DE69328578T2

DE69328578T2 - Leistungsfähiges und betriebssicheres Übertragungsverfahren und System für grosse Datenmengen

Info

Publication number: DE69328578T2
Application number: DE69328578T
Authority: DE
Inventors: Koichi Homma; Toshiya Kagawa; Takashi Kasama; Keiji Oshima; Masao Sueki
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
Current assignee: Hitachi Microcomputer System Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-24
Filing date: 1993-01-22
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2013-01-23
Also published as: JPH05207023A; DE69328578D1; EP0552794A2; EP0552794B1; EP0552794A3; US5572678A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Übertragen einer großen Datenmenge zwischen mehreren computergestützten Stationen oder Endgeräten über ein Netz, an das die Stationen oder Endgeräte angeschlossen sind oder mit dem sie verknüpft sind.[0001]
Die Techniken, die die vorliegende Erfindung betrifft, sind in "Outline of Local Area Network-Ethernet", Maruzen Co. Ltd., S. 73, 151-175 von A. Kamitani und in "REC-1045, VERSATILE MESSAGE TRANSACTION PROTOCOL Protocol Specification" (Feb. 1988), S. 18-21 von D. Cheriton erörtert. In diesen Literaturdokumenten sind Verfahren zum Ausführen von Datentransaktionen zwischen mehreren Computern über ein Netz mit hoher Zuverlässigkeit unter Verwendung eines verbindungsorientierten Dienstes beschrieben, der entsprechend einer Transportschicht eines ISO-OSI-Bezugsmodells zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Sendeknoten und einem Senke- oder Empfangsknoten bereitgestellt wird, wobei die Datenübertragung auf der Grundlage eines sehr zuverlässigen Datenübertragungsprotokolls ausgeführt wird, das eine Empfangsbestätigung und eine Ablaufsteuerung enthält. Wenn der verbindungsorientierte Dienst andererseits einen erheblichen Zusatzaufwand bei der Datenübertragung aufweist, wird ein an der Transportschicht bereitgestellter verbindungsloser Dienst in einer Schicht einer höheren Ebene direkt verwendet, um dadurch eine sehr wirksame und zuverlässige Datentransaktion zu verwirklichen, die infolge einer Kombination mit dem verbindungslosen Dienst verfügbar ist.[0002]
Weiterhin wurde ein Verfahren zum Verringern von Überläufen (ein Verlust von Datenpaketen, die von einem Senke- oder Empfangsknoten empfangen werden), die auftreten können, wenn die Paketübertragungsrate hoch ist, vorgeschlagen, bei dem eine Verzögerungszeit (eine Zwischenpaket-Zwischenzeit) zwischen den aufeinanderfolgenden Paketen zur Übertragung auf der Sendeseite vorgesehen ist und bei dem eine Anforderung zu einer nochmaligen Übertragung, die von der Senke- oder Empfangsstation (dem Senke- oder Empfangsknoten) nach Erfassung des Auftretens des Überlaufs ausgegeben wurde, zur Zwischenpaket-Verzögerungs- oder -Zwischenzeit zurückgeführt oder reflektiert wird, um dadurch ein automatisches Regeln der Verzögerungszeit zu bewirken, wie im Literaturdokument von D. Cheriton beschrieben ist.
Um eine Datenübertragung mit hoher Zuverlässigkeit zu verwirklichen, ist es allgemein üblich, einen zuverlässigen Kommunikationsdienst, wie den auf der Grundlage von TCP/IP (Übertragungssteuerprotokoll/Internetprotokoll) zu verwenden, indem eine Verbindung zwischen dem Quellen- oder Sendeknoten und einem Senke- oder Empfangsknoten hergestellt wird. Falls jedoch eine große Menge an Daten gleichzeitig zu mehreren Senkeknoten (oder Empfangsgeräten) zu übertragen ist, tritt häufig die Situation auf, daß der verbindungsorientierte Datenübertragungsdienst hoher Zuverlässigkeit nicht mehr verwendet werden kann, wodurch es erforderlich wird, durch Kombinieren des verbindungslosen Dienstes mit dem verbindungsorientierten Dienst auf der Seite des Benutzers eine zuverlässige Verarbeitungsprozedur zu entwickeln. In diesem Fall werden das Übertragen einer Empfangsbestätigung, das Senden einer Anforderung zur nochmaligen Übertragung erforderlicher Daten und vergleichbare Datenübertragungen unter Verwendung des verbindungslosen Dienstes verwirklicht. Um Fehlern Rechnung zu tragen, die bei den oben erwähnten Datenübertragungen auftreten können, müssen die Übertragungsbestätigungsverarbeitung, die Auszeitverarbeitung und andere folglich viele Male ausgeführt werden, wodurch es erforderlich wird, Logiken zum Gewährleisten einer hohen Zuverlässigkeit bereitzustellen.
[0003] Andererseits wird unter der Annahme, das die Datenpufferbereiche der Sende/Empfangsknoten oder -endgeräte gewöhnlich für die Mehrfachübertragung einer großen Datenmenge unzureichend sind, vorgeschlagen, daß die Empfangsbestätigung nach jedem Empfang eines Informationssatzes zurückgesendet wird. In diesem Zusammenhang sei auf "Proposal and Estimation of Efficient, Reliable and Simple Broadcast Protocol for a Large Amount of Data Transmission", Proceedings of The Information Processing Society of Japan, Band 27, Nr. 4 (April 1986), S. 462-470 von S. Tsuruta und S. Miyamoto verwiesen. In diesem Literaturdokument wird ausgeführt, daß zusätzlich zu der Logik für die erwähnten Verarbeitungen sehr komplizierte Logiken erforderlich sind, um den Konflikt in den Empfangsbestätigungsübertragungen von mehreren Empfangsbestätigungen zu umgehen.
[0004] Abgesehen davon steigt die CPU-Auslastung der in den Sende/Empfangsgeräten vorhandenen Computer an, wenn eine große Datenmenge gleichzeitig bei einer höchstmöglichen Übertragungsrate übertragen wird, wodurch andere Verarbeitungen, wie eine Rechenoperation oder dergleichen, die von den Computern ausgeführt wird, nachteilig beeinflußt werden, was zusätzlich zu dem Problem der Kostenerhöhung bei der nochmaligen Übertragung infolge des Überlaufs, der bei der Übertragung großer Datenmengen auftritt, zu einem Problem führt. Es ist unter anderem bei einem Computersteuersystem, bei dem eine hohe Zuverlässigkeit erforderlich ist, notwendig, die CPU-Auslastungsrate des Computers ständig auf einem verhältnismäßig niedrigen Niveau zu halten, um die Verfügbarkeit des Computers mit einem Spielraum im Bereich von beispielsweise 30 bis 40% zu gewährleisten. Unter diesen Umständen stellt die Erhöhung der CPU-Auslastung infolge der Übertragung einer großen Datenmenge hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Computersteuersystems ein ernstes Problem dar. Weiterhin wird bei den meisten Computersteuersystemen eine zwischen den Computern erfolgende Übertragung von Meß/Steuerdaten verwirklicht, indem eine Übertragung mit Speicherzuordnung durch in kurzen Intervallen auftretendes periodisches Übertragen unter Fortlassen einer Empfangsbestätigung verwendet wird. Folglich kann das Senden oder die Übertragung der Meß/Steuerdaten durch die Übertragung einer großen Datenmenge infolge der Einschränkung hinsichtlich der verfügbaren Pufferkapazität in unerwünschter Weise beeinträchtigt werden. Bei dem bisher bekannten auf der Grundlage der Erfassung des Auftretens eines Überlaufs arbeitenden Übertragungsraten-(Zwischenpaket-Zwischenzeit)-Rückkopplungssystem wird daran gedacht, die nur bei der Übertragung des Sendegeräts auftretenden Übertragungskosten zu optimieren, und es wird die Sicherheit der Gesamtzuverlässigkeit für die Datenübertragungen im ganzen System unter Einschluß anderer Datenübertragungen und Operationen zusätzlich zur Übertragung großer Datenmengen durch Verhindern, das die zuletzt erwähnte Datenübertragung für ein gegebenes Endgerät einen Einfluß auf andere Datenübertragungen für dieses Endgerät oder diese Station ausübt, nicht berücksichtigt.
[0005] In US-A-5,021,949 sind ein Datenübertragungsverfahren und ein Datenübertragungssystem mit den im ersten Teil von jedem der Ansprüche 1 und 13 enthaltenen Merkmalen offenbart. In dem Dokument wird über das Ermöglichen einer Datenübertragung oder einer Zusammenarbeitsfähigkeit herkömmlicher IBM-Leitrechner berichtet, die es SNA-Installationen ermöglichen, über IP-paketvermittelte Netze, wie Verteidigungsdatennetze, zwischen Leitrechnern oder zwischen einem Leitrechner und einem fernen Endgerät zu kommunizieren. Hierzu ist ein kanalverbundener Vorrechner, der eine SNA- Schnittstelle und eine Schnittstelle zu einem paketvermittelten Netz aufweist, zwischen einem Leitrechner und einem SNA-Netz bereitgestellt. Der Vorrechner bettet die SNA- Protokollinformationen in ein IP-Datagramm ein oder extrahiert diese Informationen aus dem IP-Datagramm.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0006] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren und ein System zum Übertragen einer großen Datenmenge zwischen mehreren mit einem Computer ausgerüsteten Stationen oder Endgeräten (oder allgemeiner ausgedrückt Knoten) in einem Netz mit hoher Wirksamkeit und hoher Zuverlässigkeit durch eine einfache Verarbeitungsprozedur bereitzustellen.
[0007] Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren und das in Anspruch 13 gekennzeichnete System gelöst. Es ist auch ein Objektverarbeitungssystem nach Anspruch 25 und ein Verkehrssteuersystem nach Anspruch 26 vorgesehen.
[0008] Infolge der Lehre der Erfindung, zuerst eine große Datenmenge unter Verwendung der verbindungslosen Übertragungseinrichtung (Protokoll) zu übertragen, wodurch eine hohe Wirksamkeit auf Kosten einer hohen Zuverlässigkeit gewährleistet werden kann, und dann die Empfangsbestätigungsdaten und Anforderungen einer nochmaligen Übertragung zu übertragen und die Daten unter Verwendung der verbindungsorientierten Übertragungseinrichtung (Protokoll) nochmals zu übertragen, wie es von der Anforderung einer nochmaligen Übertragung gefordert wird, wodurch eine sehr zuverlässige Übertragung gewährleistet wird, kann die Übertragung oder Übermittlung großer Datenmengen durch eine einfache Verarbeitungsprozedur mit hoher Zuverlässigkeit verwirklicht werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

