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DE3787846T2 - Schaltungsanordnung zur Ausführung des Zugriffsprotokolls zum seriellen Austausch von Informationen zwischen durch ein fiberoptisches Sternnetz verbundenen Endgeräten. - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Ausführung des Zugriffsprotokolls zum seriellen Austausch von Informationen zwischen durch ein fiberoptisches Sternnetz verbundenen Endgeräten.

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DE3787846T2
DE3787846T2 DE87401766T DE3787846T DE3787846T2 DE 3787846 T2 DE3787846 T2 DE 3787846T2 DE 87401766 T DE87401766 T DE 87401766T DE 3787846 T DE3787846 T DE 3787846T DE 3787846 T2 DE3787846 T2 DE 3787846T2
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DE
Germany
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transmission
star network
queue
terminal
terminals
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DE87401766T
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Carlo Alberto Rocchini
Marco Valeri
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Alcatel Lucent NV
Original Assignee
Alcatel NV
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/44Star or tree networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ausführung des Zugriffsprotokolls zum seriellen Austausch von digitalen Informationen zwischen durch ein faseroptisches Sternnetz verbundenen Endgeräten, besonders verwendbar in lokalen Netzwerken (LAN) für Sprach- und Datenübertragung.
  • Wie bekannt, werden bei optischen Fernmeldeübertragungen optische Leiter verwendet, welche ihres Aufbaues wegen optische asern genannt werden, welche durch Verbinden von Teilnehmerendgeräten ein Netz von beliebig komplizierten Ausbau erzeugen können.
  • Wenn alle Netzendgeräte mit einem einzigen zentralen Knoten verbunden werden, wird das Netz als Sternnetz bezeichnet.
  • Der zentrale Knoten kann entweder aktiv (Signal-Zwischenverstärker oder Durchschaltenetzwerk) oder passiv (optischer Signalkoppler) sein. In beiden Fällen können die Endgeräte miteinander digitale Informationen austauschen, nämlich als Codeimpulsfolge codierte Informationen in serieller Form. Dies bedeutet, daß Impulse jeder Folge einer nach dem andern in Paketen übermittelt werden, wobei ein gewisses Zugriffsprotokoll beobachtet wird.
  • Die gewünschten Anforderungen durch in Echtzeit arbeitende Endgeräte an ein Zugriffsprotokoll zum Netzwerk sind:
  • a) Wirkungsgrad unabhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit der Codeimpulspakete;
  • b) Wirkungsgrad unabhängig sowohl von den statischen Übertragungskennlinien von Teilnehmern und von der durch die genannten Teilnehmer vorgesehene Verkehrsverteilung;
  • c) Verteilung der Paket-Signallaufzeit über einen kleinen Wertbereich;
  • d) Fähigkeit, unterschiedliche Verteilungen solcher Laufzeiten für verschiedene Klassen von Teilnehmern zu akzeptieren;
  • e) Struktur, die in der Lage ist, mit andern Netzwerken zu verkehren.
  • Heute sind in faseroptischen Sternnetzen, um solche Anforderungen zu erfüllen, die Zugriffsprotokolle auf Techniken einer möglichen Konfliktverhinderung abgestützt.
  • Ein erstes typisches Beispiel ist die SSMA-CD-Technik (Carrier Sense Multiple Access with Collison Detection = Trägersinn-Mehrfachzugriff mit Kollisionsverhütung) Bei dieser Technik sendet ein Endgerät eine Nachricht unmittelbar nach der Feststellung, daß der Kanal frei ist. Zu diesem Zwecke wird der empfangene Signalpegel dauernd überwacht, um allenfalls mögliche Kollisionen unter Nachrichten zu detektieren, die gleichzeitig übermittelt wurden, da, wenn dies der Fall ist, der empfangene Signalpegel ändert. Wenn einmal eine Kollision entdeckt wurde, senden die betroffenen End- Geräte nicht mehr länger und, wenn der Kanal frei wird, senden sie wieder z. B. nach einer Periode mit beliebiger Dauer oder auf andere Weise.
  • Mit einem Zugriff auf diese Art wird ein großer Wirkungsgrad erreicht, wenn die Übertragungsintervalle und damit die Codeimpulspakete lang sind und wenn die Signallaufzeit unter Endgerätepaaren des gleichen Netzes kurz ist.
