachheit auf, soweit das Durchführen einer 1:N-Übertragung betroffen ist, es ist jedoch nicht zum Durchführen einer N:N-Übertragung geeignet.
Ferner offenbart US-A-4 745 598 ein Kommunikationssystem in einem lokalen Netz vom Bustyp, das ein Netzsteuerzentrum und eine Vielzahl von Bus-Schnittstelleneinheiten (BIUs) aufweist, die mit einer gemeinsamen Übertragungsleitung gekoppelt sind. Die Übertragungsleitung weist erste und zweite Kanäle auf, wobei zukünftige Zugänge zu dem logischen Ring über den ersten Kanal angeboten werden und wobei eine Informationsübertragung unter BIUs über den zweiten Kanal abläuft. Das Netzsteuerzentrum ist mit einer Speichertabelle zum Speichern eines Zustands von jeder der BIUs, einer Abrufeinrichtung zum Abfragen jedes der BIUs, falls sie mit einem logischen Ring verbunden werden möchte, der aus jenen BIUs besteht, die für eine Übertragung verfügbar sind oder nicht, und einer Aktualisierungseinrichtung zum Überarbeiten der Inhalte der Speichertabelle gemäß einem Ergebnis der Abfrage oder des Abrufens durch die Abrufeinrichtung ausgestattet ist. Das Netzsteuerzentrum und die BIUs sind jeweils mit einer Einrichtung zum Passing bzw. Hindurchlassen eines Tokens ausgestattet, der eine Übertragungspriorität für eine der BIUs oder das Netzsteuerzentrum darstellt, wobei dazu eine Verbindung mit dem logischen Ring vorgesehen wird. Jedoch wird für den Fall, daß der Token während des Prozesses des Token-Passings verloren geht, viel Zeit benötigt, um das System aus irgendeiner Störung zurückzubekommen.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein LAN-System vom Bustyp vorzusehen, das aus einer Hauptstation und normalen Stationen besteht und auf einem Token- Passing-Kommunikationssystem beruht, das schnell aus irgendeiner Störung zurückbekommen werden kann, selbst falls eine der normalen Stationen dabei versagt hat, den Token zu einer anderen erfolgreich hindurchzulassen.
Dieses Problem wird mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Da der logische Ring durch eine Hauptstation und normale Stationen ausgebildet wird und die Handhabung und der Aufbau des logischen Rings gemäß einem Abrufsystem nur durch die Hauptstation durchgeführt wird, während die anderen normalen Stationen nur das Passing bzw. Umlaufenlassen des Token durchführen, kann daher gemäß der vorliegenden Erfindung der Aufbau von zahlreicheren normalen Stationen vereinfacht werden und die Gesamtkosten des LAN-Systems können daher verringert werden. Zudem kann das System in dem Fall, daß der Token während des Verfahrens des Token-Passings verloren geht, schnell von irgendeiner Störung zurückbekommen werden.
Besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 dargelegt.
Vorzugsweise ist jede der normalen Stationen mit einer Antworteinrichtung zum Zurücksenden einer Antwort zur Hauptstation in Erwiderung auf das Abrufen ausgestattet, wenn die normale Station ihren Zustand in dem logischen Ring ändert, und die Hauptstation ist mit einer Einrichtung zum gleichzeitigen Mitteilen eines Zustands des logischen Rings zu jeder der normalen Stationen ausgestattet und jede der normalen Stationen ist mit einer Speichereinrichtung zum Abspeichern des Zustands des logischen Rings ausgestattet, über den sie durch die Hauptstation informiert wird. Dadurch wird die Information bezüglich der Zustände von allen normalen Stationen bei der Hauptstation gesammelt und das Aufbauen eines logischen Rings wird vereinfacht.
Falls die Speichereinrichtung von jeder der normalen Stationen eine Adresse der normalen Station und eine Adresse einer anderen Station abspeichert, die im logischen Ring in der Speichertabelle die nächste zu der normalen Station ist, kann die normale Station die nächste Station leicht ausfindig machen, zu der der Token hindurchzulassen ist. Auch kann das Aktualisieren der nächsten Station, zu der der Token umlaufen zu lassen ist, beim Aktualisieren der Speichertabelle ohne irgendeine Verzögerung aktualisiert werden.
Falls das Abrufen alle normalen Stationen bei jedem Abrufprozeß betreffen soll, wird eine wesentliche Übertragungszeit durch den Aufbau und die Wartung des logischen Rings aufgenommen und der Kommunikationswirkungsgrad wird verschlechtert. Daher wird es bevorzugt, daß das Abrufen durch die Hauptstation jedesmal ausgeführt wird, wenn der Token vollständig um den logischen Ring gelaufen ist, und nur einen Teil einer Gesamtheit der normalen Stationen abdeckt, wobei jene normalen Stationen, die durch das Abrufen nicht abgedeckt bzw. betroffen sind, durch nachfolgende Abrufe durch die Hauptstation abgedeckt werden.
Für einen effektiveren Betrieb des Kommunikationssystems wird es bevorzugt, daß die Speichertabelle der Hauptstation nicht nur den Zustand der normalen Stationen, die zu dem logischen Ring gehören, sondern auch den der normalen Stationen abspeichert, die nicht zum logischen Ring gehören.
Um das System schnell von irgendeiner Störung zurückzuholen, falls ein Fehler in der Hauptstation auftritt, ist gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zumindest eine der normalen Stationen mit einer Einrichtung zum Erfassen eines Fehlers in der Hauptstation und einer Einrichtung zum Aktivieren der normalen Station als eine neue Hauptstation nach dem Erfassen des Fehlers in der Hauptstation ausgestattet. Falls dies gewünscht wird, ist es möglich, eine Vielzahl solcher möglicher Hauptstationen vorzusehen, oder es können sogar alle normalen Stationen aus solchen möglichen Hauptstationen bestehen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nun wird die vorliegende Erfindung nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, bei denen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines LAN- Systems vom Bustyp ist, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockdiagramm ist, das den inneren Aufbau der Hauptstation verdeutlicht;
Fig. 3 den Aufbau der Netzhandhabungs-(Netzmanagement)-Informationstabelle schematisch verdeutlicht;
Fig. 4 das Abrufprotokoll schematisch verdeutlicht;
Fig. 5 die verschiedenen Zeitphasen zum Aufbauen eines logischen Rings und zum Durchführen einer Datenübermittlung schematisch verdeutlicht;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm ist, das den Betrieb der Hauptstation verdeutlicht, während sie einen logischen Ring aufbaut und eine Datenübermittlung leitet;
Fig. 7 den logischen Ring schematisch verdeutlicht, durch den der Token für eine N:N-Datenübermittlung aufeinanderfolgend von einer Station zu einer anderen hindurch gelassen wird;
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm ist, das den Betrieb eines anderen Ausführungsbeispiels der Hauptstation verdeutlicht, während sie einen logischen Ring ausbildet und eine Datenübermittlung leitet;
Fig. 9 ein Ablaufdiagramm ist, das den Betrieb eines anderen Ausführungsbeispiels der normalen Station verdeutlicht, während sie eine Datenübermittlung durchführt;
Fig. 10 den Aufbau von ihrem Adreßbereich 30c und dem Adreßbereich 30d der nachfolgenden Station verdeutlicht;
Fig. 11 ein Ablaufdiagramm ist, das den Betrieb von noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Hauptstation verdeutlicht, während sie einen logischen Ring ausbildet und eine Datenübermittlung durchführt;
Fig. 12 ein Ablaufdiagramm darstellt, das den Betrieb von noch einem anderen Ausführungsbeispiel der normalen Station verdeutlicht, während sie eine Datenübermittlung durchführt und ihre eigene Netzmanagement-Informationstabelle aktualisiert;
Fig. 13 einen Datenübertragungsblock schematisch verdeutlicht;
Fig. 14 eine Tabelle ist, die verschiedene Datenübertragungsblöcke und deren Funktionen darstellt;
Fig. 15 den Aufbau einer anderen Netzmanagement- Informationstabelle schematisch verdeutlicht;
Fig. 16 den Abrufprozeß schematisch verdeutlicht, der durch die Hauptstation in einer Zeitabfolge ausgeführt wird;
