DE3238692A1 - Data transmission system - Google Patents
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- H04L12/437—Ring fault isolation or reconfiguration
Abstract
Description
DatenübertragungssystemData transmission system
Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungssystem mit mehreren Funktionseinheiten, die in einer Signalkette hintere inandergeschaltet sind und welche auf die von der jeweils vorgeschalteten Funktionseinheit empfangenen Kettensignale in vorbestimmter Weise reagieren und gegebenenfalls Kettensignale an die jeweils nachfolgende Funktionseinheit abgeben.The invention relates to a data transmission system with several functional units, which are interconnected in a signal chain and which are linked to that of the each upstream functional unit received chain signals in a predetermined Respond wise and, if necessary, chain signals to the respective subsequent functional unit hand over.
Ein solches System ist aus der DE-PS 18 09 913 bekannt.Such a system is known from DE-PS 18 09 913.
Am Anfang der Signalkette befindet sich eine Zentraleinheit, die eine Datenübertragung dadurch auslöst, daß sie ein Kettensignal auf die Signalkette schaltet. Die erste Funktionseinheit in der Kette empfängt das Kettensignal, reagiert in einer definierten Weise und schaltet das Kettensignal zur nächsten Funktionseinheit weiter usf. Da die Funktionseinheiten, die dem Kettenanfang am nächsten sind, als erste von der Zentraleinheit angesprochen werden und deshalb bevorzugt behandelt werden, ist eine Prioritierung der Funktionseinheiten auf einfache Weise dadurch möglich, daß man hochpriore Einheiten nahe dem Kettenanfang anordnet und niederpriore nahe dem Kettenende. Ist das Kettenende wieder zur Zentrale zurückgeführt, entsteht eine Ringleitung, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten kann.At the beginning of the signal chain there is a central unit, the one Data transmission is triggered by switching a chain signal to the signal chain. The first functional unit in the chain receives the chain signal and responds in a defined way and switches the chain signal to the next functional unit etc. Since the functional units that are closest to the beginning of the chain are the first are addressed by the central unit and are therefore given preferential treatment, a prioritization of the functional units is possible in a simple way, that high-priority units are placed near the beginning of the chain and low-priority units close to it the end of the chain. If the end of the chain is led back to the control center, one is created Ring line that can work on the same principle.
Solche Kettenstrukturen werden häufig zur Unterstützung anderer Strukturen, z. B. von Bussystemen, eingesetzt und stehen teilweise auch für sich selbst.Such chain structures are often used to support other structures, z. B. by bus systems, and partly stand for themselves.
Ein Nachteil derartiger Kettensysteme ist, daß bei Ausfall einer Funktionseinheit die Kette unterbrochen ist und ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen kann. Dieser Nachteil macht solche Kettenanordnungen insbesondere für alle Systeme ungeeignet, aus denen man einzelne Funktionseinheiten entnehmen können muß, ohne daß dasGesamtsystem in seiner Arbeitsweise beeinträchtigt wird.A disadvantage of such chain systems is that if one functional unit fails the chain is broken and can no longer fulfill its task. This disadvantage makes such chain arrangements particularly unsuitable for all systems from which you can see individual functional units must be able to do without the overall system is impaired in its operation.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher eine Funktionseinheit in der Signalkette ausfallen kann, ohne daß die Signalkette unterbrochen wird und damit die Arbeitsweise beeinträchtigt wird.The present invention is based on the object of an arrangement to create the type described above, in which a functional unit in the signal chain can fail without the signal chain being interrupted and thus the way of working is impaired.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention, this task with the in the characterizing part of claim 1 specified measures solved.
