DE2303989A1 - Zweiweg-nachrichtenuebertragungssystem - Google Patents

Description

Anmelder: Stuttgart, 22. Januar 1973

Hughes Aircraft Company P 264-3 S/nu

Centinela Avenue and

Teale Street

Culver City, Calif., V. Sf. A.

Zweiweg-Nachrichtenübertragungssystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zweiweg-Nachrichteniibertragungssystem mit einer Zentrale und einer Anzahl entfernter Stationen, die mit der Zentrale über zwei Kanäle verbunden sind, von denen der eine zur Übertragung von Signalen von der Zentrale zu den Stationen und der andere zur übertragung von Signalen von den Stationen zu der Zentrale dient.

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Bekannte Nachrichtenübertragungssysteme und insbesondere solche, die zur schnellen Behandlung großer Mengen von Daten dienen, umfassen häufig eine der Datenverarbeitung dienende Zentrale und eine große Anzahl entfernter Stationen. In der Zentrale erzeugte oder der Zentrale zugeführte Daten werden allen oder einigen ausgewählten Stationen zugesandt. Umgekehrt senden die Stationen an die Zentrale Antworten oder fordern neue Daten an. Ein solches System kann automatisiert sein, beispielsweise dann, wenn die Zentrale die Stationen periodisch abfragt und deren Antworten empfängt. Dabei können die von den Stationen gesendeten Antwortdaten eine automatische Angabe über Zustände an den Stationen sein, wie es bei Entfernungsmeßsystemen der Fall ist, oder sie können in den Stationen manuell eingegeben werden, wie es beispielsweise bei einem entfernten Datensystem der Fall ist.

• Zwar ist es möglich, daß die Arbeitsgeschwindigkeit eines solchen Systems keine besondere Rolle spielt, Jedoch ist dieser Fall nur sehr selten. Im allgemeinen gibt es viele Gründe dafür, innerhalb der durch die Kosten,'.die Aufwendigkeit und Zuverlässigkeit des Systems gesetzten Grenzen die größtmögliche Geschwindigkeit bei der Nachrichtenbe- · handlung anzustreben. Das schnellstmögliche System würde eine Zentrale und entfernte Stationen umfassen, die mit der Zentrale jeweils durch einen eigenen Ubertragungskanal verbunden sind. Ss ist jedoch leicht erkennbar, daß die Anzahl der Leiter im Falle eines Systems mit drahtgebundeher Übertragung oder getrennter Frequenzen im Falle eines Trägerfrequenzsystems die Zuordnung eigener Kanäle unmöglich macht, wenn Hunderte oder gar Tausende Stationen

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vorhanden sind.

Der Ausdruck "Übertragungskanal" oder' "Kanal" wird hier in seinem allgemeinsten Sinn verwendet, um einen drahtgebundenen oaer drahtlosen Kanal zu bezeichnen, der dazu dient, Informationen zwischen zwei oder mehr Anschlußstellen zu übertragen. Daher kann ein Übertragungskanal von einer Drahtleitung, einem Hohlleiter oder einfach einem Frequenzband im Spektrum der elektromagnetischen Wellen gebildet werden.

Um die verfügbare Bandbreite und die Sendeeinrichtungen möglichst wirksam auszunützen, werden in großem Umfange Zeitmultiplex-Techniken verwendet. Wie bekannt, ermöglichen Zeitmultiplex-Techniken'das Übertragen einer Anzahl· von Signalen über einen einzigen Kanal, indem für die verschiedenen Signale aufeinanderfolgende Zeitintervalle benutzt werden. Wenn in einem solchen System eine Zeitmultiplex-Technik angewendet wird, ist es erf.orderlich, daß die Zeitfolge der Nachrichten so bestimmt wird, daß keine Anschlußstelle, sei es eine Station oder häufiger die Zentrale, auf dem gleichen Kanal gleichzeitig sich störende Nachrichten empfängt. Mit anderen Worten muß die Nachrichtenübertragung in einem Zeitmultiplex-System geordnet sein.

Das zeitliche Ordnen der Nachrichten kann auf verschiedenen weisen erfolgen. Eine Methode besteht darin, die Stationen von der Zentrale nacheinander abzufragen und jede Antwort abzuwarten. Wenn die Stationen von der Zentrale keine große Entfernung haben, ist diese Methode ein

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gangbarer fteg. Wenn jedoch die Entfernungen- zwischen der. Zentrale und den Stationen groß sind, kann die Zeit, die zum Abfragen aller Stationen erforderlich ist, beträchtliche Werte annehmen. Daher müssen für Systeme, bei denen die durch aie Übertragung der Nachrichten zwischen den Anschlußstellen benötigten Verzögerungszeiten einen beträchtlichen Ante.il der gesamten Verbindungsdauer darstellen, spezielle Methoden angewendet werden.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Fähigkeit eines umfangreichen Zweiweg-Nachrichtenübertragungssystems zur Behandlung von Daten zu verbessern und insbesondere die Zykluszeit für Verbindungen zwischen einer Zentrale und einer großen Anzahl nacheinander abgefragter, entfernter Stationen zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Station durch eine Übertragungs-Verzögerungszeit charakterisiert ist, die im wesentlichen dem Abstand der Station von der Zentrale proportional ist, daß die Stationen, deren Übertragungs-Verzögerungszeit in vorbestimmten Grenzen liegen, zu je einer Verzögerungsgruppe zusammengefaßt sind und daß die Stationen jeder Verzögerungsgruppe nacheinander abgefragt und ihre Antworten von der Zentrale während Zeitintervallen empfangen werden, die für jede Gruppe verschieden sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Zweiweg-Nachrichtenübertragungssystem dient ein Kanal zur Übertragung von Botschaften von der Zentrale zu allen Stationen und ein zweiter Kanal zur Übertragung von Botschaften von allen Stationen zur

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Zentrale. Dabei kann eine Erhöhung der Menge der zu übertragenden Nachrichten und eine entsprechende Verminderung der gesamten Übertragungs-Zykluszeit erzielt werden, indem den von aen Stationen gesendeten Nachrichten gestattet wird, die von der Zentrale gesendeten Nachrichten zeitlich zu überlappen. Diese Überlappung ist jedoch nicht groii genug, um an der Zentrale Störungen durch gleichzeitig empfangene Nachrichten von verschiedenen Stationen hervorzurufen.

