DE19629266A1 - Verfahren und Anordnung zur Medienzugangssteuerung durch eine Verbindungseinheit von über das Medium mit der Verbindungseinheit verbundenen und mittels CSMA kommunizierenden Geräten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Laststeuerung und zur Auslastungskontrolle von Verbindungen, welche vorzugs­ weise über einen Hub oder andere Geräte hergestellt werden, welche die Eigenschaft aufweisen, daß die Kommunikationsend­ geräte sternförmig über ein Medium mit Ihnen verbunden sind. Ein Beispiel für solche Netze mit CSMA-Protokoll ist das als Ethernet bekannte Local Area Network (LAN) mit dem CSMA/CD Protokoll. Dort sind beispielsweise als Verbindungs­ einheiten sogenannte Hubs vorgesehen, welche zwischen Kommu­ nikationsendgeräten die Verbindung herstellen. In diesem Fall ersetzen diese Hubs den Verbindungsbus, ein gemeinsames Übertragungsmedium auf welchen sonst in gängiger Weise mit Hilfe von Transceivern zugegriffen wird.

In Büroumgebungen werden immer häufiger Kommunikationsendge­ räte vielfältigster Art eingesetzt. Häufig kommt es auch vor, daß mehrere PCs in einem Büro vorhanden sind, welche beispielsweise gemeinsam Peripheriegeräte nutzen, wie dies Server oder Drucker oder Scanner oder Faxmodems sein können. Für diesen Einsatzfall empfiehlt es sich, die PCs und die Peripheriegeräte nicht an einem gemeinsamen Verbindungsbus anzuschließen, sondern einen Vermittlungsknoten zu verwen­ den, der zwischen den einzelnen Geräten unabhängig von der sonstigen vorhandenen Netzinfrastruktur Kommunikationsver­ bindungen bereitstellt. Ein Beispiel für ein solches Vermittlungsgerät ist ein Hub. Laut der Definition im Data­ com ABC der Datenkommunikation (Datacom-buchverlag 3. Aufl. 1988 S.126) handelt es sich bei einem Hub um einen logischen Zwischenpunkt, einen Vermittlungsknoten in einem lokalen Netz. Im wesentlichen wird durch einen Hub die Kommunikati­ onslast für lokales Kommunikationsaufkommen vom Übertra­ gungsbus für das lokale Netz ferngehalten. Die von der Er­ findung benötigte Funktionalität kann jedoch auch durchaus in einem optischen Sternkoppler, einem Multiportrepeater oder einem Router vorgesehen sein.

