DE3850209T2 - Übertragungsprotokoll und -vorrichtung für ein Netzwerk mit verteilten Stationen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Kommunikationssysteme, bei denen sich eine Anzahl von Sendern einen gemeinsamen Übertragungskanal teilt, und insbesondere ein kollisionsfreies Übertragungsprotokoll, das bei Sendern an einem gemeinsamen Datenbus verwendet werden kann.
• Es gibt zahlreiche Situationen, bei denen es wünschenswert ist, daß eine Anzahl von Sendern mit einem oder mit mehreren Empfängern über einen gemeinsamen Übertragungskanal in Verbindung steht. Um nur ein Beispiel zu nennen: Es ist in einem Krankenhaus wünschenswert, daß eine Anzahl von räumlich verteilten Sensoren Informationen über viele einzelne Patienten an eine zentrale Schwesternstation überträgt. Damit kann eine einzige Krankenschwester den Zustand einer Anzahl von Patienten gleichzeitig und effektiv überwachen. Die Krankenschwester kann über den Zustand der Patienten laufend informiert werden, oder sie kann sich in der Position befinden, daß sie in einem kritischen Zustand sofort Informationen erhält, immer jeweils an der zentralen Station. Ein solches System beseitigt das Erfordernis, daß die Krankenschwester ständig von Patient zu Patient unterwegs ist und möglicherweise gerade nicht greifbar ist, wenn ein Notfall auftritt.
• Ein System wie dieses Krankenhaussystem kann so aufgebaut sein, daß jeder räumlich entfernte Sensor über seine eigene, ihm zugeordnete Leitung mit seinem eigenen, ihm zugeordneten Empfänger verbunden ist. Aus Gründen der Komplexität, der Flexibilität und der Kosten ist es jedoch besser, das System so zu gestalten, daß die Informationen aller Sensoren über eine gemeinsame Datenleitung zu einem Empfänger übertragen werden. Die Verwendung einer gemeinsamen Leitung macht es jedoch erforderlich, sicherzustellen, daß zu einer bestimmten Zeit immer nur ein Sensor Informationen über die Leitung überträgt; anderenfalls geraten die Datenübertragungen durcheinander und werden verstümmelt. Eine übliche Lösung dieses Problems ist es, eine zentrale Steuerstation zu verwenden, die die Sendestationen nacheinander aufruft oder abfragt. Diese Lösung hat jedoch ihre eigenen unerwünschten Aspekte. Zum einen ist die Abfragestation ständig aktiv, ob nun ein Sender Daten zu übertragen hat oder nicht. Zum zweiten kann ein Sender mit einer dringenden Nachricht auch dann nicht mit der Übertragung beginnen, wenn die Leitung frei ist: Er muß warten, bis er an der Reihe ist und abgefragt wird. Zum dritten ist die Anordnung bezüglich der Zuverlässigkeit problematisch. Wenn die Abfragestation ausfällt oder auf eine andere Weise nicht in der Lage ist, korrekt abzufragen, ist das ganze System lahmgelegt.
• In der GB-A-2101457 ist ein Datenübertragungssystem beschrieben, bei dem zwar ein gemeinsamer Kanal verwendet wird, das Abfragen jedoch vermieden wird. Jede Station, die eine Nachricht absenden will, wartet zuerst, um festzustellen, ob der Kanal frei ist, überträgt dann ein Warnsignal, und hört schließlich für ein Zeitintervall ab, um zu bestätigen, daß der Kanal frei ist, bevor die Nachricht abgesendet wird.
• Ein weiteres Beispiel für ein Datenübertragungssystem mit einem gemeinsamen Kanal ist in der DE-A-3420232 beschrieben.
• Die vorliegende Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt ein System, das ohne Abfrage die Überlagerung von Nachrichten verhindert. Dafür stellt das System für jeden Sender ein Erfordernis auf, um sicherzustellen, daß vor einer Übertragung die Leitung frei ist. Eine Situation, die zu verhindern ist, wenn keine Nachrichtenüberlappung vorkommen soll, ist der gleichzeitige Beginn der Übertragung durch zwei Sender, von denen jeder gerade festgestellt hat, daß die Leitung frei ist. Diese Situation wird durch die Verwendung eines Protokolls vermieden, das vor der Übertragung einer Nachricht von jedem Sender ausgeführt werden muß. