DE2045445A1 - Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Binar Datenübertragung über ge schlossene Schleifenleitungen - Google Patents

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH

Böblingen, den 10. August 1970 ker-rz

Anmelderini international Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: Docket CA 969 001

Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Binär-Datenübertragung

über geschlossene Schleifenleitungen - \

JDie Erfindung betrifft ein Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Binär-Datenübertragung in einem eine Zentrale und mindestens eine Außenstelle mit mindestens einer Endstelle aufweisenden übertragungssystem, in dem eine oder mehrere geschlossene Schleifenleitungen von der Zentrale ausgehen, eine Außenstelle oder in Serie mehrere Außenstellen erfassen und zur Zentrale zurückkehren.

Datensammel- und -Verteilungssysteme können entweder mit parallelem oder seriellem Aufbau ausgelegt werden. Parallelarbeitende Systeme haben manche Vorteile, jedoch macht ihre Kompliziertheit und die bei ihnen gegebene begrenzte Reichweite bei % höheren Bitgeschwindigkeiten von ca. 500 000 pro Sekunde ihre Verwendung ohne zwischengefügte Signalverstärker ungeeignet für die industrielle oder andere Datenübertragung, bei denen große Mengen von Daten anfallen.

Seriell aufgebaute Systeme sind weniger kompliziert, weil sie keine Schaltnetzwerke benötigen. Signalverstärker können gegf. .bei den einzelnen Außenstellen angeordnet werden. Weitere Zwischengefügte Verstärker sind nicht notwendig, wenn die Entfernung zwischen den einzelnen Außenstellen nicht übermäßig groß ist. Weil sich die Verbindungen von Außenstelle zu Außenstelle erstrecken, kann ein größeres geographisches Gebiet ohne zwi-

109821/1250

— ο _

schengefügte zusätzliche Verstärker bedient werden, wie sie im Falle des parallelen Aufbaues bei der genannten Bitgeschwindigkeit zwingend wären.

Seriell ausgelegte Systeme entsprechend dem Stande der Technik benutzen entweder Zeit- oder Frequenzmultiplexverfahren, jedoch bietet das Zeitmultiplexverfahren gegenüber dem Frequenzmultiplexverfahren gewisse Vorteile und hat somit eine weite Verbreitung gefunden.

P Seriell aufgebaute Systeme benötigen keine Schaltnetzwerke für die Verbindungen zwischen den einzelnen Außenstellen und der Zentrale, jedoch muß die sogenannte Polling-Technik, d.h. ein einzelnes Abfragen, in der einen oder anderen Form angewandt werden, um den Verkehr über einen gemeinsamen Kanal zu steuern. Verschiedene Polling-Verfahren sind möglich, wobei die einen in Abhängigkeit vom Aufbau der gesamten Anlage ,und den Datenübertragungsgeschwindigkeiten der über einen gemeinsamen Kanal verbundenen einzelnen Außenstellen besser geeignet sind als andere. Grundsätzlich ruft die Zentrale zur Datenübertragung eine bestimmte Außenstelle unter Verwendung einer zugeordneten Adresse auf und ermöglicht die Verbindung zwischen der betreffenden

fc Außenstelle und der Zentrale durch Adressierung und Durchgabe von Steuerinformationen, mit deren Hilfe die Außenstelle entweder in den Stand versetzt wird oder gezwungen wird zu antworten. So aufgebaute Systeme entsprechend dem Stande der Technik arbeiten zufriedenstellend, wenn Außenstellen mit niedriger Datengeschwindigkeit verwendet werden, wenn jeweils geringe Datenmengen erwartet werden oder wenn automatisches Senden und Empfangen bei der übertragung geringer Datenkapazität verwendet wird. Die dem Stande der Technik entsprechenden Systeme sind jedoch unzufriedenstellend,wenn große Datenmengen durch die Außenstellen zu verarbeiten sind und diese selbst mit relativ großen Geschwindigkeiten arbeiten, wie dies bei industriellen Datenübertragungssystemen unterstellt werden muß. Bei solchen Systemen versuchen zuweilen viele Bedienungspersonen gleichzei-

Docket CA 969 001 1 0 9 8 2 1 / 1 2 S 0

tig Daten über ihre Außenstelle einzugeben, die zwar selbst eine verhältnismäßig große Arbeitsgeschwindigkeit aufweist, aber mit Verzögerungen arbeitet, die nicht zumutbar sind. Jeder Bedienungsperson sollte es soerscheinen, als wäre ihre Außenstelle jederzeit mit der Zentrale betriebsbereit verbunden und als würden die Datenübertragungen so schnell durchgeführt, wie die Daten über Tastaturen oder ähnliche Einrichtungen eingegeben werden.