[0009]
Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, in dem von einem Sendegerät in einem Datenübertragungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführte Verarbeitungsoperationen schematisch dargestellt sind,
Fig. 2 ist ein Diagramm, in dem eine Netzanordnung zum Erklären des einer Erscheinungsform der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips nur schematisch dargestellt ist,
Fig. 3A ist ein Diagramm, in dem das Konzept einer verteilten Übertragung schematisch dargestellt ist,
Fig. 3B ist ein Diagramm, in dem das Konzept einer Punkt-zu-Punkt-Übertragung schematisch dargestellt ist,
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, in dem Verarbeitungen, die von einem Empfangsgerät in einem System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, schematisch dargestellt sind,
Fig. 5A ist ein Flußdiagramm, in dem ein von einem Sendegerät gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ausgeführter Verarbeitungsablauf detailliert dargestellt ist,
Fig. 5B ist ein Flußdiagramm, in dem ein Mehrfachübertragungsschritt 503 in Fig. 5A detailliert dargestellt ist,
Fig. 6A ist ein Flußdiagramm, in dem Verarbeitungsschritte, die von einem Empfangsgerät im System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführt werden, schematisch dargestellt sind,
Fig. 6B ist ein Flußdiagramm, in dem ein Beispiel der in den in Fig. 6A dargestellten Schritten 603 und 604 ausgeführten Datenübertragungskonfliktsteuerung dargestellt ist,
Fig. 7 ist ein Diagramm, in dem eine Transaktion oder eine Übertragung von Informationssätzen zwischen einem Sendegerät und einem Empfangsgerät in einem System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist,
Fig. 8 ist ein Zeitablaufdiagramm, in dem eine in eine Verzögerung eingeschobene blockbasierte Übertragung zum Vermeiden der Beeinflussung anderer von einem Empfangsgerät ausgeführter Verarbeitungen dargestellt ist,
Fig. 9 ist eine Darstellung des Aufbaus einer Tabelle zur nochmaligen Übertragung,
Fig. 10 ist eine Darstellung eines Verfahrens zum Speichern eines Satzes zur nochmaligen Übertragung,
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, in dem eine Verarbeitungsprozedur, die von einem Sendegerät in einem System gemäß einer weiteren (zweiten) Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird, dargestellt ist,
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, in dem eine Verarbeitungsprozedur, die von einem Empfangsgerät im System gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird, dargestellt ist, und
Fig. 13 ist ein Diagramm, in dem Austauschvorgänge, die zwischen Sende- und Empfangsgeräten zum Senden/Empfangen von Informationssätzen ausgeführt werden, dargestellt sind.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0010] Nun wird die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit bevorzugten oder beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. Es sei bemerkt, daß die Begriffe "Sender", "Empfänger", "Quelle", "Senke", "Endgerät", "Station", "Kanal" und dergleichen in der folgenden Beschreibung zweckdienliche Wörter sind und nicht als einschränkende Begriffe auszulegen sind.
[0011] In Fig. 2 ist eine einfache Netzanordnung zum Erklären des einer Erscheinungsform der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips lediglich schematisch dargestellt. Eine Bezugszahl 201 bezeichnet ein Endgerät oder einen Knoten, das oder der als Sendegerät dient, 202 bezeichnet eine physikalische Datenübertragungsleitung, entlang der Informationssätze fließen, und Bezugszahlen 203, 204 und 205 bezeichnen Endgeräte oder Knoten, die als Empfangsgeräte dienen. Es wird an dieser Stelle lediglich zur Vereinfachung der Erklärung angenommen, daß jede der oben erwähnten Einheiten aus einem Computer mit einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit) besteht.
[0012] Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, in dem vom Sendegerät (das dem in Fig. 2 mit "A" bezeichneten Endgerät 201 entspricht) ausgeführte Verarbeitungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt sind.
[0013] Mit Bezug auf Fig. 1 zusammen mit Fig. 2 sei bemerkt, daß im Schritt 101 für mehrere Empfangsgeräte (entsprechend den mit 203, 204 bzw. 205 bezeichneten Endgeräten B, C und D) eine Punkt-zu-Punkt-Schaltung oder ein Punkt-zu-Punkt-Kanal hergestellt (eingerichtet) wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, daß für die Verwendung des Punkt-zu-Punkt-Kanals ein TCP/IP (Übertragungssteuerprotokoll/Internetprotokoll) als Datenübertragungsprozedur (Protokoll) verwendet wird. Für weitere Einzelheiten zu TCP und IP kann auf RFC793 bzw. RFC791 Bezug genommen werden. Es sei am Rande bemerkt, daß "RFC" eine Abkürzung von "Kommentaranforderung" ist und eine Dokumentnummer in "DDN Protocol Handbook", veröffentlicht von SRI International DDN Network Information Center, darstellt.
[0014] Das als TCP/IP bezeichnete Protokoll ist als eine Übertragungssteuerprozedur bekannt, die durch Verfügbarmachen einer Datenübertragungsfehler-Prüffunktion eine Funktion einer nochmaligen Übertragung nach Auftreten von Übertragungsfehlern, wie eines Ausfalls und einer Verfälschung und anderer, eine Eins-zu-Eins-Kommunikation mit hoher Zuverlässigkeit bereitstellen kann. Es ist nach dem TCP/IP-Protokoll erforderlich, zwischen dem Sendegerät und dem Empfangsgerät vor dem Ausführen der TCP/IP-Datenübertragung einen virtuellen Datenübertragungsweg (oder eine virtuelle Verbindung) herzustellen. Daß der Punkt-zu-Punkt-Kanal oder die Punkt-zu-Punkt-Schaltung für mehrere Knoten oder Endgeräte hergestellt wird, soll bedeuten, daß zwischen dem Endgerät A und den Endgeräten B, C und D beim in Fig. 2 dargestellten Netz eine virtuelle Verbindung hergestellt wird.
[0015] Im Schritt 102 aus Fig. 1 wird in einem Netz ein Mehrfachübertragungskanal hergestellt oder eingerichtet, der sich logisch vom im Schritt 101 hergestellten Kanal unterscheidet. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als ein Datenübertragungsprotokoll zur Verwendung der Mehrfachübertragung ein UDP/IP (Benutzerdatagrammprotokoll/Internetprotokoll) verwendet, bei dem das UDP in RFC763 des oben erwähnten DDN Protocol Handbook vereinbart ist. Diesem Protokoll mangelt es an Prozeduren, und es bietet weder die Übertragungsfehler-Prüffunktion noch die Funktion einer nochmaligen Übertragung von Daten nach Auftreten eines Fehlers und dergleichen bei der Datenübertragungssteuerung, und es weist demgemäß eine geringe Zuverlässigkeit der Datenübertra gung auf. Weil jedoch keine Notwendigkeit besteht, die Verbindung zwischen dem Sendegerät und Empfangsgeräten herzustellen, können Informationssätze durch eine einzige Übertragungsoperation zu mehreren Empfangs- oder Senkegeräten gesendet werden. Bei der TCP/IP-Datenübertragung sind dagegen mehrere Informationsübertragungsoperationen erforderlich.
[0016] Im Schritt 103 aus Fig. 1 werden Informationssätze unter Verwendung des im Schritt 102 eingerichteten Mehrfachübertragungskanals zu mehreren Endgeräten gesendet. Fig. 3A ist ein Diagramm zum schematischen Darstellen des Modus oder des Konzepts dieser Mehrfachübertragung. Wie beim Betrachten dieser Figur ersichtlich ist, werden die vom Sendegerät A im Mehrfachübertragungsmodus ausgesendeten Informationssätze gleichzeitig zu den Empfangsgeräten B, C und D übertragen, wie in Fig. 3A durch Pfeile 301 mit durchgezogenen Linien dargestellt ist.
