DE69829428T2 - Zuweisung und dynamische Anpassung von zweiten, nicht eindeutigen Kennzeichnungen für isochrone Kommunikationen an eine Vielzahl von Stationen mittels asynchronischer Kommunikation - Google Patents

Zuweisung und dynamische Anpassung von zweiten, nicht eindeutigen Kennzeichnungen für isochrone Kommunikationen an eine Vielzahl von Stationen mittels asynchronischer Kommunikation Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Anmeldung steht mit der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung mit Seriennummer 08/843,597 in Bezug, die am 16. April 1997 eingereicht wurde und unter US 5,946,679 veröffentlicht wurde, demselben Anmelder wie die vorliegende Anmeldung zugeordnet.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kommunikationsnetzwerk und genauer auf ein Kommunikationsnetzwerk, das in der Lage ist, asynchrone Datenkommunikation aufzubauen, die keine Echtzeiteigenschaften erfordert, und isochrone Datenkommunikation, die Echtzeiteigenschaften erfordert.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Beispiele eines herkömmlichen schleifenförmigen Kommunikationsnetzwerks beinhalten eines, das in JP-A-9-289518 offenbart ist. 29 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur des schleifenförmigen Netzwerks zeigt. In 29 wird eine Mehrzahl von Stationen (vier Stationen 291 bis 294 sind dargestellt) so verbunden, dass sie in der Lage sind, miteinander über einen schleifenförmigen Übertragungspfad 295 zu kommunizieren. Identifikatoren, die einander nicht überlappen (im Folgenden tatsächliche IDs genannt), werden jeweils den Stationen 291 bis 294 fest zugeordnet. Die Station 291 der vier Stationen 291 bis 294 fungiert als Masterstation und die anderen Stationen 292 bis 294 fungieren als Slavestationen (was im Folgenden in manchen Fällen die Masterstation 291 und die Slavestationen 292 bis 294 genannt werden kann).
  • Das Verfahren für die Kommunikation im Kommunikationsnetzwerk wird nun beschrieben werden.
  • Die Masterstation 291 hält eine Tabelle 296 zur Verwaltung einer Übertragungsbandbreite. Die Masterstation 291 erzeugt ein Tokenpaket, in dem eine Station dazu bestimmt wird, eine Quelle von Übertragungsdaten zu sein (im Nachfolgenden Sendestation genannt), und eine Station dazu bestimmt wird, ein Ziel der Datenübertragung zu sein (im Nachfolgenden Empfangsstation genannt), wobei tatsächliche IDs (nachfolgend eine Sendestations-ID und ein Empfangsstations-ID genannt) in Übereinstimmung mit dem in Tabelle 296 beschriebenen Inhalt verwendet werden, und sendet ein Tokenpaket auf den Übertragungspfad 295. Es wird angenommen, dass die Station 294 und die Station 293 als die Sendestation und die Empfangsstation bestimmt werden. Das Tokenpaket kehrt zur Masterstation 291 zurück, nachdem es um den schleifenförmigen Übertragungspfad 295 zirkuliert ist. Die Masterstation 291 löscht das zurückgekehrte Tokenpaket. Wenn das Tokenpaket, das um den Übertragungspfad 295 zirkuliert, ankommt, teilt jede der Slavestationen 292 bis 294 das Tokenpaket in zwei Tokenpakete, um ein geteiltes Tokenpaket zu empfangen, während sie das andere geteilte Tokenpaket auf den Übertragungspfad 295 auf der Stromabwärtsseite sendet. Jede der Slavestationen 292 bis 294 beurteilt, ob die Sendestations-ID oder die Empfangsstations-ID des angenommenen Tokenpakets mit der tatsächlichen ID der Slavestation übereinstimmt oder nicht. Die Slavestation 294 kommt zu dem Schluss, dass Datenübertragung freigegeben ist, weil die Sendestations-ID und die tatsächliche ID der Slavestation miteinander übereinstimmen. Weiterhin kommt die Slavestation 293 zu dem Schluss, dass Datenempfang freigegeben ist, weil die Empfangsstations-ID und die tatsächliche ID der Slavestation miteinander übereinstimmen.
  • Die Slavestation 294 sendet, wenn sie ein Datenpaket zu versenden hat, unmittelbar nach der Einschätzung, dass Datenübertragung ermöglicht ist, das Datenpaket auf den Übertragungspfad 295. Das Datenpaket wird so übertragen, dass es dem Tokenpaket folgt, wenn es an den schleifenförmigen Übertragungspfad 295 gesendet wird, und kehrt zur Sendestation (der Slavestation 294 ) nach dem Zirkulieren um den Übertragungspfad 295 zurück. Die Slavestation 294 löscht das zurückgekehrte Datenpaket.
  • Die Masterstation 291 steuert einen Schalter (nicht dargestellt), wenn das Tokenpaket und das Datenpaket vom Übertragungspfad 295 auf der Stromaufwärtsseite ankommen, um von den zwei Arten von angekommenen Paketen auf den Übertragungspfad 295 auf der Stromabwärtsseite nur das Datenpaket zu senden. 29 stellt das Datenpaket dar, unmittelbar nachdem die Masterstation 291 den Schalter steuert.
  • Die Slavestation 293 empfängt, wenn sie zu dem Schluss kommt, dass Datenempfang ermöglicht ist, das Datenpaket, das innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ankommt, der verstrichen ist, seitdem sie das Tokenpaket empfangen hat.
  • Im Kommunikationsnetzwerk kann Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zwischen der Sendestation und der Empfangsstation, die durch das Tokenpaket bestimmt werden, hergestellt werden. Weiterhin sendet die Masterstation 291 das Tokenpaket in vorbestimmten Zeitintervallen in Übereinstimmung mit Inhalt, der in der Tabelle 296 beschrieben ist, um die Übertragungsbandbreite im Kommunikationsnetzwerk zu verwalten. Wenn isochrone Daten zwischen der Sendestation und der Empfangsstation übertragen werden, wird die Echtzeitübertragung der isochronen Daten daher reserviert, wenn die Übertragungsbandbreite in der Tabelle 296 sichergestellt ist.
  • Im Kommunikationsnetzwerk, dargestellt in 29, wird ein erstes Verfahren betrachtet, in dem die Masterstation 291 eine Vielzahl von Empfangsstations-IDs im Tokenpaket setzt, um Kommunikation zwischen einer Station und einer Mehrzahl von Stationen (was Multicast-Kommunikation genannt wird, und Broadcast-Kommunikation, insbesondere im Fall von Kommunikation zwischen einer Station und allen Stationen) aufzubauen. Da das Tokenpaket in der Regel eine feste Länge hat, hat die Anzahl von Empfangsstations-IDs, die gesetzt werden können, eine Grenze. Wenn die Anzahl von Stationen, die im Kommunikationsnetzwerk untergebracht werden, erhöht wird, ist es möglich, das Problem, dass Multicast-Kommunikation nicht gewährleistet werden kann, vorherzusehen. Als Nächstes wird ein zweites Verfahren betrachtet, in dem spezielle IDs für Multicast-Kommunikation zusätzlich zu den tatsächlichen IDs zur Verfügung gestellt werden. Das heißt, dass angenommen wird, dass eine spezielle ID (z.B. #1) einer Kombination von z.B. Slavestationen 292 und 293 in 29 zugeordnet wird. Wenn die spezielle ID #1 als die Empfangsstations-ID des Tokenpakets gesetzt wird, kann die Masterstation 291 die Mehrzahl von Stationen (die Slavestationen 292 und 293 ) als Empfangsstationen bestimmen. Ein Versuch, das zweite Verfahren anzuwenden, um Multicast-Kommunikation sicherzustellen, erfordert jedoch, dass die Anzahl von speziellen IDs den Kombinationen aller Stationen entspricht. Wenn die Anzahl der Stationen, die in dem Kommunikationsnetzwerk untergebracht sind, erhöht wird, wird die Datenlänge der IDs erhöht. Man kann deshalb ein erstes Problem vorhersehen, dass die spezielle ID in manchen Fällen nicht im Tokenpaket gesetzt werden kann, das eine feste Länge hat. Weiterhin muss die Masterstation 291 nicht nur die aktuelle ID, sondern auch die spezielle ID verwalten, deren Verwaltung schwierig wird.
  • US 4,637,014 beschreibt ein Verfahren zum Übertragen isochroner und nicht isochroner Daten in einem Computernetzwerk, in dem mehrere Stationen entsprechende Eingabe- und Ausgabeteile haben, die seriell zusammengeschaltet sind, um eine Schleife zu bilden.
  • D. E. Comer beschreibt in „Internetworking with TCP/IP: Principles, Protocols, and Architecture", Prentice Hall International, Englewood Cliffs, NJ 07632 1988, auf Seiten 17 bis 18, das Ethernet-Adressschema. Im Ethernet ist jeder Station vom Hersteller der Netzwerkschnittstelle eine feste Adresse zugeordnet, die „Hardware-Adresse" oder „physikalische Adresse" heißt. Weiterhin können eine oder mehrere physikalische Adressen und/oder programmierbare „Multicast-Adressen" für Eins-zu-viele-Kommunikation der Netzwerkschnittstelle zugeordnet werden, was normalerweise beim Systemstart gemacht wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationsnetzwerk zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, Punkt-zu-Punkt-Kommunikation und Kommunikation zwischen einer Station und einer Mehrzahl von Stationen zu gewährleisten, ohne die Anzahl von IDs, die den Stationen jeweils zugeordnet sind, signifikant zu erhöhen, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
  • Um die obige Aufgabe zu erfüllen, hat die vorliegende Erfindung die folgenden Aspekte.
  • Ein erster Aspekt ist auf ein Kommunikationsnetzwerk gerichtet, in dem eine Mehrzahl von Stationen miteinander durch einen schleifenförmigen Übertragungspfad verbunden sind, wobei irgendeine der Mehrzahl von Stationen als Masterstation fungiert und asynchrone Datenkommunikation, die sich auf asynchrone Daten bezieht, die keine Echtzeiteigenschaften erfordern, und isochrone Datenkommunikation, die sich auf isochrone Daten bezieht, die Echtzeiteigenschaften erfordern, hergestellt werden können, worin erste Identifikatoren, die zum Zeitpunkt der asynchronen Datenkommunikation verwendet werden und die einander nicht überlappen, jeweils fest den Stationen zugeordnet werden, zweite Identifikatoren, die zum Zeitpunkt der isochronen Datenkommunikation verwendet werden und die einander überlappen können, den Stationen nach Bedarf zugeordnet werden, die Masterstation auf den Übertragungspfad für jeden vorbestimmten Zeitraum ein Tokenpaket für isochrone Daten sendet, in dem eine Station, die iso chrone Daten überträgt (nachfolgend Sendestation genannt) bestimmt wird, und eine Station, die isochrone Daten empfängt (nachfolgend Empfangsstation genannt), unter Verwendung der zweiten Identifikatoren, wenn die isochrone Datenkommunikation hergestellt werden soll, so dass eine Mehrzahl von Stationen, die isochrone Daten empfangen, bestimmt werden kann, und die Sendestation die zu übertragenden Daten an die Empfangsstationen überträgt, wenn das Tokenpaket für isochrone Daten über den Übertragungspfad übertragen wird, so dass isochrone Datenkommunikation gestartet wird.
  • Gemäß dem ersten Aspekt wird die isochrone Datenkommunikation auf der Basis des Tokenpakets für isochrone Daten gestartet, in dem die Empfangsstationen unter Verwendung der zweiten Identifikatoren bezeichnet werden. Die zweiten Identifikatoren können den Stationen nach Bedarf zugeordnet werden und einander überlappen, so dass es möglich ist, auf einfache Weise Multicast-Kommunikation der isochronen Daten zu gewährleisten.
  • Ein zweiter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Aspekt die zweiten Identifikatoren den Stationen zugeordnet werden, die isochrone Datenkommunikation herstellen, durch asynchrone Datenkommunikation.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt werden die zweiten Identifikatoren durch asynchrone Datenkommunikation gesetzt. Es wird daher einfach, eine neue Station den Stationen, die durch Multicast-Kommunikation dieselben isochronen Daten empfangen (einer Broadcast-Gruppe), hinzuzufügen und die Station, die bereits zur Broadcast-Gruppe gehörte, von der Gruppe zurückzuziehen.
  • Ein dritter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Aspekt, wenn die isochronen Daten, die durch die Sendestation übertragen werden, von der Mehrzahl der Empfangsstationen in der isochronen Datenkommunikation empfangen werden, die einzige Empfangsstation der Mehrzahl von Empfangsstationen auf den Übertragungspfad ein Antwortsignal sendet, zum Steuern der Übertragung der isochronen Daten durch die Sendestation und/oder Berichten der Bestätigung der isochronen Datenkommunikation durch die Empfangsstation.
  • Gemäß dem dritten Aspekt sendet die nur eine Empfangsstation in der Broadcast-Gruppe das Antwortsignal auf den Übertragungspfad. Es kommt daher zu keiner Signalkollision auf dem Übertragungspfad.
  • Ein vierter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Aspekt die nur eine Empfangsstation durch die asynchrone Datenkommunikation gesetzt wird.