Ein übertragungsverfahren, das diesem gesteckten Ziel bereits | nahekommt,ist mit der Patentanmeldung P 20 OO 698.4 angegeben worden. Dabei werden zusammenhängend Kanälrahmenblöcke übertragen, die außer einem Startbyte, mehreren Adressbytes-, einem Steuerbefehlsbyte, einem Datenbyte mehrere Synchronisierungsbytes aufweisen. Das Verhältnis von Nutz-Datenbits zu den insgesamt pro Kanalrahmenblock übertragenen Bits ist dabei noch ungünstiger, als beim vorliegenden verbesserten Verfahren, gemäß dem anstelle von langen Kanalrahmenblöcken relativ kurze Informationsabschnitte zeitmultiplex übertragen werden, bei denen das Verhältnis von Nutzbits zu sonstigen Betriebsbits wesentlich günstiger ist und keine Bedienungswartezeiten erscheinen.

¹ cll. v'y-m^uim^ ■

Diese Aufgabe wird?durch ein Verfahren gelöst, das durch die Kombination der folgenden Merkmale gekennzeichnet ist:

a) Mindestens eine der vorgesehenen Endstellen in den Außenstellen ist zur Dateneingabe eingerichtet.

b) Es erfolgt eine kontinuierliche Aussendung von Informationsabschnitten vorgegebener, konstanter Länge durch die Zentrale über die Schleifenleitung und der Rückempfang dieser Informationsabschnitte in der Zentrale.

c) Mindestens ein Bit jedes Informationsabschnittes dient zur Besetztkennzeichnung, wenn der betreffende Informationsabschnitt durch zu übertragende Nachrichtendaten oder Steuersignaldaten besetzt wird; noch nicht besetzte Informationsabschnitte

109821/125

Docket CA 969 001

stehen zur Einsetzung von zur Zentrale zu übertragenden Nachrichten- oder Steuersignaldaten zur Verfügung, wohingegen als besetzt gekennzeichnete Informationsabschnitte für diese übertragungsrichtung gesperrt sind.

d) Ein durch eine Außenstelle aufgenommener, als frei erkannter Informationsabschnitt kann durch eine dieser Außenstelle zugehörige Endstelle mit Nachrichten- oder Steuersignaldaten, die zur Zentrale zu übertragen sind, besetzt werden; dazu

™ werden neben der Besetztkennzeichnung die zu übertragenden Informationsdaten in die dafür vorbestimmten Bits und in ein weiteres vorbestimmtes Feld von mindestens einem Bit die Adresse der Endstelle eingesetzt, aus der die zu übertragenden Informationen kommen.

e) In allen zur Eingabe eingerichteten Endstellen sind Anforderungsorgane vorgesehen, mit deren Hilfe in einem frei empfangenen, zu besetzenden Informations abschnitt ^y oyebunerifallu* ein Anforderungssignal und die Adresse der rufenden Endstelle eingesetzt wird und der Zentrale mit diesem Informationsabschnitt mitgeteilt wird, welche Endstelle eine Verbindung mit der Zentrale nachsucht.

fe f) Die Eingabeorgane der zur Eingabe eingerichteten Endstellen bleiben solange gesperrt, bis ein mit einem Durchführungssignal und der Enstellenadresse gefüllter Informationsabschnitt durch die der rufenden Endstelle zugehörige Außenstelle aufgenommen und der Endstelle als Antwort auf das Anforderungssignal zur Verfügung gestellt wird.

Eine weitere Ausgestaltung dieses Verfahrens sowie Schaltungs- - anordnungen zur Durchführung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

109821/1250

Docket CA 969 001

204544a

Fig. l ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaues eines Datenübertragungssystems nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild, das die Sperrvorkehrungen entsprechend der Erfindung darstellt und

Fig. 4 die schematische Darstellung eines verwendeten Informationsabschnittes . I

Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält ein solches Datenübertragungssystem eine Zentrale mit einem Konzentrator 2 und eine Vielzahl von Außenstellen ASl bis ASn. Jede dieser Außenstellen bedient mindestens eine der Endstellen, die mit dem Anfangs-Buchstaben E bezeichnet sind. So bedient z.B. die Außenstelle AS3 eine einzige Endstelle Ξ3, wohingegen die Außenstelle ASl drei Endstellen EIa, EIb und Eic aufweisen möge und die AußenstellenAS2 und ASn deren je zwei. Ein Übertragungskanal verbindet die Außenstellen und die Zentrale wie dargestellt in einer geschlossenen Schleife.

