DE3205948A1

DE3205948A1 - Datenkommunikationssystem

Info

Publication number: DE3205948A1
Application number: DE19823205948
Authority: DE
Inventors: Gerardus Lucien Mathildus Jansen; Gerardus Johannes Jesephus 5621 Eindhoven Vos
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1982-11-11
Also published as: JPH0328102B2; FR2500697A1; GB2095078B; NL8100930A; US4466000A; JPS57155860A; FR2500697B1; GB2095078A

Description

PHN 9960 y 22.12.1981

^ 3-

Datenkommunikationssystem

Die Erfindung bezieht sich, auf ein Datenkommunikationssysteni mit einer Anzahl Datenstationen, die durch ein gemeinsames Kommunikationsmediuni miteinander verbunden sind, von denen jede Datenstation einen Datenaender zum Senden eines Datensignais über das Koniinuiiikationsrnedium und weiterhin einen Datenempfänger zum Empfangen eines Signals, das von einer der anderen Datenstationen über das Kommunikationsmedium ausgesendet wird, und Entscheidungsmittel aufweist, um zu verhindern, dass mehr als ein Daten- sender gleichzeitig über das Kommunikationsmedium sendet.

Ein derartiges System ist aus dem Artikel: "Improvements of the multi-processing capabilities of microprocessor busses" von ¥. Mahr und R. Patzelt, erschienen in Euromicro Journal h (1978) Seiten 207-219 bekannt und kann bei Computersystemen sowie in Kommunikationssystemen in beispielsweise Hotels, Krankenhäusern, Fabriken, Büros und Schiffen angewandt werden.

Die Datenstationen befinden sich also im allgemeinen an räumlich unterschiedlichen Stellen innerhalb eines beschränkten Gebietes. Die Information wird in derartigen Systemen meistens paketweise gesendet. ¥eil es potentiell mehr als nur einen Anbieter von Information gibt, während mur ein Kommunikationsmedium diesen Anbietern zur Verfügung steht, ist eine Vorkehrung notwendig, mit der bestimmt werden kann, welche Datenstationen (/welcher Anbieter) berechtigt ist, das nächste Paket zu senden. Diese sogenannte Entscheidungsvorkehrung wird im Abschnitt 3,k des obenegenannten Artikels derart ausgebildet, dass jede Datenstation über ein Prioritätskodewort verfügt.

Durch die Datenstationen, die das Kommunikationsmediuin zu benutzen wünschen, wird dieses Kodewort gleichzeitig dem die Datenstationen miteinander verbindenden Entscheidungsbus angeboten. Die Datenstation mit dem höchsten

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(Prioritätskode-) Wort bekommt die Verfügung über das Kominunikationsmedium, während alle anderen Stationen abfallen. Das Kodewort ist binär kodiert. In einer Anzahl Schritte, und zwar dadurch, dass zunächst die Bits höchster Wertigkeit jedes Kodewortes miteinander verglichen werden und danach hintereinander die Bits geringerer Wertigkeit, wird letzten Endes eine Datenstation selektiert. Ein Nachteil dieser Art von Entscheidung ist, dass das System mit einem zusätzlichen Bus, dem Entscheidungsbus_s versehen ist, der mit allen Datenstationen verbunden ist.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe,, ein Datenkommunikationssystem der obengenannten Art zu schaffen, mit dem auf wirtschaftliche und sparsame Weise die Entscheidung über den Zugang zum Kommunikationsmedium durchge— führt wird. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Entscheidungsmittel einen Entscheidungssender zum Senden eines Entscheidungssignals über das Kommunikationsmedium und einen Entscheidungsempfänger zum Empfangen eines Entscheidungssignals aufweisen, das von einem oder mehreren der anderen Entscheidungssender über das Kommunikationsmedium gesendet wird, und dass die Entscheiduiifvssoiidor und -empfänger ein von dem Frequenzband der Da L ensundor und -empfänger getrenntes Entscheidungsfrequenzband benutzen.

^ 25 Ein Vorteil des erfindungsgemässen Datenkommunikationssystem ist, dass ohne Verlust an Kapazität des Kommunikationsmediums die Entscheidung durchgeführt werden kann, obschon dazu kein zusätzlicher Bus, also kein Entscheidungsbus, erforderlich ist.