  • Gemäß dem vierten Aspekt wird die nur eine Empfangsstation durch die asynchrone Datenkommunikation gesetzt. Es wird daher einfach, die verschiedenen Empfangsstationen in der Broadcast-Gruppe in die nur eine Empfangsstation zu ändern.
  • Ein fünfter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Aspekt, wenn die durch die Sendestation übertragenen isochronen Daten durch die Mehrzahl der Empfangsstationen in der isochronen Datenkommunikation empfangen werden, die Mehrzahl von Empfangsstationen auf den Übertragungspfad jeweils Antwortsignale sendet zur Steuerung der Übertragung der isochronen Daten durch die Sendestation und/oder zum Berichten der Bestätigung der isochronen Datenkommunikation durch die Empfangsstationen, und die Sendestation nur das Antwortsignal empfängt, das von der nur einen Empfangsstation der Mehrzahl von Empfangsstationen gesendet wurde.
  • Gemäß dem fünften Aspekt wird von den Antwortsignalen, die von der Mehrzahl der Empfangsstationen gesendet wird, nur das Antwortsignal zur Sendestation übertragen, das von der nur einen Empfangsstation gesendet wird. Es kommt daher zu keiner Signalkollision auf dem Übertragungspfad.
  • Die vorangehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn sie in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung genommen wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 bis 3 sind Diagramme zur Erklärung des Verfahrens für Punkt-zu-Punkt-Kommunikation in einem Kommunikationsnetzwerk;
  • 4 stellt die Struktur eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
  • 5 ist ein Diagramm, das eine tatsächliche ID zeigt und eine ID für isochrone Daten, die in jeder in 4 gezeigten Stationen 11 bis 14 gesetzt werden;
  • 6 ist ein Timing-Diagramm von zwei Arten von Tokenpaketen (für isochrone Daten und für asynchrone Daten), die im in 4 gezeigten Kommunikationsnetzwerk verwendet werden;
  • 7 stellt die Struktur eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
  • 8 stellt die Strukturen der ID-Aufnahmeteile 191 bis 194 in Stationen 11 bis 14 dar, die in 7 gezeigt sind;
  • 9 ist ein Timing-Diagramm von Signalen, die von jeder der Stationen 11 bis 14 in einem Kommunikationsnetzwerk gesendet und empfangen werden, gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10 stellt die Struktur eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das die Strukturen einer Vorrichtung 16 zur Ausführung des Sendens/der Analyse eines Tokenpakets und eines Schalters 181 in einer Masterstation 11 darstellt, die in 10 gezeigt ist;
  • 12 ist ein Blockdiagramm, das die Strukturen von Vorrichtungen 172 bis 174 zum Ausführen der Analyse und von Schaltern 182 bis 184 in Slavestationen 12 bis 14 darstellt, die in 10 gezeigt sind;
  • 13 ist ein Diagramm, das auf zeitlicher Basis Pakete zeigt, die auf einem Übertragungspfad 15 im Kommunikationsnetzwerk übertragen werden, das in 10 gezeigt ist;
  • 14 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zeigt, dass die Masterstation 11 ein Tokenpaket aussendet, wie in 10 gezeigt;
  • 15 stellt die Strukturen eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
  • 16 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren zeigt, dass die Masterstation 11 ein Tokenpaket aussendet, wie in 15 gezeigt;
  • 17 stellt auf einer zeitlichen Basis ein Nachfrage-Tokenpaket 131 dar und Identifikationssignale 171, die auf dem Übertragungspfad 15 in einem Kommunikationsnetzwerk gemäß einer sechsten Ausführungsform übertragen werden;
  • 18 ist ein Blockdiagramm, welches die anderen Strukturen einer Vorrichtung 16 zur Ausführung des Sendens/der Analyse eines Tokenpakets und eines Schalters 181 in einer Masterstation 11 und Vorrichtungen zur Ausführung der Analyse 172 bis 174 und Schalter 182 bis 184 in Slavestationen 12 bis 14 zeigt;
  • 19 stellt die Struktur eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
  • 20 bis 27 sind Diagramme zur Erklärung des Verfahrens zum automatischen Setzen einer tatsächlichen ID in jeder Station 1 im Kommunikationsnetzwerk, das in 19 dargestellt ist;
  • 28 ist ein Blockdiagramm, das die Strukturen einer Vorrichtung 16 zur Ausführung des Sendens/der Analyse eines Tokenpakets darstellt, und eines Schalters 181 in einer Masterstation 11 , die in 19 dargestellt sind, und die Strukturen von Vorrichtungen 172 bis 174 zum Ausführen der Analyse und von Schaltern 182 bis 184 in Slavestationen 12 bis 14 , die in 19 dargestellt sind; und
  • 29 stellt die Struktur eines herkömmlichen Kommunikationsnetzwerks dar.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Obwohl das Verfahren zur Punkt-zu-Punkt-Kommunikation in einem Kommunikationsnetzwerk zunächst mit Bezug auf die 1 bis 3 zusammengefasst wird, soll sich auf das Verfahren zur Kommunikation bezogen werden, weil es in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung mit der Nr. 08/843,597, eingereicht am 16. April 1997 und demselben Anmelder wie die vorliegende Anmeldung zugeordnet, offenbart ist. In den 1 bis 3 ist eine Mehrzahl von Stationen (vier Stationen 11 bis 14 sind dargestellt) so verbunden, dass sie in der Lage sind, miteinander über einen schleifenförmigen Übertragungspfad 15 zu kommunizieren. Identifikatoren (nachfolgend tatsächliche IDs genannt) #a bis #d, die einander nicht überlappen, sind den Stationen 11 bis 14 fest zugeordnet. Die Station 11 fungiert als Masterstation und die anderen Stationen 12 bis 14 fungieren als Slavestationen (die nachfolgend in manchen Fällen Masterstation 11 und Slavestationen 12 bis 14 genannt werden). Die Masterstation 11 umfasst eine Vorrichtung 16 zum Ausführen des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen und einen Schalter 181 . Die Slavestationen 12 bis 14 umfassen Vorrichtungen 172 bis 174 zum Ausführen der Analyse und Schalter 182 bis 184 .
  • Das Verfahren zur Datenkommunikation in dem Kommunikationsnetzwerk, das wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird unten beschrieben werden. Zum Zeitpunkt des anfänglichen Zustands des Kommunikationsnetzwerks verbinden die Stationen 11 bis 14 die Schalter 181 bis 184 mit den Anschlüssen A, um den Übertragungspfad 15 zu schließen (siehe 1).
  • Die Masterstation 11 erzeugt dann ein Tokenpaket 21, in dem eine Station dazu bestimmt wird, eine Quelle von Übertragungsdaten zu sein (nachfolgend Sendestation genannt), und eine Station dazu bestimmt wird, ein Datenübertragungsziel zu sein (nachfolgend Empfangsstation genannt), wobei die tatsächlichen IDs in Übereinstimmung mit dem in Tabelle 161 beschriebenen Inhalt verwendet werden, die in der Vorrichtung 16 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen gehalten wird, um eine Übertragungsbandbreite zu verwalten. Die Masterstation 11 verbindet den Schalter 181 mit Anschluss B, um den Übertragungspfad 15 sofort nach der Erzeugung des Tokenpakets 21 zu unterbrechen und sendet das Tokenpaket 21 auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite durch den Schalter 181 von der Vorrichtung 16 zum Ausführen des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen (siehe 2).
  • Wie in 2 gezeigt, sind die Schalter 182 bis 184 in den Slavestationen 12 bis 14 mit den Anschlüssen A verbunden. Die Slavestationen 12 bis 14 teilen daher das Tokenpaket 21, das vom Übertragungspfad 15 auf der Stromaufwärtsseite ankommt, in zwei Tokenpakete 21 in Teilen der Anschlüsse A der Schalter 182 bis 184 . Ein geteiltes Tokenpaket 21 wird durch die Vorrichtungen 172 bis 174 zur Durchführung der Analyse empfangen und analysiert. Auf der anderen Seite wird das andere abgezweigte Tokenpaket 21 auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite der Slavestationen 12 bis 14 gesendet. Das von der Masterstation 11 ausgesendete Tokenpaket 21 zirkuliert dementsprechend um den Übertragungspfad 15, während es durch die Slavestationen 12 bis 14 empfangen wird, die auf dem Übertragungspfad 15 positioniert sind, und kehrt zur Masterstation 11 zurück. Die Masterstation 11 empfängt und analysiert das zurückgekehrte Tokenpaket 21 und löscht dann das Tokenpaket 21 und verbindet den Schalter 181 mit dem Anschluss A, um den Übertragungspfad 15 zu schließen.
  • Die Vorrichtung 16 zur Ausführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen und jede der Vorrichtungen 172 bis 174 zum Ausführen der Analyse analysiert das empfangene Tokenpaket 21, um zu beurteilen, ob die tatsächliche ID der Sendestation oder die tatsächliche ID der Empfangsstation, die durch die Tokenpaket-Identifikatoren bestimmt werden, mit der tatsächlichen ID der Sendestation übereinstimmen. Wenn angenommen wird, dass eine tatsächliche ID; #c und eine tatsächliche ID; #b als die tatsächliche ID der Sendestation und die tatsächliche ID der Empfangsstation gesetzt werden, kommt die Slavestation 13 zu dem Schluss, dass Datenübertragung ermöglicht ist, weil die tatsächlichen IDs der Sendestation und der Slavestation miteinander übereinstimmen, und die Slavestation 12 kommt zu dem Schluss, dass Datenempfang ermöglicht ist, weil die tatsächlichen IDs der Empfangsstation und der Slavestation miteinander übereinstimmen.
  • Wenn die Slavestation 13 ein zu übertragendes Datenpaket 31 hält, verbindet sie sofort nach der Einschätzung, dass Datenübertragung ermöglicht ist, den Schalter 183 mit dem Anschluss B, um den Übertragungspfad 15 zu unterbrechen, wie in 3 dargestellt, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne seit dem Tokenpaketempfang verstrichen ist, und sendet das Datenpaket 31 auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite. Das Datenpaket 31 zirkuliert um den Übertragungspfad 15, wenn die Slavestation 13 den Schalter 183 schaltet. Wenn die Slavestation 12 zu dem Schluss kommt, dass Datenempfang ermöglicht ist, empfängt sie das Datenpaket 31, das von der Stromaufwärtsseite auf dem Übertragungspfad 15 innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne seit dem Empfang des Tokenpakets 21 ankommt. Weiterhin löscht die Slavestation 13 das Datenpaket 31, wenn das Datenpaket 31, das von ihr selber ausgesendet wurde, nach dem Zirkulieren um den Übertragungspfad 15 zurückkehrt, und verbindet den Schalter 183 mit dem Anschluss A, um den Übertragungspfad 15 zu schließen. Das Kommunikationsnetzwerk nimmt demzufolge denselben Zustand an wie der, welcher in 1 dargestellt ist, so dass dasselbe Verfahren zur Kommunikation, wie das oben mit Bezug auf die 1 bis 3 beschriebene, wiederholt wird.
  • Im Kommunikationsnetzwerk kann daher Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zwischen der Sendestation und der Empfangsstation hergestellt werden, die unter Verwendung der tatsächlichen IDs, die im Tokenpaket enthalten sind, bestimmt werden. Des Weiteren sendet die Masterstation 11 das Tokenpaket 21 in vorbestimmten Zeitintervallen in Übereinstimmung mit dem Inhalt, der in der Tabelle 161 zur Verwaltung der Übertragungsbandbreite im Kommunikationsnetzwerk beschrieben ist. Die Masterstation 11 gewährleistet die Übertragungsbandbreite in der Tabelle 161 , wenn isochrone Daten zwischen der Sendestation und der Empfangsstation übertragen werden. Demzufolge werden die Echtzeiteigenschaften der isochronen Daten (Daten, die striktes Zeitmanagement erfordern, wie etwa AV-(Audio Video)-Daten) gewährleistet.
  • Wie im Vorangehenden beschrieben, gibt es im Kommunikationsnetzwerk, das in den 1 bis 3 dargestellt ist, einige Probleme. Zum Beispiel ist es schwierig, Kommunikation zwischen einer Station und einer Mehrzahl von Stationen (Multicast-Kommunikation) zu gewährleisten. Der Anmelder der vorliegenden Anmeldung offenbart Kommunikationsnetzwerke gemäß der ersten bis achten unten beschriebenen Ausführungsformen.