Der Konzentrator 2, der über eigene Datenverarbeitungsraöglichkeiten verfügt, weist Einrichtungen zur seriellen übertragung von Informationsabschnitten an die erste nachgeschaltete Außenstelle ASl in der Schleife auf. Dabei wird bei der Einteilung der Informationsabschnitte die bereits bekannte sogenannte Zeitmultiplextechnlk angewandt. Das gewählte Beispiel für die Einteilung der Informationsabschnitte wird noch in Einzelheiten erläutert; vorerst möge genügen festzustellen, daß jeder Informationsabschnitt entweder frei sein kann, wobei er die Möglichkeit hat, aus einer Außenstelle Daten aufzunehmen, oder daß er besetzt und nicht mehr verfügbar ist.

Jede einzelne Außenstelle ASi bis ASn besitzt Einrichtungen zur Aufnahme und Analyse der einzelnen Informationsabschnitte, die Docket ca 969 ooi 109821/1250

über die Schleife übertragen werden, wobei jede einzelne Außenstelle den Informationsinhalt der Informationsabschnitte gegebenenfalls vor der Weiterübertragung an die nächste Station innerhalb der Schleife abändern kann; die nächste Station kann entweder eine nachfolgende Außenstelle oder, wie im Falle der Außenstelle ASn, der Konzentrator 2 sein. Vorzugsweise werden die Schaltkreise zur Aufnahme, Analyse, Abänderung und Weiterübertragung räumlich in Unterzentralen bildenden Steuereinheiten Sl, S2, S3 und Sn angeordnet, deren jede Außenstelle eine aufweist.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel möge jede einzelne Endstelle EIa bis Enb eine Eingabe/Ausgabeschreibmaschine und alle Endstellen der einzelnen Außenstellen parallel mit der Steuereinheit der betreffenden Außenstelle verbunden sein. Z.B. umfaßt die Außenstelle AS2 die Steuereinheit S2 und die Endstellen E2a und E2b.

Alle Endsteilen EIa bis Enb können in das System Daten über die Steuereinheit der entsprechenden Außenstelle eingeben und können ebenfalls durch den Konzentrator 2 übertragene Daten schreiben. Es liegt jedoch auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß einzelne Endstellen nur Ausgabemöglichkeiten aufweisen.

Alle Endstellen EIa bis Enb weisen je eine Anforderungstaste 6 gemäß Fig. 3 auf, die zur Einsetzung eines Anforderungssignals in einen freien Informationsabschnitt dient, der in die Außenstelle einläuft, nachdem die Anforderungstaste 6 gedrückt worden ist. Dabei wird nach Möglichkeit das Anforderungssignal in den ersten nach einem Anforderungstastendruck durch die Außenstelle aufgenommenen Informationsabschnitt eingesetzt.

Die einseinen Endstellen EIa bis Enb sind des weiteren mit Verri@g©lungseinrichtungen ausgestattet, nämlich einer mechanischen Tastaturversriegelung 8 und Verriegelungsschaltkreisen 10. Wie

DoÄet CA 969 001 1 0982 1/1250

"~ 7 ■"

noch im einzelnen beschrieben werden wird, verhindern diese Verriegelungseinrichtungen die Eintastung von Daten in das System, nachdem zwar die Anforderungstaste 6 betätigt worden ist, durch die Außenstelle aber noch nicht das für die rufende Endstelle bestimmte Durchführungssignal vom Konzentrator 2 als Antwort auf das Anforderungssignal der Anforderungstaste 6 aufgenommen worden ist. Die Verriegelung wird entriegelt, wenn die Außenstelle das entsprechende Durchführungssignal erhalten hat und die Endstelle dann Daten in das System eingeben kann.'