Fig. 17 ein Ablaufdiagramm darstellt, das den Betrieb von noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Hauptstation verdeutlicht, während sie einen logischen Ring ausbildet und eine Datenübermittlung durchführt;
Fig. 18 ein Ablaufdiagramm ist, das den Betrieb von noch einem anderen Ausführungsbeispiel der normalen Station verdeutlicht, während sie auf das Abrufen antwortet und eine Datenübermittlung durchführt;
Fig. 19 ein Ablaufdiagramm ist, das die Wechselwirkung zwischen der Hauptstation und einer der normalen Stationen verdeutlicht;
Fig. 20a und 20b Zeitdiagramme sind, die die Befehls- Datenübertragungsblöcke verdeutlichen, die durch die Kommunikationsleitung gemäß einem konventionellen Verfahren bzw. gemäß der vorliegenden Erfindung übertragen werden;
Fig. 21 den Aufbau der Netzmanagement-Informationstabelle gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch verdeutlicht;
Fig. 22 den Handhabungsablauf des Netzsystems verdeutlicht; und
Fig. 23 ein Zeitdiagramm ist, das den Handhabungsablauf des Netzsystems in einer Zeitabfolge verdeutlicht.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines LAN-Systems vom Bustyp gemäß der vorliegenden Erfindung verdeutlicht.
Nimmt man auf diese Zeichnung Bezug, wird ein LAN vom Bustyp durch das Verbinden von Knoten 1 bis N mit einem Übertragungsweg 10 ausgebildet, der aus einem Koaxialkabel oder dergleichen bestehen kann. Der Knoten 1 entspricht einer Hauptstation und die anderen Knoten 2 bis N entsprechen normalen Stationen. Der Knoten 6 ist abgesehen davon, daß er eine normale Station darstellt, als eine Sicherungs- (Backup)-Hauptstation festgelegt, die als eine Hauptstation betrieben werden kann, wenn der Knoten 1 (Hauptstation) aus dem Betrieb ausfällt. Die Hauptstation 1 ist eine Station, die zusätzlich zu ihrer normalen Funktion eines Knotens eines LAN vom Bustyp mit den Funktionen des Aufrechterhaltens und Ausbildens eines logischen Rings ausgestattet ist.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm des Innenaufbaus der Hauptstation 1. Wie dies in dieser Zeichnung dargestellt ist, weist die Hauptstation eine CPU 20, ein ROM 21, ein RAM 22, eine Kommunikationssteuereinrichtung 23 und einen internen Bus 24 auf, der diese Teile miteinander verbindet. Die CPU 20 führt die Übermittlung bzw. das Senden und das Empfangen von verschiedenen Datenübertragungsblöcken über den Übertragungsweg 10 durch das Steuern der Kommunikations-Steuereinrichtung 23 gemäß einem in dem ROM 21 abgespeicherten Programm durch und bildet zusätzlich einen logischen Ring, der auf einem Abrufsystem beruht, gemäß einem Hauptkonzept der vorliegenden Erfindung aus. Jede der normalen Stationen kann, wie es gewünscht wird, einen ähnlichen Aufbau oder einen vereinfachteren Aufbau aufweisen.
Fig. 3 stellt die Inhalte einer Netzmanagementtabelle 30 dar, die in dem RAM 22 vorgesehen ist. Die Tabelle 30 enthält verschiedene Teile der Handhabungsinformation (Managementinformation), die auf die Knoten des Netzes bezogen sind, und die Speicheradressen der Tabelle 30 entsprechen den Knotennummern der Knoten 1 bis N. Die Speicherbereiche umfassen Kommunikations-Freigabebit 30a, die für jeden der zugehörigen Knoten, z. B. Knoten 2, anzeigen, ob es ihm erlaubt ist zu kommunizieren oder nicht, und Speicherbereiche 30b enthalten eine andere Information, die jedem der Knoten zugeordnet ist, z. B. Knoten 2. Das Kommunikations-Freigabebit 30a eines bestimmten Knotens, z. B. Knoten 2, ist auf ein gesetzt, wenn der Knoten 2 mit einem logischen Ring verbunden ist, der aufgebaut ist. Auf diese Art und Weise ist jeder der Knoten entweder auf ein oder auf aus gesetzt, wenn ein logischer Ring ausgebildet ist, und die Knoten, die auf ein gesetzt sind, bilden einen Teil des logischen Rings aus. Die Reihenfolge des Passings des Tokens in diesem logischen Ring wird entsprechend der Reihenfolge der Adressen der Knoten in der Speichertabelle 30 bestimmt.
Fig. 4 verdeutlicht das Protokoll gemäß dem die Hauptstation 1 ein Abrufen (Polling) zum Ausbilden eines logischen Rings durchführt.
Nimmt man auf diese Zeichnung Bezug, bezeichnen Pfeile 1 bis m die Datenübertragungsblöcke, die zwischen der Hauptstation 1 und den normalen Stationen 2 bis N ausgetauscht werden, und die Datenübertragungsblöcke werden in der Reihenfolge der Nummern der Datenübertragungsblöcke ausgetauscht.
Zu allererst wird ein Abruf-Datenübertragungsblock (1) von der Hauptstation 1 zu der normalen Station 2 übertragen bzw. gesendet, der die normale Station 2 auffordert, sich mit dem logischen Ring zu verbinden. Die normale Station 2 gibt dann einen Verbindungsanforderungs-Datenübertragungsblock (2) zur Hauptstation 1 zurück, falls die normale Station mit dem logischen Ring verbunden werden möchte. Gleichfalls werden Abruf-Datenübertragungsblöcke (3), (5) ... (m-1) von der Hauptstation 1 entsprechend zu den normalen Stationen 3, 4, ... n gesendet und die normalen Stationen 3, 4, ... n, die diese Aufforderungen empfangen haben, geben Verbindungsanforderungs-Datenübertragungsblöcke zur Hauptstation 1 zurück, falls sie sich mit dem logischen Ring verbinden möchten. Falls irgendeine der normalen Stationen nicht mit dem logischen Ring verbunden werden möchte, werden von diesen normalen Stationen Nichtverbindungs- bzw. Löseanforderungs-Datenübertragungsblöcke zur Hauptstation zurückgegeben. In einem solchen Fall wie auch, wenn von irgendeiner bestimmten normalen Station auf den Abruf-Datenübertragungsblock, der von der Hauptstation gesendet wurde, keine Antwort erfolgt, wird die relevante normale Station aus dem logischen Ring eliminiert bzw. herausgeschaltet.
Fig. 5 verdeutlicht den Ablauf des Aufbaus eines logischen Rings und das Durchführen einer Datenübermittlung in einer Zeitabfolge. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Zeit zwischen einer Aufbauphase a des logischen Rings zum Aufbauen eines logischen Rings und einer Datenübermittlungsphase b zum Durchführen der Datenübermittlung aufgeteilt und diese beiden Phasen a und b treten in einer abwechselnden Abfolge auf.
Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Hauptstation während des Aufbaus eines logischen Rings und der Datenübermittlung beschreibt.
Zu allererst wird die Station, die einen Netzparameter von einem Anwender empfangen hat, vor irgendwelchen anderen Stationen, die hochgefahren wurden, zur Hauptstation und beginnt ihren Betrieb (Schritt 100).
Während der Aufbauphase a führt die Hauptstation 1 ein Abrufen hinsichtlich der Knotenadressen von allen Stationen, die in dem System eingeschlossen wurden, in einer sequentiellen Abfolge durch und Abfragen nach Verbindungsanforderungen werden eine nach der anderen durchgeführt (Schritte 101 und 102).
Falls eine Verbindungsanforderung als eine Folge der Abfrage angetroffen wird (Ja beim Schritt 102), wird die Station in den logischen Ring aufgenommen (Schritt 103) und das Kommunikations-Freigabebit 30a wird in dem zugeordneten Speicherbereich von der Netzmanagement-Informationstabelle 30 der normalen Station auf ein geschaltet. Andererseits wird die Station, falls es keine Verbindungsanforderung gibt (Nein beim Schritt 102) und auf eine Löseanforderung von dem logischen Ring getroffen wird (Ja beim Schritt 104), aus dem logischen Ring entfernt (Schritt 105) und das zugehörige Kommunikations-Freigabebit 30a wird auf aus geschaltet. Falls es keine Nichtverbindungs-Anforderung von dem logischen Ring gibt (Nein beim Schritt 104) schreitet der Systemablauf zum Schritt 105 fort.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird für jede Aufbauphase a des logischen Rings ein Abrufen durchgeführt, das eine Anzahl von Stationen abdeckt, und alle Stationen werden nach dem Durchführen einer gewissen Anzahl von Aufbauphasen a des logischen Rings dem Abrufen unterzogen. Beim Schritt 106 wird bestimmt, daß eine genau angegebene Zahl von Stationen durch jede Aufbauphase des logischen Rings abgerufen wurde und falls herausgefunden wird, daß eine vorbestimmte Zahl von Stationen während irgendeiner bestimmten Aufbauphase a des logischen Rings nicht abgerufen wurde (Nein beim Schritt 106) kehrt der Systemablauf zum Schritt 101 zurück und der vorstehend beschriebene Prozeß wird wiederholt, um so die Absicht sich mit dem logischen Ring zu verbinden und das Ablehnen sich mit dem logischen Ring zu verbinden abzufragen.