Diese ivlöglichkeit zur erhöhten Nachrichtenübertragung zwischen der Zentrale und den entfernten Stationen wird durch die Einteilung der Stationen in Gruppen erzielt, die durch annähernd gleiche Übertragungs-Verzögerungszeiten charakterisiert sind. Nach, dieser Technik werden alle Stationen einer Verzögerungsgruppe nacheinander abgefragt, bevor die Stationen der nächsten Verzögerungsgruppe abgefragt werden. Durch geeignete Wahl des Abstandes zwischen Nachrichten, die von der Zentrale ausgesendet werden, können- viele einander überlappende Abfrage- und Antwort-Botschaften zu jedem Zeitpunkt auf den entsprechenden Übertragungskanälen existieren. Die Differenz zwischen den Verzögerungszeiten der nächsten und der am weitesten entfernten Station der gleichen Verzögerungsgruppe bestimmt die Größe des zeitlichen Abstandes, der zwischen aufeinanderfolgenden Abfragesignalen existieren muß.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungebeispiele. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale

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können bei anderen Ausführungsformen aer Erfindung einzeln für sich, oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einesZweiweg-Naehrichtenübertragungssystems. z.ur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 2 ein Z^eitdiagramm der Abfrage- und Antwortsignale des Systems nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung weiterer Merkmale der Erfindung, ·

Fig. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines weiteren Zweiwege-Nachrichtenübertragungssystems, das die Gruppierung der Stationen veranschaulicht,

Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Technik der Verzögerungsgruppen, .

Fig. 6 ein weiteres Zeitdiagramm mit zusätzlichen Nachrichten,

Fig. 7a und 7b die Formate typischer Abfragesignale,
Fig. 8a und 8b die Formate typischer Antwortsignale,

Fig. 9 das Blockschaltbild eines weiteren Zweiweg-Nachrichtenübertragungssystems nach der Erfindung und

Fig. 10.das Blockschaltbild einer für das erfindungsgemäße Zweiweg-Nachrichtenübertragungssystem typischen «Zentrale .

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Ih dem in Fig. 1 zur Erläuterung der allgemeinen Prinzipien aer Erfindung dargestellten Zweiweg-Nachrichtenübertragungssystem enthält eine Zentrale 100 das Haupt-Nachrichtenübertragungs- und -steuerZentrum für eine Vielzahl entfernt angeordneter Stationen 1, 2, 3, ... 19. Ss versteht sich, daü in Fig. 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur 19 Stationen dargestellt sind und daß in der Praxis viele Hunderte" oder Tausende solcher Stationen in Verbindung mit einer Zentrale benutzt werden können.

¥/ie dargestellt, sind die Stationen 1, 2, 3, ... 19 in verschiedenen Entfernungen von der Zentrale 100 angeordnet und mit der Zentrale durch Zweiweg-Übertragungswege

101, 102, 103i «·. 119 verbunden. Wenn das Übertragungsmedium die Luft oder der Baum ist, dann ist die Länge der Übertragungswege 101, 102, 103» ··« 119 im wesentlichen gleich dem körperlichen Abstand zwischen der Zentrale und der entsprechenden Station. Wenn jedoch andere Übertragungsmedien wie beispielsweise Drahtleitungen, Koaxialkabel oder Hohlleiter verwendet werden, dann kann die äquivalente elektrische Länge des Übertragungswagen 101,

102, 103» ... 119 von dem tatsächlichen körperlichen Abstand der Stationen von der Zentrale 100 abweichen. Xn der Praxis wird eine solche Abweichung auch la allgemeinen vorhanden sein. [

Im Hinblick auf diese Tatsache wird bei der folgenden Beschreibung der Erfindung auf die äquivalente elektrische Länge der verschiedenen Übertragungswege und« genauer gesagt, auf die Zeitdauer Bezug genoamen, die ein Signal benötigt, um den Übertragungsweg «wischen swei Punkten zu

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durchlaufen. Wenn das System auf diese Weise beschrieben wird, dann können solche Faktoren wie Ausbreitungsgeschwindigkeit, Verzögerungszeiten in Geräten und dergleichen leichter berücksichtigt werden.

Wie oben angegeben, ist es bei vielen modernen Systemen zur Nachrichtenübertragung erwünscht, mit entfernten Stationen des Systems einzeln und in periodischen Zeitabständen zu verkehren, beispielsweise um den Zustand der Stationen zu überprüfen, Daten oder Anfragen von den Stationen entgegenzunehmen oder den Stationen Antworten oder Befehle zu senden. Wie bekannt, werden durch die Anwendung von Zeitmultiplex-Techniken im Fall von drahtlosen oder Mikrowellen-Verbindungen Bandbreite und im Fall von drahtgebundenen Übertragungswegen Leitungen eingespart. Bs wira daher angenommen, daß ein Übertragungskanal in jeder Richtung für die Zweiweg-Nachrichtenübertragung zwischen der Zentrale 100 und der Vielzahl der Stationen 1, 2, 3, ... 19 existiert. Zur Vereinfachung werden Nachrichten oder Signale, die von der Zentrale zu den Stationen gehen, als "stromabwärts" bezeichnet, wogegen Nachrichten und Signale, die von den Stationen an die Zentrale gesendet werden, als "stromaufwärts" bezeichnet werden.

Um ein System, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, bestmöglich auszunutzen, ist es erwünscht, die für einen Nachrichtenaustausch benötigte Zykluszeit oder das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Nachrichtenverbindungen zwischen der Zentrale und einer der Stationen auf ein Minimum zu reduzieren. Anders ausgedrückt, können die Vorteile des Zeitmultiplex verlorengehen, wenn die Zentrale

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zu lange braucht, um die Forderungen einer gegebenen Station zu befriedigen oder der Station die erforderlichen Befehle zu übermitteln.

Fig. 2 zeigt das Zeitdiagramm typischer Frage-Antwort-Botschaften in einem System, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Die vier Zeilen A, B, C und D veranschaulichen die Zeitfolge des Nachrichtenaustausches zwischen der Zentrale 100 und den ersten drei Stationen 1, 2 und 3. Der einfache Frage-Antwort-Vorgang nach Fig. 2 kann wie folgt beschrieben werden. Die Zentrale sendet eine Botschaft stromabwärts an die erste Station. Diese Station empfängt die Botschaft. Die Station bildet und sendet dann stromaufwärts eine Antwort. Bndlich empfängt die Zentrale die stromaufwärts gerichtete Antwort. Bs ist natürlich vorausgesetzt, daß die stromabwärts gerichtete Botschaft von der Zentrale eine Information in Form einer Adresse enthält, um die Station anzusprechen, für die die ausgesandte Botschaft bestimmt ist.

