DE3705530C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein sternförmiges Netzwerk mit Kollisionsvermeidung mit mehreren Stationen, die Datenverarbeitungsanlagen umfassen, mit einer Zentralstation, die für jede der Stationen eine Schnittstelle für die Verbindung der Stationen mit der Zentrallstation aufweist und die eine Sendeeinrichtung für die Verteilung der von den Stationen empfangenen Datenpakete an die Stationen durch Aussenden der Datenpakete an alle Stationen aufweist, und mit mehreren bidirektionalen Verbindungskanälen, deren Anzahl der Anzahl der Stationen entspricht und über die die Stationen mit der Zentralstation verbunden sind.

Dieser grundsätzliche Aufbau eines sternförmigen Netzwerks mit Kollisionsvermeidung geht hervor aus West A. und Janson P., "Local Networks for Computer Communication", North Holland Publishing Company, Amsterdam, 1981, Seite 61 bis 80. Im Zusammenhang mit sternförmigen Netzen wird die Struktur eines mit Datenpaketen arbeitenden Netzes beschrieben. Danach sind an eine Zentralstation mehrere Stationen über jeweils eine bidirektionale Verbindung angeschlossen, über die die Kommunikation zwischen den einzelnen Stationen und der Zentralstation durch Übertragung von Datenpaketen erfolgt. In der Zentralstation ist für jede angeschlossene Station eine Schnittstelle vorgesehen. Über eine Sendeeinrichtung werden die über die Schnittstellen von den einzelnen Stationen empfangenen Datenpaketen an alle Stationen ausgesendet und auf diese Art verteilt. Beim Aussenden eines Datenpakets sind die Stationen aber nicht an Protokolle oder Hierarchien gebunden, sondern in der Lage, jeder zeit Datenpakete über die Sendeleitung an die Zentralstation zu senden. Indem die sendende Station das von ihr übertragene Datenpaket auf der Empfangsleitung wieder empfängt, ist eine Überprüfung einer wirksamen Aussendung des Datenpakets an alle anderen Stationen möglich. Dieses Vorgehen wird zur Vermeidung von Kollisionen vorgeschlagen, um Schwierigkeiten zu begegnen, die auf einen gleichzeitigen Sendeversuch mehrerer Stationen zurückgehen. Die vorgeschlagene Vorgehensweise ermöglicht jedoch nicht, daß die einzelnen Stationen ein Datenpaket jederzeit derart aussenden können, daß es an die übrigen Stationen übertragen wird. Denn sendende Stationen, die das Aussenden eines Datenpakets beginnen, nachdem bereits eine andere Station ihrerseits die Aussendung eines Datenpakets begonnen hatte, können während des Aussendens nicht die Kollision mit der bereits stattfindenden Übertragung feststellen. Erst wenn nach Abschluß der Übertragung die Station feststellt, daß sie nicht das von ihr ausgesendete Datenpaket über ihre Empfangsleitung empfängt, stellt sie die Kollision auf dem Netz fest und beginnt erneut die Aussendung des Datenpakets. Aber auch der erneute Sendeversuch unterliegt keiner eindeutigen Steuerung und keinem verläßlichen Protokoll. Daher kann es bei dem bekannten sternförmigen Netzwerk trotz Zugriffskontrolle dazu kommen, daß eine Sendestation ihr Datenpaket wiederholt aussenden muß, um eine Übertragung an alle anderen Stationen tatsächlich durchzuführen.

Das bekannte Vorgehen zur Kollisionsvermeidung in einem sternförmigen Netzwerk hat zur Folge, daß eine Echtzeitübertragung nicht möglich ist. Die auftretenden Kollisionen führen darüber hinaus dazu, daß keine Verzögerungszeiten vorhergesagt werden können, die zwischen erstmaligem Aussenden eines Datenpakets und dessen Weiterleitung an allen Stationen auftritt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 29 und 30 der Aufbau eines weiteren bekannten sternförmigen Netzwerks beschrieben.

Das sternförmige Netzwerk weist eine Anzahl von in Stationen (A-N) angeordneten Datenverarbeitungsanlagen auf, die mit der Zentralstation (1) über Übertragungsleitungen (2a-2n) und Empfangsleitungen (3a-3n) verbunden sind. Wird ein Datenpaket von der Datenverarbeitungsanlage (A) der A-Station ausgegeben, so wird dieses Datenpaket über die Sendeleitung (2a) der A-Station zur Zentralstation (1) gesandt. Die Zentralstation (1) sendet nach Erhalt des Datenpaketes von der Datenverarbeitungsanlage (A) der A-Station das Datenpaket mittels Rundspruch auf den Empfangsleitungen (3a-3n) der A-N-Stationen an alle Datenverarbeitungsanlagen. Jede der Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen überprüft das ankommende Datenpaket, um herauszufinden, ob es an diese Station adressiert ist oder nicht, um im bejahenden Falle das Datenpaket aufzunehmen.

Die Datenverarbeitungsanlagen sind derart ausgestaltet, daß sie ständig nach Signalen Ausschau halten, die über die Empfangsleitungen (3a-3n) bewegt werden, und daß sie keine Aussendung vornehmen, während die Empfangsleitungen irgendein Datenpaket übermitteln. Eine bestimmte Datenverarbeitungsanlage, die durch ein höheres hierarchisches Befehlsniveau zum Senden aufgefordert wurde, beginnt nach Beendigung des vorausgehend erwähnten Empfangs des Datenpaketes den Sendevorgang. Wird in diesem Falle ein Sendegesuch an zwei oder mehr Stationen ausgegeben, so entsteht eine Kollision von Datenpaketen, da die Anzahl der Stationen das Senden von Datenpaketen gleichzeitig beginnen. Diese Kollision wird durch die Zentralstation (1) erfaßt. Die Zentralstation (1) informiert bei Erfassung dieser Kollision darüber alle Datenverarbeitungsanlagen (A-N). Nachdem die jeweiligen Datenverarbeitungsanlagen, die von der Kollision betroffene Daten übertragen, von der Zentralstation über die Kollision von Datenpaketen im Netzwerk oder in den Schaltungen informiert wurden, unterbrechen sie das Senden. Anschließend wird eine Verarbeitung zum erneuten Senden beispielsweise durch einen Ausweich-Algorithmus, durchgeführt.

Der vorausgehend beschriebene Vorgang wird unter Bezugnahme auf die Zeitablaufdarstellung gemäß Fig. 30 beschrieben. Wird die Datenverarbeitungsanlage der A-Station über ein höheres hierarchischesBefehlsniveau aufgefordert zu Senden, so gibt die Datenverarbeitungsanlage ein Datenpaket (A-Station-Datenpaket) ab, da weder ein Datenpaket noch ein Kollisionssignal auf der zugehörigen Aufnahmeleitung vorliegt und das Datenpaket wird über die Sendeleitung (2a) der A-Station zur Zentralstation (1) übermittelt und ferner zu den Empfangsleitungen (3a-3n). Wenn die Datenverarbeitungsanlagen der B- und C-Stationen Sendegesuche abgeben, während das Datenpaket der A-Station noch gesendet wird, so beginnen diese Datenverarbeitungsanlagen gleichzeitig das Senden nachdem das Senden des Datenpaketes der A-Station abgeschlossen ist. Da infolgedessen an der Zentralstation (1) eine Kollision von Daten auftritt, gibt die Zentralstation ein Kollisionssignal an die Empfangsleitungen (3a-3n) ab. Die Datenverarbeitungsanlagen der B-Station und der C-Station stoppen daher das Senden und Beginnen eine Verarbeitung für erneutes Senden, beispielsweise mittels des Ausweich-Algorithmus. Die Datenverarbeitungsanlage der B-Station, die nach der Kollision ein Sendegesuch liefert, erwirbt das Recht zum Senden und gibt anschließend ein Datenpaket (D-Station-Datenpaket) ab.

Die vorausgehend beschriebene übliche Technik weist folgende Probleme auf:

• 1) Jede der Datenverarbeitungsanlagen, die vor dem Senden eines Datenpaketes steht, ist gezwungen, eine Überprüfung vorzunehmen und festzustellen, ob die anderen Stationen noch senden oder nicht, und beim Auftreten einer Kollision von Datenpaketen, das Senden eines Datenpaketes zu unterbrechen und eine Verarbeitung zum erneuten Senden, beispielsweise mittels des Ausweich-Algorithmus, zu beginnen. Die für die Datenverarbeitungsanlagen benötigten Maschinen und Programmausrüstungen sind deshalb unvermeidlich kompliziert.
• 2) Während die Zentralstation (1) nach dem Auftreten einer Kollision von Datenpaketen ein Kollisionssignal ausgibt, ist es für die Datenverarbeitungsanlagen nicht zulässig, Datenpakete auf das Netzwerk auszugeben. Daher wächst die Wahrscheinlichkeit einer Kollision, wenn eine Anzahl von Datenverarbeitungsanlagen während einer festgelegten Zeitspanne Zugang zum Netzwerk suchen. Die Gesamtlänge der Zeitspanne, während welcher Kollisionssignale von der Zentralstation ausgegeben werden, ist so lang, daß das tatsächliche vom ganzen System erzielte Übertragungsvolumen beträchtlich geringer ist als die tatsächliche physikalische Sendekapazität.
• 3) Um für alle Datenverarbeitungsanlagen eine Erfassung einer Kollision von Datenpaketen vorzunehmen, muß die Länge des kleinsten Datenpaketes größer sein als die Hin- und Rücksendezeit des größten Systems. Infolgedessen ist die größte Systemlänge begrenzt durch die kleinste Datenpaketlänge. Der Architektur des Systems fehlt es daher an Flexibilität.
• 4) Da die Verzögerungszeit durch Kollision verteilt wird, ist das System für eine Echtzeitübertragung ungeeignet, beispielsweise eine Gesprächsübertragung, bei welcher die Sende-Empfangs-Relation auf Echtzeitbasis von besonderer Bedeutung ist. Darüber hinaus wird die maximale Verzögerungszeit des Sendens bei diesem System nicht garantiert.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein sternförmiges Netzwerk mit Kollisionsvermeidung zu schaffen, bei dem mit sehr geringem technischen Aufwand eine Kollision von Datenpaketen aus dem Netz vollständig vermieden werden kann und das dennoch eine Übertragungskapazität aufweist, die im wesentlichen der tatsächlichen physikalischen Übertragungskapazität des Netzes entspricht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein sternförmiges Netzwerk der eingangs genannten Art, das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch Empfangsspeicher, die in der Zentralstation jeweils an einer Empfangsleitung für eine der Stationen vorgesehen sind, und die Leersignale abgeben, um anzuzeigen, ob sie Daten enthalten oder nicht und durch eine Steuerschaltung, die zur Überwachung der Betriebszustände der Empfangsspeicher die Leersignale sequentiell abfragt und bei einem Daten enthaltenden Empfangsspeicher ein Lesesignal an den Daten enthaltenden Empfangsspeicher zur Übertragung der Daten an die Sendeeinrichtung zuführt und welche Sendeeinrichtung über Sendeleitungen die Daten an die Stationen überträgt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt das sternförmige Netzwerk ferner ein Rahmensteuerungsmodul, das in Abhängigkeit von einem Zeitsteuersignal innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens die Leersignale abfragt, einen Datenpaketfolgespeicher, in dem das Rahmensteuerungsmodul nacheinander die Daten enthaltenden Empfangsspeicher speichert, und ein Schaltungssteuerungsmodul, das in Abhängigkeit von dem Zeitsteuerungssignal den in dem Datenpaketfolgespeicher gespeicherten Empfangsspeichern nacheinander das Lesesignal hinzuführt, woraufhin die Daten an die Sendeeinrichtung übertragen werden, und das ein Löschsignal den Empfangsspeichern zuführt, deren Daten nicht innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens übertragen wurden. Mit dieser Ausgestaltung ist unter Rahmensteuerung eine Echtzeitübertragung, beispielsweise für Gesprächsverbindungen möglich. Ferner wird eine maximale Verzögerungszeit garantiert und die gleichzeitige Einrichtung mehrerer Kanäle ermöglicht.

Die Steuerschaltung umfaßt in einer vorteilhaften Ausgestaltung einen Lesesignalgenerator und einen Löschsignalgenerator, wobei das Schaltungssteuerungsmodul den Lesesignalgenerator und den Löschsignalgenerator ansteuert.

Gemäß einer weiteren Ausbildung umfaßt die Steuerschaltung eine Wählsignal-Generierungsschaltung, die ein Signal zur Auswahl einer der Schnittstellen an die Stationen abgibt, eine Leersignal-Sensorschaltung, die mit der Wählsignal- Generierungsschaltung verbunden ist und die diese zur Auswahl der Schnittstelle der jeweils nächsten Station veranlaßt, eine Speicherlesesignal-Generierungsschaltung, die mit der Leersignal-Sensorschaltung verbunden ist, und der von dieser das Leersignal der jeweils ausgewählten Schnittstelle zugeführt wird, woraufhin der ausgewählten Schnittstelle das Lesesignal zugeführt wird, wenn das Lesesignal anzeigt, daß deren Empfangsspeicher Daten enthält, und eine Datenpaketintervall-Sensorschaltung, die mit der Speicherlesesignal-Generierungsschaltung verbunden ist und der ein Datenpaketintervall-Sensorsignal von der ausgewählten Schnittstelle zugeführt wird, worauf sie das Signal der Speicherlesesignal-Generierungsschaltung zuführt, die daraufhin die Abgabe des Lesesignals unterbricht.

In einer weiteren Ausgestaltung enthält die Steuerschaltung zusätzlich einen Zeitgeber, der mit der Speicherlesesignal- Generierungsschaltung und der Datenpaketintervall- Sensorschaltung verbunden ist, und der nach Empfang des Datenpaketintervalls-Sensorsignals zur Steuerung der Speicherlesesignal-Generierungsschaltung eine Zeitspanne vorgibt.

Ferner kann gemäß einer weiteren Ausbildung eine lokale Konzentratoreinrichtung vorgesehen sein, an die mehrere der Stationen über bidirektionale Verbindungskanäle angeschlossen sind und die über einen bidirektionalen Verbindungskanal mit der Zentralstation verbunden ist. Vorteilhaft umfaßt die lokale Konzentratoreinrichtung Empfangsspeicher, die jeweils an einer Empfangsleitung für eine der Stationen vorgesehen und einem lokalen Datenbus angeschlossen sind und die jeweils Leersignale abgeben, um anzuzeigen, ob sie Daten enthalten oder nicht, einen Treiber, der an den lokalen Datenbus und an die Sendeleitung des bidirektionalen Verbindungskanals zur Zentralstation angeschlossen ist, einen Empfänger, der an die Empfangsleitung des bidirektionalen Verbindungskanals zur Zentralstation angeschlossen ist, einen Sender, der an die Sendeleitungen für die Stationen angeschlossen ist und mit dem Empfänger verbunden ist, um die von der Zentralstation empfangenen Daten an die Stationen weiterzuleiten, eine Steuerschaltung, die zur Überwachung der Betriebszustände der Empfangsspeicher die Leersignale sequentiell abfragt und bei einem Daten enthaltenden Empfangsspeicher ein Lesesignal an den Daten enthaltenden Empfangsspeicher zur Übertragung der Daten an den Treiber zur Weiterleitung an die Zentralstation zuführt, ein Kurzzeitregister, das an den lokalen Datenbus angeschlossen ist und dem die an die Zentralstation übertragenen Daten zugeführt werden, und einen Komparator, der mit dem Kurzzeitregister und dem Empfänger verbunden ist und der an die Steuerschaltung ein Genehmigungssignal abgibt, wenn die an die Zentralstation übertragenen Daten von dieser vollständig zurückübertragen worden sind.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Systemblockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Betriebsablaufdarstellung, die die Funktion der Steuerschaltung im Netzwerk nach Fig. 1 darstellt,

Fig. 3 eine Zeitablaufdarstellung zur Erläuterung des Betriebes der vorausgehend erwähnten ersten Ausführungsform,

Fig. 4 ein Systemblockschaltbild der zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer typischen Steuerschaltung im System nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Veranschaulichung von Unterscheidungsdaten einer Station innerhalb der Aufzeichnungsspeicher zur Übertragung einer Datenpaketfolge im System nach Fig. 4,

Fig. 7 und 8 Zeitablaufdarstellungen von Datenpaketen für den Fall, daß die Ausführung jeweils als Schaltungsaustauschnetzwerk und Datenpaketaustauschnetzwerk verwendet wird,

Fig. 9 ein Systemblockschaltbild der dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer typischen A-Station-Einheit im System nach Fig. 9,

Fig. 11 eine Zeitablaufdarstellung von Signalen im Hauptteil der A-Station-Einheit gemäß Fig. 10,

Fig. 12 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Daten, die im Schiebespeicher (FIFO) der A-Station-Einheit der Fig. 10 gesammelt sind,

Fig. 13 ein Blockschaltbild, das eine typische Zentralstation und periphere Anschlußleitungen im System nach Fig. 9 angibt,

Fig. 14 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines typischen Datenpaketformates,

Fig. 15 ein Blockschaltbild, das eine typische Datenverarbeitungsanlage einer Station darstellt, die in der vierten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird,

Fig. 16 ein Blockschaltbild einer typischen Aufspeicherungsvolumen-Steuereinrichtung für die vierte Ausführungsform,

Fig. 17 eine Betriebsablaufdarstellung, die die Funktion einer Sendesteuerschaltung in der Vorrichtung nach Fig. 15 angibt,

Fig. 18 eine Betriebsablaufdarstellung, die die Funktion einer Sendesteuerschaltung in der Vorrichtung nach Fig. 16 abgibt,

Fig. 19 eine Darstellung einer Manchesteränderung der Kodestatus,

Fig. 20 ein Blockschaltbild einer typischen Datenverarbeitungsanlage für synchrone Verbindung,

Fig. 21 ein Blockschaltbild einer typischen Datenverarbeitungsanlage für dynamische synchrone Übertragung,

Fig. 22 ein Blockschaltbild einer Zentralstation für synchrone Übertragung,

Fig. 23 ein Blockschaltbild einer typischen Steuerschaltung in der Zentralstation gemäß Fig. 22,

Fig. 24 eine erläuternde Darstellung des Betriebes eines Speicherlesefensters,

Fig. 25 ein Blockschaltbild einer weiteren typischen Datenverarbeitungsanlage für synchrone Übertragung,

Fig. 26 eine Systemdarstellung der fünften Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 27 ein Blockschaltbild eines typischen lokalen Konzentrators im System nach Fig. 26, und

Fig. 28 ein Blockschaltbild einer typischen Steuerschaltung im lokalen Konzentrator,

Fig. 29 ein Blockschaltbild eines üblichen stellaren Netzwerkes,

Fig. 30 eine Zeitablaufdarstellung zur Erläuterung des Betriebes des Netzwerkes nach Fig. 29.