Üblicherweise basieren solche Übertragungsmediums sensitiven Netzwerke typischerweise auf der physikalischen Zugriffsme­ thode CSMA/CD (Carrier sense multiple access with collision detection). Spezifiziert wird diese Zugriffsmethode nach dem ISO-Standard 8802-3 für lokale Netzwerke (LAN). Solche Netz­ werke werden ebenfalls Ethernet genannt. Derartige Netze sind so ausgestaltet, daß sie es mehreren Rechnern erlauben ein gemeinsames Übertragungsmedium zu nutzen. Um den Nach­ richtenfluß und die Auslastung solcher Netze standardisiert zu regeln, kann beispielsweise ein Rechner nur eine Nach­ richt senden, falls das Medium nicht benutzt wird. Trotzdem können Nachrichten, welche zwischen den einzelnen Kommunika­ tionsendgeräten, wie Rechnern, Druckern oder Faxmodems aus­ getauscht werden aufgrund der Ausbreitungsgeschwindigkeit im Netz auf dem Medium miteinander kollidieren. Die Kollisionen werden auf dem Netz durch die Kommunikationsteilnehmer de­ tektiert, was dazu führt, daß diese für einen bestimmten Zeitraum gemäß einem im Protokoll festgelegenen Algorithmus stillbleiben und nach einer zufallsbestimmten Zeit (Back­ off) wieder einen erneuten Übertragungsversuch starten. Ob­ wohl Ethernet dafür ausgerichtet ist, daß alle Kommunikati­ onsteilnehmer ein gemeinsames Medium benutzen, werden bei Hub-basierenden Netzwerkarchitekturen häufig dedizierte Me­ dien für jeden einzelnen Rechner oder Endgeräte oder andere Endgeräte eingesetzt. Dabei bleibt jedoch aus Gründen der Standardisierung die CSMA/CD-Methode unverändert, da sonst Änderungen in den existierenden Rechnern erforderlich wären. In der ISO-Norm 8802-3 werden bestimmte Schichten des Kommu­ nikationsprotokolls als Physical-Layer und MAC-Layer defi­ niert. Der Service auf dem Physical-Layer ist verantwortlich für den Status des Netzwerkes, womit auch das Trägersignal der Leitung umfaßt ist, welches angibt ob die Leitung frei oder belegt ist [ISO 8802-3, S. 6.3.2.1]. Die MAC-Schicht ist verantwortlich für den Zusammenbau oder das Auseinander­ nehmen des MAC-Rahmens und dafür die Übertragung zu verzö­ gern, für den Fall daß das Medium belegt ist oder daß eine Kollision stattgefunden hat [ISO 8802-3, S. 4.1.2]. Bevorzugt sind die Nachrichten nach dem ISO-Protokoll so aufgebaut, daß der erste Teil eine Präambel und einen Startframedeli­ miter (SFD) enthält. Dabei besteht die Präambel aus 56 Bits, mit sich wiederholenden Einsen und Nullen, um es dem Physi­ cal Layer zu gestatten eine Timingsynchronisation bezüglich des Frametimings durchzuführen [ISO 8802-3, S. 3.2.1]. Als Startframedelimiter ist dabei ein Oktett von Bits, mit dem Muster 10101011 festgelegt, welches den Beginn eines Über­ tragungsrahmens anzeigt.

Eine Hub basierende Netzwerkarchitektur wirft neue Probleme bei der Ablaufkontrolle des Nachrichtenverkehrs und bei Staus, d. h. bei Hochlastbetrieb auf den einzelnen Übertra­ gungsmedien auf. Falls Nachrichten mit annähernd der maxima­ len Bitrate, welche auf den Netzwerk möglich ist ausge­ tauscht werden, und weitere Kommunikationsendgeräte versu­ chen Nachrichten über den Hub zu senden, so kann dies den Überlauf von Zwischenspeichern, welche in dem Hub vorgesehen sind bedeuten. Dies führt zum Verlust von Nachrichten oder von Nachrichtenteilen. Es ist deshalb unbedingt erforder­ lich, um eine Sättigung der Pufferspeicher zu vermeiden, das für den Hub ein Mechanismus zur Verstopfungskontrolle einge­ führt wird, um all den angebundenen Kommunikationsendgeräten mitzuteilen, daß sie ihre Signalübertragung beispielsweise zu verzögern haben. Gängige Ethernet-Rechner weisen jedoch im allgemeinen keine speziellen Ablaufkontrollmechanismen auf und Modifikationen in existierenden Rechnern sind nicht erwünscht, da diese einen Eingriff in den Standard erfordern würden und zu Kompatibilitätsproblemen führen könnten. Wei­ ter würde eine Modifikation von vorhandenen Endgeräten mit hohen Kosten verbunden sein. Es besteht also eine Nachfrage nach Hub basierenden Ablaufkontrollmechanismen für den Nach­ richtenverkehr zwischen an den Hub angeschlossenen Kommuni­ kationsendgeräten, welche mit heutigen Standardkonformen Endgeräten kompatibel ist. Eine gegenwärtige Lösung für die­ ses Problem basiert darauf, daß eine künstliche Kollision im Hub erzeugt wird. Wann immer ein Kommunikationsendgerät ver­ sucht eine Nachricht an einen verstopften Hub zu übertragen, so erzeugt der Hub eine künstliche Kollision auf dem Netz, um die Übertragung durch diesen angeschlossenen Kommunikati­ onsteilnehmer zu verzögern. Gemäß dem zuvor zitierten ISO-Standard wird die Kollision auf dem Netz durch das Endgerät entdeckt und dieser bleibt für eine festgelegte zufällige Zeitspanne still bevor er versucht die Nachricht wieder zu übertragen. Auf diese Weise wird jedoch die gewonnene Verzö­ gerung wegen der Zufallsbestimmtheit der Verzögerungszeit unvorhersehbar und es besteht die Möglichkeit, daß eine Vielzahl von künstlichen Kollisionen durch den Hub erzeugt werden muß, bevor die Pufferspeicher des Hubs wieder verfüg­ bar sind um eine Nachricht aufzunehmen. Erschwerend kommt hinzu, daß im Standard festgelegt ist, daß der MAC-Layer in­ nerhalb der Endgeräte es lediglich 16 Mal versucht eine durch Kollision verhinderte Nachricht wieder zu übertragen. Weitere Übertragungsversuche hängen dann von den übergeordneten Schichten des Kommunikationsprotokolls ab. Diese Möglichkeit zur Behandlung von Verstopfungen in einem Hub wird beispielsweise in einem Positionspapier der Firma Ornet auf Seite 22 diskutiert.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also dar­ in, ein Verfahren und eine Anordnung zur Medienzugangssteue­ rung durch eine Verbindungseinheit von über das Medium und die Verbindungseinheit verbundenen und mittels CSMA kommuni­ zirenden Geräten anzugeben, welche es auch bei hoher Kommu­ nikationslast in der Verbindungseinheit gestatten, die Ab­ laufkontrolle einzelner Kommunikationsteilnehmer steuern zu können.