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Protokolls erfaßt der Sender zuerst für eine erste Zeitperiode den Zustand der Leitung, um festzustellen, ob sie frei ist. Die Leitung ist frei, wenn der erfaßte Zustand eindeutig verschieden von jeder gültigen Datenübertragung ist. Wenn festgestellt wird, daß die Leitung frei ist, gibt der Sender für eine zweite Periode einen bestimmten Zustand auf der Leitung vor. Am Ende der Übertragung erfaßt der Sender erneut den Zustand der Leitung für eine dritte Zeitperiode. Wenn während dieser Periode keine andere Übertragung festgestellt wird, kann der Sender dann seine Nachricht übertragen. Die dritte Zeitperiode ist kürzer als die erste Zeitperiode, so daß die obigen Ruhebedingungen von einem anderen Sender unterschieden werden können, der einen Zugriff sucht. Die Verwendung dieses Protokolls stellt sicher, daß zu jedem gegebenen Zeitpunkt nur ein Sender die ausschließliche Kontrolle über die Leitung erhält. Um jede Station zu identifizieren und um Prioritäten festzulegen, wenn zwei Stationen gleichzeitig übertragen wollen, ist die Dauer der zweiten Periode, während der ein Transmitter die Leitung belegt, eindeutig vom Adreßcode des jeweiligen Senders abhängig.
• In der Zeichnung zeigt:
• Fig. 1 in der Form eines Blockschaltbildes eine Anzahl von Übertragungsvorrichtungen, die mit einem gemeinsamen Bus verbunden sind;
• Fig. 2 in schematischer Form die Schnittstelle zwischen einer Anzahl von Übertragungsvorrichtungen und einem gemeinsamen Bus;
• Fig. 3 das Datenzeichenmuster einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
• Fig. 4 das Übertragungsprotokoll der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Anhand der Fig. 1 wird zuerst die Umgebung der vorliegenden Erfindung in der Form eines Blockschaltbildes gezeigt. In der Fig. 1 ist eine Anzahl von Übertragungsvorrichtungen, dargestellt als Vorrichtung #0, Vorrichtung #1 und Vorrichtung #2, mit einer gemeinsamen Übertragungsleitung, dem Bus 10, verbunden. Die Vorrichtungen werden für die Übertragung über den Bus 12 asynchron betrieben. Die durch einen Doppelpfeil dargestellte Verbindung zwischen jeder der Vorrichtungen und dem Bus zeigt an, daß die Vorrichtungen Sender/Empfänger sein können, die sowohl zur Übertragung über den Bus als auch zum Abhören oder Ablesen der Informationen in der Lage sind, die sich auf dem Bus befinden. Die mit dem Bus verbundenen Vorrichtungen können auch nur in der Lage sein, die Informationen vom Bus abzulesen, solche Vorrichtungen, die Daten über den Bus übertragen wollen, müssen aber auch in der Lage sein, den Zustand des Busses zu erfassen oder abzulesen.
• In der Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung genauer gezeigt. Der Bus 12 umfaßt zwei Übertragungsleitungen 11 und 12. Der Bus 12 wird differentiell betrieben, und jede Vorrichtung ist über einen Differential- Bus-Sender/Empfänger mit dem Bus verbunden, der einen Drei- Zustands-Differential-Leitungstreiber D und einen Differentialeingangs-Leitungsempfänger R aufweist. Solche Differential-Bus-Sender/Empfänger sind als Interfaceschaltungen des Typs SN75176 von Texas Instrument Inc., Dallas, Texas kommerziell erhältlich. Bei einer differentiellen Bus-Anordnung ist es die relative Polarität der beiden Übertragungsleitungen, die den Informationsgehalt des Busses angibt. Wenn sich zum Beispiel die Leitung 12 auf einem Potential von +3 Volt und die Leitung 11 auf einem Potential von -3 Volt befindet, erfaßt ein Differentialempfänger R auf der Leitung ein Signal auf "hohem" Pegel, das von der Vorrichtung als ein "1"- oder ein "Markierungs"-Bit verstanden werden kann. Wenn sich die Leitung 12 auf einem Potential von Null Volt und die Leitung 11 auf einem Potential von +5 Volt befindet, ist der Unterschied der beiden Werte negativ (0 minus 5), und der Empfänger erfaßt ein Signal mit "niedrigem" Pegel auf der Leitung, das von der Vorrichtung als ein "0"- oder ein "Leer"-Bit verstanden wird, je nach der gewählten Vereinbarung. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die Übertragungsleitungen 11 und 12 zwischen Null und fünf Volt umgeschaltet, und der Bus wird entweder als im Markierungs-Zustand oder im Leer-Zustand befindlich erfaßt.