Die Erfindung wird anschließend im einzelnen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der ersten Ausführungsform der Erfindung.

Wie dargestellt, sind die Datenverarbeitungsanlagen der A-, B-, . . . N-Stationen mittels Sendeleitungen (6a, 6b, . . ., 6n) und Empfangsleitungen (7a, 7b, . . ., 7n) mit einer Zentralstation (5) verbunden. Die Zentralstation (5) besteht aus Empfangsspeichern (5a, 5b, . . ., 5n), die an den den Datenverarbeitungsanlagen A-, B-, . . ., N-Stationen entsprechenden Schnittstellen angeordnet sind, einer Steuerschaltung (5p) zur Überwachung der Empfangsspeicher hinsichtlich des Speicherstatus und zur gleichzeitigen, aufeinanderfolgenden Ausgabe von Lesesignalen an die Empfangsspeicher, die dort Daten gespeichert halten und aus einem Sender (5r), der dazu dient, die aus den Empfangsspeichern ausgelesenen Daten auf die Sendeleitungen (7a, 7b, . . ., 7n) zu verteilen. Jeder der Empfangsspeicher (5a, 5b, . . ., 5n) weist eine Kapazität auf, die größer als die größte Länge eines Datenpaketes ist, und hat eine Schiebefunktion (FIFO). Die hier verwendeten Sendeleitungen und Empfangsleitungen können aus physikalisch unabhängigen Kabeln bestehen. Ansonsten kann ein Kabel verwendet werden, um gemeinsam sowohl die Sende- als auch die Empfangskanäle zu bilden.

Es wird nunmehr der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform im einzelnen beschrieben. Wird eine Sendeanforderung an irgendeine der Datenverarbeitungsanlagen der A-, B-, . . ., N-Stationen gerichtet, so gibt die Datenverarbeitungsanlage, an die die Sendeanforderung gerichtet ist, über die Sendeleitung der eigenen Station ein Datenpaket an den entsprechenden Empfangsspeicher ab. Infolgedessen wird das Datenpaket im Empfangsspeicher gespeichert.

Jeder der Empfangsspeicher hat die Funktion, ein "Leersignal EIN" auszugeben, wenn der Speicher von Daten geleert ist, und ein "Leersignal AUS", wenn er mit Daten gefüllt ist. Der jeweilige Empfangsspeicher, in dem das Datenpaket wie vorausgehend beschrieben gespeichert wurde, gibt über die entsprechende der Leersignalleitungen (La, Lb, . . ., Ln) ein "Leersignal AUS" an die Steuerschaltung (5p) ab.

Inzwischen senden die Empfangsspeicher, die von den Datenverarbeitungsanlagen kein Datenpaket erhalten haben, über die entsprechenden Signalleitungen (La, Lb, . . ., Ln) "Leersignale EIN" an die Steuerschaltung (5p).

Die Steuerschaltung (5p) beobachtet ständig den Status der Empfangsspeicher, indem die vorausgehend erwähnten Leersignalleitungen (La, Lb, . . ., Ln) gewählt werden, und sendet Lesesignale in einer vorgeschriebenen Folge an die Empfangsspeicher mit "Leersignale AUS". Diese Lesesignale werden über Steuersignalleitungen (Ra, Rb, . . ., Rn) den Empfangsspeichern zugeführt.

Die Empfangsspeicher, denen die Lesesignale übertragen wurden, lesen Daten auf einen Datenbus (B) mit der Übertragungsgeschwindigkeit des Netzwerkes aus und senden, nachdem alle Daten ausgelesen wurden "Leersignale EIN" zur Steuerschaltung (5p).

Die Steuerschaltung (5p) sendet anschließend Lesesignale an die nächsten Empfangsspeicher, die "Leersignale AUS" aufweisen.

Die Funktion dieser Steuerschaltung (5p) ist in Fig. 2 dargestellt. Die Steuerschaltung (5p) geht zum Empfangsspeicher einer bestimmten Station, um dort den Status des Leersignals zu überprüfen (Stufe (S1)) und festzustellen, ob dieses Signal "EIN" oder "AUS" ist (Stufe (S2)). Ist das Leersignal "EIN", so kehrt die Steuerschaltung zur Stufe (S1) zurück, da der Empfangsspeicher mit diesem Signal das Datenpaket nicht speichert, und weiter zum Empfangsspeicher der nächsten Station, um den Status des Leersignals dort zu überprüfen. Falls die Steuerschaltung in der Stufe (S2) ein "Leersignal AUS" findet, so übermittelt sie ein Lesesignal an den Empfangsspeicher und liest die dort befindlichen Daten mit der dem Netzwerk entsprechenden Übertragungsgeschwindigkeit aus (Stufe (S3)). Während des gesamten Auslesens der Daten fährt die Steuerschaltung (5p) fort, den sich ändernden Status der Stufe (S2) zu überwachen und prüft den Empfangsspeicher, um festzustellen, ob das Auslesen der Daten aus demselben beendet ist oder nicht. Ist die Antwort in der Stufe (S2) bejahend, so zieht die Steuerschaltung den Schluß, daß das Auslesen der Daten aus dem Speicher beendet wurde und leitet den Übergang zum Empfangsspeicher der nächsten Station und die Ermittlung des Status des Leersignals ein.

Es wird nunmehr der vorausgehend aufgeführte Vorgang im einzelnen beschrieben. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sei angenommen, daß die Datenpakete in den drei Empfangsspeichern der A-, B- und M-Station gespeichert sind und daß kein Datenpaket in irgendeinem andere Empfangsspeicher gespeichert ist. Anschließend ermittelt die Steuerschaltung (5p) den Status der Empfangsspeicher von den Leersignalen, die über die Leersignalleitungen ausgesandt werden und sendet über die Steuersignalleitung (Ra) Lesesignale an den Empfangsspeicher (5a) der A-Station, der ein Datenpaket gespeichert hat und der deshalb ein "Leersignal AUS" aufweist. Infolgedessen wird das Datenpaket aufeinanderfolgend vom Empfangsspeicher (5a) ausgelesen und dem Sender (5r) mit der dem Netzwerk entsprechenden gleichen Geschwindigkeit zugeführt. Der Sender (5r) verteilt das Datenpaket an die Empfangsleitungen der Stationen. Jede der Datenverarbeitungsanlagen überprüft das empfangene Datenpaket, um zu ermitteln, ob das Datenpaket an sie adressiert ist und im bejahenden Falle, es aufzunehmen.

Wurden die Daten des Empfangsspeichers (5a) der A-Station über den Datenbus (B) vollständig abgegeben, so wird vom Empfangsspeicher (5a) der A-Station ein "Leersignal EIN" der Steuerschaltung (5p) übermittelt. Durch dieses Leersignal wird die Steuerschaltung (5p) veranlaßt, die Aussendung der Lesesignale an den Empfangsspeicher der A-Station zu unterbrechen und sendet Lesesignale an den Empfangsspeicher (5b) der B-Station, die den nächsten mit Daten gefüllten Empfangsspeicher bildet.

Die A-Station ist bei ihrer Bestätigung, daß die Aussendung des Datenpaketes von der eigenen Station beendet ist, bereit für die Zulassung einer neuen Sendeaufforderung, die von dem höheren hierarchischen Niveau ausgegeben wird. Inzwischen sind die Empfangsspeicher der B- und M-Station noch in einem Zustand, in dem sie Datenpakete halten und nicht im Zustand der Ausgabe eines Datenpaketes, die Datenverarbeitungsanlagen der B- und M-Station sind nicht in der Lage, ein Datenpaket an die Empfangsspeicher abzugeben, selbst wenn sie von einem höheren hierarchischen Niveau eine neue Sendeanforderung erhalten. Selbstverständlich sind die Datenverarbeitungsanlagen von anderen als der B- und M-Station bereit, eine Sendeanforderung zu empfangen, die von dem höheren hierarchischen Niveau ausgegeben wird.

Aus dem Empfangsspeicher (5b) der B-Station wird das Datenpaket aufeinanderfolgend auf den Datenbus (B) in der gleichen vorausgehend beschriebenen Weise ausgelesen. Ist dieses Auslesen beendet, so gibt der Empfangsspeicher (5b) ein "Leersignal EIN" aus und die Steuerschaltung (5p) unterbricht hierauf das Senden des Lesesignals zum Empfangsspeicher (5b).

Die Steuerschaltung nimmt das Leersignal vom nächsten Empfangsspeicher auf. Da sich dieses Leersignal gerade im EIN-Status befindet, nimmt die Steuerschaltung das Leersignal des nachfolgenden Empfangsspeichers auf. Nachdem dieser Vorgang sooft wiederholt wird, bis das Leersignal vom Empfangsspeicher der M-Station empfangen wird, gibt die Steuerschaltung ein Lesesignal an den Empfangsspeicher der M-Station ab, da das Leersignal von diesem Empfangsspeicher im AUS-Status ist. Somit wird das Auslesen von Daten in in der gleichen vorausgehend beschriebenen Weise eingeleitet.

Ist das Auslesen der Daten vom Empfangsspeicher (5m) der M-Station beendet, so überprüft die Steuerschaltung (5p) mittels Anwahl, ob das Leersignal vom nächsten Empfangsspeicher zugeführt wurde oder nicht. Ist dieses Leersignal im AUS-Zustand, so sendet die Steuerschaltung ein Lesesignal an diesen jeweiligen Empfangsspeicher, um das Auslesen von Daten zu beginnen. Die Steuerschaltung wiederholt diesen Vorgang bis zum Empfangsspeicher der N-Station und leitet anschließend den gleichen Vorgang erneut beim Empfangsspeicher der A-Station ein.

Da die Bedingung für die Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen zur Zulassung einer Sendeanforderung vom höheren hirarchischen Niveau, wie vorausgehend beschrieben ist, folgt daraus, daß, wenn ein leerer Empfangsspeicher eine Sendeanforderung vom höheren hierarchischen Niveau erhält, daß er zu allen Zeiten die Lieferung eines Datenpaketes von der zugehörigen Datenverarbeitungsanlage erhält.

Das erfindungsgemäße stellare Netzwerk arbeitet in der vorstehend beschriebenen Weise. Falls die Sendeanforderungen der A-Station, der B-Station, der C-Station und der D-Station innerhalb einer kurzen Zeitspanne gegeben werden, wie dies beispielsweise in der Zeitablaufdarstellung gemäß Fig. 3 dargestellt ist, so sind die zugeordneten Datenverarbeitungsanlagen in der Lage, die Datenpakete über die Sendeleitungen (6a, 6b, 6c, 6d) weiterzuleiten, solange die entsprechenden Empfangsspeicher (5a, 5b, 5c, 5d) leer sind. Dank der vorausgehend beschriebenen Anordnung werden die von den Datenverarbeitungsanlagen abgegebenen Datenpakete vorläufig in den Empfangsspeichern gehalten und anschließend, unter Steuerung der Steuerschaltung (5p), über den Sender (5r), den Empfangsleitungen (7a-7n) der Stationen zugeführt, ohne eine Kollision von Datenpaketen zu verursachen.

Die erste Ausführungsform der Erfindung schließt das Auftreten einer Kollision von Datenpaketen im Netzwerk aus und erzielt deshalb verschiedene, nachstehend beschriebene Wirkungen.

• 1) Da die sonst unvermeidliche Strömung ungültiger Daten durch die Schaltungen beseitigt wird, die sich aus einer Kollision von Datenpaketen ergibt, können die das Netzwerk bildenden Schaltungen näherungsweise bis zur physikalischen Kapazität des Netzwerkes effizient eingesetzt werden.
• 2) Die Zentralstation wird von der ansonsten wesentlichen Aufgabe entlastet, Kollisionen von Datenpaketen zu ermitteln und Kollisionssignale auszugeben. Infolgedessen ist es nicht länger erforderlich, daß die Datenverarbeitungsanlagen den Verfahrensablauf zur Unterbrechung der Ausgabe von Datenpaketen zum Zeitpunkt einer Kollision durchführen, oder die Verarbeitung zur erneuten Übertragung, beispielsweise mittels des Ausweich-Algorithmus. Die Zentralstation und die Datenverarbeitungsanlagen können daher sowohl hinsichtlich der Maschinen- als auch der Programmausrüstung einfach ausgebildet werden.
• 3) Da die größte Systemlänge nicht länger für die Erfassung einer Kollision von Datenpaketen eingestellt werden muß, hängt sie nunmehr von den Kapazitäten der Treiber und Empfänger an den entgegengesetzten Enden der Sende- und Empfangsleitungen ab. Wahlweise kann die Systemlänge weit über die Kapazitäten der Treiber und Empfänger, beispielsweise durch die Verwendung einer Verstärkerstation (repeater) erweitert werden. Das erfindungsgemäße stellare Netzwerk gestattet daher die Ausbildung eines großen Systems. Offensichtlich gestattet es die Verwendung einer Toranordnung, daß das erfindungsgemässe Netzwerk mit den Datenverarbeitungsanlagen eines anderen Systems in Verbindung tritt.

Anschließend wird die zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die zweite Ausführungsform betrifft eine modifizierte Version des sternförmigen Netzwerkes mit Kollisionsvermeidung der vorausgehend beschriebenen, ersten Ausführungsform, die derart abgeändert ist, daß sie sich für eine Echtzeitübertragung, beispielsweise eine Gesprächsübertragung, eignet, bei welcher die Sende-Empfangs-Beziehung auf Echtzeitbasis geschätzt wird.

Fig. 4 stellt ein schematisches Blockschaltbild der zweiten Ausführungsform der Erfindung dar und Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das die typische Steuerschaltung im Netzwerk der Fig. 4 erläutert.

Gemäß Fig. 6 sind die Datenverarbeitungsanlagen der A-, B-, . . ., N-Stationen mit einer Zentralstation (5) über die Sendeleitungen (6a, 6b, . . ., 6n) und die Empfangsleitungen (7a, 7b, . . ., 7n) (oder 7) verbunden. Die Zentralstation (5) umfaßt Empfangsspeicher (5a, 5b, ..., 5n), die an den Schnittstellen für die Datenverarbeitungsanlagen der A-, B-, . . ., N-Stationen angeordnet sind, sowie eine Steuerschaltung (5p).