Diese Aufgabe wird für das Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 und für die Anordnung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 5 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängi­ gen Ansprüchen.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be­ steht darin, daß es Nachteile des Standes der Technik ver­ meidet, indem als Belegsignal auf dem Medium eine Nachrich­ tenpräambel verwendet wird. Dies führt dazu, daß das so kon­ taktierte Kommunikationsendgerät veranlaßt wird auf eine be­ vorstehenden Nachricht zu warten. Ebenfalls führt dies dazu, daß der Kollisionsabwehrmechanismus nicht in Gang gesetzt wird, so daß der auf die erfindungsgemäße Art blockierte Kommunikationsteilnehmer sofort kontaktiert werden kann. Für den Fall, daß bereits die 56 Bits der Nachrichtenpräambel gesendet wurden, braucht lediglich der Startframedelimiter gesendet zu werden und direkt eine zu sendende Nachricht im Anschluß. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfah­ rens besteht darin, das ein Endgerät unmittelbar senden kann, sobald das Belegtsignal vom Hub beendet wird.

Besonders vorteilhaft kann durch diese Art der Mediumsbeleg­ kennzeichnung sichergestellt werden, daß das Medium für Kom­ munikationsvorgänge optimal bezüglich seiner Auslastbarkeit genutzt werden kann, da nach Überschreiten der für den Prä­ ambel erforderlichen Bitanzahl jeder Zeit der Startframede­ limiter gesendet werden kann und somit ein unmittelbarer Nachrichtenaustausch gesteuert durch die Verbindungseinheit jeder Zeit möglich ist.

Besonders vorteilhaft kann gemäß dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren die Überwachung des Kommunikationsaufkommens über den Hub dadurch geschehen, daß der Füllungsgrad der einzelnen Pufferspeicher für die jeweiligen Kommunikationsverbindungen überwacht wird. Auf diese Weise ist es möglich die vorhande­ nen Ressourcen des Hubs und der Kommunikationsendgeräte op­ timal auszuschöpfen.