  • Während jedoch die erste bis dritte Ausführungsform das oben dargestellte Problem lösen, sind die vierte bis achte Ausführungsform und die 10 bis 28, die die vierte bis achte Ausführungsform illustrieren, nicht Teil der Erfindung und werden als Hintergrundtechnik geliefert, die für das Verständnis der Erfindung nützlich ist.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 4 stellt die Struktur eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das in 4 dargestellte Kommunikationsnetzwerk hat in etwa dieselbe Struktur wie das in den 1 bis 3 dargestellte. Daher werden in 4 den Strukturen, die den in 1 bis 3 dargestellten Strukturen entsprechen, dieselben Bezugszeichen zugeordnet und deren Beschreibung wird daher nicht wiederholt. Die in 4 dargestellten Stationen 11 bis 14 sind dieselben wie die in den 1 bis 3 dargestellten Stationen im Hinblick darauf, dass tatsächliche IDs; #a bis #d ihnen jeweils fest zugeordnet werden und sie unterscheiden sich von den in 1 bis 3 dargestellten Stationen darin, dass ihnen IDs für isochrone Daten dynamisch zugewiesen werden. Im Kommunikationsnetzwerk, das in den 1 bis 3 dargestellt ist, werden die tatsächlichen IDs nicht nur für asynchrone Datenkommunikation verwendet, sondern auch für isochrone Punkt-zu-Punkt-Datenkommunikation. Es muss jedoch die Tatsache berücksichtigt werden, dass in der ersten Ausführungsform die tatsächlichen IDs nur im Fall der asynchronen Datenkommunikation verwendet werden. Die IDs für isochrone Daten werden auf der anderen Seite im Fall von isochroner Datenkommunikation verwendet, weil eine Vielzahl von IDs für isochrone Daten in Bezug auf eine Station gesetzt werden kann und überlappende Werte können in einer Mehrzahl von Stationen gesetzt werden. Weiterhin umfassen die Stationen 11 bis 14 ID-Halteteile 191 bis 194 , die jeweils in der Lage sind, eine Mehrzahl von IDs für isochrone Daten zu speichern.
  • 5 ist ein Diagramm, das eine tatsächliche ID und eine ID für isochrone Daten darstellt, die in jeder der in 4 gezeigten Stationen 11 bis 14 gesetzt werden. Wie oben beschrieben, sollen die tatsächlichen IDs in den jeweiligen Stationen 11 , 12 , 13 und 14 „#a", „#b", „#c" und „#d" sein. Die tatsächlichen IDs haften den Stationen daher an und überlappen nicht miteinander. In den Stationen 11 , 12 , 13 und 14 werden zusätzlich zu den tatsächlichen IDs in den ID-Halteteilen 191 , 192 , 193 und 194 jeweils eine oder mehr IDs für isochrone Daten gesetzt. Es wird angenommen, dass die IDs für isochrone Daten in den Stationen 11 , 12 , 13 und 14 auf „#1", „#2". „#3" und „#3" gesetzt werden. Dieselbe ID für isochrone Daten „#3" wird daher in der Slavestation 13 und der Slavestation 14 gesetzt, so dass die Slavestationen eine Broadcast-Gruppe bilden.
  • Es wird jetzt das Verfahren zur Datenkommunikation im wie oben beschrieben aufgebauten Kommunikationsnetzwerk beschrieben. Wenn z.B. isochrone Daten von der Masterstation 11 zur Slavestation 12 übertragen werden, sendet die Masterstation 11 ein Tokenpaket für isochrone Daten 41 aus, in dem die Masterstation 11 und die Slavestation 12 , die als eine Sendestation und eine Empfangsstation (wie oben beschrieben) dienen, unter Verwendung der IDs für isochrone Daten „#1" und „#2" bezeichnet sind. In diesem Fall wird die oben erwähnte normale Punkt-zu-Punkt-Kommunikation hergestellt und deren detaillierte Beschreibung wird deshalb weggelassen.
  • Selbst wenn z.B. isochrone Daten von der Slavestation 12 zu den Slavestationen 13 und 14 übertragen werden, wird im Wesentlichen das Verfahren zur Datenkommunikation, wie es in den 1 bis 3 dargestellt wird, ausgeführt. Das heißt, dass die Masterstation 11 ein Tokenpaket für isochrone Daten 41 erzeugt, in dem die Slavestation 12 und die Slavestationen 13 und 14 , die als eine Sendestation und Empfangsstationen dienen, unter Verwendung der IDs für isochrone Daten „#2" und „#3" in Übereinstimmung mit dem Inhalt bestimmt werden, der in der Tabelle 161 beschrieben ist, die in der Vorrichtung 16 zur Ausführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen gehalten wird, um die Übertragungsbandbreite zu verwalten, und dass sie das Tokenpaket 41 auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite aussendet (Operationen zu diesem Zeitpunkt sind dieselben wie diejenigen im Fall der Masterstation 11 , die unter Verwendung der 2 beschrieben wurden). Wie aus dem Vorangehenden offensichtlich ist, sendet die Slavestation 12 ein isochrones Datenpaket 42 auf den Übertragungspfad 15 unter Verwendung des Tokenpakets für isochrone Daten 41. Gemäß dem Tokenpaket für isochrone Daten 41 werden die Slavestationen 13 und 14 als Empfangsstationen bestimmt, unter der Verwendung der ID für isochrone Daten „#3", so dass die Slavestationen 13 und 14 die oben erwähnten Operationen durchführen, um das isochrone Datenpaket 42 zu empfangen. Eine Sendestation kann daher dieselben isochronen Daten zu einer Mehrheit von Empfangsstationen, die zu einer Broadcast-Gruppe gehören, übertragen, wodurch eine Multicast-Kommunikation (Kommunikation zu einer Mehrzahl von Knoten) hergestellt werden kann.
  • In den Stationen 11 bis 14 werden eine oder mehr IDs für isochrone Daten jeweils in den ID-Halteteilen 191 bis 194 gehalten. IDs für isochrone Daten, die denselben Wert haben, werden in den Stationen 1 mit Ausnahme der Sendestation gesetzt, wodurch Broadcast-Kommunikation von isochronen Daten hergestellt werden kann.
  • In der ersten Ausführungsform hält jede der Stationen 1 eine oder mehr IDs für isochrone Daten, die mit beliebigen Werten gesetzt werden können, zusätzlich zur tatsächlichen ID. Eine Mehrzahl von Stationen, in denen IDs für isochrone Daten mit überlappenden Werten gesetzt werden, bilden eine Broadcast-Gruppe, um dieselben isochronen Daten zu empfangen. In der ersten Ausführungsform überlappen daher die IDs für isochrone Daten einander, so dass die Mehrheit von Stationen als Empfangsstation bestimmt werden kann. Das Kommunikationsnetzwerk gemäß der ersten Ausführungsform kann demzufolge Multicast-Kommunikation und Broadcast-Kommunikation zwischen einer Station und einer Mehrheit von Stationen gewährleisten, unter der Voraussetzung, dass ein Tokenpaket eine ID für isochrone Daten beinhaltet.
  • 6 ist ein Timing-Diagramm von zwei Arten von Tokenpaketen (für isochrone Daten und für asynchrone Daten), das im in 4 dargestellten Kommunikationsnetzwerk verwendet wird. Wie in 6 dargestellt, sendet die Masterstation 11 ein Tokenpaket für isochrone Daten 41 oder ein Tokenpaket für asynchrone Daten 43 für jede vorbestimmte Zeitspanne aus. In diesem Beispiel sendet die Masterstation 11 ununterbrochen m (m ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr) Tokenpakete für isochrone Daten 41 auf den Übertragungspfad 15 und sendet dann ein Tokenpaket für asynchrone Daten 43 auf den Übertragungspfad 15. Die Masterstation 11 wiederholt die Serie von Operationen zum Aussenden der Tokenpakete. Jede der Stationen 11 bis 14 kann die beiden Arten von Tokenpaketen 41 und 43 beurteilen. Die beiden Arten von Tokenpaketen 41 und 43 beinhalten insbesondere Pakettypinformationen, zusätzlich zu den tatsächlichen IDs zum Bestimmen einer Sendestation und einer Empfangsstation (wie oben beschrieben). Die Pakettypinformation zeigt an, ob das Tokenpaket für isochrone Datenkommunikation oder für a synchrone Datenkommunikation ist. Jede der Stationen 11 bis 14 beurteilt, ob das Tokenpaket für isochrone Datenkommunikation (das Tokenpaket 41) oder für asynchrone Datenkommunikation (das Tokenpaket 43) ist, auf der Basis der Pakettypinformation des empfangenen Tokenpakets. Wenn sie das Tokenpaket für isochrone Daten 41 empfängt, führt jede der Stationen 11 bis 14 eine Analyse durch, ob die IDs für isochrone Daten, die im ID-Halteteil 19 in der Station gesetzt sind, mit den IDs für isochrone Daten der Sendestation und der Empfangsstation übereinstimmen, um die oben erwähnte isochrone Datenkommunikation herzustellen. Weiterhin führt jede der Stationen 11 bis 14 , wenn sie das Tokenpaket für asynchrone Daten 43 empfängt, eine Analyse durch, ob die tatsächliche ID, die der Station fest zugeordnet ist, mit den tatsächlichen IDs der Sendestation und der Empfangsstation übereinstimmt, um die asynchrone Datenkommunikation herzustellen.
  • Durch asynchrone Datenkommunikation werden die IDs für isochrone Daten in den ID-Halteteilen 191 bis 194 in den Stationen 11 bis 14 überschrieben. Dieses Überschreiben macht es einfach möglich, die Übertragung im Fall von isochroner Punkt-zu-Punkt-Datenkommunikation zu beenden, die Station zur Broadcast-Gruppe hinzuzufügen oder die Station von der Broadcast-Gruppe im Fall von Multicast-Kommunikation zu entfernen. Im Kommunikationsnetzwerk gemäß der ersten Ausführungsform können die IDs für isochrone Daten daher dynamisch wie benötigt überschrieben werden, so dass Multicast-Kommunikation (und Broadcast-Kommunikation) sichergestellt werden kann, ohne IDs für isochrone Daten zu benötigen, die Kombinationen all dieser Stationen entsprechen.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 7 stellt die Struktur eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das in 7 dargestellte Kommunikationsnetzwerk hat in etwa dieselbe Struktur wie das Kommunikationsnetzwerk gemäß der ersten Ausführungsform. Daher werden in 7 Strukturen, die den in den 1 bis 3 und 4 dargestellten Strukturen entsprechen, dieselben Bezugszeichen zugeordnet und deren Beschreibung wird daher nicht wiederholt. Es wird jetzt das Verfahren zur Datenkommunikation im Kommunikationsnetzwerk gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben, größtenteils bezüglich des Unterschieds zur ersten Ausführungsform.
  • Im ursprünglichen Zustand des Kommunikationsnetzwerks sind keine IDs für isochrone Daten in ID-Halteteilen 191 bis 194 in den Stationen 11 bis 14 gesetzt. Die Masterstation 11 sendet ein Tokenpaket für isochrone Daten 41 oder ein Tokenpaket für asynchrone Daten 43 auf den Übertragungspfad 15 während jeder vorbestimmten Zeitspanne, wie in 6 dargestellt. Isochrone Datenkommunikation ist jedoch nicht hergestellt und nur asynchrone Datenkommunikation ist hergestellt. In der Masterstation 11 werden die IDs für isochrone Daten in den Halteteilen 191 bis 194 durch die asynchrone Datenkommunikation gesetzt, unter Verwendung des Tokenpakets für asynchrone Daten 43, um Punkt-zu-Punkt-Kommunikation von isochronen Daten oder Multicast-Kommunikation von isochronen Daten (siehe erste Ausführungsform) zu beginnen. Die Masterstation 11 bestimmt die nur eine Station 1 der Mehrheit der Stationen 1, in der dieselbe ID für isochrone Daten gesetzt wird, d.h. die Mehrheit von Stationen 1, die zu einer Broadcast-Gruppe als der Gruppenleiter zum Zeitpunkt des Setzens der IDs für isochrone Daten gehören. Die Masterstation 11 bestimmt die Station 1, in der die ID für isochrone Daten als ein Gruppenleiter gesetzt wird, selbst im Fall von isochroner Punkt-zu-Punkt-Datenkommunikation. Obwohl am Anfang isochrone Daten-Punkt-zu-Punkt-Kommunikation hergestellt wird, kann ein Übergang zu Multicast-Kommunikation stattfinden, indem später die ID für isochrone Daten (wie oben beschrieben) überschrieben wird. In der Punkt-zu-Punkt-Kommunikation isochroner Daten und der Multicast-Kommunikation isochroner Daten sendet die Station 1, die ein Gruppenleiter der Stationen 1 ist, die isochrone Daten empfangen, ein Antwortsignal 71 aus, unmittelbar vor dem Datenpaket 42, unmittelbar nach dem Datenpaket 42, sowohl unmittelbar vor und unmittelbar nach dem Datenpaket 42, wie in 7 dargestellt.
  • Die Station 1, die kein Gruppenleiter der Stationen 1 ist, die die isochronen Daten empfangen (eine Broadcast-Gruppe), sendet das Antwortsignal 71 nicht aus. Die einzige Station 1, die ein Gruppenleiter in der Broadcast-Gruppe ist, sendet das Antwortsignal 71 aus, unmittelbar bevor das Datenpaket 42 ausgesendet wird, um das Senden des Datenpakets 42 von der Sendestation zu steuern. Dementsprechend kann die Sendestation auf das Senden des Datenpakets warten, so dass sie auch einer Datenkommunikation mit einer variablen Bitrate (nachfolgend VBR genannt) entsprechen kann. Weiterhin sendet die Station 1 das Antwortsignal 71 unmittelbar nach dem Datenpaket aus, so dass die normale Bestätigung der Datenkommunikation bestätigt wird. Da die nur eine Station in der Broadcast-Gruppe das Antwortsignal 71 aussendet, tritt keine Signalkollision auf dem Übertragungspfad 15 auf.