Es ist günstig, dass die Datensender und -empfänger ein HF-Band und die Entscheidungssender und -empfänger ein NF-Band benutzen. In diesem Fall nämlich kann der Datentransport mit hoher Geschwindigkeit erfolgen.

Es ist günstig, dass das Kommunikationsmedium ein Koaxialkabel ist, weil die Montage- und Anschlusskosten dabei gering sind.

Eine günstige Ausführungsform des Entscheidungssenders nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass

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der Entscheidungssender jeder Datenstation eine gesteuerte Entscheidungsstromquelle, einen Integrator und einen Differenzverstärker aufweist, dass der Differenzverstärker einen ersten Eingang aufweist zum Zuführen des Signals, das sich in dem Kommunikationsmedium befindet, einen zweiten Eingang zum Zuführen eines Signals, mit dem die Datenstation sich an der Entscheidung beteiligt, und einen Ausgang, der über den Integrator die Entscheidungsstromquelle steuert, die mit dem Kommunikationsmedium gekoppelt ist.

Es ist günstig, dass der Entscheidungssender weiterhin ein die Flankensteilheit begrenzendes Element aufweist, das zwischen dem Ausgang des Differenzverstärkers und dem Integrator liegt. Ein Vorteil eines derartigen Elementes ist, dass der (störende) Einfluss, den die HF-Daten signale auf die NF-Entseheidungssigiiale haben, dadurch sehr beschränkt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine symbolische Darstellung des erfindungsgemässen Systems,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Datenstation mit einem Datensender und -empfänger und mit einem Entscheidungssender und -empfänger nach der Erfindung, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anzahl

Signale, die in der Datenstation nach Fig. 2 auftreten, Fig. k eine schematiache Darstellung eines die Flankensteilheit begrenzenden Elementes zur Verwendung in der Datenstation nach Fig. 2,

Fig. 5 einige Signalformen, die am Eingang und am Ausgang des die Flankensteilheit begrenzenden Elementes nach Fig. h auftreten,

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Datenstation mit einem Datensender und -empfänger und mit einem Entscheidungssender und -empfänger nach der Erfindung,

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel einer Art der Gegenkopplung für die Entscheidung.

In zunehmendem Masse werden digitale Systeme ent-

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wickelt, die eine verteilte Struktur aufweisen. Dies bedeutet, dass derartige Systeme aus einer Anzahl Module bestehen, die miteinander verbunden sind. Beispiele derartiger Systeme sind: verteilte Computernetze, elektronischer Postverkehr, elektronische Archivierung, Uberwachungssysteme, industrielle Prozessteuerungssysteme, Kommunikationssysterne, Musik- und Sprachverteilungssysteme usw. In allen diesen Fällen handelt es sich um Systeme, deren Module, obschon räumlich verteilt, dennoch in einem relativ beschrankten Gebiet angeordnet sind. Um Kommunikation zwischen den Modulen zu ermöglichen, sind diese durch ein Kommunikationsmedium miteinander verbunden.

Bei verteilten Systemen tritt das Problem auf, dass mehr als nur ein Modul gleichzeitig über das Kommuüikationsmediurn Information übertragen will. Meistens wird durch Entscheidung dann bestimmt, welches Modul das Kommunikationsmedium benutzen darf. Es gibt im wesentlichen zwei grundsätzlich verschiedene Typen von Systemen, um dies zu bewirken.

In dem ersten System wird, nachdem eine Kommunikation aiiΓ dem Kommunikationsmedium beendet ist, in den Übertragung wünschenden Teilnehmern eine Warteperiode gestartet, die mit einem "random"—Wert gewichtet wird. Ist die Warteperiode eines bestimmten übertragung wünschenden W 25 Teilnehmers vorbei, so fängt dieser-Teilnehmer an, seine Information dem Kommunikationsmedium anzubieten. Nachdem die Wartezeit eines der anderen Teilnehmer vorbei ist, wird dieser seine Information auch dem Kommunikationsmedium anbieten. Infolge der "random"-Verteilung der Warteperioden gibt es also die Gefahr vor "Zusammenstbssen".Im Falle eines derartigen Zusammenstossens halten die beiden Teilnehmer, und es wird eine neue Warteperiode gestartet. Die Wartepei'ioden sowie die "Zusammenstösse" verursachen einen Zeitverlust. Je mehr Teilnehmer es gibt, desto grosser wird die Gefahr von "Zusammenstössen", wodurch der maximale Benutzungsgrad des Kommunikationssystems weiter sinkt.