Besonders vorteilhaft wird das Blockieren der jeweiligen Me­ dienverbindungen zu den einzelnen Hosts auf die erfindungs­ gemäße Art für jeweilige Medienverbindungen zu den einzelnen Endgeräten davon abhängig gemacht, wie groß ein Lastwert ist, welcher sich aus einer theoretisch maximal möglichen Übertragungsbitrate und einer aktuellen Bitrate berechnet.

Je nach Höhe dieses Lastwertes können mehrere oder auch nur einzelne Endgeräteverbindungen als belegt markiert werden, um die Kommunikationslast über die Verbindungseinheit zu vermindern.

Besonders vorteilhaft stellt die Erfindung eine Anordnung zur Verfügung, in welcher für jedes einzelne Merkmal des er­ findungsgemäßen Verfahrens Mittel zu deren Ausführung vorge­ sehen sind. Auf diese Weise kann eine Anordnung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit möglichst wenig technischem Aufwand realisiert werden.

Besonders vorteilhaft sieht die erfindungsgemäße Anordnung Mittel vor zur Überwachung des Füllungsgrades der einzelnen Pufferspeicher, da auf diese Weise einfach die Kommunikati­ onslast über den Hub festgestellt werden kann und gleichzei­ tig festgestellt werden kann, welche Kommunikationsverbin­ dung momentan nicht aktiv ist und damit bevorzugt blockiert werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren weiter erläutert.

Fig. 1 gibt ein Beispiel für eine Kommunikationsanordnung an.

Fig. 2 gibt ein Beispiel für eine Kommunikationsanordnung an, welche nach dem Stand der Technik gesteuert wird.

