DE2728246A1 - Verfahren und schaltungsanordnungen zur bandbreiten-zuteilung fuer schleifenuebertragungsanlagen - Google Patents
Verfahren und schaltungsanordnungen zur bandbreiten-zuteilung fuer schleifenuebertragungsanlagenInfo
- Publication number
- DE2728246A1 DE2728246A1 DE19772728246 DE2728246A DE2728246A1 DE 2728246 A1 DE2728246 A1 DE 2728246A1 DE 19772728246 DE19772728246 DE 19772728246 DE 2728246 A DE2728246 A DE 2728246A DE 2728246 A1 DE2728246 A1 DE 2728246A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frame
- loop
- extension
- data
- synchronization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/42—Loop networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
- H04L7/08—Speed or phase control by synchronisation signals the synchronisation signals recurring cyclically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
Vertreter:
Böblingen, den 13. Juni 1977 ker-ne-rz
International Business Machines Corporation, Ar monk, N. Y. 10504, USA
Patentanwalt Dipl. -Ing. G. BRUGEL 7030 Böblingen
Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Bandbreiten-Zuteilung für Schleifenübertragungsanlagen
709885/0619
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Bandbreiten-Zutellung für Schleifenübertragungsanlagen
entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere ist dabei die Ankopplung von Endstellen mit großen Datenfolgegeschwindigkeiten zu betrachten, vorzugsweise die Kopplung eines Datenverarbeitungsmaschinen-Kanals mit Speichereinheiten, wie z. B. solchen mit Platten und Bändern.
Schleifenübertragungsanlagen zur Datenübermittlung mit Geschwindigkeiten von Megabytes pro Sekunde verwenden üblicherweise Mehrbyterahmen vorgegebener Länge, wobei jeweils ein
Rahmen immer nur einer Endstelle zuordenbar 1st. Solche Anlagen weisen Schleifenverzögerungen und Laufzeiten auf, die in
Ansehung der hohen Datenfolgegeschwindigkeit die Dauer der
gegebenen Rahmenlängen überschreiten.
Der Kanal einer Datenverarbeitungsmaschine (abgekürzt DVM) erlangt Zugriff zu den Daten in einer Speichereinheit unter
Übertragung einer Folge von Instruktionen zur Angabe der Speichereinheitsnummer, des Speichervolumens, der Spur und der
Winkelposition und, ob es sich um eine Lese- oder Schreiboperation handeln soll. Diese Instruktionen werden als Kanalkommandoworte bezeichnet und durch eine Steuerung ausgewertet,
die den Speichereinheiten zur Einstellung des mechanischen Zugriffs innerhalb der Speicher und zur Ausführung der Leseoder Schreiboperation gemeinsam vorhanden ist. Da die Verfügbarkeit des Kanals und die Antwortzeiten der Speicher beim
Zugriff und beim Lesen oder Schreiben variieren, ist die Kopplung zwischen Kanal und Speichereinheiten als relativ lose zu
betrachten, wobei Übertragungen in Form eines Anforderungs/ Antwortbetriebs abgewickelt werden. Dabei wird zuerst der Betriebszustand einer Einheit festgestellt, und wenn sie verfügbar ist, kann eine Datenübertragung stattfinden. Damit
werden die Notwendigkeiten des Pufferns eingeschränkt, auch
SA 975 023 709885/061*
- tr-
wenn die Arbeitsgeschwindigkeiten der einzelnen Einheiten verschieden sind.
Die Kopplung eines DVM-Kanals mit einer Vielzahl von Speicher-
; einheiten auf Zeitzuteilungsbasis über eine Schleife ändert
j einen solchen Betriebsablauf grundsätzlich nicht. Dabei ist
den speziellen Eigenschaften von Schleifen Rechnung zu tragen. i
Z.B. müssen Schleifen für die Benutzung mit hohen Datenfolge-
! geschwindigkelten Vorkehrungen für das Abhängen solcher Speichereinheiten aufweisen, die die Gesamtanlage "überrennen" können. Ggf. kann die Aussperrung solcher Einheiten durch
geführt werden, die voraussichtlich die Anlage überrennen werden. Dafür sind zwei Gründe gegeben. Erstens fehlt Speichereinheiten, wie Platten- und Bandspeichern, eine zeichenweise
! Start/Stopp-Möglichkeit. Im Gegenteil: sie übertragen Daten in Form einer Vielzahl von Bytes oder ganzer Spuren. Zweitens
ist für groBvolumige Übertragungen eine große Bandbreite bei hoher Datenfolgegeechwindigkeit unabdingbar. Dabei kann Überrennen auftreten, wenn die verfügbare Schleifenbandbreite
kleiner ist als die Aggregatbandbreite aller Bedienung anfordernden Endstellen.
Ein Schleifenbetriebsablauf bei der Kopplung eines Kanals mit Speichereinheiten sollte Vorkehrungen treffen für das
Aussenden von Zugriffskommandos vom Kanal, für das Schreiben von Daten nur in dem Maße, wie die empfangende Einheit mithalten kann, und zur Zuteilung der Bandbreite, wobei die Blokkierung einiger Schleifennebenstellen zugunsten anderer und
auch das überrennen vermeidbar ist. Nach dem Stande der Technik ordnen manche Betriebsregulierungen Rahmen oder Abschnitte
den einzelnen Einheiten permanent zu. Dabei wird Zeit bzw. Bandbreite verschlissen, wenn die Abschnitte jeweils nicht
benutzt werden. Wenn eine Betriebeweise vorgegeben ist, bei der die Hauptstelle zentral die einzelnen Abschnitte zuordnet, dann weiß die Hauptstelle nichts über momentan auftretende Datenfolgegeschwlndlgkeits-Veranderungen in den Elnhei-
SA 975 023 709885/0619
■ ν
ten. Somit muß die Hauptstelle zugeordnete Rahmen oder Abschnitte in einem größeren Maße zuteilen, als die Außeneinheiten eigentlich benötigen. Dies ist ebenfalls sehr verschleißreich, weil keine andere Einheit Zugriff zur Bandbreite
hat, die einer evtl. überrennenden Einheit zugeordnet ist. Andere Betriebsweisen verwenden Verteilungsschemen, wie z. B.
wahlweisen Sendeabrufbetrieb. Bei einem solchen wahlweisen Sendeabrufbetrieb benötigen überschüssige Rahmen am Beginn der einzelnen Betriebszyklen und auch deren variierende
Länge Puffer in den einzelnen Einheiten. Die Zahl der verschlissenen Rahmen ist zumindest gleich der Schleifenlaufzeit
während jedes einzelnen Betriebszyklus.
Jede Schleifenanlage, die ihre zeitlichen Möglichkeiten auf einzelne adressierbare Endstellen verteilt, benötigt ein Rahmenformat mit Adresse, Steuerteil und Datenteil. Der Adreßteil muß den Adressaten und/oder ggf. auch den Adressator
beinhalten. Der Steuerteil dient normalerweise zur Angabe der Rahmenbetriebsart, wie z. B. Bedienungsanforderung,
Kommando, Schreiben, Lesen, Einheitsstatus oder Rahmenstatus,
verfügbar oder nicht verfügbar, voll oder leer. Das in Aussicht genommene Rahmenformat wickelt den Anfrage/Antwort-Betrieb ab. Wenn z. B. der Kanal Daten in einer bestimmten
Speichereinheit schreiben will, dann muß die Speichereinheit Möglichkeiten haben zur positiven Angabe der Verfügbarkeit
und Bereitschaft, Daten zu empfangen. Dies wird vermittels eines Statuerahmens übertragen. Zur Vermeidung eines über-
rennens sendet die Einheit einen Schreibanforderungsrahmen von der Nebenstelle zur Hauptstelle, wenn ihr Datenpuffer
mindestens Platz für einen Datenrahmen hat. Um den Datenpuffer so klein wie möglich machen zu können, verlangt der
Betriebsablauf, daß die Haupts te He auf jede Schreibanforderung mit einer minimalen und unveränderlichen Verzögerung
antwortet. Die Nebenstelle kann sich die unveränderliche Schleifenträgheit zunutze machen, indem sie ihre Anforderung
bereits aussendet, bevor sie die Daten aktuell benötigt. SÄ 975~O23
272824$
Hierzu ist hinzuweisen auf die Arbeiten von Dixon im IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 15, Nr. 1, Juni 1972,
Seiten 335 bis 336, und von Spragins in derselben Zeitschrift, Band 16, Nr. 1, Juni 1973, Seiten 302 bis 305. Diese Arbeiten
' behandeln die dynamische Rahmen- bzw. AbschnittsZuordnung
und die konsequente Bandbreitenverteilung sowie die Ab- ! Schnittsverwendung oder -wiederverwendung in einer Schleifen-'
nebenstelle und die Beziehung zwischen nicht zugeteilten Leerrahmen, die durch die Hauptstelle erzeugt werden, und
Schlangenbildungen von Daten und Nachrichten in den lleben- : stellen.
Entsprechend Dixon kann ein an eine bestimmte Schleifennebenstelle
adressierter Abschnitt seitens dieser Nebenstelle benutzt werden oder weiterbenutzt werden unter überschreibung
des Adreßteils im Abschnitt mit einer anderen Adresse oder mit einem Sonderzeichen. Ein Sonderzeichen sorgt auch für
die Kennzeichnung als unbelegter Abschnitt. Natürlich kann i
ein unbelegter Abschnitt sofort durch die nächstfolgende,
ein unbelegter Abschnitt sofort durch die nächstfolgende,
! Daten übertragen wollende Nebenstelle weiterverwendet werden. Dixons Lehre ist auf die Beseitigung der statistischen Wahrscheinlichkeit
ausgerichtet, nach der näher an der Hauptstelle gelegene Nebenstellen begünstigte Zugriffsmöglichkeiten zu
nicht zugeordneten Rahmen haben.
Nach Spragins werden die Nachrichten jeweils byteweise innerhalb einzeln adressierbarer Abschnitte übermittelt. Dabei
teilt die Hauptstelle nichtzugeordnete Abschnitte reziprok zur Durchschnittszahl übertragener Nachrichten pro Zeitabschnitt
ein. Wenn der Durchschnitt 0,1 ist, dann fügt die Hauptstelle einen nichtzugeordneten Abschnitt nach 10 adressierten
Abschnitten ein. Wenn der Durchschnitt O,5 ist, wechselt
die Hauptstelle zwischen zugeordneten und nichtzugeordneten Abschnitten ab.
sä 975 023 η ο 9 885/0619
27282A6
Für solche Schleifenanlagen, in denen die Schleifenlaufzeit
ein Vielfaches der RahmenlSnge ist, enthält die durchlaufende Bitfolge Frequenzanteile, die sich der oberen Grenzfrequenz
des Ubertragungsmediums nähern und wobei die übertragung
der Signale in Mitleidenschaft gezogen wird durch , Phasen-, Frequenz- und Aniplitudenverzerrungen sowie Signalflattern.
Es kann angenommen v/erden, daß das Flattern von :Zwischensymbolüberlagerungen sowie von systematischen Fehlern
und eingefügtem Rauschen herrührt, welches seinerseits leine Art Modulation der Signale auf der Schleife bewirkt.
Dabei ergeben sich plötzliche Verschiebungen der Frequenz oder der Amplitude. Das Flattern bei Schleifenanlagen mit
niedriger Arbeitsgeschwindigkeit ist relativ klein gegenüber ; einer Bitperiode. Dies bedeutet, daß bei niedrigen tibertragungsgeschwindigkeiten
die Wiedersynchronisierung nicht schwierig ist. Komplizierter ist es schon bei Schleifenanla-
;gen mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit; sie benötigen ein Taktsystem,
das vom Flattern relativ unabhängig ist.
Die vorgenannten Schwierigkeiten stellen erhebliche Anforderungen bei Hochgeschwindigkeits-Schleifenanlagen. üblicherweise
erkennt eine der Endstellen in Hochgeschwindigkeitsanlagen den Ausfall des Bitgleichlaufs nur, weil er
gleichzeitig vom Rahmengleichlaufausfall begleitet ist.
Die Endstelle fährt trotzdem fort, die einlaufenden Daten ohne beabsichtigte Abwandlung weiterzuübertragen, bis wieder
Rahmengleichlauf gegeben ist. Während dieser Wiederherstellungsperiode des Gleichlaufs injizieren Endstellen
nach dem Stand der Technik Fehler in die Datenfolge, solange ihre Oszillatoren mit von den einlaufenden Daten abweichender
Frequenz arbeiten.
Typischerweise können Nebenstellen, die vor einer Nebenstelle mit Synchronauafall liegen, damit fortfahren. Daten
zu übertragen; sie merken dabei garnicht, daß die durch-
SA 975~Ö23 TÖ98T5/061S
27282Ab
y
41
übertragenen Daten nicht ordnungsgemäß zur Hauptstelle
zurücklaufen. Datenfehler werden seitens der Hauptstelle natürlich erkannt und es wird eine vollständige Wiederholung der gesamten übertragung ablaufen. In Hochgeschwindigkeitsanlagen, die umfangreiche Übertragungen durchführen
können, ist ein solcher Umstand der Nachrichtenwiederholung natürlich unangebracht.
Der Stand der Technik befaßt sich im allgemeinen vorwiegend mit Anlagen für niedrige Arbeitsgeschwindigkeit.
Dabei ist die Schleifenlaufzeit kleiner als eine Rahmenlänge .
Der in dieser Hinsicht interessante Stand der Technik umfaßt z. B. eine Arbeit von Donnan und Kersey mit dem
Titel "Synchronous Data Length Control: A Perspective" im IBM Systems Journal, Nr. 2, 1974, Seiten 140 bis 162.