Es wird unterstellt, daß das beschriebene Schleifen-Datenüber- " tragungssystem zu einem sehr großen Datenübertragungssystem gehört, das seinerseits eine große Zahl von Endstellen aufweist, die in mehreren geschlossenen Schleifen ähnlich der bisher beschriebenen zusammengefaßt sind. Die Konzentratoren der einzelnen Schleifen sind Über Datenübertragungsleitungen 12, 14 und 16 hoher Arbeitsgeschwindigkeit mit einem zentralen Rechner 18 verbunden, der anfallende Datenverarbeitungsoperationen durchführt. Dabei kann jeder Konzentrator, auch der Konzentrator 2, bereits mehrere Schleifen bedienen. Für die Erklärung des vorliegenden Falles ist es jedoch ausreichend, eine solche Schleife und ihren Betrieb zu beschreiben, da alle anderen Schleifen im System in ähnlicher Weise funktionieren. |

Die Schleife weist am Konzentrator 2 ein Sendeende und ein Empfangsende auf, und die Durchflußrichtung der Informationsabschnitte vom Sendeende zum Empfangsende ist durch Pfeile in Fig. 1 gekennzeichnet. Für jeden einzelnen übertragenen Informationsabschnitt wird im Konzentrator 2 eine entsprechende Markierung festgehalten. Wenn dann ein Informationsabschnitt am Empfangsende einläuft, werden seine Daten mit den Daten des ausgesendeten Empfangsabschnittes mit Hilfe der Markierung verglichen. Frei ausgesandte und belegt zurückkommende Informationsabschnitte sind jeweils durch eine der Endstellen EIa bis Enb mit einem Zeichen besetzt worden. Wenn ein Informationsabschnitt mit einem Anforderungssignal in den Konzentrator 2 einläuft, stellt dieser den Stand eines VerbindungsZählers fest

Dockst c* 969 cm 109821/1250

und überträgt ein Durchführungssignal an die Endstelle, von der das Anforderungssignal herkam, vorausgesetzt, daß noch eine Verbindung für diese Endstelle verfügbar ist. Alle Zeichendaten, die über das Empfangsende der Schleife in den Konzentrator 2 einlaufen, werden in einem Nachrichtenpuffer gespeichert. Nach Beendigung einer vollständigen Nachricht wird dieser Puffer zur Übertragung über die mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Leitung 12 zum zentralen Rechner 18 veranlaßt.

»Obwohl in der Fig. 1 nur acht Endstellen dargestellt sind, kann jede einzelne Schleife wesentlich mehr, nämlich bis zu 64 Endstellen enthalten, wobei einzelnen von ihnen eine Vorrangigkeit gegenüber den anderen zugeordnet werden kann. So können beispielsweise die Daten in der Schleife mit einer Geschwindigkeit von 2400 Baud umlaufen, und jeder Informationsabschnitt kann 16 Bits enthalten, wie schematisch in Fig. 4 dargestellt. Unter Umständen kann zur Erreichung einer besonders hohen Leistung eine Schleife nur eine begrenzte Anzahl von Endstellen enthalten(z.B. 11), und eine wiederum kleinere Zahl (z.B. 5) von diesen kann nur für die Ausgabe vorgesehen sein, nämlich z.B. das Ausdrucken der durch den Konzentrator 2 gesendeten Nachrichten.

Der Konzentrator 2 steuert den Zugriff der Endstellen, wie noch beschrieben werden soll, und die einzelnen Endstellen dürfen nur Nachrichten übertragen, wenn ihnen eine Verbindung zugeordnet wird. Der Konzentrator 2 ordnet die Verbindungen unter Beachtung gewisser Vorrangigkeiten und entsprechend der Betriebsrichtung zu, je nachdem ob es sich um eine Eingabe oder eine Ausgabe handelt. Der Konzentrator 2 kann auch den einzelnen ' Endstellenarten die zur Verfügung stehenden Verbindungen in verschiedener Häufigkeit zuordnen, wenn dies notwendig ist. Da die Endstellen EIa bis Enb ungepuffert und asynchron arbeiten sollen, besteht die Möglichkeit, da3 die Dateneingabe von einer bestimmten Endstelle zeitweise blockiert sein kann, weil diese Endstelle einfach gerade keine freien Informationsab-

Docket CA 969 001 109821/1250

2045446

schnitte auf der Schleife findet. Dann ist der Betrieb "überzogen". Der Konzentrator 2 kann die Wahrscheinlichkeit des Überziehens bis zu einem gewissen Grade gering halten.

Um dies zu erreichen, kann der Konzentrator 2 aufgrund der Durchgabe zeitparameter (d.h. der notwendigen Zeit für die Übertragung einer vom Rechner 18 für eine der Endstellen aufgenommenen Nachricht) ,, der Zugriffszeit (Zeit vom Aussenden eines Anforderungssignals seitens einer Endstelle bis zum Einlaufen des Durchführungssignals) , der Überziehungswahrscheinlichkeit und der , Nachrichtenpufferung im eigenen Speicher Entscheidungen treffen. *

Damit wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine höhe Leitungsausnutzung durch die asynchron arbeitenden Endstellen mit Geschwindigkeiten erreicht, die innerhalb weiter Grenzen variieren.