  • Dies ist nachteilig bei hohen Übertragungsgeschwindigkeiten, da, wenn diese letzteren ansteigen, die Paketübertragungszeit kürzer wird und kürzer mit Bezug auf die Signallaufzeit in das Netzwerk. Ein zweites Beispiel einer Konfliktvermeidungstechnik für Zugriffsprotokolle ermöglicht, die letztgenannte Schwierigkeit zu überwinden. Mit dieser Technik wird eine Warteschlangen-Status für die Übertragung verwendet, so daß jedes Endgerät die Position aller Netzwerkteilnehmer in einer Warteschlange erkennen kann. Dies ermöglicht die automatische Zuweisung von Nachrichtenübertragungszeiten, stellt eine Kanalverwendungswirksamkeit sicher, welche unabhängig von der Verteilungs- und Verkehrskennlinien ist. Diese Lösung ist unter anderem in JP-A-60 152 143 und US-A- 4,631,718 dargestellt.
  • Diese Lösung hat jedoch die folgenden Nachteile:
  • - sie erfordert ein Warteschlangenstatus-Übertragungsprotokoll, auf welchem die zu vermeidenden Nachteile kopiert werden;
  • - die Warteschlangenstatus-Übertragung hat eine Vergeudung von Übertragungskapazität zur Folge wegen des Laufzeiteffektes.
  • Andere frühere Publikation von Bedeutung sind der Artikel "Analysis of a local area bus system with controlled access" von W. Bux in IEEE- Transactions on Computers, Bd. C-32, Nr. 8, August 1983, S. 760-763 sowie die Patentdokumente JP-A-59007344, US-A-4,631,718 und EP-0 131 662. Es ist dabei nichts vorgesehen, um automatisch die Distanz jeder Station zum Sternnetzeszentrum zu bestimmen, also für jede von ihnen die zugehörige Zeit zur Übertragung bei einer unterbrochenen Übertragungsfolge.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Nachteile zu überwinden, soweit es heute in Gebrauch stehende Schaltungen betrifft, indem eine Schaltung zur Ausführung des Zugriffsprotokolls zum seriellen Austausch von digitalen Informationen zwischen durch ein faseroptisches Sternnetz verbundenen Endgeräten, welche den seriellen Austausch von Information zwischen Endgeräten in einer Art ermöglicht, welche vollständig asynchron und unabhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit, von der Übertragungslaufzeitverteilung und von der Verteilung der Verkehrs- und Übertragungsmerkmalen ist.
  • Diese und andere Aufgaben, welche aus der nachfolgenden Beschreibung besser verständlich sind, werden durch eine Schaltungsanordnung zur Ausführung des Zugriffsprotokolls zum seriellen Austausch von digitalen Informationen zwischen durch ein faseroptisches Sternnetz verbundenen Endgeräten erfüllt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Mikrocomputer aufweist, der sowohl mit einem Schreib/Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) versehen ist, um Warteschlangen-Zustände und -Mitteilungen zu speichern, als auch mit einem Festwertspeicher (ROM) versehen ist für die physikalischen Adressen aller Endgeräte, welcher Mikrocomputer am Anfang ein Distanzmeßgerät steuert, um die Distanz jedes Endgerätes vom Zentrum des Sternnetzes zu messen, indem deren Oszillatoren, beginnend mit dem am nächsten beim Zentrum liegenden, aktiviert werden und dann ein Laufzeitzähler freigegeben wird, dessen Zählende- Impuls ein Flip-Flop schaltet, das seinerseits das Takten eines 8-Bit- Zählers, eines Parallel/Serie-Wandler-Schieberegisters und eines Coders vom NRZ-Code zum Manchester-Übertragungscode freigibt, welcher durch Umschalten in einen Rückstellstatus unterbrochen wird, nachdem der 8-Bit- Zähler das Zählende erreicht hat, wobei der letztere die Wartestatus- Folgen taktet, dessen Ausgänge den Puffer-RAM-Speicher adressiert, um die Warteschlangenzustände zu speichern, welche, nachdem sie durch den Mikrocomputer gelesen wurden, durch den letzteren zu den Busspeichern transferiert werden, um die ganze Schaltung für einen neuen Übertragungs-Empfangs-Zyklus einzustellen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer von der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsbeispiels, unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in welcher:
  • Die Fig. 1 die Schritte des Endgerätezugriffs zum Netzwerk zeigt; und
  • Die Fig. 2 ein allgemeines Schema eines Ausführungsbeispiels mit seriellem Zugriff zu einem faseroptischen Sternnetz gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf den Empfang und die Übertragung des Wartschlangenstatus, welche den wichtigsten Gesichtspunkt der Arbeitsweise der Schaltung darstellen; die Übertragung und der Empfang von realen Informationsnachrichten ist kürzer beschrieben ohne diese einschließliche Begrenzung, wobei das Übertragungsmuster dasselbe ist, das zusätzlich eine Speichergröße erfordert, die gebunden ist an das unterschiedliche Format der Codeimpulspakete von Informationsnachrichten.