Darin ist nur die Rahmensynchronisierung behandelt, nicht aber auch die Synchronisierung bis herunter zu einzelnen
Bytes oder noch kleineren Informationsteilen. Andere Arbeiten befassen sich nur allein mit der Rahmensynchronisierung. Dazu sind zu nennen die US-PS 3 632 881, insbesondere Fig.2, und US-PS 3 639 694, Spalte 4, Zeilen 39
bis 48. Nach diesen beiden Patentschriften verwendet eine Anlage 24 zusammenhängende Bits zur Synchronisierung und
zur Trennung zwischen aufeinanderfolgenden Ubertragungs-Rahmen. Die zweite dieser beiden Patentschriften betrifft
insbesondere die Schleifenübertragung mit einer relativ großen Zahl von Datenquellen und Empfängern mit niedriger
Arbeitsgeschwindigkeit, die auf Zeitmultiplexbaeis miteinander verbunden sind.
Andere zu erwähnende Schriften sind US-PS 3 859 466, 3 652 799 und 3 424 864. Diese Arbeiten befassen sich
jedoch ebenfalls mit Schleifenanlagen niedriger Arbeitsgeschwindigkeit und nicht mit solchen Schleifen, in denen
SA 975 023 70 9 8β170Ϊί
27282Λ3
die Schleifenlaufzeit ein Vielfaches der Rahmenlänge ist.
Der Vollständigkeit halber soll auch noch die US-PS j 3 906 153 erwähnt werden. Die Rahmensynchronisierung wird
dabei seitens der Schleifenhauptstelle durch eine Phasennachstellung bewirkt, wobei der Ausfall des Bitgleichlaufs
vermieden wird.
In Ansehung des Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausnutzung der gegebenen
Bandbreite seitens der an eine Schleifenanlage angeschlossenen Nebenstellen zu ermöglichen, wobei Anschlüsse mit
hoher Datenfolgegeschwindigkeit wie DVH-Kanäle und Massenspeicher
bedienbar sind und andererseits Datenpufferanforderungen in den einzelnen Einheiten nur beschränkt gestellt
werden; des weiteren soll dabei eine Möglichkeit vorkehrbar sein, daß weder die angeschlossenen Endstellen die Schleife
noch die Schleife die Endstellen überrennen können; ganz einfach gesagt, soll eine verbesserte Bandbreitenverteilung für
Schleifenanlagen mittels einer neuen dynamischen Rahmenzuordnung geschaffen v/ercen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen 1 und j 3 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den
Unteransprüchen beschrieben.
Nach der Lehre der vorliegenden Erfindung muß eine zur übertragung
von Daten an die Hauptstelle bereitstehende Nebenstelle zuerst einen nichtzugeordneten freien Rahmen belegen
und damit eine Anforderung an die Hauptstelle geben. Als Antwort auf die Anforderung läßt die Hauptstelle die Nebenstelle
nur über die Schleife verkehren, wenn die der Nebenstelle eigene Bandbreite kleiner ist als die auf der Schleife gerade
verfügbare Bandbreite. Damit werden alle die Nebenstellen ausgesperrt, die voraussichtlich die Schleife überrennen könnten.
sX 975 Ö23 7o 9^9 § 5/ 06 IS
Dabei wird unterstellt, daß für jede Nebenstelle ein Mittel-
! wert oder ein Maximalwert gegeben ist. Es wird weiter unterstellt, daß die algebraische Summe der Differenz zwischen den
wirklichen und zugeordneten Werten vernachlässigbar ist. Damit im Zusammenhang verwendet die Erfindung in jedem Rahmen ein
Verfügbarkeitsstatusbit, das den Belegungszustand der Schleife kennzeichnet. Bei voller Belegung, wenn keine Bandbreite
zur Verfügung steht, kann weiteren Anforderungen nicht entsprochen werden. Dynamische Rahmenzuordnungen sind der Hauptstelle
und wahlweise auch den Nebenstellen möglich. So gesehen gewährt die Erfindung ein Eins-zu-Eins-Verhältnls zwischen
den von einer Nebenstelle empfangenen Rahmen und den seitens
ι der Hauptstelle erzeugten Rahmen. Ein nlchtzugeordneter Leerrahmen
wird als nächster auslaufender Rahmen nach jedem emp-
! fangenen, seitens einer Nebenstelle belegten Rahmen erzeugt.
Des weiteren erzeugt die Hauptstelle einen voll zugeordneten Schreibrahmen pro aufgenommene Schreib-Bedienungsanforderung.
j Schließlich kann die Hauptstelle ein Zugriffskommando nur bei
Empfang eines Rahmens senden, der keine Bandbreitenanforderung enthält, wie z. B. ein empfangener unbelegter Leerrahmen. Unter
Erzeugung eines unbelegten Leerrahmens pro zugeordneten vollen Rahmen wird Bandbreite zur Datenübertragung aus irgend
einer bereitstehenden Nebenstellen-Speichereinheit für Lesen zur Verfügung gehalten. Ein überrennen der Schleife kann nicht
auftreten, weil aufgrund der Eins-zu-Eins-Beziehung ebensoviel Bandbreite für die Nebenstellen bereitgehalten wird, wie
diese benutzen. Das überrennen einer Nebenstelle wird dadurch vermieden, daß ein mit Daten gefüllter Rahmen nur bei Schreibbedienungsanforderung
seitens der Nebenstelle ausgesandt wird.
Nichtzugeordnete Leerrahmen bedeuten, wenn sie zur Hauptstelle zurückkehren, für weitere Verwendung zur Verfügung stehende
Bandbreite. Diese kann ausgenutzt werden für die übertragung eines Kommandorahmens, bei dessen Empfang eine adressierte
Nebenstelle für ihre zugehörige Speichereinheit belegen kann.
975 023 709885/0619
2723246
Andererseits ist auch die Weitergabe eines unbelegten Leerrahmens
möglich und nicht störend.
Die Erzeugung unbelegter Leerrahmen bev/irkt nicht die erhöhte Belegbarkeit zugunsten von Hebenstellen, die näher zur
Hauptstelle liegen, gegenüber solchen Nebenstellen, die weiter weg liegen. Die Begünstigung kann unter den einzelnen
Nebenstellten nahezu gleichmäßig aufgeteilt werden mittels eines Nebenstellen-Rahmenverteilungsbetriebes bezüglich Benutzung
oder Weiterbenutzung. Dabei ergibt sich der Vorteil für jede Nebenstelle, daß sie einen an sie adressierten Rahmen
aufnehmen kann und diesen Rahmen sofort weitergeben kann ι unter Einfügung einer Schreib-Bedienungsanforderung an die
Hauptstelle. Wenn andererseits die Nebenstelle keine Schreibanforderung zu geben hat, ändert sie einfach das Belegtzeichen
auf unbelegt ab. Oder, wenn ein nichtzugeordneter Rahmen einläuft, kann die Nebenstelle den Rahmen belegen unter Einfügung
von Lesedaten, einer Bedienungsanforderung oder von
Statusinformationen.
Nach einer Unterbrechung des Betriebes soll der Gleichlauf mit einer minimalen Verzögerung wiederherstellbar
sein. Angenommen, daß die Schleife kurzzeitig aufgrund eines Fehlers in der Nebenstelle i unterbrochen wird.
Die nachfolgende Nebenstelle 1+1 fällt ebenfalls außer
Tritt. Die weiterführende Datenübertragung wird somit unterbrochen. Die Nebenstelle i+1 erzeugt ein erstes
Signal, welches durch die weiteren nachfolgenden Nebenstellen i+2, i+3 usw. als Synchronisierbezug auswertbar
ist. Die Hauptstelle erzeugt ein zweites Signal, welches seitens der vor der ausgefallenen Nebenstelle liegenden
Nebenstellen i-j, ..., i-3, i-2, i-1 ausnutzbar ist, und zwar in der Weise, daß die i-te Nebenstelle entweder ihren eigenen Fehler erkennt und korrigiert oder
einfach umgangen wird. Die Nebenstellen i, i+1, i+2 und die weiteren nachfolgenden Nebenstellen, die mit dem
SA 975 023 709885/0619
erstgenannten Signal synchronisiert wurden, löschen ihre Bit-Zähler und beginnen langsam, sich mit den einlaufenden,
besonders übertragenen Synchronisierbits im zweitgenannten Signal zu synchronisieren. Dies erfolgt
so langsam, daß die Nebenstellen i+1, i+2 usw. ohne Verlust des Bitgleichlaufs sich synchronisieren können.
Eine den Gleichlaufverlust erkennenden Nebenstelle unterbricht die weiterführende Datenübertragung und sendet
nur Freirahmen als Synchronisierbezugsmaß aus. Diese Rahmen bestehen aus lauter Nullen enthaltenden Bytes,
die durch ein Synchronisierbit 1 getrennt sind: 1000000001000000001. Die nachfolgenden Nebenstellen geben
diese zur Hauptstelle weiter. Die Hauptstelle erzeugt daraufhin zu den vor der ausgefallenen Nebenstelle gelegenen
Nebenstellen Synchronisierrahmen als Synchronisierbezugsmaß. Ein Synchronisierrahmen besteht aus
zwei Einsen aller zwölf Bytes mit lauter Nullen: 1188δ6θΟΟ1θ88δ6οσο1...οδίδβοόσ11. Das Rahmensynchronisierbit
ist das erste Bit des Bytes 1 und nicht ein 109. Bit. Der Rahmen ist 108 Bits lang. Die Rahmensynchronisier-Information
könnte jede markante Folge im ersten Byte sein.-Die ausgefallene Nebenstelle erkennt
entweder ihren Fehler und korrigiert ihn oder wird umgangen. Wenn der Gleichlaufausfall korrigiert wird, paßt
öie Nebenstelle ihre Phasenlage graduell wieder an, so daß die nachfolgenden Nebenstellen ohne Gleichlaufverlust
bleiben. Wenn der Gleichlauf ordnungsgemäß wiedergewonnen ist, gibt die vorher ausgefallene Nebenstelle
den Synchronisierrahmen weiter. Die nachfolgenden Nebenstellen synchronisieren sich dann mit dem zusätzlichen
Bit im Synchronisierrahmen, indem sie ihre eigenen Zähler löschen, um in Übereinstimmung mit den Rahmenbegrenzungsbits
kommen zu können. Während die nachfolgenden Nebenstellen ihren Gleichlauf nicht verlieren,
sä 975Π323 70 9 8 8 5/0619
geben ale den Synchronisierrahmen so welter, wie sie
Ihn empfangen. Die Löschung der Internen Zähler verursacht keinen Phasen- oder Frequenzwechsel Innerhalb der
durchlaufenden Bitfolge.
Somit wird mittels des beschriebenen Verfahrens die eigentliche'
Reeynchronisierzeit auf die der ausgefallenen Neben- ,
stelle begrenzt. Die Datenübertragung innerhalb der Schleife j wird jedoch abrupt unterbrochen und systematisch eine besondere Folge zur Wiedergewinnung des kompletten Gleichlaufs
durchgegeben. Die Datenübertragung innerhalb der Schleife geht sofort weiter, wenn alle Nebenstellen wieder Gleichlauf
haben. Dieser Umstand wird der Hauptstelle dadurch mitgeteilt, daß sie einen ausgesandten Synchronisierrahmen zurückempfängt.
Ein Aueführungebeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
eines DVM-Kanals und einer Vielzahl von
Speichereinheiten.
der als Schleifensteuerung bezeichneten Anordnung und des Schleifenadapters gem. Fig. 1.
und im Schleifenadapter dar.
Fig. 4 1st ein Zeitschaubild mit Wellenformen innerhalb einer Anlage, die einen bipolaren Ternärcode auch zur Schleifensynchronisierung verwendet.
SA 975 023
709888/0619
2728249
In Fig. 1 ist eine Schleifenübertragungsanlage 1 dargestellt Kopplung einer oder mehrerer Speichereinheiten 3 mit dem DVM-Hauptspeicher 5. Der Hauptspeicher ist mit der Schleifensteuerung 7 verbunden. Hierbei übernimmt die Schleifensteuerung die
meisten Aufgaben der Hauptstelle. Speichereinheiten wie !Platten- oder Bandspeicher sind an Adapter 9 angeschlossen,
die die Hauptaufgaben der Nebenstellen übernehmen. Die Schleife selbst besteht aus einem einseitig gerichteten Betriebsweg 11, der in Reihe miteinander Serien-Parallelkonver-
/Und in
ter 12, 13, 15, 17 /T9 verbindet. Die Eingabe von Daten auf
die Schleife wird unter Parallel-Serienkonvertierung vermittels der einzelnen vorgesehenen Konverter ausgeführt.
Andererseits wird die Entnahme von Daten von der Schleife
!mittels Serien-Parallelkonvertierung mittels der Konverter
j oder des Schleifenadapters 19 durchgeführt.
Wenn ein andauernder Fehler in einer Nebenstelle erkennbar ist, wird ein nicht dargestelltes Relais erregt, das die ausgefallene Nebenstelle umgeht und die Fortsetzung des Schleifenbetriebes ermöglicht.
In der Anlage gem. Fig. 1 wird eine vorgegebene Rahmengröße mit 108 Bite verwendet. Dahinein teilen sich 64 Datenbits
plus ein gewisser Überschuß. Die gewählte Rahmengröße ist ein Kompromiß. Es ist offensichtlich, daß die Rahmenausnutzung verbessert werden könnte, z. B. unter Verwendung
längerer Rahmen mit einem günstigeren Daten/Überschuß-Verhältnis. Ein gegebener Betriebsablauf kann mit beliebiger
Rahmengröße, die für eine bestimmte Ausführung günstig erscheint, arbeiten; es ist auch möglich, den nachstehend beschriebenen Betriebsablauf mit veränderbarer Rahmengröße auszuführen. Mit dem Ziel der guten Verständlichkeit der Erklärung soll jedoch nur ein Rahmen mit vorgegebener Länge beschrieben werden.