  • Die nur eine Station 1, die ein Gruppenleiter ist, existiert daher in der Broadcast-Gruppe, und nur der Gruppenleiter gibt das Antwortsignal 71 aus, wodurch es möglich gemacht wird, zuverlässige Datenkommunikation, die einer VBR entspricht und keine Signalkollision auf dem Übertragungspfad 15 verursacht, herzustellen.
  • 8 stellt die Strukturen der ID-Halteteile 191 bis 194 in den Stationen 11 bis 14 , wie in 7 dargestellt, dar. In 8 beinhalten die ID-Halteteile 191 bis 194 Felder, die IDs für isochrone Daten in den Stationen 11 bis 14 halten, und die Setzbedingungen des Gruppenleiters.
  • Im anfänglichen Zustand des Kommunikationsnetzwerks sind die IDs für isochrone Daten nicht auch den Stationen 11 bis 14 zugeordnet, so dass keine der Stationen 11 bis 14 ein Gruppenleiter sein kann. Um solche Situationen anzuzeigen, ist „NOTHING" als die ID für isochrone Daten und „NO" ist weiterhin als die Setzbedingungen für den Gruppenleiter in jedem der ID-Halteteile 191 bis 194 gesetzt. In solchen Situationen sendet die Masterstation 11 das Tokenpaket für isochrone Daten 41 oder das Tokenpaket für asynchrone Daten 43 auf den Übertragungspfad 15 für jede vorbestimmte Zeitspanne, wie in 6 dargestellt. Isochrone Daten kommunikation ist jedoch nicht hergestellt und nur asynchrone Datenkommunikation ist hergestellt. In der Masterstation 11 werden IDs für isochrone Daten in den jeweiligen ID-Halteteilen 191 bis 194 gesetzt und weiterhin wird ein Gruppenleiter durch die asynchrone Datenkommunikation gesetzt, unter Verwendung des Tokenpakets für asynchrone Daten 43, um Punkt-zu-Punkt-Kommunikation isochroner Daten oder Multicast-Kommunikation isochroner Daten zu starten. Durch das Setzen der IDs für isochrone Daten und des Gruppenleiters unter Verwendung der asynchronen Datenkommunikation wird „XX" als die ID für isochrone Daten in den ID-Halteteilen 19 in der Mehrzahl von Stationen 1 gesetzt und „YES" wird weiterhin z.B. als die Setzbedingungen für den Gruppenleiter im ID-Halteteil 19 in der nur einen Station 1 der Mehrheit von Stationen 1, in der dieselbe ID für isochrone Daten gesetzt ist, gesetzt. Demzufolge kann nur die Station 1, die als Gruppenleiter gesetzt ist, das oben erwähnte Antwortsignal 71 auf den Übertragungspfad 15 senden.
  • Durch die asynchrone Datenkommunikation werden die ID für isochrone Daten und die Setzbedingungen für den Gruppenleiter demnach im ID-Halteteil 19 gesetzt, wodurch es einfach gemacht wird, jede der Stationen 11 bis 14 zur Broadcast-Gruppe hinzuzufügen oder jede der Stationen von der Broadcast-Gruppe zu entfernen, sowie den Gruppenleiter in der Broadcast-Gruppe zu wechseln.
  • In der oben erwähnten zweiten Ausführungsform wurden die Situationen beschrieben, in denen die ID für isochrone Daten und der Gruppenleiter simultan in den ID-Halteteilen 19 in der Mehrheit der Stationen 1 überschrieben wird. Die ID für isochrone Daten und der Gruppenleiter können jedoch separat in den ID-Halteteilen 19 in der Mehrheit der Stationen 1 überschrieben werden, wodurch derselbe Effekt wie oben beschrieben erhalten wird. Weiterhin ist es auch einfach möglich, die Station 1, in der der Gruppenleiter einmal gesetzt wurde, in die andere Station 1 abzuändern.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • 9 ist ein Timing-Diagramm von Signalen, die von jeder der Stationen 11 bis 14 in einem Kommunikationsnetzwerk gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgesendet und empfangen werden. In 9 stellt ein rechteckiger Teil, der durch eine durchgezogene Linie angezeigt wird, das Timing des Aussendens jedes Signals dar und ein rechteckiger Teil, der durch eine gestrichelte Linie angezeigt wird, stellt das Timing des Empfangens eines jeden Signals dar. Weiterhin ist die Struktur des Kommunikationsnetzwerks gemäß der vorliegenden Ausführungsform dieselbe wie die Struktur des Kommunikationsnetzwerks gemäß der zweiten Ausführungsform. In der vorliegenden Ausführungsform werden daher Strukturen, die denen in der zweiten Ausführungsform entsprechen, jeweils dieselben Bezugszeichen zugeordnet und deren Beschreibung wird daher nicht wiederholt.
  • In 9 sendet eine Masterstation 11 ein Tokenpaket für isochrone Daten 41 auf einen Übertragungspfad 15 mit einem vorbestimmten Timing auf dieselbe Weise wie oben beschrieben aus. Das Tokenpaket für isochrone Daten 41 wird von den Slavestationen 12 bis 14 mit Verzögerungen empfangen, die den positionellen Verhältnissen unter den Slavestationen 12 bis 14 auf dem Übertragungspfad 15 entsprechen, auf der Basis des Zeitpunkts, zu dem die Masterstation 11 das Tokenpaket aussendet, und wird dann von der Masterstation 11 mit einer Verzögerung 91 empfangen, die einem Umlauf um den Übertragungspfad 15 entspricht. Ein Antwortsignal 71, das von jeder der Stationen 11 bis 14 ausgesendet wird, zirkuliert auch um den Übertragungspfad 15 und kehrt zu jeder der Stationen 11 bis 14 , die das Antwortsignal 71 aussenden, zurück, wenn eine Zeitspanne, die der Verzögerung 91 entspricht, verstrichen ist. Genauer unterbricht jede der Stationen 11 bis 14 den Übertragungspfad 15 durch Schaltsteuerung eines Schalters in der Station, um das Antwortsignal 71 auf den Übertragungspfad 15, wie oben beschrieben, auszusenden. Jede der Stationen 11 bis 14 empfängt das Antwortsignal 71, das von ihr selber ausgesendet wurde, wenn die Zeitspanne, die der Verzögerung 91 entspricht, die einem Umlauf um den Übertragungspfad 15 entspricht, verstrichen ist. Unmittelbar nachdem jede der Stationen 11 bis 14 das Antwortsig nal 71 erhalten hat, das von ihr selber gesendet wurde, kehrt ein Zustand, in dem der Übertragungspfad 15 unterbrochen ist, in einen Zustand zurück, in dem er durch Schaltsteuerung des Schalters geschlossen ist.
  • Es wird angenommen, dass die Masterstation 11 und die Slavestationen 12 und 14 zur selben Broadcast-Gruppe gehören und dass die Slavestation 13 isochrone Daten zur Broadcast-Gruppe überträgt. Zunächst wird ein Antwortsignal 712 , das von der Masterstation 11 ausgesendet wird, zur Slavestation 12 über den Übertragungspfad 15 übertragen. Zu dem Zeitpunkt, an dem das Antwortsignal 711 , das von der Masterstation 11 ausgesendet wird, bei der Slavestation 12 ankommt, unterbricht die Slavestation 12 den Übertragungspfad 15 durch Schaltsteuerung des Schalters, weil sie die Empfangsstation ist, um ein Antwortsignal 712 zu empfangen und zur gleichen Zeit auszusenden, das von ihr selber auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite ausgesendet wird. Das Antwortsignal 71, das von der Masterstation 11 ausgesendet wird, wird daher nur zur Slavestation 12 übertragen und wird von der Slavestation 12 gelöscht. Das heißt, dass das Antwortsignal 711 nicht auf dem Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite der Slavestation 12 übertragen wird. Die Slavestation 12 sendet jedoch das Antwortsignal 712 aus, das von ihr selber ausgesendet wird, und das Antwortsignal 712 wird zur Slavestation 13 übertragen. Die Slavestation 13 , die eine Sendestation ist, empfängt das Antwortsignal 712 und reicht gleichzeitig das Antwortsignal 712 zum Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite weiter und das Antwortsignal 712 wird dann zur Slavestation 14 übertragen. Die Slavestation 14 wird ähnlich wie die Slavestation 12 betrieben, weil sie auch eine Empfangsstation ist, so dass das Antwortsignal 712 , das angekommen ist, empfangen wird, ohne auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite übertragen zu werden, und gelöscht wird. Weiterhin sendet die Slavestation 14 ein Antwortsignal 714 aus, das von ihr selber auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite ausgesendet wird. Das Antwortsignal 714 wird auch von der Masterstation 11 empfangen, die eine Empfangsstation ist, und gelöscht. Als ein Ergebnis tritt keine Kollision auf dem Übertragungspfad 15 auf, selbst wenn alle Stationen 1, die zur Broadcast-Gruppe gehören (die Masterstation 11 und die Slavestationen 12 und 14 in dieser Beschreibung), die Antwortsignale auf den Übertragungspfad aussenden. Zur Sendestation 1, die das Datenpaket 42 überträgt (die Slavestation 13 in dieser Beschreibung) wird nur das Antwortsignal übertragen, das durch die Station 1 ausgesendet wurde, die auf der Stromabwärtsseite der Sendestation 1 und am Nächsten zu ihr gelegen ist (die Slavestation 12 in dieser Beschreibung) von den Stationen 1, die zur Broadcast-Gruppe gehören.
  • Die Slavestation 12 , die die Sendestation ist, empfängt das Antwortsignal 712 und gibt zur gleichen Zeit das Antwortsignal 712 weiter und schaltet dann den Schalter 182 in der Slavestation, um den Übertragungspfad 15 zu unterbrechen und sendet das Datenpaket 42 auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite aus. Das Datenpaket 42 wird von allen Stationen 1 empfangen, die zur Broadcast-Gruppe gehören (die Slavestation 14 , die Masterstation 11 und die Slavestation 12 in dieser Reihenfolge in der Beschreibung), wie oben beschrieben.
  • In der dritten Ausführungsform senden daher alle Stationen 1, die zur Broadcast-Gruppe gehören, die Antwortsignale 71 aus, anders als in der zweiten Ausführungsform. Es wird jedoch das nur eine Antwortsignal 71 aus der Mehrzahl der ausgesendeten Antwortsignale von der Sendestation empfangen, so dass keine Signalkollision auf dem Übertragungspfad 15 auftritt. Das macht es auch möglich, Datenkommunikation herzustellen, die einer VBR entspricht und hoch zuverlässig ist, wie in der zweiten Ausführungsform.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • 10 stellt die Struktur eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das Kommunikationsnetzwerk, das in 10 dargestellt wird, hat in etwa dieselbe Struktur wie das in den 1 bis 3 dargestellte. Daher werden in 10 den Strukturen, die den in 1 bis 3 dargestellten Strukturen entsprechen, dieselben Bezugszeichen zugeordnet und deren Beschreibung wird deshalb nicht wiederholt. Das heißt, dass eine in
  • 10 gezeigte Masterstation 11 eine Tabelle 161 umfasst, deren Darstellung weggelassen wird, ähnlich der in 1 bis 3 gezeigten.
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das die Strukturen einer Vorrichtung 16 zum Ausführen des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen darstellt, und einen Schalter 181 in der Masterstation 11 , die in 10 dargestellt ist. 12 ist ein Blockdiagramm, welches die Strukturen von Vorrichtungen 172 bis 174 zum Ausführen der Analyse darstellt und Schalter 182 bis 184 in Slavestationen 12 bis 14 , die in 10 dargestellt sind. In den 11 und 12 umfasst jede der Vorrichtungen 16 zum Ausführen des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen und der Vorrichtungen 172 bis 174 zum Ausführen der Analyse einen Sende- und Empfangssteuerteil 111, einen Übertragungspuffer 112, einen Empfangspuffer 113, einen Paketerkennungsteil 114 und einen Teil 115 zur Ausgabe von Kommunikationsanfragepaketen. Weiterhin umfasst in 11 die Vorrichtung 16 zur Ausführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen einen Tokenpaket-Ausgabeteil 116. Wie von einem Vergleich zwischen 11 und 12 ersichtlich ist, ist der Unterschied zwischen der Masterstation 11 und den Slavestationen 12 bis 14 die Anwesenheit oder Abwesenheit der Tokenpaket-Ausgabeteile 116 und der Tabelle 161 .