  • Weiter, obwohl es möglich ist, die Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung mit der höchsten Flexibilität der Benutzung zu haben in Bezug auf die Anzahl der Endgeräte, der optischen Kabellänge, des Datenpaketformates, der Übertragungsgeschwindigkeit, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung, als hauptsächlich andeutendes und nicht begrenzendes Beispiel, auf ein optisches Sternnetz, welches im Maximum 64 Endgeräte verbindet, welche Nachrichten mit 140 MBit/s übertragen und Codierung für 5-Bit-Warteschlangenstatus.
  • Bevor weitere Schaltungseinzelheiten untersucht werden, wird es notwendig, einige Bemerkungen zu machen.
  • In einem Sternnetz ist die einzige, allen Endgeräte gemeinsame Ressource das Sternzentrum; diese Ressource muß im Falle einer digitalen Übertragung mit Licht einer gegebenen Wellenlänge über optische über einen einzigen Knoten sternförmig verbundene Fasern in Zeitmultiplex verwendet werden.
  • Daher ist, wenn eine durch eine Endgerät gesandte Nachricht über das Sternzentrum geschickt wird, dieses und daher das Netzwerk zum Schalten einer andern Nachricht nicht verfügbar. Die Bewirtschaftung der Wartezeit kann in einer einfachen und automatischen Art durchgeführt werden, wenn jedes Endgerät ihre seine eigene Distanz zum Sternzentrum kennt und daher die Laufzeit vom und zum Sternzentrum. Diese Aufgabe kann erfüllt werden, indem jedes Endgerät mit einer Steuerschaltung versehen wird, um gemäß nachfolgenden Formalitäten in das Netzwerk einzutreten.
  • Während der Anfangsphase mißt jedes Endgerät seine Distanz vom Sternzentrum durch Übermitteln eines geeigneten Signales. Um Kollisionen und daher eine unrichtige Messung zu vermeiden, sendet jedes Endgerät nacheinander gemäß seiner eigenen physikalischen Adresse.
  • Wenn einmal die Zeit, innerhalb welcher von jedem Endgerät abgesandte Signale das Sternzentrum erreichen, bestimmt ist, ist es möglich, eine Übertragungsfolge von Warteschlangenzuständen aufzubauen, so daß, wenn Synchronisation durchgeführt ist, die Endgeräte Warteschlangenzustände übertragen, so daß deren Fluß nicht unterbrochen wird.
  • In gleicher Weise startet ein Endgerät, welches ein Informationspaket zu übertragen hat, seine Übertragung mit einer geeigneten Zeit voraus, um das Zeitintervall des Durchgangs durch das Sternzentrum zwischen aufeinanderfolgenden Informationspaketen minimal zu machen.
  • Der Zugriff von Endgeräten zum Netzwerk ist in Fig. 1 gezeigt.
  • Während der Anfangsphase (Fig. 1a) sind die Signale im Netzwerk wie folgt:
  • - zuerst werden Distanzmessignale (Intervall D) ausgesandt;
  • - nachdem jedes Endgerät eine Distanzmessung durchgeführt hat, sendet eines der Endgeräte, z. B. das am nächsten beim Sternzentrum liegende, eine Treibernachricht P, um die Übertragung der Warteschlangenzustände aller Endgeräte zu synchronisieren;
  • - das am nächsten beim Sternzentrum liegende Endgerät sendet nochmals eine Treibernachricht, um der Schaltung des Warteschlangen-Algorithmus Zeit zu geben, die Übertragungswarteschlange zu bestimmen und den Synchronismus aufrechtzuerhalten;
  • - eine zweite Folge von Warteschlangenzuständen wird dann während des Zeitintervalles C1 übertragen;
  • - an diesem Punkt, während des Zeitintervalles M1, wird eine Zeitmultiplex-Übertragung von Codeimpulspaketen von Informationsnachrichten durch Endgeräte gestartet, entsprechend einer durch die Warteschlangen-Statussequenz bestimmten Übertragungsfolge, welche während des Intervalls C0 empfangen wird.