SA 975 023 709885/0619
Um einen großen Datendurchsatz zu ermöglichen, wird mit jedem
9. Bit als Taktinformation ein Eins-Bit übertragen, das die einzelnen Informationsbytes abgrenzt. Diese Bits werden im
nachfolgenden Text als Synchronisierbits bezeichnet.
Die Erfindung verwendet vier Rahmenarten. Es handelt sich dabei um Freirahmen, Synchronisierrahmen, Leerrahmen und besetzte Rahmen. Die Frei- und Synchronisierrahmen sind keine
Nutζrahmen, da sie zur automatischen Synchronisierung sämtlicher angeschlossenen Adapter benötigt werden. Ein Leerrahmen ist jedoch ein solcher Rahmen, der keine Information enthält, jedoch mit solcher belegt werden kann.
Innerhalb des Rahmenformats definieren die Bitpositionen 0 und 1 den Rahmenbeginn; sie sind als Eins bzw. Null
codiert und folgen direkt auf ein Synchronisierbit, wobei sich die Bitfolge 110 ergibt. Ein Bit Null in der Position
2 kennzeichnet die volle Belegung der Bandbreite. Die Bitposition 3 kennzeichnet die Verfügbarkeit des Rahmens, wenn
sie eine Eins enthält. Eine Eine in der Bitposition 4 kennzeichnet, daß der betreffende Rahmen leer ist und zum Senden, Lesen oder für Statusinformationen benutzbar ist. Wenn
das Bit 4 auf Null steht, dann ist der Rahmen belegt. Die Bitpositionen 5, 6 und 7 kennzeichnen eine Operation oder die
Funktion des Rahmens. Die Bitpositionen 8 bis 15 definieren die Adresse eines Adapters mit seinem Serienkonverter und enthalten nur Adressen solcher Nebenstellenadapter, die Datenübertragungsoperationen ausführen können, wie sie durch die
Betriebsartbits 5, 6 und 7 gekennzeichnet sind. Es kann jeweils nur eine Datenübertragung erfolgen. Die Bitpositionen
16 bis 79 enthalten Datenfelder und umfassen 8 Datenbytes, wenn die Betriebsartbits Lesen oder Schreiben kennzeichnen.
Wenn mit der Betriebsart ein Kommando- oder ein Statusrahmen angezeigt wird, dann sind das Kommando und seine Parameter
oder die Statusinformation im Datenfeld enthalten. Das Daten-
feld einer Schreibanforderung oder eines Leerrahmens ist {nicht definiert. Es darf jedoch nicht die Folge 1,0 wiederholt in den ersten zwei Bits aller Bytes enthalten. Diese
Hiederholungsfolge ist gut von zufälligen Daten unterscheid-
\ bar und gewährleistet eine Zeitverzögerung für einen Adapter
1 mit Konverter, der richtige Synchronisierung wiederzubekommen
; versucht. Schließlich werden die Bitpositionen 80 bis 95 zur ! Fehlererkennung verwendet. Die Polynomspanne für die vorgesehene zyklische Redundanzprüfung umfaßt die 96 Bits jedes eini zelnen Rahmens. Die 12 Synchronisierbits werden dabei nicht
i erfaßt. Schließlich muß der Adapter/Konverter einer Neben-ί stelle, die in irgendeiner Weise einen Rahmen abändert, eine
j richtige zyklische Redundanzprüfinformation senden, unabhängig von der Relevanz der enthaltenen Daten. Kein Adapter/Konj verter kann eine falsche Redundanzprüfinformation eines durchlaufenden Rahmens korrigieren.
i Rahmen der Betriebsart nach einzuteilen in Kommandos, Status-
; rahmen, Lese/Schreib-Rahmen, Schreibanforderungen und Leerj rahmen. Kommandos werden von der DVM zu deren Schleifensteuej rung 7 übermittelt und weiter zu den Nebenstellenadaptern,
j um dort Funktionen auszulösen. In den meisten Fällen kann jeweils ein Kommando mit seinen zugehörigen Parametern in
einem Rahmen übertragen werden. Bei Empfang eines Kommandorahmens muß der adressierte Nebenstellenadapter den Rahmen
entweder entleeren oder zur Übermittlung einer anstehenden Betriebsstatus-Information verwenden. Im allgemeinen läßt
sich ein geleerter empfangener Rahawn für alle Zwecke als
Leerrahmen verwenden. Dabei ist zu beachten, daß die ausgesandten Redundanzprüfinformationen jedes Rahmen·, der irgendwie durch einen Nebenstellenadapter abgeändert worden ist,
auf jeden Fall mit dem gesamten Rahmen ordnungsgemäß zusammenpassen müssen. Ein Leserahmen wird dasu verwendet, mittels
einer Speichereinheit 3 gelesene Daten über die Schleifenan-
SA 975 O23 7Q988S/0S1*
SO
-γ -
lage 1 zum Hauptspeicher 5 zu übermitteln. Ein Leserahmen
läßt sich mit jedem einlaufenden Leerrahmen übermitteln, jedoch unter Berücksichtigung der Bandbreitenanforderung bezüglich
der betroffenen Speichereinheit. Schreibrahmen werden nur als Antwort auf Schreibanforderungen auf der bereits
beschriebenen Eins-zu-Eins-Grundlage übermittelt. Der Zeitverlust
zwischen dem Anfang eines Anforderungsrahmens und dem Empfang des entsprechenden Schreibrahmens im Nebenstellenadapter
entspricht der zu berücksichtigenden Schleifenlaufzeit. Die Schleifenlaufzeit hängt von der Kabellänge, der Gesamtzahl
der Nebenstellen usw. ab. Ein Schreibanforderungsrahmen wird seitens eines Nebenstellenadapters 9 zur Schleifensteuerung
7 übertragen, um Schreibdaten anzufordern. Ein Nebenstellenadapter
kann Schreibanforderungen nur dann abschicken, wenn er von der Schleifensteuerung in der Hauptstelle ein
Schreibkommando empfangen hat. Schreibanforderungen können z. B. in einem Leerrahmen oder in einem an den betroffenen
Nebenstellenadapter adressierten Schreibrahmen übermittelt werden. Wenn ein Leerrahmen von der Hauptstelle einläuft,
ist dieser schließlich für sämtliche Nebenstellenadapter die Aufforderung zum Senden von Lese-, Status- oder Anforderungsrahmen. Ein Leerrahmen ergibt sich ebenfalls in jedem Nebenstellenadapter,
der im betrachteten Rahmen Schreiben oder ein Kommando übermittelt bekommen hat. Vor der Benutzung
eines solchen Leerrahmens prüft der Nebenstellenadapter lediglich die ersten fünf Bits des Rahmens. Der Inhalt aller
weiteren Bitpositionen ist dabei unerheblich.
Benutzung und Weiterbenutzung der Rahmen und Schleifenlaufzeit
Die Schleifensteuerung 7 und die Nebenstellenadapter 9 wickeln Betriebsabläufe ab, die relativ kurze Antwortzeiten,
verglichen mit der Schleifenlaufzeit, gewährleisten. Dazu sind 975 023 70988B/0B19
27282AS
- 2fir -
3ie Konverter wie 13 paarig mit ihren Nebenstellenadaptern 9 angeordnet, wobei sich auf der Schleife minimale Verzögerungen
ergeben. Während der Adreßvergleichszeit ist der Anfang eines Rahmens und der größte Teil der Adresse bereits übermittelt
und kann nicht mehr abgeändert werden. Der Nebenstellenadapter !hat nun die Wahl, den Rest des betroffenen Rahmens in eine
Anforderung für noch mehr Daten umzuwandeln oder ihn unverändert zu belassen, wobei dann keine andere Nebenstelle den
Rahmen verwenden kann. Dabei muß der Nebenstellenadapter Schreibrahmen für seine eigenen Schreibanforderungen so oft
wie möglich verwenden, damit keine Schleifenbandbreite verjschlissen wird. Bei einer abgewandelten Version des Betriebsablaufs, der als Rahmenweiterverwendung bezeichnet wird, trägt
jeder Nebenstellenadapter eine größere Verzögerung für die umlaufenden Daten bei, so daß er im Falle der Erkennung der
eigenen Adresse den Rahmen leeren kann, um anderen Nebenstellen adaptern auf der Schleife die Weiterverwendung zu ermöglichen.
Teder Schleifenadapter kann den Rahmen auch dazu benutzen, einen Schreibrahmen anzufordern; dies muß jedoch nicht sein, da
sich ohnehin dann keine verschlissene Bandbreite ergibt. Der Rahmenweiterverwendungs-Betriebsablauf nutzt die Schleifenbandsreite
sehr günstig aus und ist sehr vorteilhaft, wenn eine relativ große Schleifenlaufzeit tolerierbar ist.
>ie Schleifenlaufzeit entspricht der Gesamtumlaufverzögerung auf der Schleife in Rahmen ausgedrückt, wobei Kabelverzögerung,
Nebenstellenadapter-Verzögerung und Hauptstellenadapter-/erzögerung
zu einer ganzen Rahmenzahl aufgerundet wird. So cann z. B. die Schleifenlaufzeit für eine Speicherachleifenmlage
mit'einer Rahmenzeit von 771 Nanosekunden zwischen sinem Minimum von drei Rahmen (2,31 Mikroaekunden) und einem
Maximum von 26 Rahmen (20,05 Mikrosekunden) variieren.
)as Maximum wird durch gewisse physikalische Eigenachaften ier Nebenstelle, die die höchste Arbeitsgeschwindigkeit innerlalb
der Schleife hat, bestimmt.
SA 975 023 70Ö885/O81·
272824$
j Die Schleifenslgnalbedlngungen
Entsprechend den Pign. 4 und 1 werden Daten über die Schleife 11 seriell übermittelt. Die Schleife mag z. B. mit einem
Doppelachsialkabel aufgebaut sein. Bei Doppelachsialübertragung werden die Daten auf den beiden Leitern komplementär
übertragen, wobei der jev/eilige Signalpegel auf dem einen
Leiter invers zum Pegel auf dem anderen Leiter ist. Dies ist in Fig. 4 dargestellt. Die an die Kabel angeschlossenen Empfänger
sollen Differentialverstärker aufweisen. Die in einem bipolaren Pseudo-Ternärcode codierten Daten stellen jedes
Eins-Bit durch einen wechselnden positiven oder negativen Impuls dar. Dazu werden für alle Bits Zeitzelldauern vorgegeben.
Nullen werden durch Fehlen solcher Impulse dargestellt.
Um die Daten ordnungsgemäß takten und deserialisieren zu können,
müssen aus den Zeitinformationen der Datenbits Taktinformationen abgeleitet werden. Da innerhalb einer normalen Datenfolge
auch lange monotone Nullfolgen auftreten können, müssen in vorgegebenen Intervallen Synchronisierbits eingefügt werden.
So wird, wie bereits genannt, nach jeweils 8 Datenbits ein Synchronisierbit eingefügt.
Die Daten laufen nacheinander auf der Schleife mit dem höchstwertigsten
Bit des höchstwertigsten Bytes voran um. Jedes Datenfeld besteht aus 8 Bytes und wird als Binärfeld übermittelt
63 62
das mit 2 , 2 , ... mit abnehmender Potenz von 2 beginnt.
das mit 2 , 2 , ... mit abnehmender Potenz von 2 beginnt.
Die SchleifenUbertragungsanlage gem. Fig. 1 sieht Synchronieiermaßnahmen
vor. Diese Synchronisiermaßnahmen dienen zur Aufrechterhaltung genauen und stabilen Gleichlaufs während
des Betriebes und zur Wiedergewinnung des Gleichlaufs in einei
975 023 709885/0S1·
möglichst kurzen Zelt, wenn er einmal aufgrund von Störungen
! oder Unterbrechungen verlorengegangen sein sollte.
Gemäß der Erfindung werden zwei Arten von Synchronisier-Informationen auf der Schleife übertragen. Es handelt sich dabei un
die Bitsynchronisierung und die Rahmensynchronisierung, welche beide vorab erst herzustellen sind und des weiteren mittels einer zyklischen Redundanzcodeprüfung zu bestätigen sind.
Der Status "wirklicher Gleichlauf" ist einer von verschiedener Synchronisierzuständen, die noch im einzelnen beschrieben werden. Für den vorliegenden Zweck ist der "wirkliche Gleichlauf
eine notwendige Vorbedingung, bevor einer der Konverter 12, 13, 15, 17 Informationen auf die Schleife stellen kann. Wirklicher Gleichlauf muß auch seitens des Schleifenadapters 19
gefunden werden, bevor andere Informationen als Synchronisierrahmen auf der Schleife übertragen werden können.