[0017] Wenngleich bei der Mehrfachübertragung der Vorteil einer hohen Wirksamkeit auftritt, weil die Informationssätze durch eine einzige Aussendeoperation zu mehreren Senkegeräten übertragen werden können, kann infolge eines Datenübertragungsfehlers ein Ausfall oder ein Verlust des Informationssatzes auftreten, weil es der Mehrfachübertragung an Prozeduren fehlt, wie zuvor erwähnt wurde. Nach dem Auftreten dieses Ausfalls des Informationssatzes muß der entsprechende Informationssatz erneut gesendet werden. Im Schritt 104 aus Fig. I wird nun auf eine von einem Zielempfangsgerät ausgegebene Anforderung einer nochmaligen Übertragung hin unter Verwendung des Punkt-zu- Punkt-Kanals mit hoher Zuverlässigkeit, der im Schritt 101 eingerichtet wurde, eine Verarbeitung einer nochmaligen Übertragung ausgeführt. Falls jedoch keine Anforderung einer nochmaligen Übertragung ausgegeben wird, wird dieser Schritt 104 ausgelassen. Fig. 3B ist ein Diagramm, in dem das Konzept oder der Modus der unter Verwendung des Punkt-zu-Punkt-Kanals ausgeführten Übertragung schematisch dargestellt ist. Es wird bei dem in Fig. 3B dargestellten Beispiel angenommen, daß eine nochmalige Übertragung des Informationssatzes für die Endgeräte B und C erforderlich ist, wie durch einen Pfeil 302 mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, während es beim Endgerät D nicht erforderlich ist, irgendwelche Informationssätze nochmals zu übertragen. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß eine sich vom Sendegerät A zum Empfangsgerät D erstreckende unterbrochene Linie angibt, daß für das Endgerät D kein nochmaliges Übertragen von Informationen erfolgt, wenngleich die Verbindung zwischen diesen Endgeräten A und D hergestellt worden ist. Das Sendegerät A überträgt den Informationssatz zuerst zum Empfangsgerät B und dann auf eine Eins-zu-Eins-Basis zum Empfangsgerät C. Unter Verwendung der auf TCP/IP beruhenden Punkt-zu-Punkt-Übertragung für die auf diese Weise erfolgende nochmalige Übertragung des Informationssatzes kann der wieder vom Sendegerät A ausgesendete Informationssatz das Ziel-Endgerät (die Ziel-Endgeräte) fehlerfrei erreichen.
[0018] Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, in dem eine Verarbeitung, die von den Empfangsgeräten (den Knoten B, C, D in Fig. 2) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird, schematisch dargestellt ist.
[0019] In Fig. 4 wird im Schritt 401 ein Punkt-zu-Punkt-Kanal entsprechend dem Schritt 101 in Fig. 1 hergestellt. Im allgemeinen wird das Endgerät, für das ein Einrichten der Verbindung erforderlich ist, als Client-Gerät oder einfach als Client bezeichnet, während das Endgerät oder die Einheit, an das oder an die die Anforderung zum Einrichten der Verbindung ausgegeben oder gerichtet wird, als Server-Gerät oder einfach als Server bezeichnet wird. Im Schritt 401 spielt das Empfangsgerät, beispielsweise das Endgerät B aus Fig. 2, eine Rolle als Server.
[0020] Im Schritt 402 wird ein Mehrfachübertragungskanal hergestellt. Weil mit dem Mehrfachübertragungskanal keine Verbindung eingerichtet werden kann, ist es nicht möglich, herauszufinden, zu welchem Zeitpunkt die Informationssätze die Empfangsgeräte erreichen. Demgemäß wird in diesem Schritt 402 diese Art der Verarbeitung, die es erlaubt, daß die Informationssätze immer dann empfangen werden, wenn sie die Empfangsgeräte erreichen, ausgeführt. Diese Verarbeitung kann beispielsweise eine Bereitschaftsverarbeitung einschließen, die bis zur Ankunft der Informationssatzes fortlaufend ausgeführt wird.
[0021] Im Schritt 403 werden die über den im Schritt 403 eingerichteten Mehrfachübertragungskanal übertragenen Informationssätze empfangen.
[0022] Im Schritt 404 wird ein Fehler in der Art eines Ausfalls des Informationssatzes oder dergleichen erfaßt, woraufhin unter Verwendung des Punkt-zu-Punkt-Kanals eine Anforderung einer nochmaligen Übertragung an das Sendegerät ausgegeben wird, worauf eine Empfangsverarbeitung zum Empfangen des nochmals vom Sendegerät übertragenen Informationssatzes folgt.
[0023] Auf diese Weise kann ein sehr zuverlässiges Übertragungssystem verwirklicht werden, bei dem auch eine hohe Wirksamkeit sichergestellt ist.
[0024] Als nächstes wird eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die ein System und ein Verfahren zum mit hoher Wirksamkeit und hoher Zuverlässigkeit erfolgenden Übertragen einer großen Datenmenge ohne Beeinflussung anderer Verarbeitungen betrifft.
[0025] Fig. 5A ist ein Flußdiagramm, in dem ein Ablauf von einem Sendegerät im System gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführter Verarbeitungen dargestellt ist.
[0026] In Fig. 5A werden im Schritt 501 Verarbeitungen ausgeführt, die den zuvor in Zusammenhang mit den Schritten 101 und 102 beschriebenen ähneln. Während die Punkt-zu-Punkt-Kanäle mit dem Sendegerät hergestellt werden, wird durch Setzen eines "KEINE VERBINDUNG" angebenden Hinweiszeichens markiert oder festgelegt, daß die Verbindung nicht eingerichtet wurde.
[0027] Im Schritt 502 wird unter Verwendung des Punkt-zu-Punkt-Kanals eine Vorübertragungs-Bestätigungsanfrage ausgeführt. Es wird bei der vorliegenden Ausführungsform angenommen, daß das Sendegerät mehrere Ziel- oder Senkegeräte überwacht, zu denen der Informationssatz zu senden ist. Weil mehrere Zielgeräte vorhanden sind (beispielsweise die in Fig. 2 dargestellten Endgeräte B, C und D) kann die oben erwähnte Bestätigungsverarbeitung in einem Abrufschema verwirklicht werden. Das heißt, daß eine Bestätigung für die mehreren Senkegeräte sequentiell angefragt wird. In Fig. 7 sind Übertragungen der Informationssätze zwischen dem Quellen- oder dem Sendegerät und den Senkegeräten dargestellt. Die oben erwähnte Verarbeitung wird durch die in Fig. 7 dargestellten Schritte 701 und 702 ausgeführt.
[0028] Zu Fig. 5A zurückkehrend sei bemerkt, daß die Informationssätze im Schritt 503 über die Mehrfachübertragungskanäle zu den Senkegeräten übertragen werden, von denen die Vorübertragungsbestätigung im Schritt 502 empfangen worden ist. Insbesondere wird der Informationssatz in diesem Schritt 503 in mehrere Blöcke eingeteilt, wobei zwischen die übertragenen aufeinanderfolgenden Blöcke eine Verzögerungszeit (eine Zwischenblock-Zwischenzeit) eingefügt ist. Dies dient dem Übertragen einer großen Datenmenge ohne Ausüben eines Einflusses auf irgendwelche andere Verarbeitungen, die im Sendegerät ausgeführt werden. Fig. 8 ist ein Zeitablaufdiagramm, in dem die oben erwähnte in eine Verzögerung eingeschobene blockbasierte Übertragung dargestellt ist. In Fig. 8 ist die Zeitbasis entlang der Abszisse dargestellt. Es wird weiterhin angenommen, daß der Informationssatz in 15 Blöcke eingeteilt ist, an die serielle ID-Nummern zu ihrer Verwaltung angehängt sind. In Fig. 8 sind 3 durch 1/15, 2/15 bzw. 3/15 identifizierte Blöcke dargestellt. Es sei in diesem Zusammenhang auch bemerkt, daß die oben erwähnte Verzögerungszeit unter Berücksichtigung einer zulässigen Erhöhungsrate der CPU-Auslastung des Senke- oder Empfangsgeräts, einer Empfangspufferkapazität des Empfangsgeräts, der Zeit, die für das Übertragen des ganzen Informationssatzes erforderlich ist usw., bestimmt wird. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Verzögerungszeit auf der Grundlage der Auslastungsrate der CPU bestimmt wird. Unter der Annahme, daß jeder Einheitsblock zur Übertragung X Pakete aufweist, die jeweils ein Kilobyte aufweisen, die zwischen den übertragenen aufeinanderfolgenden Blöcken liegende Verzögerungszeit Y Sekunden beträgt, die Zeit, die die CPU des Empfangsgeräts benötigt, um die Informationen eines Pa kets zu empfangen, T Millisekunden beträgt und die Erhöhung der CPU-Auslastungsrate des Empfangsgeräts auf innerhalb von Z% zu verringern ist, ist die Verzögerungszeit Y durch