Andererseits wird, falls eine festgelegte Zahl von Stationen abgerufen wurde, der letzte logische Ring jeder der Stationen (Schritt 107) einschließlich der neu verbundenen Station bekanntgegeben und der Aufbau eines logischen Rings wird abgeschlossen.
Während der Datenübertragungsphase b wird der Token von der Hauptstation 1 zur nächsten Station in Umlauf gesetzt (Schritt 108) und der Token wird nachfolgend durch den logischen Ring von einer normalen Station zu einer anderen hindurchgelassen, so daß nur die Station, die den Token hält, Daten übermitteln kann. Wenn der Token zur Hauptstation zurückkehrt, nachdem er vollständig um den logischen Ring gelaufen ist (Schritt 109), wird die Datenübermittlungsphase beendet und die vorhergehende Aufbauphase des logischen Rings wird fortgesetzt.
Kurz gesagt, werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel während jeder Aufbauphase des logischen Rings Abrufe an den Knoten 2 bis N durchgeführt, um den logischen Ring dadurch aufzubauen oder zu erneuern, und diesem folgt eine Datenübermittlungsphase, bei der die Hauptstation den letzten logischen Ring allen Stationen bekannt gibt, woraufhin der Anfang der Datenübermittlungsphase folgt.
Die Antworten auf das Abrufen während der Aufbauphase des logischen Rings können eine Verbindungsanforderung, eine Nichtverbindungsanforderung bzw. Löseanforderung, keine Antwort (keine Anforderung zum Verbinden des logischen Rings) und eine Erwiderung ohne eine Antwort (Anforderung zum Aufrechterhalten des momentanen Zustands) umfassen, wobei die Hauptstation 1 zusätzlich mit der Funktion des Sendens und Empfangens von Daten ausgestattet ist.
Wie aus dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ersichtlich ist, kann das gesamte LAN-System wirtschaftlich aufgebaut werden, da ein logischer Ring mit Hilfe einer Hauptstation entsprechend einem Abrufsystem aufgebaut und gehandhabt wird, wohingegen den normalen Stationen das Senden und Empfangen von Daten durch das Herumlaufenlassen eines Token in einer sequentiellen Art und Weise durch den logischen Ring von einer Station zu einer anderen fest zugewiesen ist, wobei das Senden von Daten einer der normalen Stationen erlaubt wird, die den Token hält.
Fig. 8 verdeutlicht ein modifiziertes Ausführungsbeispiel des Ablaufs des Aufbauens eines logischen Rings mit Hilfe der Hauptstation. Zu allererst wird eine normale Station als Ziel des Abrufens beim Schritt 201 ausgewählt, und diese Station wird typischerweise als die normale Station 2 ausgewählt, die zu der niedrigstwertigsten Adresse in der Netzmanagementtabelle 30 der Hauptstation gehört. Dann wird beim Schritt 202 ein Abruf-Datenübertragungsblock von der Hauptstation zu der normalen Station 2 gesendet und beim Schritt 203 wird bestimmt, ob die Antwort von der normalen Station 2 eine Anforderung zum Verbinden des logischen Rings ist oder nicht.
Falls durch die Hauptstation ein Verbindungsanforderungs- Datenübertragungsblock empfangen wird (Ja beim Schritt 203), wird das Kommunikations-Freigabebit 30a in dem zugeordneten Teil der Netzmanagementtabelle 30 beim Schritt 204 auf ein geschaltet. Falls durch die Hauptstation kein Verbindungsanforderungs-Datenübertragungsblock empfangen wird oder es keine Antwort gibt (Nein beim Schritt 203), wird das Kommunikations-Freigabebit 30a in dem zugehörigen Teil der Netzmanagementtabelle 30 beim Schritt 205 auf aus geschaltet.
Dann wird beim Schritt 206 bestimmt, ob die Abruf-Datenübertragungsblöcke zu allen normalen Stationen gesendet wurden, die abzudecken sind. Falls die Abruf-Datenübertragungsblöcke nicht zu allen normalen Stationen gesendet wurden (Nein beim Schritt 207), wird beim Schritt 207 die nächste abzurufende Station ausgewählt und der Programmablauf kehrt zum Schritt 202 zurück. Falls die Abruf-Datenübertragungsblöcke zu allen Stationen gesendet wurden, die abzudecken sind (Ja beim Schritt 206), wird die Netzmanagementinformation, die alle Informationen bezüglich der normalen Stationen abdeckt, die in der Netzmanagement- Informationstabelle 30 abgespeichert sind, beim Schritt 208 gleichzeitig zu allen normalen Stationen gesendet, und dies schließt einen Zyklus des Betriebs der Hauptstation ab.
Fig. 9 verdeutlicht den Betrieb von einer der normalen Stationen, während sie mit dem logischen Ring verbunden wird.
Anfänglich wartet die normale Station beim Schritt 301 auf einen Abruf-Datenübertragungsblock von der Hauptstation. Nach dem Empfang eines Abruf-Datenübertragungsblocks gibt die normale Station einen Verbindungsanforderungs-Datenübertragungsblock beim Schritt 302 zurück und wartet beim Schritt 303 auf eine Netzmanagementinformation, die von der Hauptstation zu senden ist. Wenn die Netzmanagementinformation empfangen wurde, wird die Station, die ein freigegebenes Kommunikations-Freigabebit 30a aufweist, in der aufsteigenden Reihenfolge der Adressen der normalen Stationen in der Netzmanagement-Informationstabelle 30 gesucht und die erste angetroffene wird als die nächste Station festgelegt, zu der der Token hindurchzulassen ist.
Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird das Abrufen gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Hauptstation durchgeführt und die Ergebnisse des Abrufens werden nicht nur in der Netzmanagementtabelle der Hauptstation abgespeichert, sondern auch gleichzeitig zu allen normalen Stationen übertragen. Deshalb kann jede Station den Token entsprechend den Inhalten der Netzmanagement- Informationstabelle 30, die von der Hauptstation empfangen wurde, zur nächsten normalen Station im logischen Ring hindurchlaufen lassen, woraufhin das Abschließen der Datenübermittlung folgt.
Wenn der Token zu der normalen Station hindurchgelassen wurde, die der letzten in der Netzmanagement-Informationstabelle 30 entspricht, die ein freigegebenes Kommunikations-Freigabebit 30a aufweist, wird die Netzmanagement- Informationstabelle 30 vom Anfang an durchsucht, da es bei den nachfolgenden Adressen keinen möglichen Empfänger des Token gibt, wodurch ein endloser logischer Ring ausgebildet wird.
Falls der Zustand des gesamten Systems jeder der normalen Stationen bekannt gegeben wurde, ist jede normale Station in der Lage, die nächste Station in dem logischen Ring festzustellen. Jedoch beansprucht dieses Benachrichtigen jeder der normalen Stationen unvermeidlich einen deutlichen Teil der Kommunikationszeit und der Kommunikationswirkungsgrad des Systems neigt dazu, sich zu verschlechtern. Das in den Fig. 10 bis 12 verdeutlichte Ausführungsbeispiel vereinfacht den Ablauf des Bekanntgebens des Zustands des Systems für jede der normalen Stationen, ohne bei der geeigneten Aufrechterhaltung des logischen Rings zu stören.
Fig. 10 verdeutlicht die Inhalte des Speichers im RAM, das in jeder der normalen Stationen eingeschlossen ist. Dieser Speicher enthält einen Adreßbereich 30c zum Speichern seiner eigenen Adresse in der Netzmanagement-Informationstabelle 30 und einen anderen Adreßbereich 30d zum Abspeichern der Adresse der Station, die beim Abfragen unter den Stationen, deren Kommunikations-Freigabebit 30a freigegeben sind, die nächste zu der normalen Station ist, oder mit anderen Worten die nächste Station im logischen Ring ist.