Die Taktvorkehrungen in den einzelnen Konvertern und deren Bit- und Bytezähler müssen mit den über die Schleife einlaufenden Daten gleichlaufen, um einwandfrei empfangen, weitei
takten und übertragen zu können. Entsprechend der vorliegenden Erfindung überträgt ein Konverter, wenn er außer Tritt
fällt, nur noch Freirahmen. Wenn der Schleifenadapter in der Hauptstelle außer Tritt fällt oder wenn er solche Freirahmen
empfängt, sendet er nur noch Synchronisierrahmen aus. Diese Synchronisierrahmen laufen unabgeändert über die einzelnen
Konverter hindurch. Wenn dann ein außer Tritt gefallener Adapter/Konverter in einer Nebenstelle diese Synchronisierrahmen
empfängt, resynchronisiert er sein eigenes Taktsystem. Wenn dann wieder Gleichlauf gegeben ist, gibt der Konverter die
Synchronisierrahmen weiter. Sobald der Schleifenadapter in der Hauptstelle diese Synchronisierrahmen zurückempfängt,
sendet er weitere Informationen über die Schleife, um damit es dem vorbetroffenen Konverter zu ermöglichen, den wiedergewonnenen wirklichen Gleichlauf zu überprüfen. Danach er-
709885/061·
folgt wiederum Betrieb nach dem normalen vorgegebenen Betriebs ablauf.
Die Schleifensteuerung 7 in Zusammenarbeit mit dem Schleifenadapter
19 erzeugt gleichlange Rahmen mit 108 Bits. Die ersten beiden Bitpositionen kennzeichnen den Rahmensynchronisiercode
und definieren in Verbindung mit einem voranlaufenden Synchronisierbit den Beginn jedes einzelnen Rahmens. Die
Bitposition 2 definiert eine Unterbrechungsunterdrückung, Bit 3 behandelt die Verfügbarkeit und Bit 4 zeigt an, ob der betreffende
Rahmen frei oder belegt ist. Die Bits 5, 6 und 7 definieren die Funktionen des Rahmens als Kommando-, Lese/-Schreib-
oder Statusrahmen. Die nächsten 8 Bits enthalten die Rahmenadresse. Die folgenden 8 Bytes mit 64 Bits hinter der
Rahmenadresse sind Daten vorbehalten. Schließlich sind 16 Bits danach für einen zyklischen Redundanzprüfcode zur Fehlererkennung
vorgesehen. Dies sind bis dahin 96 Bits. Die Differenz zwischen 96 und 108 Bits dient der Unterbringung von
12 diskret verteilten Synchronisierbits. So folgt z. B. ein solches Synchronisierbit nach jedem Datenbyte zu 8 Bits.
Das erste Synchronisierbit steht bereits vor der Bitposition das zweite Synchronisierbit zwischen den Bits 7 und 8 usw.
Wie bereits erwähnt, werden die Synchronisierbits mit vorgegebenen Intervallen in die Datenfolge eingeblendet, um Taktinformationen
aus den Datenbits auch dann ableiten zu können, wenn z. B. eine längere Folge von Nullen im Datenfeld
vorkommt.
Vier Gleichlaufzustände können jeweils für die einzelnen
Nebenstellenadapter oder für die Schleifensteuerung der Hauptstelle gegeben sein. Diese sind "außer Gleichlauf" (Zustand A)
SA 975 O23 709865/0619
- vf-
"Bitgleichlauf" (Zustand B), "provisorischer Gleichlauf
(Zustand C), wenn Rahmen- und Bitgleichlauf gegeben ist, und wirklicher Gleichlauf" (Zustand D).
Die Haltung des wirklichen Gleichlaufs wird vermittels Überprüfung
der Rahmenbits zu Beginn aller Rahmen gewährleistet. Wenn eine falsche Rahmensynchronisierfolge erkennbar ist,
dann ist der Gleichlauf verlorengegangen und der nachfolgende Rahmen nicht benutzbar. Eine ordnungsgemäße zyklische Redundanzprüfung
am Ende dieses Rahmens stellt den wirklichen Gleichlauf wieder her. Wenn jedoch zwei aufeinanderfolgende
lange Rahmensynchronisierfolgen erkennbar sind, dann ist der provisorische Gleichlauf verlorengegangen und durch das Aufsuchen
dreier aufeinanderfolgender ordnungsgemäßer Rahmensynchronisierfolgen wiederzugewinnen. Der wirkliche Gleichlauf
ist auch dann verloren, wenn ein Freirahmen oder ein Synchronisierrahmen erkennbar ist. Wirklicher Gleichlauf ist
nur wiederherstellbar nach dem Erkennen eines ordnungsgemäßen Redundanzcodes nach vorangehend wiederhergestelltem provisorischem
Gleichlauf. Wenn wirklicher Gleichlauf erst wiedergewonnen ist, geht er auch bei Aufnahme inkorrekter Redundanzbits
nicht verloren.
Bitgleichlauf ist so lange gegeben, wie ununterbrochen Synchronisierbits
in jeder 9. Bitposition zu erkennen sind. Da der Verlust des Bitgleichlaufs die Schleifenfunktion unterbrechen
würde, ist die Bestätigung notwendig, daß der Bitgleichlauf tatsächlich verlorengegangen ist, bevor die Schleifensteuerung
7 oder ein Nebenstellenadapter in den Status A "außer Gleichlauf" versetzt wird.
Der Bitgleichlauf ist als verloren zu betrachten, wenn nach Verlust des "wirklichen Gleichlaufs" und des "provisorischen
Gleichlaufs" drei fehlende Synchronisierbits in irgend einer 12 Bytes langen Rahmenperiode zu erkennen sind. Nenn der Bit-
SA 975 O23 709885/051«
- 2Jf -
gleichlauf effektiv erst einmal verlorengegangen ist, dann
muß der betroffene Adapter den Datendurchlauf stoppen, Freirahmen übertragen, den Empfang von Synchronisierrahmen abwarten und dann Bitgleichlauf, provisorischen Gleichlauf und
wirklichen Gleichlauf wiederherstellen. Es ist zu beachten, daß die maximale Zeit für die Wiederherstellung wirklichen
Gleichlaufs innerhalb einer Schleife von der Schleifenlaufzeit abhängt und von der Zeit, die erforderlich ist, einen
Adapter zu synchronisieren. Die Dynamik der Gleichlaufzustände wird anhand des nachstehenden Beispiels erläutert.
Die Vorkehrungen zur Synchronisierung innerhalb der betrachteten Schleife sind so ausgelegt, daß nach einer Unterbrechung der Gleichlauf mit einer minimalen Verzögerung wiedergewinnbar ist. Wenn eine vorübergehende Unterbrechung der
Schleife durch einen Fehler im i-ten Adapter/Konverter angenommen wird, dann fällt sofort auch der nächstfolgende
(i+1)-te Adapter/Konverter außer Tritt. Dieser (i+1)-te Konverter überträgt dann Freirahmen ohne Informationen,
ausgenommen die Synchronisierbits bei jedem 9. Bit. Keine Rahmensynchronisierfolge wird jedoch übertragen. Infolgedessen verlieren auch der (i+2)-te, der (i+3)-te ... Adapter/Konverter den wirklichen Gleichlauf und den provisorischen Gleichlauf, behalten jedoch Bitgleichlauf bei. Wenn
ein Nebenstellenadapter/Konverter Bitgleichlauf hat, kann er jedoch alle Signale, die er empfängt, weiterübertragen;
auch dann, wenn ihm die Rahmenorientierung fehlt. Somit erreichen die Freirahmen ggf. die Hauptstelle. Der Schleifenadapter dort beginnt sofort mit der Übertragung von Synchronisierrahmen. Diese Synchronisierrahmen sind ebenfalls leer,
abgesehen von den eingefügten Rahmensynchronisierfolgen zu
Beginn jedes Rahmens. Der (i-j)-te, ..., (i-2)-te, (i-1)-te Adapter/Konverter in der Schleife empfangen diese Synchronisierrahmen und geben sie weiter, wobei sie im Bitgleichlauf mit dem Taktgeber in der Hauptstelle und in provisorischem Gleichlauf verbleiben. Sie verlieren jedoch den wirk-
70988B/0E19
- ΚΑ*
lichen Gleichlauf.
Nach Durchlauf des i-ten Adapter/Konverters erreichen die Synchronisierrahmen auch die weiter entfernten Adapter/Konverter. Dabei werden in allen diesen Adapter/Konvertern
deren Bitzähler konform mit den einlaufenden Synchronisierbits eingestellt. Der Nebenstellentaktgeber, der bis jetzt
freilaufend war, beginnt sich wieder, mit den einlaufenden Synchronisierbytes in Gleichlauf zu versetzen. Dies erfolgt
langsam genug, so daß sich die Taktgeber in den nachfolgenden Adapter/Konvertern ebenfalls einrichten können, ohne
den Bitgleichlauf zu verlieren. Wenn der (i+1)-te Nebenstellenadapter/Konverter schließlich im Gleichlauf mit den Synchronisierbits steht, nimmt er auch den Bitgleichlauf wieder
auf und gibt den empfangenen Synchronisierrahmen mit der darin enthaltenen Rahmensynchronisierfolge dem nächsten Nebenstellenadapter/Konverter welter. So erreicht der Synchronisierrahmen schließlich wieder die Schleifensteuerung und den
Schleifenadapter in der Hauptstelle. In der Zwischenzeit stellen alle Nebenstellenadapter/Konverter, die provisorischen
Gleichlauf verloren haben, ihre Bytezähler wieder ein, um in Gleichlauf mit den Rahmensynchronisierbits zu kommen, die den
Beginn der einzelnen Rahmen anzeigen, und dabei provisorischen Gleichlauf wieder-zu—gewinnen. Die Schleifensteuerung
und der Schleifenadapter senden nun ordnungsgemäße Redundanzprüfbits am Ende sämtlicher Rahmen aus, so daß alle Nebenstellenadapter/Konverter bestätigen können, daß sie wieder
wirklichen Gleichlauf haben. Sobald die Schleifensteuerung und der Schleifenadapter in der Hauptstelle wirklichen Gleichlauf bestätigen können, läuft der normale Betrieb weiter.
Entsprechend den Fign. 1, 2 und 3 löscht die Schleifensteuerung
nach dem Empfang von Freirahmen von der letzten Nebenstelle her ihren Bitzähler und läuft synchron mit den einlaufenden Synchronisierbits weiter. Solange die Schleifensteuerung diese
SA 975 O23 709885/0819
272824b
Freirahmen empfängt, paßt die Hauptstelle auf und löscht ihren Bitzähler abermals, wenn die einlaufenden Synchronisierbits
aufgrund der Zählerlöschungen in den in der Schleife vorangeordneten Nebenstellen ihre zeitliche Lage wechseln.
Nach Empfang einer Folge zeityerechter Synchronir.ierbits
betrachtet sich die Schleifcnstcuerung ordnungsgemäß im Gleichlauf und die zweite Stufe des Bitgleichlaufs, der
Zustand B, ist wieder gcyeben. Dabei v;ird die Ausgabe von
Synchronisierrahmen seitens der Schleifensteuerung nicht beeinflußt. Der Zustand B ist jedoch eine Vorbedingung für
die Erreichung des Zustandes provisorischer Gleichlauf. Wenn die Schleife den ersten Synchronisierrahmen an der Folge
nach einem der bekannten Synchronisierbits erkennt, löscht sie überall die Bytezähler. Uenn darauf zwei nachfolgende
Synchronisierrahmen 12 und 24 Bytes später erkannt werden, dann ist provisorischer Gleichlauf erreicht. Der provisorische
Gleichlauf in der Schleifensteuerung angekommen, kennzeichnet den Zustand, daß alle Nebenstellenadapter wieder Eitgleichlauf
erreicht haben.
Jetzt beginnen die Prüfgeneratoren 50, ihren Code zu erzeugen,
und fügen die ordnungsgemäßen Codeworte in die letzten beiden Bytes sämtlicher Rahmen ein. Da nunmehr alle Adapter Bitgleichlauf
und wahrscheinlich auch Rahmengleichlauf erreicht haben, laufen die Redundanzbits unverändert durch die Schleife
hindurch. Vienn die Schleifensteuerung die erste Redundanzinformation
empfängt und prüft, ist für sie wirklicher Gleichlauf gegeben und der normale Betrieb kann beginnen.
Wenn die Nebenstellenadapter eingeschaltet werden, laufen sie nichtsynchron und völlig frei.Das Sendeelement 31 erzeugt
nurmehr Freirahmen. Freirahmen bestehen aus lauter Nullen, außer den Synchronisierbits in jeder 9. Position:
100000000100000000100000000... . In diesen Freirahmen sind
keine Ramensynchronisierbits vorhanden.
SA 975 023
709885/0619
272824b
Die Nebenstellenadapter empfangen über die Schleife 11
nunmehr was kommt; so z. B. Lese- oder Schreibdaten. Die Adapter/Konverter-Kombination in den Nebenstellen tastet
die Schleife auf Synchronisier- oder Freirahmen ab. Sobald der Empfang von Synchronisierrahmen oder von Freirahmen festgestellt
wird, beginnt ein Synchronisierungsprozeß.
Beim Empfang von Freirahmen oder von Synchronisierrahmen löscht jeder Adapter seinen Bitzähler und beginnt, sich mit
den einlaufenden Synchronisierbits in Gleichlauf zu bringen. Solange Freirahmen empfangen werden, wird aufgepaßt und der
Bitzähler immer wieder gelöscht, solange die einlaufenden Synchronisierbits wegen der Löschung eines Zählers
in einem vorangehenden Nebenstellenadapter ihre zeitliche Lage verändern.
Wenn eine Reihe aufeinanderfolgender Synchronisierbits zeitgerecht einläuft, dann ist auch der Adapter/Konverter der
betrachteten Nebenstelle als im Bitgleichlauf befindlich zu betrachten. Die betroffene Nebenstelle kann nunmehr in Durchlaufbetrieb
gehen, wobei alle einlaufenden Bits über den Ausgang weitergegeben und keine Freirahmen mehr eingefügt
werden. Solange Synchronisierrahmen empfangen werden, können deren Rahmensynchronisierbits weitergegeben werden, so daß
auch die nachfolgenden Nebenstellen in der Schleife provisorischen Gleichlauf annehmen können.