  • 13 ist ein Diagramm, das auf einer Zeitbasis Pakete darstellt, die auf dem Übertragungspfad 15 im in 10 gezeigten Kommunikationsnetzwerk übertragen werden. In 13 werden ein Anfrage-Tokenpaket 131, ein Tokenpaket für asynchrone Daten 132, ein Tokenpaket für isochrone Daten 133, ein Paket für asynchrone Daten 134, ein Paket für isochrone Daten 135 und ein Kommunikationsanfragepaket (nicht dargestellt) auf den in 10 gezeigten Übertragungspfad übertragen. Das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 und das Paket für asynchrone Daten 134 sowie das Tokenpaket für isochrone Daten 133 und das Paket für isochrone Daten 135 werden im Fall asynchroner Datenkommunikation und isochroner Datenkommunikation, die in der ersten Ausführungsform beschrieben werden, verwendet, und deshalb wird deren Beschreibung vereinfacht. Das Anfrage-Tokenpaket 131 ist ein Tokenpaket zum Sammeln von Kommunikationsanfragen der jeweiligen Stationen 1 und eine Übertragungsbandbreite unmittelbar nach dem Anfrage-Tokenpaket 131 wird zuvor in eine Mehrzahl von Zeitnischen 136 aufgeteilt. Jede der in 10 dargestellten Stationen 1 wird zuvor irgendeiner der Mehrzahl von Zeitnischen 136 zugeordnet. Jede der Stationen 1 sendet Kommunikationsanfragepakete zu der Zeitnische aus, die ihr selber zugeordnet ist.
  • Das Verfahren für Datenkommunikation im wie oben beschrieben aufgebauten Kommunikationsnetzwerk wird beschrieben werden.
  • Der Schalter 181 in der Masterstation 11 (siehe 11) und die Schalter 182 bis 184 in den Slavestationen 12 bis 14 (siehe 12) sind in einem Zustand, in dem der Übertragungspfad 15 verbunden ist (auf der Seite der Anschlüsse A), wenn die Stationen keine Pakete aussenden. Der Schalter 181 in der Masterstation 11 und die Schalter 182 bis 184 in den Slavestationen 12 bis 14 unterbrechen den Übertragungspfad 15 (auf der Seite der Anschlüsse B) nur, wenn die Stationen Pakete aussenden (andere Pakete als das Kommunikationsanfragepaket) und verbinden den Übertragungspfad 15 wieder (auf der Seite der Anschlüsse A), unmittelbar nachdem ein Paket, das von der Sendestation ausgesendet wurde, nach Umlauf um den Übertragungspfad 15 zurückkehrt. Die grundlegenden Operationen sind dieselben wie diejenigen, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden. Was das Kommunikationsanfragepaket betrifft, schalten die Stationen 11 bis 14 unmittelbar die Schalter 181 bis 184 , nachdem sie das Kommunikationsanfragepaket ausgesendet haben.
  • Der Tokenpaket-Ausgabeteil 116 in der Masterstation 11 sendet auf den Übertragungspfad 15 das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 aus, um asynchrone Datenkommunikation herzustellen, das Tokenpaket für isochrone Daten 135, um isochrone Datenkommunikation herzustellen, oder das Nachfrage-Tokenpaket 131, während jeder vorbestimmten Zeitspanne. Beispiele einer Abfolge des Sendens von Token von der Masterstation 11 beinhalten eine Abfolge für isochrone Datenkommunikation und eine Abfolge für asynchrone Datenkommunikation. In der Abfolge für isochrone Datenkommunikation wird das Tokenpaket für isochrone Daten 135 ausgesendet. Andererseits werden in der Abfolge für asynchro ne Datenkommunikation das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 oder das Nachfrage-Tokenpaket 131 ausgesendet.
  • Im Fall der Abfolge für asynchrone Datenkommunikation verbindet der Sende- und Empfangssteuerteil 111 in der Masterstation 11 (siehe 11) den Schalter 181 mit dem Anschluss B, um den Übertragungspfad 15 zu unterbrechen, und sendet die erzeugten Nachfrage-Tokenpakete 131 (siehe 13) auf den Übertragungspfad 15 vom Tokenpaket-Ausgabeteil 116 aus. In jeder der Stationen 11 bis 14 wird das Nachfrage-Tokenpaket 131, das vom Übertragungspfad 15 auf der Stromaufwärtsseite übertragen wird, durch den Paketerkennungsteil 114 erkannt. Der Sende- und Empfangssteuerteil 111 in jeder der Stationen 11 bis 14 sendet, wenn das Nachfrage-Tokenpaket 131 erkannt wurde und wenn eine Kommunikationsanfrage von zu übertragenden asynchronen Daten im Übertragungspuffer 112 in der Station gespeichert ist, ein Kommunikationsanfragepaket aus, das die Kommunikationsanfrage der asynchronen Daten darstellt, vom Teil zur Ausgabe von Kommunikationsanfragepaketen 115 auf den Ausgabepfad 15 auf der Stromabwärtsseite, wobei die Zeitnische für eine Kommunikationsanfrage 136 verwendet wird, die vorher der Station zugewiesen wurde. Andererseits führt der Sende- und Empfangssteuerteil 111 in jeder der Stationen 11 bis 14 nichts aus oder sendet, selbst wenn das Nachfrage-Tokenpaket 131 erkannt wird und wenn eine Kommunikationsanfrage für zu übertragende asynchrone Daten nicht im Übertragungspuffer 112 in der Station gespeichert ist, ein Paket aus, das keine Kommunikationsanfrage für asynchrone Daten darstellt, auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite.
  • Der Paketerkennungsteil 114 in der Masterstation 11 erkennt, dass das Nachfrage-Tokenpaket 131 nach Umlauf um den Übertragungspfad 15 zurückkehrt und erkennt und analysiert das Kommunikationsanfragepaket, das unmittelbar nach dem Nachfrage-Tokenpaket 131 übertragen wird. Die Masterstation 11 kann demzufolge die Kommunikationsanfragepakete in den Stationen 1 empfangen, die zu einer Mehrzahl von Zeitnischen für eine Kommunikationsanfrage 136 ausgesendet werden, und sendet nachfolgend, wenn es eine Station 1, die eine Kommunikati onsanfrage gesendet hat, das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 aus, in dem die Station 1, die eine Kommunikationsanfrage gesendet hat, als die Sendestation bestimmt wird, auf den Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite in der nachfolgenden Abfolge für asynchrone Datenkommunikation. Die Station 1, die eine Kommunikationsanfrage gesendet hat, kann asynchrone Daten aussenden, die im Übertragungspuffer 112 in der Station gespeichert sind, unter Verwendung des Tokenpakets für asynchrone Daten 132. Die Masterstation 11 sendet, nachdem sie die Ausgabe der Tokenpakete für asynchrone Daten 132 beendet hat, die allen Stationen 1 entsprechen, die eine Kommunikationsanfrage gesendet haben, das Nachfrage-Tokenpaket 131 noch einmal aus. Durch Wiederholen der vorangegangenen Operationen wird asynchrone Datenkommunikation zwischen den Stationen hergestellt.
  • 14 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Senden der Tokenpakete von der in 10 gezeigten Masterstation 11 darstellt. Die Masterstation 11 beurteilt, ob eine Abfolge, die momentan herzustellen ist, eine Abfolge für asynchrone Datenkommunikation ist oder nicht (Schritt S141). Im Fall der Abfolge für asynchrone Datenkommunikation gibt es keine Station 1, welche die Kommunikationsanfrage im anfänglichen Zustand gesendet hat (Schritt S143), so dass die Masterstation 11 das Nachfrage-Tokenpaket 131 auf dem Übertragungspfad 15 auf der Stromabwärtsseite im oben erwähnten Verfahren aussendet (Schritt S145). Demzufolge kann die Masterstation 11 Kommunikationsanfragepakete in den Stationen 1 empfangen, die zu den Zeitnischen für eine Kommunikationsanfrage 136 im oben erwähnten Verfahren ausgesendet wurden. Wenn eine Station 1 existiert, die das Kommunikationsanfragepaket aussendet, sendet die Masterstation 11 das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 auf den Übertragungspfad 15 aus, in dem die Station 1 als die Sendestation festgelegt wird, in der nachfolgenden Abfolge für asynchrone Datenkommunikation (Schritt S144). Wenn die Masterstation 11 das Aussenden des Tokenpakets für asynchrone Daten 132 in jeder der Stationen 1 beendet, welche die Kommunikationsanfragepakete aussenden, sendet sie das Nachfrage-Tokenpaket 131 in der nachfolgenden Abfolge für asynchrone Daten kommunikation wieder aus (Schritt S145). Die Masterstation 11 sendet das Tokenpaket für isochrone Daten 133 aus, wenn eine Abfolge, die momentan herzustellen ist, nicht die Abfolge für asynchrone Datenkommunikation im Schritt S141 ist (Schritt S142). Die Masterstation 11 wiederholt das Verfahren in den Schritten S141 bis S145 wie oben beschrieben. Die Masterstation 11 sendet das Nachfrage-Tokenpaket 131 aus, das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 oder das Tokenpaket für isochrone Daten 133, während jedes vorbestimmten Zeitabschnitts, wie oben beschrieben.
  • Jede der Stationen 1 gibt somit das Kommunikationsanfragepaket zur zugeordneten Zeitnische für eine Kommunikationsanfrage 136 aus, vorausgesetzt, dass sie zu übertragende asynchrone Daten hat, als Antwort auf ein Nachfrage-Tokenpaket 131, das von der Masterstation 11 ausgesendet wurde. Die Masterstation 11 sendet das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 aus, in dem die Station 1, die das Kommunikationsanfragepaket aussendet, als die Sendestation in der nachfolgenden Abfolge für asynchrone Datenkommunikation bestimmt wird. Demzufolge muss die Masterstation 11 kein unnötiges Tokenpaket für asynchrone Daten 132 aussenden und kann zuverlässig ein Tokenpaket für asynchrone Daten aussenden, in dem die Station 1, die zu übertragende asynchrone Daten hat, als die Sendestation festgelegt wird. Das macht es möglich, eine faire und effiziente asynchrone Datenkommunikation zwischen den Stationen 1 herzustellen.
  • Jeder der Stationen 11 bis 14 legt eine tatsächliche ID der Station 1 fest, die die asynchronen Daten empfangen soll, unter Verwendung des ausgesendeten Kommunikationsanfragepakets, wodurch sie der Masterstation 11 ermöglicht, das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 auszusenden, in dem die durch die tatsächliche ID bezeichnete Station 1 als die Empfangsstation festgelegt ist. Gleichzeitig sendet jede der Stationen 11 bis 14 eine tatsächliche ID der Station aus, wenn sie das Kommunikationsanfragepaket aussendet, wodurch sie es der Masterstation 11 auch ermöglicht, das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 einfach auszusenden.
  • Wenn die Informationen, welche die Menge an asynchronen Daten repräsentiert, die auszusenden sind und/oder die Priorität der asynchronen Daten, die auszusenden sind, dem Kommunikationsanfragepaket hinzugefügt werden, das von jeder der Stationen 11 bis 14 ausgesendet wird, kann die Masterstation 11 das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 entsprechend der Menge und/oder der Priorität aussenden, die von der jeder der Stationen 11 bis 14 gehalten wird.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • 15 stellt die Struktur eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das Kommunikationsnetzwerk gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat in etwa dieselbe Struktur wie das Kommunikationsnetzwerk gemäß der vierten Ausführungsform. In der in 15 dargestellten Struktur werden daher Strukturen, die den in 10 dargestellten entsprechen, dieselben Bezugszeichen zugeordnet und daher wird deren Beschreibung nicht wiederholt. Das heißt, dass eine Masterstation 11 , die in 15 gezeigt ist, eine Tabelle 161 umfasst, deren Darstellung weggelassen wird, ähnlich der in den 1 bis 3 dargestellten, und dass eine Vorrichtung 161 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen in der Masterstation dieselbe Struktur hat wie die in 11 gezeigte. In 15 gezeigte Slavestationen 12 bis 14 haben dieselbe Struktur wie diejenigen, die in 12 gezeigt werden. Pakete, die auf dem Übertragungspfad 15 im Kommunikationsnetzwerk gemäß der fünften Ausführungsform übertragen werden, sind dieselben wie die in 13 dargestellten, wenn sie auf einer Zeitbasis dargestellt werden und folglich wird 13 in die folgende Beschreibung einbezogen werden.
  • Der signifikante Unterschied zwischen der fünften Ausführungsform und der vierten Ausführungsform ist, dass alle Stationen 11 bis 14 in eine Mehrheit von Gruppen klassifiziert werden. Genauer gehört jede der Stationen 11 bis 14 nur zu einer Gruppe und es wird ihr eine Gruppen-ID zur Identifizierung der Gruppe zugeordnet, zu der die Station selber gehört. In 15 wird angenommen, dass die Stati onen 11 und 12 zu einer Gruppe A gehören (einer Gruppen-ID; #A) und die Stationen 13 und 14 zu einer Gruppe B gehören (einer Gruppen-ID; #B).
  • Es wird das Verfahren der Datenkommunikation in dem wie oben beschrieben aufgebauten Kommunikationsnetzwerk beschrieben werden. Das Verfahren für Datenkommunikation im Kommunikationsnetzwerk gemäß der fünften Ausführungsform ist teilweise dasselbe wie das oben erwähnte Verfahren für Datenkommunikation im Kommunikationsnetzwerk gemäß der vierten Ausführungsform. Die Beschreibung wird jetzt hauptsächlich in Bezug auf den Unterschied zwischen ihnen gemacht.