Zum Zwecke einer besseren Erklärung der Erfindung soll der Aufbau eines Informationsabschnittes anhand der Fig. 4 kurz erläutert werden. Wie bereits genannt wurde, soll jeder Informationsabschnitt z.B. 16 Bits enthalten. Gemäß Fig. 4 sind diese Bits von O bis 15 durchgezählt. Diesen 16 Bits können die folgenden Aufgaben zugeordnet werden:

Bit O ist das Statusbit des Informationsabschnittes. Wenn | dieses Bit eine 1 enthält, dann ist der Abschnitt besetzt, d.h. er enthält Informationen. Wenn es eine O enthält, dann ist der Abschnitt frei und für die Endstellen verfügbar.
Bits 1-6 enthalten gegebenenfalls die Adresse der Endstelle, zu der oder von der Informationen mit diesem Informationsabschnitt übertragen werden.

Bit 7 ist das Übertragungsbit und enthält eine 1, wenn die im betreffenden Informationsabschnitt enthaltenen Informationen vom Konzentrator 2 ausgehen. Wenn eine Endstelle einen Informationsabschnitt erfaßt, dann wird dessen Bit 7 durch eine O gekennzeichnet. Bits 8-13 enthalten in einem Sechsercode ein zu übermittelndes

Zeichen, wenn Bit O eine 1 enthält. Docket CA 969 001 109821/125 0

Bit 14 ist ein Paritätsbit, das einer Ungerade-Parität aller 16 Bits des Informationsabschnittes dient, ganz gleich, ob er frei oder besetzt ist.

Bit 15 dient, wenn das Bit 7 eine 1 enthält, als Bestätigungsbit. Normalerweise führt es eine O, wird aber durch die adressierte Endstelle mit einer 1 aufgefüllt, wenn der betroffene Informationsabschnitt mit richtiger Parität empfangen worden ist und die Endstelle ein zu übertragendes Zeichen einfügen darf. Wenn das Bit 7 eine 0 enthält, dann dient das Bit 15 als Folgesteuerungsbit und wird abwechselnd mit den aufeinanderfolgend durch die Endstelle eingegebenen Daten zwischen 1 und 0 hin- und hergeschaukelt.

Betriebsmäßig überträgt der Konzentrator 2 normalerweise laufend freie Informationsabschnitte. Wenn der Konzentrator ein Steuersignal oder ein Nachrichtenzeichen an eine bestimmte Endstelle übermitteln will, belegt er einen zur Verfugung stehenden Informationsabschnitt, setzt darin die Bits O und 7 auf 1 und Bit 15 auf 0. Bits 1 bis 6 werden mit der Endstellenadresse besetzt und die Bits 8 bis 13 mit dem entsprechenden Signal oder Zeichen. Bit 14 dient zur Auffüllung der Gesamtzahl von Einsen auf ungerade Parität.

Die Steuereinheit Sl, S2 usw. in den einzelnen Außenstellen ASl, AS2 usw. analysiert jeden einzelnen Informationsabschnitt, den sie über den Übertragungskanal aufnimmt; wenn Bit 0 eine 1 enthält, vergleicht sie die in den Bits 1 bis 6 stehende Adresse mit ihrer verdrahteten eigenen Adresse und mit den Adressen der zugehörigen Endstellen. Wenn eine Übereinstimmung festgestellt wird und das Bit 7 eine 1 enthält, dann greift die Steuereinheit das Zeichen aus den Bits 8 bis 13 ab. Wenn die Steuereinheit feststellt, daß es sich um ein Steuersignal handelt, das sie auszuführen hat, oder wenn es an eine Endstelle, die nicht gerade schreibt, gerichtet ist und ein gültiges Zeichen ist, (Parität gleich ungerade und Bit 15 gleich O), dann werden die Bits 14 und 15 invertiert. Die Steuereinheit benutzt das auf-

Docket CA 969 001 109821/1250

- Il -

genommene Zeichen und überträgt es an die Endstelle, die es ausdrücken soll. Wenn der betreffende Informationsabschnitt dann zum Konzentrator 2 über das Empfangsende der Schleife zurückkehrt, erkennt der Konzentrator die Bestätigung am auf 1 gesetzten Bit 15, vorausgesetzt, die Parität ist in Ordnung. Wenn die Adresse des Xnformationsabschnittes nicht mit der Adresse der Außenstelle oder einer durch sie bedienten Endstelle übereinstimmt, dann überträgt die Steuereinheit den Informationsabschnitt unverändert weiter an die nächste Station innerhalb der Schleife, die durch eine andere Außenstelle oder den Konzentrator 2 gegeben ist. "