Der Adapter/Konverter der einzelnen Nebenstellen löscht seinen Bytezähler, um in Übereinstimmung mit dem ersten Rahmen zu
kommen, und prüft jeweils auf zwei zusätzliche Synchronisierrahmenfolgen, die 12 bzw. 24 Bytes später einlaufen. Der provisorische
Gleichlauf ist dann gegeben, wenn Bitgleichlauf herrscht und drei aufeinanderfolgende Rahmensynchronisierfolger
zeitgerecht erkannt werden. Der provisorische Gleichlauf ist die dritte Stufe des Gleichlaufs, der auch als Status C bezeichnet
wurde.
SA-9T5-O23 -7o988 —"j—
SA-9T5-O23 -7o988 —"j—
272824b
- 2If -
Wenn provisorischer Gleichlauf erreicht ist, prüft üer zyklische
,"ectundanzpri'. f er 34 t'iie einlaufenden Redundanzprüf informationen
am iJnde eier einzelnen Kahiaen. I7enn die Schleifen-Steuerung
drei Synchronisierrahmen empfängt, hat auch sie mit
Sicherheit vorläufiger Gleichlauf und beginnt oie übertragung
von nahmen mit gültiger Liedundani'.prüiinrormatLon. Sobald cücse
Redundanzprüf Information ordnungsgemäß in O^x^ einzelnen uohenstellen
erkannt v/ird, ist v;irklichor Gleichlauf \xv 1 die >ioreitschaft
für normalen betrieb gegeben.
Bis hierher wurde uer allgemeine /aifbau und uie l'unktionrn
der Schleifenanlage 1 im Zusammenhang mit einigen nigenschaf■■
ten der Schleifensynchronisierung beschrieben. Die nun folgenden Abschnitte beschreiben in Kinzcvlhei ten die Funktionen
der Schleifenanlage ganz speziell im Hinblick auf die Eandbreitenzuteilung,
auf die Schleifensteuerung, die 'Tebens te;llenadanter
und die Synchronisierung. Dazu ist v/iederun auf der
einen Seite eine Betrachtung der !lahmen, der Rahmen ad ros nierung
und der Verfügbarkeit erforderlich und auf der anderen Seite die Art und Weise der Erkennung von Gleichlaufstörungsbedingungen
anhand der Synchronisierbitfolgen. Die Schleifenanlage 1 arbeitet mit einem sich selbst regulierenden Bandbreitenzuteilungsablauf.
Jeder einzelne liebenstellenadapter reguliert seine eigenen Bandbreitenanforderungen und belegt
jeweils eine maximale Durchschnittsbandbreite, die der normalen Batenfoigegeschwindigkeit der betrachteten nebenstelle
angepaßt ist. Wenn die normale Datenfolgegeschwindigkeit nicht durch physikalische oder elektronische Gegebenheiten bestimmt
ist, dann v/ird einfach eine maximale Datenfolgocreschwindigkeit
vorgegeben, die nicht überschritten werden darf.
Die Schleifensteuerung 7 arbeitet auf der Grundlage von Anforderungen
und Antworten mit der Möglichkeit, neue Operationen nur dann einzuleiten, v/enn noch ausreichend freie
SA 975 °23 709885/0619
272824b
Bandbreite zur Verfügung steht. Die DVM reguliert die Zuordnung der Bandbreiten innerhalb der Schleifenanlage 1 unter Aufruf von Lese/Schreiboperationen mit angepaßten Datenfolgefrequenzen, die die Schleifenkapazität nicht überschreiten.
Der Betriebsablauf in den Nebenstellenadaptern und in der Schleifensteuerung der Hauptstelle definiert dabei genau
die Antworten, die bei der jeweils empfangenen Rahmenart zu geben sind.
Wenn ein Nebenstellenadapter einen Leerrahmen empfängt, dann sendet er eine der folgenden Rahmenarten ab: Lesen, Schreibanforderung, Nebenstellenstatusrahmen oder Leerrahmen. Als
Antwort auf einen belegten (Lese- oder Schreib-) Rahmen, dessen Adresse nicht mit der eigenen Nebenstellenadresse
übereinstimmt, reagiert der Adapter mit unveränderter Weitergabe. Wenn jedoch der Adapter einen belegten Rahmen als
Adressat aufnimmt, nimmt er diesen Rahmen an und schickt entweder einen Anforderungs- oder einen Leerrahmen weiter. Angenommen, daß der Adapter einen Frei/Synchronisierrahmen empfängt, dann wird dieser Rahmen weitergegeben, vorausgesetzt,
daß der Adapter Bitgleichlauf aufweist. Wenn der Adapter keinen Bitgleichlauf hat, schickt er nur Freirahmen weiter.
Wenn die Schleifensteuerung 7 einen Leerrahmen aufnimmt, schickt sie einen Kommando- oder einen Leerrahmen weiter.
Wenn sie einen Leserahmen empfängt, schickt sie einen Leerrahmen weiter. Wenn sie einen Statusrahmen empfängt, schickt
sie einen Kommando- oder einen Leerrahmen weiter. Als Antwort auf einen Anforderungsrahmen sendet sie einen Schreibrahmen.
Als Antwort auf einen Freirahmen oder, wenn ihr eigener Taktoszillator 27 außer Tritt geraten sein sollte, schickt sie
nur Synchronisierrahmen ab. Wenn der Taktoszillator 27 jedoch
Gleichlauf hat, dann werden einfach Leerrahmen weitergesandt.
SA975023 709885/061«
27282Ab
3a
Die Schleifensteuerung 7 überträgt ununterbrochen Rahmen über
die Schleife 11, die Rahmen- und Bitsynchronisierinformationen und eine ordnungsgemäße Redundanzprüfinformation enthalten.
Der Dateninhalt der Rahmen wird ebenfalls durch die Schleifensteuerung geregelt. Die Schleifensteuerung 7 empfängt alle
seitens der Nebenstellenadapter ausgesandten Rahmen und prüft die selbst ausgesandten Rahmen daraufhin, ob sie unverändert
zurückkehren; dabei lassen sich anstehende Probleme in den Nebenstellenadaptern erkennen. Vorzugsweise sollten die Konverter so konstruiert sein, daß sie Bitflattern ausblenden.
Die Nebenstellenadapter können Rahmen abschicken, wenn sie gelesene Daten, Schreibanforderungen oder Statusinformationen
an die Hauptstelle zu senden haben. Dazu lassen sich ausschließlich Leerrahmen verwenden oder an die betreffende
Nebenstelle selbst adressierte belegte Rahmen. Wenn ein Nebenstellenadapter selbst nichts an die Hauptstelle zu senden hat und er einen belegten an ihn adressierten Rahmen
empfängt, dann wandelt der Nebenstellenadapter den belegten Rahmen einfach in leer um und fügt eine richtige Redundanzprüfinformation an, die für den gesamten Rahmen gilt.
Verständlicherweise ist der Schleifenbetriebsablauf bei der Bandbreitenzuteilung hauptsächlich vom Inhalt der in der
Schleife umlaufenden Rahmen abhängig. Dazu bezieht sich der folgende Beschreibungsteil auf die Schleifensteuerung 7
und die Nebenstellenadapter 9 als Kernpunkte, in denen der Schleifenbetriebsablauf abgewickelt wird. Die einzigen Zeiträume, in denen die Schleifensteuerung und die Nebenstellen-
adapter nicht den Schleifenbetrieb logisch kontrollieren, : sind Zeitspannen zur Übertragung von Synchronisierfolgen,
j wobei die Synchronisiermittel des Gesamtgeräts die Leitung
übernehmen.
709885/0619
27282Ab
- y£ 33
Entsprechend der Flg. 1 Überträgt die Schleifensteuerung über
die Schleife Rahmen, die sich an die einlaufenden Rahmen anlehnen. Bei einer vorgegebenen internen Verzögerung der
Schleifensteuerung 7 besteht ein Eins-zu-Eins-Verhältnis
zwischen einlaufenden und auslaufenden Rahmen. Die Schleifensteuerung hat die vorrangige Leitung über die auslaufenden
Rahmen nur dann, wenn sie Rahmen empfängt, die keine Bandbreite benötigen, wie z. B. Leer- oder Statusrahmen. Sobald
die Schleifensteuerung einen von einem Nebenstellenadapter ausgehenden Rahmen empfängt, wie z. B. eine Schreibanforderung oder einen Leserahmen, hängt der darauf ausgegebene
Rahmen streng vom vorgeschriebenen Betriebsablauf ab. Die durcii die Schleifensteuerung vorrangig ausgeübte Leitung besteht aus der Übertragung von Kommandorahmen, die in den
Nebenstellen Funktionen auslösen sollen. Wenn keine Kommandos zu übertragen sind, gibt die Schleifensteuerung Leerrahmen aus. Jeder seitens der Schleifensteuerung empfangene
Leserahmen führt mit sich die Anforderung für einen Leerrahmen zu. Damit wird die erforderliche Bandbreite für die
Fortsetzung des Lesebetriebes aufrechterhalten. Dabei ist in flexibler Weise die Benutzung des Rahmens durch andere Nebenstellen möglich, wenn der anfordernde Nebenstellenadapter
den Rahmen selbst nicht benutzt. Wenn jeder Nebenstellenadapter seine Bandbreitenzuteilung sauber einhält, bleiben noch
genügend Leerrahmen zur Benutzung übrig. Bei jeder Schreibanforderung wird ein entsprechender Schreibrahmen übertragen;
auf jeden Statusrahmen wird ein Kommando- oder ein Leerrahmen übermittelt. Wenn ein Schreib- oder ein Kommandorahmen zur
Schleifensteuerung zurückkommt, der nicht durch Entladung verändert worden ist, bedeutet dies, daß der adressierte
Nebenstellenadapter den Rahmen nicht angenommen hat.
und Weiterverwendung der Adapterrahmen
Ein Nebenstellenadapter kann einen Rahmen nur dann belegen, SA975023 709885/0619
Γ/28246
wenn ein einlaufender Rahmen leer ist oder wenn ein einlaufender Rahmen belegt und an den Adapter selbst adressiert
ist. Im ersten Falle kann der Adapter Lese-, Status- oder Schreibanforderungsrahmen absenden. Wenn ein Adapter einen
belegten, an ihn selbst adressierten Rahmen aufnimmt und sich der Adapter im Schreibbetrieb befindet, kann er eine
Schreibanforderung über den empfangenen Rahmen weitergeben oder er muß den aufgenommenen Rahmen auf leer umwandeln.
Nach einer Leerstellung ist der Inhalt des Rahmens uninteressant. Eine Rahmenbenutzung ist immer nur dann gegeben, wenn
ein Nebenstellenadapter den Inhalt eines einlaufenden Rahmens abändert.
Unter Betrachtung der Fig. 3 wird nunmehr die Funktionsweise des Nebenstellenadapter-Lesebetriebsablaufs erläutert. Der
Lesebetriebsablauf ist der einfachere der Lese- oder Schreibbetriebsablaufe. Der bei Schreiboperationen zu benutzende
Datenpufferraum in den Nebenstellenadaptern ist mehr als ausreichend für die Anforderungen bei Lesebetrieb.
Die Kombination von Nebenstellenadapter 9 und Konverter 13 akkumuliert Daten, die von der angeschlossenen Speichereinheit
3 ankommen, bis insgesamt 8 Bytes oder ein Rahmenwort von Daten ansteht. Dann sucht der Adapter die über die Schleife einlaufenden Rahmen daraufhin ab, bis sie einen Leerrahmen findet.
Beim Suchen nach einem solchen Leerrahmen hat die Adapter/ Konverterkombination streng darauf zu achten, daß auch ein
wirklich verfügbarer Rahmen gefunden wird. Dazu werden die beiden Bits 3 und 4 im Rahmenformat auf Einsen überwacht. Wenn
ein verfügbarer Lerrahmen erkannt wird, wandelt der Adapter diesen auf belegt um, indem das Bit 4 auf Null gestellt wird
und das Kennzeichen für Lesebetrieb in die Bitpositionen 5, 6 und 7 mit daran anschließender Nebenstellenadapteradresse
in die Bitpositionen 8 bis 15 eingesetzt wird. Danach werden
SA975023 709885/0619
272824b
3S
dann 8 Datenbytes in die Folge eingefügt, wobei sich das erste Byte in den Bitpositionen 16 bis 23 wiederfindet usw. Wie
bereits angegeben wurde, werden die Daten mit ihrer höchsten Bitstelle des höchsten Bytes voran in aufeinanderfolgender
absteigender Reihenfolge Übertragen. Wenn die 8 Datenbytes durch sind, werden zwei Bytes vom Redundanzprüfgenerator 50
angefügt. Es kann vorkommen, daß beim Anstehen eines vollständig bereitgestellten Datenrahmens in einem Nebenstellenadapter die Schleife noch besetzt ist und kein Leerrahmen sofort
verfügbar ist. Der Nebenstellenadapter fährt dann fort, gelesene Daten zu akkumulieren, bis ein leerer Rahmen einläuft.
Wenn bis dahin schon zwei oder mehr Rahmen akkumuliert worden sind, dann kann der Adapter sämtliche einlaufenden
Leerrahmen zur Datensendung benutzen, wobei selbstverständlich auch aufeinanderfolgende Rahmen belegt werden können.