In Systemen vom zweiten Typ wird vor dem Beginn der Übertragung von Information eine Entscheidungsphase

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durchlaufen. Ein derartiges System ist in dem Artikel: "Improvements of the multi-processing capabilities of microprocessor busses" von V. Mahr und R. Patzelt, erschienen in Euromicro Journal k (1978), Nr. k Seiten 207-219, und insbesondere im Abschnitt 3.k dieses Artikels, beschrie-, ben. Durch einen Vergleich der Bits, die in der Entscheidungsphase den für die Entscheidung zugeordneten parallelen Leitungen des Kommunikationsmediums zugeführt werden, wird bestimmt, welchem Teilnehmer das Kommunikationsmedium zugeordnet wird. Ein Nachteil dieses Systems ist, dass, wenn für die Entscheidung ein zusätzliches Entscheidungs-(Kommunikations)-Medium benutzt wird, alle Teilnehmer damit verbunden werden müssen oder dass, wenn für die Entscheidung das Kommunikationsmedium benutzt wird, Kommunikationszeit

^ für Entscheidung verloren geht.

Vie in Fig. 1 auf schematische 'Weise dargestellt, wird in dem System nach der vorliegenden Anmeldung das Frequenzband des Kommunikationsmediums in zwei Frequenzbänder aufgeteilt und werden die Informationssignale in dem einen Frequenzband und die Entscheidungssignale gleichzeitig in dem anderen Frequenzband übertragen. Die Informationssignale werden meistens in Form von Datenpaketen übertragen. In Fig. 1 symbolisieren die mit D bezeichneten Rechtecke die Datenpakete, die nacheinander in der Zeit (t) übertragen werden, und die durch A bezeichneten Rechtecke symbolisieren die Entscheidungssignalperiode, die verfügbar ist, um zu bestimmen, welcher Teilnehmer (welche Datenstation) in der folgenden Periode ein Datenpaket über das Konimunikationsinediuin übertragen darf. Diese letztere Bo-

Ziehung wird durch die Pfeile zwischen A und D symbolisiert. Ein Vorteil dieses Systems ist, dass sparsam and

effektiv das verfügbare Kommunikationsmedium benutzt wird. Es ist günstig, das Frequenzband, das für die Datensignale benutzt wird, in dem hochfrequenten Gebiet zu wählen, weil dann eine hohe Bitgeschwindigkeit verwirklicht werden kann. Das niederfrequente Band eignet sich durchaus für die Entscheidung, weil in diesem Band die Zeitverzögerungen (Laufzeiten) in dem Kommunikationsmedium kein unüberwind-

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Λ'

liches Problem bilden.

Das Kommunikationsmedium kann aus einer Vielzahl von Möglichkeiten gewählt werden, und zwar ein einfaches Leitungspaar, ein "twisted" Paar, ein abgeschirmtes "twisted" Paar, Koaxialkabel, optische Faser, usw.

Weiterhin kann das Kommunikationsmedium einfach sein, d.h. eingerichtet zum Übertragen von Information in serieller Form, oder mehrfach, d.h. aus einer Anzahl paralleler Verbindungen, die zusammen das Kommunikationsmedium bilden.

In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Datenstation 10 dargestellt. Die Datenstation 10 ist mit dem Konirnunikationsmedium verbunden. In der weiteren Beschreibung ist als Beispiel dafür ein Koaxialkabel gewählt. ^ Die Datenstation 10 ist zwischen einen Innenleiter 11 und einen Aussenleiter 12 des Koaxialkabels angeschlossen. An dieses Koaxialkabel sind noch eine oder mehrere weitere Datenstationen angeschlossen, die über das Kommunikationsmedium miteinander Information austauschen können. Die weiteren Datenstationen sind in der Figur nicht dargestellt, weil sie sich von der Datenstation 10 nicht unterscheiden. Die Datenstation ist mit einem Datensender 13 versehen, der zwischen die Innen- und Aussenleiter des Kommunikationsmediums angeschlossen ist„ Der Datensender ist mit einem Eingangsanschluss 14 zum Zuführen der zu übertragenden Datonwignale versehen. Die Ausgangsstufe des Datensenders kcum beispielsweise im Grunde aus einer gesteuerten Stromquelle bestehen. Parallel zu dem Datensender ist ein Entscheidungssender 15 angeschlossen, dessen Ausgangsstufe

im Grunde ebenfalls eine gesteuerte Stromquelle sein kann. Die Signale, die von dem Datensender und dem

Entscheidungssender -. je in ihrem zugeordneten Frequenzband geliefert werden, werden summiert und dem Kommunikationsmedium zugeführt. Diese Signale werden zu anderen Daten— Stationen übertragen, wo eine Detektion erfolgt.