• Die Empfänger R brauchen nur in der Lage zu sein, die beiden binären Bedingungen des Markierungs-Zustandes und des Leer-Zustandes zu erfassen. Wenn der Markierungs-Zustand, so wie ihn der Sender/Empfänger versteht, ein Signal auf "hohem" Pegel ist, dann ist der Leer-Zustand ein Signal auf "niedrigem" Pegel und umgekehrt. Die Leitungstreiber D der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 2 sind jedoch in der Lage, gegenüber dem Bus 10 drei Zustände einzunehmen: Einen Markierungs- Zustand, einen Leer-Zustand und einen Zustand hoher Impedanz. Der letztere Zustand hoher Impedanz wird eingenommen, wenn die Vorrichtung keine Informationen über den Bus überträgt. Er ist in einem System zwingend vorhanden, bei dem eine Station übertragen kann, ohne daß vorher festgestellt wird, ob zu einer Zeit nur ein Sender Daten überträgt. Während eine Übertragung erfolgt, müssen die Leitungstreiber der anderen Vorrichtungen am Bus dem Bus gegenüber den Zustand hoher Impedanz einnehmen. Bei der Ausführungsform der Fig. 2 werden die Leitungstreiber D über Treiberfreigabeleitungen DE gesteuert. Wenn die DE-Leitung auf hohem Pegel ist, bringt der Treiber den Bus in den Differential-Markierungs- oder Leer-Zustand. Wenn die DE-Leitung auf niedrigem Pegel ist, wird gegenüber dem Bus der Zustand hoher Impedanz eingenommen.
• Bei der Ausführungsform der Fig. 2 sind die Vorrichtungen #0 und #2 als Sender/Empfänger oder Sender angeschlossen, da die Vorrichtungen sowohl mit dem Treiber D als auch dem Empfänger R der jeweiligen Interfaceschaltung verbunden sind. Die Vorrichtung #1 überträgt keine Daten, da sie nur mit dem Empfänger ihrer Interfaceschaltung verbunden ist. Die Vorrichtung kann den Empfänger über eine Empfänger-Freigabeleitung RE steuern, die RE-Leitung kann auch auf niedrigem Pegel gehalten werden, um kontinuierlich Daten aufzunehmen, wobei die Annahme oder Nichtannahme der erhaltenen Daten in der Vorrichtung intern ausgeführt wird.
• Die Fig. 2 zeigt den Bus 12, der an eine zentrale Station 20 angeschlossen ist, die mit allen Vorrichtungen am Bus in Verbindung steht. Wie die Vorrichtungen steht die zentrale Station 20 mittels ihres eigenen Bus-Sender/Empfängers mit der Leitung in Verbindung. Es ist auch ersichtlich, daß der Bus durch Widerstände 22 und 24 abgeschlossen ist, die einen bestimmten Zustand auf der Leitung erzeugen, wenn der Bus frei ist.
• Die Fig. 3 zeigt das serielle Datenformat der Zeichen, die über den Bus der Fig. 2 übertragen werden. Ein Datenzeichen hat eine Länge von zehn Bit, es beginnt mit einem Leerbit 0 und endet mit einem Markierungsbit 1. Zwischen dem Markierungs- und dem Leerbit befinden sich acht Datenbits, die unterschiedlich entweder Markierungs- oder Leerbits sind.
• Gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung ist ein kollisionsfreies Übertragungsprotokoll vorgesehen, um den mehreren Vorrichtungen eine Übertragung über den Bus ohne gegenseitige Störung zu ermöglichen. Eine kollisionsfreie Übertragung ist wünschenswert, da sie den Gesamtaufwand für das Netzwerk sowie die Anforderungen an die Fehlerkontrolle verringert. Das Protokoll ermöglicht es jeder Vorrichtung, die eine Nachricht übermitteln will, die ausschließliche Kontrolle über den Datenbus zu erhalten. Das Protokoll der bevorzugten Ausführungsform ist in der Fig. 4 gezeigt.
• Um eine Nachricht über den Bus zu senden, folgt eine Vorrichtung der folgenden Prozedur. Zuerst hört die Vorrichtung über ihren Empfänger R den Bus nach einem Leitungszustand ab, der die Abwesenheit einer Zeichenübertragung auf dem Bus anzeigt. In der Fig. 4 ist dies als das Intervall #0 dargestellt, das eine Dauer von C Bit hat. Die Feststellung der Abwesenheit einer Zeichenübertragung auf dem Bus hängt vom Zeichenformat ab. Bei dem Beispiel der Fig. 3 wird ein Zeichen darin gesehen, daß es innerhalb der Zeichenbitlänge von zehn Bit ein Leerbit und ein Markierungsbit enthält. Wenn daher das Intervall #0 eine Länge von zehn Bit hat und die eine Übertragung beabsichtigende Vorrichtung während dieser Zeit kein Leerbit erfaßt, schließt die Vorrichtung daraus, daß keine Zeichenübertragung vorliegt; der Bus ist frei. Im Intervall #0 erkennt die Vorrichtung den Zustand, der entsteht, wenn von allen anderen Vorrichtungen am Bus der Zustand hoher Impedanz eingenommen wird, wie es in der Fig. 4 durch den schattierten Balken dargestellt ist. Wenn die Vorrichtung im Intervall #0 auf dem Bus ein Leerbit erfaßt, startet sie das Intervall erneut.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 2 bilden die Abschlußwiderstände 22 und 24 während der Zeit die Bedingungen für den Markierungs-Zustand auf dem Bus aus, während der alle Treiber am Bus ihren Zustand hoher Impedanz einnehmen. Unter diesen Bedingungen und mit dem Zeichenformat der Fig. 3 wird ein freier Bus anhand von C aufeinanderfolgenden Bits des Markierungs-Zustandes festgestellt, wobei C gleich zehn ist. Im Ergebnis stellt die Vorrichtung die Abwesenheit des Anfangs- Leerbits eines Zeichens fest.