Anhand der Fig. 3 soll auch nunmehr der Schreibetriebsablauf für die Nebenstellen erläutert werden. Wenn ein Nebenstellenadapter in Schreibetrieb übergeht, muß er zuerst eine
Schreibrahmenanforderung für jeden einzelnen erwünschten Schreibrahmen übertragen. Da bei den meisten Speichereinheiten, das Schreiben zu einer durch die Eigenheiten der
Einheit bestimmten Zeit beginnen und ebenfalls mit einer durch die Einheit bestimmten Folgegeschwindigkeit ablaufen
muß, sollen im Nebenstellenadapter bereits Schreibdaten vorliegen, wenn sie benötigt werden. Der Adapter fordert dazu
im voraus Daten an. Der Schreibbetriebsablauf besteht aus einer Folge von Ereignissen und Entscheidungen, die im Adapter darüber zu treffen sind, ob Schreibanforderungen übertragen werden unter Sicherstellung, daß Schreibdaten immer
rechtzeitig zur Verfügung stehen, wenn sie benötigt werden.
Der Betriebsablauf zur Anforderungserzeugung während einer laufenden Schreiboperation ist ähnlich dem Lesebetriebsab-
SA'75023 709885/0619
r, ι
/2824b
lauf, indem immer dann eine Anforderung abgegeben wird,
wenn ein Rahmen von 0 Datenbytes geschrieben ist. Der Betriebsablauf sorgt dafür, daß der Adapter mit der normalen
Folgegeschwindigkeit der angeschlossenen Einheit Anforderungen nacheinanderfolgend erzeugt. Wenn ein Leerrahmen oder
ein an die Nebenstelle gerichteter Schreibrahmen nicht nach spätestens zwei oder mehr Anforderungen gefunden wird, kann
die Nebenstelle aufeinanderfolgende verfügbare Rahmen belegen, um dem anstehenden Bedarf zu genügen und nominale Pufferausnutzung
zu gewährleisten.
Die Einleitungsroutine beinhaltet die Aussendung von genügend Schreibanforderungen zur Füllung des Datenpuffers im
Nebenstellenadapter, bevor das eigentliche Datenschreiben beginnt. Die Größe des vorhandenen Datenpuffers hängt von
Faktoren ab einschließlich der maximalen Schleifenlaufzeit, die aus der Zeit besteht zwischen einer Schreibanforderung
und dem Empfang der benötigten Daten, der Zeit bis zum Auffinden eines entsprechenden Rahmens zur Übertragung der
Schreibanforderung und der Zeitverzögerung, die innerhalb des Nebenstellenadapters für die zu schreibenden Daten nach
deren Empfang innerhalb eines Rahmens gegeben ist.
Da für den Betriebsablauf bei Anforderungen wiederum die Eins-zu-Eins-Antwort in der Schleifensteuerung gilt, ergibt
sich eine unveränderbare Schleifenlaufzeit; ein Nebenstellenadapter
mit hochentwickelter Verarbeitungsmöglichkeit kann einen kleineren Puffer benötigen, indem Daten nur entsprechend
der Schleifenlaufzeit vorab angefordert werden. Dann ist die Puffergröße nicht auch für die Schleifenlaufzeit
auszulegen. Der Puffer muß nur groß genug sein, eine maximale Verzögerungszeit zu gewähren, bevor ein Rahmen zur Absendung
einer Anforderung gefunden wird. Die Schleifenlaufzeit läßt sich ermitteln unter Aussendung einer ersten j
Schreibanforderung, nachdem ein Schreibkommando empfangen i
SA975023 709885/0619
27282Ab
j
3"?
3"?
wurde, und Messung der Zeit, die verstreicht, bis ein entsprechender
Schreibrahmen ankommt.
An dieser Stelle soll auf die Wichtigkeit der Kleinhaltung der Puffergröße hingewiesen werden. Die Datenspeicherung
in Speichereinheiten mit direktem Zugriff wird normalerweise mittels Blöcken durchgeführt, zwischen denen jeweils ein Spalt
liegt. Um den Betrieb mit aufeinanderfolgenden Blöcken durchzuführen, sind innerhalb der Spalte noch gewisse weitere
Funktionen durchzuführen. Da jeder Spalt verschlissene Speicherkapazität bedeutet, die von der Gesamtkapazität zu
subtrahieren ist, sollten diese Spalte so schmal wie möglich gehalten werden. Bei einer Schreiboperation ist es nach
der Abwicklung eines Blocks erforderlich, ein neues Schrtibkommando
für das Schreiben des nächsten Blocks und für die Anforderung und den Empfang von Daten zur Füllung des Puffers
innerhalb der Spaltzeit aufzunehmen, bevor das Schreiben beginnen kann.
In den folgenden Abschnitten wird insbesondere die Steuerungslogik und der Informationsdatenfluß von der Schleifensteuerung
über die Schleife zu den Speichereinheiten unter spezieller Bezugnahme auf den Schleifenadapter 19 und einen typischen
Konverter 13 behandelt.
Anhand der Fign. 2 und 1 ist gezeigt, daß der Schleifenadapter 19 mit der Schleifensteuerung 7 über Datenwege 2 und 4
und einen Steuerweg 73 gekoppelt ist. Der Schleifenadapter eapfSngt die seriell über die ankönnende Schleife 11 einlaufenden
Datensignale und bildet für diese einen Abschluß.
/und
Der Adapter verstärkt ' taktet die Signale und deserialisiert sie im Empfangselement 21 zwecks Weiterübertragung zur Schleifensteuerung in deren ankommenden Schleifenpuffer 39
Der Adapter verstärkt ' taktet die Signale und deserialisiert sie im Empfangselement 21 zwecks Weiterübertragung zur Schleifensteuerung in deren ankommenden Schleifenpuffer 39
SA975°" 709885/0619
über den Weg 4. Der Adapter nimmt des weiteren die auslaufenden Daten von der Schielfensteuerung über den Weg 2 auf und
serialisiert diese Daten Im Sendeelement 31 zwecks Übertragung über die Schleife. Der Adapter enthält Schaltkreise zur
Prüfung des zyklischen Redundanzcodes jedes einlaufenden Rahmens und zur Erzeugung zyklischer Redundanzinformationen für
sämtliche auslaufenden Rahmen. Redundanzfehler, die der Adapter entdeckt, sowie auch andere Geräte- oder Datenanomalien
werden der Schleifensteuerung über den Steuerweg 73 mitgeteilt. Die Schleifensteuerung enthält einen örtlichen Speicher 55,
welcher empfangene Daten vom Puffer 39 über den Weg 49 aufnehmen und über den Weg 69 zu sendende Daten zum Puffer 71
übertragen kann. Dieser örtliche Speicher kann in seiner Größe so ausgelegt werden, daß er zusätzlich zu zu puffernden Daten
auch Mlkroprograinmfolgen speichern kann. Das Verarbeitungsund Steuerelement 45 ist das Kernstück der Steuerung und der
Datenwegverbindung für Datenbewegungen in den und aus dem Hauptspeicher 5 über den Weg 6 sowie aus dem und in den örtlichen Speicher 55 über den Weg 63 und den Weg 53 mit dem Register 51.
Das Element 45 kann entweder eine komplette Folgeverarbeitungsmaschine für sich selbst sein oder aber auch ein spelcherprogrammabhängiges Steuergerät. Im zweiten Falle kann die Organisation des örtlichen Speichers neben dem Steuergerät für die
Durchführung üblicher Datenverarbeitungstechnik ausgelegt sein, wie dies z. B. von Montgomery Phister in "Logical Design
of Digital Computers", John Wiley ft Sons, New York, 1958, beschrieben wurde.
Die Adressierung der Speicherplätze im örtlichen Speicher 55
erfolgt per Referenzangabe plus Versatz. Die Referenzangabe wird von der vorgesehenen Speichereinheit zur Verfügung gestellt und der Versatz mittels einer im Element 45 gegebenen
Anzeige. Ein über die Schleife ankommender und in den Puffer
SA 975 023 709885/0619
? 7 2 8 2 4
?9
39 einlaufender Rahmen umfaßt in seiner Adresse einen Teil, der die Speichereinheit bezeichnet. Diese Bezeichnung wird in
das Adreßregister 67 überführt. Die genannte Anzeige wird vom Element 45 direkt über den Weg 63 übertragen. Die Anzeige erfolgt
mittels eines Tabellenauslesens im Element 45 entsprechend einer Adreßbezeichnung aus dem im Puffer 39 gespeicherten
Rahmen; die Übermittlung erfolgt über den Weg 43. Es ist zu beachten, daß aus dem Puffer 39 in den örtlichen Speicher
einzuschreibende Daten über den Weg 49 zum Schreibregister 57 übermittelt werden. Vom örtlichen Speicher über dessen
Leseregister 59 zum Puffer 71 auslaufende Daten enthalten eine Nebenstellenadresse, die dem Puffer entweder vom Register
65 oder vom ankommenden Schleifenpuffer 39 mitgeteilt wird. Solche Adreßdaten für abgehende Rahmen treten nur auf
Kommandos auf, d. h., wenn eine Nebenstelle eine Lese- oder eine Schreiboperation ausführen soll, oder wenn eine Nebenstelle
einen zugeordneten Leerrahmen im Falle einer Schreibanforderung verlangt. Im Falle eines Kommandos wird die Nebenstellenadresse
seitens der DVM angegeben und dem Adreßregister 65 vom Element 45 mitgeteilt. Im Falle einer Schreibanforderung
wird die im ankommenden Schleifenpuffer 39 empfangene Adresse direkt zum abgehenden Schleifenpuffer 71 weiterübertragen.
Das Register 51 arbeitet auch als Instruktionsregister, wenn das Element 45 als speicherprogrammabhängiges
Steuergerät arbeiten soll.
Der Adapter 19 enthält auch die Gleichlaufsteuerlogik zur
Durchführung der bereits beschriebenen Gleichlaufsteuerung. Während zwei Arten von Synchronisierinformationen über die
Schleife übertragen werden, nämlich die Bitsynchronisierung und die Rahmensynchronisierung, müssen diese beiden Gleichlauf*
bedingungen erst angenommen und mit einer Redundanzprüfinformation bestätigt werden, bevor der "wirkliche Gleichlauf" erreichbar ist. Der wirkliche Gleichlauf ist eine Vorbedingung,
die gegeben sein muß, bevor irgendeiner der Konverter 12, 13, 15, 17 und der Schleifenadapter 19 Informationen über
SA975023 709885/0619
27282Ab
die Schleife durchgeben können.
Bei Betrachtung der Fign. 2 und 3 wird es klar, daß das Empfangselement 21, das Folgeelement 25 und das Sendeelement 31
des Schleifenadapters 19 im wesentlichen dieselben Einzelelemente enthalten müssen, die auch im Konverter 13 gemäß Fig.
zu finden sind. In der nachfolgenden Beschreibung der Erlangung der Anfangssynchronisierung wird auf die Elemente in Fig.
3 Bezug genommen, die den gleichen Elementen in Fig. 2 (dort nicht im einzelnen dargestellt) entsprechen.
In Fig. 3 ist ein Datenflußschaltbild für die Konverter 12,
13, 15, 17 und, mit Einschränkung, für den Schleifenadapter 19 dargestellt. Die Konverter und der Schleifenadapter sind
also in drei Elemente aufteilbar. Diese sind das Empfangselement 21, das Folgeelement 25 und das Sendeelement 31.
Das Empfangselement überträgt Informationen von der Schleife 11 über den Nebenstellenadapter 9 zwecks Aufzeichnung in der
angeschlossenen Speichereinheit 3. Das Sendeelement 31 Überträgt Informationen von der angeschlossenen Speichereinheit
über den Adapter zur Übermittlung über die Schleife 11. Das Folgeelement 25 hält die erforderlichen Taktsteuerungen aufrecht zwecks Ablaufsteuerung der einzelnen Detektoren und
Register in den Konvertern unter Steuerung durch den Nebenstellenadapter .
Das ankommende Stück der Schleife 11 endet im Datentaktgeber 22. Dieser spricht auf die Vorderflanke der einzelnen Datenbits an, um daraus den Pegel eines symmetrischen Taktsignals
abzuleiten. Immer dann, wenn ein Datenbit im Taktgeber 22 einläuft, wird ein zunehmendes oder abnehmendes Frequenzsignal
erzeugt in Abhängigkeit von der Phasenrelation zwischen dem einlaufenden Datensignal verglichen mit der Phase des örtlichen phasensteuerbaren Taktoszillators 27.
975 023 7Q9885/0S19
272824b
- AO-M
Die Taktsteuerung 38 dient zur Abgabe von Taktsignalen, die die
Funktionen des Konverters oder Schleifenadapters bestimmen. Während in den Konvertern sowohl das Empfangs- als auch das
Sendeelement mittels des phasensteuerbaren Oszillators 27 getaktet werden, wird im Schleifenadapter nur das Empfangselement durch diesen Oszillator getaktet. Das Sendeelement des
Schleifenadapters wird durch einen stabilen Hauptoszillator, vorzugsweise durch einen Kristalloszillator, gesteuert.
Bit/Byte-Zähler im Folgeelement 25 bestimmen, welches der 6 Zwei-Bytepaare der einzelnen Rahmen im Konverter zu berücksichtigen ist, und geben Zeitmaße an für die Datenübertragung zum und vom Nebenstellenadapter, zur Identifizierung
der Rahmensteuerbytes und zur Identifizierung der zyklischen Redundanzprüfbytes.
Solange der Konverter noch nicht mit den einlaufenden Daten synchron läuft, laufen die Bit/Byte-Zähler im Takte des noch
freilaufenden phasensteuerbaren Oszillators. Wenn ein Synchronisierbit erkannt wird, dann wird der Bitzählerteil des
Folgeelements 25 gelöscht, um in Übereinstimmung mit dem Synchronisierbit zu kommen.