Bei Ausfall, z. B. Entnahme einer Funktionseinheit, wird die dadurch entstehende Lücke durch die Hilfssignalkette überbrückt. Die Funktionseinheiten können dabei so ausgebildet sein, daß die-vor der entstandenen Lücke liegende Funktionseinheit die Funktion der ausgefallenen Funktionseinheit zumindest insoweit übernimmt, als es für die Aufrechterhaltung des Arbeitens des Datenübertragungssystems erforderlich ist. Dies kann z. B. bedeuten, daß die vor der Lücke angeordnete Funktionseinheit das Kettensignal erst dann weiterschaltet, wenn sie die Datenübernahme der fehlenden Funktionseinheit simuliert hat.In the event of failure, e.g. B. removal of a functional unit, this is the resulting gap bridged by the auxiliary signal chain. The functional units can be designed in such a way that the functional unit lying in front of the gap that has arisen takes over the function of the failed functional unit at least insofar as it is necessary for the maintenance of the functioning of the data transmission system is. This can e.g. B. mean that the functional unit arranged in front of the gap the chain signal only advances when it accepts data from the missing Has simulated functional unit.
Anhand der Zeichnungen werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.The invention and others are described below with reference to the drawings Advantages and additions described and explained in more detail.
Es zeigen Figur 1 ein Ubersichtsschaltbild einer Signalkette und Figur 2 das Prinzipschaltbild einer Funktionseinheit der Signalkette nach Figur 1.FIG. 1 shows an overview circuit diagram of a signal chain and FIG 2 shows the basic circuit diagram of a functional unit of the signal chain according to FIG. 1.
In Figur 1 ist mit FEO eine Funktionseinheit bezeichnet, welche die zentrale Steuerung eines Datenübertragungssystems ausübt. Dieses besteht aus weiteren, im Beispiel vier, Funktionseinheiten FE1, FE2 ... FE4, die eine Signalkette bilden', indem an Kettensignalausgängen KA jeweils ein Ketten- signaleingang KE einer nachgeschalteten Funktionseinheit angeschlossen ist. Im Falle, daß das Datenübertragungssystem einen geschlossenen Ring bildet, ist mit dem Kettensignalausgang KA der Funktionseinheit FE4 über eine gestrichelt gezeichnete Leitung der Eingang KE der Funktionseinheit FEO verbunden. Insbesondere im Falle eines Ringes können die Funktionseinheiten so ausgebildet sein, daß jede von ihnen die zentrale Steuerung übernehmen kann.In Figure 1, FEO denotes a functional unit which the central control of a data transmission system exercises. This consists of further, in the example four, functional units FE1, FE2 ... FE4, which form a signal chain ', by adding a chain signal to each of the chain signal outputs KA signal input KE is connected to a downstream functional unit. In the event that that Data transmission system forms a closed ring, is with the chain signal output KA of the functional unit FE4 via a dashed line, the input KE of the functional unit FEO connected. Especially in the case of a ring you can the functional units be designed so that each of them the central control can take over.
Im Normalfall beginnt eine Datenübertragung in der Weise, daß die Funktionseinheit FEO ein Kettensignal auf die Einheit FE1 schaltet. Diese reagiert in vorgegebener Weise und schaltet gegebenenfalls das Kettensignal über ihren Kettensignal-Ausgang KA auf die nächste Funktionseinheit FE2.Normally, data transmission begins in such a way that the Functional unit FEO switches a chain signal to unit FE1. This reacts in a predetermined manner and, if necessary, switches the chain signal via its chain signal output KA to the next functional unit FE2.
In entsprechender Weise kann das Kettensignal von Funktionseinheit zu Funktionseinheit weitergegeben werden. Ist die Kette zu einem Ring geschlossen, gibt die Funktionseinheit FE4 das Kettensignal zur Einheit FEO zurück, die das empfangene Signal auf fehlerfreie Übertragung prüft. Auch können über den Ring Informationen in einer Richtung von den Einheiten FE1 ... FE4 zur Einheit FEO oder einer beliebigen anderen Funktionseinheit übertragen werden, indem die Informationen von Einheit zu Einheit weitergegeben werden.The chain signal from the functional unit to be passed on to the functional unit. Is the chain closed in a ring the functional unit FE4 returns the chain signal to the unit FEO, which the received Checks signal for error-free transmission. You can also get information about the ring in one direction from the units FE1 ... FE4 to the unit FEO or any other other functional unit can be transferred by the information from unit to be passed on to unity.