• Die Empfänger R der bevorzugten Ausführungsform brauchen nur in der Lage zu sein, den Markierungs- und Leer-Zustand des Busses zu erkennen. Es ist nicht erforderlich, daß der Empfänger das Vorhandensein des Zustandes hoher Impedanz erfaßt, der von allen anderen Stationen auf der Leitung eingenommen wird. Diese geringere Anforderung ermöglicht bei der vorliegenden Ausführungsform die Verwendung von relativ einfachen, kommerziell erhältlichen Sender/Empfängern, wie es oben angegeben ist. Wenn ein Empfänger verwendet wird, der in der Lage ist, zwischen allen drei Bus-Zuständen zu unterscheiden, wird ein Abschluß verwendet, der einen Zustand hoher Impedanz ausbildet, und es wird entweder das Markierungs- oder das Leerbit einer Zeichenübertragung erfaßt, um anzuzeigen, daß der Bus nicht frei ist.
• Wenn die eine Übertragung beabsichtigende Vorrichtung am Ende des Intervalls #0 feststellt, daß der Bus frei ist, schaltet die Vorrichtung ihren Treiber für die nächsten beiden Intervalle vom Zustand hoher Impedanz in den Leer-Zustand. In der Fig. 4 ist dies als das Intervall #1 und das Intervall #2 angezeigt, wobei C Bit die Zeichenlänge und A Bit eine eindeutige Identifikations-Bitfolge für die Vorrichtung ist. Der Leer-Zustand hebt den Zustand hoher Impedanz auf dem Bus auf und auch den durch die Abschlußwiderstände ausgebildeten Markierungs-Zustand, falls vorhanden. Die C Bit des Leer-Zustandes des Intervalls #1, mit einer Bitlänge von zehn in diesem Beispiel, stellen das dar, was unzweifelhaft ein ungültiges Zeichen ist, wenn das Zeichenformat der Fig. 3 verwendet wird. Jeder Empfänger, der den Bus nach Zeicheninformationen abhört, identifiziert daher aufgrund der Abwesenheit des zehnten Markierungsbits die Übertragung im Intervall #1 als ungültiges Zeichen.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform folgt dem Intervall #1 ein weiteres Intervall #2 aus A Bits des Leer-Zustandes. Dies stellt eine Adressenübertragung dar, die die Quelle der Nachricht angibt und die auch unter Vorrichtungen, die um einen Buszugriff konkurrieren, eine Priorität ausbildet. Die Adresse A identifiziert eine Vorrichtung eindeutig und besitzt eine Bitlänge, die zwischen 0 und minimal N-1 variiert, wobei N die Anzahl der übertragenden Vorrichtungen am Bus ist. Bei dem Beispiel der Fig. 2 mit drei Vorrichtungen identifiziert eine Bitlänge von Null, eins und zwei jede der drei Vorrichtungen eindeutig.
• Nach dem Intervall #2 wird der Treiber vom Leer-Zustand in den Zustand hoher Impedanz umgeschaltet, und der Zustand des Busses wird festgestellt. Wenn der Bus als im Markierungs- Zustand befindlich erfaßt wird (d. h. wenn alle anderen Sender im Zustand hoher Impedanz sind), dann hat die Vorrichtung die ausschließliche Kontrolle über den Bus und kann mit der fortlaufenden Übertragung von Datenzeichen beginnen. Am Ende der Datenübertragung schaltet der Treiber in den Zustand hoher Impedanz zurück.
• Wenn jedoch nach dem Intervall #2 ein Leer-Zustand erfaßt wird, ist der Bus nicht frei, und die Vorrichtung muß erneut mit dem Protokoll beginnen. Dies tritt zum Beispiel dann auf, wenn zwei Vorrichtungen gleichzeitig versucht haben, auf den Bus zuzugreifen, und mit dem Protokoll gleichzeitig begonnen haben. Keine Vorrichtung nimmt die Absicht der anderen wahr, bis die Vorrichtung mit der kürzeren Adresse A ihr Intervall #2 beendet und den Zustand des Busses feststellt. Zu diesem Zeitpunkt erfaßt sie das Leerbit, das von der Vorrichtung mit der längeren Adresse A auf den Bus gegeben wird, und die Vorrichtung mit der kürzeren Adresse beginnt mit dem Protokoll von vorne. Auf diese Weise beginnt eine Anzahl von konkurrierenden Vorrichtungen aufeinanderfolgend erneut mit dem Protokoll, bis schließlich nur noch die Vorrichtung mit der längsten Adresse übrigbleibt und den ausschließlichen Zugriff auf den Bus erlangt. In einer gleichzeitigen Konkurrenzsituation setzt sich daher die Vorrichtung mit der längsten Adresse durch und hat daher die höchste Priorität. Die Zuordnung der Adressen setzt somit im System die Prioritäten.
• Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Erfassungsperiode nach dem Intervall #2 ein Bit lang ist. Wenn die Erfassungsperiode gleich C Bit oder noch länger ist, könnte eine andere Vorrichtung am Bus die Periode während ihres eigenen Intervalls #0 als den Zustand eines freien Busses identifizieren. Die Erfassungsperiode muß daher eine Dauer von weniger als C Bit haben. Eine Dauer von einem Bit ist zur Ausbildung der kürzesten Protokollänge optimal. Wenn jedoch die Ausbreitungsverzögerung über den Bus von wesentlicher Bedeutung ist, muß die Erfassungsperiode größer als die Ausbreitungsverzögerung des Netzwerks eingestellt werden, die funktionell mit der Baudrate eines seriellen Kommunikationssystems verknüpft ist.
• Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Protokolls ist es, daß die Empfangsvorrichtungen keine spezielle Logik benötigen, um das Protokoll zu decodieren oder festzustellen. Viele herkömmliche asynchrone Empfänger weisen C oder größere Bitlängen an Leerbits als ungültiges Zeichen zurück. Bei dem Protokoll der Fig. 4 umfaßt der Zeitraum, während dem das Protokoll aktiv auf dem Bus ist, die Intervalle #1 und #2, gerade eine solche Folge von Leerbits. Die asynchronen Empfänger am Bus erfassen das Protokoll daher einfach als ungültige Übertragung und nehmen sie nicht an. Es erfolgt keine Annahme gültiger Daten bis zum ersten Zeichen, das zu Beginn des Intervalls #4 übertragen wird, wenn eine Vorrichtung die ausschließliche Kontrolle über den Bus erhalten hat.
• Während Zeiten fortlaufender Nachrichtenübertragungen, die auftreten, wenn die Nachfrage nach dem Bus groß ist, dient das Intervall #0 ersichtlich zwei Zwecken. Einmal ist es die erste Prozedur des Protokolls. Andererseits dient es als Nachrichten-Umrahmungsintervall. Wenn eine Nachricht aus aufeinanderfolgenden Zeichen endet, wird eine Empfangsvorrichtung dadurch generell wissen, daß die Nachricht beendet ist, daß sie die zehn Bits des Markierungs-Zustandes feststellt, die der Nachricht folgen, wenn keine Vorrichtung auf den Bus zugreift. Die zehn Markierungsbit am Ende einer Nachricht dienen daher dazu, die Empfangsvorrichtung darüber zu informieren, daß die Nachricht beendet ist; und die Markierungsbits dienen auch als Intervall #0 für eine Vorrichtung, die darauf wartet, über den Bus übertragen zu können.
• Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem wurde erfolgreich in einem Netzwerk von automatischen Blutdruckwächtern verwendet, die mit einer zentralen Empfangsstation verbunden sind. Die Überwachungseinrichtungen nehmen die Blutdruckwerte automatisch auf und senden die medizinischen Informationen in Intervallen ab, die von einmal alle paar Stunden bis zu mehrmals pro Sekunde reichen. Unter Verwendung des Protokolls der bevorzugten Ausführungsform senden die Überwachungseinrichtungen asynchron Daten ohne Störungen über eine gemeinsame Leitung. Ein asynchroner Betrieb erfolgt auch, wenn die Überwachungseinrichtungen nicht automatisch arbeiten, sondern periodisch von einer Krankenschwester aktiviert werden, die ihre Runde von Patient zu Patient macht. Das Protokoll der vorliegenden Erfindung löst ein sehr reales Problem in Krankenhäusern, bei dem, nach einer längeren Übertragung durch eine Vorrichtung, mehrere wartende Vorrichtungen gleichzeitig versuchen, die Kontrolle über den Bus zu erlangen. Das Protokoll vermeidet Kollisionen, ohne daß von der zentralen Station eingegriffen werden muß.
• Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform ein differentieller Bus verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung gleichermaßen auf einseitige Leitungssysteme anwendbar. Bei einem solchen System wird vorgesehen, daß einer aus einer Anzahl von Sendern, die mit der Leitung verbunden sind, die ausschließliche Kontrolle über die Leitung erhält, etwa über die Verwendung einer Drei-Zustands-Logik oder von Leitungstreibern mit offenem Kollektor.