Wenn eine Steuereinheit eine Information an den Konzentrator durchgeben möchte, wie z.B. ein Anforderungssignal, eine Statusanzeige oder ein Nachrichtenzeichen, greift sie den nächsten freien Informationsabschnitt auf, der durch eine O im Bit O gekennzeichnet ist. Wenn das Bit O bereits eine 1 enthält, dann wäre ein erneutes Einsetzen einer 1 durch die Steuereinheit nutzlos. Wenn jedoch ein Bit O mit einer O aufgenommen wird, dann wird durch die verbindungsuchende Steuereinheit durch Einsetzen einer 1 in das Bit O dieser Informationsabschnitt als besetzt gekennzeichnet. Dann wird die Endstellenadresse in die Bits 1 bis 6 eingesetzt, das Bit 7 auf O gebracht, das zu über- ä tragende Zeichen in die Bits 8 bis 13 gesetzt, Bit 15 abwechselnd auf O oder 1 und Bit 14 auf den entsprechenden Ungerade-Paritätswert .

Die vorbeschriebenen Funktionen der Steuereinheit werden durch Schaltkreise ausgeführt, die dem Stande der Technik entsprechen und im einzelnen hier nicht mehr der Beschreibung bedürfen. Zweckmäßigerweise werden die erforderlichen Schaltkreise mehreren Endstellen gleichzeitig nutzbar gemacht, die durch die betreffende Steuereinheit bedient werden; die Gesamtheit der gemeinsam benutzten Schaltkreise soll der Einfachheit halber mit dem Ausdruck Schnittstelle 19 der Steuereinheit gemäß Fig. 2 bezeichnet werden, wobei diese Schaltkreise den Betrieb der betroffenen Steuereinheit mit der Schleifenleitung abwickeln. Docket GA 969 001 10 9 8 21/125 0

Zusätzlich zu dieser gemeinsam verwendeten Schnittstelle 19 weist jede Steuereinheit für jede der einzelnen angeschlossenen Endstellen einen Satz Verriegelungsschaltkreise 10 auf. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind gesonderte Verriegelungsschaltkreise 10 für jede einzelne Endstelle vorgesehen.

Im folgenden soll nun beschrieben werden, wie zu verfahren ist, um den Betrieb mit einer Endstelle abzuwickeln; es wird dazu Bezug genommen auf die Endstelle E2b und ihre Steuereinheit S2 gemäß Fig. 3.

Der Endstellenbediener, der eine Nachricht übertragen will, drückt die Anforderungstaste 6 der Endstelle E2b. Das Drücken dieser Taste bewirkt ein Signal über die Leitung 20 zum ersten Eingang 21 einer UND-Schaltung 22, die einen Teil der Verriegelungsschaltkreise 10 der Endstelle E2b in der Steuereinheit S2 darstellt. Ein zweiter Eingang 23 der UND-Schaltung 22 ist normalerweise bereits zur Einschaltung durch den Ausgangspegel eines Inverters 24 vorbereitet, so daß die UND-Schaltung 22 sogleich ein Ausgangssignal abgeben kann, das über eine nichtdargesteilte Codiereinrichtung der Schnittstelle 19 der Steuereinheit S2 zugeführt wird. Die Codiereinrichtung sendet ein Anforderungssignal an den Konzentrator 2, sobald ein freier Informatiönsabschnitt durch die Steuereinheit nach dem Drücken der Taste 6 aufgenommen wird. Das Anforderungssignal gelangt zum Konzentrator, in dem die Steuereinheit S2 den nächsten freien Informationsabschnitt aufgreift, diesen besetzt kennzeichnet und das Anforderungssignal und die Adresse der rufenden Endstelle in die vorgesehenen Felder einsetzt.

Das Drücken der Anforderungstaste 6 betätigt des weiteren eine Anforderungsverriegelungsschaltung 26, deren Ausgangssignal über eine Verzögerungsschaltung 28 und eine ODER-Schaltung 30 dem Inverter 24 zugeführt wird, der nunmehr das Signal am zweiten Eingang 23 der UND-Schaltung 22 auf aus kehrt. Dies erfolgt jedoch durch die Verzögerungsschaltung 28 verzögert, womit die

Docket CA 969 0Ol ₁₀₉₈₂1/12S0

UND-Schaltung 22 direkt nach dem Drücken der Anforderungstaste 6 ein kurzes Signal abgeben kann. Wenn der Endstellenbediener die Anforderungstaste 6 ein zweites Mal drückt, bevor ein Durchführungssignal empfangen worden ist, kann wegen der nichter füllten UND-Bedingung an beiden Eingängen 21 und 23 der UND-Schaltung 22 kein weiteres Anforderungssignal hinausgehen. Die Dateneingabe über die Tastatur wird normalerweise durch die mechanische Tastaturverriegelung 8 gesperrt.