Nimmt man auf Fig. 11 Bezug, die den Betrieb der Hauptstation verdeutlicht, der dem Empfang eines Tokens folgt, führt die Hauptstation beim Schritt 402 eine Datenübermittlung aus, falls es von der Hauptstation zu übermittelnde Daten gibt (Ja beim Schritt 401). Nach dem Abschließen einer Datenübermittlung, oder, falls es keine zu übermittelnden Daten gibt (Nein beim Schritt 402), führt die Hauptstation einen Abrufprozeß durch.
Bei diesem Abrufprozeß sendet die Hauptstation einen Abruf- Datenübertragungsblock zu jeder der normalen Stationen in der Reihenfolge aus, wie sie in der Netzmanagement-Informationstabelle 30 auftreten (Schritt 403), oder ruft jede der normalen Stationen ab. Falls von irgendeiner bestimmten Station eine Antwort empfangen wird (Ja beim Schritt 404) und der Inhalt der Antwort aus einem Verbindungsanforderungs-Datenübertragungsblock besteht (Ja beim Schritt 405), wird beim Schritt 407 das zugehörige Kommunikations-Freigabebit 30a der normalen Station auf ein geschaltet.
Andererseits wird, falls der Inhalt der Antwort nicht aus einem Verbindungsanforderungs-Datenübertragungsblock (Nein beim Schritt 405) besteht oder keine Antwort in einem bestimmten Zeitintervall empfangen wird (Nein beim Schritt 404 und Ja beim Schritt 406), das zugehörige Kommunikations-Freigabebit 30a der normalen Station beim Schritt 408 auf aus geschaltet. Auf diese Art und Weise werden die Kommunikations-Freigabebit 30a aktualisiert und der logische Ring wird erneuert.
Nach dem Vervollständigen eines Abrufens irgendeiner bestimmten normalen Station wird die Zahl der Stationen, die durch den momentanen Abrufprozeß abgedeckt werden, gezählt, und das Abrufen der nächsten Station wird fortgesetzt (Schritt 403) solange dieser Zählwert kleiner als ein vorbestimmter Wert ausfällt (Nein beim Schritt 409). Wenn die vorbestimmte Zahl normaler Stationen abgedeckt wurde (Ja beim Schritt 409) wird der Abrufprozeß beendet, aber die Station, die die nächste zur letzten abgerufenen Station ist, und die nachfolgenden Stationen werden beim nächsten Abrufprozeß abgerufen.
Hier ist die Anzahl der normalen Stationen, die durch jeden Abrufprozeß abgedeckt werden, beschränkt, so daß die Überbelastung der Hauptstation nicht übermäßig ausfällt und mehr Kommunikationszeit für eine Datenübermittlung zugewiesen werden kann. Mit anderen Worten, falls alle normalen Stationen durch jeden Abrufprozeß abgedeckt werden, so muß ein beträchtlicher Teil der Kommunikationszeit zum Abrufen verwendet werden und die Wirksamkeit der Datenübermittlung würde verschlechtert, wobei eine dementsprechend geringere Zeit für eine Datenübermittlung zugewiesen würde.
Nach dem Abschließen von jedem Abrufprozeß werden die Inhalte der erneuerten Netzmanagement-Informationstabelle 30 beim Schritt 410 gleichzeitig allen normalen Stationen bekanntgegeben. Danach sendet die Hauptstation den Token entsprechend der Netzmanagement-Informationstabelle 30 zur nächsten Station aus und beendet diesen Vorgang nach dem Empfangen einer Bestätigung des Empfangs des Tokens durch die nächste Station beim Schritt 411.
Fig. 12 stellt den Ablauf des Aktualisierens des Adreßbereichs 30d für die nächste Station bei jeder der normalen Stationen 2 bis N dar. Nimmt man auf Fig. 12 Bezug, so aktualisiert die normale Station ihre Netzmanagement- Informationstabelle 30 nach dem Empfang von Daten bezüglich der Kommunikations-Freigabebit 30d beim gleichzeitigen Übertragen von der Hauptstation (Schritt 501). Dann wird die Adresse des Speichers, auf den sich die Daten hinsichtlich der normalen, in der Abfrage befindlichen Station beziehen, beim Schritt 502 in einem Berechnungszähler (Offsetzähler) eingesetzt, der in derem internen RAM eingeschlossen ist.
Falls der in dem Berechnungszähler eingesetzte Wert gleich dem maximalen Wert der Kommunikationsknotenadresse in der Netzmanagement-Informationstabelle 30 ist, oder, mit anderen Worten herausgefunden wird, daß er der letzten Adresse entspricht (Ja beim Schritt 503), wird der Berechnungszähler gelöscht oder der Wert wird beim Schritt 504 durch die erste Adresse ersetzt. Falls der Wert nicht mit dem maximalen Wert der Kommunikationsknotenadresse übereinstimmt (Nein beim Schritt 503), wird der Berechnungszähler beim Schritt 505 inkrementiert.
Dann wird beim Schritt 506 bestimmt, ob der in dem Berechnungszähler eingesetzte Wert mit ihrer eigenen Adresse übereinstimmt oder nicht. Falls sie miteinander übereinstimmen (Ja beim Schritt 506) bedeutet dies, daß keine anderen Stationen zum logischen Ring gehören und ein Fehlerprozeß wird ausgeführt. Falls sie nicht übereinstimmen (Nein beim Schritt 506), wird beim Schritt 507 das Kommunikations-Freigabebit 30a in dem Speicherbereich in der Netzmanagement-Informationstabelle entsprechend der in dem Berechnungszähler eingesetzten Adresse ausgelesen. Falls festgestellt wird, daß das Kommunikations-Freigabebit 30a, das ausgelesen wurde, sich im Aus-Zustand befindet (Nein beim Schritt 508), kehrt der Programmablauf zum Schritt 503 zurück.
Falls festgestellt wird, daß das Kommunikations-Freigabebit 30a, das ausgelesen wurde, sich im Ein-Zustand befindet (Ja beim Schritt 508) wird der in dem Berechnungszähler eingesetzte Wert für die nächste Station beim Schritt 509 in den Adreßbereich 30d eingesetzt. Dies schließt den Ablauf bei der normalen Station ab. Auf diese Art und Weise wird die Adresse der nächsten Station bei jeder der normalen Stationen schnell und gleichzeitig aktualisiert.
So wird gemäß dieses Ausführungsbeispiels der Ablauf bei jeder Station jedesmal wiederholt, wenn der Token vollständig um den logischen Ring gelaufen ist und das Aktualisieren der Liste der Stationen, die zum logischen Ring gehören, kann in einer kurzen Zeit vervollständigt werden. Ferner ist die Hauptstation nicht durch irgendeine Überbelastung beim Aufbauen des logischen Rings belastet und kann die Kommunikationsleitung für eine Datenübermittlung über den größten Teil der Zeit durch das Minimieren des Verwendens der Kommunikationsleitung zum Aufbau und Aufrechterhalten des logischen Rings verfügbar halten.
Die Fig. 13 bis 18 betreffen noch ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 verdeutlicht das Format eines Datenübertragungsblocks 31, der von der Kommunikationssteuereinrichtung 23 übertragen wird. Das Teil FR, das durch ein Bezugszeichen 31-1 bezeichnet ist, ist eine Einleitung zum Synchronisieren zum Zeitpunkt des Datenübertragungsblocksempfangs, das Teil SD, das durch ein Bezugszeichen 31-2 bezeichnet ist, ist ein Start-Begrenzungssymbol zum Anzeigen des Anfangs des Datenübertragungsblocks, das Teil FC, das durch ein Bezugszeichen 31-3 bezeichnet ist, ist ein Steuerfeld zum Anzeigen der Art des Datenübertragungsblocks, das Teil DA, das durch ein Bezugszeichen 31-4 bezeichnet ist, ist eine Zieladresse zum Anzeigen der Adresse des Ziels des Datenübertragungsblocks, das Teil SA, das durch ein Bezugszeichen 31-5 bezeichnet ist, ist eine Quellenadresse zum Anzeigen der Adresse des Senders, das Teil DATEN, das durch ein Bezugszeichen 31-6 bezeichnet ist, ist ein Bereich zum Einsetzen der Inhalte der Daten, das Teil FCS, das durch ein Bezugszeichen 31-7 bezeichnet ist, ist ein Bereich zum Ablegen einer Datenübertragungsblock-Prüfabfolge, und das Teil ED, das durch ein Bezugszeichen 31-8 bezeichnet ist, ist ein End-Begrenzungssyrnbol zum Anzeigen des Endes des Datenübertragungsblocks.
Fig. 14 faßt die Arten von Datenübertragungsblöcken und deren Funktionen zusammen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt es sechs Arten von Datenübertragungsblöcken und diese sind durch zweistellige Codes eingeordnet, die in dem in Fig. 13 dargestellten Steuerfeld FC enthalten sind. Der FC-Code "00" stellt einen Token-Datenübertragungsblock dar, und die Station, die diesen Datenblock empfangen hat, erhält automatisch eine Priorität beim Zugriff auf die Kommunikationsleitung, und, falls sie irgendwelche zu übertragenden Daten hat, überträgt sie ihre Daten unter Verwendung von Datenübertragungsblöcken, die FC-Codes "80" bis "82" aufweisen. Der FC-Code "01" stellt einen Abruf-Datenübertragungsblock dar und wird durch die Hauptstation verwendet, um den Zustand der normalen Stationen zu erfahren. Die normale Station, die diesen Datenübertragungsblock empfangen hat, gibt einen Abruf-Verbindungsantwort-Datenübertragungsblock, einen Abruf-Normalantwort- Datenübertragungsblock oder einen Abruf-Nichtverbindungsantwort-Datenübertragungsblock zur Hauptstation zurück.