Die oben beschriebene Zeitfolge ist in Fig. 2 dargestellt. Zur Zeit Trpr^ beginnt die Zentrale eine Botschaft an die Station 1 auszusenden. Diese Botschaft, deren Umhüllende durch die Linie A angedeutet ist, hat eine mit L^ bezeichnete Dauer. Nach einer Ubertragungs-Verzögerung l. beginnt die Station 1 die Botschaft zu empfangen, wie es in Zeile B dargestellt ist. Nachdem die Botschaft von der Station 1 vollständig empfangen worden ist, vergeht eine Schaltzeit t*, während der die Station ihre Antwortbotschaft zusammenstellt. Zur Zeit T_TU<1 beginnt die Station das Aussenden der stromauf gerichteten Botschaft, wie es

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die Linie C zeigt. Die stromauf gerichtete Botschaft der Station 1 hat eine Länge

Nach einer weiteren Übertragungs-Verzögerung x ¹^ beginnt die Zentrale 100 die Botschaft von der Station 1 zu empfangen, wie es Zeile D zeigt. Die Übertragungsverzögerung r^, stromabwärts und die Übertragungs-Verzögerung Z'* stromaufwärts sind gewöhnlich im wesentlichen gleich, insbesondere bei der Verwendung von Mikrowellen- oder drahtlosen Übertragungswegen. Wenn jedoch Übertragungsleitungen mit eingeschalteten Relaisstationen, Koppeleinrichtungen und dergleichen verwendet werden oder wenn der übertragungsweg stromaufwärts sich von dem Übertragungsweg stromabwärts körperlich unterscheidet, können diese Verzögerungen unterschiedlich sein. Bei den meisten Systemen ist jedoch ein solcher Unterschied klein und es können die beiden Verzögerungen als gleich betrachtet werden

In jedem Fall ist die stromaufwärts gerichtete Botschaft von der Zentrale 100 zur Zeit T™™ vollständig empfangen, so daß der Zweiweg-Übertragungszyklus zwischen der Zentrale und der ersten Station abgeschlossen ist. Die Zyklusdauer wird mit C₁ bezeichnet und ergibt sich aus der Summe der Länge der einzelnen Botschaften und der Verzögerungszeit, so daß

₊ r¹,,. CD-Wenn angenommen wird, daß T₁ > ¹^₁, so wird

+ 2X₁ + t^ +L₁₇₁. (2)

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Zur Zeit T_nD? löst die Zentrale 100 eine neue Botschaft an die Station 2 aus, und es wird der Vorgang wiederholt. Die Zeitspanne, die zwischen dem Zeitpunkt Tj^y₁ ^{lles V}°H~ ständigen Smpfangs der letzten stromaufwärts gerichteten Botschaft von der Station 1 und dem Zeitpunkt T^o ^es Beginns des nächsten Abfragezyklus an die Station 2 vergeht, kann auf verschiedene Weise reduziert werden. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Zyklusdauer vom Beginn aer stromabwärts gerichteten Botschaft bis zum vollständigen Smpfang der stromaufwärts gerichteten Botschaft eine direkte Funktion der Laufzeiten T* und ττ· zu und von der Station ist.

Es ist weiter aus den Pig. 1 und 2 ersichtlich, daß die Länge des Übertragungsweges 102 und infolgedessen-die Laufzeiten z* ^un(l ^τ'ρ £ür ^^e Station 2 kleiner sind als für die Station 1. Allgemein werden die Laufzeiten r und χ' , die den einzelnen Stationen zugeordnet sind, ungleich sein, also

. . T₁ / r₂ ^ r₅ ... / r_n (5)

und .

V₁ t r'₂ / r'₅ ... ί r'_n. W

Die verschiedenen Laufzeiten sind auf einen großen Wertebereich verteilt. Bei dem System nach Fig. 1 ist zu erwarten, dixii die Laufzeit τ^ζ zur Station 13 die kürzeste und die Laufzeit Γγ zur Station 5 die längste ist. Die n Laufzeiten liegen irgendwo zwischen diesen beiden

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Bs ist leicht erkennbar, daß die oben festgestellten Unterschiede in den Laufzeiten ein erhebliches Problem darstellen, wenn'die Stationen eines solchen Systems nacheinander abgefragt werden sollen. Es besteht die Forderung, daß die stromaufwärts gerichteten Botschaften, die über einen" gemeinsamen Kanal übertragen werden, die Zentrale getrennt erreichen müssen. Wenn die Stationen nach der in Fig. 2 veranschaulichten Methode in zu schneller Folge abgefragt werden, besteht die Möglichkeit, daß die Antwort von einer nur wenig entfernten Station wegen der kurzen Laufzeit gleichzeitig mit der Antwort von einer vorher abgefragten, weit entfernten Station ein-r trifft, weil deren Antwortsignal eine große Laufzeit hat. Die gleichzeitig ankommenden Signale würden sich natürlieh stören lind es würde der Inhalt beider Botschaften verlorengehen. Um die Abfrage-Antwort-Zykluszeit für ein gesamtes System mit η Stationen auf ein Minimum zu bringen, ohne daß solche Interferenzen auftreten, können unter Verwendung der grundlegenden Methode der zeitlichen Zuordnung nach Fig. 2 die folgenden Techniken verwendet werden. Nach der ersten Technik kann die maximale Zykluszeit C für die verschiedenen Stationen des Systems bestimmt werden. Bei dem als Beispiel dargestellten, beschränkten System nach Fig. 1 würde C der Zykluszeit Cr für die Station 5 entsprechen. Die Zentrale kann dann so eingestellt werden, daß aufeinanderfolgende Stationen in ZeitIntervallen von C__ö__ Sekunden abgefragt werden.

UXOiJi.

Dies bedeutet '. ·

(5)

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--13 - ■ . '

Es sei zur Vereinfachung weiter angenommen, daß aie verschiedenen stromabwärts gerichteten Botschaften die glei che Länge haben, also

^LD1 * ^LD2 " "· ^LDi * ·" ^LDn " ¹V ⁽⁶⁾

Weiterhin sollen auch die stromaufwärts gerichteten Botschaften die gleiche Dauer haben, so daß

Vl " ^LU2 " *··

Bndlich sollen auch die Schaltzeiten t alle gleich sein, nämlich

tyj ■ to " ··· "t. ■ ... t ■ t. (8)

Dann wird die gesamte Systemzykluszeit ^Csyst * ^{n C}max

₊t _+Lu) ₊2nT_max. (11)

Danach ist die gesamte Systemzykluszeit in hohem Maße eine Punktion der Laufzeit zur am weitesten entfernten Station.

Sine weitere !Technik zum Reduzieren der gesamten Systemzykluszeit besteht darin, die Zentrale zu veranlassen, eine Abfrage-Botschaft auszusenden, sobald sie die stromaufwärts gerichtete Botschaft von der unmittelbar

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vorhergehenden Station empfängt. Dies bedeutet nach Fig. 2, daß Tmnp ^{= T}RTJ1 " ^LU1 ^{usw# Wenn so} verfahren wird, wird der Ausdruck für die gesamte Systemzykluszeit .

^Csyst - ^n(LD ⁺ *> ^{+ 2/Lx}V (12)

Diese Systemzykluszeit ist selbstverständlich kleiner als die Systemzykluszeit für das vorhergehende Beispiel nach" Gleichung (11). TJm wieviel diese Zeit kürzer ist, hängt jedoch von der Verteilung der Laufzeiten der Stationen des gesamten Systems ab.