Z = X * T/1000/(Z/100) (1)
gegeben.
[0029] Als Zahlenbeispiel sei angenommen, daß X = 20, T = 15 und Z = 10 gilt. In diesem Fall kann die Verzögerungszeit Y drei Sekunden betragen, weil
Y = 20 * 0,015/0,1 = 3 s
[0030] Genauer gesagt kann der oben erwähnte Schritt 503 die in Fig. 5B dargestellten Schritte 503-1 bis 503-4 enthalten.
[0031] In Fig. 5B wird im Schritt 503-1 die Verzögerungszeit Y entsprechend dem oben erwähnten Ausdruck (1) auf der Grundlage der zulässigen CPU-Auslastungserhöhungsrate Z(%), der Anzahl der Blöcke und des Zusatzaufwands der am Empfang beteiligten CPU des Empfangsgeräts, wobei diese jeweils zuvor bestimmt wurden, berechnet, wobei die Verzögerungszeit in den folgenden Verarbeitungsschritten zwischen die zu übertragenden Informationsblöcke eingefügt wird. Es sei am Rande bemerkt, daß der aus Gleichung (1) bestimmte Maximalwert als gültige Verzögerungszeit Y ausgewählt werden kann, wenn sich der Zusatzaufwand der CPU beim Empfang und die zulässige Erhöhungsrate der CPU-Auslastung von einem zu einem anderen Empfangsgerät unterscheiden.
[0032] Im Schritt 503-2 werden X einen Block bildende Pakete aufeinanderfolgend über den Mehrfachübertragungskanal ohne Bestätigung unter Verwendung des UDP/IP- Protokolls zu mehreren Empfangsgeräten gesendet. Dieser Schritt entspricht einem der in Fig. 7 dargestellten Schritte 703 bis 704.
[0033] Als nächstes werden im Schritt 503-3 die Senkegeräte (oder die Empfangsgeräte) alle für einen Zeitraum, der der im Schritt 503-1 festgelegten Verzögerungszeit Y entspricht, nach jeder Übertragung eines Datenblocks in den Bereitschaftszustand versetzt. Wenn dem Quellen- oder Sendegerät in diesem Fall eine andere während der Bereitschaftszeit auszuführende Aufgabe zugeordnet wird, wird diese durchgeführt. Andernfalls bleibt die CPU des Sendegeräts im Leerlaufzustand.
[0034] Im Schritt 503-4 wird nach dem Verstreichen der zuvor festgelegten Verzögerungszeit entschieden, ob alle Informationsblöcke der vorgegebenen Anzahl übertragen worden sind. Falls noch Blöcke zu senden sind, wird der Schritt 503-2 wieder aufgenommen.
[0035] Zu Fig. 5A zurückkehrend sei bemerkt, daß im Schritt 504 in ähnlicher Weise wie beim erwähnten Schritt 502 eine Bestätigung des Empfangsstatus durch das Abrufen unter Verwendung des Punkt-zu-Punkt-Kanals vorgenommen wird. Die Verarbeitung beim vorliegenden Schritt 504 entspricht den in Fig. 7 dargestellten Schritten 705 und 706. Wenn der Inhalt der von einem Empfangsgerät empfangenen Informationen normal ist, wird der Empfangsstatus eines anderen Empfangsgeräts abgefragt. Diese Abfrage des Empfangsstatus wird in der Folge ausgeführt, in der der Punkt-zu-Punkt-Kanal eingerichtet wurde (also in der Folge, in der die Verbindung hergestellt wurde).
[0036] Wenn andererseits herausgefunden wird, daß der Empfangsstatus infolge der im Schritt 505 getroffenen Entscheidung abnorm ist, wird die serielle ID-Nummer des Informationssatzes, in dem ein Fehler auftritt ("KEINE VERBINDUNG EINGERICHTET") im Schritt 505 in einer in Fig. 9 dargestellten Tabelle zur nochmaligen Übertragung des Quellen- oder Sendegeräts gespeichert. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Verbindung bei der in Fig. 2 dargestellten Netzanordnung vom Endgerät A in dieser Reihenfolge zu den Senkegeräten B, C und D eingerichtet wurde und daß herausgefunden wurde, daß der dritte der fünfzehn zum Endgerät D gesendeten Informationsblöcke infolge eines Übertragungsfehlers wegen des Anfrageabrufs vom Endgerät D nicht empfangen wurde. In diesem Fall wird ein Hinweiszeichen in der Art von "*" in dem entsprechenden Bereich der in Fig. 9 dargestellten Tabelle zur nochmaligen Übertragung gesetzt, um dadurch zu ermöglichen, daß der blockbasierte Informationssatz nochmals zum Endgerät D übertragen wird.
[0037] Im Schritt 506 wird geprüft, ob die nochmals zu übertragenden Informationen in der in Fig. 9 dargestellten Tabelle zur nochmaligen Übertragung registriert sind. Wenn keine nochmals zu übertragenen Informationen registriert sind, wenn also entschieden wird, daß die Informationssätze von allen Senke- oder Empfangsgeräten empfangen wurden, ohne daß ein Übertragungsfehler aufgetreten ist, wird die Verarbeitung mit einem Schritt 508 fortgesetzt. Andernfalls wird die Verarbeitung im Schritt 507 ausgeführt.
[0038] Insbesondere wird im Schritt 507 der durch die serielle Block-ID-Nummer, die in der Tabelle aus Fig. 9 registriert ist, dargestellte Informationssatz nochmals zum durch das Hinweiszeichen "*" ("KEINE VERBINDUNG EINGERICHTET"), das auch in der Tabelle zur nochmaligen Übertragung aus Fig. 9 gespeichert ist, angegebenen Empfangsgerät übertragen. Bei dem nun betrachteten Beispiel wird die nochmalige Übertragung des Informationssatzes unter der Annahme einer geringen Kanalqualität für den Block ausgeführt, in dem der Übertragungsfehler aufgetreten ist. Es sei jedoch bemerkt, daß in dem Fall, in dem die Kanalqualität ausreichend ist, nur das "KEINE VERBINDUNG EINGERICHTET" angebende Hinweiszeichen in der Tabelle zur nochmaligen Übertragung gespeichert sein kann und der ganze Informationssatz beginnend mit dem ersten Block nochmals übertragen werden kann. Die Verarbeitung im Schritt 507 aus Fig. 5A entspricht den in Fig. 7 dargestellten Schritten 707 und 708.
[0039] Im Schritt 508 werden der Punkt-zu-Punkt-Kanal und der Mehrfachübertragungskanal, die im Schritt 501 hergestellt wurden, unterbrochen oder entfernt.
[0040] Fig. 6A ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der in jedem der Senke- oder Empfangsgeräte ausgeführten Verarbeitungsschritte.
[0041] Wie in Fig. 6A dargestellt ist, wird der Datenübertragungskanal entsprechend dem in Fig. 5A dargestellten Schritt 501 hergestellt.
[0042] Im Schritt 602 wird auf die zuvor erwähnte im Schritt 502 ausgegebene Vorübertragungs-Bestätigungsanfrage hin eine Antwort zurückgegeben. Auf der Grundlage dieser Antwort kann das Sendegerät bestätigen, daß die Empfangsgeräte problemfrei sind. Es sei in diesem Zusammenhang bemerkt, daß das Empfangsgerät den Mehrfachübertragungskanal zu dem Zeitpunkt herstellen kann, zu dem es die Vorübertragungs- Bestätigungsanfrage empfängt.
[0043] Im Schritt 603 wird die Datenempfangsverarbeitung zum Empfang der über den Mehrfachübertragungskanal gesendeten Informationssätze ausgeführt.
[0044] Dieser Schritt 603 kann als die in Fig. 6B dargestellten Schritte 603-1 bis 603-4 enthaltend angesehen werden.
