DE19951451A1 - Verfahren zum Absichern der Datenübertragung in einem Datenbus - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Absichern der Datenübertragung in einem Datenbus, über den Datentelegramme mindestens eines Senders weitergegeben werden, die ein Datenfeld variabler Länge und eine Prüfsumme (CRC) enthalten und die Datenübertragungsqualität durch den Empfänger anhand der Prüfsumme bestimmt wird, besitzt die Prüfsumme bei kurzer Datenfeldlänge eine kürzere Länge als bei einem Datenfeld großer Länge.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Absichern der Datenübertragung in einem Datenbus, über den Datentelegramme mindestens eines Senders weiter­ gegeben werden, die ein Datenfeld variabler Länge und eine Prüfsumme (CRC) enthalten und bei dem die Datenübertragungsqualität durch den Empfänger anhand der Prüfsumme bestimmt wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 197 53 288 A bekannt. Bei der Prüfsumme kann es sich um einen Parity Check oder einen Cyclic Redundancy Check handeln.

Das Datentelegramm besteht im wesentlichen aus Kopfdaten, dem sog. Header, zur Identifikation des Senders und/oder des Inhalt des Datentelegramms, den eigentli­ chen (Nutz-)Daten (Data field) und der Prüfsumme. Die Prüfsumme wird aus den zu übertragenden Daten nach einer festgelegten Formel berechnet und mit den Nutz­ daten über das vorzugsweise als Datenbus ausgebildete Übertragungsmedium mitübertragen. Der Empfänger der Daten berechnet nach der gleichen Rechenvor­ schrift diese Prüfsumme ebenfalls. Bei Nichtübereinstimmung der beiden Werte liegt eine Übertragungsstörung vor und die Daten können als verfälscht identifiziert wer­ den.

Die Länge der Prüfsumme richtet sich nach der Anzahl der abzusichernden Nutz­ datenbits und nach der benötigten Übertragungssicherheit, also der Hamming- Distanz. Eine große Anzahl von abzusichernden Datenbits erfordert bei gleicher Hammingdistanz eine längere Prüfsumme. Bei den heute bekannten Datenübertra­ gungsprotokollen erfolgt die Berechnung der Prüfsumme nach einem festen Sche­ ma, d. h. die Länge der Prüfsumme richtet sich nach der maximal möglichen Anzahl von abzusichernden Datenbits.

Nachteilig dabei ist, daß bei kurzen Datentelegrammen ebenfalls die lange Prüf­ summe mitübertragen wird. Das führt zu einem von der Anzahl der Nutzdatenbits unabhängigen, konstanten Telegrammoverhead.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Telegrammoverhead ohne Einbu­ ssen in der Übertragungsqualität auf ein unumgängliches Maß zu reduzieren und damit die Buslast durch die Reduktion des Telegrammoverheads zu reduzieren.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die Anzahl der Prüfsummenbits wird abhängig von der Anzahl der abzusichernden Datenbits und damit der Telegrammlänge. Man erhält damit die Möglichkeit, bei kur­ zen Telegrammen weniger Prüfsummenbits als bei längeren Telegrammen zu ver­ wenden. In beiden Fällen wird die gleiche Übertragungssicherheit erreicht.

Die Entscheidung, welche Formel zur Berechnung der Prüfsumme und damit zur Bestimmung der verwendeten Prüfsummenbitsanzahl herangezogen wird, kann vielfach schon vor Aussenden des Telegramms getroffen werden, weil bei vielen Protokollen auch eine Angabe über die Länge des Telegramms zur weiteren Absi­ cherung mitübertragen wird.

Anhand eines Beispiels sei dies verdeutlicht. Ein Datentelegramm besitze eine va­ riable Anzahl von Nutzdatenbits mit bis zu 31 Bytes. Diese Anzahl wird vom Sender bereits vor Beginn seiner Sendung festgestellt und als digitale Telegrammlängenin­ formation LEN in den Kopfdaten dem Telegramm mitgegeben.

Für bis zu 31 Bytes Nutzdateninhalt mit der angegebenen Abstufung von 1 Byte sind hierzu 5 Bits erforderlich. Die Angabe LEN = 00001 bedeutet, daß 1 Byte Nutzdaten im Telegramm enthalten sind, LEN = 00010 bzw. LEN = 11111 stehen für 2 bzw. 31 Bytes Nutzdaten.

Mit Hilfe des Werts von LEN läßt sich die sich aufgrund der gewählten Formel zur Berechnung der Prüfsumme ergebende Bitanzahl der Prüfsumme vorherbestimmen. Wird beispielsweise mit zwei unterschiedlichen Prüfsummenbitzahlen von 15 Bit bei einer Nutzdatenbitanzahl von unter 18 Datenbytes und 24 bit von über oder gleich 18 Datenbytes gearbeitet, ergibt sich eine Verringerung der Zahl der Prüfsummen­ bits von 24 auf 15 Bit für Datentelegramme, die die angegebene Nutzdatenbitanzahl von unter 18 Datenbytes besitzen.

Mit der Erfindung läßt sich der Protokolloverhead bei einer Datenübertragung mini­ mieren.

Claims (4)

1. Verfahren zum Absichern der Datenübertragung in einem Datenbus, über den Datentelegramme mindestens eines Senders weitergegeben werden, die ein Datenfeld variabler Länge und eine Prüfsumme (CRC) enthalten und die Daten­ übertragungsqualität durch den Empfänger anhand der Prüfsumme bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsumme bei kurzer Datenfeldlän­ ge eine kürzere Länge als bei einem Datenfeld großer Länge besitzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsumme zwei mögliche Längen besitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Prüfsumme vom Sender anhand der Datenfeldlänge bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüf­ summe vom Sender anhand einer im Telegramm vorgesehenen Längenangabe des Datenfelds ausgewählt wird.