Sin schwieriges Problem bei der Anwendung dieser Technik entsteht jedoch offensichtlich dann, wenn aus irgendeinem Grunde von einer Station keine Antwort empfangen wird. In solch einem Fall muß die Zentrale eine gewisse Zeit, gewöhnlich C__ . warten, bis sie feststellen kann, daß kei-

Iu et Jt

ne Antwort eingetroffen ist, um den Abfragevorgang wieder aufzunehmen. Trotzdem kann diese Technik eine bedeutend verminderte Systemzykluszeit ergeben. Allerdings muß die Bedingung L^ + t > L^ erfüllt sein, wenn die Möglichkeit ausgeschlossen sein soll, daß zwei stromaufwärts gerichtete Botschaften die Zentrale gleichzeitig erreichen. Wenn diese Bedingung nicht eingehalten ist, würde die Möglichkeit bestehen, daß eine nur wenig verzögerte Antwort gleichzeitig mit einer früheren Antwort, die eine längere Laufzeit hat, eintrifft oder eine solche Antwort überlappt.

Ton den beiden oben angegebenen Techniken kann die zweite

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als axe einfachste Form des erfindungsgemälien Konzeptes der einander überlappenden Botschaften betrachtet werden. Mit anderen Worten überlappen die stromabwärts gerichteten Botschaften der Zentrale 100 zeitlich die stromaufwärts gerichteten Botschaften von den jeweils vorhergehenden Stationen. Gleichung (12) laut jedoch erkennen, daß die Laufzeiten noch immer einen erheblichen Einfluß.auf die gesamte Systemzykluszeit haben, auch wenn das einfache überlappungs-Schema unter Verwendung des Zeitdiagramms nach Fig. 2 nützlich ist.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Laufzeit τ durch ein verfeinertes Verfahren der Überlappung von Abfrage- und Antwort-Botschaften ausgenutzt werden, um die gesamte Systemzykluszeit weiter zu vermindern.

Fig. $ zeigt das Zeitdiagramm einer verbesserten Abfrage-Antwort -Methode unter Verwendung des Prinzips der sich überlappenden Botschaften. Da einige der Zeitintervalle und Signallängen bereits oben definiert worden sind, werden diese Ausdrücke aus Fig. 2 übernommen. Wie in Fig. beginnt auch in Fig. $ die Zentrale 100 ihre erste Botschaft an die erste Station zur Zeit T^ . Unabhängig davon, ob eine stromaufwärts gerichtete Botschaft empfangen wird oder nicht, löst die Zentrale die nächste Abfrage-Botschaft an die zweite Station zur Zeit Tm₁.. aus, die ά Sekunden nach dem Ende der Abfrage-Botschaft an die erste Station beginnt. Demnach ist

^TTDb " ¹TDa ^{+ L}Da ^{+ 4} *

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Es sei erwähnt, daß die Verwendung der Ausdrücke "erste Station", "zweite Station" usw. nicht bedeuten soll, daß die Reihenfolge der Abfragung mit der Reihenfolge übereinstimmt, die in dem Zeitdiagramm nach Fig. 2 benutzt worden ist. Mit anderen V/orten gesagt, braucht die erste stromabwärts gerichtete Botschaft nicht notwendig für die Station 1 nach Fig. 1 bestimmt zu sein, noch brauchen folgende stromabwärts gerichtete Botschaften notwendig an andere, aufeinanderfolgend numerierte Stationen des dargestellten Systems gerichtet zu sein. Die Reihenfolge, in der die Stationen aufgerufen werden oder eine Schlange bilden, wird später im einzelnen behandelt.

Jedenfalls werden Abfrage-Botschaften von der Zentrale an die Stationen periodisch in Intervallen L^ +6 , L_Db + <£, Lq + «ί, ... usw. gerichtet. Wie Zeile B in Fig. $ zeigt, trifft die erste stromabwärts gerichtete Botschaft an der Station a zur Zeit Tm_Da + ^τ _a ein. Zur Zeit T^, + r _b reicht die zweite stromabwärts gerichtete Botschaft die Station b usw. Es versteht sich, daß diese stromabwärts gerichteten Botschaften auch alle anderen Stationen erreichen, jedoch enthalten diese Botschaften, wie oben angegeben, Adressen, so daß sie nur die adressierte Station oder Stationen auslösen.

Nach einer Schaltzeit t löst jede Station aufgrund der erhaltenen Abfrage eine stromaufwärts gerichtete Antwort aus. Demnach sendet die Station a ihre Antwort zur Zeit ü?TUa aus, wie es die Zeile C in Fig. 3 angibt. Die stromaufwärts gerichteten Antwortbotschaften werden von der Zentrale 100 nach entsprechenden Laufzeiten T¹. χ\ ...

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usw. empfangen, wie die Zeile D in Fig. 3 zeigt. Die Zeiten, zu denen die Zentrale die Botschaften von den beiden Stationen a und b empfangen hat, sind T_RUa bzw. Tg_Ub. Damit sich die stromaufwärts gerichteten Botschaften an der Zentrale nicht überlappen, gilt die Bedingung

^TRUb - ^LUb * ¹EUa- ^C14) '

Mit anderen Worten darf das erste Bit der Antwort von der Station b an der Zentrale 100 nicht früher als das letzte Bit der Antwort-Botschaft von der Station a eintreffen.

Allgemein ausgedrückt, reduziert sich diese Bedingung auf

4 ^ ^2(ra - ^Tb> ⁺ <% - V' ' <¹5)

wenn die Gültigkeit der Gleichungen (6), (7) und (8) vorausgesetzt und weiter angenommen wird, daß

T_a - r*_a, T_b » r'_b ... usw. (16)

Mit der weiteren offensichtlichen Bedingung,· daß <f > 0,
können verschiedene Methoden zur Reduzierung der Gesamtzykluszeit betrachtet werden*

Eine erste Methode kann als Prinzip der "geordneten Laufzeit" bezeichnet werden. Dieses Prinzip erfordert die Zuordnung von Abfrageschlitzen mit zunehmenden Laufzeiten τ zu den Stationen. Danach ist die erste abzufragende Station diejenige mit der geringsten, Hin- und Rückweg umfassenden Gesamtlaufzeit. In dem Beispiel nach Fig. 1
wäre demnach die erste Station die Station 13. In der

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Ordnung zunehmender Laufzeiten wären die nächsten abzufragenden Stationen die Stationen 17» 8, 4 usw.

Es ist leicht ersichtlich, daß durch die Anwendung des Prinzips der geordneten Laufzeit der gleichzeitige Empfang oder die Überlappung von Antwortsignalen von aufeinanderfolgenden Stationen vermieden wird. Obwohl dieses Prinzip der geordneten Laufzeit in mancher Hinsicht attraktiv ist und eine.beeindruckende Fähigkeit zur Behandlung der Bot-, schäften vermittelt, unterliegt es mehreren möglichen Beschränkungen. Diese Beschränkungea schließen die Tatsache ein, daß die Stationen von der Zentrale in zunehmender Ordnung der Laufzeiten adressiert werden müssen. Biese Maßnahme erfordert das Speichern und Lesen der Liste der Stationsadressen in der Ordnung der Laufzeiten für jeden Abfrage-Antwort-Zyklus des Systems. Die Probleme beim Speichern und Lesen dieser Daten für ein vollständiges System, das Hunderte oder Tausende Stationen umfaßt, sind nicht ohne Konsequenzen. Weiterhin muß die gesamte Adressenfolge des Systems geändert werden, wenn neue Stationen hinzukommen oder vorhandene Stationen aus dem System entfernt werden.