[0045] Insbesondere wird, wie in Fig. 6B dargestellt ist, das Empfangsgerät im Schritt 603-1 in den Zustand versetzt, in dem es auf den Empfang des im Schritt 503 über den Mehrfachübertragungskanal gesendeten Informationssatzes wartet (entsprechend einem der Schritte 703 und 704 in Fig. 7). Während eines dem Empfangsbereitschaftszustand entsprechenden Zeitraums kann das Empfangsgerät eine andere Aufgabe ausführen, bevor die Empfangsverarbeitung tatsächlich im nächsten Schritt ausgeführt wird. Es sei in diesem Zusammenhang bemerkt, daß eine periodische Datenübertragung kurzer Dauer, die unter Verwendung der Datenübertragungsprozedur, welche keine Empfangsbestätigung enthält (UDP/IP oder dergleichen ohne eine Verarbeitung einer nochmaligen Übertragung) vom Empfangsgerät als weitere Aufgabe ausgeführt wird, in Konflikt mit dem Empfang einer großen Datenmenge kommen kann, falls die Verzögerungszeit nicht zwischen die aufeinanderfolgenden empfangenen Blöcke eingeschoben ist, was wiederum zu einem Konflikt beim Erreichen eines Datenübertragungs-Hardwarepuffers und zum Auftreten eines Fehlers beim Datenabruf durch ein laufendes Anwendungsprogramm infolge einer übermäßigen CPU-Auslastungsrate führen kann. Wenn die zwischen den aufeinanderfolgenden Datenblöcken auftretende Verzögerungszeit verwendet wird, wie es bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Fall ist, kann die Wahrscheinlichkeit eines Überlaufs des Datenübertragungs-Hardwarepuffers auf einen geringeren als einen vorge gebenen zulässigen Wert verringert werden, während der Einfluß des Zusatzaufwands bei der CPU in solchem Maße vermindert werden kann, daß die CPU-Auslastungsrate erhalten bleibt, bei der Fehler beim Abrufen der empfangenen Daten durch das Anwendungsprogramm vermieden werden. Mit anderen Worten kann nach den Lehren der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ein Konflikt bei der Datenübertragung sicher verhindert werden, weshalb die Zuverlässigkeit der anderen periodischen Datenübertragungen, die ohne eine Bestätigung ausgeführt werden, unverändert gehalten werden kann, während ein übermäßiger Zusatzaufwand bei der Verarbeitung, der ansonsten durch die Verarbeitung einer nochmaligen Übertragung für die große Datenmenge auftreten würde, ausgeschlossen wird.
[0046] Im Schritt 603-2 wird der über den Mehrfachübertragungskanal gesendete Informationssatz unter Verwendung des UDP/IP-Protokolls auf einer Block-für-Block- Grundlage empfangen.
[0047] Im Schritt 603-3 werden ein Blockausfall und/oder eine Datenverfälschung beim empfangenen Informationssatz erfaßt. Wenn eine solche Abnormität erfaßt wird, wird die serielle ID-Nummer des relevanten Blocks in einem vorgegebenen Bereich eines im Empfangsgerät enthaltenen Speichers gespeichert. Wenn die Blöcke weiterhin in den Speicherbereichen, wie einem Hauptspeicher, einer Platteneinrichtung oder dergleichen gespeichert werden, wird der Speicherort oder der Speicherbereich für den Block, in dem die Abnormität aufgetreten ist, auch unverändert gespeichert. Dieser Prozeß ist in Fig. 10 konkret unter der Annahme dargestellt, daß der dritte der fünfzehn einen Informationssatz bildenden Blöcke infolge eines Übertragungsfehlers ausfällt. In diesem Fall wird ein schraffiert dargestellter Speicherbereich gesichert, und der vierte empfangene Block wird im durch "4/15" identifizierten nachfolgenden Bereich gespeichert.
[0048] Wenn andererseits keine Abnormität erfaßt wird, wird ein Zeichen oder ein Hinweiszeichen, daß die Normalität angibt, gespeichert oder gesetzt.
[0049] Wenn schließlich im Schritt 603-4 die Empfangsverarbeitung für alle eingehenden Informationsblöcke abgeschlossen wurde oder die Dauer des Empfangsbereitschafts-Reservezustands eine vorgegebene Zeit übersteigt (also nach Auftreten einer Auszeit), wird in einem nachfolgenden Schritt 605 (entsprechend dem Schritt 705 in Fig. 7) auf die Empfangsstatusanfrage gewartet.
[0050] Nun wird die im Schritt 604 gespeicherte Information im Schritt 605 zum Sendegerät gesendet. Es sei bemerkt, daß dieser Schritt 605 nur ansprechend auf die Anfrage über den Empfangsstatus aktiviert wird, die im zuvor beschriebenen Schritt 504 ausgeführt wurde und dem Schritt 705 in Fig. 7 entspricht.
[0051] Wenn der Empfang der Informationen ausgeführt wird, wird ein Schritt 606 ausgeführt, in dem dem Sendegerät der normale Empfang mitgeteilt wird.
[0052] Beim abnormen Empfang wird ein Schritt 607 ausgeführt, um das Sendegerät über die serielle Nummer zu informieren, die den abnormen Datenblock identifiziert.
[0053] Im Schritt 608 wird der Datenblock, der der Block-ID-Nummer entspricht, die im oben erwähnten Schritt 607 dem Sendegerät mitgeteilt wurde, durch das relevante Empfangsgerät empfangen.
[0054] Im Schritt 609 wird der Datenblock unter Verwendung der im Schritt 608 empfangenen Block-ID-Informationen bearbeitet. Beim in Fig. 10 dargestellten Beispiel werden die Daten des dritten Blocks empfangen und im durch "3/15" identifizierten Speicherbereich gespeichert.
[0055] Im Schritt 610 wird die im Schritt 601 hergestellte Datenübertragungsverbindung unterbrochen oder freigegeben.
[0056] Durch die oben beschriebene Verarbeitungsprozedur kann ein sehr großer Informationssatz mit hoher Wirksamkeit und hoher Zuverlässigkeit zu den Senke- oder Empfangsgeräten übertragen werden, ohne daß irgendwelche anderen Verarbeitungen beeinflußt werden, die durch das Empfangsgerät ausgeführt werden. Es sei jedoch an dieser Stelle bemerkt, daß das Sendegerät zuvor die Adresse des Gegengeräts (der Gegengeräte) (also der Empfangsgeräte) kennen muß, zu dem der Informationssatz zu senden ist. Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der das Sendegerät die Adresse des Empfangsgeräts nicht zuvor wissen muß.
[0057] Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, in dem eine Verarbeitungsprozedur dargestellt ist, die von einem Sendegerät im System gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
[0058] Wie in Fig. 11 dargestellt ist, wird im Schritt 1101 ebenso wie zuvor in Zusammenhang mit dem in Fig. 1 dargestellten Schritt 102 beschrieben wurde, ein Mehrfach- Datenübertragungskanal hergestellt.
[0059] Im Schritt 1102 gibt das Sendegerät eine Nachricht an die Empfangsgeräte aus, um zu bewirken, das die Informationssätze unter Verwendung des Mehrfach-Datenübertragungskanals zu ihnen gesendet werden. Fig. 13 ist ein Diagramm, in dem Austauschvorgänge dargestellt sind, die zwischen dem Sende- und den Empfangsgeräten zum Übertragen/Empfangen der Informationen oder Datensätze vorgenommen werden. Die oben erwähnte Verarbeitung wird in einem in Fig. 13 dargestellten Schritt 1301 ausgeführt.
[0060] Zu Fig. 11 zurückkehrend sei bemerkt, daß das Empfangsgerät im Schritt 1103 das Sendegerät über den Empfang der erwähnten Nachricht informiert, indem es eine Anforderung zum Einrichten oder Herstellen einer Verbindung ausgibt. Mit anderen Worten spielt das Empfangsgerät nun die Rolle des Client zum Herstellen des Punkt-zu-Punkt- Kanals. Infolge dieses Merkmals wird das Sendegerät von der Last befreit, zuvor die Empfangsgeräte kennen zu müssen, zu denen die Informationssätze zu senden sind. Dies bedeutet abweichend von den vorhergehenden Ausführungsformen wiederum eine Verbesserung der Möglichkeit zu einer Systemerweiterung. Die Verarbeitung in diesem Schritt 1103 entspricht dem in Fig. 13 dargestellten Verarbeitungsschritt 1302. Es sei am Rande bemerkt, daß ein in Fig. 13 eingefügter Ausdruck "ANTWORT" die Anforderung zum Einrichten einer Verbindung angibt.