Zur Detektion der Datensignale ist der Innenleiter 11 des Koaxialkabels mit einem Eingang des Hochpassfilters 17 verbunden. Am einen Ausgang 18 des Hochpass—

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filters 17 ist dann das von den NF-Entscheidungssignalen befreite Datensignal verfügbar.

Das Signal, mit dem die Datenstation 10 sich an der Entscheidung beteiligt, wird einem EingangsanSchluss

g zugeführt. Dieser Eingangsanschluss ist mit einem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 20 verbunden. Der nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers ist mit dem Innenleiter 11 des Koaxialkabels zum Empfangen der Signale, die über das Kommunikationsmedium übertragen

ig werden, verbunden.

In Fig. 3 ist auf schematische Weise dargestellt, wie die Signale, die übertragen werden, aussehen. Fig. ^rJ& zeigt die HF-Pakete von Datensignalen, die den NF-Entscheidungssignalen überlagert sind, und Fig. 3t> zeigt ein Beispiel eines Entscheidungssignals. Die Übergänge in diesem Signal haben eine beschränkte Steilheit, um zu vermeiden, dass die Entscheidungssignale bei der Detektion des Datensignals Fehler verursachen. Der Ausgang des Differenzverstärkers 20 ist, gegebenenfalls über ein die Flankensteilheit begrenzendes Element 21, an einen Integrator 2k angeschlossen. Das Datensignal, das dem NF-Entscheidungssignal überlagert ist, führt zu kurzen, aber sehr grossen Abweichungen in dem Signal am Ausgang des Differenzverstärkers 20. Der Integrator 2k bezweckt, die Reaktion darauf zu beschränken. Ein Ausgang des Integrators 2k ist mit einem Steuereingang 16 des Entscheidungssenders 15 verbunden.

Die Entscheidung geschieht wie folgt. Alle Teilnehmer (Datenstationen) führen gleichzeitig dem Kabel den augenblicklichen (Bit)-Yert ihres Entscheidungskodewortes über die Eingangsklemme 19» den Differenzverstärker 20, (das die Flankensteilheit begrenzende Element 21), den Integrator 2k und den Entscheidungssender 15 zu_t Teilnehmer, die als augenblicklichen Entscheidungsbitwert eine logische Null anbieten, während das Kabel den logischen Eins-Zustand annimmt, ziehen sich aus der Entscheidung zurück. Mit dem Bit höchster Wertigkeit des Entscheidungskodewortea wird als erstes entschieden, daraufhin wird durch die übrigen

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Teilnehmer mit dem Bit nächstniedriger Wertigkeit entschieden, usw. bis letzten Endes der eine Teilnehmer (bzw. mehrere Teilnehmer) mit dem höchsten ausgenblicklichen Entscheidungskodewort übrig bleibt bzw. bleiben. (Dem ersten Bit kann ein Startbit (8 Impuls) vorhergehen um allen etwaigen Benutzern mitzuteilen, dass es eine Entscheidung gibt zum Starten. Dies ist ausreichend, da die Dauer der Entscheidungsbits viel langer ist als die Fortpflanzungszeit des Signals längs des Busses). Eine eindeutige Zuordnung

^₀ ist daraufhin dadurch möglich, dass der Prozedur beispielsweise das Anbieten der eigenen Teilnehmernummer folgt. Bex· Teilnehmer, der dann noch Übrig bleibt, erhält die **""* Möglichkeit, in dein folgenden Datensignalintervall sein Datenpaket dem Komiiiunikationsmedium über den Eingangs-

Jg anschluss Ik und den Datensender 13 anzubieten.

Um die Beeinflussung des Entscheidungssignals durch das Datensignal weiterhin zu beschranken, ist es günstig, zwischen dem Differenzverstärker 20 und dem Integrator Zh das die Flankensteilheit begrenzende Element 21 aufzunehmen.