Claims (1)

1. Protokoll zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk mit einer Anzahl von Sendevorrichtungen (VORRICHTUNG #0, VORRICHTUNG #1, . . . ), die in der Lage sind, Nachrichten über eine gemeinsame Nachrichtenleitung (12) zu senden, wobei die Nachrichten aus einer oder mehreren Nachrichteneinheiten von vorgegebener Dauer (C BITS) zusammengesetzt sind, wobei durch das Protokoll eine Sendevorrichtung den ausschließlichen Zugriff auf die Leitung unabhängig von einer zentralen Leitungszugriffssteuerung erhalten kann, und wobei das Protokoll die Schritte umfaßt:

(a) Überwachen der Nachrichtenleitung (12) für eine erste Überwachungsperiode (INTERVALL #0), um festzustellen, ob die Leitung frei ist; und wenn dem so ist

(b) Belegen der Leitung für eine vorgegebene Belegungsperiode (INTERVALL #1 und INTERVALL #2) mit einem binären Signal, und dann

(c) Überwachen der Nachrichtenleitung für eine zweite vorgegebene Überwachungsperiode, um die Abwesenheit von binären Signalen darauf festzustellen; und wenn dem so ist,

(d) Erkennen, daß die Sendevorrichtung nun einen ausschließlichen Zugriff auf die Leitung erhalten kann; dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Überwachungsperiode (INTERVAL #0) des Schrittes (a) wenigstens der Dauer einer der Nachrichteneinheiten (C BITS) entspricht; daß

das binäre Signal des Schrittes (b) für die Sendevorrichtung eindeutig ist, die auf die Leitung zugreifen möchte, und von einer gültigen Nachricht verschieden ist; und daß

die zweite Überwachungsperiode des Schrittes (c) kürzer ist als die erste Überwachungsperiode (INTERVALL #0) des Schrittes (a).

2. Protokoll nach Anspruch 1, wobei der Schritt (a) das Überwachen der Leitung für die Dauer einer Nachrichteneinheit (C BITS) umfaßt, um die Abwesenheit von binären Informationssignalen auf der Leitung festzustellen, die einer Nachrichteneinheit entsprechen.

3. Protokoll nach Anspruch 2, wobei die vorgegebene Belegungsperiode des Schrittes (b) ein erstes Intervall (C BITS), das wenigstens gleich der Dauer einer Nachrichteneinheit ist, und ein zweites Intervall (A BITS) umfaßt, das die Sendevorrichtung eindeutig identifiziert.

4. Protokoll nach Anspruch 3, wobei die zweite vorgegebene Überwachungsperiode kürzer ist als die Dauer einer Nachrichteneinheit (C BITS).

5. Protokoll nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schritt (d) das Aussenden einer Nachricht über die Leitung umfaßt.

6. Protokoll zur Verwendung in einem Kommunikationssystem mit mehreren unabhängigen Stationen (VORRICHTUNG #0, VORRICHTUNG #1, . . . ), die miteinander über einen gemeinsamen Bus (12) verbunden sind, wobei jede der Stationen eine Sende- (D) und eine Empfangs-(R)-Einrichtung aufweist und einen bestimmten Adreßcode besitzt, und wobei das Protokoll zur Erzielung einer störungsfreien, verteilten Kontrolle die Schritte umfaßt

(a) jede Einheit erhält einen Zustand aufrecht, bei dem sie den Bus nicht belegt, bis es erforderlich wird, eine Übertragung durchzuführen; und

(b) wenn von einer gegebenen Einheit eine Übertragung auszuführen ist,

(i) Unterlassen der Übertragung, bis der Bus für wenigstens eine erste vorgegebene Zeit (INTERVALL #0) ruhig ist; und

(ii) dann Übertragen von Daten für eine Übertragungszeit (INTERVALL #1 und INTERVALL #2);

(iii) dann Überwachen des Busses während einer zweiten vorgegebenen Zeit auf das Vorhandensein von Daten von den anderen Stationen; und

(iv) wenn während der zweiten vorgegebenen Zeit keine Daten festgestellt werden, Fortsetzen der Übertragung wie erforderlich und ohne Unterbrechung, bis die Übertragung vollständig erfolgt ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Dauer (C BITS + A BITS) der Übertragungszeit des Schrittes b(ii) mit dem Adreßcode der Einheit in Beziehung steht, die eine Übertragung anfordert; und daß

die Dauer der zweiten vorgegebenen Zeit des Schrittes b(iii) kürzer ist als die Dauer der ersten vorgegebenen Zeit des Schrittes b(i).