[0061] Im Schritt 1104 in Fig. 11 wird eine ähnliche Verarbeitung wie diejenige im in Fig. 5B dargestellten Schritt 503 ausgeführt. Dieser Schritt 1104 entspricht den Schritten 1303 und 1304 in Fig. 13.
[0062] Im Schritt 1105 in Fig. 11 wird eine ähnliche Verarbeitung wie diejenige des Schritts 504 ausgeführt. Dieser Schritt 1105 entspricht den in Fig. 13 dargestellten Schritten 1305 und 1306.
[0063] Im Schritt 1106 wird eine ähnliche Verarbeitung wie im in Fig. 5A dargestellten Schritt 505 ausgeführt.
[0064] Im Schritt 1107 wird eine ähnliche Verarbeitung wie im in Fig. 5A dargestellten Schritt 506 ausgeführt.
[0065] Im Schritt 1108 aus Fig. 11 wird eine ähnliche Verarbeitung wie im in Fig. 5A dargestellten Schritt 507 ausgeführt. Dieser Schritt 1108 entspricht den Schritten 1307 und 1308 in Fig. 13.
[0066] Im Schritt 1109 wird eine ähnliche Verarbeitung wie im Schritt 508 aus Fig. 5A ausgeführt.
[0067] Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, in dem eine Verarbeitungsprozedur dargestellt ist, die vom Empfangsgerät vom System gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
[0068] In Fig. 12 wird im Schritt 1201 der Mehrfach-Datenübertragungskanal entsprechend der vom Sendegerät im Schritt 1101 ausgeführten erwähnten Verarbeitung hergestellt.
[0069] Im Schritt 1202 wird die im Schritt 1102 vom Sendegerät ausgegebene Vorübertragungs-Bestätigungsanfrage empfangen.
[0070] Im Schritt 1203 gibt das Empfangsgerät die Anforderung zum Einrichten der Verbindung zum Sendegerät ansprechend auf ein Auslösesignal aus, für das die Vorübertragungs-Bestätigungsanfrage dient, wodurch der Punkt-zu-Punkt-Kanal hergestellt oder eingerichtet wird.
[0071] Die in Fig. 12 dargestellten Verarbeitungsschritte 1204 bis 1211 entsprechen den zuvor anhand von Fig. 6A beschriebenen Verarbeitungsschritten 604 bis 610.
[0072] Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß die im Schritt 1202 vom Sendegerät zum Empfangsgerät gesendete und vom letztgenannten im in Fig. 13 dargestellten Schritt 1301 empfangene Vorübertragungs-Bestätigungsanfrage ausgeführt werden kann, ohne auf die einfache Übertragung zurückzugreifen. Insbesondere kann der im Schritt 1301 ausgegebenen Vorübertragungs-Bestätigungsanfrage ein Dateninhalts-Identifiktionscode hinzugefügt werden. In diesem Fall prüft das Empfangsgerät im Schritt 1202 den InhaltsIdentifiktionscode dahingehend, ob er mit einem zuvor im Empfangsgerät gespeicherten Identifiktionscode übereinstimmt. Nur dann, wenn die Übereinstimmung festgestellt wird, empfängt das Empfangsgerät die Vorübertragungs-Bestätigungsanfrage sozusagen in selektiver Weise.
[0073] Diese Übertragung mit dem Inhaltsauswahlcode ist detailliert im US-Patent 4,366,479 beschrieben, daß der vorliegende Erwerber besitzt und auf das hiermit verwiesen sei. Es sei am Rande bemerkt, daß der Inhaltscode für den selektiven Empfang den Inhalt der aufeinanderfolgend übertragenen großen Datenmenge darstellt. Dementsprechend können bei der oben erwähnten Anordnung nur die Kandidatenempfangsgeräte, bei denen die große Datenmenge erforderlich ist, die Verbindung mit der Sendestation einrichten.
[0074] Durch die oben beschriebene Verarbeitungsprozedur kann ein sehr großer Informationssatz (also eine große Menge in einem Satz bearbeiteter Informationen) mit hoher Wirksamkeit zu den Empfangsgeräten übertragen werden, während der Einfluß irgendwelcher anderer Verarbeitungen, die vom Empfangsgerät ausgeführt werden, auf ein Minimum verringert wird. Abgesehen davon kann die Erweiterungsfähigkeit des Systems verbessert werden. Es sei jedoch eingestanden, daß die Zuverlässigkeit der Datenübertragung im System gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zu derjenigen bei den vorhergehenden Ausführungsformen gering ist.
[0075] Nun wird eine Anwendung der Technik zur Übertragung sehr großer Datenmengen gemäß der Erfindung auf ein System zum Steuern des Betriebs bzw. des Einsatzes eines Zugs oder eines Fahrzeugs beispielhaft beschrieben. Es sei jedoch bemerkt, daß die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf diese Anwendung beschränkt ist, sondern daß sie in verschiedenen Feldern, wie CIM (computerintegrierte Herstellung) und einem Großflächen-Leistungsübertragungssystem zahlreiche Anwendungen finden kann.
[0076] Wiederum mit Bezug auf Fig. 2 sei bemerkt, daß angenommen wird, daß die dort dargestellte Einheit A als eine Station zum Verteilen einer Datei umfangreicher Zugbetriebsdaten, die von den Zeitplänen einzelner Zugstrecken zu den jeweiligen Statio nen B, C und D in einem vorgegebenen Zeitintervall, beispielsweise einmal in einer vorgegebenen Anzahl von Tagen, abgeleitet wurden, dient, um den Zugbetrieb oder Einsatzdaten zu aktualisieren. Hierzu weist jede der Stationen eine programmierte Routensteuereinrichtung mit einer CPU zum direkten Steuern des Zugbetriebs auf. Abgesehen davon sind entlang jeder Schienenstrecke, die sich zwischen den Stationen in einem vorgegebenen Abstand von beispielsweise 500 m erstreckt, Sensoren zum Erfassen des Vorhandenseins eines Zugs bereitgestellt, wobei die von den Sensoren ausgegebenen Erfassungssignale in einem vorgegebenen Intervall von beispielsweise einigen Sekunden periodisch zu den PRCs gesendet werden, um die Zugdaten in den jeweiligen programmierten Routensteuereinrichtungen zu aktualisieren. Weiterhin werden von den herkömmlichen Signalisiersensoren erzeugte Signale zur programmierten Routensteuereinrichtung gesendet. Diese Signale können durchaus als Steuerdaten bezeichnet werden. Weil diese Daten jedoch natürlicherweise von kurzer Dauer sind, wird keine Empfangsbestätigungsverarbeitung ausgeführt. Unter diesem Umstand sollten vorzugsweise verteilende (übertragende) autonome Verarbeitungen jeweils in den einzelnen Stationen ausgeführt werden. Das Kommunikationsnetz 202 besteht aus einem LAN-System, in dem ein Lichtleitfaserkabel mit einer Übertragungsrate von beispielsweise 100 MBit verwendet wird. Wenn die Datei mit einer sehr großen Datenmenge zu mehreren hundert Stationen übertragen werden soll, tritt notwendigerweise ein Bedarf an einem rationellen Datenübertragungsverfahren auf, um einen Konflikt bei der Kanalerfassung mit anderen Zwischenstations-Datenübertragungen verschiedener Zugbetriebs-Steuerdaten zu vermeiden. Wenn mit anderen Worten die Daten, bei denen eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Wirksamkeit der Übertragung erforderlich sind, wie es bei der Zugbetriebsdatei der Fall ist, gemischt mit den Daten, wie den Zugpositions-Erfassungsdaten, bei denen wegen der periodischen Übertragung keine Bestätigung erforderlich ist, zu übertragen sind, ist es wichtig, die Übertragungsverfahren abhängig von der Art der Datenübertragung zuzuordnen. Unter diesem Umstand kann die Zugbetriebsdatei beim Zugbetriebs-Steuersystem, auf das die Erfindung angewendet wird, unter Verwendung der Übertragungsverfahren gemäß der Erfindung übertragen werden. Unter der Annahme, daß die Zugbetriebsdatei beispielsweise mehrere Megabytes umfaßt, wird die Datei in diesem Fall in als Pakete bezeichnete jeweils 1 KBytes aufweisende Blöcke eingeteilt, die zu den einzelnen Stationen zu übertragen sind.