Der Abruf-Verbindungsantwort-Datenübertragungsblock wird durch einen FC-Code "04" dargestellt und wird verwendet, wenn eine normale Station, die nicht zu einem logischen Ring gehört, dabei ist, sich mit dem logischen Ring zu verbinden. Der Abruf-Normalantwort-Datenübertragungsblock wird durch einen FC-Code "14" dargestellt und wird verwendet, wenn eine normale Station, die zu einem logischen Ring gehört, in dem logischen Ring verbleiben soll. Der Abruf- Nichtverbindungsantwort-Datenübertragungsblock wird durch einen FC-Code "44" dargestellt und wird verwendet, wenn eine normale Station, die zu einem logischen Ring gehört, sich lösen oder den logischen Ring verlassen soll, oder wenn eine normale Station, die nicht zu einem logischen Ring gehört, von dem logischen Ring wegbleiben soll.
Fig. 15 verdeutlicht die Inhalte einer Netzmanagement- Informationstabelle 50, die in dem RAM 22 enthalten ist. Die Tabelle 50 speichert verschiedene Teile von Informationen bezüglich der Kommunikationsknoten in dem Netz ab und die Speicheradressen der Tabelle 50 gehören zu den Knotennummern bzw. Knotenzahlen der Kommunikationsknoten 1 bis N. Jeder Speicherbereich der Tabelle, z. B. der Speicherbereich 50-2, weist ein Kommunikations-Freigabebit 50a, das anzeigt, ob der zugeordnete Kommunikationsknoten zum logischen Ring gehört oder, mit anderen Worten, ob eine Kommunikation freigegeben ist oder nicht, ein Nichtantwortbit 50b zum Anzeigen, ob der Knoten der normalen Station auf einen Abruf durch die Hauptstation geantwortet hat oder nicht auf den Abruf geantwortet hat, und einen Bereich 50c zum Abspeichern der Managementinformation am Knoten 2 auf.
Falls das Nichtantwortbit 50b eingeschaltet ist, bedeutet dies, daß ein Fehler beim Knoten aufgetreten ist oder die Leistungsversorgung für den Knoten nicht eingeschaltet wurde. Das Kommunikations-Freigabebit 50a ist eingeschaltet, wenn der Knoten 2 mit einem logischen Ring verbunden wurde. Wenn ein logischer Ring aufgebaut ist, ist das Kommunikations-Freigabebit 50a von jedem der Kommunikationsknoten entweder ein- oder ausgeschaltet. Der logische Ring wird durch jene Knoten, die eingeschaltete Kommunikations- Freigabeknoten aufweisen, in der Reihenfolge ihrer Adressen aufgebaut.
Fig. 16 stellt die Abfolge des Abrufens dar, das durch die Hauptstation 1 ausgeführt wird. Die Hauptstation 1 zählt einen Zyklus, wenn der Token vollständig um den logischen Ring herumgelaufen ist, und wenn der Zählwert der Token- Umlauf-Zyklen (Token-Passing-Zyklen) einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird ein Abrufen an jeder der normalen Stationen längs der Kommunikationsleitung ausgeführt. Die Anzahl von Datenübertragungsblöcken, die bei jedem Abrufprozeß übertragen werden, ist auch als ein Systemparameter eingesetzt. Bei dem verdeutlichten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Datenübertragungsblöcke zu eins ausgewählt.
Nimmt man auf Fig. 16 Bezug, überträgt zuallererst die Hauptstation 1 einen Abruf-Datenübertragungsblock gemäß der Reihenfolge der Adressen der normalen Stationen in der Tabelle 50 zu der normalen Station 2. Falls die abgerufene normale Station 2 normal funktioniert, gibt sie einen Abruf-Verbindungsantwort-Datenübertragungsblock, einen Abruf-Normalantwort-Datenübertragungsblock oder einen Abruf-Nichtverbindungs-Datenübertragungsblock abhängig von dem Zustand der bestimmten normalen Station zurück. Falls die normale Station 2 nicht normal funktioniert, z. B., falls die Leistungszufuhr zur normalen Station nicht eingeschaltet ist oder ein Fehler bei der normalen Station aufgetreten ist, gibt es keine Antwort. Aus der Antwort auf den Abruf wird der Zustand der normalen Station 2 erkannt und in der zugehörigen Adresse des Speicherbereichs der Tabelle 50 abgespeichert.
Danach schreitet die Hauptstation zu dem Ablauf des Hindurchlassens (Passing) des Token durch den logischen Ring fort und nach dem Ausführen dieses Ablaufs beginnt sie wieder mit dem Abrufprozeß. Dieser Abrufprozeß wird nun auf die Station gerichtet, z. B. die normale Station 3, die in der Reihenfolge der Adressen der Tabelle die nächste hinsichtlich der zuvor abgerufenen normalen Station ist.
Fig. 17 stellt den Prozeß des Feststellens des Zustands von jeder normalen Station durch die Hauptstation 1 dar. Nimmt man auf diese Zeichnung Bezug, so wird beim Schritt 601 der Zählwert der Anzahl von Abrufen, der in einem in dem RAM 22 enthaltenen Zähler abgespeichert ist, gelöscht, wenn der Token zur Hauptstation zurückgekehrt ist und ein Abrufprozeß ist zu starten. Der Zählwert dieses Zählers wird beim Schritt 602 mit einem bestimmten Systemparameter verglichen. Falls sie miteinander übereinstimmen (Ja beim Schritt 602), schreitet der Programmablauf zu einem Token-Passing- Prozeß fort. Falls der Zählwert des Zählers geringer als der Systemparameter ist (Nein beim Schritt 602), wählt die Hauptstation beim Schritt 603 eine normale Station aus, zu der ein Abruf-Datenübertragungsblock zu übermitteln ist. Die Adresse dieser normalen Station ist die nächste zu der der anderen normalen Station, zu der der letzte Abruf- Datenübertragungsblock übermittelt wurde. Die Hauptstation sendet einen Abruf-Datenübertragungsblock beim Schritt 604 zu dieser ausgewählten normalen Station und wartet beim Schritt 605 auf eine Antwort von dieser normalen Station.
Wenn die Antwort aus einem Abruf-Normalantwort-Datenübertragungsblock besteht, wird das Kommunikations-Freigabebit 50a des relevanten Speicherbereichs der Tabelle 50 auf ein geschaltet, während das Nichtantwort-Bit 50b beim Schritt 606 auf aus geschaltet wird. Wenn die Antwort aus einem Abruf-Verbindungsantwort-Datenübertragungsblock besteht, wird das Kommunikations-Freigabebit 50a des diesbezüglichen Speicherbereichs der Tabelle 50 auf ein geschaltet, während das Nicht-Antwortbit 50b beim Schritt 607 auf aus geschaltet wird, und ferner wird ein Prozeß des Aufnehmens dieser normalen Station in den logischen Ring durchgeführt, wie dieses beim Schritt 610 gefordert wird. Falls die Antwort aus einem Abruf-Nichtverbindungsantwort-Datenübertragungsblock besteht, wird das Kommunikations-Freigabebit 50a des relevanten Speicherbereichs der Tabelle 50 auf aus geschaltet, während das Nicht-Antwortbit 50b beim Schritt 608 auf aus geschaltet wird, und ferner wird ein Prozeß des Entfernens dieser normalen Station aus dem logischen Ring durchgeführt, wie dies beim Schritt 611 gefordert wird. Wenn es keine Antwort gibt, wird das Nicht-Antwortbit 50b des zugehörigen Speicherbereichs in der Tabelle 50 beim Schritt 609 auf ein geschaltet.
Wenn die Schritte 606 bis 611 abgeschlossen sind, wird der Zählwert der Anzahl von Abrufen beim Schritt 612 inkrementiert, und der Programmablauf kehrt zum Schritt 602 zurück. Und dieser Prozeß wird wiederholt, bis der Zählwert der Anzahl von Abrufen den vorbestimmten Systemparameterwert erreicht.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wurde das Abrufen gestartet, wenn der Token zur Hauptstation zurückgekehrt ist und ein gewisser Zeitpunkt bei dem Betriebsplan erreicht wurde, aber es ist auch möglich, einen Abrufprozeß nur auszuführen, wenn die Zeitdauer zum Hindurchlassen des Token nicht vollständig aufgebraucht wurde.