7. Protokoll nach Anspruch 6, wobei die erste vorgegebene Zeit mit dem Format (C BITS) der Daten in Beziehung steht, die auf dem gemeinsamen Bus übertragen werden.

8. Protokoll zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk, bei dem eine Anzahl von Sendevorrichtungen (VORRICHTUNG #0, VORRICHTUNG #1, . . . ) mit einer gemeinsamen Nachrichtenleitung (12) verbunden ist, wobei durch das Protokoll eine gegebene Vorrichtung die ausschließliche Benutzung der Leitung zur Übertragung ohne einen Eingriff von einer zentralen Leitungssteuerung erhalten kann, und wobei das Protokoll die Schritte umfaßt

(a) Überwachen der Leitung für ein erstes Intervall (INTERVALL #0) der Dauer C, um festzustellen, ob die Leitung ruhig ist; dann

(b) Belegen der Leitung für ein zweites Intervall (INTERVALL #1 und INTERVALL #2); dann

(c) Überwachen der Leitung für ein drittes Intervall, um sicherzustellen, daß keine andere Vorrichtung die Leitung belegt, und wenn dem so ist,

(d) Sicherstellen, daß die gegebene Vorrichtung die Leitung ausschließlich benutzen kann, ohne daß andere Sendevorrichtungen auf der Leitung sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

das zweite Intervall (INTERVALL #1 und INTERVALL # 2) eine Dauer C+A gleich der Dauer C des ersten Intervalls (INTERVALL #0) plus einer zusätzlichen Dauer A hat, wobei A eindeutig für die gegebene Vorrichtung steht; und daß

die Dauer des dritten Intervalls kürzer ist als die Dauer C des ersten Intervalls (INTERVAL #0).

9. Protokoll nach Anspruch 8, wobei die Dauer C mit der Dauer einer Nachrichteneinheit in Beziehung steht.

12. Protokoll nach Anspruch 9, wobei die zusätzliche Dauer A gleich Null oder größer ist.

11. Protokoll nach Anspruch 12, wobei die zusätzliche Dauer A eine Zahl im Bereich von Null bis minimal N-1 ist, wobei N die Anzahl der Sendevorrichtungen ist, die mit der Leitung verbunden sind.

12. Protokoll nach Anspruch 12 oder 11, wobei der Schritt (d) das kontinuierliche Übertragen einer Nachricht über die Leitung umfaßt.

13. Protokoll nach Anspruch 12, wobei der Schritt (b) das Ausbilden eines Zustandes auf der Leitung umfaßt, der von anderen Vorrichtungen für die Dauer C+A des zweiten Intervalls (INTERVALL #1 und INTERVALL #2) nicht als Ruhezustand erkannt werden kann.

14. Übertragungsvorrichtung für den Betrieb gemäß dem Protokoll nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine gemeinsame Nachrichtenleitung (10) und eine Anzahl von Sendevorrichtungen (VORRICHTUNG #0, VORRICHTUNG #1, . . . ) aufweist, die in der Lage sind, Nachrichten über die gemeinsame Nachrichtenleitung (10) zu senden, wobei die Nachrichten aus einer oder mehreren Nachrichteneinheiten vorgegebener Dauer (C BITS) besteht, und wobei jede Sendevorrichtung umfaßt

(a) eine Einrichtung (R, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Überwachen der Nachrichtenleitung (10) für eine erste Überwachungsperiode (INTERVALL #0), um festzustellen, ob die Leitung frei ist;

(b) eine Einrichtung (D, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Belegen der Leitung für eine vorgegebene Belegungsperiode (INTERVALL #1 und INTERVALL #2) mit einem binären Signal, wenn die Nachrichtenleitung (10) während der ersten Überwachungsperiode frei ist;

(c) eine Einrichtung (R, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Überwachen der Nachrichtenleitung für eine zweite vorgegebene Überwachungsperiode, die der vorgegebenen Belegungsperiode folgt, um die Abwesenheit von binären Signalen darauf festzustellen; und

(d) eine Einrichtung (VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Erkennen, daß die Sendevorrichtung einen ausschließlichen Zugriff auf die Leitung erhalten kann, wenn während der zweiten vorgegebenen Überwachungsperiode keine Signale auf der Leitung (12) vorhanden sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Überwachungsperiode (INTERVAL #0) wenigstens der Dauer einer der Nachrichteneinheiten (C BITS) entspricht; daß

das binäre Signal für die jeweilige Sendevorrichtung eindeutig ist und von einer gültigen Nachricht verschieden ist; und daß

die zweite Überwachungsperiode kürzer ist als die erste Überwachungsperiode (INTERVALL #0).