Claims

1. Datenübertragungsverfahren zum Übertragen einer großen Datenmenge zwischen mehreren Computer-Endgeräten (201, 203, 204, 205; A, B, C, D) über ein Netz (202), das als Datenübertragungsleitung dient, an die die mehreren Computer-Endgeräte (A, B, C, D) angeschlossen sind, wobei

von einem Sendegerät (A) an ein Empfangsgerät (B, C, D) mehrere Informationssätze nacheinander gemäß einem verbindungslosen Übertragungsprotokoll gesendet werden (102),

dadurch gekennzeichnet, daß durch das Sendegerät vom Empfangsgerät ein Empfangsbestätigungs-Informationsblock oder alternativ ein eine nochmalige Übertragung anfordernder Informationsblock gemäß einem hohe Zuverlässigkeit gewährleistenden verbindungsorientierten Übertragungsprotokoll empfangen wird, und daß dann, wenn der eine nochmalige Übertragung anfordernde Informationsblock ausgegeben wird, der nochmals zu übertragende Datenblock vom Sendegerät an das Empfangsgerät gemäß dem verbindungsorientierten Übertragungsprotokoll hoher Zuverlässigkeit übertragen wird (104).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Aussendung der mehreren Informationssätze in Form einer 1-an-N-Rundfunkübertragung erfolgt, bei der die Informationssätze von einem Sendegerät (A) an N Empfangsgeräte (B, C, D) übertragen werden, wobei N für eine ganze Zahl größer als zwei steht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Empfang des Empfangsbestätigungs-Informationsblocks oder alternativ des eine nochmalige Übertragung anfordernden Informationsblocks dadurch realisiert wird, daß die N Zielempfangsgeräte (B, C, D) von der Sendegeräteseite aktiviert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Sendegerät an den Informationsblock einen Identifikationscode zum Identifizieren des Dateninhalts anhängt, und wobei ferner

an den Informationsblock ein Identifikationscode zum Identifizieren des Dateninhalts des Informationsblocks angehängt wird, und

die Informationssätze von den Empfangsgeräten durch diskriminierendes Identifizieren der an die übertragenen Informationssätze angehängten Code selektiv empfangen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor der Übertragung der mehreren Informationssätze das Sendegerät (A) an das Empfangsgerät (B, C, D) Empfangsbereitschafts-Anfragedaten sendet und von dem Empfangsgerät Bestätigungsdaten empfängt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ferner

vor der Übertragung der mehreren Informationssätze Empfangsbereitschafts-Anfragedaten von dem Sendegerät mittels Rundfunkübertragung an das Empfangsgerät gesendet werden, an die ein den Inhalt des Informationsblocks identifizierender Identifikationscode angehängt ist,

der Code am Empfangsgerät diskriminierend identifiziert wird, und

von dem Empfangsgerät, das die Empfangsbereitschafts-Anfragedaten selektiv empfangen hat, gemäß dem hohe Zuverlässigkeit gewährleistenden verbindungsorientierten Protokoll Bestätigungsdaten an das Sendegerät gesendet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das verbindungslose Übertragungsprotokoll ein Benutzer-Dalagrammprotokoll/Internetprotokoll UDP/IP und das hohe Zuverlässigkeit gewährleistende verbindungsorientierte Übertragungsprotokoll ein Übertragungssteuerprotokoll/Internetprotokoll TCP/IP ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der Informationssätze in Blöcke unterteilt ist und zur Steuerung des Datenflusses bei der Übertragung zwischen die Blöcke eine Verzögerungszeit eingefügt wird, und wobei die Verzögerungszeit so bestimmt ist, daß eine Erhöhung der CPU-Last in jedem der Endgeräte unterdrückt wird oder zwischen der Übertragung einer großen Datenmenge und sonstigen zwischen den Endgeräten durchgeführten Nachrichtenverbindungen kein Konflikt auftritt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Verzögerungszeit auf der Basis der zulässigen Lasterhöhungsrate der CPU und der Gemeinlast der CPU pro Übertragungsrateneinheit in dem Empfangsgerät oder dem Sendegerät sowie der Anzahl der aus der Unterteilung eines Informationsblocks resultierenden Blöcke bestimmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ferner

die durch Übertragung einer großen Datenmenge verursachte Lasterhöhungsrate der CPU des Empfangsgerätes erfaßt wird,

bei Anzeige, daß die erfaßte CPU-Lasterhöhungsrate eine vorgegebene zulässige CPU-Lasterhöhungsrate am Empfangsgerät überschreitet, das Sendegerät von der CPU- Überlast benachrichtigt wird, und

bei Empfang dieser Nachricht die Verzögerungszeit erhöht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Verzögerungszeit in dem Empfangsgerät oder dem Sendegerät so eingestellt wird, daß in einem an der verbindungslosen Übertragung teilnehmenden Sende/Empfangs-Puffer kein Überlauf auftritt.

12. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ferner

ein durch Pufferüberlauf in dem Empfangsgerät verursachter Empfangsausfall von Daten, die über einen anderen verbindungslosen Nachrichtenweg als den zur Übertragung einer großen Datenmenge übertragen werden, erfaßt,

das Sendegerät von dem Datenempfangsausfall benachrichtigt, und

in Reaktion auf die Nachricht über den Datenempfangsausfall die Verzögerungszeit erhöht wird.

13. Datenübertragungssystem zum Übertragen einer großen Datenmenge zwischen mehreren Computer-Endgeräten (201, 203, 204, 205) über ein Netz (202), das als Datenübertragungsleitung dient, an das die mehreren Computer-Endgeräte angeschlossen sind, mit

einer ersten Übertragungseinrichtung, die von einem Sendegerät an ein Empfangsgerät mehrere Informationssätze gemäß einem verbindungslosen Übertragungsprotokoll nacheinander sendet,

gekennzeichnet durch eine Empfangseinrichtung, die von dem Empfangsgerät einen Empfangsbestätigungs-Informationsblock oder alternativ einen eine erneute Übertragung anfordernden Informationsblock gemäß einem hohe Zuverlässigkeit gewährleistenden verbindungsorientierten Übertragungsprotokoll empfängt, und

eine zweite Übertragungseinrichtung, die dann, wenn der eine erneute Übertragung anfordernde Informationsblock ausgegeben wird, den erneut zu übertragenden Datenblock gemäß dem verbindungsorientierten Übertragungsprotokoll hoher Zuverlässigkeit an das Empfangsgerät sendet.

14. System nach Anspruch 13, wobei die erste Übertragungseinrichtung so ausgebildet ist, daß die Aussendung der mehreren Informationssätze in Form einer 1-an-N-Rundfunkübertragung erfolgt, bei der die Informationssätze von einem Sendegerät an N Empfangsgeräte übertragen werden, wobei N für eine ganze Zahl größer/gleich zwei steht.

15. System nach Anspruch 14, wobei die Empfangseinrichtung zum Empfang des Empfangsbestätigungs-Informationsblocks oder alternativ des eine erneute Übertragung anfordernden Informationsblock eine Einrichtung zum Aktivieren der N Zielempfangsgeräte seitens des Sendegerätes aufweist.