  • - eine Folge von Warteschlangenzuständen wie auch die Codeimpulspaketserie wird dann gemäß einem Übertragungsbefehl übertragen, welcher von einer Warteschlangenstatusfolge bestimmt wird, die während des Intervalls C1 empfangen wird, usw.
  • Wenn die Anfangsphase zu Ende ist, folgen Rahmenfolgen Qi auf dem Netzwerk, wobei alle von ihnen durch eine Folgeübertragung von Warteschlangenzuständen während des Zeitintervalles Ci gebildet werden und durch eine Reihe von Codeimpulspaketen von Informationsnachrichten während des Zeitintervalles Mi (Fig. 1b).
  • Die Warteschlangenstatusfolge aller Endgeräte wird für jeden Rahmen Qi aufdatiert und die Warteschlangen-Algorithmusschaltung entscheidet über die Übertragungswarteschlangen der Endgeräte in Qi, entsprechend einer Codestatusfolge, welche in einem vorausgehenden Rahmen Q(i-1) empfangen wurde.
  • Während eines Zeitintervalles Ci wird eine Warteschlangenstatusfolge im Zeitmultiplex für alle Netzwerkendgeräte übertragen. Wenn ein Endgerät nicht aktiv ist, wird ihm auch ein Zeitkanal in Ci zugeordnet.
  • Dies kann sowohl den noch nicht aktiven Endstellenzugriff erleichtern als auch das Wachsen des Systems. Dazu findet, wenn eine neues Endgerät mit dem Netz verbunden wird oder wenn ein Endgerät verschoben wird, so daß seine Distanz vom Sternzentrum ändert, die gegenwärtige Phase erneut statt mit einer Messung der Distanzen zwischen den Endgeräte und dem Sternzentrum. Die Distanzwerte werden in einem nicht flüchtigen Speicher des Mikrocomputers jedes Endgerätes gespeichert. Daher kann, wenn ein Endgerät aktiviert wird, wenn andere Endgeräte bereits aktiv sind, es schon seinen eigenen Warteschlangenstatus in den zeitlichen Kanal übermitteln, welcher ihm in Ci zugeordnet ist und seinen eigenen Oszillator mit empfangenen Signalen synchronisieren, was nach dem Ende der Übertragung der Warteschlangenstatusfolgen eine Übertragung von einem nachfolgenden Rahmen Q(i+1) freigibt.
  • Für jedes Endgerät enthält der Warteschlangenstatuscode Informationen über den Typ der zu übermittelnden Nachricht und über ihre Priorität. Endgeräte übermitteln in einer durch eine Warteschlangen- Algorithmusschaltung gemäß einer solchen Information festgelegten Reihenfolge in einer vollständig asynchronen Weise, dann kann sich das gleiche Endgerät auch mit einigen Zeitkanälen des Übertragungsintervalls von Informationen Mi desselben Rahmens Qi befassen.
  • In jedem Falle werden, um eine Trennung unter aufeinanderfolgenden Informationspaketen sicherzustellen, nebeneinanderliegende Zeitkanäle durch ein Zeitintervall unterteilt, das eine Periode von mindestens drei Codeimpulsen hat. Informationspakete werden unter den Endgeräte vermittelt, was die beste Zuordnung von Übertragungsverzögerung sicherstellt, die bezogen ist auf den übertragenen Signaltyp. Dazu werden in jedem Rahmen die Prioritäten entsprechend der Warteschlangenstatusfolge aufdatiert, wobei Verzögerungszeiten der Übertragungsverschiebung berücksichtigt werden.
  • Wenn nach einem Übertragungszyklus keine Nachrichten zu übertragen sind, dann sendet das Endgerät, das als letztes übertragen hat, eine Treibernachricht, um eine Aufrechterhaltung der Synchronisation und den Start eines andern Übertragungszyklus, wie in der Startphase (Fig. 1c) zu ermöglichen.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden Übertragung und Empfang durch einen Mikrocomputer 1 gesteuert, welcher die Distanzmessung, Warteschlangenzustände verarbeitet und die verschiedenen Phasen der Arbeitsweise der Schaltung steuert und synchronisiert.