15. Übertragungsvorrichtung für den Betrieb gemäß dem Protokoll nach Anspruch 6, wobei die Vorrichtung einen gemeinsamen Bus (10) und eine Anzahl von unabhängigen Stationen (VORRICH- TUNG #0, VORRICHTUNG #1, . . . ) aufweist, die miteinander über den gemeinsamen Bus (10) verbunden sind, wobei jede Station einen Zustand aufrechterhält, bei dem sie den Bus nicht belegt, bis es für die jeweilige Station erforderlich wird, auf den Bus zuzugreifen, und wobei jede Station einen zugehörigen eigenen Adreßcode besitzt und jede Station umfaßt eine Sendeeinrichtung (D) zum Senden von Signalen zum Bus;

eine Empfangseinrichtung (R) zum Empfangen von Signalen vom Bus;

eine Einrichtung (R, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Feststellen, daß der Bus für wenigstens eine erste vorgegebene Zeit (INTERVALL #0) ruhig ist, wenn für die jeweilige Station ein Zugriff auf den Bus erforderlich ist, wobei die Sendeeinrichtung während der ersten vorgegebenen Zeit (INTERVALL #0) keine Übertragung an den Bus ausführt;

eine Einrichtung (D, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Übertragen von Daten für eine Übertragungszeit (INTERVALL #1 und INTER- VALL #2), nachdem der Bus während der ersten vorgegebenen Zeit (INTERVALL #0) ruhig war;

eine Einrichtung (R, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Überwachen des Busses während einer zweiten vorgegebenen Zeit, die auf die Übertragungszeit (INTERVALL #1 und INTERVALL #2) folgt, auf das Vorhandensein von Daten von anderen Sendestationen im Übertragungssystem; und

eine Einrichtung (D, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Fortsetzen der Übertragung wie erforderlich und ohne Unterbrechung an den Bus, wenn während der zweiten vorgegebenen Zeit keine Daten festgestellt werden, bis die erforderliche Übertragung vollständig erfolgt ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Dauer (C BITS + A BITS) der Übertragungszeit mit dem Adreßcode der jeweiligen Einheit in Beziehung steht; und daß

die Dauer der zweiten vorgegebenen Zeit kürzer ist als die Dauer der ersten vorgegebenen Zeit (INTERVALL #0).

16. Übertragungsvorrichtung für den Betrieb gemäß dem Protokoll nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung eine gemeinsame Nachrichtenleitung (10) und eine Anzahl von Sendevorrichtungen (VORRICHTUNG #0, VORRICHTUNG #1, . . . ) aufweist, die mit der gemeinsamen Nachrichtenleitung (10) verbunden sind, wobei jede Sendevorrichtung umfaßt

(a) eine Einrichtung (R, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Überwachen der Leitung für ein erstes Intervall (INTERVALL #0) der Dauer C, um sicherzustellen, daß die Leitung ruhig ist;

(b) eine Einrichtung (D, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Belegen der Leitung für ein zweites Intervall (INTERVALL #1 und INTER- VALL #2), wenn die Leitung im ersten Intervall ruhig ist;

(c) eine Einrichtung (R, VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Überwachen der Leitung für ein drittes Intervall, das auf das zweite Intervall folgt, um sicherzustellen, daß keine andere Vorrichtung die Leitung belegt; und

(d) eine Einrichtung (VORRICHTUNG #0, . . . ) zum Sicherstellen, daß die jeweilige Vorrichtung die Leitung ausschließlich ohne andere Sendevorrichtungen auf der Leitung benutzen kann, wenn im dritten Intervall keine andere Vorrichtung die Leitung belegt;

dadurch gekennzeichnet, daß

das zweite Intervall (INTERVALL #1 und INTERVALL # 2) eine Dauer C+A gleich der Dauer C des ersten Intervalls (INTERVALL #0) plus einer zusätzlichen Dauer A hat, wobei A eindeutig für die gegebene Vorrichtung steht; und daß

die Dauer des dritten Intervalls kürzer ist als die Dauer C des ersten Intervalls (INTERVAL #0).