Das bisher beschriebene System hat den Nachteil, daß bei Ausfall oder insbesondere Entnahme einer Funktionseinheit zu Test- oder Reparaturzwecken die Signalkette unterbrochen ist und die gesamte Anlage ausfällt. Zur Beseitigung dieses Nachteils enthalten die Funktionseinheiten Detektoren, die das Fehlen der jeweils nächsten Funktionseinheit feststellen. Hierzu können die Funktionseinheiten so ausgebildet sein, daß sie bei ordnungsgemäßem Betrieb über ihre Eingänge KE eine Rückwirkung auf den Ausgang KA der jeweils vorgeschalteten Funktionseinheit ausüben. Fehlt diese Rückwirkung, wird das Kettensignal auf einen Kettensignal-Hilfsausgang KH geschaltet, der mit dem Eingang KE der übernächsten Einheit verbunden ist. Falls erforderlich, wird zuvor die Funktion der fehlenden oder gestörten Funktionseinheit zumindest insoweit übernommen, als es für die Aufrechterhaltung des Betriebes des Systems notwendig ist. Z. B. kann es ausreichen, wenn die vor der durch Entnahme einer Funktionseinheit entstandenen Lücke angeordnete Funktionseinheit die Ubernahme von Daten durch die fehlende Funktionseinheit simuliert. Fehlt z. B. in der Anordnung nach Figur 1 die gestrichelt gezeichnete Funktionseinheit FES, dann stellt dies die Funktionseinheit FE1 fest und gibt das Ketterisignal, das gegebenenfalls die Funktion der Einheit FE2 simuliegende Signale enthält, unmittelbar auf den Eingang KE der Funktionseinheit'FE3. Diese arbeitet dann so weiter, als ob die Funktionseinheit FE2 vorhanden wäre. Eine weitergehende Störung tritt daher nicht ein. Fehlt im Falle einer zu einem Ring geschlossenen Kette die Einheit FEO, steuert die Einheit FE4 unmittelbar die Einheit FE1 an.The system described so far has the disadvantage that in the event of failure or in particular removal of a functional unit for test or repair purposes The signal chain is interrupted and the entire system fails. To eliminate this Disadvantage, the functional units contain detectors, the lack of each determine the next functional unit. For this purpose, the functional units can be designed in this way be that they have a retroactive effect on their inputs KE during normal operation exercise on the output KA of the respective upstream functional unit. Missing this Retroactive effect, the chain signal is sent to an auxiliary chain signal output KH connected to the KE input of the next but one unit. If required, the function of the missing or disrupted functional unit is first required at least insofar as it is necessary for the maintenance of the operation of the System is necessary. For example, it can be sufficient if the prior to by removal a functional unit resulting gap arranged functional unit the takeover of data simulated by the missing functional unit. Is missing e.g. B. in the arrangement According to FIG. 1, the functional unit FES shown in dashed lines then provides this the functional unit FE1 and gives the Ketterisignal, which may be the Function of the unit FE2 contains simulating signals directly to the input KE of the functional unit 'FE3. This then continues to work as if the functional unit FE2 would be present. There is therefore no further disturbance. Missing in the event a chain closed to form a ring, the unit FEO, controls the unit FE4 directly to the unit FE1.
Hierzu kann vereinbart sein, daß die zentrale Steuerung von einer anderen Funktionseinheit, z. B. der Einheit FE4, übernommen wird.For this purpose it can be agreed that the central control of one other functional unit, e.g. B. the unit FE4 is taken over.
Figur 2 zeigt Einzelheiten der Funktionseinheiten am Beispiel von zwei in einer Signalkette hintereinanderliegenden Einheiten FEn, FE(n+1). Jede Funktionseinheit enthält eine mit einem Potentiale U2 verbundene Eingangsimpedanz Z2 und eine an einem Potential U1 liegende Ausgangsimpedanz Z1.FIG. 2 shows details of the functional units using the example of FIG two units FEn, FE (n + 1) lying one behind the other in a signal chain. Every functional unit contains an input impedance Z2 connected to a potential U2 and an an output impedance Z1 lying at a potential U1.