  • Das meiste der logischen Schaltung des Mikrocomputers arbeitet mit hoher Geschwindigkeit (140 MBit/s) und daher ist eine Schnittstelle zwischen Mikrocomputer und fremder Logik, gebildet aus einem Schreib/- Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 2 zur Speicherung von Warteschlangenzuständen und Nachrichten, notwendig.
  • Die Schaltung umfaßt einen Festwertspeicher (ROM) 3, in welchem alle physikalischen Adressen aller Endgeräte gespeichert sind. In der Startphase steuert ein Mikrocomputer 1, wenn beteiligt, die Messung der Distanz zwischen dem Sternzentrum und der Distanzmesschaltung 4 gemäß einer Abfolge, die bestimmt ist durch die Folge von physikalischen Endstellenadressen welche in ROM 3 enthalten sind.
  • Wenn die Distanzmessung beendet ist, übermittelt jedes Endgerät seinen Wert an alle andern Endgeräte. Das Endgerät, das unter jenen ist, die aktiv sind, und am nächsten beim Sternzentrum ist, gibt seinen eigenen Oszillator 5 frei und sendet eine Treibernachricht 4a an alle andern Endgeräte, wobei deren Oszillatoren 5 synchronisiert werden und ein Taktsignal bei 140 MBit/s erzeugen. Gleichzeitig setzt der Mikrocomputer in Abhängigkeit von der Distanz zwischen Endgeräten und Sternzentrum den Zähler 6 auf einen gewissen Startwert, dessen Zählzeit die Zeitverzögerung in diesem Endgerät zwischen dem Beginn des Empfangs der Treibernachricht und dem Beginn der Übertragung seines eigenen Warteschlangenstatus bildet. Der letztere besteht aus 5 Codebits (9a), welche vom Mikrocomputer stammen und Informationen über den Typ der Pakete und deren Übertragungspriorität enthalten.
  • Der Zählende-Impuls des Verzögerungsstatuszählers 6 schaltet das Flip-Flop 7 um, welches das Takten eines Bitzählers 8, eines Parallel/ Serie-Wandler-Schieberegisters 9 und eines Coders 10 für NRZ- zu Manchester-Code freigibt. Mit Hilfe dieser Schaltung werden die vom Register 9 empfangenen Warteschlangen-Statusbits gezählt, reihenweise angeordnet und für die Uebertragung im Manchestercode codiert.
  • Der Zählendeimpuls des Bitzählers 8 gibt an, daß der Warteschlangenstatus übertragen wurde und schaltet das vorher angesteuerte Flip-Flop in den Ruhezustand, was die Übertragungsschaltungen abschaltet.
  • Der Distanz-Meßvorgang während der Startphase wird durch einen Distanzzähler 4 durchgeführt, welcher nach einem Zählfreigabesignal 4b ein mit dem Übertragungstaktsignal von 140 MBit/s synchronisiertes Taktsignal erhält, mittels welchem er die Auftretensverzögerung eines durch das Endgerät selbst gesendeten Echosignales, das vom Sternzentrum zurückgesendet wird, gemessen werden kann, indem die Anzahl von Taktsignalperioden gezählt werden, welche dieser Verzögerung entsprechen.
  • Bei 140 MBit/s ist diese Periode 7 ns und wenn z. B. die Ausbreitungsverzögerung, die der maximalen Endgeräte/Knoten-Distanz entspricht, 5000 ns ist, sind 500/7=714 Perioden zu zählen und daher ist es in diesem Falle hinreichend, ein Zählermodul 1024 zu verwenden. Die erste positive Flanke des durch den Distanzzähler 4 empfangenen Echosignales beendet das Zählen und bewirkt das Aussenden eines Zählendesignales 4c von der Schaltung 4 zum Mikrocomputer, welcher daher den Distanzmessungscode 4d holen kann.
  • Diese Messung hat eine Genauigkeit, die annähernd gleich einer Periode des Taktsignales ist; es ist daher notwendig, die Übertragung des Warteschlangenstaus um mindestens drei Codeimpulse zu beabstanden, um mögliche Überlappungen zu vermeiden.
