DD266914A1 - Schaltungsanordnung eines aktiven optischen sternkopplers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen aktiven optischen Sternkoppler 5 zur direkten Verbindung von Netzrechnern 1 oder zur Verbindung von reflexionsbehafteten Sternkopplern 22 fuer ein kollisionsfreies Bus-Zugriffsverfahren zur Anwendung insbesondere auf dem Gebiet der Automatisierungs- und Buerotechnik. Erfindungsgemaess sind in einem Sternkoppler 5 n zufuehrende LWL 2 und n wegfuehrende LWL 3 mit einer entsprechenden Anzahl von Koppelbaugruppen 4 verbunden. Die Koppelbaugruppen 4 stehen untereinander durch eine sternkopplerweite Datenleitung 6 in Verbindung, wobei jede Koppelbaugruppe 4 eine Statussignalleitung 7 in Richtung einer Steuerbaugruppe 8 und die Steuerbaugruppe 8 in Richtung Koppelbaugruppe 4 je eine Sperrsignalleitung 9 angeordnet aufweist. Die Schaltungsanordnung gewaehrleistet das Durchschalten einer einzelnen Signalquelle an alle Kopplerausgaenge, nicht aber an den Ausgang des ausgewaehlten Kanals, wobei die Auswahl unpriorisiert, in fester Reihenfolge durch zyklische Abfrage erfolgt. Fig. 1

Description

Ziel der Erfindung Ist es, eine ökonomisch günstige und technisch einfache Schaltungsanordnung für einon aktiven optischen Sternkoppler anzugeben, die es ermöglicht, NR oder reflexionsbehaftete Sternkoppler zu verbinden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung eines aktiven optischen Sternkoppler zur vorteilhaften Verbindung von NR bei Nutzung eines kollislonsbohafteten Zugriffsverfahrens oder zur Vorbindung von passiven oder aktiven, refloxlonsbehafteten Sternkopplern zur Nutzung eines kollisionsfreien Zugriffsverfahrens zu schaffen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer aktiver optischer Sternkoppler genannten Baugruppe η ankommenden LWL über jewoils eine, optlsch-elektrischo Wandler enthaltende Koppelbaugruppe zu einer gemeinsamen stornkopplerwolton Datonleitung verbunden sind, die in der Lage ist, Signale an allo, elektrisch-optische Wandler enthaltende Koppelbaugruppen zur Ausgabe an die wegführenden LWL weiterzuleiton. Die im Wandler aus den empfangenen Lichtimpulsen konvertierten elektrischen Signale speisen einerseits den Triggereingang eines Beugungsdetektors und andererseits den Dateneingang eines Bus-Treibers. Im Sternkoppler Ist ferner eine Steuorbaugruppe vorgesehen, die je eine Speirslgnalleitung in Richtung zu den Koppelbaugruppen und von joder Koppelbaugruppe in Richtung Steuorbaugruppe je eine Statussignalleitung aufweist. Gosteuert wird der wegführende Datenfluß und der In Richtung Datenleitun£i durch die Signale auf den Sperrsignalleitungen, die In dar Steuerbaugruppe durch zyklische Abfrage der in jeder Koppelbaugruppe gebildeten Statussignalleitungen gewonnen werden und durch die Koppelbaugruppe selbst.

Erfindungswesentllch ist weiterhin, daß die im Grundzustand inaktiven Sperrsignale über einen Bus-Trelbor den Zugang zur Datenleitung sperren. Hat die Steuerbaugruppe oinen aktiven Sendepfad ausgewählt, wird da" Sperrsignal der dazugehörigen Koppelbaugruppe aktiviert, wodurch der Bus-Treiber öffnet und die Daten an alle anderen Koppelbaugruppen über die Datenleitung weitergeleitet wo^rdon. In der ausgewählton Koppelbaugruppo verhindert das aktive Sperrsignal durch einen zweiten Bus-Treiber die Rückkopplung der zugoführtor Impulse auf den wegführenden Lichtwollenleiter. Die zyklische Abfrage der Statussignalleitungen durch dio Stouorbaugruppe wird für die Dauer der aktiven Sendephase unterbunden, so daß weitere Aktivierungen von Statussignalen während dlosor Zeit nicht berücksichtigt werden. Der Zustand „rm hrfache Belegung" wird allen nichtausgowählten, sondenden NR durch gleichzeitige Aktivität auf Sende- und Empfangspfad angezeigt, während der Zustand „einfache Belegung" dom ausgewählten NR durch aktiven Sendopfad und inaktiven Empfan^spfad gekennzeichnet wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei der Verbindung von mehreren aktiven oder passiven rofloxionsbehaftoton Sternkopplern bei Verwendung eines determinierten, kollisionsfreien Zugriffsverfahrens die Überlagerung von Originalsignal und vom Sternkoppler reflektiertem Signal ausgeschlossen ist.