Diese Impedanzen sind unter Berücksichtigung der weiteren am Ausgang bzw. Eingang angeschlossenen Bauelemente so dimensioniert, daß, wenn eine nachfolgende Funktionseinheit angeschlossen ist, am Ausgang KA und damit am X-Eingang eines Speichers SP sich ein erstes Potential einstellt, welches als logisch "0" interpretiert werden kann, und sich dann, wenn die nachfolgende Einheit fehlt, ein zweites Potential ausbildet, welches als logisch "1" interpretiert'werden kann. Die einzelnen Funktionseinheiten können außerdem so aufgebaut sein, daß sie sich selbst auf ihre Funktion fähigkeit überwachen und bei einem Ausfall in der Art nach außen reagieren, als seien sie der Signalkette entnommen, indem sie z. B.die Potentiale U1, U2 abschalten und die Anschlüsse KE, KA, KH passiv schalten. Damit das Potential am Ausgang KA von den angeschlossenen Baueinheiten wenig beeinflußt wird, ist der Ausgang y einer Schalteinheit L1 in einem passiven Zustand, solange er kein Kettensignal abgibt. Dies kann mit einem Tristate- oder Open-Kollektor-Ausgang oder einfach mit einer Diode erreicht werden, die beim Ausgangssignal log. "1" in Durchlaßrichtung betrieben wird, ansonsten im Sperrzustand ist. Entsprechend ist auch der Ausgang y eines Koinzidenz-Schaltelementes L2, welches das Signal für den Kettensignal-Hilfsausgang KH liefert, zeitweise im passiven Zustand, so daß in dieser Zeit das Potential am Kettensignalausgang KA vom Schaltelement L2 nicht beeinflußt wird.These impedances are at the output, taking into account the others or input connected components dimensioned so that if a subsequent Functional unit is connected to the output KA and thus to the X input of a memory SP a first potential is established, which is interpreted as a logical "0" can, and then, if the following unit is missing, a second potential forms which can be interpreted as a logical "1". The individual functional units can also be structured in such a way that they can rely on their own Monitor functionality and respond externally in the event of a failure, as if they were taken from the signal chain by z. B. switch off the potentials U1, U2 and switch the connections KE, KA, KH to passive. So that the potential at the output KA is little influenced by the connected units, the output y is one Switching unit L1 in a passive state as long as it does not emit a chain signal. This can be done with a tristate or open collector output or simply with a Diode can be achieved, which log at the output signal. "1" operated in the forward direction otherwise it is in the locked state. The output y of a coincidence switching element is also correspondingly L2, which supplies the signal for the chain signal auxiliary output KH, temporarily in passive state, so that during this time the potential at the chain signal output KA is not influenced by the switching element L2.
Der wesentliche Teil der Funktionseinheiten ist eine interne Logikeinheit LG, deren Eingang x mit dem Kettensignaleingang KE verbunden ist. Wird das Kettensignal am Eingang KE log. "1", führt die Logikschaltung LG eine vorprogrammierte Reaktion aus, als deren Ergebnis sie von ihrem Ausgang y log. "1"-Signal abgibt.-Es wird zunächst angenommen, daß eine gestrichelt gezeichnete Logikschaltung LO nicht vorhanden ist, so daß das log. "l"-Ausgangssignal der Logikschaltung LG unmittelbar dem einen Eingang eines UND-Gliedes U zugeführt wird, an deren anderem Eingang das Kettensignal liegt. Dieses wird daher auf den Eingang x des Schaltelementes L1 durchgeschaltet, dessen Ausgangssignal log. "1" ist, wenn am Eingang x log. "l"-Signal liegt, und dessen Ausgang passiv ist, wenn das Eingangssignal log. "0" ist. Am Ausgang KA der Funktionseinheit FEn und am Eingang KE der folgenden Einheit FE(n+l) erscheint daher log. "l"-Signal.The main part of the functional units is an internal logic unit LG, whose input x is connected to the chain signal input KE. Becomes the chain signal at input KE log. "1", the logic circuit LG performs a preprogrammed response as the result of which it log from its output y. "1" signal emits.-It will initially assumed that a broken logic circuit LO does not exist is so that it lied. "1" output signal of the logic circuit LG directly to the one Input of an AND element U is supplied, at the other input of which the chain signal lies. This is therefore switched through to input x of switching element L1, its output signal log. "1" is when the input x is log. "l" signal lies, and whose output is passive when the input signal is log. Is "0". At the output KA the Functional unit FEn and at input KE of the following unit FE (n + l) therefore appear log. "l" signal.