16. System nach Anspruch 14, wobei das Sendegerät an den Informationsblock einen den Dateninhalt identifizierenden Identifikationscode anhängt, mit

einer Einrichtung zum Anhängen eines den Inhalt des Informationsblocks identifizierenden Identifikationscodes an den Informationsblock, und

einer Rundfunkempfangseinrichtung zum selektiven Empfang der Informationssätze unter diskriminierender Identifizierung der an die übertragenen Informationssätze angehängten Codes in den Empfangsgeräten.

17. System nach Anspruch 13, wobei das Sendegerät eine Einrichtung aufweist, die vor der Übertragung der mehreren Informationssätze an das Empfangsgerät Empfangsbereitschafts-Anfragedaten sendet und von dem Empfangsgerät Bestätigungsdaten empfängt.

18. System nach Anspruch 13, mit

einer ersten Übertragungseinrichtung, die vor der Übertragung der mehreren Informationssätze durch das Sendegerät mittels Rundfunkübertragung an das Empfangsgerät Empfangsbereitschafts-Anfragedaten sendet, an die den Inhalt der Informationssätze identifizierende Identifikationscodes angehängt sind,

einer Identifiziereinrichtung zum diskriminierenden Identifizieren der Codes in den Empfangsgeräten, und

einer zweiten Übertragungseinrichtung, die seitens des Empfangsgerätes, das die Empfangsbereitschafts-Anfragedaten selektiv empfangen hat, Empfangsbereitschafts-Bestätigungsdaten gemäß dem hohe Zuverlässigkeit gewährleistenden verbindungsorientierten Protokoll an das Sendegerät sendet.

19. System nach Anspruch 13, wobei das verbindungslose Übertragungsprotokoll ein Benutzer-Datagrammprotokoll/Internetprotokoll UDP/IP und das hohe Zuverlässigkeit gewährleistende verbindungsorientierte Übertragungsprotokoll ein Übertragungssteuerprotokoll/Internetprotokoll TCP/IP ist.

20. System nach Anspruch 13, wobei jeder der Informationssätze in Blöcke unterteilt ist und zwischen die Blöcke bei deren Übertragung eine Verzögerungszeit zur Steuerung des Datenflusses eingefügt wird, mit

einer ersten Einrichtung zur Erfassung einer Erhöhungsrate der CPU-Last in jedem der Endgeräte,

einer zweiten Einrichtung zum Erfassen von zwischen der Übertragung einer großen Datenmenge und sonstigen Nachrichtenübertragungen in jedem der Endgeräte möglicherweise auftretenden Konflikten, und

einer Einrichtung, die die Zeitverzögerung in Abhängigkeit von mindestens einem der Ausgangssignale der ersten und der zweiten Einrichtung einstellt.

21. System nach Anspruch 20, mit einer Einrichtung, die die Verzögerungszeit auf der Basis der zulässigen Lasterhöhungsrate der CPU und der Gemeinlast der CPU pro Übertragungsrateneinheit in dem Empfangsgerät oder dem Sendegerät sowie der Anzahl der aus der Unterteilung eines Informationsblocks resultierenden Blöcke einstellt.

22. System nach Anspruch 20, mit

einer Einrichtung zum Erfassen der aus der Übertragung einer großen Datenmenge resultierenden Lasterhöhungsrate der CPU des Empfangsgerätes,

einer Einrichtung, die bei einer Anzeige, daß die erfaßte CPU-Lasterhöhungsrate in dem Empfangsgerät eine vorgegebene zulässige CPU-Lasterhöhungsrate überschreitet, das Sendegerät von einer CPU-Überlast benachrichtigt, und

eine Einrichtung, die bei Empfang dieser Nachricht die Verzögerungszeit erhöht.

23. System nach Anspruch 20, wobei die Verzögerungszeit in dem Empfangsgerät oder dem Sendegerät so eingestellt ist, daß in einem an der verbindungslosen Nachrichtenübertragung teilnehmenden Sende/Empfangs-Puffer kein Überlauf auftritt.

24. System nach Anspruch 20, mit einer Einrichtung zum Erfassen eines durch Pufferüberlauf in dem Empfangsgerät verursachten Empfangsausfall von Daten, die über eine andere verbindungslose Nachrichtenübertragung als diejenige zur Übertragung einer großen Datenmenge übertragen werden,

eine Einrichtung zur Benachrichtigung des Sendegerätes von dem Datenempfangsausfall, und

eine Einrichtung, die als Reaktion auf die Nachricht über den Datenempfangsausfall die Verzögerungszeit erhöht.

25. Steuersystem für die Bearbeitung eines Gegenstandes mit mehreren Stationen (203, 204, 205), deren jede eine mit einem Computer ausgerüstete programmierte Steuerung für den Gegenstand aufweist, einem Datenübertragungsnetz (202), an das die mehreren Stationen angeschlossen sind, und einer mit einem Computer ausgerüsteten Rundfunkstation (201) zur Rundfunkübertragung einer Bearbeitungsdatenbank an die mehreren Steuerungen über das Netz,

wobei jede der Stationen aufweist:

eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des gegenwärtigen Bearbeitungsstadiums des einer Bearbeitung unterworfenen Gegenstandes und zum periodischen Übertragen der erfaßten Daten an die Steuerung der zugehörigen Station, und

eine Einrichtung zum Bearbeiten des Gegenstandes aufgrund von Daten und/oder Befehlen von der Steuerung,

und wobei die Rundfunkstation aufweist:

eine Einrichtung, die die Bearbeitungsdatenbank in mehrere aufeinanderfolgende Informationsblöcke unterteilt,

eine Einrichtung, die zwischen die aufeinanderfolgenden Informationsblöcke eine Verzögerungszeit setzt, die auf der Basis der Lasterhöhungsrate des Computers in jeder Station und/oder des Intervall, mit dem die erfaßten Daten periodisch an die Steuerung übertragen werden, bestimmt ist,

eine Einrichtung zum Übertragen der Informationsblöcke und der erfaßten Daten auf der Basis eines verbindungslosen Übertragungsdienstes sowie zum Übertragen eines erneut zu übertragenden Informationsblocks gemäß einem verbindungsorientierten Übertragungsdienst, und

eine Einrichtung zum Empfangen eines Empfangsbestätigungs-Informationsblocks zum Bestätigen des Empfangs der Informationsblöcke gemäß einem verbindungsorientierten Übertragungsdienst.

26. Verkehrssteuersystem mit mehreren in Transportpfaden angeordneten Steuerknoten (B, C, D), deren jeder eine mit einem Computer ausgerüstete programmierte Pfadsteuerung enthält, einem Datenübertragungsnetz (202), an die die mehreren Steuerknoten angeschlossen sind, und einem mit einem Computer ausgerüsteten Rundfunkknoten (A) zur Rundfunkübertragung einer Fahrzeugbetriebs-Datenbank an die mehreren Steuerungen über das Netz,

wobei jeder Steuerknoten aufweist:

mehrere Sensoreinrichtungen zum Erfassen des gegenwärtigen Fahrzeugbetriebszustands zwischen den Steuerknoten zur Erzeugung von Daten, die den Zustand angeben, und zum periodisch Überträgen der erzeugten Daten an die Steuerung der zugehörigen Knoten, und

eine Steuereinrichtung zum Steuern des Fahrzeugbetriebs entsprechend Daten und/oder Befehlen von der Steuerung, und wobei der Rundfunkknoten aufweist:

eine Einrichtung zum Unterteilen der Fahrzeugbetriebs-Datenbank in mehrere aufeinanderfolgende Informationsblöcke,

eine Einrichtung, die zwischen die aufeinanderfolgenden Informationsblöcke eine Zeitverzögerung setzt, die auf der Basis der Lasterhöhungsrate des Computers in jedem Steuerknoten und/oder des Intervall, mit dem die erfaßten Daten periodisch an die Steuerung übertragen werden, bestimmt ist,

eine Einrichtung zum Übertragen der Informationsblöcke und der erfaßten Daten gemäß einem verbindungslosen Übertragungsdienst, sowie zum Übertragen eines erneut zu übertragenden Informationsblocks gemäß einem verbindungsorientierten Übertragungsdienst, und

eine Einrichtung zum Empfang eines Empfangsbestätigungs-Informationsblocks zum Bestätigen des Empfangs der Informationsblöcke gemäß einem verbindungsorientierten Übertragungsdienst.

27. System nach Anspruch 26, wobei der Rundfunkknoten von einem speziellen der mehreren Steuerknoten gebildet ist.