Auch bei Benutzung eines kollislonsbohafteton Zugriffsverfahrens ergeben sich woitero Vorteile aus der Vorwondung des erfindungsgemäßen Sternkoppler. Die Anordnung der Sternkopplerelemente stellt sicher, daß es nicht zur Überlagerung von gleichzeitig gesendeten Datenpaketen kommt, sondern das ausgewählte Paket zerstörungsfrei weitergeleitet wird. Dor Auslastungsfaktor des Übertragungskanals kann damit wesentlich erhöht wordon.

Ausführungsbelsplel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei AusfUhrungsboispielon und anhand von zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1: zeigt ein Blockschaltbild für den prinzipiellen Aufbau eines aktiven optischen Sternkoppler». Fig. 2: zeigt die Schaltungsanordnung einer Koppelbaugruppe

Fig.3: zeigt die Schaltungsanordnung einer Stouerbaugruppe.

Fig.4: zeigt dio Zusammenschaltung von roflexioniibohaftoten Stornkopplern unter Verwendung dos orfindungsgomäßon Sternkopplers.

In der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 sind η Netzrechner 1 durch η zuführende Lichtwollonleitor 2 und η wegführende Lichtwellenleiter 3 mit η Koppelbaugruppen 4 des aktiven optischen Sternkoppler 5 verbunden. Die η Koppelbaugruppen 4 stehen über eine sternkopplorweito Datenleitung 6 in Verbindung und weisen joweils eine Statussignalleitung 7 In Richtung Stouorbaugruppe 8 auf. Die Steuerbaugruppe 8 stellt ihrerseits jeweils eine Sporrsignalleitung 9 für die η Koppelbaugruppen 4 zur Verfügung.

Gemäß Fig.2 Ist der zuführende Lichtwellenloitor 2 mit dem Eingang des optisch-elektrischen Wandlers 10 verbunden, dessen Ausgang mit dem Dntenoingang des Bus-Treibers 11 und dem Triggoreingang des Belegungsdotoktors (BD) 12 in Vorbindung steht. Der Belogungr-dotoktor 12 kann im einfachsten Fall aus einem rotriggerbaron Monovibrator bestehen. Der Ausgang des Bus-Treibers 11 ist auf dio stornkopplorwoite Datenleitung 6 und den Datoneingang eines zweiten Bus-Treibors 13 geschaltot. Dor L-aktivo Ausgang dos BD12 bildet das Signal auf dor Statussignalleitung 7 für die Steuorbaugruppe 8. Der Freigabeeingang des ersten Bus-Treibers 11 und der Freigaboeingang des zweiton Bus-Treibers 13 stehen mit der Sperrsignalloitung 9 in Verbindung. Dor Ausgang des zweiton Bus-Treibers 13 ist mit dem Eingang des elektrisch-optischen Wandlers 14 zusammongoschaltet, dosson Ausgang mit dom wegführenden Lichtwellenleiter 3 verbunden ist. Der Bus-Treiber 11 kann eine Opon-Colloctor- oder Tri-State-Ausgangsstufe enthalten.

Gemäß Fig, 3 stehen die in joder Koppelbaugruppe 4 erzeugten Statussignalo mit den Dateneingängen des Multiplexers (MUX) 15 der Steuerbaugruppe 8 in Verbindung. Dio Datenausgänge QA, QB, QC und QD dort Binärzählerp 16 sind einerseits mit den Steueroingängen des Multiplexers 15 und andererseits mit den Dateneingängen dos selben Binärzählers 16 und den Eingängen

des Dekoders 17 zusammengeschaltet. Der Ausgang des Taktgenerators 18 ist mit dem Zähleingang dos Binärzählers 16 unddem Triggereingang des retrlggerbaron Monovibrator (RMV) 19 verbunden. Der Ausgang /Q des MUX15 ist mit dem zweiten