Ein zweckmässiges Ausführungsbeispiel eines derartigen, die Flankensteilheit begrenzenden Elementes ist in Fig. k dargestellt. Dieses Element enthält einen Stromspiegel, der im wesentlichen aus den PNP-Transistoren 25 und 25' besteht, die durch einen Stromschalter geschaltet werden, der im

wesentlichen aus den NPN-Transistoren 27 und 28 besteht und W

der eineii Aufladestrom für einen Kondensator 26 liefert.

Die Emitterelektroden der PNP-Transistoren 25 und 25' sind mit einer ersten Speiseleitung 29 nahezu konstanten Potentials, beispielsweise 5 V, verbunden.

Die Basis des Transistors 25' ist mit der Basis des Transistors 2'5 und mit dem Kollektor des Transistors 25 verbunden. Der Kollektor des Transistors 25* ist mit dem Ausgangsanschluss 2J und mit dem Kollektor und der Basis des Transistors 28 verbunden. Der Kollektor des Transistors 25 ist durch einen Widerstand 32 mit einer zweiten Speiseleitung 30 nahezu konstanten Potentials, beispielsweise 0 V, verbunden. Die Transistoren 25' und 25 sind derart geschaltet, dass sie sich als Stromspiegel verhalten,

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d.h.. die Kollektorströme der Transistoren 25 ^! und 25 entsprechen einander. Der Kondensator 26 liegt zwischen der ersten Speiseleitung 29 und dem Ausgangsanschluss 23.

Die Emitterelektroden der NPN-Transistoren 2? und 28 sind miteinander über einen Widerstand 31 mit der zweiten Speiseleitung 30 verbunden. Die Basis des Transistors 27 ist mit dem Eingangsanschluss 22 und der Kollektor mit der ersten Speiseleitung 29 verbunden. Der Kollektor und die Baals des Transistors 28 sind mi Lolnuiider und mit dem Ausgangsanscliluss 23 verbunden.

Die Wirkungsweise des die Flankensteilheit be~ grenzenden Elementes nach Fig. k ist wie folgt. Der Transistor 25 ist derart eingestellt, dass dieser einen bestimmten Kollektorstrom \ I führt. Der Transistor 25' führt nahezu denselben Kollektorstrom (-g· i) . Wenn der Transistor 28 sperrt, fliesst der Kollektorstrom -jr I, den der Transistor 25' führt, über den Kollektor*-Basis~Kurzschluss des Transistors 28 zu dem Kondensator 26, wodurch dieser Kondensator aufgeladen wird. Wenn der Transistor 28 leitend ist, fliesst der Kollektorstrom \ I des Transistors 25' durch den Transistor 28, während aussordem der durch die Wahl des Widerstandswerts des Widerstandes. 31 bestimmte Jiiitludestrom von dem Kondensator 26 durch den Transistor 28 fliesst. Dieser Entladestrom kann beispielsweise dem Aufladestrom entsprechend gewählt werden. Der Transistor 28 führt in diesem Fall im leitenden Zustand also einen Strom I. Der Transistor 28 wird im Takte des Signals, das der Ba.sis des Transistors 27 zugeführt wird, umgeschaltet. Ein Beispiel eines derartigen Signals ist in Fig. 5^· dargestellt.

Dieses Signal zeigt detailliert den Aufbau des Signals nach Fig. 3a (Einzelheit A) . Fig. 5t> zeigt das Ausgangssignal·, das dem Ausgangsanschluss 23 entnommen werden kann. Das Verhältnis zwischen den Amplituden der Signale nach Fig, 3^- und yo ist in der Praxis meistens grosser als hier dargestellt.

Der Effekt des die Flankensteilheit begrenzenden Elementes lässt sich weiterhin noch an Hand eines Rechenbeispiels erläutern. Wenn vorausgesetzt wird, dass die

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Entscheidungsgeschwindigkeit 0,2 Mbit/s und die Datengeschwindigkeit 20 Mbit/s beträgt und dass die Amplitude der Entscheidungssignale sowie der Datenimpulse 0,5 V betrögt muss der Integrator 2k (Fig. 2) am Kommunikationsmedium (über die Stromquelle 15) eine FlankenSteilheit mit dem folgenden Wert erzeugen können:

-Τ = 0,1 V/yUS

.10 '

Fehlb das die Flankensteilheit begrenzende Element¹21, so weist während der Datenimpulse (Fig. 5^·, Amplitude 500 mV, Impulsbreite 50 ns) das von dem Differenzverstärker 20 gelieferte Signal einen extremen Wert auf. Der Integrator weist dabei die obenstehend berechnete maximale Flanken-Steilheit auf. Während der Datenimpulse verursachen N Entscheidungssender zusammen eine Störung auf dem Kabel mit einer Flankensteilheit von N χ 0,1 V//us oder N χ 5 mV/50 ns. Bei einer maximal zulässigen Störung von beispielsweise 50 mV können also nur 10 Teilnehmer angeschlossen werden.