Die Fig. 18 verdeutlicht den Betrieb einer normalen Station, wenn sie einen Abruf-Datenübertragungsblock von der Hauptstation empfangen hat. Nimmt man auf diese Zeichnung Bezug, empfängt die normale Station verschiedene Datenübertragungsblöcke und identifiziert deren Inhalte beim Schritt 701 in deren Ruhezustand. Falls der empfangene Datenübertragungsblock kein Abruf-Datenübertragungsblock ist (Nein beim Schritt 702), wird ein Ablauf entsprechend diesem bestimmten Datenübertragungsblock ausgeführt.
Falls der empfangene Datenübertragungsblock ein Abruf-Datenübertragungsblock ist (Ja beim Schritt 702), wird bestimmt, ob diese normale Station zum logischen Ring gehört oder nicht, und ob sie entsprechend einem Befehl aus einer höheren Ebene (Schritte 703 bis 705) mit dem logischen Ring verbunden werden oder bei diesem verbleiben soll. Falls die normale Station zu der logischen Station gehört und es keinen Befehl gibt, den logischen Ring zu verlassen (Ja beim Schritt 703 und Nein beim Schritt 704), überträgt die normale Station einen Abruf-Normalantwort-Datenübertragungsblock beim Schritt 706 zur Hauptstation. Falls die normale Station zum logischen Ring gehört aber angewiesen ist, den logischen Ring zu verlassen (Ja beim Schritt 903 und Ja beim Schritt 904) oder, falls die normale Station nicht zum logischen Ring gehört und keine Anweisung hat, sich mit dem logischen Ring zu verbinden (Nein beim Schritt 703 und Nein beim Schritt 705), gibt die normale Station einen Abruf- Nichtverbindungsantwort-Datenübertragungsblock beim Schritt 707 zur Hauptstation 1 zurück. Wenn die normale Station nicht zum logischen Ring gehört und angewiesen ist, sich mit dem logischen Ring zu verbinden (Nein beim Schritt 703 und Ja beim Schritt 705), gibt die normale Station einen Abruf-Verbindungsantwort-Datenübertragungsblock beim Schritt 708 zur Hauptstation zurück.
Wenn die normale Station irgendeinen der möglichen Antwort- Datenübertragungsblöcke übermittelt hat, kehrt der Programmablauf zum Schritt 701 zurück und die normale Station wartet auf einen anderen dazu zu übertragenden Datenübertragungsblock.
Der vorstehend beschriebene Prozeß wird ausgeführt, wenn die normale Station normal funktioniert, und wenn z. B. die Leistungsversorgung für die normale Station nicht eingeschaltet wurde oder irgendein Fehler hinsichtlich der normalen Station aufgetreten ist, wird kein Antwort-Datenübertragungsblock zur Hauptstation übertragen.
Durch das Ausführen der Schritte, die in den Fig. 17 und 18 verdeutlicht sind, kann die normale Station 1 nicht nur Informationen bezüglich der normalen Stationen, die zu dem logischen Ring gehören, sondern auch Informationen hinsichtlich der normalen Stationen, die nicht zu dem logischen Ring gehören, sammeln und speichern. Durch ein solches Abspeichern von Informationen bezüglich aller normaler Stationen zu jedem Zeitpunkt in der Netzmanagement-Informationstabelle 50 kann die Information hinsichtlich irgendeiner bestimmten normalen Station leicht durch Nachsehen des Kommunikations-Freigabebit 50a und des Nicht-Antwortbit der bestimmten normalen Station in der Netzmanagement- Informationstabelle 50 ausgelesen werden, falls dies erforderlich ist.
Das in den Fig. 19 und 20 verdeutlichte Ausführungsbeispiel gehört zu einem Kommunikationssystem, das mit einer Einrichtung zum Verhindern des Verlustes des Token ausgestattet ist. Die Fig. 19 verdeutlicht die Wechselwirkung zwischen der Hauptstation und einer der normalen Stationen.
Nimmt man auf Fig. 19 Bezug, sendet die normale Station, die gerade einen Datenübermittlungs-Prozeß abgeschlossen hat, beim Schritt 801 einen Token-Datenübertragungsblock zur nächsten normalen Station. Dann wird beim Schritt 802 bestimmt, ob der Token sicher zur nächsten Station hindurch gelassen wurde. Dies wird durch das Überwachen nach einem Befehls-Datenübertragungsblock oder einem Token-Datenübertragungsblock auf der Kommunikationsleitung 10 innerhalb einer bestimmten Zeitdauer nach dem Übertragen des Token- Datenübertragungsblocks ausgeführt. Wenn die Übermittlung eines solchen Datenübertragungsblocks bestätigt wird, wird bestimmt, daß der Token erfolgreich zur nächsten Station durchgelassen wurde (Ja beim Schritt 802), und dies schließt das Token-Passing durch diese normale Station ab.
Falls die Übertragung von keinem solchen Datenübertragungsblock auf der Kommunikationsleitung 10 festgestellt wurde, wird bestimmt, daß der Token nicht erfolgreich zu der nächsten Station hindurchgelassen wurde (Nein beim Schritt 802) und die Übertragung eines Token-Datenübertragungsblock wird beim Schritt 801 erneut ausgeführt. Dies wird wiederholt, bis ein erfolgreiches Hindurchlassen des Token bestätigt wurde oder es über eine bestimmte Anzahl von Versuchen wiederholt wurde, wie durch einen Systemparameter, der einem Schritt 803 zugewiesen ist, festgelegt ist. Im letztgenannten Fall, was bedeutet, daß ein bestimmter Fehler bei der nächsten Station aufgetreten ist und verhindert hat, daß die nächste Station den Token empfängt, wird der Token anstelle des Hindurchlaufenlassens von ihm zur nächsten Station durch das Übertragen eines Token-Rückkehr-Datenübertragungsblocks beim Schritt 804 zur Hauptstation zurückgegeben, und dieses schließt den Betrieb der normalen Station ab. Nach dem Empfang des von der normalen Station übermittelten Token beim Schritt 805 identifiziert die Hauptstation 1 die Adresse des Senders von dem Token-Rückkehr-Datenübertragungsblock und die Adresse der nächsten Station, die als fehlerhaft zu berücksichtigen ist, aus der Netzmanagement-Informationstabelle 50 und das Kommunikations-Freigabebit 30a dieser fehlerhaften Station wird beim Schritt 805 auf aus geschaltet. Danach wird die normale Station, die die nächste hinsichtlich dieser fehlerhaften Station ist, aus der Netzmanagement-Informationstabelle 50 festgestellt und ein Token-Datenübertragungsblock wird beim Schritt 806 zu dieser Station übermittelt. Dies schließt den Betrieb der Hauptstation ab.
Die Daten, die in der Tabelle 30 enthalten sind, die so aktualisiert wurde, werden gleichzeitig zu allen oder einem Teil der normalen Stationen übermittelt, und die Tabelle 30, die in jeder der normalen Stationen vorgesehen ist, wird auch aktualisiert. Daher wird der Token beim nachfolgenden Token-Passing-Prozeß längs eines logischen Rings in Umlauf gesetzt, der entsprechend der aktualisierten Netzmanagement-Informationstabelle 50 erneuert ist.
Die Fig. 20a und 20b sind Zeitdiagramme, die die Übertragung eines Befehls-Datenübertragungsblocks verdeutlichen, wenn ein Fehler bei einer der normalen Stationen aufgetreten ist, z. B. der normalen Station 3, und zwar gemäß einem konventionellen Verfahren bzw. dem vorliegenden Ausführungsbei spiel.
Gemäß diesem konventionellen Verfahren wird, wie dies in Fig. 20a dargestellt ist, ein Befehls-Datenübertragungsblock von der normalen Station 2 zur normalen Station 4 übertragen, die die nächste zur Station 3 ist, falls ein Token-Datenübertragungsblock von der normalen Station 2 zur normalen Station 3 übermittelt wird, aber keine Antwort von der normalen Station 2 empfangen wird. Die normale Station gibt einen Antwort-Datenübertragungsblock zur normalen Station 2 zurück und die normale Station 2 läßt dann den Token zur normalen Station 4 hindurch.
Wenn andererseits gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dies in Fig. 20b dargestellt ist, ein Token- Datenübertragungsblock von der normalen Station 2 zur normalen Station 3 übermittelt wird, aber keine Antwort durch die normale Station 2 empfangen wird, wird der Token unmittelbar zur Hauptstation 1 zurückgegeben. Dann schlägt die Hauptstation 1 in der Netzmanagement-Informationstabelle nach und setzt den Token zur nächsten normalen Station längs des logischen Rings in Umlauf. Demzufolge kann die Erneuerung vom Fehler zum Hindurchlassen des Token schnell durchgeführt werden und ein Verlust beim Kommunikationswirkungsgrad wird verringert. Auch braucht nicht jede normale Station in der Lage zu sein, die nächste normale Station längs des logischen Rings festzustellen und deren Aufbau kann daher vereinfacht werden.