Eingang des retrlggerbaren Monovibrator 19 und dem Eingang eines Inverters 20 verbunden, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang eines AND-Qatters 21 und dem Freigabeeinganc des Dekoders 17 zusammengeschaltet ist. Der L-aktive Ausgang des RMV19 steht mit dem zweiton Eingang des AND-Gatters 21 in Verbindung, dessen Ausgang mit dem Ladooingang des Binärzählers 16 verbunden Ist. Die Ausgänge des Dekoders 17 bilden die Sperrsignalleitungen 9. Durch das kontinuierliche Weiterschalten des Binärzählers 16 werden die Dateneingänge des MUX15 zyklisch abgefragt und an

deren Ausgang /Q High-Pegel erzeugt, wenn ein aktives Statussignal detektlert wurde. Das führt einerseits zur Freigabe des RMV19 und andererseits iur Freigabe des Dekoders 17, Gleichzeitig wird hiermit ein Stoppen dos Zählvorganges durch Laden der

Ausgangsinformationen auf den Eingang des Binärzählers 16 bewirkt. Der aktive Dekoder 17 ermittelt das der Binärinformation QA, QB, QC, QD entsprechende Ausgangssignal und aktiviert somit das korrespondierende Sperrsignal. Dieser Zustand wird

solange eingefroren, bis der Status deaktiviert wird und die mit diesem Vorgang beginnende Haltezeit des RMV19 abgelaufen

Die Kapazität des Binärzählers 16, die des MUX15 und die des Dekoders 17 muß auf die Anzahl η der im Sternkoppler 1

integrierten Koppelbaugruppe,-» 4 abgestimmt sein.

Entsprechend Flg.4 ist die Möglichkeit gegeben, eine Zusammenschaltung von reflexionsbehafteten aktiven oder passiven Sternkopplern mittels des erVindungsgemößen Sternkoppler bei Verwendung eines kollisionsfreien Zugriffsverfahrens

vorzunehmen.

Die Stndesignale eines erston NR1 werden über einen ersten reflexionsbehafteten Sternkoppler 22 an alle direkt

angeschlossenen NR1 weitorgeleitet, ebenso über den zuführenden LWL2 an den Sternkoppler 5. Nach Auswahl und

Durchschaltung der Signale der korrespondierenden Koppelbaugruppe 4 gelangen diese auf alle anderen Sternkoppler 22, nicht

aber auf den sendenden Sternkoppler 22. Aus den einzelnen Sternkopplern 22 werden die ankommenden Signale auf alle NR1verteilt, auch auf die zuführonden LWL 2 des Sternkoppler 5. Die Rückkopplung auf den sendenen Sternkoppler 22 wird durchden oben beschriebenen Mochanismus verhindert, wodurch eine einwandfreie Arbeitsweise der Gesamtanordnung garantiert

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung eines aktiven optischen Sternkoppler zum Aufbau eines lokalen Netzwerkes, gekennzeichnet dadurch, daß η zuführende LWL (2) und η wegführende LWL (3) mit einer entsprechenden Anzahl von Koppelbaugruppen (4) verbunden sind, die Koppelbaugruppen (4) untereinander durch eine sternkopplerweite Datenleitung (6) in Verbindung stehen, jede Koppelbaugruppe (4) eine Statussignalleitung (7) in Richtung einer Steuerbaugruppe (8) und die Steuerbaugruppe (8) ihrerseits in Richtung Koppelbaugruppe (4) je eine Sperrsignalleitung (9) aufweist, in jeder Koppelbaugruppe (4) der zuführende Lichtwellenleiter (2) mit dem Eingang eines optisch-elektrischen Wandlers (10) in Verbindung steht, dessen Ausgang mit dem Dateneingang eines ersten Bus-Treibers (11) und dem Triggereingang eines Belegungsdetektors (12) zusammengeschaltet ist, der L-aktive Ausgang des Belegungsdetektors (12) die Statussignalleifjng (7), der Datenausgang des ersten Bus-Treibers (11) die Datenleitung (6) bildet und der Datenausgang des ersten Bus-Treibers (11) mit dem Dateneingang eines zweiten Bus-Treibers (13) verbunden ist, der Freigabeeingang des ersten Bus-Treibers (11) und der Freigabeeingang des zweiten Bus-Treibers (13) mit der Steuerbaugruppe (8) über die Sperrsignalleitung (9) gekoppelt ist, in der im Sternkoppler (5) integrierten Steuerbaugruppe (8) die Statussignalleitung (7) aller Koppolbaugruppen (4) auf die Dateneingänge eines Multiplexers (1*) führen, die Datenaus- und Dateneingänge eines Binärzählers (16) mit den Steuereingängen des Multiplexers (15) und den Eingängen eines Dekoders (17) verbunden sind und der negierte Datenausgang des Multiplexers (15) sowohl zum Freigabeein^ang eines retriggerbaren Monovibrators (19) als auch zum Eingang eines Inverters (20) führt und der Ausgang des Inverters (20) mit dem ersten Eingang eines AND-Gatters (21) und dem Freigabeeingang des Dekoders (17) gekoppelt ist, die Dekoderausgänge die Sperrsignalleitungen (9) für die Koppelbaugruppen (4) bilden und ein Taktgenerator (18) vorgesehen ist, der mit dein Triggereingang des retriggerbaren Monovibrators (19) und dem Zähleingang des Binärzählers (16) in Verbindung steht und der L-aktive Ausgang des retriggeroaren Monovibrators (19) auf den zweiten Eingang des AND-Gatters (21) führt, dessen Ausgang mit dem Ladeeingang des Binärzählers (16) gekoppelt ist.

   Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen aktiven optischen Sternkoppler zur direkten Verbindung von Notzrechnern (NR) oder zur Verbindung von einfachen, nicht reflexionsfreien Sternkopplern mit Auswahl und Durchschaltung einen Teilnehmers. Der Sternkoppler ist für lokale Rechnernetze im Rahmen der Büroautomatisierung und zur Steuerung techr !scher Prozesse gleichermaßen geeignet.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Neben passiven optischen Sternkopplern sind aktive Sternkoppler bekannt, die mit optischer oder elektrischer Signalmischung arbeiten. In den meisten Fällen wird zur Verbindung von Netzrechnern bei Verwendung eines nlchtdetermlnierten Zugriffsverfahrens eine Anordnung benutzt, die allen bzw. allen sendenden NR über ein JAM-Signal den Zustand „mehrfache Busbelegung" mitteilt, wodurch entsprechende Abbruch- und erneute Zugriffsalgorithmen eingeleitet werden können. Da alle Signale in einem zentralen Punkt gemischt werden, kommt eszur Zerstörung der Datenpakete, so daß für alle eine Wiederholung der Sendung erforderlich ist (DE-OS-3323317, DE-OS-3435827, DE-OS-3246241). Bei hohem Vorkehrsaufkommen sinkt die Gesamtübertragungskapazität.

   In der US-PS-4670162 ist ein LAN beschriebe.!, das einon aktiven optischen Sternkoppler verwendet, der die Durchschaltung eines Datenpakotes eines Teilnehmers realisiert. Die Auswahl des durchzuschaltenden Kanals erfolgt priorisiert mittels eines Prioritätsdekoders. Zur Erkennung eines erfolglosen Sendeversuches stellt diese Anordnung keine Mittel zur Verfügung, so daß diese Situation nur von jedem Netzrechner dezentral durch Vergleich der gesendeten Daten mit den empfangenen Daten detektiert werden kann. Ein derartiger Vergleich ist bedingt durch die leitungsabhängige Verzögerung der Empfangsdaten technisch äußerst kompliziert. Die priorisierte Zugriffsgonehmigung ist für viele Anwendungsfälle ebenfalls nachteilig. Zur Erhöhung der Anzahl der koppelbaren Teilnehmer ist es häufig notwendig, mehrere Sternkoppler in geeigneter Weise zu verbinden. Problematisch ist dabei u.a. die refiexionsfreie Zusammenschaltung von echobehafteten aktiven oder passiven Sternkopplern bei Benutzung eines kollisionsfreien Zugriffsverfahrens.

   In der DE-OS-3235266 und dor DE-OS-3 235253 werden Anordnungen angegeben, die mehrere einzelne Sternkoppler enthalten. Der hohe Aufwand an opti::hen Verbindungsmitteln Lichtwellenleiter (LWL) und optischen Spezialbaugruppen (Taper) ist als besonders nachteilig zu bewerten.