Fig. 3 gibt ein Beispiel für die Anwendung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens an.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Kommunikationsanordnung, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden kann. Es sind mehrere Kommunikationsendgeräte H1 bis H3 dar­ gestellt, welche über Medien M1 bis M3 an einem Verbindungs­ knoten HU angeschlossen sind. Vorzugsweise sind in diesem Verbindungsknoten HU Kommunikationszwischenspeicher B1 bis B3 vorgesehen. Obwohl in Fig. 1 sämtliche Kommunikation­ sendgeräte gleichartig dargestellt sind, soll dies nicht be­ deuten, daß die Erfindung auf die Kommunikation zwischen gleichartigen Kommunikationsendgeräten beschränkt werden soll. Beispielsweise ist es denkbar, daß eines dieser Kommu­ nikationsendgeräte ein weiterer Verbindungsknoten HU ist. Die Kommunikationsendgeräte können beispielsweise auch Druc­ ker, Faxmodems oder Fileserver, andere Rechner oder Periphe­ riegeräte sein. Was für die Kommunikationsendgeräte ausge­ führt wurde, gilt ebenso für die Medien. Die Ausführung der Erfindung hängt nicht davon ab, ob Koaxialleiter twisted- pair-Leiter oder Lichtwellenleiter verwendet werden. Charak­ teristisch für die Erfindung ist vielmehr, daß hier die Kom­ munikation zwischen den Kommunikationsendgeräten über den Verbindungsknoten HU hergestellt wird. Beispielsweise kommt es beim Nachrichtenaustausch gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren dazu, daß ein Kommunikationsgerät H1 über das Me­ dium M1 und dem Verbindungsknoten HU mit dem Kommunikation­ sendgerät H2 über das Medium M2 Daten austauscht. Falls die Leitung nicht belegt ist, beginnt das Kommunikationsendgerät H1 Datenpakete zu senden, welche vom Kommunikationsendgerät H2 über das Medium M2 empfangen werden. Vorteilhaft können im Verbindungsknoten HU Pufferspeicher B1 und B2 für die Kommunikation vorgesehen sein, mit welchem beispielsweise eine Geschwindigkeitsanpassung der unterschiedlichen Über­ tragungsmedien M1 und M2 möglich ist. Falls nun von H1 große Datenpakete gesendet werden, so kann es passieren, daß die vollständige Kommunikationslast, welche durch den Verbin­ dungsknoten HU zur Verfügung gestellt werden kann durch die­ se beiden Kommunikationsendgeräte ausgeschöpft wird. Falls nun gemäß gängigen Verfahren das Kommunikationsendgerät H3 versuchen würde ebenfalls auf das Netz zuzugreifen, so würde gemäß dem Stand der Technik von HU beispielsweise eine Kol­ lision erzeugt. Dies würde dazu führen, daß nach einer Zu­ fallszeit das Gerät H3 erneut beginnt seine Nachricht zu übertragen. Die Zwischenperiode, in welcher das Gerät ruht, ist also nicht für den Nachrichtenaustausch nutzbar. Vor­ zugsweise wird die Kommunikationslast zwischen den einzelnen Kommunikationsendgeräten dadurch überwacht, daß beispiels­ weise der Füllungsgrad der einzelnen Pufferspeicher für die jeweiligen Kommunikationsverbindungen überwacht wird. Bei­ spielsweise ist es erfindungsgemäß vorgesehen, ab einem be­ stimmten Füllungsgrad der Pufferspeicher von zwei Kommunika­ tionsteilnehmern die restlichen Kommunikationsteilnehmer, welche an den Verbindungsknoten HU angeschlossen sind zu sperren. In diesem Zusammenhang ist es zu erwähnen, daß ob­ wohl hier lediglich drei Kommunikationsendgeräte dargestellt sind natürlich eine beliebige Vielzahl von Kommunikation­ sendgeräten möglich ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, für den Fall daß das Netz droht zu verstopfen beispielsweise an den Kommunikationsendteilnehmer H3 über das Medium M3 ein Mediumbelegtsignal in der Form zu senden, daß vom Hub ein sich wiederholender Teil der Nachrichtenpräambel gemäß dem ISO-Standard erzeugt wird. Dies hat den Vorteil, daß das Endgerät H3 beispielsweise in Bereitschaft gehalten wird, da er glaubt ihm stünde der Erhalt einer Nachricht bevor. Über diesen einfachen erfindungsgemäßen Trick kann sichergestellt werden, daß das Endgerät nicht durch eine künstlichen Kolli­ sion für eine unbestimmte Zeit blockiert wird, sondern daß nachdem die 56 Bit der Nachrichtenpräambel gesendet wurden, zu jeder Zeit das Startframedelimiter gesendet werden kann und damit eine Nachricht an den Kommunikationsendteilnehmer H3 übertragen werden kann. Auf diese Weise stellt es das er­ findungsgemäße Verfahren sicher, daß jederzeit einzelne Nachrichtenteilnehmer kontaktiert werden können und das die zur Verfügung stehende Kommunikationsbandbreite des Hubs besser ausgenutzt werden kann.