Aus praktischen Gründen kann <f niemals den Wert O annehmen, weil in praktischen Systemen stets eine gewisse Unsicherheit bei der Bestimmung der Laufzeiten zu den Stationen besteht. Daher muß selbst bei der Anwendung der Technik überlappender Botschaften mit geordneten Laufzeiten für S ein gewisser Mindestwert angenommen werden, um Unsicherheiten und "Beruhigungszeiten" zu berücksichtigen, welche die Stationen benötigen, um zwischen einer

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Botschaft und der nächsten unterscheiden zu können. Dem gemäß kann der Mindestwert für 6 sich dem Wert 0 in dem Maße annähern, wie genau die Laufzeiten zwischen der Zentrale und den verschiedenen Stationen bestimmt und wie sehr die "Beruhigungszeit" vermindert werden kann. Die Gesamtlaufzeit für einen Abfrage-Antwort-Zyklus einer gegebenen Station kann auf verschiedene v*eise bestimmt werden. Beispielsweise kann ein Zeitzähler in der Zentrale zu der Zeit ausgelöst werden, wenn eine stromabwärts gerichtete Botschaft beginnt, und in dem Moment angehalten werden, in dem eine entsprechende stromaufwärts gerichtete Antwort empfangen wird. Dieses Zeitintervall stellt die Summe der Laufzeiten stromabwärts und stromaufwärts zuzüglich der Schaltzeit der Station dar.

Viele der oben erwähnten Nachteile der Methode der geordneten Laufzeiten kann mit Hilfe einer Unterteilung der Stationen des Systems in sogenannte "Verzögerungsgruppen" überwunden werden. Grundsätzlich besteht diese Methode in einer gruppenweisen Abfrage der Stationen. Im einzelnen wird eine Anzahl von Stationsgruppen künstlich gebildet, von denen Jede Stationen mit gleichartigen Laufzeiten umfaßt. Die jeweils eine Verzögerungsgruppe bildenden Stationen werden in einer beliebigen Folge abgefragt, und es werden ihre Antworten empfangen. Dann werden die Stationen der nächsten Verzögerungsgruppe abgefragt und deren Antworten empfangen usw. In Fig. 1 sind sechs Verzögerungsgruppen beispielsweise durch konzentrische Bereiche I bis VI dargestellt, die durch gestrichelte Linien getrennt sind. Die Gruppe I umfaßt die Stationen mit den geringsten Übertragungs-Verzögerungszeiten, nämlich die

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Stationen 8, 13 und 17. Die Verzögerungsgruppe II umfaßt'" die Stationen 4·, 14· und 18 usw. Die Übertragungs-Verzögerungszeiten sind nicht für alle Stationen einer Gruppe gleich, sondern liegen in gewissen, vorbestimmten Grenzen. Die Trennungslinie zwischen den Übertragungs-Verzögerungszeiten von Stationen in benachbarten Verzögerungsgruppen braucht nicht scharf zu sein. Tatsächlich ist eine gewisse Wahlfreiheit bei der Zuordnung von Stationen, die auf der Grenze liegen, erwünscht. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, die Station ,8 in Fig. 1 der Verzögerungsgruppe II anstatt der Verzögerungsgruppe I zuzuordnen.

Die Bildung von Verzögerungsgruppen ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft. Da die Stationen innerhalb der Verzögerungsgruppen in beliebiger Ordnung abgefragt werden können, braucht in der Zentrale keine geordnete Tabelle vorhanden zu sein, so daß keine Platte und kein sonstiger Speicher erforderlich ist, um den Abfragevorgang zu steuern. Vielmehr genügt ein einfacher fest verdrahteter Zähler, um die aufeinanderfolgenden Stationsadressen im Abfragezyklus zu bilden. Weiterhin wird während der Abfrage kein Zugriff zu dem Speicher eines Rechners erforderlich, wie es bei der Technik der geordrieten Laufzeiten erforderlich wäre, wo die Stationsadressen nacheinander aus einem Speicher ausgelesen werden.

Die Gl. (15) definiert die Eigenschaften des Abfrageschemas bei Verwendung von Verzögerungsgruppen. In diesem Pail wird angenommen, daß die Stationen a und b zwei Stationen innerhalb einer gleichen Verzögerungsgruppe sind. . Der Wert des Abstandes zwischen Abfrage-Botschaften für

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eine Verzögerungsgruppe kann an Hand der Grenzen bestimmt werden, zwischen denen die Übertragungs-Verzögerungszeiten innerhalb der Verzögerungsgruppe liegen. Bei Bedarf kann eine geeignete Zuordnung der Stationen zu Verzogerungsgruppen einen einzigen V/ert S für alle Verzögerungsgruppen ergeben. Beispielsweise können die Übertragungs-Verzögerungszeiten der Stationen einer Gruppe zwischen 10 und 20/US, einer anderen Gruppe zwischen 20 und 50/US, einer weiteren Gruppe zwischen 30 und 40/us und für noch . eine andere Gruppe zwischen 40 und 50/US liegen usw. Die Schwankung der Ubertragungs-Verzögerungszeit in jeder . dieser Verzogerungsgruppen beträgt jeaoch 10 /US. Daher können die Stationen in jeder Verzögerungsgruppe in willkürlicher Folge mit gleichen Intervallen <J ^ 10 yus abgefragt werden.

Es ist ersichtlich, daß die Schwankung der Umlauf-Verzögerungszeit und infolgedessen das Abfrageintervall für jede der verschiedenen Verzögerungsgruppen anders sein kann, ohne den Aufbau des Systems merklich zu komplizieren. Bei Systemen mit einer unverhältnismäßig starken Konzentration von Stationen mit im wesentlichen identischer Laufzeit kann die Schwankung der Übertragungs-Verzögerungszeiten in manchen Verzögerungsgruppen sehr viel kleiner sein als in anderen Gruppen des Systems. Solch ein Zustand kann beispielsweise eintreten, wenn eine Anzahl Stationen in einem Appartmenthaus, Bürogebäude oder dergleichen zusammengeballt ist.

Fig. 4 zeigt als vereinfachtes Blockschaltbild einen anderen Systemaufbau mit einer Zentrale und einer Anzahl

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entfernter Stationen. Bei dem System nach Fig. 4 ist die Zentrale 400 mit einer Anzahl Stationen 401, 402, 403, ... m durch Übertragungswege 410 und 411 verbunden. Bei dieser Ausführungsforra überträgt der erste Übertragungsweg 410 die stromabwärts gerichteten Signale von der Zentrale zu den entfernten Stationen,- Der zweite Übertragungsweg 411 nimmt die stromaufwärts gerichteten Signale auf, die sich von den Stationen 401, 402, 40$, ... m zur Zentrale 400 bewegen. Die gestrichelten Abschnitte in den die Übertragungswege 410 und 411 darstellenden Linien sollen das mögliche Vorhandensein einer Vielzahl.zusätzlicher Stationen anzeigen, die zur Vereinfachung nicht dargestellt sind. . .