Die Empfangsspeicher (5a, 5b, . . ., 5n) haben jeweils eine Kapazität für mindestens ein Datenpaket und die Aufgabe, auf einer Leersignalleitung (11) ein "Leersignal EIN" abzugeben, wenn der Speicher von Daten leer ist oder ein "Leersignal AUS", wenn der Speicher mit Daten gefüllt ist. Jeder der Empfangsspeicher liest bei Aufnahme eines Lesesignals, das von der Steuerschaltung (5p) über eine Speicherleseleitung (13) übermittelt wird, Daten aufeinanderfolgend von dem gespeicherten Datenpaket aus und gibt sie an die Datenleitung (12) mit der dem Netzwerk entsprechenden gleichen Geschwindigkeit aus und schaltet ferner nach Beendigung dieses Auslesevorganges das "Leersignal EIN" und gibt es auf die Leerleitung (11) ab. Die Steuerschaltung hat ferner die Funktion, den Empfangsspeicher nach Erhalt eines Löschsignals zu löschen, das von der Steuerschaltung (5p) abgegeben und über eine Speicherlöschleitung (14) gefördert wird.

Die Steuerschaltung (5p) überwacht die Empfangsspeicher (5a, 5b, . . ., 5n) bezüglich ihres Status, indem sie die Leersignale der Empfangsspeicher einmal während eines festliegenden (Zeit)-Rahmens (T) erhält. Ergibt sich, daß einige der Empfangsspeicher AUS-Leersignale abgeben, d.h. im Laufe einer Statusanwahl Datenpakete im Speicher halten, so liest die Steuerschaltung (5p) Daten aus den Empfangsspeichern einmal innerhalb eines Rahmens aus. Anschließend realisiert er einen Schaltungsaustausch, indem die Datenpakete freigegeben werden, die über die Datenleitung (12) auf die Empfangsleitung (7) gegeben wurden.

Es wird nunmehr der Aufbau und Betrieb der Steuerschaltung (5p) unter Bezugnahme auf Fig. 5 im einzelnen beschrieben.

Ein Rahmenzähler (21) gibt ein Rahmen-Zeitsteuersignal (21a) einmal innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls (Rahmenzeit) (T) ab. Ein Rahmen-Steuerungsmodul (22) wird durch das Rahmen-Zeitsteuersignal (21a) betätigt. Infolge dieser Betätigung unterscheidet das Rahmen-Steuerungsmodul (22) zwischen dem Status EIN und AUS des Leersignals, das durch Anwählen von der Leersignalleitung (11) gefördert wird und speichert anschließend die Unterscheidungsdaten an den Stationen mit AUS-Zustand in einem Datenpaketfolge- Aufzeichnungsspeicher (23). Da der Datenpaketfolge- Aufzeichnungsspeicher (23) die Unterscheidungsdaten für Stationen aufweist, die bis zu dem vorausgehenden Rahmen aufgezeichnet worden sind, werden die Stationen, die in dem vorliegenden Rahmen Leersignale im AUS-Zustand erhalten haben, im Speicher (23) anschließend an die Stationen aufgezeichnet, die bis zum oben erwähnten, vorausgehenden Rahmen aufgezeichnet worden sind.

Wo beispielsweise nur die B-Station ein Senden im vorausgehenden Rahmen durchgeführt hat, sind die in dem Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) gespeicherten Unterscheidungsdaten allein auf jene der B-Station begrenzt und die anderen Speicherbereiche haben gemäß Fig. 6(a) Null-Status. Wird daher das vom Empfangsspeicher (5a) der A-Station abgegebene Leersignal im vorliegenden Rahmen auf AUS geschaltet, so erfaßt das Rahmensteuerungsmodul (22) diesen Zustand und veranlaßt, daß die Unterscheidungsdaten der A-Station in dem Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) für die Datenpaketzuführung aufgezeichnet werden. Infolgedessen werden die Daten in dem Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) so gestaltet, daß die Unterscheidungsdaten für die A-Station anschließend an jene für die B-Station gemäß Fig. 6(b) eingegeben werden.

Inzwischen wird, wenn die A-Station die Übertragung innerhalb des vorliegenden Rahmens beendet, während die B-, A- und D-Station zyklisch mit einer Rahmenzeit als Einheitsperiode gemäß Fig. 6(c) senden, die Aufzeichnung für die A-Station in dem Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) gelöscht und die in dem Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) gespeicherten Unterscheidungsdaten werden gemäß Fig. 6(d) geändert. Um genau zu sein, die Aufzeichnung für die A-Station wird gelöscht und die Registeraufzeichnung für die D-Station, die unterhalb jener für die A-Station lag, wird in eine eine Stufe höher liegende Position geschoben.

Die Beschreibung wird anschließend unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 5 fortgesetzt. Ein Schaltungssteuerungsmodul (24) bezieht sich nach Erhalt des Rahmenzeitsteuersignals (21a) aufeinanderfolgend auf den Inhalt des Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeichers (23), vom vorderen bis zum hinteren Ende, und gibt ein Lesestartsignal (24a) an die erste der dort aufgezeichneten Stationen ab. Während der Weiterleitung des Lesestartsignals (24) erzeugt ein Lesesignalgenerator (25) ein Speicherlesesignal und liefert es über eine Speicherleseleitung (13) an die vorausgehend erwähnte erste Station. Erhält der Empfangsspeicher der vorausgehend erwähnten ersten Station das vorausgehend erwähnte Speicherlesesignal, so werden die Daten des Empfangsspeichers ausgelesen. Die auf diese Weise ausgelesenen Daten werden über die Datenleitung (12) weitergeleitet und in den Sender (26) eingegeben. Der Sender (26) gibt die Daten mittels Rundspruch an die Empfangsleitungen (7) ab, und zwar synchronisiert mit dem Ausgangstaktsignal, das vom Lesesignalgenerator (25) abgegeben wird.

Wenn die Abgabe der Daten vom Empfangsspeicher der ersten Station beendet ist und das vom Empfangsspeicher über die Leersignalleitung (11) abgegebene Leersignal infolgedessen auf EIN geschaltet ist, so erfaßt der Lesesignalgenerator (25) diesen Zustand und unterbricht die Abgabe eines Speicherlesesignals zur ersten Station. Erfaßt der Schaltungssteuerungsmodul (24) die Änderung des Leersignals in den EIN-Status, so liest er die im zweiten Bereich des Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeichers (23) registrierte zweite Station aus und führt das gelesene Startsignal (24a) der vorausgehend erwähnten zweiten Station zu. Infolgedessen erzeugt der Lesesignalgenerator (25) ein Speicherlesesignal und führt es in der vorausgehend beschriebenen Weise der zweiten Station zu. Die Daten des Empfangsspeichers der zweiten Station werden ausgelesen und die auf diese Weise ausgelesenen Daten werden über die Datenleitung (12) dem Sender (26) eingegeben. Anschließend werden die Daten über die Sendeleitungen (7) den Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen synchronisiert mit dem Ausgangstaktsignal zugeführt, das vom Sender (26) über den Lesesignalgeneraot (25) ausgegeben wird.

In gleicher Weise werden die Daten in den Empfangsspeichern, die den im Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) registrierten Stationen entsprechen, aufeinanderfolgend ausgelesen und den entsprechenden Datenverarbeitungsanlagen zugeführt.

Was die Daten betrifft, die nicht innerhalb eines Rahmens ausgegeben werden können, so werden die Empfangsspeicher der Stationen, die diese Daten gespeichert haben, zwangsweise durch den Umstand gelöscht, daß der Schaltungssteuerungsmodul (24) veranlaßt, daß das vom Lesesignalgenerator (25) erzeugte Lesestartsignal und das vom Löschsignalgenerator (27) erzeugte Speicherlöschsignal jeweils über die Speicherleseleitung (13) und die Speicherlöschleitung (14) den vorausgehend erwähnten Empfangsspeichern zugeführt werden.

Ist eine Rahmenzeit mit der Weiterleitung der Datenpakete vergangen, die von den Datenverarbeitungsanlagen in der vorausgehend beschriebenen Weise innerhalb einer Rahmenzeit abgegeben werden, so gibt der Rahmenzähler (21) erneut ein Rahmen-Zeitsteuerungssignal (21a) aus. Anschließend wird die Station, die erneut zum Senden aufgefordert wurde, wiederum in den Datenpacketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) eingegeben und die Station, die gerade das Senden beendet hat, wird im Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) gelöscht. Durch die erneuerten Unterscheidungsdaten im Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) wird der oben beschriebene Vorgang wiederholt.

Die Steuerschaltung (5p) arbeitet in der vorausgehend beschriebenen Weise. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei der vorliegenden Ausführungsform die in den Empfangsspeichern (5a-5n) gespeicherten Datenpakete jeweils eines pro Rahmen in der Reihenfolge ausgegeben werden, in der sie im Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) registriert sind.

Es wird nunmehr die Arbeitsweise der Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen beschrieben. Die Datenverarbeitungsanlagen nehmen, nachdem ihre zugehörigen Stationen ihre eigenen Datenpakete an die jeweiligen Empfangsspeicher (5a-5n) abgegeben haben, einen Zustand ein, der die Ausgabe eines Datenpaketes verhindert und verbleiben in diesem Zustand bis sie bestätigen, daß die von ihnen ausgegebenen Datenpakete an sie von der Zentralstation (5) geliefert worden sind. Selbst wenn Anforderung zum Aussenden von Datenpaketen ihnen von einem höheren hierarchischen Niveau erteilt wird, während der Hinderungszustand andauert, werden die Datenverarbeitungsanlagen nicht freigegeben, den Empfangsspeichern ein Datenpaket zuzuführen. Erst wenn die Datenverarbeitungsanlagen die Ankunft der von ihnen selbst ausgegebenen Datenpakete von der Zentralstation (5) bestätigen, werden sie von dem Verbot der Abgabe eines Datenpaketes befreit und in die Lage versetzt, das nachfolgende Datenpaket zu liefern, das von dem höheren hierarchischen Niveau angefordert worden ist.

Erhalten die Datenverarbeitungsanlagen nicht von der Zentralstation die von ihnen selbst ausgegebenen Datenpakete, selbst nachdem eine Rahmenzeit oder mehrere Rahmenzeiten verflossen sind, da die Schaltungen in diesem Zustand bis zu ihrer Kapazität beschäftigt sind, so bestätigen die Datenverarbeitungsanlagen, daß die abgegebenen Datenpakete durch die Zentralstation gelöscht sind und senden die Datenpakete erneut an die Empfangsspeicher ab. Um diesen Vorgang durchzuführen, müssen die Datenverarbeitungsanlagen jeweils einen Zeitgeber aufweisen, um zwei Rahmenzeiten zu takten und benötigen eine Funktion zur Erkennung, daß die von ihnen selbst abgegebenen Datenpakete gelöscht worden sind und zur Wiederausgabe von Datenpaketen, wenn sie die von ihnen selbst abgegebenen Datenpakete nicht innerhalb zweier Rahmenzeiten nach Ausgabe ihrer eigenen Datenpakete empfangen.

Eine typische Art und Weise, in der Datenpakete von den Datenverarbeitungsanlagen mittels des vorausgehend beschriebenen Vorganges in die Schaltungen gegeben werden, ist in der Zeitablaufdarstellung gemäß Fig. 7 gezeigt.

Es sei angenommen, daß die Datenverarbeitungsanlagen der A-, D-, C- und B-Station aufgefordert werden, Daten in der aufgeführten Reihenfolge während des Ablaufs einer bestimmten Rahmenzeit (T) auszusenden. Dann werden die Datenpakete von der A-, D-, C- und B-Station über ihre jeweiligen Übertragungsleitungen weiterbefördert und zur Speicherung in den zugehörigen Empfangsspeichern empfangen und gleichzeitig in der erwähnten Reihenfolge in dem vorausgehend erwähnten Datenpaketfolge- Aufzeichnungsspeicher (23) registriert. Während der anschließenden einen Rahmenzeit werden die Stationsunterscheidungsdaten in dem Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) in der Reihenfolge ihrer Registrierung ausgelesen und die entsprechenden Datenpakete werden aus den Empfangsspeichern ausgelesen und zu den Schaltungen weitergefördert. Daher werden die Datenpakete der A-, D-, C- und B-Station in dieser Reihenfolge, wie in der Figur dargestellt, auf die Empfangsleitungen gegeben. Anders ausgedrückt, von den Datenverarbeitungsanlagen werden diese Datenpakete in der Reihenfolge der ausgegebenen Sendeanforderungen ausgesandt und sie werden in jedem Rahmen in dieser Reihenfolge ausgesandt, bis die Aussendung beendet ist.

Die vorliegende Erfindung wurde als Ausführung in Form eines Schaltungsvermittlungsnetzwerkes beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf diese besondere Ausführung begrenzt. Sie kann als Datenpaketvermittlungsnetzwerk oder als Hybridvermittlungsnetzwerk eingesetzt werden. Nebenbei bemerkt, das Schaltungsvermittlungsnetzwerk ist ein System, das derart entworfen ist, daß eine festgelegte Größe von Paketen fehlerfrei einmal je festliegendem Zeitrahmen ausgegeben wird und das Datenpaketvermittlungs­ netzwerk ist ein System, in welchem Daten mit veränderlichen Paketlängen ausgegeben werden, obgleich das System keine exklusive Schaltung aufweist.

Die vorliegende Erfindung kann aus folgenden Gründen als Paketvermittlungsnetzwerk verwendet werden. Es sei angenommen, daß die in der Darstellung gemäß Fig. 4 angegebenen A-, B-, C- und D-Stationen aufgefordert werden, Datenpakete zu senden. Dann übermitteln die Datenverarbeitungsanlagen der A-D-Stationen diese Datenpakete über die Sendeleitungen (6a-6d) an die Empfangsspeicher (5a-5d) der A-D-Stationen. Zu diesem Zeitpunkt nehmen die Datenverarbeitungsanlagen der A-D-Stationen den Zustand an, der eine Aussendung von Daten verhindert.

Der Rahmen-Steuerungsmodul (22) der Zentralstation (5) führt zu Beginn des nächsten Rahmens die Anwahl der Leersignale durch, die von den Empfangsspeichern (5a-5n) abgegeben werden und veranlaßt die A-D-Stationen, die AUS-Leersignale aufweisen, im Datenpaketfolge- Aufzeichnungsspeicher (23) registriert zu werden. In der Zwischenzeit erhält der Schaltungssteuerungsmodul (24), nachdem er ein Rahmen-Zeitsteuerungssignal (21a) erhalten hat, einen wahlfreien Zutritt zu dem Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23), führt den Empfangsspeichern der registrierten Stationen in der vorausgehend beschriebenen Weise ein Lesestartsignal zu und liest die Daten aus. Auf diese Weise können der stellare Speicher und das Rundspruchnetzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung als Datenpaket-Vermittlungsnetzwerk verwendet werden.

Die vorausgehend beschriebene Ausführungsform kann als Datenpaket-Vermittlungsnetzwerk eingesetzt werden, um eine Übertragung von Daten ohne Datenkollision durchzuführen, selbst wenn Sendeanforderungen gleichzeitig von vielen Stationen gemacht werden.

Falls Sendeanforderungen gleichzeitig von vielen Stationen gemacht werden und ein Teil der Daten, die infolgedessen von den Empfangsspeichern abgegeben werden, nicht innerhalb einer Rahmenzeit gesendet werden kann, so werden die überschüssigen Daten durch das Speicherlöschsignal gelöscht, das vom Löschsignalgenerator (27) weitgehend in der gleichen Weise erzeugt wird, wie wenn die vorliegende Ausführungsform als das vorausgehend erwähnte Schaltungsvermittlungsnetzwerk eingesetzt wird.

Eine typische Art und Weise, in der Datenpakete durch die Datenverarbeitungsanlagen als Folge des vorausgehend beschriebenen Betriebes an die Schaltungen abgegeben werden, ist in der Zeitablaufdarstellung nach Fig. 8 gezeigt.