In Fig. 2 ist eine Ablaufsteuerung und ein Verstopfungskon­ trollmechanismus in einem Verbindungsknoten gemäß dem Stand der Technik dargestellt. An einem Verbindungsknoten HU ist beispielsweise neben anderen Verbindungsteilnehmern, welche in Fig. 2 nicht gezeigt sind, ein Kommunikationsendgerät H1 angeschlossen. H1 kommuniziert über M1 mit HU. Beispielswei­ se ist der Verbindungsknoten HU durch die anderen Kommunikationsteilnehmer so ausgelastet, daß er die weitere Kommunikation von H1 nicht zulassen kann. Gemäß dem Stand der Technik wird also ein Paket P auf dem Medium M1 gene­ riert, welches vom Media Access Control-Layer des Endgerä­ tes H1 beispielsweise detektiert wird, was dazu führt, daß gemäß dem ISO-Standard zufallsgesteuert pausiert wird, und nach einer Zufallszeitspanne mit dem erneuten Übertragen der Nachricht von H1 begonnen wird. Dieses Verfahren gemäß dem Stand der Technik hat den entscheidenden Nachteil, daß die Spanne, in welcher mit der Wiederübertragung der Nachricht begonnen wird, nicht steuerbar ist, da sie zufällig gewählt wird. Wegen dieses nicht-deterministischen Verhaltens, kommt es dazu, daß die Übertragungskapazität des Verbin­ dungsknotens nicht optimal ausgeschöpft werden kann.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Nachrichtenflußkontrolle über einen Verbindungsknoten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren. Die Vorbedingungen für die Anwendung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens sind dabei im wesentlichen die gleichen, welche für Fig. 2 gelten. D. h., am Verbindungsknoten sind andere Verbindungsteilnehmer angeschlossen, welche bei­ spielsweise eine hohe Kommunikationslast erzeugen, was dazu führt, daß Nachrichten, welche von dem Kommunikationendteil­ nehmer H1 abgegeben werden nicht übertragen werden können.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es deshalb vorge­ sehen, eine Nachrichtenpräambel durch den Verbindungsknoten HU zu erzeugen und auf diese Weise das Medium M1 als belegt zu kennzeichnen. Im Gegensatz zu dem beim Stand der Technik verwendeten Verfahren, wird gemäß dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren jedoch durch dieses Mediumbelegtsignal B das Endgerät nicht dazu veranlaßt, seine Nachrichtenübertragungsversuche zufallsgesteuert durchzuführen. Vielmehr wird er erfindungs­ gemäß in Bereitschaft gehalten, da er gemäß Signalisierung erwartet in Bälde eine Nachricht zu erhalten. Ein Bruchteil dieses Nachrichtenbelegsignales, welches beispielsweise eine gemäß dem ISO-Protokoll festgelegte Nachrichtenpräambel ist, kann in der Bitfolge "10" bestehen, welche in beliebiger An­ zahl wiederholt werden kann. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es beispielsweise vorgesehen, die Anzahl der Bits zu zählen, und zu vermerken, wann die komplette Präam­ bel übertragen wurde. Ab diesem Zeitpunkt kann bevorzugt di­ rekt ein Startframedelimiter gesendet werden, welcher die Ankunft einer Nachricht an den Kommunikationsendteilnehmer H1 kennzeichnet. Durch diese vorteilhafte erfindungsgemäße Methode zur Steuerung des Nachrichtenflusses und den erfin­ dungsgemäßen Mechanismus zur Kontrolle von Verstopfungen über den Verbindungsknoten, indem das Medium virtuell belegt gesetzt wird, werden verschiedene Vorteile erzielt. Norma­ lerweise ist das Medium frei und es ist dem Endgerät erlaubt Daten zu übertragen. Falls jedoch das Medium durch den Ver­ bindungsknoten virtuell belegt gesetzt wird, so unternimmt der Kommunikationsendteilnehmer keinen Übertragungsversuch. Auf diese Weise kann das Übertragungsverhalten jedes einzel­ nen Kommunikationsendteilnehmers durch den Verbindungsknoten gezielt gesteuert werden. Damit wird vorteilhaft ein deter­ ministisches Verhalten der Endgeräte erreicht.

Vorzugsweise wird durch den Verbindungsknoten das Medium da­ durch belegt gesetzt, daß fortwährend ein Mediumbelegtsi­ gnal, in Form von "10" oder anderen sich wiederholende Bruchstücken der Nachrichtenpräambel des ISO-Protokolles ge­ sendet wird. Im ISO-Protokoll ist jedoch festgelegt, daß die Nachrichtenpräambel eine Länge von 56 Bits aufweist [ISO 8802-3, S. 4.2.5]. Auf diese Weise kann das Mediumbelegtsignal beispielsweise als eine überlange Präambel angesehen werden.