  • Die Empfangsschaltung für Warteschlangenzustände ist die gleiche, die für den Empfang von Nachrichten verwendet wird und ist daher ausgelegt entsprechend dem Paketformat von Codeimpulsen, die die Nachrichten bilden; nachfolgend wird ein Empfang und eine Übersicht von Warteschlangenzuständen gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Während der Startphase sendet der Mikrocomputer jedem Endgerät, wenn die Übertragung seines eigenen Signales für die Distanzmessung beendet ist (innerhalb Zeitintervall D von Fig. 1a), ein Rückstellsignal 5a, welches die Schaltung freigibt für den Empfang der Treibernachricht 4a, die durch das aktive Endgerät, welches das nächste beim Sternzentrum ist, eine Nachricht, welche die Synchronisation des Taktsignalgenerator- Oszillators 5 bei 140 MBit/s mit den ähnlichen Oszillatoren aller andern Endgeräte freigibt.
  • An diesem Punkt empfängt jedes Endgerät die erste Folge C0 von Warteschlangenzuständen von allen Endgeräten und ein zweites Mal die Treibernachricht 4a vom aktiven Endgerät, welches das nächste zum Sternzentrum ist, während deren Dauer der Warteschlangen-Algorithmus durch den Mikrocomputer verarbeitet wird.
  • Der Erwerb der Warteschlangenzustände findet wie folgt statt: Die Codeimpulse jedes Warteschlangenstatus, welche empfangen werden, werden im Decoder 11 vom Manchester- in den NRZ-Code decodiert und an ein Serie/ Parallel-Wandler-Schieberegister 12 angelegt und gleichzeitig an den Codeimpulszähler 13 übermittelt, welcher alle 5 Impulse einen Zählende- Impuls sendet, welcher den Zähler 14 der Warteschlangenstatus-Folgen synchronisiert, deren Ausgänge den Speicher RAM 2 zur Speicherung der Warteschlangenzustände adressieren (von je 5 Bits und nicht mehr als 64 Endgeräte betreffend im dargestellten, eher andeutungsweise und nicht begrenzenden Beispiel).
  • Wenn einmal alle Warteschlangenzustände in RAM 2 gespeichert sind, sendet der Zähler 14 von Warteschlangenstatusfolgen einen Zählendeimpuls, welcher durch den Mikrocomputer empfangen wird und einen Lesevorgang von RAM 2 und den Transfer der Warteschlangenzustände in dessen Busspeicher frei gibt.
  • Der gleiche Zählendeimpuls von Zähler 14 triggert das Flip-Flop 15, dessen Ausgang:
  • - das Signal der Ende der Warteschlangenstatus-Folgen an den Mikro- Computer sendet, welcher, wenn es die Aufgabe der Endgeräte ist, zu der er gehört, die Nachrichtenübertragung frei geben kann;
  • - den Durchgang am Ausgang des Signal es freigibt von der Steuerschaltung 16, welche die Nachrichtenlänge, welche den Zähler 17 der Nachrichtenanzahl überwacht, dessen Zählendeimpuls der an den Mikrocomputer übertragene Nachrichtenendeimpuls ist, welcher die ganze Schaltung für einen neuen Übertragungszyklus 18 und Empfangszyklus 19 einstellt.
  • Auf diese Weise erreicht die vorliegende Erfindung die vorgeschlagenen Aufgaben. Tatsächlich ist es mit Hilfe einer solchen Schaltung möglich, eine Arbeitsweise zu erhalten, welche einen asynchronen Informationsaustausch unter Endgeräten eines Sternnetzes abgesehen von Übertragungsparametern erlaubt.