Der Deserialisierer 24 verbindet den Ausgang des Datentaktgebers 22 mit dem Paritätsgenerator 26, dem Empfangsregister
30, dem Gleichlaufdetektor 32 und dem zyklischen Redundanzprüfer 34, die sämtlich parallel liegen. Der Deserialisierer
besteht aus einem Bitakkumulator, der wortweise die Bits der einzelnen Bytes in das Empfangsregister 30 überstellt. Die
Steuerung des Einschiebens und Ubergebens wird mittels Zeitsignalen vom Folgeelement 25 ausgeführt.
Beim Empfangsregister 3O handelt es sich um einen 18-Bitpuffer mit paarigem Verrieglungstriggeraufbau; es nimmt jeweils
zwei Datenbytes einschließlich Paritätsinformation auf zwecks
SA 975 023
709885/0619
übertragung der Daten zwischen dem Konverter und dem Adapter.
Es dient auch als Zwischenspeicher für Schleifendaten, währenddem der Adapter ggf. über die Abänderung der auslaufenden
Daten entscheidet.
Das erste deserialisierte Datenbyte wird vom Deserialisierer 24 in die erste Hälfte des Empfangsregisters 30 über den Weg
28 übertragen. Das zweite Byte wird dann im Deserialisierer akkumuliert und in die zweite Hälfte des Empfangsregisters
übertragen. Zu beachten ist, daß der Paritätsgenerator 26 auch mit dem Deserialisiererausgang verbunden ist. Für jedes
der beiden Bytes wird eine ungeradzahlige Paritätsinformation erzeugt und in die entsprechende Position im Empfangsregister
eingegeben.
Jeder Konverter enthält zwei Sätze zyklischer Redundanzprüfkreise. Einen Satz zur Prüfung der einlaufenden Rahmen und
einen zweiten zur Erzeugung des Redundanzprüfcodes der auslaufenden Rahmen, die vom betroffenen Konverter ausgehen. Es gibt
nach dem Stande der Technik zahlreiche Verfahren zur Erzeugung und Überprüfung der zyklischen Redundanzinformationen, parallel
oder auch seriell arbeitende, wobei bekannterweise geeignete Divisionspolynome verwendet werden.
Der Redundanzprüfer beginnt unter Blockierung seiner Rückkopplungskreise während der Eingabe der ersten beiden Bytes jedes
Rahmens. Dann wird die Redundanzinformation mit dem höchstwertigsten Polynomkoeffizienten voran übertragen. Die Redundanzprüf information bezieht sich auf alle Bits jedes Rahmens;
ausgenommen jedoch jedes 9. Synchronisierbit. Die zu den Redundanzinformationen gehörenden Bits hängen dem Datenfeld
jedes einzelnen Rahmens unmittelbar an.
Das Senderegister 46 wird über die beiden Wege 4 und 2 gespeist. Es handelt sich bei ihm um einen 18-Bitpuffer; er enthält ebenfalls zwei Datenbytes plus Paritätsinformation zur
SA975023 709885/0S19
'"kl
übertragung von Daten zwischen dem Adapter und dem Konverter
oder auch zur Weiterübertragung über die Schleife empfangener Daten vom Empfangsregister. Beiläufig mag genannt werden, daß
der Schleifenadapter keine direkte Verbindung von seinem Empfangsregister zu seinem Senderegister wie die Konverter aufweist.
Die Bit/Byte-Zähler und die Gleichlaufsteuerung steuern die Funktionen des Konverters. Die Zähler und die Gleichlaufsteuerung regeln den Ablauf und die Folge sämtlicher Operationen.
Die Bytezählung kennzeichnet jeweils das Bytepaar, das aus dem einlaufenden Rahmen decodiert wird. Die Bytezählung dient
zur Durchsteuerung von Schreibdaten über den Weg 4 und von Lesedaten, Statusdaten und Schreibanforderungen über den Weg 2
in das Register 46.
Der Paritätsprüfer 44 ist eine der drei vom Senderegister 46 über den Weg 48 gespeisten Einheiten. Er prüft auf ungeradzahlige Parität jeweils eines Bytes während der Eingabe von
Daten in den Serialisierer 52 und den Prüfgenerator 50. Ein
durch den Paritätsprüfer 44 erkannter Paritatsfehler schaltet
die Fehlerleitung 42 zum Adapter ein, wenn ein Paritatsfehler
in den seitens des Adapters aufgenommenen Daten erkennbar ist.
Der Serialisierer 52 hat die Aufgabe, jeweils ein Byte paralleler Daten aufzunehmen und daraus entsprechende serialisierte
Daten zu erzeugen. Die Serialisierung und das Laden des Serialisierers 52 wird durch einen Ausgangszähler des Folgeelements
25 gesteuert.
Der Ausgang des Serialisierers 52 wiederum speist den Codierer
54 und den Schleifentreiber 56. Sowohl der Codierer 54 als auch der Datentaktgeber 22 mit dem darin enthaltenen Decodierer kann beliebiger Art sein, die zur Aufnahme und Weitergabe
von Signalen über die Schleife 11 geeignet ist.
SA 975 O23 7 0 9 8 8 B / 0 6 1 9
27282Ab
Wenn ein einlaufender Rahmen nicht an die betreffende Nebenstelle adressiert ist, sollte er so schnell wie möglich über
die Schleife 11 weiterübertragen werden. Aus diesem Grunde ist der Weg 4 als direkte Verbindung vom Empfangsregister 30 zum
Senderegister 46 vorgesehen. Wenn jedoch der Gleichlaufdetektor 32 einen plötzlichen Gleichlaufausfall erkennt, wird
ein normalerweise geschlossener Schalter im Weg 48 durch Einschaltung eines Signals über den Weg 85 geöffnet. Wenn der
Gleichlauf normal wiedergefunden worden ist, dann sind die Daten vom Deserialisierer 24 wieder in Phase mit dem phasensteuerbaren
Oszillator 27 und der Taktsteuerung 38; daraufhin wird der Schalter wieder ausgeschaltet und der Weg 48 nicht
weiter unterbrochen.
Die Taktsteuerung 38 besteht aus einem Verteilungsnetz für Taktimpulse. In geeigneter Weise dient dazu der phasensteuerbare
Oszillator 27 als örtliches Zeitbezugsmaß. Signale von der Taktsteuerung 38 werden zu allen Registern ausgegeben
und steuern dabei den Zeitablauf aller Datenbewegungen. Gleichlauf zwischen dem Deserialisierer 24 und dem Serialisierer
52 wird mittels Impulsen über zwei Wege 83 von der Taktsteuerung 38 aufrechterhalten.
Der gleichlauflose Zustand wird erstmals eingenommen, wenn die
Netzspannung und die Löschleitungen in den einzelnen Adaptern eingeschaltet werden. Des weiteren wird dieser Zustand eingenommen,
wenn bei Bitgleichlauf oder provisorischem Gleichlauf drei Synchronisierbits in irgendeinem der 12 Bytes langen
Rahmen fehlen. Der gleichlauflose Zustand unterbricht den normalen Betrieb der Schleife unter Einfügung von Freirahmen
seitens der Konverter und unter Einfügung von Synchronisierrahmen seitens des Schleifenadapters, wobei diese Rahmen
übertragen werden, was auch ankommt. Es möge daran er-
SA 975 O23 709885/0619
ks
Innert werden, daß Freirahmen (neben den Synchronisierbits
in jeder 9. Position) lauter Nullen enthalten. Vor Erreichen des Gleichlaufs zwischen einlaufenden Synchronisierbits und
dem phasensteuerbaren Oszillator 27 muß der Schleifenadapter 19 feststellen, ob er Synchronisierrahmen oder Freirahmen
empfängt. Es ist auch daran zu denken, daß Synchronisierrahmen den Freirahmen ähnlich sind, ausgenommen jedoch, was den Zusatz
eines Rahmenbits bei jedem 12. Synchronisierbit betrifft. Diese Rahmenart wird seitens des Schleifenadapters bei Gleichlaufverlust übertragen oder wenn er Freirahmen empfängt.
Wenn der Schleifenadapter 19 den Zustand A1, d. h. das Suchen
nach Freirahmen, eingenommen hat, sucht er im wesentlichen nach Freirahmen oder Synchronisierrahmen. Dazu werden alle
Daten in den Deserialsisierer 24 eingeschoben und auf die richtige Zahl aufeinanderfolgender Nullen zwischen den Synchronisierbits mittels des Gleichlaufdetektors 32 überprüft. Wenn
11 Freibytes empfangen worden sind, wird der Zustand A2, Synchronisierrahmensuchen 1, angenommen. In diesem Zustand wird
jeweils das 12. Freibyte geprüft und das Synchronisierbit am Ende dieses Bytes dazu verwendet, den Bitzähler zu löschen
und in Übereinstimmung mit den einlaufenden Synchronisierbits zu bringen.
Im Zustand A1 und A2 läuft der phasensteuerbare Oszillator 27 frei und keine Korrektursignale werden seitens der einlaufenden Daten erzeugt. Wenn der Bitzähler gelöscht ist, wird
in den Synchronisierstatus A3, nämlich Synchronisierrahmensuchen 2, übergegangen. In diesem Zustand werden Korrektursignale
für den phasensteuerbaren Oszillator erzeugt, und zwar aufgrund der vorderen Ränder der einzelnen Synchronisierbits und deren
Lage im Vergleich zu den Ausgangstakten vom phasensteuerbaren Oszillator.
Während des Zustands A3 werden laufend Leerbytes und reguläre Synchronisierbits erkannt. Wenn etwas anderes als Leer- oder
SA 975 O23 709885/0619
Synchronisierrahmen empfangen wird, dann wird wieder in den gleichlauflosen Zustand des Freirahmensuchens übergegangen.
Wenn eine gegebene Zahl aufeinanderfolgender Synchronisierbits zeitgerecht ankommt und der phasensteuerbare Oszillator
als im Gleichlauf befindlich zu betrachten ist, dann wird der nächste Synchronisierzustand angenommen. In diesem Zustand
fährt der Schleifenadapter fort, Synchronisierrahmen zu erzeugen. Die Synchronisierbits werden auf zeitgerechte
Lage überprüft. Der Schleifenadapter sucht nun nach einer Rahmenbit folge eines Synchronisierrahmens; v/enn diese erkannt
wird, wird der Bytezähler gelöscht und der provisorische Gleichlauf, d. h.,Zustand C, angenommen.
In diesem provisorischen Gleichlaufzustand wird der Redundanzprüfgenerator
50 aktiviert. Damit werden gültige Redundanzbytes am Ende jedes Rahmens abgegeben. Wenn eine gültige
Redundanzinformation erkennbar ist, geht der Schleifenadapter in den Zustand D, wirklicher Gleichlauf, über.
Im wirklichen Gleichlaufzustand laufen nunmehr normale Funktionen
ab. Die Schleifensteuerung empfängt und sendet Informationen. Der Schleifenadapter überwacht die Rahmen- und
Synchronisierbits auf zeitgerechte Lage. Eine erkannte ungültige Rahmenfolge, bei der drei Synchronisierbits in irgendeinem
Rahmen fehlen, unterbricht den wirklichen Gleichlauf und läßt in provisorischen Gleichlauf zurückgehen.
Der wirkliche Gleichlauf ist verloren, wenn ein Freirahmen oder ein Synchronisierrahmen seitens des Gleichlaufdetektors
32 erkannt wird. Ein Freirahmen stellt automatisch den Schleifenadapter auf den Bitgleichlaufzustand, und zwar aufgrund
der fehlenden Rahmenbits. Wenn der wirkliche Gleichlauf beim Empfang solcher Rahmen nicht verloren geht, werden falsche
Redundanzfehler signalisiert. Es reicht für den Schleifen-
SA975023 709885/0619
272824b
- 4?