Die Übertragungswege 410 und 411 können beispielsweise Koaxialkabel, Hohlleiter oder sonstige Übertragungsmedien umfassen, die für den bei dem vorgesehenen Betrieb verwendeten Frequenzbereich geeignet sind. Die Übertragungswege können Relaisstationen enthalten, deren Anzahl und Verstärkungsfaktor von der länge der Ubertragungswege, der Dämpfung auf diesen Wegen und anderen Faktoren abhängen.

Das Blockschaltbild nach Fig. 4 ist nützlich, weil es deutlich das Prinzip der Gruppierung der Stationen in Verzögerungsgruppen veranschaulicht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die ersten drei Stationen 401, 402 und 403 die Verzögerungsgruppe I, die Stationen 404, 405 und 406 die Verzögerungsgruppe II, die Stationen 407, 408 usw. die Verzögerungsgruppe III usw., bis zur Verzögerungsgruppe M, in welche die Station m fällt.

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Im Betrieb löst die Zentrale 400 einen Abfragezyklus aus, inaem sie den Stationen der Verzögerungsgruppe I Botschaften zusendet. Die Folge der stromabwärts gerichteten Botschaften ist in Zeile A der Fig. 3 dargestellt. Y/ie oben angegeben, können nach den Lehren der Erfindung die Stationen einer bestimmten Verzögerungsgruppe in jeder beliebigen Folge adressiert werden. Das bedeutet, daß die Abfragefolge beispielsweise 401, 403, 402, aber auch 402, 403> 401 usw. sein kann. Nachdem die Stationen der Verzögerungsgruppe I abgefragt und ihre stromauf gerichteten Botschaften von der Zentrale empfangen worden sind, können die Stationen einer anderen Verzögerungsgruppe abgefragt werden. Die nächste Verzögerungsgruppe bei der Abfragung kann die Verzögerungsgruppe II sein, obwohl ebenso wie im Fall der Stationen innerhalb einer Gruppe die Reihenfolge der Gruppen nicht kritisch ist. Der Abfrage-Antwort-Zyklus läuft danach von Gruppe zu Gruppe in der Weise weiter, daß alle Stationen einer Verzögerungsgruppe abgefragt werden, bevor die Zentrale auf eine nächste Verzögerungsgruppe übergeht.

Ein Beispiel für eine Abfrage-Antwort-FoIge unter Verwendung der Technik der Verzögerungsgruppen und überlappender Botschaften ist in Fig. 5 veranschaulicht. Zeile A in Fig. 5 zeigt in komprimierter Zeitskala die Umhüllenden der Abfrage-Botschaften für verschiedene Verzögerungsgruppen, die von der Zentrale stammen. Die mit V I-Abf bezeichnete Umhüllende ist die Umhüllende aller Abfrage-Botschaften, die von der Zentrale stromab zu den Stationen der Verzögerungsgruppe I gesendet werden. In gleicher Weise stellen die mit V II-Abf, V III-Abf usw. bezeichneten

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Umhüllungen die Umhüllungen der Abfrage-Botschaften dar, die an die Stationen der Verzögerungsgruppen II, III usw. gesendet werden.

Die Antwort-Botschaften von den Stationen der verschiedenen Verzögerungsgruppen bei der Ankunft an der Zentrale sind in Zeile B der Fig. 5 dargestellt. V/ie ersichtlich, treffen die ersten Antwort-Botschaften von den Stationen der Verzögerungsgruppe I an der Zentrale schon kurze Zeit nach dem Aussenden der ersten Abfrage-Botschaften ein. V/ie in Fig. 3 dargestellt, ist das Zeitintervall dem Ausdruck (2t_a +^₆₁ ⁺ ^J)A) gle^icil» i^Q ά^{θηι der} Index a in diesem Fall die erste abzufragende Station der Verzögerungsgruppe I angibt. Wegen der zunehmend größer werdenden Laufzeiten für die Stationen der Verzögerungsgruppen II, III usw. werden die Zeitintervalle zwischen den Umhüllenden der Zeile A und den Umhüllenden der Zeile B in Fig. 5 fortlaufend größer. Wie oben angegeben, ist es jedoch nicht erforderlich, daß die Verzögerungsgruppen in ansteigender Ordnung abgefragt werden, sondern es kann das Abfragen in jeder gewünschten Folge stattfinden.

In manchen Systemen kann es notwendig sein, daß die Zentrale Daten oder Antworten auf Anfragen liefert oder sonstige Dienste leistet, die durch die Antworten von den Stationen angefordert werden. Diese Dienste können von der Zentrale in den Zeitintervallen zwischen der Abfragung aufeinanderfolgender Gruppen geleistet werden. Fig. 6 zeigt als Beispiel das Zeitdiagramm eines Systems, in dem von der Zentrale in Abhängigkeit von vorher von den Stationen empfangenen Botschaften Dienstbotschaften in Form

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von Befehlen oder Oaten ausgesendet werden»

Die relative Länge oder Zeit, die den Dienstfunktionen gewidmet wird, kann größer oder kleiner als die Zeit sein, die für das Abfragen der Stationen der Jeweiligen Verzögerungsgruppe verwendet wird, je nach der Anzahl der Stationen, die Dienste anfordern, und der Länge der an diese Stationen zu sendenden Dienstbotschaften. Weiterhin ist es der Zentrale möglich, während der Zeitintervalle zwischen den Abfragungen der Verzögerungsgruppen oder zwischen dem Ende und dem Beginn eines vollständigen Gruppen-Abfragezyklus weitere Funktionen auszuführen. Solche Punktionen können beispielsweise eine Systemdiagnose, die Lokalisierung von Fehlern, das Ausdrucken von Baten usw. umfassen.

Wie oben angegeben, enthalten die von der Zentrale an die Stationen gesendeten Botschaften Adresseninformationen, welche die Station ansprechen, welche die Botschaft verarbeiten soll. Einige typische Formate für Botschaften, die in zahlreichen Systemen der hier betrachteten Art verwendet werden können, sind in den Fig. 7a» 7b, 8a und 8b dargestellt. Die dargestellten Formate, die alle im gleichen Zeitmaßstab dargestellt sind, setzen eine Pulsmodulation voraus, durch die der Informationsgehalt der Botschaft in die Modulation eines gewissen Parameters einer Folge regelmäßig wiederkehrender Impulse umgesetzt worden ist. Die Impulse selbst sind gewöhnlich einem HF-Träger zur Übertragung aufgeprägt. In solchen Systemen, die stromaufwärts und stromabwärts das gleiche Übertragungsmedium verwenden, wie beispielsweise den Baum oder

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ein Koaxialkabel, haben die Trägerwellen für die verschiedenen Ausbreitungsrichtungen verschiedene Frequenzen.