  • Im Fall einer Abfolge asynchroner Datenkommunikation sendet die Masterstation 11 ein hergestelltes Nachfrage-Tokenpaket 131 auf den Übertragungspfad 15 aus (siehe 13). Eine Gruppen-ID; #A wird im Nachfrage-Tokenpaket 131, das momentan ausgesendet wird, gesetzt. Die Stationen 11 bis 14 erkennen das Nachfrage-Tokenpaket 131, das vom Übertragungspfad 15 übertragen wird. Jedoch empfangen nur die Stationen 11 und 12 das Tokenpaket, weil die Gruppen-ID, die durch das momentan erkannte Nachfrage-Tokenpaket bestimmt wird und die Gruppen-ID der Stationen miteinander übereinstimmen. Jede der Stationen 11 und 12 sendet ein Kommunikationsanfragepaket aus, das die Komnunikationsanfrage für asynchrone Daten und eine tatsächliche ID einer Station 1, die ein Ziel der Übertragung asynchroner Daten ist, auf den Übertragungspfad 15 unter Verwendung einer Zeitnische 136 für ein Kommunikationsanfragepaket, die der Station zugewiesen wurde (siehe 13), vorausgesetzt, dass sie das Nachfrage-Tokenpaket 131 empfängt und eine Kommunikationsanfrage für asynchrone, zu übertragende Daten hält.
  • Die Masterstation 11 erkennt, dass das Nachfrage-Tokenpaket 131 nach Umlauf um den Übertragungspfad 15 zurückkehrt und empfängt ein Kommunikationsanfragepaket, das unmittelbar nach dem Nachfrage-Tokenpaket 131 übertragen wird. Die Masterstation 11 sendet nachfolgend, unter der Voraussetzung, dass eine Station 1 existiert, die eine Kommunikationsanfrage für asynchrone Daten ausge sendet hat, ein Tokenpaket für asynchrone Daten 132 aus, in dem eine Sendestation und eine Empfangsstation festgelegt werden unter Verwendung tatsächlicher IDs der Station 1, die die Kommunikationsanfrage für asynchrone Daten ausgesendet hat, und der Station 1, die ein Übertragungsziel asynchroner Daten ist, auf den Übertragungspfad 15 in der nachfolgenden Abfolge für asynchrone Datenkommunikation. Die Station 1, die die Kommunikationsanfrage ausgesendet hat, kann die asynchronen Daten, die in ihr gehalten werden, als Antwort auf das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 aussenden. Die Masterstation 11 sendet Tokenpakete für asynchrone Daten 132 aus, die allen Stationen 1 entsprechen, die Kommunikationsanfragen ausgesendet haben.
  • In der nachfolgenden Abfolge für asynchrone Daten sendet die Masterstation 11 ein neu hergestelltes Nachfrage-Tokenpaket 131 (siehe 13) auf den Übertragungspfad 15 aus. Eine Gruppen-ID; #B wird im momentan ausgesendeten Nachfrage-Tokenpaket 131 gesetzt. Die Stationen 11 bis 14 erkennen das Nachfrage-Tokenpaket 131, das vom Übertragungspfad 15 übertragen wird. Jedoch empfangen nur die Stationen 13 bis 14 das Tokenpaket, weil die Gruppen-ID, die vom momentan erkannten Nachfrage-Tokenpaket bestimmt wird und die Gruppen-ID der Stationen übereinstimmen. Jede der Stationen 13 und 14 sendet ein Kommunikationsanfragepaket, das die Kommunikationsanfrage für asynchrone Daten und eine tatsächliche ID einer Station 1, die ein Übertragungsziel asynchroner Daten ist, auf den Übertragungspfad 15 aus, unter Verwendung einer Zeitnische für eine Kommunikationsanfrage 136, die der Station zugeordnet ist (siehe 13), vorausgesetzt sie empfängt das Nachfrage-Tokenpaket 131 und hält eine Kommunikationsanfrage für zu übertragende, asynchrone Daten. Das nachfolgende Verfahren für Kommunikation ist dasselbe wie das oben beschriebene und seine Beschreibung wird daher nicht wiederholt. Die Masterstation 11 wiederholt die vorangegangenen Operationen, wobei asynchrone Datenkommunikation durchgeführt wird.
  • 16 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zeigt, dass die Masterstation 11 die in 15 gezeigten Tokenpakete aussendet. Die Masterstation 11 beur teilt, ob eine Abfolge, die momentan herzustellen ist, eine Abfolge für asynchrone Datenkommunikation ist (Schritt S161) oder nicht. Im anfänglichen Zustand der Abfolge für asynchrone Datenkommunikation existiert keine Station 1, die eine Kommunikationsanfrage ausgesendet hat (Schritt S163), so dass die Masterstation 11 das Nachfrage-Tokenpaket 131, in dem die Gruppen-ID; #A festgelegt ist, auf den Übertragungspfad 15 aussendet (Schritt S165), und dann die Gruppen-ID, die durch ein Nachfrage-Tokenpaket 131 festzulegen ist, das nachfolgend ausgesendet wird, nach #B abändert (Schritt S166). Demzufolge kann die Masterstation 11 in dem oben erwähnten Verfahren Kommunikationsanfragepakete empfangen, die von den Stationen übertragen werden, die zur Gruppe A gehören (die Stationen 11 und 12 ). Die Masterstation 11 sendet, wenn eine Station 1 existiert, die das Kommunikationsanfragepaket ausgesendet hat, das Tokenpaket für asynchrone Daten 132, in dem eine Sendestation und eine Empfangsstation festgelegt sind, auf den Übertragungspfad 15 in der nachfolgenden Abfolge für asynchrone Datenkommunikation aus (Schritt S164). Die Masterstation 11 gehört zur Gruppe A und sendet, wenn sie das Aussenden des Tokenpakets für asynchrone Daten 132 in jeder der Stationen 1, die Kommunikationsanfragepakete ausgesendet haben (Schritt S163), das Nachfrage-Tokenpaket 131, in dem die Gruppen-ID; #B festgelegt ist, auf den Übertragungspfad 15 aus (Schritt S165). Die festgelegte Gruppen-ID wird jedes Mal geändert, wenn das Nachfrage-Tokenpaket ausgesendet wird. Demzufolge wird asynchrone Datenkommunikation fair für jede Gruppe hergestellt. Die Masterstation 11 sendet das Tokenpaket für isochrone Daten 133 aus, wenn eine momentan herzustellende Abfolge nicht die Abfolge für asynchrone Datenkommunikation im Schritt S161 ist (Schritt S162). Die Masterstation 11 wiederholt das Verfahren in den Schritten S161 bis S166 wie oben beschrieben. Die Masterstation 11 sendet das Nachfrage-Tokenpaket 131, das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 oder Tokenpaket für isochrone Daten 133 für jede vorbestimmte Zeitspanne, wie oben beschrieben, aus.
  • Jede der Stationen 11 bis 14 kann einfach das Tokenpaket für asynchrone Daten 132 aussenden, durch Aussenden des Kommunikationsanfragepakets, wenn sie eine tatsächliche ID der Station mit dem Kommunikationsanfragepaket aussendet, weil die Masterstation 11 eine Sendestation einfach festlegen kann.
  • Wenn Informationen, die die Menge auszusendender, asynchroner Daten und/oder die Priorität der auszusendenden asynchronen Daten repräsentiert, dem Kommunikationsanfragepaket hinzugefügt werden, das von jeder der Stationen 11 bis 14 ausgesendet wird, kann die Masterstation 11 das Tokenpaket für asynchrone Datenkommunikation 132 entsprechend der Menge und/oder der Priorität aussenden, die von jeder der Stationen 11 bis 14 gehalten wird.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • Ein Kommunikationsnetzwerk gemäß einer sechsten Ausführungsform hat in etwa dieselbe Struktur wie das Kommunikationsnetzwerk gemäß der vierten oder fünften Ausführungsform (siehe 10 oder 15). In der oben erwähnten vierten oder fünften Ausführungsform sendet die Masterstation 11 nur ein Nachfrage-Tokenpaket 131 aus, wie in 13 dargestellt. In der sechsten Ausführungsform jedoch sendet die Masterstation 11 ein Identifikationssignal aus, damit jede der Stationen 1 einfach die oben erwähnte Zeitnische 136 nach einem Nachfrage-Tokenpaket 131 identifizieren kann. 17 stellt auf einer Zeitbasis das Nachfrage-Tokenpaket 131 und Identifikationssignale 171 dar, die auf einem Übertragungspfad 15 im Kommunikationsnetzwerk gemäß der sechsten Ausführungsform zu übertragen sind. In 17 wird jedes der Identifikationssignale 171 von der Masterstation 11 so ausgesendet, dass es den Kopf einer jeden Zeitnische 136 darstellt, nach dem Nachfrage-Tokenpaket 131. Demzufolge erkennt jede der Stationen 1, wenn sie ein Nachfrage-Tokenpaket 131 erkennt, die Identifikationssignale 171, die dem Nachfrage-Tokenpaket 131 nachfolgen, so dass ein Kommunikationsanfragepaket (wie oben beschrieben) einfach in die Zeitnische 136 eingefügt werden kann, die der Station zugeordnet ist. Weiterhin erkennt die Masterstation 11 auch die Identifikationssignale 171, die auf das Nachfrage-Tokenpaket folgen, das um den Übertragungspfad 15 läuft, um das Kommunikationsanfragepaket zu erkennen.
  • In der vorangegangenen Beschreibung soll jedes der Identifikationssignale 171 so auf dem Übertragungspfad 15 ausgesendet werden, dass es den Kopf einer jeden Zeitnische 136 darstellt. Es kann aber auch das Ende der Zeitnische für eine Kommunikationsanfrage 136 darstellen, wodurch derselbe Effekt erhalten wird.
  • Obwohl in der oben erwähnten sechsten Ausführungsform ein Kommunikationsnetzwerk beschrieben wurde, das durch eine Schleife gebildet wird, ist die sechste Ausführungsform auch in einem Kommunikationsnetzwerk anwendbar, das durch eine Mehrzahl von Schleifen gebildet wird.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • In der vierten Ausführungsform wurden die Strukturen der Vorrichtung 16 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen beschrieben und der Schalter 181 in der Masterstation 11 und die Analysedurchführungsvorrichtungen 172 bis 174 und die Schalter 182 bis 184 in den Slavestationen 12 bis 14 unter Bezugnahme auf die 11 und 12. 18 ist ein Blockdiagramm, welches die anderen Strukturen einer Vorrichtung 16 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen und einen Schalter 181 in einer Masterstation 11 zeigt und Analysedurchführungsvorrichtungen 172 bis 174 und Schalter 182 bis 184 in Slavestationen 12 bis 14 . In 18 umfasst die Vorrichtung 16 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen einen Sende- und Empfangssteuerteil 181, einen Übertragungspuffer 182, einen Empfangspuffer 183, einen Paketerkennungsteil 184, einen Kommunikationsanfragepaket-Ausgabeteil 185, einen Tokenpaket-Ausgabeteil 186, ein Register für ein Übertragungsziel 187 und ein Register für eine Übertragungsquelle 188. Jeder der Analysedurchführungsvorrichtungen 172 bis 174 in den Slavestationen 12 bis 14 unterscheidet sich von der Vorrichtung 16 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen in der Masterstation 11 darin, dass es nicht den Tokenpaket-Ausgabeteil 186 und eine Tabelle 161 umfasst. In 18 werden Strukturen, die den in 11 und 12 gezeigten Strukturen entsprechen, unterschiedliche Bezugszeichen und dieselben Namen zugeordnet und ihre Beschreibung wird daher nicht wiederholt.
  • Bei der Übertragung asynchroner Daten schreibt eine Ausrüstung 1820, die mit dem Äußeren der Vorrichtung 16 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen oder den Analysedurchführungsgeräten 172 bis 174 verbunden ist, zu übertragende Daten in den Übertragungspuffer 182 und schreibt eine tatsächliche ID einer Station, die ein Übertragungsziel asynchroner Daten sein soll, in die Register für ein Übertragungsziel 187. Der Sende- und Empfangssteuerteil 181 in jeder der Stationen sendet, nachdem die zu übertragenden, asynchronen Daten und die tatsächliche ID der Station, die ein Übertragungsziel sein soll, begonnen haben, im Übertragungspuffer 182 und im Register für ein Übertragungsziel 187 gespeichert zu werden, ein Kommunikationsanfragepaket auf den Übertragungspfad 15 durch den Schalter 18 in der Station aus, vom Kommunikationsanfragepaket-Ausgabeteil 186, als Antwort auf ein Nachfrage-Tokenpaket, das durch die Masterstation 11 ausgesendet wurde. Danach sendet die Station 1 die asynchronen Daten, die im Übertragungspuffer 182 gespeichert sind, auf den Übertragungspfad 15 durch den Schalter 18 in der Station aus, wobei ein Tokenpaket für asynchrone Daten verwendet wird, das von der Masterstation 11 ausgesendet wird und in dem die Station als Sendestation festgelegt wird.