Das in den Fig. 21 bis 23 verdeutlichte Ausführungsbeispiel gehört zu einem Ausführungsbeispiel, das mit einer Einrichtung zum schnellen Wiedergewinn des Systems ausgestattet ist, selbst wenn ein Fehler bei der Hauptstation aufgetreten ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist zumindest eine der normalen Stationen mit einem Aufbau ausgestattet, der es ihr wahlweise ermöglicht, als eine Hauptstation zu funktionieren. Falls gewünscht, können zwei oder mehr der normalen Stationen oder sogar alle normalen Stationen mit einer solchen Funktion ausgestattet sein.
Fig. 21 verdeutlicht die Inhalte der Netzmanagement- Informationstabelle 30, die in dem RAM von einer der normalen Stationen enthalten ist. Speicherbereiche 31-1 bis 31-N gehören zu Kommunikationsknoten 1 bis N, die mit der Kommunikationsleitung 10 in Verbindung stehen. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen der Speicherbereiche 31-1 bis 31-N, der in genaueren Einzelheiten dargestellt ist. Der Speicherbereich 32 weist ein Kommunikations-Freigabebit 32- 1, das anzeigt, ob der entsprechende Kommunikationsknoten zu dem logischen Ring gehört oder nicht, ein Hauptstations- Freigabebit 32-2, das anzeigt, ob der zugehörige Knoten mit der Funktion ausgestattet ist, als eine Hauptstation zu dienen oder nicht, ein Haupt-Hauptstationsbit 32-3, das anzeigt, ob der entsprechende Knoten eine Haupt-Hauptstation ist oder nicht, und einen Informationsspeicherbereich 32-4 auf, der eine andere Information hinsichtlich dieses Knotens enthält.
Anfänglich wird ein Abrufen der normalen Stationen periodisch durch die Haupt-Hauptstation durchgeführt, deren Haupt-Hauptstationsbit 32-3 eingeschaltet ist, und die Netzmanagement-Informationstabelle 30 wird aktualisiert, so daß die Inhalte zur gleichen Zeit für alle normalen Stationen als Information dienen können.
Die Fig. 22 verdeutlicht den Ablauf des Übernehmens der Haupt-Hauptstation durch eine normale Station mit einer möglichen Fähigkeit als eine Hauptstation zu dienen. Anfänglich überwacht die Kommunikations-Steuereinrichtung eine Datenübertragungsblock-Übermittlung, die auf der Kommunikationsleitung 10 auftritt und aktiviert einen Leitungsruhe-Zeitgeber jedesmal, wenn das Fehlen von einer Datenübertragungsblock-Übermittlung erfaßt wird. Wenn danach ein Datenübertragungsblock übermittelt wird, wird der Leitungsruhe-Zeitgeber zurückgesetzt. Wenn der Leitungsruhe- Zeitgeber nach dem Verstreichen eines bestimmten Zeitintervalls abgelaufen ist, während dessen keine Übermittlung auf der Kommunikationsleitung stattgefunden hat, unterbricht er die CPU 20 beim Schritt 901. Nach dem Auftreten dieses Unterbrechens (Interruption) bestimmt die CPU 20 durch Nachschlagen des Speicherbereichs 32-2 des RAM 22 beim Schritt 902, ob die besagte Station die Funktion einer Hauptstation aufweist oder nicht. Falls die Station nicht mit der Funktion einer Hauptstation ausgestattet ist, geht die Station in einen Ruhezustand über (Nein beim Schritt 902).
Falls die besagte Station mit der Funktion einer Hauptstation ausgestattet ist, bestimmt sie beim Schritt 903 durch Nachsehen des Speicherbereichs 32-3 des RAM 2, ob es eine Haupt-Hauptstation ist oder nicht. Falls sie die Haupt- Hauptstation ist, bedeutet dies, daß der Token möglicherweise verloren gegangen sein kann und der Systemablauf schreitet zu einer Tokenverlust-Verarbeitung fort (Nein beim Schritt 903).
Falls es sich nicht um eine Haupt-Hauptstation handelt, wird, da dies bedeuten kann, daß die Haupt-Hauptstation ausgefallen ist, ein Zeiger zum Suchen der Haupt- Hauptstation beim Schritt 904 bei dem ersten Bereich der Netzmanagement-Informationstabelle 30 eingesetzt. Anfänglich wird der Zeiger dem Knoten der niedrigstwertigsten Adresse auf der Kommunikationsleitung zugewiesen und sein Speicherbereich 32-2 wird beim Schritt 905 geprüft, ob er sich im Ein-Zustand befindet oder nicht. Falls festgestellt wird, daß das zugehörige Bit aus ist, schreitet der Zeiger vor, um beim Schritten 911 und 905 nach den nachfolgenden Adressen zu sehen, da dies bedeutet, daß der zugehörige Knoten nicht mit der Funktion einer Hauptstation ausgestattet ist.
Falls die Hauptstation 1 sich im Zustand ein befindet (Ja beim Schritt 905), wird beim Schritt 906 durch Nachschlagen ihres Speicherbereichs 32-3 ferner bestimmt, ob die Station eine Haupt-Hauptstation ist oder nicht. Falls das Haupt- Hauptstationsbit ein ist (Ja beim Schritt 906) wird das Haupt-Hauptstationsbit beim Schritt 910 ausgeschaltet, da dies bedeutet, daß dieser Knoten bis zu diesem Moment die Hauptstation war, und der Zeiger wird beim Schritt 911 auf den nächsten Knoten gesetzt, bevor der Systemablauf zum Schritt 905 zurückkehrt. Falls festgestellt wird, daß das Haupt-Hauptstationsbit aus ist (Nein beim Schritt 906), wird beim Schritt 907 bestimmt, ob der Speicherbereich 32-1 ein ist oder nicht. Falls das zugehörige Kommunikations- Freigabebit aus ist (Nein beim Schritt 907), wird der Zeiger beim Schritt 911 auf den nächsten Knoten gesetzt und der Programmablauf kehrt zum Schritt 905 zurück. Falls herausgefunden wird, daß das zugehörige Kommunikations- Freigabebit ein ist (Ja beim Schritt 907) wird das Haupt- Hauptstationsbit des zugehörigen Knotens beim Schritt 908 eingeschaltet und dieser Knoten wird nun als die neue Haupt-Hauptstation ausgewählt. Danach wird beim Schritt 909 die Adresse der neu ausgewählten Haupt-Hauptstation mit der besagten normalen Station verglichen, und falls sie miteinander übereinstimmen, wird die besagte Station als eine Haupt-Hauptstation bestätigt, und sie beginnt, als eine Haupt-Hauptstation zu funktionieren.
Fig. 23 ist ein Zeitdiagramm, das darstellt, wie eine neue Haupt-Hauptstation gemäß dem in Fig. 22 dargestellten Ablauf ausgewählt wird. Die Ruhezeitgeber der möglichen Hauptstationen M-2 bis M-i sind mit einem gleichen Zeitgeberwert ausgestattet. Der Zeitgeberwert der Haupt-Hauptstation M-1 kann jedoch auf einen kleinen Wert gesetzt sein, so daß er den Token wieder einführen kann, wenn dieser verloren gegangen ist.
Falls die Haupt-Hauptstation M-1 versagt, werden die Leitungsruhe-Zeitgeber von allen möglichen Hauptstationen M-2 bis M-i zur gleichen Zeit aktiviert. Wenn die Leitungsruhe- Zeitgeber abgelaufen sind, führen die möglichen Hauptstationen den in Fig. 22 dargestellten Ablauf aus und der Knoten mit der niedrigsten Adresse wird aus jenen, die eingeschaltete Hauptstationsbit, ausgeschaltete Haupt-Hauptstationsbit und eingeschaltete Kommunikations-Freigabebit haben, als die neue Haupt-Hauptstation ausgewählt. Bei dem verdeutlichten Ausführungsbeispiel wird die mögliche Hauptstation M-2 als die neue Haupt-Hauptstation ausgewählt und sie führt eine Datenübertragungsblock-Übermittlung als eine Hauptstation aus, bevor sie zu einer Datenübermittlung durch die vorstehend beschriebenen Schritte übergeht.
So besteht gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht die Möglichkeit des Übermittelns von gegenseitig in Konflikt geratenden Datenübertragungsblöcken auf der Kommunikationsleitung, wenn die Hauptstation ausgefallen ist, da die Hauptstation schnell durch eine neu ausgewählte Hauptstation aus jenen, die die Funktionen einer Hauptstation aufweisen, gemäß der Reihenfolge von deren Adressen in der zugehörigen Netzmanagement-Informationstabelle übernommen wird, und ein Übergang zwischen einer Datenübermittlung und dem Management des logischen Rings kann gleichmäßig erzielt werden. Auch kann der Aufbau der Hardware und der Software zum Austauschen der Hauptstation durch das Weglassen irgendwelcher nicht erforderlicher algorithmischer Prozesse sehr vereinfacht werden.