Wenn das Anforderungssignal ausgesandt wird, hat die Endstelle ä E2b noch keine zugeordnete Verbindung; dies ist erst der Auftakt, eine solche herzusteilen. Beim Empfang des Anforderungssignals analysiert der Konzentrator 2 seinen Verbindungszähler. Wenn dabei festgestellt wird, daß Verbindungen frei sind, dann schaltet der Konzentrator 2 den Verbindungszähler um 1 weiter und überträgt ein Durchführungssignal an die Endstelle E2b. Wenn der Verbindungszähler jedoch feststellen sollte, daß keine Verbindung mehr frei ist, dann wird die Endstellenadresse mit der entsprechenden, der Endstelle zugeordneten Priorität in eine Warteschlange geführt. Die vorhandenen Warteschlangen werden durch den Konzentrator 2 nach der gegebenen Priorität bedient, sobald eine Verbindung frei wird.

Wenn ein Durchführungssignal in der Steuereinheit S2 aufgenommen wird, erzeugt die Schnittstelle 19 der Steuereinheit ein Signal, das eine Eingabeverriegelungsschaltung 32 als Teil der Verriegelungsschaltkreise 10 einschaltet; das Ausgangssignal dieser Eingabeverriegelungsschaltung 32 löst über eine Leitung 34 die mechanische Tastaturverriegelung 8 und schaltet dabei eine Signallampe 36 oder ein Hörzeichen ein, womit gekennzeichnet wird, daß die Endstelle E2b nunmehr eine Verbindung hat. Das Ausgangssignal der Eingabeverriegelungsschaltung 32 löscht des weiteren die Anforderungsverriegelungsschaltung 26, hält aber über die ODER-Schaltung 30 und den Inverter 24 den zweiten Eingang 23 der UND-Schaltung 22 noch ausgeschaltet. Der End- stellenbedlener der Endstelle E2b kann nun über seine Tastatur

Docket CA 969 001 1098 2 1 / 1 2 δ 0

die durchzugebende Nachricht eintasten und über den Übertragungskanal zum Konzentrator 2 übertragen.

Wenn der Bediener das Eintasten der Nachricht beendet hat, dann wird ein Nachrichtenendesignal, das z.B. als Bestätigungssignal vom Konzentrator 2 gegeben werden kann, empfangen und löscht die Eingabeverriegelungsschaltung 32, wobei die mechanische Tastaturverriegelung 8 wieder einrastet und die Signallampe 36 ausgeschaltet wird. Die Endstelle E2b hat nun wiederum keine Verbindung mehr; zum Zwecke einer erneuten Nachrichtenübertragung kann sie jedoch, mit einem Anforderungssignal beginnend, eine neue Verbindung anfordern.

Es ist aufgezeigt worden, daß der Konzentrator 2 den Zugriff der einzelnen Endstellen zum Übertragungskanal vollständig in der Hand hat. Er ermöglicht die optimale Ausnutzung des Übertragungskanals bei einer Vielzahl von Endstellen unter möglicher Einräumung von Prioritäten.

Docket CA 969 001 109821/1250

Claims (7)

1. P A T E N T A N S P R ti C H E

   Verfahren zur Binär-Datenübertragung In einem eine Zentrale und mindestens eine Außenstelie mit mindestens einer Endstelle aufweisendes übertragungssystem, in dem eine oder mehrere geschlossene Schleifenleitungen von der Zentrale ausgehen , eine Außenstelle oder in Serie mehrere Außenstellen erfassen und zur Zentrale zurückkehren, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

   a) Mindestens eine der vorgesehenen Endstellen (EIa, EIb,

   Eic; E2a, E2b; E3; Ena, Enb) in den Außenstellen (ASl, I AS2, AS3 ... ASn) ist zur Dateneingabe eingerichtet.

   b) Es erfolgt eine kontinuierliche Aussendung von Informationsabschnitten vorgegebener , konstanter Länge (16 Bits O ... 15) durch die Zentrale über die Schleifenleitung |4) und der Rückempfang dieser Informationsabschnitte in der Zentrale.