Für den Fall daß der Kommunikationsendteilnehmer dieses Me­ diumbelegtsignal erhält, verhält er sich als wenn er eine Nachrichtenpräambel erhalten würde. Nach der Synchronisation setzt die physikalische Schicht den Parameter für das Über­ tragungsmedium als belegt und die MAC-Schicht beginnt die auf dem Medium ankommenden Bits zu empfangen. Gemäß dem ISO-Standard 8802-3, S. 4.2.9 verwirft sie jedoch alle Bits, so­ lange bis das Startframedelimiter SFD empfangen wurde. Der Kommunikationsteilnehmer H1 wartet also solange mit seiner Empfangsfunktion, bis der SFD eintrifft und er wird nicht versuchen irgendwelche Nachrichten zu übertragen, da das Si­ gnal für die Leitung auf belegt gesetzt ist.

Durch den Pfeil 20 in Fig. 3 ist angedeutet, daß das Be­ legtsignal von dem Verbindungsknoten HU abgegeben wird. Da­ bei ist die Struktur des Mediumbelegtsignales in Form eines Bitmusters besonders wesentlich für die Erfindung. Denn sie alleine gestattet es gegenüber dem Stand der Technik den Kommunikationsendteilnehmer für eine unbestimmte Zeit belegt zu halten, ohne dabei eine Fehlfunktion des Endgerätes aus­ zulösen. Gemäß dem Standard dürfen nämlich gewöhnliche Nach­ richten nur eine Länge von 1518 Bits aufweisen. Dies gestat­ tet es also das Medium M1 lediglich für die Zeitdauer von etwa 1,2 ms, wenn man die Übertragungsbandbreite von 10 Mbit/s zugrundeliegt, belegt zu halten. Nachrichten welche also die Länge von 1518 Bit übersteigen, können einen Über­ lauf von Pufferspeichern für die Kommunikationsverbindung im Kommunikationsendgerät erzeugen. Besonders vorteilhaft kann jedoch durch das erfindungsgemäße Mediumbelegtsignal das Me­ dium solange es erforderlich ist als belegt gekennzeichnet werden, ohne dabei irgendwelche Probleme im Endgerät zu er­ zeugen. Durch den Verbindungsknoten HU kann dabei besonders schnell eine Verbindungsbereitschaft des Endgerätes erzielt werden, indem einfach die Erzeugung des Mediumbelegtsigna­ les, unterbrochen wird. Dies bewirkt, daß das Signal, wel­ ches im Endgerät signalisiert ob die Leitung belegt ist, wieder auf frei gesetzt wird. Vorzugsweise kann auch eine andere Vorgehensweise vorgesehen werden, um sicherzustellen, daß der belegt gehaltene Kommunikationsteilnehmer seine Emp­ fangsfunktion verläßt. Hierzu sendet der Verbindungsknoten HU einen Startframedelimiter, ohne jedoch dabei weitere Nachrichtenübertragungsdaten folgen zu lassen. Dies führt dazu, daß vom Kommunikationsendgerät H1 ein Nachrichtenlän­ genfehler detektiert wird und es sofort zum Normalbetrieb übergeht. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich jedoch auch dann vorteilhaft anwenden, wenn der Verbindungsknoten an den als belegt gehaltenen Kommunikationsteilnehmer eine Nachricht übertragen will. Falls nämlich die Präambel von 56 Bit übertragen wurde, so kann dieser sofort einen Startfra­ medelimiter senden und die Nachrichtendaten ohne Präambel anschließen. Auf diese Weise wird eine verstopfungsfreie Übertragung der Nachricht an den Kommunikationsendteilnehmer H1 garantiert. Vorteilhaft wird auf diese Weise auch die Verstopfungssituation im Verbindungsknoten entspannt. Vor­ teilhaft wird auch durch das erfindungsgemäße Verfahren eine geringere Übertragungsverzögerung sichergestellt, da zum ei­ nen die Präambel nicht mehr gesendet werden muß und zum an­ deren gegenüber dem Stand der Technik keine Zufallszeiten berücksichtigt werden müssen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und das spezielle Bit­ muster für das Mediumbelegtsignal wird eine wesentlich bes­ sere Übertragungskontrolle und Steuerung zwischen an einem Verbindungsknoten angeschlossenen Kommunikationsendgeräten möglich. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird nämlich die Zufallsrückhaltezeit vermieden und das Endgerät wartet lediglich für eine sehr kurze Zeit, bevor er seine Übertra­ gungsversuche wieder startet. Besonders vorteilhaft wird durch den Einsatz der Erfindung der ISO-Standard 8802-3 nicht verletzt, sondern seine Eigenschaften werden vorteil­ haft ausgenutzt, um eine optimale Kontrolle des Nachrichtenaustausches zwischen mehreren Kommunikationsend­ geräten über einen Verbindungsknoten zu erhalten.