  • Weiterhin werden die asynchronen Daten von einem Tokenpaket für asynchrone Daten empfangen, das von der Masterstation 11 ausgesendet wird, und in dem die Station als eine Empfangsstation festgelegt wird. Die asynchronen Daten, die von jeder der Stationen empfangen werden, werden einmal im Empfangspuffer 183 gehalten. Wenn asynchrone Daten, die einem Paket entsprechen, im Empfangspuffer 183 gehalten werden, wird eine tatsächliche ID einer Station, die asynchrone Daten überträgt (eine Sendestation) im Register für eine Übertragungsquelle 188 gespeichert. Die Ausrüstung 1820, die mit der Empfangsstation verbunden ist, kann, nachdem die asynchronen Daten, die einem Paket und der tatsächlichen ID der Sendestation entsprechen, im Empfangspuffer 183 und im Register für eine Übertragungsquelle 188 gespeichert sind, die erhaltenen asynchronen Daten und die tatsächliche ID der Sendestation auslesen.
  • Beim Übertragen asynchroner Daten werden die asynchronen Daten daher im Übertragungspuffer 182 gespeichert und eine tatsächliche ID einer Station, die die Daten empfangen soll (eine Empfangsstation), wird im Register für ein Übertragungsziel 187 gespeichert, wonach jede der Sendestationen auf das Nachfrage-Tokenpaket antwortet, das von der Masterstation 11 ausgesendet wurde. Beim Empfangen asynchroner Daten kann die Ausrüstung 1820 andererseits, wenn die empfangenen asynchronen Daten, die einem Paket entsprechen, das im Empfangspuffer 183 gespeichert ist, und die tatsächliche ID der Station, die eine Übertragungsquelle der Daten ist (eine Sendestation), im Register für eine Übertragungsquelle 188 gespeichert wird, die asynchronen Daten und die tatsächliche ID auslesen. Demzufolge ist es möglich, die asynchronen Daten an jede der Stationen 1 zu übertragen und asynchrone Daten von der Station 1 zu empfangen.
  • (Achte Ausführungsform)
  • 19 stellt die Struktur eines Kommunikationsnetzwerks gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In 19 ist eine Mehrzahl von Station (vier Stationen 11 bis 14 sind dargestellt) so verbunden, dass sie in der Lage sind, miteinander durch einen schleifenförmigen Übertragungspfad 15 zu kommunizieren. Weiterhin fungiert die Station 11 als eine Masterstation und die anderen Stationen 12 bis 14 fungieren als Slavestationen (die nachfolgend eine Masterstation 11 und die Slavestationen 12 bis 14 genannt werden). Die Masterstation 11 umfasst eine Vorrichtung 16 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen und einen Schalter 181 . Die Slavestationen 12 bis 14 umfassen Analysedurchführungsvorrichtungen 172 bis 174 und Schalter 182 bis 184 . Das Verfahren zum automatischen Setzen einer tatsächlichen ID in jeder der Stationen 1, die im Netzwerk im Kommunikationsnetzwerk, das wie oben aufgebaut ist, untergebracht sind, wird mit Bezug auf die 20 bis 28 beschrieben werden.
  • Zunächst stellt 20 den anfänglichen Zustand wie etwa den Zeitpunkt des Anschaltens der Stromversorgung des Netzwerks gemäß der ersten Ausführungsform dar. Im anfänglichen Zustand ist „0x3E" in den Stationen 11 bis 14 als anfängliche IDs gesetzt und die Schalter 181 bis 184 sind weiterhin jeweils mit den Anschlüssen A verbunden. Die anfänglichen IDs sind Identifikatoren, die unter den Stationen 1 im Kommunikationsnetzwerk gemein sind. Die gemeinsame anfängliche ID braucht nicht notwendigerweise in der Masterstation 11 gesetzt sein und eine tatsächliche ID (z.B. „0x00") kann von Beginn an gesetzt sein, anders als in den anderen Slavestationen 12 bis 14 .
  • Die Masterstation 11 erzeugt zunächst ein Tokenpaket zum Schalten unter Verwendung der Vorrichtung 16 zum Durchführen des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen und sendet das Tokenpaket auf einen Übertragungspfad 15 nach dem Verbinden des Schalters 181 mit dem Anschluss B aus. Im Tokenpaket zum Schalten werden eine Station, die eine Datenübertragungsquelle sein soll (eine Sendestation) und eine Station, die ein Datenübertragungsziel sein soll (eine Empfangsstation) festgelegt unter Verwendung der anfänglichen ID („0x3E"). Die Station 1, die die anfängliche ID auf dem Übertragungspfad 15 hat, verbindet daher den Schalter 18 (Schalter 181 bis 184 in allen Stationen 11 bis 14 in dieser Beschreibung) mit dem Anschluss B in einem Versuch, ein Datenpaket zu übertragen, wie in 21 dargestellt. Das Verfahren wird nachfolgend Schaltverfahren genannt. Die Masterstation 11 muss, wenn ihr die tatsächliche ID von Anfang an zugeordnet wird, den Schalter 181 in der Station mit dem Anschluss B nach dem Senden des Tokenpakets verbinden, zum Schalten und Empfangen des gesendeten Tokenpakets, das zirkulierie.
  • Durch das Schaltverfahren sendet die Masterstation 11 einen Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID auf den Übertragungspfad 15 aus, als ein Typ von Datenpaket, wie in 22 dargestellt, während die Schalter 181 bis 184 in allen Stationen 11 bis 14 mit den Anschlüssen B verbunden sind. Der Befehl 221 zum Setzen der tatsächlichen ID wird ausgesendet, um die tatsächliche ID einer Empfangsstation auf „0x01" zu setzen. Da alle Stationen 11 bis 14 auf dem Übertragungspfad 15 als Empfangsstationen festgelegt sind, und alle Schalter 181 bis 184 mit den Anschlüssen B verbunden sind, wird der Befehl zum Setzen der tatsächlichen ID, der momentan ausgesendet wird, nur von der Slavestation 12 empfangen, welche eine Station ist, die auf die Masterstation 11 folgt, um nicht zu den Stationen 1 auf der Stromabwärtsseite der Slavestation 12 übertragen zu werden. Demzufolge führt nur die Slavestation 12 das Bearbeiten gemäß dem empfangenen Befehl 221 zum Setzen der tatsächlichen ID durch, so dass „0x01" in ihr fest als eine tatsächliche ID gesetzt wird (siehe 22). Ein Verfahren wie in 22 dargestellt wird nachfolgend ein Verfahren zum Senden eines Befehls zum Setzen einer tatsächlichen ID genannt. Die Station 1, in der der Schalter 18 mit dem Anschluss B verbunden ist, unter Verwendung des momentanen Tokenpakets zum Schalten (alle Stationen 11 bis 14 in dieser Beschreibung), verbindet den Schalter 18 mit dem Anschluss A nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne.
  • Die Masterstation 11 sendet einen Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID aus und beurteilt dann, ob der Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID nach Umlauf um den Übertragungspfad 15 wieder zurückkommt oder nicht. Da der Befehl zum Setzen einer tatsächlichen ID nicht zu den Stationen 1 auf der Stromabwärtsseite der Slavestation 12 übertragen wird, wird er nicht an die Masterstation 11 zurückgegeben. Die Masterstation 11 nimmt, wenn der Befehl 221 zum Senden einer tatsächlichen ID, der von ihr selber ausgesendet wurde, innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nicht zurückkehrt, an, dass der Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID von einer der Slavestationen 12 bis 14 empfangen wurde und wartet auf eine Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID, die von einer Slavestation 1 übertragen wird. In dem Fall bestimmt die Masterstation 11 eine Sendestation unter Verwendung der tatsächlichen ID („0x01") und sendet ein Tokenpaket für asynchrone Datenkommunikation, in dem die Masterstation 11 als Empfangsstation bezeichnet ist, auf den Übertragungspfad 15, damit die Slavestation 1, in der die tatsächliche ID gesetzt wurde, die Bestätigung des Setzens der tatsächlichen ID übertragen kann. Im Tokenpaket für asynchrone Daten kann, wenn die Masterstation 11 eine anfängliche ID („0x3E") hat, die denjenigen der Slavestationen 12 bis 14 gemein ist, die Masterstation 11 als die Empfangsstation festgelegt werden unter Verwendung der gemeinsamen anfänglichen ID. Wenn die Masterstation 11 von Anfang an eine tatsächliche ID hat, kann andererseits die Masterstation 11 als die Empfangsstation festgelegt werden unter Verwendung der tatsächlichen ID („0x00").
  • Die Slavestation 12 , in der die tatsächliche ID („0x01") gesetzt ist, sendet, wenn Datenübertragung durch ein Tokenpaket für asynchrone Daten ermöglicht ist, eine Bestätigung für das Setzen einer tatsächlichen ID, die anzeigt, dass die tatsächliche ID korrekt gesetzt ist, als ein Datenpaket. Die Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID wird von der Station 1 empfangen, die eine anfängliche ID „0x3E" oder eine tatsächliche ID „0x00" hat. Obwohl die Bestätigung des Setzens der tatsächlichen ID auch von den anderen Slavestationen 1 empfangen wird, die die anfängliche ID haben (die Slavestation 13 und 14 zum gegenwärtigen Zeitpunkt), wenn die Masterstation 11 die gemeinsame anfängliche ID hat, übt deren Inhalt keinen nachteiligen Effekt aus, weil sie nur von der Masterstation 11 interpretiert werden. Wenn die Masterstation 11 die Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID von der Slavestation 12 , wie oben beschrieben, empfängt, wird erkannt, dass die tatsächliche ID „0x01" korrekt in irgendeiner der Slavestationen 1 gesetzt wurde. Dieses Verfahren wird nachfolgend ein Verfahren zur Bestätigung einer tatsächlichen ID genannt. Die Masterstation 11 erkennt, wenn sie keine Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID erhält, dass die tatsächliche ID nicht korrekt in irgendeiner der Slavestationen 1 gesetzt wurde. In diesem Fall werden die oben genannten Schaltverfahren bis Verfahren zur Bestätigung der tatsächlichen ID im Kommunikationsnetzwerk wiederholt.
  • Wenn die Masterstation 11 die oben genannte Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID erhält, wird der nachfolgende Schaltprozess im Kommunikationsnetzwerk ausgeführt. Die Masterstation 11 ermittelt zunächst eine tatsächliche ID, die momentan zu setzen ist. Die momentan zu setzende tatsächliche ID wird so ausgewählt, dass sie nicht mit der vorher gesetzten tatsächlichen ID („0x01") überlappt. Die Masterstation inkrementiert z.B. die vorher gesetzte tatsächliche ID, um die momentan zu setzende tatsächliche ID auszuwählen. Wenn diesem Verfahren zur Auswahl gefolgt wird, ist die tatsächliche ID, die nachfolgend gesetzt wird, „0x02".
  • Die Masterstation 11 erzeugt dasselbe Tokenpaket zum Schalten wie oben beschrieben und sendet das erzeugte Tokenpaket auf den Übertragungspfad 15 aus, nachdem die tatsächliche ID ausgewählt wurde. Auch im momentanen Tokenpaket zum Schalten werden sowohl eine Sendestation als auch eine Empfangsstation festgelegt unter Verwendung der anfänglichen ID („0x3E"). Der Schalter 18 in der Station 1, die die anfängliche ID hat (die Schalter 181 , 183 und 184 in den Stationen 11 , 13 und 14 in dieser Beschreibung) wird daher auf dem Übertragungspfad 15 mit dem Anschluss D verbunden, wie in 23 dargestellt. Der Schalter 182 in der Station 12 bleibt mit dem Anschluss A verbunden, weil die tatsächliche ID darin gesetzt ist.
  • Während die Schalter 181 , 183 und 184 in den Stationen 11 , 13 und 14 mit den Anschlüssen B durch den Schaltprozess verbunden werden, sendet die Masterstation 11 den Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID auf den Übertragungspfad 15 aus, wie in 24 dargestellt. Der Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID wird ausgesendet, um eine tatsächliche ID einer vorbestimmten Empfangsstation auf „0x02" zu setzen. Da die Stationen 11 , 13 und 14 auf dem Übertragungspfad 15 als Empfangsstationen bestimmt sind und der Schalter 182 mit dem Anschluss A verbunden ist, wird der Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID, der momentan ausgesendet wurde, nur von der Slavestation 13 empfangen, durch die Slavestation 12 , um nicht zu den Stationen 1 auf der Stromabwärtsseite der Slavestation 13 übertragen zu werden. Demzufolge führt nur die Slavestation 13 das Verfahren durch, das dem empfangenen Befehl 221 zum Setzen einer ID entspricht, so dass „0x02" darin fest als eine tatsächliche ID gesetzt wird (siehe 24). Die Station 1, in der der interne Schalter 18 mit dem Anschluss B verbunden ist, unter Verwendung des momentanen Tokenpakets zum Schalten (die Stationen 11 , 13 und 14 in dieser Beschreibung), verbindet den Schalter 18 mit dem Anschluss A nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne.
  • Die Masterstation 11 beurteilt, ob der Befehl zum Setzen einer tatsächlichen ID, der von ihr selbst ausgesendet wurde, nach Umlauf um den Übertragungspfad 15 zurückkehrt. Da der momentane Befehl zum Setzen einer tatsächlichen ID aber nicht zurückkehrt, wartet die Masterstation 11 auf eine Bestätigung des Setzens der tatsächlichen ID, die von der Slavestation 1 übertragen wird, die den Befehl zum Setzen einer tatsächlichen ID erhalten hat. In dem Fall bestimmt die Masterstation 11 eine Sendestation unter Verwendung der tatsächlichen ID („0x02"), damit die Slavestation 1, in der die tatsächliche ID momentan gesetzt wird, die Bestätigung des Setzens der tatsächlichen ID übertragen kann, und sendet auf den Übertragungspfad 15 das Tokenpaket für asynchrone Daten, in dem die Masterstation 11 als eine Empfangsstation bestimmt ist.