Fehlt die nachfolgende Einheit FE(n+1), so liegt, sofern die Ausgänge y der Schaltelemente L1, L2 passiv sind, am Ausgang KA und am Eingang x des Speichers SP etwa das Potential U1, das dem Signalzustand log. "1t' entspricht. Dieses log. "1"Signal wird bei Eintreffen des Kettensignals mit dessen Wechsel von log. "0" nach log. "1" in den Speicher SP übernommen, von dessen Ausgang y nun log. "1"-Signal dem ersten Eingang des Schaltelementes L2 zugeführt wird. Reagiert die Logikschaltung LG auf das Kettensignal in der obvn beschriebenen Weise, daß das UND-Glied U log. "1"-Signal abgibt, liegt an beiden Eingängen des Schaltelementes L2 log. "1"-Signal. Deren Ausgang y ist dann nicht mehr passiv sondern führt log. "l"-Signal, das über den Kettensignal-Hilfsausgang KH dem Eingang KE der übernächsten Funk'ionseinheit zugeführt wird. Die gewünschte Funktion des Schaltelementes L2 kann durch ein UND-Glied mit einer nachgeschalteten Diode erreicht werden. Als Speicher SP wird zweckmäßig eine bistabile Kippstufe verwendet.If the following unit FE (n + 1) is missing, then if the outputs y of the switching elements L1, L2 are passive, at the output KA and at the input x of the memory SP about the potential U1, which logs the signal state. "1t 'corresponds. This log. "1" signal is when the chain signal arrives with its change from log. "0" after log. "1" taken over into the memory SP, from whose output y now log. "1" signal is fed to the first input of the switching element L2. The logic circuit responds LG to the chain signal in the manner described above that the AND gate U log. "1" signal emits, is at both inputs of the switching element L2 log. "1" signal. Their output y is then no longer passive but is log. "l" signal that over the chain signal auxiliary output KH the input KE of the next but one functional unit is fed. The desired function of the switching element L2 can be achieved by an AND element can be achieved with a downstream diode. As a memory SP is appropriate a bistable multivibrator is used.
Die gestrichelt gezeichnete Logikschaltung LO dient dazu, bei Fehlen der nachfolgenden Funktionseinheit deren Funktion zu simulieren. Hierzu ist ihr Steuereingang z mit dem Ausgang y des Speichers SP verbunden. Ist dessen Ausgangssignal log. "0", gibt die Logikschaltung LO das Ausgangssignal der Logikschaltung LG unverändert auf das UND-Glied U ist das Ausgangssignal des Speichers SP dagegen "1", gibt sie über das UND-Glied U und das Schaltelement L2 an die übernächste Funktionseinheit FE(n+2) ein Signal ab, welches dieser das Vorhandensein der Funktionseinheit FE(n+1) simuliert.The logic circuit LO shown in dashed lines is used when it is missing simulate the function of the subsequent functional unit. For this you are Control input z connected to the output y of the memory SP. Is its output signal log. "0", the logic circuit LO gives the output signal of the logic circuit LG unchanged on the other hand, the output signal of the memory SP is "1" on the AND gate U, it gives Via the AND element U and the switching element L2 to the next but one functional unit FE (n + 2) from a signal, which this indicates the presence of the functional unit FE (n + 1) simulated.
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Claims (10)
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| DE3238692A1 true DE3238692A1 (en) | 1984-04-19 |
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Family Applications (1)
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