  • Natürlich können verschiedene Änderungen und Varianten, welche sowohl die Struktur als auch das Programm betreffen, in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gemacht werden, ohne den Bereich des Erfindungsgedankens zu verlassen, wobei der Schutzumfang durch die Patentansprüche bestimmt ist.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung zur Ausführung des Zugriffsprotokolls zum seriellen Austausch von digitalen Informationen zwischen durch ein faseroptisches Sternnetz verbundenen Endgeräten, wobei jedes Endgerät einen Mikrocomputer (1) aufweist, der einen eigenen Warteschlangenstatus und eine an das Sternnetz zu übermittelnde Nachricht, weiter Sendemittel mittel (9, 10) vorsieht für die Übertragung des genannten eigenen Warteschlangenstatus und die genannte Nachricht zum Sternnetz, Empfangsmittel (11, 12), welche vom Sternnetz empfangene Information vorsehen, einen ersten Speicher (2) zur Speicherung von empfangener Information, welche empfangene Warteschlangenzustände und Nachrichten umfaßt, wobei der genannte Mikrocomputer (1) Warteschlangenzustände im genannten ersten Speicher (2) liest und die Übertragung einer Nachricht zum Sternnetz gemäß den genannten empfangenen Warteschlangenzuständen einleitet und der genannte Mikrocomputer (1) seinen eigenen Warteschlangenstatus zu geeigneter Zeit an das genannte Sternnetz sendet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung auch einen zweiten Speicher (3) aufweist, um die Adressen aller Endgeräte zu speichern, weiter Distanzmeßmittel (4), welche in Übereinstimmung mit dem Inhalt des genannten zweiten Speichers (3) arbeiten und die Distanz zwischen dem Endgerät und dem Zentrum des Sternnetzes messen, weiter eigene Warteschlangenstatus-Übertragungsverzögerungsmittel (6), welche auf die genannte gemessene Distanz ansprechen, um eine Zeitverzögerung zu bestimmen, die sich vom Empfang einer Treibernachricht bis zur Übertragung des genannten eigenen Warteschlangenstatus erstreckt, also ein solche Übertragung so einleiten, daß der genannte eigene Warteschlangenstatus innerhalb einer ununterbrochenen Folge von Warteschlangenzuständen aller Endgeräte gesendet wird.
2. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Distanzmeßmittel einen Zähler (4) aufweisen, welcher Taktimpulse von der Übertragung eines Distanzmeßsignales zum Sternnetzzentrum zählt bis zum Empfang derselben Nachricht, welche durch das Sternnetzzentrum an alle Endgeräte zurückgesendet wird.
3. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Endgerät in einer Startphase ein Distanzmessignal sendet in einer Folge, die bestimmt ist durch die Adressen der Endgeräte, wie sie im genannten zweiten Speicher (3) gespeichert sind.
4. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 zur Ausführung des Zugriffsprotokolls zum seriellen Austausch von digitalen Informationen zwischen durch ein faseroptisches Sternnetz verbundenen Endgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Mikrocomputer aufweist, der mit einem Schreib/Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) (2) versehen ist, um Warteschlangenzustände und Nachrichten zu speichern, sowie mit einem Festwertspeicher (ROM) (3) für die physikalischen Adressen aller Endgeräte, welche Mikrocomputer am Anfang einen Distanzmesser (4) steuern, um die Distanz jedes Endgerätes vom Sternnetzzentrum zu messen, indem deren Oszillatoren aktiviert werden, beginnend mit dem nächsten zum Zentrum, und dann einen Verzögerungszustandszähler (6) freigeben, dessen Zählendeimpuls ein Flip-Flop (7) schaltet, welches seinerseits die Taktsignale für einen 8-Bit-Zähler, für ein Parallel/Seriewandler-Schieberegister (9) und für einen Coder vom NRZ-Code zum Manchester-Code für die Übertragung freigibt, welcher unterbrochen ist durch das Umschalten in einen Rückstellzustand des genannten Flip-Flops (7), nachdem der 8-Bit- Zähler das Zählende erreicht hat, wobei letzterer den Warteschlangenstatus-Folgezähler taktet, dessen Ausgänge den Puffer-RAM adressieren, um Warteschlangenzustände zu speichern, welche, nachdem sie durch den Mikro- Computer gelesen wurden, durch letzteren zu seinen Busspeichern transferiert wird, wobei die ganze Schaltung für einen neuen Übertragungs- Empfangs-Zyklus eingestellt wird.
5. Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Mikrocomputers eine verdrahtete logische Folgeschaltung verwendet wird.
6. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Mikrocomputer einen Algorithmus aufweist, um die Warteschlangenzustände für den Zugriff zum Netz zu steuern.
7. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Algorithmus die schließliche Verbindung jedes Endgerätes mit andern faseroptischen Sternnetzen ermöglicht.
DE87401766T 1986-07-30 1987-07-29 Schaltungsanordnung zur Ausführung des Zugriffsprotokolls zum seriellen Austausch von Informationen zwischen durch ein fiberoptisches Sternnetz verbundenen Endgeräten. Expired - Fee Related DE3787846T2 (de)

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