Es sei angenommen, daß die Datenverarbeitungsanlagen der A-, D-, C- und B-Station in der angegebenen Reihenfolge innerhalb einer gegebenen Rahmenzeit (T) Anforderungen zur Aussendung von Daten erhalten. Dann werden die Datenpakete von der A-, D-, C- und B-Station über die zugehörigen Sendeleitungen weitergeleitet und zur Speicherung durch die zugehörigen Empfangsspeicher empfangen, anschließend durch den folgenden Rahmen-Zeitsteuerungsimpuls einer Anwahl (poling) unterzogen und im Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) registriert. Während der folgenden einen Rahmenzeit werden die Stationsunterscheidungsdaten aus dem Datenpaketfolge-Aufzeichnungsspeicher (23) ausgelesen und die entsprechenden Datenpakete werden von den jeweiligen Empfangsspeichern ausgelesen und den Schaltungen zugeführt. Infolgedessen werden den Sendeleitungen die Datenpakete der A-, B-, C- und D-Station in der erwähnten Reihenfolge zugeführt, die nicht der Reihenfolge der vorausgehend erwähnten Sendeanforderungen entspricht, wie aus der Darstellung ersichtlich ist.

Die vorliegende Erfindung gestattet das Aussenden von Daten in Form einer Paketvermittlung mit völlig gleicher Verfahrensweise wie in Form der vorausgehend beschriebenen Schaltungsvermittlung. Werden diese beiden Vermittlungen kombiniert, so entsteht ein hybrides Vermittlungssystem.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung ermöglicht die nachfolgend aufgeführte Wirkungsweise zusätzlich zu den Wirkungsweisen (1) bis (3), die durch die vorausgehend aufgeführte erste Ausführungsform erzielbar sind.

• 4) Wird das erfindungsgemäße Netzwerk als Schaltungsvermittlungsnetzwerk eingesetzt, so eignet es sich hervorragend für eine Echtzeitübertragung, beispielsweise bei einer Gesprächsverbindung, welche eine Sendeempfangsbeziehung auf Echtzeitbasis schätzt.

Es wird nunmehr die dritte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Diese Ausführungsform umfaßt eine Anordnung des stellaren Speichers und des Rundspruchnetzwerkes, welche eine maximale Verzögerungszeit bei der Übertragung garantiert, und sich daher für eine Echtzeitübertragung von Daten, wie beispielsweise Gesprächsdaten, eignet. Ferner ist das Netzwerk so gestaltet, daß eine Datenverarbeitungsanlage in der Lage ist, eine Mehrzahl von Kanälen zu bilden, wovon jeder eine maximale Verzögerungszeit für die Übertragung aufweist.

Fig. 9 ist ein schematisches Blockschaltbild der dritten Ausführungsform der Erfindung.

Wie in der Figur gezeigt wird, sind die Datenverarbeitungsanlagen der A-, B-, . . ., N-Stationen jeweils über Sendeleitungen (6a, 6b, . . ., 6n) und Empfangsleitungen (7a, 7b, . . ., 7n) mit einer Zentralstation (5) verbunden. Die Zentralstation (5) ist mit A-, B-, . . ., N-Stationseinheiten (5a, 5b, . . ., 5n) ausgestattet, die an den Schnittstellen liegen, die den Datenverarbeitungsanlagen der A-, B-, . . ., N-Stationen entsprechen, sowie mit einer Steuerschaltung (5p), die diese Stationseinheiten überwachen kann und gleichzeitig aufeinanderfolgend Lesesignale an die Daten haltende Stationseinheiten ausgeben kann, und mit einem Sender (5r), der dazu dient, die aus den Stationseinheiten ausgelesenen Daten an die Empfangsleitungen (7a, 7b, . . ., 7n) zu verteilen. Die A-, B-, . . ., N-Stationseinheiten (5a, 5b, . . ., 5n) haben jeweils einen Empfangsspeicher, der beispielsweise als Schiebespeicher (FIFO) ausgebildet ist. Die Datenmenge, die gleichzeitig im Empfangsspeicher gespeichert werden kann, ist auf einen vorgegebenen Pegel begrenzt. Die in Frage stehenden Sendeleitungen und Empfangsleitungen können aus physikalisch unabhängigen Kabeln bestehen. Als Alternative kann ein Kabel gemeinsam sowohl für die Sende- als auch Empfangskanäle verwendet werden.

Die Steuerschaltung (5p) und die A-, B-, . . ., N-Stationseinheiten (5a, 5b, . . ., 5n) sind über eine Wählerleitung (S) verbunden, die dazu dient, ein Wählersignal zur Auswahl der Stationseinheiten weiterzuleiten, eine Leseleitung (R) zur Weiterleitung eines Lesesignals, eine Leersignalleitung (E) zur Weiterleitung eines Leersignals, und eine Sendeleitung (P) für ein Datenpaketintervall-Sensorsignal zur Weiterleitung eines Paketintervall-Sensorsignals. Die aus den A-, B-, . . ., N-Stationseinheiten (5a, 5b, . . ., 5n) ausgelesenen Daten werden über die Datenleitung (B) dem Sender (5r) zugeführt.

Es wird nunmehr eine typische Anordnung der A,-, B-, . . ., N-Stationseinheiten (5a, 5b, . . ., 5n) unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben. Da die Stationseinheiten (5a, 5b, . . ., 5n) identisch aufgebaut sind, wird die Anordnung der A-Stationseinheit (5a) als repräsentativ im einzelnen beschrieben.

Wie in Fig. 10 dargestellt ist, besteht die A-Stationseinheit (5a) aus einem Trägersensor (CS) (31), einer S/P-Umsetzerschaltung (32) für Serien/Parallel-Umsetzung, einem Datenpaket-Intervallsensor (33), einer Schreibimpuls-Generierungsschaltung (34), einem ersten Schiebespeicher (35) (FIFO) und einer Torschaltung (36).

Es wird nunmehr die Funktion jedes dieser vorausgehend aufgeführten Bauelemente unter Bezugnahme auf die Zeitablaufdarstellung nach Fig. 11 beschrieben. Die in Fig. 11 verwendeten Bezugszeichen entsprechen jenen der Fig. 10.

Der Trägersensor (31) überwacht ständig die Sendeleitung (6a) und führt, falls er ein Signal (6a) erfaßt, das von der Datenverarbeitungsanlage (A) der A-Station gemäß Fig. 11 abgegeben wird, der S/P-Umsetzerschaltung (32), dem Datenpaket-Intervallsensor (33) und der Schreibimpuls-Generierungsschaltung (34) ein Trägersensorsignal (31a) zu. Die S/P-Umsetzerschaltung (32) wird nach Empfang des vom Trägersensor (31) kommenden Trägersensorsignals (31a) betätigt, um die über die Sendeleitung (6a) zugeführten seriellen Daten in parallele Daten umzusetzen und die parallelen Daten dem Schiebespeicher (35) zuzuführen.

In einem Nachrichtensystem, wie beispielsweise Ethernet, ist kein Träger vorhanden, wo keine Signale auf der Sendeleitung vorliegen. Es sind jedoch Nachrichtensysteme gegeben, bei welchen das Senden eines Trägers erfolgt, selbst wenn kein Signal auf der Sendeleitung vorhanden ist. Bei einem optischen Senden wird beispielsweise ein Signal bestimmter Formgebung immer in die Übertragungsbahn abgegeben, um den Wert einer Rückkopplungsschleife der automatischen Verstärkungskontrolle (AGC) im Aufnahmeteil zu stabilisieren (das anschließend als Ruhesignal bezeichnet wird). In diesem Falle wird ein Signalsensor anstelle des Trägersensors (31) nach Fig. 10 verwendet. Der Ausgang des Signalsensors ist AUS, wenn das Ruhesignal auf der Übertragungsbahn vorliegt, während es EIN ist, wenn effektive Daten auf der Übertragungsbahn erscheinen. Der Schiebespeicher (35) ist ein Speicher für parallele Eingabe und parallele Ausgabe. Wird der Schreibimpuls (34a) von der Schreibimpuls-Generierungsschaltung (34) eingeführt, so gestattet es der Schiebespeicher (35), daß die Daten der parallelen Eingabe in ihm eingeschrieben werden. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Datenpaketintervall-Unterscheidungsbit (35a), beispielsweise eine logische "1", vom Datenpaket-Intervallsensor (33) abgegeben und gleichzeitig in den Schiebespeicher (35) (FIFO) eingeschrieben.

Fig. 12 stellt eine Veranschaulichung der im Schiebespeicher (35) gespeicherten Daten dar. Hat der Schiebespeicher (35) eine Breite von 9 Bit, so werden die Paketdaten in den ersten 8 Bit eingeschrieben und das Paketintervall-Unterscheidungsbit (35a), das die Grenze zwischen dem vorliegenden Datenpaket und dem nächsten Datenpaket angibt, wird in das verbleibende eine Bit eingeschrieben. In dem dargestellten Fall wird "0" als das Datenpaketintervall-Unterscheidungssignal verwendet.

Der Datenpaket-Intervallsensor (33) nimmt, wenn das Trägersensorsignal (31a) vom Trägersensor (31) ausgegeben wurde, den AUS-Zustand ein (t₂ in der Darstellung nach Fig. 11) und gibt das Datenpaketintervall- Unterscheidungssignal entsprechend einer logischen "0" während der Eingabe des letzten parallelen Signaleingangs ab. Dieses Signal wird zusammen mit dem letzten parallelen Eingabesignal durch den Schreibimpuls (34) eingeschrieben. Ferner wird die Schreibimpuls-Generierungsschaltung (34) durch das Trägersensorsignal (31a) veranlaßt, einen Impuls (34a) auszugeben, um das parallele Eingabesignal und das Datenpaketintervall-Unterscheidungsbit in den Schiebespeicher (35) einzuschreiben. Die Schaltung unterbricht ihren Betrieb, wenn das Trägersensorsignal (31a) den AUS-Zustand einnimmt.

Es wird nunmehr ein typisches Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung (5p) in der Anordnung nach Fig. 9 in Verbindung mit dem Blockschaltbild der Fig. 13 beschrieben. Zur Erleichterung der Darstellung zeigt Fig. 13 zusätzlich ein Anschlußschaltbild, das die Steuerschaltung (5p) und die A-, B-, . . ., N-Stationseinheiten betrifft.

Die Steuerschaltung (5p) besteht aus einer Wählersignal-Generierungsschaltung (41), einer Leersignal-Sensorschaltung (42), einer Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (43), einer Datenpaketintervall-Sensorschaltung (44) und einem Zeitgeber (45). Diese Schaltungen (41, 42, 43, 44) sind elektrisch mit den A-, B-, . . ., N-Stationseinheiten verbunden.

Die Wählersignal-Generierungsschaltung (41) kann über eine Wählerleitung (S) eine der Stationseinheiten auswählen. Die Wählersignal-Generierungsschaltung (41) veranlaßt, so oft ein nächstes Signal (n) von der Leersignal-Sensorschaltung (42) erhalten wird, daß das an die Wählerleitung abgegebene Wählersignal zur nächsten Wählerleitung verschoben wird und infolgedessen die nächste Stationseinheit auswählt. Jede der Stationseinheiten öffnet bei der dort erfolgenden Ankunft dieses Signals die Torschaltung (36) (siehe Fig. 10) und gestattet es, daß die Signalleitung der jeweiligen Station mit der Steuerschaltung (5p) verbunden wird.

Das über die Leersignalleitung (E) eingeführte Signal wird durch die Leersignal-Sensorschaltung (42) erfaßt und anschließend der Wählersignal-Generierungsschaltung (41) und der Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (43) zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt, wenn das empfangene Signal den EIN-Zustand aufweist, was anzeigt, daß die betreffende Stationseinheit keine Paketdaten gespeichert hat, wählt die vorausgehend aufgeführte Wählersignal-Generierungsschaltung (41) die nächste Stationseinheit und die Speicherlesesignal- Genierierungsschaltung (43) beendet die Erzeugung eines Lesesignals. Befindet sich das vorausgehend aufgeführte Signal im AUS-Status, was anzeigt, daß die betreffende Stationseinheit Paketdaten gespeichert hat, so behält die Wählersignal-Generierungsschaltung (41) weiterhin die gegenwärtig gewählte Stationseinheit bei, und die Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (43) gibt ein Lesesignal ab. Die Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (43) unterbricht, wenn sie ein Datenpaketintervall- Sensorsignal von der Datenpaketintervall-Sensorschaltung (44) erhält, die Abgabe eines Lesesignals.

Erfaßt die Paketintervall-Sensorschaltung (44) ein von der Stationseinheit abgesandtes Paketintervall- Sensorsignal, so sendet sie dieses Signal an die Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (43) und an den Zeitgeber (45). Der Zeitgeber (45) wird bei Empfang des Paketintervall-Sensorsignals betätigt, um die vorgeschriebene Zeit zu takten. Diese stellt die kürzeste Zeitspanne dar, die zwischen benachbarten Datenpaketen liegt. Die Speicherlesesignal- Generierungsschaltung (43) unterbricht die Aussendung eines Lesesignals, während der Zeitgeber (45) in Betrieb ist und nimmt die Aussendung erneut auf, wenn der Betrieb des Zeitgebers (45) zu Ende ist.

Es wird nunmehr die Betriebsweise der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Datenmenge, die in den Empfangsspeichern, beispielsweise den Schiebespeichern der A-N-Stationseinheiten aufgespeichert werden kann, wie vorausgehend beschrieben, im voraus festgelegt. Beispielsweise wird sie unabhängig voneinander von den Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen festgelegt.

Es sei nunmehr angenommen, daß der größte Wert der Gesamtmenge der Daten, die gleichzeitig in den Empfangsspeichern der A-N-Stationseinheiten aufgespeichert werden kann, gleich P(Bit) ist und daß die Sendegeschwindigkeit im System der vorliegenden Ausführungsform gleich S(Bit)/Sekunde ist. Dann wird die maximale Verzögerungszeit (T) (an der Zentralstation), die zwischen dem Zeitpunkt liegt, wo eine gegebene Station ein Datenpaket abgibt und dem Zeitpunkt, wo die Zentralstation das gleiche Datenpaket abgibt, durch folgenden Ausdruck gegeben:

T = P/S (Sekunden).

Die maximale Verzögerungszeit (T), die sich in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung eignet, kann erhalten werden, und entsprechend kann die maximale Verzögerungszeit des Systems für die Aussendung garantiert werden, indem für (P) und (S) geeignete Werte festgesetzt werden.

Die Datenverarbeitungsanlagen innerhalb des Systems können jeweils eine festliegende Sendegeschwindigkeit aufweisen, indem die maximale Größe (P) der Datenaufspeicherung bestimmt wird. Diese zugewiesene Größe der Datenaufspeicherung ändert sich mit den charakteristischen Qualitäten der Datenverarbeitungsanlagen (beispielsweise Aufspeicherungsgröße kann bei der Anstiegszeit des Systems festgelegt oder dynamisch eingestellt werden.

Es ist nur natürlich, daß die Gesamtgröße der den einzelnen Datenverarbeitungsanlagen zugeteilten Aufspeicherung nicht die maximale Datenmenge (P), die im Gesamtsystem gespeichert werden, überschreiten sollte. Die Frage, wie die jeder Datenverarbeitungsanlage zugeteilte Datenaufspeicherungsgröße verwendet werden sollte, bleibt völlig dem Belieben der in Frage stehenden Station überlassen.

Beispielsweise wird P = 1 (M Bit) erhalten, wenn die Übertragungsgeschwindigkeit (S) des Systems auf 100 (M Bit/s) festgelegt wird und die maximale Verzögerungszeit (T) der Übertragung auf 10 (ms). Es sei angenommen, daß eine bestimmte Datenverarbeitungsanlage der Station (A) eine Zuteilung von 2016 Bit erhält und daß die Ruhezeit zwischen den Datenpaketen (das kleinste Datenpaketintervall, das durch den Zeitgeber in der Anordnung nach Fig. 15 gezählt wird) 48 Bit beträgt. Somit kann die Station (A) einen Datenkanal von 196.8 K Bit/s unter Verwendung von 1968 + 48 (Bit) erstellen. Ansonsten kann sie zwei Kanäle, 128 K Bit/s und 64 K Bit/s unter Verwendung von (1280 + 48) + (640 + 48) (Bit) erstellen.

Um eine Variation in der Zuteilung der Aufspeicherungsmengen zu garantieren, ist es erwünscht, den Empfangsspeichern der Stationseinheiten solche Kapazitäten zu geben, die die maximal möglichen Aufspeicherungsmengen (P) übersteigen.