Ist jedoch das die Flankensteilheit begrenzende Element 21 an der angegebenen Stelle eingefügt und derart bemessen (durch die Wahl des Elementwertes des Kondensators 26, des Widerstandes 31» 32 in Fig. k) , dass eine Flankensteilheit von ebenfalls 0,1 v//us erreicht wird, so ist die Amplitude der Datenimpulse an dem Ausgang des Elementes 21 von 500 mV auf 5 mV verringert. Die maximal anzuschliessende Anzahl Teilnehmer bei der maximal zu-■ lässigen Störung von 50 mV hat dadurch um zwei Grossen— ordnuutyoji zi.i(>;enommen.

1'^Λ1έ}'· 0 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Datenstation zum Gebrauch in dem Kommunikationssystem. Zwischen dem Innenleiter 11 und dem Aussenleiter eines Koaxialkabels liegt ein kombinierter Entscheidungs/-Datensender 33· Der Sender besteht im wesentlichen aus einer gesteuerten Stromquelle, die durch die Summe des dem Anschluss 19 zugeführten Entscheidungssignals und des dem Anschluss 14 zugeführten Datensignals gesteuert wird. Diese Signale werden in dem Addierelement "}k summiert und

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daraufhin einem Steuereingang des Entscheidungs--/Datensenders 33 zugeführt.

Vie bei der Beschreibung der Fig. 2 bereits bemerkt wurde, können in dem Entscheidungsband mehrere Teilnehmer gleichzeitig wirksam sein. Um zu vermeiden, dass der Gleichspannungsanteil an dem Kommunikatioiismedium, d.h. auf dem Koaxialkabel, zu sehr ansteigt, wird in jedem Kn tsclieidungssender die an dem Kabel vox'handeiie Spannung in dem Entscheidungsband entgegengekoppelt. Diese Gegen-

^ kopplung kann auf aktive Veise, wie bei Fig. 2 beschrieben wurde, erfolgen. Bei der aktiven Veise wird nämlich die auf dem Kabel vorhandene Spannung mit dem einzuspeisenden Bit verglichen (Differenzverstärker 20, Fig. 2), und abhängig davon wird der in das Kabel injizierte Strom korrigiert.

^⁵ Bei der sogenannten passiven Veise der Gegenkopplung, die in Fig. 6 dargestellt ist, wird das Kabel durch eine Impedanz 35 in Reihe mit einer Spannungsquelle 36 belastet. Der Strom in dem Koaxialkabel wird dadurch begrenzt, dass, wenn die Spannung an der Leitung die Spannung der Spannungs-

quelle 36 überschreitet, durch die Impedanz 35, beispielsweise eine Spule, Strom fliesst. Es dürfte einleuchten, dass statt der Spannungsquelle 36 auch eine Zener-Diode benutzt werden kann.

Die Gegenkopplung kann statt auf die obenstehende Veise einzeln in jeder Datenstation auch an den Enden des Kommunikationsmediums als den Datenstationen gemeinsame Gegenkopplung ausgebildet werden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Die Datenstationen 10, die zwischen dem Innenieite-r 11 und dem Aussenleiter 12 liegen, können von dem Typ sein, wie dieser in Fig. 6 dargestellt ist, jedoch ohne das Gegenkopplungsnetzwerk, das aus der Impedanz 35 und der Spannungsquelle 36 besteht. Das Kommunikationsmedium ist auf beiden Enden mit einer AbSchlussimpedanz 39 (beispielsweise 50 Ohm) abgeschlossen. Parexllel zu der AbSchlussimpedanz 39 liegt ein Gegenkopplungsnetzwerk, das ebenfalls aus einer Impedanz 35 (insbesondere aus einem induktiven Element, wie eine Spule) und einer Spannungsquelle 36 (oder einer Zener-Diode) besteht.