  • Die Slavestation 13 , in der die tatsächliche ID („0x02") gesetzt wurde, sendet, wenn durch das Tokenpaket für asynchrone Daten Datenübertragung ermöglicht ist, die Bestätigung des Setzens der tatsächlichen ID als ein Datenpaket aus. Die Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID wird nur von der Masterstation 11 wie oben beschrieben empfangen und interpretiert, so dass festgestellt wird, dass die tatsächliche ID „0x02" in irgendeiner der Slavestationen 1 korrekt gesetzt wurde (ein Verfahren zur Bestätigung einer tatsächlichen ID). Wenn die Masterstation 11 die Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID nicht wie oben beschrieben empfängt, werden das obige Schaltverfahren bis Verfahren der Bestätigung der tatsächlichen ID im Kommunikationsnetzwerk wiederholt.
  • Wenn die Masterstation 11 die oben genannte Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID empfängt, wird das nachfolgende Schaltverfahren auf das Verfahren der Bestätigung einer tatsächlichen ID im Kommunikationsnetzwerk ausgeführt. Die Masterstation 11 bestimmt zunächst eine momentan zu setzende tatsächliche ID. Die tatsächliche ID, die momentan gesetzt werden soll, wird so ausgewählt, dass sie nicht mit den tatsächlichen IDs („0x01" und „0x02") überlappt, die vorher gesetzt wurden. Die Masterstation 11 inkrementiert z.B. die tatsächliche ID „0x02", die vorher gesetzt wurde, um eine tatsächliche ID „0x03" auszuwählen, die momentan zu setzen ist. Wie aus dem Vorangehenden ersichtlich ist, wird die tatsächliche ID „0x03" fest in der Slavestation 14 gesetzt.
  • Wenn die Masterstation 11 die obige Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID erhält, wird das nachfolgende Verfahren des Schaltens auf das Verfahren der Bestätigung einer tatsächlichen ID im Kommunikationsnetzwerk ausgeführt. Die Masterstation 11 bestimmt zunächst eine tatsächliche ID, die momentan zu setzen ist. Die momentan zusetzende tatsächliche ID wird so ausgewählt, dass sie nicht mit den tatsächlichen IDs („0x01", „0x02" und „0x03") überlappt, die vorher gesetzt wurden. Die Masterstation 11 inkrementiert z.B. die tatsächliche ID „0x03", die vorher gesetzt wurde, um eine momentan zu setzende tatsächliche ID „0x04" auszuwählen.
  • Die Masterstation 11 erzeugt dasselbe Tokenpaket zum Schalten wie oben beschrieben und sendet das erzeugte Tokenpaket auf den Übertragungspfad 15 aus, nach der Auswahl der momentan zu setzenden tatsächlichen ID. Auch im momentanen Tokenpaket zum Schalten werden sowohl eine Sendestation als auch eine Empfangsstation festgelegt unter Verwendung einer anfänglichen ID („0x3E"). Daher wird der Schalter 18 in der Station 1, die die anfängliche ID hat (der Schalter 181 in der Station 11 in dieser Beschreibung) auf den Übertragungspfad 15 mit dem Anschluss B verbunden, wie in 25 dargestellt. Die Schalter 182 bis 184 in den Stationen 12 bis 14 bleiben mit den Anschlüssen A verbunden, weil die tatsächlichen IDs darin gesetzt sind.
  • Während der Schalter 181 in der Station 11 mit dem Anschluss B durch das Schaltverfahren verbunden ist, sendet die Masterstation 11 den Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID auf den Übertragungspfad 15 aus, wie in 26 dargestellt. Der Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID wird ausgesendet, um eine tatsächliche ID einer vorbestimmten Empfangsstation auf „0x04" zu setzen. Da die Station 11 auf dem Übertragungspfad 15 als eine Empfangsstation bestimmt wird und die Schalter 182 bis 184 mit den Anschlüssen A verbunden sind, wird der Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID, der momentan ausgesendet wird, nur von der Masterstation 11 durch die Slavestationen 12 bis 14 empfangen. Demzufolge führt nur die Masterstation 11 das Verfahren gemäß dem empfangenen Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID durch, so dass „0x04" in ihr als eine tatsächliche ID gesetzt wird (siehe 26). Die Station 1, in der der Schalter 18 mit dem Anschluss B verbunden ist, unter Verwendung des momentanen Tokenpakets zum Schalten (die Station 11 in dieser Beschreibung), verbindet den Schalter 18 mit dem Anschluss A nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne.
  • Die Masterstation 11 beurteilt, ob der Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID, der von ihr selber ausgesendet wurde, nach Umlauf um den Übertragungspfad 15 zurückkehrt. Die Masterstation 11 erkennt, dass die tatsächlichen IDs in allen Stationen 1, die im Kommunikationsnetzwerk untergebracht sind, fest gesetzt sind, weil der Befehl 221 zum Setzen einer tatsächlichen ID zurückkehrt, um das Setzen der tatsächlichen IDs zu vervollständigen (siehe 27). Im Kommunikationsnetzwerk werden danach z.B. isochrone Datenkommunikation oder Ähnliches, das in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, hergestellt.
  • Wie im Vorangehenden beschrieben, ist es möglich, wenn das Tokenpaket zum Schalten und der Befehl zum Setzen einer tatsächlichen ID wiederholt übertragen werden, automatisch die tatsächlichen IDs in den Stationen von der Station, die auf die Masterstation 11 folgt, bis zur Station auf der Stromabwärtsseite (die Slavestationen 12 , 13 und 14 und die Masterstation 11 in dieser Reihenfolge) zu setzen.
  • 28 ist ein Blockdiagramm, das die Strukturen einer Vorrichtung 16 zur Durchführung des Setzens/der Analyse von Tokenpaketen und den Schalter 181 in der Masterstation 11 zeigt, die in der 19 abgebildet ist, und die Strukturen der Analysedurchführungsvorrichtungen 172 bis 174 und die Schalter 182 bis 184 in den Slavestationen 12 bis 14 , die in 19 abgebildet sind. Die Vorrichtung 16 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen unterscheidet sich von den Analysedurchführungsvorrichtungen 172 bis 174 darin, dass sie eine Funktion zum Aussenden von Tokenpaketen hat. Es wird vorher bemerkt werden, dass die Funktion zum Aussenden von Tokenpaketen nicht in 28 dargestellt ist.
  • In 28 umfasst jede der Vorrichtungen 16 zur Durchführung des Sendens/der Analyse von Tokenpaketen und der Analysedurchführungsvorrichtungen 172 bis 174 eine Speichervorrichtung 281, einen Sende- und Empfangssteuerteil 282 und einen Paketerkennungsteil 283. Obwohl die Speichervorrichtung 281 anfänglich eine anfängliche ID („0x03E") speichert, speichert sie eine tatsächliche ID, die von der Masterstation 11 durch das oben genannte Setzen von tatsächlichen IDs gespeist wird. Der Paketerkennungsteil 283 erkennt ein spezielles Muster, das in einem Tokenpaket enthalten ist (ein Tokenpaket zum Schalten z.B.), das während jeder vorbestimmten Zeitspanne von der Masterstation 11 ausgesendet wird, und erkennt einen Befehl zum Setzen einer tatsächlichen ID. Der Sende- und Empfangssteuerteil 282 in der Station empfängt einen Befehl zum Setzen einer tatsächlichen ID und überträgt eine Bestätigung des Setzens einer tatsächlichen ID, während ein Takt der Station mit einem Takt der Masterstation 11 auf der Basis des besonderen Musters synchronisiert wird, das durch den Paketerkennungsteil 283 erkannt wurde. Dies stellt die Synchronisation zwischen den Takten aller Stationen 11 bis 14 und einen Takt des Kommunikationsnetzwerks her.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben und dargestellt wurde, kann klar verstanden werden, dass diese nur zur Darstellung und als Beispiel dient ' und nicht als Begrenzung genommen werden darf, wobei der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nur durch die Ausdrücke der angehängten Ansprüche begrenzt wird.

Claims (4)

  1. Kommunikationsnetzwerk, in dem eine Mehrzahl von Stationen (11 , 12 , 13 , 14 ) miteinander durch einen schleifenförmigen Übertragungspfad (15) verbunden sind, wobei irgendeine der Mehrzahl von Stationen als Masterstation (11 ) fungiert, und asynchrone Datenkommunikation, die asynchrone Daten betrifft, die keine Echtzeiteigenschaften erfordern, und isochrone Datenkommunikation, die isochrone Daten betrifft, die Echtzeiteigenschaften erfordern, hergestellt werden können, worin erste Identifikatoren jeder der Mehrzahl von Stationen, die mit dem Netzwerk verbunden sind, eindeutig und fest zugeordnet werden und verwendet werden, um Stationen zum Senden und Empfangen asynchroner Daten zu identifizieren, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Identifikatoren dynamisch der Mehrzahl von Stationen zugeordnet und aktualisiert werden, um Stationen zum Senden und Empfangen isochroner Daten zu identifizieren, wobei diese zweiten Identifikatoren nicht eindeutig sind, wobei die zweiten Identifikatoren dynamisch der Mehrzahl von Stationen durch asynchrone Kommunikation zugewiesen oder aktualisiert werden, die jeder Station ihren zweiten Identifikator mitteilt, die Masterstation (11 ) auf diesen Übertragungspfad (15) für jeden vorbestimmten Zeitraum ein Tokenpaket für isochrone Daten (41) aussendet, in dem ein zweiter Identifikator, der eine Sendestation (11 , 12 , 13 , 14 ) identifiziert, die die isochronen Daten überträgt, und ein zweiter Identifikator, der mindestens eine Empfängerstation (11 , 12 , 13 , 14 ) identifiziert, die die iso chronen Daten empfängt, zugewiesen werden, wenn die isochrone Datenkommunikation hergestellt werden soll, so dass eine oder mehr Stationen (11 , 12 , 13 , 14 ) dazu bestimmt werden können, die isochronen Daten zu empfangen, und jede der Stationen die zweiten Identifikatoren in dem Tokenpaket für isochrone Datenkommunikation, die über den Übertragungspfad empfangen wurden, analysiert, ein darin enthaltenes Datenpaket auf den Übertragungspfad aussendet, wenn der zweite Identifikator, der eine Sendestation (11 , 12 , 13 , 14 ) identifiziert, mit dem zweiten Identifikator, der der Station zugewiesen ist, übereinstimmt, und das isochrone Datenpaket, das auf den Übertragungspfad ausgesendet wurde, empfängt, wenn der zweite Identifikator, der eine Empfangsstation (11 , 12 , 13 , 14 ) identifiziert, mit dem zweiten Identifikator, der der Station zugewiesen wurde, übereinstimmt.
  2. Kommunikationsnetzwerk gemäß Anspruch 1, worin, wenn die isochronen Daten, die von der Sendestation (11 , 12 , 13 , 14 ) übertragen werden, von der Mehrzahl von Empfangsstationen (11 , 12 , 13 , 14 ) in der isochronen Datenkommunikation empfangen werden, nur eine Empfangsstation (11 , 12 , 13 , 14 ) der Mehrzahl von Empfangsstationen (11 , 12 , 13 , 14 ) auf den Übertragungspfad (15) ein Antwortsignal (71) aussendet, zur Steuerung der Übertragung der isochronen Daten durch die Sendestation (11 , 12 , 13 , 14 ) und/oder zum Anzeigen der Bestätigung der isochronen Datenkommunikation durch die Empfangsstation (11 , 12 , 13 , 14 ).
  3. Kommunikationsnetzwerk gemäß Anspruch 2, worin die nur eine Empfangsstation (11 , 12 , 13 , 14 ) durch die asynchrone Datenkommunikation festgesetzt wird.
  4. Kommunikationsnetzwerk gemäß Anspruch 1, worin, wenn die isochronen Daten, die von der Sendestation (11 , 12 , 13 , 14 ) übertragen werden, von der Mehrzahl der Empfangsstationen (11 , 12 , 13 , 14 ) in der isochronen Datenkommunikation empfangen werden, die Mehrzahl von Empfangsstationen (11 , 12 , 13 , 14 ) jeweils auf den Übertragungspfad (15) Antwortsignale (71) aussenden, zur Steuerung der Übertragung der isochronen Daten durch die Sendestation (11 , 12 , 13 , 14 ) und/oder zum Anzeigen der Bestätigung der isochronen Datenkommunikation durch die Empfangsstation (11 , 12 , 13 , 14 ), und die Sendestation (11 , 12 , 13 , 14 ) nur das Antwortsignal (71) empfängt, das von der nur einen Empfangsstation (11 , 12 , 13 , 14 ) der Mehrzahl von Empfangsstationen (11 , 12 , 13 , 14 ) ausgesendet wurde.
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