Beim bekannten System nehmen die Datenverarbeitungsstationen nach Abgabe von Datenpaketen den Zustand ein, der eine Abgabe von Datenpaketen verhindert. Bei dem in Frage stehenden System ist jedoch folgende Änderung vorgesehen. Es sei angenommen, daß eine bestimmte Datenverarbeitungsstation zwei Kanäle (CH1, CH2) einrichten kann, wovon jeder eine garantierte maximale Verzögerungszeit für die Übertragung aufweist. Wenn diese Datenverarbeitungsstation das Datenpaket von (CH1) auf Anforderung der oberen Schicht abgibt, so nimmt sie den Zustand ein, der die Abgabe allein des Paketes (CH1) verbietet. Wird diese Datenverarbeitungsstation anschließend auf Anforderung der oberen Schicht veranlaßt, das Paket gemäß (CH2) abzugeben, so nimmt sie den Zustand ein, der eine Abgabe überhaupt verbietet. Wird das Paket gemäß (CH1) zurückgegeben, so wird der Datenverarbeitungsstation erlaubt, allein das Paket gemäß (CH1) abzugeben. Wird das Paket gemäß (CH2) ebenfalls zurückgegeben, so wird der Datenverarbeitungsstation erlaubt, ebenfalls das Paket gemäß (CH2) abzugeben.

Es wird ferner darauf hing wiesen, daß die Steuerschaltung (5p) der Zentralstation (5) kontinuierlich den Status der Empfangsspeicher in den Stationseinheiten durch Anwahl über die Leersignalleitung (E) überwacht. Die Steuerschaltung (5p) gibt beispielsweise an den Empfangsspeicher der A-Station ein Speicherlesesignal aus und veranlaßt den Empfangsspeicher, Daten auf den Datenbus (B) abzugeben, wenn das von der A-Station eingebrachte Leersignal den AUS-Status einnimmt, was anzeigt, daß der Empfangsspeicher der A-Station mit Datenpaketen gefüllt ist. Die Steuerschaltung (5p) fährt fort, Speicherlesesignale mit der dem Netzwerk gleichen Geschwindigkeit auszugeben, so daß die Daten der A-Station veranlaßt werden, auf dem Datenbus (B) zu erscheinen. Wird das Paketintervall-Sensorsignal eingeführt, das sich am hinteren Ende der Paketdaten befindet, so wird der Zeitgeber (45) betätigt, das Auslesen aus dem Speicher für das kleinste Paketintervall (eine Länge von 48 Bit im vorausgehend aufgeführten Fall) zu unterbrechen. Nimmt das vorausgehend aufgeführte Leersignal den EIN-Status nach dem kleinsten Paketintervall ein, so wird die nächste Stationseinheit durch das Wählersignal ausgewählt. Nimmt das Leersignal nicht den EIN-Status ein, da die Aufspeicherung der Daten noch anhält, so wird das Lesen der Daten aus dem Speicher erneut begonnen. Das heißt, das Auslesen der Daten aus dem nächsten Kanal wird erneut begonnen.

Da im Einklang mit der vorliegenden Erfindung die maximale Datenmenge, die gleichzeitig in den Empfangsspeichern in den A-N-Stationseinheiten der Zentralstation aufgespeichert wird, wie vorausgehend aufgeführt wurde, festliegt, so wird die maximale Verzögerungszeit bei der Übertragung eines Datenpaketes ausschließlich durch die Übertragungsgeschwindigkeit des Systems festgelegt. Somit realisiert die vorliegende Erfindung eine Echtzeitübertragung von Daten, beispielsweise Gesprächsdaten.

Das vorausgehend aufgeführte typische System wurde mit einem Kanal oder mit zwei Kanälen in einer Datenverarbeitungsstation beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf diese besondere Ausführung beschränkt. Die Anzahl der Kanäle, die in einer gegebenen Datenverarbeitungsstation gebildet werden, kann innerhalb der Begrenzung der der Datenverarbeitungsstation zugeteilten Menge der Datenaufspeicherung frei gewählt werden. Diese Auswahl bleibt dem Belieben der in Frage stehenden Datenverarbeitungsstation überlassen.

Es wird nunmehr die vierte Ausführungsform der Erfindung erläutert, gemäß welcher eine dynamische Zuteilung der Größe der Datenspeicherung an dem vorausgehend erwähnten Schiebespeicher (35) vorgesehen ist.

Den Datenverarbeitungsanlagen sind bestimmte festliegende Speicherungsmengen bei der Anstiegszeit zugeteilt, so daß die Summe der zugeteilten Mengen (Q) der Beziehung Q<P (Bits) genügt. Dies heißt, daß die für das System festgelegten Übertragungsbahnen, die mit der garantierten maximalen Übertragungsverzögerung ausgestattet sind, einen Rest aufweist, der dem Unterschied P-Q (Bit) entspricht.

Innerhalb des Systems ist eine Datenverarbeitungsstation angeordnet, deren Funktion es ist, diese Speicherungsmenge zu verwalten (die anschließend als "Speicherungssteuerstation" bezeichnet wird). Falls eine gegebene Datenverarbeitungsstation Daten in einer Menge senden muß, die die ursprünglich zugeteilte Menge überschreitet, so sendet sie ein Anforderungspaket zwecks Zuteilung einer zusätzlichen Speichermenge zur Speicherungssteuerstation. Im Datenbereich dieses Anforderungspaketes ist die nachgesuchte Speicherungsmenge eingeschrieben.

Die Speicherungssteuerstation enthält eine Tabelle, die den Verbrauchszustand der Zuteilung der Speichermenge angibt. Bei Empfang des Anforderungspaketes, welches um eine Zuteilung einer zusätzlichen Speichermenge nachsucht, überprüft die Speicherungssteuerstation diese Tabelle, und wenn die angeforderte Speichermenge vorrätig ist, sendet sie ein Genehmigungspaket zur Zuteilung der Speichermenge an die Datenverarbeitungsanlage, die um die Zuteilung nachsucht, und erneuert gleichzeitig den Tabelleninhalt.

Falls die angeforderte Speichermenge nicht vorrätig ist, so sendet die Speicherungssteuerstation ein Versagungspaket an die Datenverarbeitungsanlage. Die Datenverarbeitungsanlage, die um Zuteilung einer zusätzlichen Speichermenge nachgesucht hat, darf bei Empfang des Genehmigungspaketes für die Zuteilung die Speichermenge der eine maximale Verzögerung garantiert ist, um die nunmehr zugeteilte zusätzliche Menge erhöhen.

Sobald die zusätzliche Speichermenge nicht mehr erforderlich ist, sendet die Datenverarbeitungsanlage ein Rückgabepaket für die zugeteilte Speichermenge zur Speicherungssteuerstation. Bei Erhalt dieses Rückgabepaketes erneuert die Speicherungssteuerstation erneut den Tabelleninhalt.

Es wird nunmehr die Ausführungsform der Erfindung, die eine dynamische Zuteilung der Speichermenge an den Schiebespeicher (35) vorsieht, näher beschrieben.

Fig. 14 stellt ein typisches Paketformat dar, das den Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen zugeführt und von diesen abgegeben wird. Dieses Paket besteht aus einer Präambel, einer Bestimmungsadresse (Empfänger), einer Ursprungsadresse (Absender), einem Kennzeichnungsfeld, einem Inhaltsfeld, Daten und zyklischer Redundanzprüfung (CRC). Das Kennzeichnungsfeld dient dazu, wenn gegebene Datenverarbeitungsanlagen Daten über eine Mehrzahl von Kanälen senden, Daten für die Unterscheidung der Kanäle anzugeben. Das Inhaltsfeld zeigt die Daten zur Unterscheidung zwischen (a) einem allgemeinen Paket, (b) einem Paket zur Anforderung einer Zuteilung der Speichermenge, (c) einem Paket, das die Zuteilung der Speichermenge genehmigt, (d) einem Paket zur Versagung der Zuteilung der Speichermenge und (e) einem Paket zur Rückgabe der zugeteilten Speichermenge.

Fig. 15 stellt eine typische Anordnung der vorausgehend aufgeführten Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen dar. Ein Dekodierer (131) dient zum Dekodieren eingegebener Datenpakete und eine Paketunterscheidungsschaltung (132) dient dazu, den allgemeinen Teil des dekodierten Datenpaketes zu interpretieren. Die Paketunterscheidungsschaltung (132) arbeitet wie folgt, wenn sich als Bestimmungsadresse die eigene Adresse herausstellt.

• 1) Weist das Inhaltsfeld ein allgemeines Paket auf, so leitet die Schaltung das Datenfeld zu der im Kennzeichnungsfeld angegebenen oberen Schicht.
• 2) Weist das Inhaltsfeld ein Steuerpaket bezüglich der Zuteilung der Speichermenge auf, so leitet sie das Datenfeld zu einer Steuerschaltung (133) für die Aufspeicherungsgröße, die anschließend näher beschrieben wird.
• 3) Stellt sich die Ursprungsadresse als eigene Adresse heraus, so liefert die Schaltung einen Impuls der Paketlänge an einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler (134), der im einzelnen später beschrieben wird. Beispielsweise gibt sie jedesmal einen Impuls an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler (134) ab, wenn ein Datenbyte empfangen wurde.

Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler (134) zählt eine Paketlänge vorwärts, sooft die Schaltung ein Paket aussendet, und er zählt eine Paketlänge rückwärts, sooft die Schaltung ein Rückgabepaket empfängt. Somit gibt der im Vorwärts-Rückwärts-Zähler (134) angezeigte Wert die Anzahl der Pakete an, die ausgesandt, aber noch nicht zurückgegeben worden sind.

Eine Sperrschaltung (135) dient dazu, die Aufspeicherungsmenge (beispielsweise die Anzahl von Bytes) zu bewahren, die gegenwärtig der eigenen Station zusteht, und die von der Steuerschaltung (133) für die Aufspeicherungsgröße eingebracht wurde. Ein Komparator (136) dient zum Vergleich des Ausgangs des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (134) und jenes der Sperrschaltung (135). Die Zufuhrsteuerschaltung, die innerhalb der oberen Schicht liegt, kennt den Wert der der eigenen Station zugeteilten Aufspeicherungsgröße und dient dazu, zu verhindern, daß die gleichzeitig zur Zentralstation ausgegebene Datenmenge die vorausgehend erwähnte Menge überschreitet. Insbesondere verweigert die Zufuhrsteuerschaltung eine Anforderung zur Datenübertragung, wenn die angeforderte Menge die zugeteilte Menge überschreitet.

Die in der Zentralstation aufgespeicherte Datenmenge bleibt immer unter einem festgelegten Pegel, da die Zufuhrsteuerschaltung einmal innerhalb einer Rahmenzeit eine festgelegte Datenmenge aus der zugelassenen synchronen Datenverarbeitungsanlage ausliest und sie an eine Paketbereitstellungsschaltung (137) fördert.

Die Paketbereitstellungsschaltung (137) dient zur Bereitstellung eines Datenpaketes im Einklang mit den Daten, die von der oberen Schicht zugeführt wurden oder auf Anforderung von der Steuerschaltung (133) für die Aufspeicherungsgröße. Die Schaltung sieht jedoch vorübergehend davon ab, das nächste Paket bereitzustellen und ein bereitgestelltes Paket auszugeben, wenn der Ausgang des Komparators (136) aktiv ist, d.h. wenn der Wert des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (134) die gegenwärtig der eigenen Station erlaubte Aufspeicherungsmenge, wie sie in der Sperrschaltung (135) gehalten wird, überschreitet.

Die Schaltung dient ferner dazu, dem Vorwärts-Rückwärts- Zähler (134) einen Impuls zuzuführen, der der gerade abgegebenen Paketlänge gleichkommt. Eine Torschaltung (138) wird durch den Ausgang des Komparators (136) gesteuert. Das Bezugszeichen (139) bezeichnet einen Kodierer.

Es wird nunmehr ein typisches Ausführungsbeispiel der Aufspeicherungssteuerstation unter Bezugnahme auf Fig. 16 beschrieben. In der Figur bezeichnet (141) einen Dekodierer, (142) eine Paketunterscheidungsschaltung, (143) eine Tabelle, die den Verbrauch der Zuteilung der Aufspeicherungsgröße angibt, (144) eine Steuerschaltung für die Aufspeicherungsgröße. (145) eine Sperrschaltung, (146) einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler und (147) einen Komparator. Das Bezugszeichen (148) bezeichnet eine Paketbereitstellungsschaltung, (149) eine Torschaltung und (150) einen Kodierer. Die anderen Schaltungen, abgesehen von der Tabelle (143) und der Steuerschaltung (144) für die Aufspeicherungsgröße, sind jene Schaltungen, die von der vorausgehend aufgeführten Steuerstation beim Aussenden und beim Empfang von Datenpaketen etwa gemäß der Anordnung nach Fig. 15 benötigt werden.

Es wird nunmehr die Funktionsweise der in Fig. 15 dargestellten Steuerschaltung (133) für die Aufspeicherungsgröße in Verbindung mit der Betriebsablaufdarstellung gemäß Fig. 17 beschrieben.

Wenn die Datenverarbeitungsanlage über einen Stromversorgungsanschluß betätigt wird, so wird die im voraus in der Datenverarbeitungsanlage festgelegte Aufspeicherungsgröße einleitend in der Sperrschaltung (135) festgelegt (Stufe (S1)). Anschließend erfolgt eine Entscheidung, ob eine Anforderung für die Zuteilung einer Aufspeicherungsgröße durch die obere Schicht erfolgt ist oder nicht (Stufe (S2)). Bejahendenfalls geht die Verarbeitung zur nächsten Stufe (S3) weiter, wobei ein Steuerpaket, d.h. ein Paket, das die Zuteilung einer Aufspeicherungsgröße anfordert, an die Speicherungssteuerstation. Anschließend erfolgt eine Entscheidung darüber, ob ein Genehmigungspaket für die Zuteilung einer Aufspeicherungsgröße als Steuerpaket von der Speicherungssteuerstation weitergeleitet wurde oder nicht (Stufe (S4)). Bejahendenfalls wird die Aufspeicherungsgröße in der Sperrschaltung (135) erneuert (Stufe (S5)) und eine Bestätigung des Empfangs des Genehmigungspaketes wird an die obere Schicht geliefert (Stufe (S6)). Ist andererseits die Antwort verneinend, so erfolgt eine Entscheidung, ob ein Versagungspaket für die Zuteilung einer Aufspeicherungsgröße empfangen wurde oder nicht (Stufe (S7)). Wird der Empfang dieses Paketes bestätigt, so erfolgt eine Bestätigung des Empfangs des Versagungspaketes an die obere Schicht (Stufe (S8)).

Ist die Antwort in der Stufe (S2) negativ und sind die Antworten in den Stufen (S6) und (S8) abgeschlossen, so erfolgt eine Entscheidung, ob eine Anforderung für die Rückgabe der Zuteilung der Aufspeicherungsgröße seitens der oberen Schicht erfolgte oder nicht (Stufe (S9)). Ist die Antwort negativ, so kehrt der Verfahrensablauf zur Stufe (S2) zurück. Ist andererseits die Antwort positiv, so wird die Aufspeicherungsgröße in der Sperrschaltung (135) erneuert (Stufe (S10)). Anschließend wird ein Rückgabepaket für die Zuteilung der Aufspeicherungsgröße der vorausgehend erwähnten Speicherungssteuerstation zugeführt.

In der vorausgehend beschriebenen Weise erhält die Sperrschaltung (135) bei Empfang einer Anforderung für die Zuteilung einer Aufspeicherungsgröße von der oberen Schicht eine Genehmigung von der Speicherungssteuerstation und erneuert die Aufspeicherungsgröße entsprechend. Wird die Schaltung andererseits aufgefordert, die durch die obere Schicht zugeteilte Aufspeicherungsgröße zurückzugeben, so erneuert sie die Aufspeicherungsgröße in sich und benachrichtigt gleichzeitig die Speicherungssteuerstation über die Erneuerung und bewirkt eine ordnungsgemäße Änderung im Inhalt der Speicherungssteuerstation.

Es wird nunmehr die Funktion der in der Speicherungssteuerstation befindlichen Steuerschaltung (144) für die Aufspeicherungsgröße unter Bezugnahme auf die Betriebsablaufdarstellung der Fig. 18 beschrieben.