Claims

1. Ein Kommunikationssystem in einem lokalen Netz vom Bustyp, das aufweist:

eine Hauptstation (1) und eine Vielzahl normaler Stationen (2 bis N); wobei die Hauptstation (1) vorsieht eine Speichertabelle (30; 50) zum Abspeichern eines Zustands von jeder der normalen Stationen (2 bis N), eine Abrufeinrichtung zum Abfragen jeder der normalen Stationen (2 bis N), ob diese mit einem logischen Ring, der aus jenen Stationen besteht, die für eine Kommunikation verfügbar sind, verbunden werden möchte oder nicht, und eine Aktualisierungseinrichtung zum Ändern der Inhalte der Speichertabelle (30; 50) entsprechend einem Ergebnis der Abfrage oder des Abrufs durch die Abrufeinrichtung, und wobei jede von der Hauptstation (1) und den normalen Stationen (2 bis N) eine Einrichtung zum Inumlaufsetzen eines eine Übertragungspriorität darstellenden Token zu einer der Stationen (1 bis N) vorsieht, die an den logischen Ring angeschlossen wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß jede der normalen Stationen (2 bis N) ausgestattet ist mit einer Einrichtung zum Senden einer Empfangsbestätigung des Token zu dem Sender des Token, einer Einrichtung zum Empfangen einer Empfangsbestatigung des Token von der Station, die den Token von der normalen Station empfangen hat, und einer Einrichtung zum Rückgeben des Token zu der Hauptstatiön (1), wenn die normale Station den Token zur nächsten Station in Umlauf gesetzt hat und es ihr nicht gelang, die Bestätigung von der nächsten Station zu empfangen;

daß die Hauptstation (1) eine Einrichtung zum Entfernen der nächsten Station, der es nicht gelang, eine Bestatigung vom logischen Ring zu senden, und eine Einrichtung zum Inumlaufsetzen des Token zu einer anderen Station vorsieht, die in dem logischen Ring die nächste zur nächsten Station ist, und

daß das Abrufen zum Aufbauen des logischen Rings und der Datenübermittlung zwischen den Netzwerkstationen (1 bis N) in abwechselnden Phasen auf dem Bus (10) auftritt.

2. Ein Kommunikationssystem nach Anspruch 1,

wobei jede der normalen Stationen (2 bis N) eine Antworteinrichtung zum Zurücksenden einer Antwort zu der Hauptstation (1) in Erwiderung auf den Abruf vorsieht, wenn die normale Station ihren Zustand in dem logischen Ring ändert.

3. Ein Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2,

wobei die Hauptstation (1) eine Einrichtung zum gleichzeitigen Mitteilen eines Zustands des logischen Rings zu jeder der normalen Stationen (2 bis N) vorsieht und wobei jede der normalen Stationen (2 bis N) eine Speichereinrichtung (30) zum Abspeichern des durch die Hauptstation (1) mitgeteilten Zustands des logischen Rings vorsieht.

4. Ein Kommunikationssystem nach Anspruch 3,

wobei die Speichereinrichtung (30) jeder der normalen Stationen (2 bis N) eine Adresse der normalen Station und eine Adresse einer anderen Station, die in dem logischen Ring zu der normalen Station die nächste ist, in der Speichert abelle abspeichert.

5. Ein Kommunikationssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4,

wobei das Abrufen durch die Hauptstation (1) jedesmal ausgeführt wird, wenn der Token vollständig um den logischen Ring herumgelaufen ist, und nur einen Teil einer Gesamtheit der normalen Stationen (2 bis N) abdeckt, wobei jene normalen Stationen, die durch das Abrufen nicht abgedeckt wurden, durch nachfolgende Abrufe durch die Hauptstation (1) abgedeckt werden.

6. Ein Kommunikationssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5,

wobei die Speichertabelle (30; 50) der Hauptstation (1) nicht nur den Zustand der zu dem logischen Ring gehörenden normalen Stationen sondern auch den der nicht zu dem logischen Ring gehörenden normalen Stationen abspeichert.

7. Ein Kommunikationssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6,

wobei zumindest eine der normalen Stationen (2 bis N) eine Einrichtung zum Erfassen eines Fehlers in der Hauptstation (1) und eine Einrichtung zum Aktivieren der normalen Station als neue Hauptstation (6) nach dem Erfassen des Fehlers in der Hauptstation (1) vorsieht.

8. Ein Kommunikationssystem nach Anspruch 7,

wobei zwei oder mehr der normalen Stationen (2 bis N) jeweils eine Einrichtung zum Erfassen eines Fehlers in der Hauptstation (1), eine Einrichtung zum Aktivieren der normalen Station als neue Hauptstation (6) und eine Einrichtung zum Bestimmen vorsieht, welche der geeigneten normalen Stationen als neue Hauptstation (6) aktiviert werden soll.