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Die aktive Methode der Gegenkopplung empfiehlt sich im allgemeinen, weil diese keine zusätzliche Belastung der Datenstationen ergibt und ausserdem das Signal auf dem Kabel wt.nij ,";er dampft. Wenn als Komrnunikationsniediutii eine optische Faser benutzt wird, ist ausserdem nur die aktive Art und Weise der Gegenkopplung anwendbar.

Die empfangenen Signale können durch Filterung in ein Datensignal und ein Entscheidungssignal aufgeteilt werden. Dazu ist die Datenstation mit einem Hochpassfilter und einem Tiefpassfilter 37 versehen. Dem Ausgang 18 des Hochpassfliters 17 kann das Datensignal und dem Ausgang des Tiefpassfilters 37 da-s Entscheidungssignal entnommen werden.

Leerseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Datenkommunikationssystem mit einer Anzahl Datenstationen, die durch, ein gemeinsames Kommunikationsmedinni miteinander verbunden sind und von denen jede Datenstation einen Datensender zum Senden eines Datensignals über das Kommunikationsmedium und weiterhin einen Datenempfänger zum

Empfangen eines Signals, das von einer der anderen Daten- !•»v Stationen über das Kommunikationsmedium gesendet wird, und Entscheidungsmittel aufweist, um zu verhindern, dass mehr als ein Datensender gleichzeitig über das Kommunikationsmedium sendet, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidungsmittel einen Entscheidungssender zum Senden eines Entscheidungssignals über das Kommunikationsmedium und einen Entscheidungsempfänger zum Empfangen eines Entscheidungssignals aufweisen, das von einem oder mehreren der

'*· anderen Entscheidungssender über das Kommunikation smedium gesendet wird, und dass die Entscheidungssender und -empfänger ein von dem Frequenzband der Datensender und -empfänger getrenntes Entscheidungsfrequenzband benutzen.

2. Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch ^: 20 gekennzeichnet, dass die Datensender und -empfänger ein HF-Band und die Entscheidungssender ein -empfänger ein NF-Band benutzen.

3. Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenstationen je eine

" Ausgangsstufe von dem gesteuerten Stromquellentyp aufweisen.

4. Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datensender und die Entscheidungssender je eine Ausgangsstufe mit einer gesteuerten Stromquelle aufweisen.
5· Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Entscheidungssender jeder Datenstation eine gesteuerte Entscheidungsstromquelle, einen Integrator und einen Differenzverstärker aufweist, dass

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der Differenzverstärker einen ersten Eingang aufweist zum Zuführen des Signals, das sich, in dem Kommunikationsmediurn befindet, einen zweiten Eingang zum Zuführen eines Signals, mit dem die Datenstation sich an der Entscheidung be t.iiiligt, und einem Ausgang, der über den Integrator die En l;t5choiiluj)gMritrOinquelle ttleuert, die mit dem Kommunikutionsmedium gekoppelt ist,

6. Datenkommunikationssystem nach Anspruch 5 ι dadurch gekennzeichnet, dass der Entscheidungssender weiterhin ein die Flankensteilheit begrenzendes Element aufweist, das zwischen dem Ausgang des Differenzverstärkers und dem Integrator liegt.

7. Datenkommunikationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Flankensteilheit begrenzende

¹^ Element einen Stromspiegel, einen Stromschalter und einen Kondensator aufweist, dass der Kondensator in der einen Stellung des Stromschalters mit einem von dem Stromspiegel gelieferten, nahezu konstanten Strom aufgeladen wird und in der zweiten Stellung demselben ein nahezu konstanter Strom

on .

entnommen wird und dass der Stromschalter durch die an dem Ausgang des Differenzverstärkers auftretenden Signale gesteuert wird.

8. Datenkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenstationen je ein Gegenkopplungsnetzwerk aufweisen, das an das Kommuni— kationsmedium angeschlossen ist.

9. Datenkommunikationssystem nach einem der Ansprüche

1 bis h, wobei das Kommunikationsmedium mit einer Abschlussimpedanz abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass

X die Abschlussimpedanz ein Gegenkopplungsnetzwerk aufweist. H). Datüiikümniuiiikatlonssywtoin nach Anspruch 8 oder 9> dadurch [',tikennzeiclinet, dass das Gegenkopplungsnetzwerk eine Reihenschaltung aus einer Impedanz, insbesondere einer Spule,

und einer Spanimiigsquelle aufweist.
3b <f4, Datenkoirimunikatioiissystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsmedium ein Koaxialkabel ist.