Zunächst wird die der Datenverarbeitungsanlage zugeteilte Aufspeicherungsgröße in der Sperrschaltung (145) verriegelt (Stufe (S21)). Anschließend erfolgt eine Entscheidung, ob ein Anforderungspaket für die Zuteilung der Aufspeicherungsgröße empfangen wurde oder nicht (Stufe (S22)). Die Steuerschaltung (144) für die Aufspeicherungsgröße entscheidet bei Empfang des Anforderungspaketes für die Zuteilung der Aufspeicherungsgröße, ob irgendein Restbetrag der zugeteilten Aufspeicherungsgröße vorhanden ist oder nicht (Stufe (S23)). Falls ein Restbetrag vorhanden ist, nimmt die Steuerschaltung (144) für die Aufspeicherungsgröße eine entsprechende Änderung im Inhalt der Tabelle (143) vor (Stufe (S24)) und gibt gleichzeitig ein Genehmigungspaket für die Zuteilung der Aufspeicherungsgröße aus (Stufe (S25)). Ist andererseits die Antwort in der Stufe (S23) negativ, so gibt die Speicherungssteuerstation ein Versagungspaket für die Zuteilung der Aufspeicherungsgröße ab (Stufe (S26)).

Anschließend erfolgt eine Entscheidung, ob ein Rückgabepaket für die Zuteilung der Aufspeicherungsgröße empfangen wurde oder nicht (Stufe (S27)). Ist die Antwort negativ, so kehrt der Verfahrensablauf zur Stufe (S22) zurück. Ist andererseits die Antwort positiv, so wird der Inhalt der Tabelle (143) entsprechend erneuert (Stufe (S28)). Anschließend kehrt der Ablauf zur Stufe (S22) zurück.

Wenn die Speicherungssteuerstation ein Anforderungspaket zur Zuteilung der Aufspeicherungsgröße empfängt, so befragt sie, wie vorausgehend beschrieben wurde, die Tabelle und ermittelt, ob irgendein Restbetrag der zugeteilten Aufspeicherungsgröße vorhanden ist oder nicht. Falls ein Restbetrag vorhanden ist, sendet die Speicherungssteuerstation ein Genehmigungspaket zur Zuteilung der Aufspeicherungsgröße an die Datenverarbeitungsanlage, die die Anforderung gemacht hat. Ist andererseits kein Restbetrag vorhanden, so gibt sie ein Versagungspaket für die Zuteilung aus. Bei Empfang einer Anforderung zur Rückgabe der Zuteilung bewirkt sie eine entsprechende Änderung im Inhalt der Tabelle.

Die vierte Ausführungsform der Erfindung gestattet es, wie vorausgehend beschrieben wurde, daß die Datenmengen gleichzeitig durch die Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen in den jeweiligen Empfangsspeichern der A-N-Stationen dynamisch innerhalb der Grenze des maximalen Wertes (T) geändert werden, womit die maximale Verzögerung des Gesamtsystems bei der Übertragung garantiert und ein effizienterer Einsatz des Systems gesichert wird.

Anschließend wird ein System zur Erzielung einer synchronen Übertragung mit der vorausgehend erwähnten dritten und vierten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Allgemein gilt, daß bei einer Übertragung von Daten mittels eines Koaxialkabels oder eines Lichtleiters eine Taktkomponente mittels eines Kodierverfahrens den Daten überlagert wird, wenn die Daten gesendet werden. Der Manchester-Kode und der CMI-Kode haben sich beim Kodierverfahren als brauchbar erwiesen. Der Stellarspeicher und das Rundspruchnetzwerk erfordern die Kodierung als Voraussetzung für ihren Betrieb.

Beim bekannten sternförmigen Netzwerk gibt der in Fig. 9 dargestellte Sender (5r) bei Erscheinen von Daten auf den Datenbus (B) die Daten des Datenbuses (B), kodiert sie mittels des vorausgehend erwähnten Kodeverfahrens und übermittelt die kodierten Daten mittels Rundspruch an alle Datenverarbeitungsanlagen. Sind alle Daten auf diese Weise vom Datenbus (B) entnommen, so stoppt der Sender (5r) die Übertragung von Daten an alle Datenverarbeitungsanlagen und läßt die Übertragungswege in einem Ruhezustand. Dank dieses Ruhezustandes werden die Datenverarbeitungsanlagen jeweils freigegeben, um die Grenzen zwischen zwei benachbarten Datenpaketen zu erkennen.

Die synchrone Übertragung kann leicht durch die einzelnen Stationen erfolgen, die das Aussenden und den Empfang von Daten auf ein und demselben Takt vornehmen können. Beim stellaren Netzwerk wird es im Hinblick auf seinen Aufbau bevorzugt, ein System zu verwenden, welches die synchrone Verbindung mittels der Zentralstation verwendet, die eine konstante Zuführung eines Taktes an alle Datenverarbeitungsanlagen durchführt. Um dieses System zu ermöglichen, müssen die Funktion des Senders (5r) und das Übertragungsverfahren in folgender Weise geändert werden.

Der Sender (5r) entnimmt bei Auftreten von Daten auf dem Datenbus (B) diese Daten vom Datenbus (B), kodiert die Daten durch das vorausgehend erwähnte Kodierverfahren und sendet die kodierten Daten mittels Rundspruch an alle Datenverarbeitungsanlagen. Anschließend wiederholt der Sender (5r) dieses Verfahren, bis alle Daten aus dem Datenbus (B) entnommen sind. Ist das Senden der Daten des Datenbuses (B) beendet, so gibt der Sender (5r) ein Synchronisierungsmuster aus. Das Synchronisierungsmuster soll derart ausgebildet sein, daß die dort verwendeten einzelnen Symbole eine einfache Verriegelung der empfangsseitigen phasenverriegelten Schleife (PLL) der Datenverarbeitungsanlage ermöglichen. Bei einer Manchester-Kodierung ist dieses Muster 010101010101 . . . Die Grenze zwischen dem eigentlichen Datenbit und dem Synchronisierungsmuster kann mittels einer Bitverletzung erkennbar gemacht werden, beispielsweise indem eine Zeichenumsetzung vorgenommen wird, die nicht mit den üblichen Regeln der Zeichenumsetzung übereinstimmt.

In der in Fig. 19 gezeigten Darstellung einer Statusänderung zeigt die voll ausgezogene Linie die gewöhnlichen Regeln einer Manchester-Zeichenumsetzung und die gestrichelte Linie zeigt die Regeln für ein Manchester-Zeichen bei Bitverletzung.

Somit wird die Grenze zwischen dem Synchronisierungsmuster und dem nächsten Datenpaket mittels eines Musters erkannt, das sich vom Synchronisierungsmuster unterscheidet. Wird beispielsweise ein Muster entsprechend 01010101011 verwendet, so können die diesem Muster folgenden Bits als solche eines nächsten Datenpaketes erkannt werden. Die eben beschriebene Verfahrensweise ist bekannt. Es können andere Zeichen als die vorstehend erwähnten verwendet werden.

Als Alternative kann das Erkennen der Grenze zwischen dem letzten Datenbit und dem Synchronisierungsmuster erreicht werden, indem in dem betreffenden Datenpaket ein "LÄNGE"-Feld eingegeben wird. Mit einem redundanten Zeichen, beispielsweise 4B5B, kann die Grenze zwischen dem Synchronisierungsmuster in Form einer Endbegrenzung oder einer Anfangsbegrenzung erkennbar gemacht werden. Durch die Einführung dieses bekannten Kodierverfahrens im sternförmigen Netzwerk kann die konstante Zuführung eines gemeinsamen Taktes von der Zentralstation an die Datenverarbeitungsanlagen erreicht werden.

Wird der gemeinsame Takt von der Zentralstation in der vorausgehend beschriebenen Weise an die Datenverarbeitungsanlagen der Stationen abgegeben, so tritt bei dem die Datenverarbeitungsstation erreichenden Takt niemals ein Schlupfphänomen auf. Werden die Datenpakete zyklisch mittels des Taktes zugeführt, so erzielt das in Frage stehende sternförmige Netzwerk eine synchrone Verbindung, da die maximale Übertragungsverzögerung dafür garantiert ist.

Die vorausgehend angegebene Betriebsweise wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 20 beschrieben. Die von einer gestrichelten Linie umschlossenen Schaltungen stellen eine Datenverarbeitungsanlage der sternförmigen Speicherung für den Anschluß von mit Synchronisierung arbeitenden Datenverarbeitungsanlagen dar, als typisches Ausführungsbeispiel der Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen gemäß Fig. 9. Die Zentralstation setzt das Aussenden eines Taktes fort, der einem bestimmten kodierten Signal überlagert ist. Die phasenverriegelte Schleife (PLL) (151) übernimmt die Aufgabe, die Taktkomponente dem kodierten Signal zu entnehmen. Mittels des auf diese Weise entnommenen Taktes dekodiert der Dekodierer (152) das vorausgehend aufgeführte Signal und die Paketunterscheidungsschaltung (153) entscheidet, ob das Paket an die eigene Station adressiert ist oder nicht. Diese Schaltung entscheidet ferner, ob das Paket von der eigenen Station ausgegeben worden ist oder nicht.

Stellt die Paketunterscheidungsschaltung (153) fest, daß das empfangene Paket an die eigene Station adressiert ist, so läßt sie das Paket zu und gibt es an den Schiebespeicher (FIFO) für die synchrone Datenverarbeitungsanlage weiter. Zu diesem Zeitpunkt wird das Einschreiben von Daten in den Schiebespeicher durch einen Takt bewirkt, der durch Teilung des empfangenen, von der phasenverriegelten Schleife (151) entnommenen Taktes erzeugt wird. Im Falle einer synchronen Datenverarbeitungsanlage von 64 kbps wird beispielsweise der Takt auf LAN in Quotienten von 64 kbps geteilt, die unterteilten Takte werden den synchronen Datenverarbeitungsanlagen zugeführt und das Auslesen und Einschreiben der Daten in den Schiebespeicher wird synchron mit den unterteilten Takten durchgeführt. Durch Teilen des Taktes auf dem LAN und Zuführung der unterteilten Takte an die synchronen Datenverarbeitungsanlagen können letztere die die Nachrichtenverbindung über das LAN führen, Takte völlig gleicher Geschwindigkeit erhalten und das Aussenden und den Empfang von Daten vornehmen, ohne daß irgendein Schlupf der Takte auftritt. Stellt die vorausgehend erwähnte Paketunterscheidungsschaltung (153) fest, daß das empfangene Paket von der eigenen Station ausgegeben wurde, so sendet sie einen Impuls an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler (134) und subtrahiert "1" von der Zählung, sooft der Empfang eine vorgegebene Länge erreicht hat.

Ein Rahmenzähler (154) erzeugt eine Rahmenzeitsteuerung zur Durchführung der Übertragung eines Paketes im Einklang mit dem empfangenen von der phasenverriegelten Schleife (151) (PLL) entzogenen Takt. Die Zufuhrsteuerschaltung (155) findet den Rest des festen Zuteilungswertes in einem Register (157) und gibt mittels der vom Rahmenzähler (154) zugeführten Rahmenzeitsteuerung ein Signal aus, das die Aussendung von Datenpaketen innerhalb der durch den Restwert gegebenen Begrenzung, einmal je Rahmen, an die synchronen Datenverarbeitungsanlagen veranlaßt, die Sendegesuche gemacht haben. Infolgedessen wird es den synchronen Datenverarbeitungsanlagen, die Sendegesuche gemacht haben, gestattet, die Daten der Paketbereitstellungsschaltung (156) zuzuführen, ohne daß die abgehenden Datenpakete miteinander kollidieren.

Die Paketbereitstellungsschaltung (146) wird durch das Ausgangssignal des Komparators (136) gesteuert. Der Komparator (136) gibt an die Paketbereitstellungsschaltung (156) ein Genehmigungssignal ab, wenn der Wert im Vorwärts-Rückwärts-Zähler (134) kleiner als oder gleich groß wie der feste zugeteilte Wert ist, der in einem Register (157) gespeichert wird. Die Paketbereitstellungsschaltung (156) stellt bei Empfang dieses Genehmigungssig 30626 00070 552 001000280000000200012000285913051500040 0002003705530 00004 30507nals die Daten in Pakete zusammen und leitet die erhaltenen Datenpakete über die Torschaltung einem Kodierer (158) zu. Der Kodierer (158) kodiert in Verbindung mit dem von der phasenverriegelten Schleife (151) (PLL) entnommenen Empfangstakt die Paketdaten und liefert das Ergebnis der Kodierung über die Sende- und Empfangsleitungen der Zentralstation. Zu diesem Zeitpunkt sendet die Paketbereitstellungsschaltung (156) ein Signal an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler (134), sooft die gesendeten Daten eine feste Länge erreichen (beispielsweise 1 Byte), um den Zählungswert im Zähler (134) um "1" zu erhöhen.

Erhöht sich das Aussenden von Paketen aus den synchronen Datenverarbeitungsanlagen anormal und überschreitet der Wert im Vorwärts-Rückwärts-Zähler (134) den vorausgehend erwähnten festen zugeteilten Wert, so gibt der Komparator (136) an die Paketbereitstellungsschaltung (156) und die Torschaltung ein Verbotsignal ab, und infolgedessen wird dieAusgabe von Paketen von den synchronen Datenverarbeitungsanlagen verboten. Somit wird die maximale Verzögerung bei der Aussendung für das System als Ganzes garantiert.

Bei dem sternförmigen Netzwerk können die synchronen Sendewege mit einer garantierten maximalen Sendeverzögerung in der vorausgehend beschriebenen Weise realisiert werden. Die übliche asynchrone Verbindung wird erreicht, indem Datenpakete mit einem lokalen Takt ausgegeben werden, der nicht synchron mit dem gelieferten Takt ist. Natürlich ist es zulässig, daß diese beiden Verbindungsarten zusammen im Netzwerk vorliegen.

Eine typische Datenverarbeitungsanlage, die sich zur Verwendung in einem System eignet, das zur dynamischen Zuteilung der Aufspeicherungsgröße entworfen wurde, ist in Fig. 21 dargestellt. Die Ausbildung nach Fig. 21 unterscheidet sich von jener nach Fig. 20 nur dadurch, daß eine Sperrschaltung (135) und eine Steuerschaltung (133) für die Aufspeicherungsgröße anstelle des Registers (157) für die feste Zuteilungsgröße verwendet werden. In allen übrigen Aspekten sind die beiden Anordnungen im wesentlichen identisch.

Die Steuerschaltung (133) für die Aufspeicherungsgröße gibt nach Empfang einer Anforderung für die Zuteilung der Aufspeicherungsgröße von der synchronen Datenverarbeitungsanlage eine Zuteilung an die nicht dargestellte Speicherungssteuerstation (Fig. 16) ab. Wird andererseits ein Signal, das die Anforderung für die Zuteilung der Aufspeicherungsgröße genehmigt oder versagt, von der Speicherungssteuerstation erhalten, so erhöht die Steuerschaltung (133) für die Aufspeicherungsgröße den in der Sperrschaltung (135) vorliegenden Wert und benachrichtigt gleichzeitig die synchrone Datenverarbeitungsanlage von der Erhöhung des Wertes, wenn das Signal die Genehmigung erteilt. Da die Steuerschaltung (133) für die Aufspeicherungsgröße die gleiche Funktion wie ihre Entsprechung in der Anordnung nach Fig. 15 aufweist, sind die Einzelheiten der Funktion bereits klar und brauchen hier nicht wiederholt werden.

Wie ersichtlich, gestattet die Verwendung der Datenverarbeitungsanlage gemäß Fig. 21 die Erzielung eines synchronen Nachrichtensystems, eine maximale Sendeverzögerung und eine dynamische Zuteilung der Aufspeicherungsgröße.

Es wird nunmehr ein weiteres System zur Erzielung einer synchronen Verbindung beschrieben.

Dieses System kann wie folgt zusammengefaßt werden. Das System als Ganzes kann als Rahmen aufgefaßt werden. Dieser Rahmen ist als Zeitrahmen eines festliegenden Zyklus definiert. Die Zentralstation zählt ständig die Rahmenlänge mit einem Grundtakt und überträgt mittels Rundspruch ein Paket an alle Datenverarbeitungsstationen, das als "Rahmen-Zeitsteuerungspaket" bezeichnet wird. Die Datenverarbeitungsanlagen erkennen jeweils dieses Paket und liefern aus der Zeitsteuerung des Paketes eine Rahmen-Zeitsteuerung.

Auf diese Weise wird es allen Stationen möglich, ein und dieselbe Rahmen-Zeitsteuerung zu haben und sie garantieren infolgedessen die maximale Sendeverzögerung und realisieren eine synchrone Verbindung.

Dieses System wird nunmehr im einzelnen erläutert.