   c) Mindestens ein Bit (Status-Bit O) jedes Informationsabschnittes dient zur Besetztkennzeichnung (Bit 0=1), wenn der betreffende Informationsabschnitt durch zu übertragende Nachrichtendaten oder Steuersignaldaten (Informations-Bits 8 .«... 13) besetzt wird; noch nicht besetzte Informationsabschnitte (Bit 0 = 0) stehen zur | Einsetzung von zur Zentrale zu übertragenden Nachrichten- oder Steuersignaldaten zur Verfügung, wohingegen als besetzt gekennzeichnete Informationsabschnitte für diese übertragungsrichtung gesperrt sind.

   d) Ein durch eine Außenstelle (AS ...) aufgenommener, als frei erkannter Informationsabschnitt (Bit 0 = 0) kann durch eine dieser Außenstelle (AS ...) zugehörige Endstelle (E ...) mit Nachrichten- oder Steuersignaldaten, die zur Zentrale zu übertragen sind, besetzt werden; dazu werden neben der Besetztkennzeichnung die zu übertragenden Informationsdaten in die dafür vorbestimmten Bits (Informations-Bits 8 ... 13) und in ein weiteres vorbestiirnntes Feld von mindestens einem Bit (Endstellen-

   Docket CA 969 001

   Adressbits 1 ... 6) die Adresse der Endstelle (E ...) eingesetzt, aus der die zu übertragenden Informationen kommen.

   e) In allen zur Eingabe eingerichteten Endstellen (E ...) sind Anforderungsorgane (Anforderungstaste 6) vorge-

   . sehen, mit deren Hilfe in einem frei empfangenen, zu besetzenden Informationsabschnitt ein Anforderungssignal und die Adresse der rufenden Endstelle eingesetzt wird und der Zentrale mit diesem Informationsabschnitt mitgeteilt wird, welche Endstelle (E ...) eine Verbindung mit der Zentrale nachsucht.

   f) Die Eingabeorgane (Tastatur) der zur Eingabe eingerichteten Endstellen (E ...) bleiben solange gesperrt, bis ein mit einem Durchführungssignal (Informations-Bits 8 ... 13) und der Endstellenadresse (Bits 1 ... 6) gefüllter Informationsabschnitt durch die der rufenden Endstelle (E ...) zugehörige Außenstelle (AS ...) aufgenommen und der Endstelle als Antwort auf das Anforderungssignal zur Verfügung gestellt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch ein Anforderungsorgan (Anforderungstaste 6) ausgelöstes Anforderungssignal in den nächsten frei gekennzeichnet (Bit O = O) empfangenen Informationsabschnitt eingesetzt wird.
3. 3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle zur Eingabe eingerichteten Endstellen eine Tastatur enthalten, mit deren Hilfe Daten in das System eingegeben werden können und welche durch eine steuerbare, normalerweise mechanisch gesperrte Tastaturverriegelung (8) freigegeben werden kann.
4. 4. Schaltungsanordnung c nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Eingabeverriegelungsschaltung (32), die ein von der Zentrale empfangenes, für

   Docket CA 969 001 109821/1250

   die betreffende Endstelle bestimmtes Durchführungssignal aufnimmt und deren Ausgang zur Entriegelung mit dem Eingang der Tastaturverriegelung (8) verbunden ist.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet/ daß die Eingabeverriegelungsschaltung (32) einen Löscheingang (Lö) aufweist, dem am Ende einer vollständig durch die Zentrale aufgenommenen Nachricht ein Nachrichtenendesignal zugeführt wird.
6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine Anforderungstaste (6) als Anforderungsorgan, welche nicht der Tastaturverriegelung (8) untersteht.
7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Anforderungsverriegelungsschaltung (26), deren Einstelleingang mit dem Anforderungsorgan (Anforderungstaste 6), deren Löscheingang (Lö) mit dem Ausgang der Eingabeverriegelungsschaltung (32) verbunden ist und deren Ausgang über eine Verzögerungsschaltung (28) und einen Inverter (24) zum zweiten Eingang (23) einer UND-Schaltung

   (22) geführt ist, wobei der erste Eingang (21) dieser ™ UND-Schaltung (22) direkt mit dem Anforderungsorgan (Anforderungstaste 6) verbunden ist und der Ausgang der UND-Schaltung (22) zur Auslösung eines Anforderungssignals zur Zentrale dient.

   Docket ca 969 ooi 10 9 8 21/12 5 0