Claims (6)

1. Verfahren zur Medienzugangssteuerung durch eine Verbin­ dungseinheit von über das Medium mit der Verbindungseinheit verbundenen und mittels CMSA kommunizierenden Geräten, bei dem um das Kommunikationsaufkommen über die Verbindungsein­ heit (HU) zu begrenzen, an mindestens ein potentielles er­ stes kommunikationsfähiges Gerät (H1, H2, H3) ein Mediumbe­ legtsignal in Form einer beliebig langen Teilsequenz der verwendeten Nachrichtenpräambel gesendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die gesendeten Bits der Nachrichtenpräambel gezählt werden und falls an das kommunikationsfähige erste Gerät Da­ ten gesendet werden sollen überprüft wird, ob bereits eine Schrankenanzahl von Präambelbits gesendet wurde und falls dies der Fall ist direkt eine Startsequenz gesendet wird, auf welche die zu sendenden Daten folgen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem falls ein Kommunikationspufferspeicher (B1, B2, B3) in der Verbindungseinheit überläuft an das daran angeschlos­ sene Gerät (H1, H2, H3) der Mediumbelegtsignal gesendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem als Lastwert, das Verhältnis gebildet wird aus aktu­ ell durch Kommunikation hervorgerufener Übertragungsbitrate und tatsächlich maximal möglicher Übertragungsbitrate und in Abhängigkeit des Lastwertes auf mindestens einem Medium das Mediumbelegtsignal erzeugt wird.

5. Anordnung zur Medienzugangssteuerung durch eine Verbin­ dungseinheit von über das Medium mit der Verbindungseinheit verbundenen und mittels CMSA kommunizierenden Geräten mit folgenden Merkmalen:

• a) es ist eine Verbindungseinheit (HU) vorgesehen;
• b) es sind mindestens erste bis dritte Kommunikationsendge­ räte (H1, H2, H3) vorgesehen;
• c) es sind mindestens jeweils ein erstes Kommunikationsmedi­ um (M1, M2, M3) je Endgerät vorgesehen, welches jeweils ein Kommunikationsendgerät mit der Verbindungseinheit verbindet;
• d) es sind Mittel zum Überwachen der Kommunikation zwischen den Kommunikationsendgeräten (HU) vorgesehen; um das Kom­ munikationsaufkommen zu bestimmen;
• e) es sind Mittel zur Erzeugung eines Mediumbelegtsignales mindestens in der Form eines Teils einer Nachrichtenprä­ ambel (HU) vorgesehen, welche für den Fall, daß das Kom­ munikationsaufkommen ein festgelegten Wert überschreitet von der Verbindungseinheit auf mindestens einem Medium erzeugt wird.

6. Anordnung nach Anspruch 5, bei der für jedes Kommunikationsendgerät (H1, H2, H3) ein Pufferspeicher (B1, B2, B3) in der Verbindungseinheit (HU) vorgesehen ist und bei der die Mittel zum Überwachen der Kommunikation als Mittel zur Überwachung des Füllgrades min­ destens eines Pufferspeichers ausgebildet sind und für den Fall daß der Füllgrad einen festgelegten Wert überschreitet, das Mediumbelegtsignal auf mindestens ein Medium gegeben wird, über welches nicht kommuniziert wird.