Fig. 22 ist ein Blockschaltbild der Zentralstation. Die Zentralstation ist zusätzlich mit einer Rahmen-Generierungsschaltung (61) und einer Rahmen-Zeitsteuerungspaket-Generierungsschaltung versehen. Die Rahmen-Generierungsschaltung (61) liefert eine Rahmen-Zeitsteuerung für die gemeinsame Verwendung durch die Datenverarbeitungsanlagen und gibt ein Rahmen- Zeitsteuerungssignal ab. Die Rahmen-Zeitsteuerungspaket- Generierungsschaltung (62) liefert bei Empfang des Rahmen-Zeitsteuerungssignals ein Rahmen-Zeitsteuerungspaket und gibt das Paket mittels Rundspruch über den Sender (5r) an alle Datenverarbeitungsanlagen ab.

Während des Aussendens des Rahmen-Zeitsteuerungspaketes steuert die Steuerschaltung (5p) dieses Rahmen-Zeitsteuerungspaket derart, daß es nicht mit anderen Paketen zusammenstößt. Ein typisches Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung (5p) ist in Fig. 23 dargestellt. Diese Steuerschaltung (5p) unterscheidet sich von jener gemäß Fig. 13 lediglich darin, daß sie zusätzlich eine Speicherlesefenster-Generierungsschaltung (63) aufweist.

Die Speicherlesefenster-Generierungsschaltung (63) liefert im Einklang mit dem Rahmen-Zeitsteuerungssignal eine Rahmen-Zeitsteuerung und erzeugt, abhängig von der größten Paketlänge und dem kleinsten Paketintervall gemäß Fig. 24 ein Speicherlesefenster. Während des Intervalls dieses Speicherlesefensters bleibt die Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (23) aktiv und ist in der Lage, eine Kollision mit dem Rahmen-Zeitsteuerungspaket zu verhindern.

Es wird nunmehr die Anordnung eines weiteren typischen Systems zur Synchronisierung der Datenverarbeitungsanlagen der A-N-Stationen der Fig. 9 sowie die durch das System bewirkte Verfahrensweise unter Bezugnahme auf Fig. 25 beschrieben. Das von der Zentralstation weitergeleitete Rahmen-Zeitsteuerungspaket wird durch einen Dekodierer (171) dekodiert, von einer Paketunterscheidungsschaltung (172) unterschieden und einem Rahmenzähler (173) zugeführt. Dieser Rahmenzähler (173) erfaßt die Rahmen-Zeitsteuerung und führt ein Rücksetzsignal einem Taktgenerator (174) zu. Da der Taktgenerator (174) mit dem lokalen Takt selbst gesteuert ist und durch die Rahmen-Zeitsteuerung rückgesetzt wird, liefert er an die synchronen Datenverarbeitungsanlagen einen mit der Rahmen-Zeitsteuerung synchronisierten Takt. Die synchronen Datenverarbeitungsanlagen lesen synchron mit dem Takt Daten aus dem Schiebespeicher (FIFO) aus und schreiben diese ein.

Die Zufuhrsteuerschaltung (155) findet den Rest der festen zugeteilten Größe im Register (157) und gibt ein Signal ab, das die Aussendung eines Paketes innerhalb der durch den Restwert gegebenen Begrenzung an die synchronen Datenverarbeitungsanlagen veranlaßt, die Gesuche zur Aussendung einmal je Rahmen abgegeben haben.

Der übrige Betrieb ist der gleiche wie er unter Bezugnahme auf Fig. 20 beschrieben wurde und benötigt deshalb keine Erläuterung. Offensichtlich werden durch die Anwendung dieser Ausführungsform in dem sternförmigen Netzwerk jene synchronen Sendewege errichtet, die eine garantierte maximale Verzögerung während des Sendens aufweisen. Alternativ wird die übliche asynchrone Verbindung hergestellt, indem Pakete mit einem lokalen Takt abgegeben werden, der nicht synchron mit dem zugeführten Takt ist. Natürlich können diese beiden Verbindungsarten in ein und demselben sternförmigen Netzwerk zusammen vorliegen.

Eine Anpassung der Datenverarbeitungsanlagen für synchrone Verbindung gemäß Fig. 25 an das System, das eine dynamische Zuteilung der Aufspeicherungsgröße vorsieht, ähnlich jenem gemäß Fig. 21, erfolgt, indem eine Sperrschaltung und eine Zufuhrsteuerschaltung anstelle des Registers (157) für die feste Zuteilungsgröße verwendet wird, wodurch die Zufuhrsteuerschaltung in die Lage versetzt wird, die Speicherungssteuerstationen über die sich ändernde Aufspeicherungsgröße auf dem laufenden zu halten und eine Steuerung der Größe der Pakete zu gestatten, die den Sendeleitungen zugeführt werden.

Wie aus obiger Erläuterung hervorgeht, erzielen die dritte und vierte Ausführungsform der Erfindung folgende Wirkungen:

• 1) Sie sind beispielsweise einsetzbar bei Gesprächsübertragung und Frequenzbeweglichkeit ( FA), da sie die maximale Verzögerungszeit (T) bei der Aussendung der Paketdaten garantieren.
• 2) Sie ermöglichen den Aufbau von Systemen großer Vielseitigkeit, da jede der Datenverarbeitungsanlagen einen Kanal einrichten kann, für den irgendeine maximale Verzögerungszeit bei der Sendung innerhalb der Grenze der zugeteilten Aufspeicherungsgröße der Daten garantiert ist.
• 3) Sie gestatten, daß die Aufspeicherungsgrößen der Daten dynamisch den Datenverarbeitungsanlagen zugeteilt werden, abhängig von den Bedingungen ihres Einsatzes im System.
• 4) Sie benachteiligen die Systeme nicht, abhängig vom Vorliegen oder der Abwesenheit einer synchronen Verbindung.
• 5) Sie weisen alle charakteristischen Qualitäten des Stellarspeichers und des Rundspruchnetzwerkes der ersten Ausführungsform auf, schließen die Möglichkeit einer Kollision von Datenpaketen aus, gewährleisten einen ausreichenden physikalischen Sendewirkungsgrad und vermeiden die Notwendigkeit zur Einstellung der größten Systemlänge.

Es wird nunmehr die fünfte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Bei einem sternförmigen Netzwerk wird häufig die Einführung von lokalen Konzentratoreinrichtungen im System vorgesehen.

Der Ausdruck "lokaler Konzentrator" bezeichnet eine Vorrichtung, die zwischen der Zentralstation und den Datenverarbeitungsanlagen liegt, um einen Satz von der Zentralstation wegführenden Sende- und Empfangsleitungen in eine Vielzahl von Sende- und Empfangsleitungen zu unterteilen. Den entsprechenden Datenverarbeitungsstationen erscheint daher der lokale Konzentrator so, als wäre er eine Zentralstation. Der Zentralstation erscheint er so, als wäre er eine Datenverarbeitungsstation. Anders ausgedrückt, die datenverarbeitungsstationsseitigen Informationsrahmen (I/F) des lokalen Konzentrators sind den datenstationsseitigen Informationsrahmen der Zentralstation äquivalent, während die zentralstationsseitigen Informationsrahmen des örtlichen Konzentrators den Informationsrahmen der Datenverarbeitungsstationen gegenüber der Zentralstation äquivalent sind.

Im Falle der ersten Ausführungsform ergibt sich folgender Unterschied zwischen dem Vorliegen und der Abwesenheit derartiger lokaler Konzentratoren. Es sei nunmehr angenommen, daß ein Gebäude mit 10 Stockwerken 100 Datenaufzeichnungsstationen auf jedem Stockwerk und eine Zentralstation im Erdgeschoß aufweist. Wird kein lokaler Konzentrator verwendet, so sind die Kabel aller 1.000 Datenaufzeichnungsstationen mit der im Erdgeschoß befindlichen Zentralstation verbunden. Wird eine Datenaufzeichnungsstation auf einem bestimmten höheren Stockwerk hinzugefügt, so muß ein zusätzliches Kabel von der am Boden befindlichen Zentralstation zu der neu installierten Datenaufzeichnungsstation geführt werden.

Sind lokale Konzentratoren auf jedem Stockwerk installiert, so sind die Datenaufzeichnungsstationen in jedem der Stockwerke mit einem lokalen Konzentrator im gleichen Stockwerk verbunden und die lokalen Konzentratoren auf den verschiedenen Stockwerken sind an die Zentralstation angeschlossen. Bei dieser Anordnung müssen lediglich ausreichend viele Kabel verwendet werden, um die Zentralstation mit den 10 Datenaufzeichnungsstationen zu verbinden. Selbst wenn in einem bestimmten Stockwerk eine Datenaufzeichnungsstation hinzugefügt wird, so reicht es aus, ein Kabel zwischen dem lokalen Konzentrator auf jedem Stockwerk und der neu hinzugefügten Datenaufzeichnungsstation zu legen. Das vorausgehend aufgeführte gilt in ähnlicher Weise für den Fall, wo 10 einstöckige Gebäude in einer Anlage angeordnet sind.

Somit ist die Anordnung von lokalen Konzentratoren im sternförmigen Netzwerk dadurch gekennzeichnet, daß sie die Kabelverteilung vereinfacht und das Hinzufügen von Datenaufzeichnungsstationen erleichtert.

Es wird nunmehr die Effizienz lokaler Konzentratoren in der vorausgehend erwähnten dritten und vierten Ausführungsform beschrieben.

Bei einem sternförmigen Netzwerk, für welche die maximale Sendeverzögerung, wie bei der vorausgehend beschriebenen dritten und vierten Ausführungsform garantiert wird, ist die Größe der Datenpakete, die gleichzeitig innerhalb der Zentralstation aufgespeichert werden können, begrenzt, um zu gewährleisten, daß die maximale Verzögerung bei der Aussendung von Datenpaketen von den Datenverarbeitungsstationen unterhalb einer festen Zeitspanne bleibt. Infolge dieser Anordnung liegt die Zeit, die für alle Aufnahmespeicher der Zentralstation erforderlich ist, um die Aussendung von Datenpaketen mittels Rundspruch zu beenden, innerhalb einer festen Zeitspanne, selbst wenn die Datenpakete von den Stationen an einem Zeitpunkt konzentriert werden. Die Datenpakete, die von den Datenverarbeitungsstationen an die Zentralstation ausgegeben werden, werden daher vollständig innerhalb der festen Zeitspanne mittels Rundspruch gesendet. Die Zeit für diesen Sendevorgang stellt die maximale Sendeverzögerung des Systems dar.

Bei einem System dieser Art sind Datenverarbeitungsanlagen vorhanden, für welche die maximale Verzögerung beim Senden nicht garantiert zu werden braucht. Wird die maximale Verzögerung beim Senden mit 10 ms angenommen, so müssen, da die Sendegeschwindigkeit bei Gesprächen 64 kbps (64 Kilobit je Sekunde) ist, die Datenverarbeitungsanlagen die Gespräche verarbeiten, 80 Byte zusätzlich Gemeinpakete, d.h. etwa 100 Byte in Paketen innerhalb der Zeitspanne von 10 ms aus­ senden. In den Datenverarbeitungsanlagen, die mit einem Gesprächskanal ausgestattet sind, benötigen die Aufnahmespeicher an den Schnittstellen der Zentralstation zur Datenverarbeitungsanlage 100 Byte. Im Falle von Ethernet (einem Datenübermittlungsnetzwerk von Xerox Corporation) beträgt beispielsweise die größte Paketlänge 1.500 Byte. In der Tat ist bei Verbindungen dieser Art zwischen Computern eine Paketlänge dieser Größenordnung eine zwingende Notwendigkeit. Für Schriftdatenaufzeichnungsstationen (datagram), die derartige vorausgehend beschriebene Pakete abgeben, erfordern die Aufnahmespeicher an den Schnittstellen der Zentralstation zu den Datenverarbeitungsanlagen 1.500 Byte.

Es sei angemerkt, daß in dem sternförmigen Netzwerk, für welche die maximale Verzögerung beim Senden garantiert wird, eine Gesamtzahl von 125 für Gespräche geeignete Datenverarbeitungsstationen an das Netzwerk angeschlossen werden kann, falls die Übertragungsgeschwindigkeit des Systems 10 Mbps beträgt. Im Gegensatz hierzu können beim Ethernet-System nur 8 Datenaufzeichnungsstationen angeschlossen werden. Dies liegt daran, daß die maximale Verzögerung beim Senden, die für die Datenverarbeitungsanlagen zur Gesprächsverarbeitung zugelassen ist, für alle Datenaufzeichnungsstationen garantiert ist. Die charakteristischen Merkmale der Schriftdatenaufzeichnungsstationen (datagram) sind folgende:

• a) Die Datenaufzeichnungsstationen gestatten die Übermittlung von Daten, ohne die Herstellung einer Verbindung zu erfordern.
• b) Sie haben ein extrem kleines Tastverhältnis.
• c) Sie haben eine hohe Wahrscheinlichkeit, Pakete mit der kleinsten Länge und Pakete mit der größten Länge auszugeben.
• d) Sie müssen nicht die maximale Verzögerung beim Senden garantieren.

Somit brauchen diese Datenaufzeichnungsstationen nicht den Datenverarbeitungsstationen für Gesprächsverarbeitung gleichgestellt werden.

Bei aller Würdigung dieser kennzeichnenden Qualitäten der Schrift­ datenaufzeichnungsstationen (datagram) liefert die fünfte Ausführungsform ein sternförmiges Netzwerk, das die Kabelverteilung vereinfacht, verglichen mit der vorausgehend aufgeführten ersten, dritten und vierten Ausführungsform und gestattet gleichzeitig den Anschluß von weit mehr Datenaufzeichnungsstationen.

Es wird nunmehr der Aufbau und der Betrieb der fünften Ausführungsform in Verbindung mit Fig. 26 im einzelnen beschrieben. Wie in der Figur dargestellt ist, sind die Tondatenverarbeitungsstationen (204A) und die Schriftdatenverarbeitungsstationen (204B) unmittelbar an die zugehörigen Schnittstellen einer Zentralstation (201) über die Sende- und Empfangsleitungen (205) verbunden. Wenn die maximale Verzögerung beim Senden garantiert wird, wird die Anzahl der Stationen, die angeschlossen werden können, wie vorausgehend beschrieben wurde, ziemlich klein, da die Anzahl der für die Verbindung verfügbaren Datenverarbeitungsstationen begrenzt ist, und insbesondere, weil die Schriftdatenverarbeitungsstationen eine größere Paketlänge aufweisen und einen größeren Anteil der für die Zentralstation zugelassenen Aufspeicherungsgröße einnehmen. Zur Lösung dieses Problem ist eine lokale Konzentratoreinrichtung (206) mit einer der Schnittstellen der Zentralstation (201) für die Datenverarbeitungsanlagen mittels einer Sende-Empfangsleitung (219) verbunden und eine Anzahl von Schriftdatenverarbeitungsstationen (208A-208D), für welche die maximale Verzögerung beim Senden nicht garantiert zu werden braucht, sind mit der lokalen Konzentratoreinrichtung (206) über die Sende-Empfangsleitungen (207a-207d) verbunden, wie dies in der Figur dargestellt ist.

Das Blockschaltbild eines typischen Ausführungsbeispiels der lokalen Konzentratoreinrichtung (206) ist in Fig. 27 dargestellt.

Diese lokale Konzentratoreinrichtung (206) besteht aus Empfangsspeichern (211A-211N), einer Steuerschaltung (212), einem Kurzzeitregister (213), einem Komparator (216), einem Empfänger (217) und einem Sender (218).

Die Datenverarbeitungsstationen (208A-208N) sind jeweils mit den Empfangsspeichern (211A-211N) über Sendeleitungen (207as-207ns) und Empfangsleitungen (207ar-207nr) verbunden. Ein Treiber (216) ist mit der Schnittstelle der Zentralstation (201) für die Datenverarbeitungsanlagen über die Sendeleitung (219s) verbunden. Die Zentralstation (201) und der Empfänger (217) sind mit einer Empfangsleitung (219r) verbunden, so daß die von der Zentralstation ausgehenden Signale in den Empfänger (217) über die Empfangsleitung (219r) abgegeben werden.

Der Treiber (216) stellt selbst eine Datensendevorrichtung zur Weiterleitung von aus den Empfangsspeichern (211A-211N) ausgelesenen Daten an die Zentralstation dar und der Empfänger (217) stellt eine Datenempfangsvorrichtung zur Weiterleitung von aus der Zentralstation (201) empfangenen Daten zu den Datenverarbeitungsanlagen dar. Das Kurzzeitregister (213) bildet eine Speicherschaltung zum kurzzeitigen Speichern von Daten, die aus den Empfangsspeichern (211A-211N) ausgelesen werden und der Komparator (214) stellt eine Vergleichsschaltung zum Vergleich der kurzzeitig gespeicherten Daten mit den von der Zentralstation (201) abgegebenen Daten dar.