adapter aus, auf einen Synchronisierrahmen zu schließen, wenn das erste Byte eines Rahmens mit einer gültigen Rahmenbitfolge
lauter Nullen in den Bits 1 bis 7 enthält. Die nachfolgende Tabelle stellt die vorangehend genannten
Gleichlaufzustände zusammen:
Zustand
Funktion Bedingung zum
Weitergehen in
einen höheren
Zustand
Weitergehen in
einen höheren
Zustand
Bedingung zum Rückgang in einen niedrigeren Zustand
A Gleichlaufstörung
A1 Freirahmen- Suche nach
suchen gültigen
Freirahmen
A2 Synchroni- Löschen d. sierrah- Bitzählers mensuchen 1
aufeinanderfolgende Freibytes
ein weiteres Freibyte und Löschung
des Bitzählers
des Bitzählers
A3 Gleichlauf des Oszillators 27 (Synch.-Rahmensuchen
2)
Synchronis. vorgegebene Zahl
des Ausgangszäh lers mit d. Eingangszählern zeitgerechter Synchronisierbits
Bitgleichlauf
provisorischer
Gleichlauf
Gleichlauf
Suche nach Löschung des Byte-Synchroni-Zählers u. Auffinsierrahmen
den v. 2 weiteren u. Löschung gültigen Rahmendes Byte- folgen Zählers
Suche nach Finden einer gtilgültiger
tigen Redundanz-Redundanz- Information Information
D wirklicher normaler Gleichlauf Betrieb kein Freibyte od. fehlendes
Synchronisierbit
kein Freibyte od. fehlendes Synchronisierbit
kein Freibyte od. fehlendes Synchronisierbit
mehr als 2 fehlende Synchronisierbits od. ungültige Rahmenbitfolge
in irgend einem Rahmen
mehr als 2 fehlende Synchronisierbits oder ungültige Rahmenbitfolge in irgend
einem Rahmen oder Empfang eines Freirahmens od. eines Synchronisierrahmens
SA 975 023 709885/0619
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHEVerfahren zur Bandbreiten-Zuteilung für Schleifenübertragungsanlagen mit einer Hauptstelle und mit Nebenstellen, die mittels einer Verbindungsschleife untereinander verbunden sind,wobei die Hauptstelle einen Datenverarbeitungsmaschinen-Eingabe/Ausgabe-Kanal über die Schleife mit den Nebenstellen und mit an diese angeschlossenen, unabhängig voneinander benutzbaren Speichereinheiten verbindet,jede Nebenstelle für die selektive Verwendung aufeinanderfolgender Nachrichtenrahmen eingerichtet ist, deren jedes einzelnen Dauer kurzer als die Schleifenlauf dauer ist,jeder dieser Rahmen einen Adreß-, einen Steuer- und einen Datenteil und der Steuerteil des weiteren Codeinformationen zur Kennzeichnung der Rahmenart sowie des Verfügbarkeits-, Leer- oder Besetzt-Status des betreffenden Rahmens aufweist,und ferner der Zugriff zu Bereichen in den Speichereinheiten mittels vom Datenverarbeitungsmaschinen-Kanal ausgehenden und über die Hauptstelle der Schleife zu den Nebenstellen in wählbaren Rahmen übertragbarer Kommandos erfolgt,gekennzeichnet durch die nachstehenden Verfahrensschritte:a) Übermittlung jeweils eines besetzten Daten-Rahmens seitens der Hauptstelle zu einer bestimmbaren Nebenstelle,wenn die Hauptstelle einen Daten-Rahmen von einer Nebenstelle die Bedienung anfordert, empfängt;sä 975 Ο23 709885/061«ORtQINAL »NSPÖSEELb) Übermittlung jeweils eines nicht einer bestimmten Nebenstelle zugeordneten Leer-Rahmens seitens der Hauptstelle,wenn diese einen mit Daten besetzten Rahmen von einer erkennbar bestimmten Nebenstelle empfängt;c) Übermittlung jeweils eines Rahmens mit wenigstens einem Kommando oder mit Statusinformationen seitens der Hauptstelle zu einer bestimmbaren Nebenstelle,wenn eines oder mehrere durchzugebende Kommandos in der Hauptstelle anstehen, wobei je ein Kommando-Rahmen in der Regel pro empfangenen, noch nicht einer Nebenstelle zugeordneten Leer-Rahmen übertragbar ist oder - solange noch keine Leer-Rahmen im Rücklauf sind - die Hauptstelle von sich aus Leer-Rahmen zur Informationseinfügung erzeugt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einer Nebenstelle empfangener Rahmen, der entweder die eigene Nebenstellenadresse oder ein Sonderzeichen enthält, welches den Rahmen als nicht einer bestimmten Nebenstelle zugeordnet markiert, allgemein auch durch eine andere, in der Schleife nachgeordnete Nebenstelle weiterverwendbar ist : unter Abänderung der Markierung auf "zugeordnet"sowie Einfügung der Adresse dieser weiterverwendenden Nebenstelle und von Daten in die dafür vorgesehenen Teile des Rahmens.
- 3. Verfahren zur Bandbreiten-Zuteilung für Schleifenübertragungsanlagen mit einer Hauptstelle und mit Nebenstellen, die mittels einer Verbindungsschleife untereinander verbunden sind,wobei die Hauptstelle einen Datenverarbeitungsmaschi-SA 975 023 " ΤΪΓ9Β8ΤΠΤ*Τ9nen-Eingabe/Ausgabe-Kanal über die Schleife mit den Nebenstellen und mit an diese angeschlossenen, unabhängig voneinander benutzbaren Speichereinheiten verbindet ,jede Nebenstelle für die selektive Verwendung aufeinanderfolgender Nachrichtenrahmen eingerichtet ist, deren jedes einzelnen Dauer kürzer als die Schleifen- \ laufdauer ist, !jeder dieser Rahmen einen Adreß-, einen Steuer- und einen Datenteil und der Steuerteil des weiteren Codeinformationen zur Kennzeichnung der Rahmenart sowie des Verfügbarkeits-, Leer- oder Besetzt-Status des betreffenden Rahmens aufweist,und ferner der Zugriff zu Bereichen in den Speichereinheiten mittels vom Datenverarbeitungsmaschinen-Kanal ausgehenden und über die Hauptstelle der Schleife zu 'den Nebenstellen in wählbaren Rahmen übertragbarer Korn- i mandos erfolgt,gekennzeichnet durch die nachstehenden Verfahrens- j schritte:a) Datenübertragung von der Hauptstelle zu einer Nebenstelle jeweils mittels eines besetzten Daten-Rahmens pro Anforderung seitens der Nebenstelle;b) Datenübertragung von einer Nebenstelle zur Hauptstelle jewelIe mittels eines in einen verfügbaren Leer-Rahmen einsetzbaren Daten-Rahmens, wobei die Hauptstelle wiederum auf den Empfang eines solchen Daten-Rahmens einen neuen verfügbaren Leer-Rahmen aussendet.
- 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß sämtliche übermittelten Rahmen eine vorgesehene, mehrere Bytes aufnehmende Dauer aufweisen.sä 975-Q23 η Q $ g 8 5272824S
- 5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß die Hauptstelle (7, 19) und sämtliche Nebenstellen (12, 13, 15, 17+ Adapter 9) puffernde Schaltkreise (in den Serienkonvertern 12, 13, 15, 17; 19) zur Zwischenspeicherung jeweils mindestens eines Teils der auf der Schleife umlaufenden Daten aufweisen unddaß die Hauptstelle Schaltkreise zur Schleifensteuerung (7) aufweist,mittels derer die Erzeugung jeweils eines einer der Nebenstellen zugeordneten besetzbaren Daten-Rahmens immer dann durchführbar ist, wenn eine Bedienungsanforderung von einer Nebenstelle einläuft, und mittels derer die Erzeugung jeweils eines nicht einer bestimmten Nebenstelle zugeordneten Leer-Rahmens durchführbar ist, wenn die Hauptstelle von einer Nebenstelle einen besetzten Daten-Rahmen empfängt.
- 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Hauptstelle und jede der Nebenstellen des weiteren die auf der Schleife (11) umlaufenden Rahmen auswertende Schaltkreise (7, 9) aufweisen,die entweder die Adresse jeweils einer der Nebenstellen in den Rahmen erkennenoder ein Sonderzeichen erkennen zur Markierung, daß der betreffende Rahmen nicht einer bestimmten Nebenstelle zugeordnet ist und seitens einer beliebigen Nebenstelle zur Datenübertragung unter wiederum Sonderzeichenmarkierung belegbar ist.SA 975 023 709885/061$
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/708,509 US4103336A (en) | 1976-07-26 | 1976-07-26 | Method and apparatus for allocating bandwidth on a loop system coupling a cpu channel to bulk storage devices |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2728246A1 true DE2728246A1 (de) | 1978-02-02 |
Family
ID=24846062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772728246 Withdrawn DE2728246A1 (de) | 1976-07-26 | 1977-06-23 | Verfahren und schaltungsanordnungen zur bandbreiten-zuteilung fuer schleifenuebertragungsanlagen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4103336A (de) |
JP (1) | JPS6021502B2 (de) |
DE (1) | DE2728246A1 (de) |
GB (1) | GB1530757A (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4486852A (en) * | 1978-06-05 | 1984-12-04 | Fmc Corporation | Synchronous time-shared data bus system |
US4354226A (en) * | 1978-11-14 | 1982-10-12 | Cutler-Hammer, Inc. | Communication terminal for interconnecting programmable controllers in a loop |
US4354229A (en) * | 1980-03-10 | 1982-10-12 | International Business Machines Corporation | Loop initialization mechanism for a peer-to-peer communication system |
US4627070A (en) * | 1981-09-16 | 1986-12-02 | Fmc Corporation | Asynchronous data bus system |
US4489379A (en) * | 1982-01-25 | 1984-12-18 | International Business Machines Corporation | Distributed data processing in ring-structured networks architected for full duplex peer-to-peer operation of processing stations and uninterruptible transfer of long data records between stations |
US4646232A (en) * | 1984-01-03 | 1987-02-24 | Texas Instruments Incorporated | Microprocessor with integrated CPU, RAM, timer, bus arbiter data for communication system |
US4683530A (en) * | 1984-04-10 | 1987-07-28 | Telemecanique Electrique | Serial information transfer protocol |
US5490282A (en) * | 1992-12-08 | 1996-02-06 | International Business Machines Corporation | Interface having serializer including oscillator operating at first frequency and deserializer including oscillator operating at second frequency equals half first frequency for minimizing frequency interference |
FI101332B (fi) * | 1995-12-18 | 1998-05-29 | Nokia Telecommunications Oy | Epäjatkuvalähetys monikanavaisessa suurinopeuksisessa datasiirrossa |
US6119169A (en) * | 1998-01-09 | 2000-09-12 | International Business Machines Corporation | Network system having a secondary disk drive bypass circuit activated when all primary disk drive bypass circuits are activated |
US6307835B1 (en) * | 1998-07-10 | 2001-10-23 | Stmicroelectronics, Inc. | Method and apparatus for controlling data flow in data communication networks |
US7570724B1 (en) * | 1999-10-14 | 2009-08-04 | Pluris, Inc. | Method of link word synchronization |
US7073001B1 (en) * | 2002-04-03 | 2006-07-04 | Applied Micro Circuits Corporation | Fault-tolerant digital communications channel having synchronized unidirectional links |
US8341437B2 (en) * | 2009-06-30 | 2012-12-25 | International Business Machines Corporation | Managing power consumption and performance in a data storage system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3639694A (en) * | 1969-01-15 | 1972-02-01 | Ibm | Time division multiplex communications system |
US3680056A (en) * | 1970-10-08 | 1972-07-25 | Bell Telephone Labor Inc | Use equalization on closed loop message block transmission systems |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3699529A (en) * | 1971-01-07 | 1972-10-17 | Rca Corp | Communication among computers |
US3879710A (en) * | 1974-03-01 | 1975-04-22 | Rca Corp | Data processor for a loop data communications system |
-
1976
- 1976-07-26 US US05/708,509 patent/US4103336A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-06-20 GB GB25729/77A patent/GB1530757A/en not_active Expired
- 1977-06-23 DE DE19772728246 patent/DE2728246A1/de not_active Withdrawn
- 1977-06-27 JP JP52075643A patent/JPS6021502B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3639694A (en) * | 1969-01-15 | 1972-02-01 | Ibm | Time division multiplex communications system |
US3680056A (en) * | 1970-10-08 | 1972-07-25 | Bell Telephone Labor Inc | Use equalization on closed loop message block transmission systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6021502B2 (ja) | 1985-05-28 |
JPS5315031A (en) | 1978-02-10 |
US4103336A (en) | 1978-07-25 |
GB1530757A (en) | 1978-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2728010A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur betriebs-synchronisierung fuer schleifenuebertragungsanlagen | |
DE2165667C3 (de) | Zeitmultiplex-Übertragungseinrichtung | |
DE3333379C2 (de) | ||
DE3213345C2 (de) | Datenübertragungseinrichtung zwischen zwei asynchron gesteuerten Datenverarbeitungssystemen | |
DE2844058A1 (de) | Dezentrale datenuebertragung | |
DE2933948A1 (de) | Verarbeitungsanordnung zur verbindung eines burst-modem und langsamer endstellen-ausruestungen | |
EP0817425A2 (de) | Verfahren zur Synchronisation | |
DE2728246A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnungen zur bandbreiten-zuteilung fuer schleifenuebertragungsanlagen | |
DE2647354A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur synchronisation von tdma-kommunikationsnetzen | |
DE2717163A1 (de) | Verfahren und vorrichtungen zum hinzufuegen und abnehmen eines zusaetzlichen digitalen informationssignals bei einer mehrpegeligen digitaluebertragung | |
DE2246826A1 (de) | System zur gesicherten blockweisen uebertragung von binaer codierten daten | |
EP0021290B1 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Synchronisierung bei der Übertragung von digitalen Nachrichtensignalen | |
DE1487799A1 (de) | Zeitmultiplex-UEbertragungsanlage | |
DE1961254B2 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Datenübertragung an einem Zeitkanal einer PCM-Leitung | |
DE3344074C2 (de) | ||
DE2533050B2 (de) | Numerisches zeitmultiplex-uebertragungssystem | |
DE2808753C2 (de) | Einrichtung zum sendeseitigen Verschlüsseln und zum empfangsseitigen Entschlüsseln von Information | |
CH650886A5 (de) | Schaltungsanordnung zur synchronisierung einer digitalen teilnehmerstation durch eine digitale vermittlungsstelle eines pcm-fernmeldenetzes. | |
DE1948533C3 (de) | Einrichtung zur Übertragung einer synchronen, binären Impulsfolge | |
DE2520835C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Übertragung von synchron und asynchron auftretenden Daten | |
EP3363165B1 (de) | Verfahren und computersystem zur schnellen übertragung von zeitgesteuerten echtzeitnachrichten | |
DE2312415A1 (de) | Schaltungsanordnung zur verbindung einer datenverarbeitungseinheit mit einer vielzahl von uebertragungsleitungen | |
EP1168694B1 (de) | Synchrones Netzwerk | |
DE2050753B2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Verhindern von Systemsynchronisationsfehlern bei Ausfall einer Bezugsstation | |
DE1255705B (de) | Schaltungsanordnung zur gesicherten UEbertragung binaercodierter Daten nach dem Echoverfahren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KINDERMANN, M., PAT.-ASS., 7030 BOEBLINGEN |
|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G06F 3/04 |
|
8130 | Withdrawal |