Fig. 7a veranschaulicht ein Signal, das als typische Standard-Stromabwärts-Botschaft bezeichnet werden kann. J>ie Botschaft umfaiit drei Abschnitte, die der "Gruppenadresse", "Stationsadresse¹¹ und dem "Abfragekode" zugeordnet werden können. Die Gruppenadresse gibt die Verzögerungsgruppe an, in der sich die adressierte Station befindet. Wenn das Prinzip der Verzögerungsgruppen nach der Erfindung verwendet wird, bleibt der die Gruppenadresse enthaltende Abschnitt für alle einzelnen Stationen der Verzögerungsgruppo der gleiche. Die Stationsadresse entspricht der Adresse der jeweiligen Station innerhalb der Verzögerungsgruppe. Die Kombination von Gruppen- und Stationsadresse bildet eine Adresse, die für jede Station eindeutig ist. Ss sei erwähnt, daß dann, wenn die Technik der Verzögerungsgruppen nicht angewendet wird, die Adressenteile der Stromabwärts-Botschaft zu einem einzigen Adressenteil zusammengefaßt werden können« Der Abfragekode enthält die Information, die übertragen werden soll. Wie oben· angegeben, kann der Abfragekode eine Anfrage, einen Befehl oder Daten für die Station umfassen.

Das in Fig. 7° dargestellte Format mit erweiterter Botschaft stimmt mit dem Standard-Stromebwärts-Format nach Fig. 7a üherein, enthält jedoch zusätzlich einen vierten Abschnitt, der für erweiterte Botschaften an die Station reserviert ist, die für ein Standardformat zu lang sind. Sine typische Anwendung finden Formate mit erweiterter Botschaft während der in Fig. 6 dargestellten Dienstperioden.

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Die in den Pig. 8a und 8b dargestellten Formate sind für das Standard-Stromaufwärtsformat und das erweiterte Stromaufwärt sformat charakteristisch. Die Formate sind typisch für jene, die von den Stationen bei dem Stromaufverkehr zur Zentrale verwendet werden. Die Fig. 8a und 8b lassen erkennen, daß die Formate keinen Abschnitt mit der Gruppenadresse enthalten. Die Gruppenadresse kann fortgelassen werden, weil die Station weiß, welche Verzögerungsgruppe zu einer bestimmten Zeit abgefragt wird und daß infolgedessen eine Antwort notwendig von einer Station aus dieser Verzögerungsgruppe entstammen muß.

Da die Zentrale die Antworten in der gleichen Reihenfolge empfängt, wie sie die Abfrage-Botschaften aussendet, kann es scheinen, daß auch die Stationsadresse überflüssig ist. Die Stationsadresse ist jedoch wegen der Möglichkeit erforderlich, daß eine oder mehrere Stationen außer Betrieb sind oder aus sonstigen Gründen keine stromauf gerichtete Antwort erzeugen. Wenn ein solcher Zustand aus einem beliebigen Grund eintritt, besteht die Gefahr, daß stromauf gerichtete Antwort-Botschaften von der Zentrale falsch registriert werden. Daher ist auch für die stromaufwärts gerichteten Botschaften eine gewisse Kennung erforderlich. Diese Kennung kann durch die Aufnahme eines Teiles oder der vollständigen Stationsadresse erfolgen, wie es die Fig. 8a und 8b zeigen.

Es versteht sich, daß die Formate nach den Fig. 7a, -7b, 8a und 8b weitere Teile umfassen können, wie sie bei der Nachrichtenübertragung durch Pulsmodulation üblich sind. Beispielsweise können kodierte Informationen in Form von

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Signalen, die den Beginn und das finde der Botschaft anzeigen, Phasenbits, Takt impulsen, Paritätsbits und dergleichen bei Bedarf hinzugefügt werden.

Ein weiteres, spezielleres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Form eines Blockschaltbildes in Fig. 9 dargestellt. Das System nach Fig. 9 weist eine Zentrale 900 auf, die an eine Hauptleitung 901 angeschlossen ist. In die Hauptleitung sind in bestimmten Abständen Zweiweg-Verstärker 910, 911» 912 ... eingeschaltet. Die Zweiweg- ·. Verstärker 910, 911» 912 ... dienen dazu, die stromab und stromauf gerichteten Signale zu verstärken, die sich längs der Hauptleitung 901 ausbreiten. Die Zweiweg-Verstärker 910, 911, 912 ... können auch mit ein oder mehreren Abgriffen verseilen sein, um Zweigleitungen 920, 921, 922, 923 und 924- zu speisen.

Auch die Zweigleitungen können auf ihrer Länge mit Zweiweg-Verstärkern 930 versehen sein. Auch diese Zweiweg-Verstärker 930 können Abgriffe zum Speisen zusätzlicher Verstärker oder einzelner Stationen aufweisen. Die einzelnen Stationen sind mit Hilfe von Stichleitungen 9^0 über geeignete Kopplungseinrichtungen oder Teiler. 950 an die Verstärker 930 der Zweigleitungen angeschlossen.

Um der Klarheit willen sind die einzelnen Stationen der ersten Verzögerungsgruppe mit 1-1, 1-2, 1-3 usw. bezeichnet. Die Stationen der Verzögerungsgruppe II sind dann mit II-1, II-2, II-3 usw. bezeichnet, bis zu den Stationen der Verzögerungsgruppe G, die mit G-1, G-2, G-3 usw. bezeichnet sind. Bs versteht sich, daß in einem

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praktischen Übertragungssystem sehr viel mehr Verstärker, Teiler und Stationen verwendet werden können. Es sind Systeme mit Hunderten, Tausenden und sogar Zehntausenden einzelner Stationen möglich mit einer entsprechenden Zunahme der oben erwähnten zugeordneten Bauelemente. Weiterhin können in einem solchen System Übertragungsleitungen von vielen Kilometern Länge benötigt werden.

Die klare Aufteilung der einzelnen Stationen auf eine Vielzahl von Verzögerungsgruppen ist bei der Ausführungsform nach Fig. 9 nicht so deutlich wie bei den vorher dargestellten Systemen. Die gestrichelten Linien dienen auch hier wieder dazu, die Abgrenzung der verschiedenen Verzögerungsgruppen deutlicher werden zu lassen·

Außer den Zweiweg-Abfrage-Antwort-Botschaften, die von dem System übertragen werden, können gleichzeitig in dem System andere Nachrichtenverbindungen auf Kanälen anderer Frequenz stattfinden. Beispielsweise können Bild- und Frequenz- oder amplitudenmodulierte Tonfunksignale von allgemeinem oder beschränktem Interesse stromab oder stromauf übertragen werden, in welchem Fall die Zweiweg-¹ Botschaften zwischen der Zentrale und den Stationen Signale zur Feststellung der Teilnehmerquote und des Teilnehmerurteils, Sperr- und Freigabesignale für ein Programm, Gebühreninformationen und zahlreiche andere Nachrichten und Botschaften sein.