Die von den Datenverarbeitungsstationen (208A-208N) ausgesandten Daten gelangen über die Sendeleitungen (207as-207an) in die Empfangsspeicher (211A-211N) innerhalb der lokalen Konzentratoreinrichtung (206). Die Empfangsspeicher (211A-211N) haben jeweils eine Kapazität für die größte Paketlänge und sind derart ausgebildet, daß, selbst wenn alle Datenverarbeitungsstationen (208A-208N) gleichzeitig Datenpakete ausgeben, keine ausgegebenen Datenpakete miteinander kollidieren. Ferner haben die Empfangsspeicher (211A-211N) die Aufgabe, ihre jeweiligen Leersignale (211Ae-211Ne) in den EIN-Status zu bringen, wenn sie keine Daten enthalten, oder die gleichen Signale in den AUS-Status zu bringen, wenn die Speicher mit Daten gefüllt sind, und ferner die Leersignale für jeden dieser Betriebszustände zur Steuerschaltung (212) weiterzuleiten.

Ferner haben die Empfangsspeicher (211A-211N) die Aufgabe, Speicherlesesignale (211Ar-211Nr) von der Steuerschaltung (212) zu empfangen und sooft dieser Empfang erfolgt, anschließend die Daten der eingegebenen Pakete aufeinanderfolgend auf einen Datenbus (215) auszugeben und nach Beendigung dieser Ausgabe die Leersignale (211Ae-211Ne) zu veranlassen, den EIN-Status einzunehmen. Die auf dem Datenbus (215) erscheinenden Daten werden vom Treiber (216) über die Sendeleitung (219s) der Zentralstation (201) zugeführt. Ein Teil oder die Gesamtheit der Daten, die auf dem Datenbus (205) erscheinen, wird im Kurzzeitregister (213) gespeichert. Die von der Zentralstation (201) durch Rundspruch ausgegebenen Pakete kommen über die Empfangsleitung (219r) in den Empfänger (217) und werden anschließend dem Komparator (214) und dem Sender (218) zugeführt.

Im Komparator (214) wird ein Teil oder die Gesamtheit der Daten mit dem Inhalt des Kurzzeitregisters (213) verglichen. Der Komparator (214) sendet ein Genehmigungssignal (214a) an die Steuerschaltung (212), wenn die Daten einander entsprechen. Dieser Vorgang dient dazu festzustellen, ob die von den lokalen Konzentratoreinrichtungen (206) an die Zentralstation (201) abgegebenen Daten zur Gänze wieder an die lokalen Konzentratoreinrichtungen (206) zurückgegeben werden oder nicht, wenn die Zentralstation (201) sie durch Rundspruch aussendet. Insbesondere besteht der Vergleich der Daten im Komparator aus der Bestimmung, ob die Datenpakete aus der eigenen Ausgabe stammen oder nicht. Es ist daher erforderlich, diesen Vergleich zumindest bezüglich den Bereichen der Ursprungsadressen der Datenpakete vorzunehmen.

Inzwischen werden die Daten, die vom Empfänger (217) zum Sender (218) abgegeben wurden, mittels Rundspruch zu den Aufnahmeleitungen (207ar-207nr) der jeweiligen Datenverarbeitungsstationen (208A-208N) gesandt.

Ein typischer Aufbau der Steuerschaltung (212) ist in Fig. 28 dargestellt.

Diese Steuerschaltung besteht aus einer Speicherlesesignal- Steuerschaltung (221), einer Speicherlesesignal- Generierungsschaltung (222), einer Wählersignal- Generierungsschaltung (223) und zwei Wählern (224, 225). Diese Steuerschaltung (212) überwacht durch kontinuierliche Wahl der Empfangsspeicher (211A-211N) (Fig. 27) die Betriebszustände der Empfangsspeicher (211A-211N), indem die jeweiligen Leersignale (211Ae-211Ne) zugeführt werden.

Die Wählsignal-Generierungsschaltung (223) steuert diesen Wahlvorgang. Die Wählersignal-Generierungsschaltung (223) liefert ein Wählersignal (223a) an die Wähler (224, 225), um entweder die von den jeweiligen Empfangsspeichern (211A-211N) (Fig. 27) eingespeisten Leersignale (211Ae-211Ne) auszuwählen oder die von den jeweiligen Empfangsspeichern abgegebenen Speicherlesesignale (211Ar-211Nr), und sie schaltet bei Ankunft des nächsten Signals (221a) die Auswahl der nächsten Empfangsspeicher.

Die Speicherlesesignal-Steuerschaltung (221) überwacht das vom Wähler (224) eingespeiste Leersignal und falls das Leersignal sich im EIN-Status befindet, zieht daraus den Schluß, daß der betreffende Empfangsspeicher kein Paket aufweist, leitet das nächste Signal (221a) der Wählersignal-Generierungsschaltung (223) zu und überprüft den nächsten Empfangsspeicher. Die Speicherlesesignal-Steuerschaltung (221) wiederholt diesen Vorgang und gibt bei Erfassung eines Leersignals im AUS-Status, der anzeigt, daß der zugehörige Empfangsspeicher mit Datenpaketen gefüllt ist, ein Freigabesignal (221b) an die Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (222) ab. Die Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (222) gibt nach Aufnahme des Freigabesignals (221b) ein Speicherlesesignal an den Wähler (225) mit einer der Sendegeschwindigkeit über die Sendewege gleichkommenden Geschwindigkeit ab. Dieses Speicherlesesignal wird dem jeweiligen Empfangsspeicher zugeführt, der durch den Wähler (225) gewählt worden ist.

Als Folge dieses Betriebes werden die Daten in jedem der in Fig. 27 dargestellten Empfangsspeicher (211A-211N) veranlaßt, auf dem Datenbus (215) zu erscheinen und werden dann zur Zentralstation (201) weitergeleitet und gleichzeitig im Kurzzeitregister (213) gespeichert. Sind die Daten zur Gänze aus den Empfangsspeichern (211A-211N) entnommen, so werden die Leersignale (211Ae-211Ne) veranlaßt, den EIN-Status anzunehmen. Die Speicherlesesignal-Steuerschaltung (221) (Fig. 28) veranlaßt das Freigabesignal (221b), den AUS-Status einzunehmen. Die Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (222) stellt bei Empfang dieses Freigabesignals (221b) die Ausgabe eines Speicherlesesignals ein.

Es wird nunmehr auf Fig. 27 Bezug genommen. Sind die der Zentralstation (201) zugeführten Datenpakete durch Rundspruch ausgesandt und anschließend wieder an die lokale Konzentratoreinrichtung (206) zurückgegeben, so gibt der Komparator (214) ein Genehmigungssignal (14a) aus. Wie in Fig. 28 dargestellt ist, gibt die Speicherlesesignal-Steuerschaltung (221) bei Empfang des Genehmigungssignals (14a) ein nächstes Signal (221a) ab und überprüft den nächsten Empfangsspeicher.

In der vorausgehend beschriebenen Weise werden die von den Datenverarbeitungsstationen (208A-208N) ausgegebenen Daten durch die lokale Konzentratoreinrichtung (206) mehrfach genützt (multiplex) und an die Zentralstation (201) gesendet. Die von der Zentralstation (201) ausgegebenen Daten werden mittels Rundspruch an alle Datenverarbeitungsanlagen gesandt, die mit der Zentralstation verbunden sind. Als Folge dieses Betriebes werden die lokalen Konzentratoreinrichtungen (206) im wesentlichen gleich wie die anderen Datenverarbeitungsanlagen (204A, 204B) (Fig. 26) behandelt. Somit wird die Zentralstation (201) in die Lage versetzt, die Aussendung der Datenpakete mittels Rundspruch ohne Rücksicht auf die Anwesenheit der Schriftdaten-Verarbeitungsstationen vorzunehmen, die mit den lokalen Konzentratoreinrichtungen (206) verbunden sind. Ferner werden die Schriftdaten-Verarbeitungsstationen, die an die lokalen Konzentratoreinrichtungen (206) im Einklang mit der dritten und vierten Ausführungsform angeschlossen sind, freigegeben, um Daten mit einer von der Anzahl der Verbindungen abhängigen Verzögerungszeit zu senden und zu empfangen.

Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße sternförmige Netzwerk nicht auf die vorausgehend beschriebene Ausbildung begrenzt. Wahlweise können zwei oder mehr lokale Konzentratoreinrichtungen mit dem sternförmigen Netzwerk verbunden werden und eine Anzahl von Schriftdaten- Verarbeitungsstationen kann an jede der lokalen Konzentratoreinrichtungen angeschlossen sein.

Die vorausgehend beschriebene fünfte Ausführungsform weist folgende Wirkungen auf:

• 1) Diese Ausführungsform fördert die Freiheit hinsichtlich einer Vermehrung der Datenverarbeitungsstationen, da die Datenverarbeitungsanlagen, für welche die maximale Verzögerung beim Senden nicht garantiert werden muß, mit dem Netzwerk über die lokalen Konzentratoreinrichtungen verbunden werden können.
• 2) Im Falle eines stellaren Netzwerkes, das eine Mehrzahl von Schriftdaten-Verarbeitungsstationen aufweist, gestattet die Verwendung von zwei oder mehr lokalen Konzentratoreinrichtungen eine Vereinfachung der Kabelanschlüsse zwischen der Lokalstation und den Schriftdaten-Verarbeitungsstationen.

Claims (8)

1. Sternförmiges Netzwerk mit Kollisionsvermeidung mit

• - mehreren Stationen, die Datenverarbeitungsanlagen umfassen,
• - einer Zentralstation,
  • -- die für jede der Stationen eine Schnittstelle für die Verbindung der Stationen mit der Zentralstation aufweist und
  • -- die eine Sendeeinrichtung für die Verteilung der von den Stationen empfangenen Datenpakete an die Stationen durch Aussenden der Datenpakete an alle Stationen aufweist, und
• - mehreren bidirektionalen Verbindungskanälen, deren Anzahl der Anzahl der Stationen entspricht und über die die Stationen mit der Zentralstation verbunden sind,

gekennzeichnet durch

• - Empfangsspeicher (5a . . . 5n; 35),
  • -- die in der Zentralstation (5) jeweils an einer Empfangsleitung (6a . . . 6n) für eine der Stationen (A . . . N) vorgesehen sind, und
  • -- die Leersignale (La . . . Ln) abgeben, um anzuzeigen, ob die Daten enthalten oder nicht, und
• - eine Steuerschaltung (5p)
  • -- die zur Überwachung der Betriebszustände der Empfangsspeicher (5a . . . 5n) die Leersignale (La . . . Ln) sequentiell abfragt und bei einem Daten enthaltenden Empfangsspeicher (5a . . . 5n) ein
  • -- Lesesignal (Ra . . . Rn) an den Daten enthaltenden Empfangsspeicher (5a . . . 5n) zur Übertragung der Daten an die Sendeeinrichtung (5r, 26) zuführt und
  • -- welche Sendeeinrichtung (5r, 26) über Sendeleitungen (7a . . . 7n) die Daten an die Stationen (A . . . N) überträgt.

2. Sternförmiges Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (5p) umfaßt:

• - ein Rahmensteuermodul (22), das in Abhängigkeit von einem Zeitsteuersignal innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens die Leersignale (La . . . Ln) abfragt,
• - einen Datenpaketfolgespeicher (23), in dem das Rahmensteuerungsmodul nacheinander die Daten enthaltenden Empfangsspeicher (5a . . . 5n) speichert, und
• - ein Schaltungssteuerungsmodul (24), das in Abhängigkeit von dem Zeitsteuerungssignal den in dem Datenpaketfolgespeicher (23) gespeicherten Empfangsspeichern nacheinander das Lesesignal (Ra . . . Rn) zuführt, woraufhin die Daten an die Sendeeinrichtung (26) übertragen werden, und das ein Löschsignal den Empfangsspeichern zuführt, deren Daten nicht innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens übertragen wurden.

3. Sternförmiges Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (5p) einen Lesesignalgenerator (25) und einen Löschsignalgenerator (27) umfaßt und daß das Schaltungssteuerungsmodul (24) den Lesesignalgenerator (25) und den Löschsignalgenerator (27) ansteuert.

4. Sternförmiges Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (5p) umfaßt:

• - eine Wählsignal-Generierungsschaltung (41), die ein Signal zur Auswahl einer der Schnittstellen (5a . . . 5n) für die Stationen (A . . . N) abgibt,
• - eine Leersignal-Sensorschaltung (42), die mit der Wählsignal-Generierungsschaltung verbunden ist und die diese zur Auswahl der Schnittstelle der jeweils nächsten Station veranlaßt,
• - eine Speicherlesesignal-Generierungsschaltung (43), die mit der Leersignal-Sensorschaltung verbunden ist und der von dieser das Leersignal der jeweils ausgewählten Schnittstelle zugeführt wird, woraufhin der ausgewählten Schnittstelle das Lesesignal (Ra . . . Rn) zugeführt wird, wenn das Leersignal (La . . . Ln) anzeigt, daß deren Empfangsspeicher (35) Daten enthält, und
• - eine Datenpaketintervall-Sensorschaltung (44), die mit der Speicherlesesignal-Generierungsschaltung verbunden ist und der ein Datenpaketintervall- Sensorsignal von der ausgewählten Schnittstelle (5a . . . 5n) zugeführt wird, woraufhin sie das Signal der Speicherlesesignal-Generierungsschaltung zuführt, die daraufhin die Abgabe des Lesesignals unterbricht.

5. Sternförmiges Netzwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (5p) einen Zeitgeber (45) umfaßt, der mit der Speicherlesesignal-Generierungsschaltung und der Datenpaketintervall-Sensorschaltung verbunden ist und der nach Empfang des Datenpaketintervall-Sensorsignals zur Steuerung der Speicherlesesignal- Generierungsschaltung eine Zeitspanne vorgibt.

6. Sternförmiges Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine lokale Konzentratoreinrichtung (206) vorgesehen ist, an die mehrere der Stationen (208A . . . 208D) über bidirektionale Verbindungskanäle (207a . . . 207d) angeschlossen sind und die über einen bidirektionalen Verbindungskanal (219) mit der Zentralstation (201) verbunden ist.

7. Sternförmiges Netzwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine lokale Konzentratoreinrichtung (206) umfaßt:

• - Empfangsspeicher (211A . . . 211N), die jeweils an einer Empfangsleitung (207as . . . 207ns) für eine der Stationen vorgesehen und an einen lokalen Datenbus (215) angeschlossen sind und die jeweils Leersignale (211Ae . . . 211Ne) abgeben, um anzuzeigen, ob sie Daten enthalten oder nicht,
• - einen Treiber (216), der an den lokalen Datenbus (215) und an die Sendeleitung (219s) des bidirektionalen Verbindungskanals (219) zur Zentralstation angeschlossen ist,
• - einen Empfänger (217), der an die Empfangsleitung (219r) des bidirektionalen Verbindungskanals (219) zur Zentralstation angeschlossen ist,
• - einen Sender (218), der an die Sendeleitungen (207ar . . . 207nr) für die Stationen (207A . . . 207N) angeschlossen ist und mit dem Empfänger (217) verbunden ist, um die von der Zentralstation empfangenen Daten an die Stationen weiterzuleiten,
• - eine Steuerschaltung (212),
  • -- die zur Überwachung der Betriebszustände der Empfangsspeicher (211A . . . 211N) die Leersignale (211Ae . . . 211Ne) sequentiell abfragt und bei einem Daten enthaltenden Empfangsspeicher ein
  • -- Lesesignal (211Ar . . . 211Nr) an den Daten enthaltenden Empfangsspeicher zur Übertragung der Daten an den Treiber (216) zur Weiterleitung an die Zentralstation zuführt,
• - ein Kurzzeitregister (213), das an den lokalen Datenbus (215) angeschlossen ist und dem die an die Zentralstation übertragenen Daten zugeführt werden, und
• - einen Komparator (214), der mit dem Kurzzeitregister und dem Empfänger (217) verbunden ist und der an die Steuerschaltung (212) ein Genehmigungssignal (214a) abgibt, wenn die an die Zentralstation übertragenen Daten von dieser vollständig zurückübertragen worden sind.