Stationen, die in Verbindung mit dem hier beschriebenen System verwendet werden können, sind in der älteren deutschen Patentanmeldung P 22 60 621.9 beschrieben. Bin

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vereinfachtes Blockschaltbild einer Zentrale, die für ein System nach der Erfindung geeignet ist, ist in Fig. 10 dargestellt. Die Zentrale enthält einen relativ kleinen Allzweck-Digitalrechner 960 mit den ihm zugeordneten peripheren Geräten.. In der Zentrale nach Pig. 10 umfassen diese peripheren Geräte einen Blockspeicher 970, einen Kartenleser 971» einen. Fernschreiber 972, ein Lochband-Stanz- und Lesegerät 973, ein Magnetbandgerät 974-, eine die Tageszeit angebende digitale Uhr 975 und ein Plattenspeicher-Steuergerät 976· Alle vorstehend genannten peripheren Geräte sind mit dem Digitalrechner 960 durch eine gemeinsame iäingabe-Ausgabe-Sammelleitung 961 verbunden.

An die Sammelleitung 961 ist weiterhin ein Sichtgerät 980 .angeschlossen, das zur bildlichen Darstellung eine. Kathodenstrahlröhre enthalten kann. Die Sammelleitung 961 endet an einem Anschlußgerät 990, das seinerseits mit einem Modem 1000 verbunden ist.

Der Modem 1000 dient dazu, die von der Station kommenden Signale auf einen HF-Träger zu modulieren und die eintreffenden Signale zu demodulieren. Das Anschlußgerät 990 macht es möglich, daß der Digitalrechner 960 die einzelnen Stationen des Systems überwacht und steuert. 3s führt die Serien-Parallel- und Parallel-Serien-Umsetzung aus, die erforderlich ist, um die parallelen Wörter des Rechners in Serienwörter für die Verbindung mit den Stationen umzusetzen. In dem Anschlußgerät findet auch eine erste Durchsicht der von den Stationen eingetroffenen Antworten statt. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit verbessert und die Arbeitslast des Digitalrechners 960 vermindert

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Wenn das Anschlußgerät erkennt, daß von einer Station ein zusätzlicher Dienst benötigt wird, gibt es die verlangten Daten in eine Warteschlange in den Digitalrechner 960 ein.

Das Sichtgerät 980 liefert eine dynamische Darstellung von Systemoperationen, wie beispielsweise der Stationsaktivität, Systemfehlern-und anderen interessierenden Vorgängen. Bei dem Sichtgerät 980 kann es sich um ein speicherndes Sichtgerät handeln, indem die Information auf einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben und dort ohne Auffrischung durch- den Digitalrechner gespeichert wird. Der Verkehr zwischen dem Rechner 960 und dem Sichtgerät 980 ist dem zu einem Schnelldrücker vergleichbar.

Der Plattenspeicher und das Plattenspeicher-Steuergerät 976 bilden einen Speicher mit schnellem Zugriff für solche Informationen, die häufig abgerufen und auf den neuesten Stand gebracht werden, wie beispielsweise laufende Informationen über die Stationen.

Die digitale Uhr 975 liefert eine genaue Angabe über die Tageszeit. Beispielsweise werden von einem Programm wählbare Unterbrechungen im Anschlußteil der Uhr 975 bewirkt, um den Digitalrechner 960 zu unterbrechen, wenn vorbestimmte Zeitintervalle wie 0,1 und 1,0 s verstrichen sind. Diese ä'igenschaft ermöglicht es, den Digitalrechner 960 zu benachrichtigen, wenn bedeutende Aktivitäten ausgelöst werden sollen.

Das Magnetbandgerät 97^ wird gewöhnlich benutzt, um Informationen zu speichern, die weder einen schnellen Zugriff

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noch eine häufige Berichtigung erfordern. Im Falle eines. A bonnenten-Fernsehsysteras können Informationen über die Rechnungsstellung, neue Stationen, das tägliche Programm und dergleichen auf diese Weise gespeichert werden. Der Fernschreiber 972 kann als Grenzgerät zwischen Operator und System in der Zentrale dienen. Die übrigen peripheren Einrichtungen sind im wesentlichen Standardeinrichtungen für den Digitalrechner und dienen beim Betrieb des Digitalrechners den üblichen Zwecken.

Es versteht sich, daß die in" Fig. 10 dargestellte Zentrale nur eine mögliche Anordnung von Komponenten veranschaulicht. Je nach dem Aufbau des Systems können periphere Geräte hinzugefügt, entfernt oder durch andere ersetzt werden. Die Zentrale nach Fig. 10 kann so eingerichtet werden, daß sie unter Verwendung geeigneter Software eine Vielzahl automatischer Dienste bei der Nachrichtenübertragung leistet. Für die vorliegende Erfindung ist ein erheblicher Teil der peripheren Gerate unwesentlich. Die Software kann von einem Programmierer leicht so erstellt werden, daß die Verzögerungsgruppen gebildet und die Abfragebotschaften einen solchen Abstand erhalten, wie es die Erfindung erfordert.

Jedenfalls versteht es sich, daß die oben beschriebenen Anordnungen lediglich eine kleine Anzahl aus vielen speziellen- Anordnungen veranschaulichen, die von den. Prinzipien der Erfindung Gebrauch machen können. Es können zahlreiche andere Anordnungen in unterschiedlichen Ausführungen nach diesen Prinzipien erstellt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Zweiweg-Nachrichtenübertragungssystem mit einer Zentrale und einer Anzahl entfernter Stationen, die mit der Zentrale über zwei Kanäle verbunden sind, von denen der eine zur Übertragung von Signalen von der Zentrale zu den Stationen und der andere zur Übertragung von Signalen von den Stationen zu der Zentrale dient,, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Station durch eine Ubertragungs-Verzögerungszeit 'charakterisiert ist, die im wesentlichen dem Abstand der Station von der Zentrale proportional ist, daß die Stationen, deren Übertragungs-Verzögerungszeit in vorbestimmten Grenzen liegen, zu je einer Verzögerungsgruppe zusammengefaßt sind und daß die Stationen jeder Verzögerungsgruppe nacheinander abgefragt und ihre Antworten von der Zentrale während Zeitintervallen empfangen werden, die für jede Gruppe verschieden sind.
2. 2. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stationen einer Verzögerungsgruppe in Zeitintervallen abgefragt werden, die etwa doppelt so lang sind wie das Zeitintervall zwischen den Grenzen, in denen die Übertragungs-Verzögerungszeiten der der Verzögerungsgruppe angehörenden Stationen liegen.
3. 3. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanäle von je einer Übertragungsleitung gebildet werden.

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4. 4·. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1 oder· 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanäle von zwei einen Frequenzabstand aufweisenden Trägerwellen gebildet werden.
5. 5. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Trägerwellen über ein bilaterales Koaxialkabel-Verteilernetzwerk übertragen werden.
6. 6. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Koaxialkabel-Verteilernetzwerk: eine Anzahl von Relaisstationen enthält.

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