DE3736550A1

DE3736550A1 - Verfahren und vorrichtung zum simultanen datenverkehr

Info

Publication number: DE3736550A1
Application number: DE19873736550
Authority: DE
Inventors: Shoubu Kuranami; Masahiro Sakata
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1988-05-11
Also published as: JPH073978B2; GB8724999D0; GB2198018A; JPS63109624A; DE3736550C2; GB2198018B; US4896151A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum simultanen Datenverkehr, bei dem dieselben Daten simultan oder gleichzeitig zu mehreren Terminals übertra gen werden. Das Übertragungssystem ist mit einer Rücküber tragungsfunktion ausgestattet und zur Übertragung einer großen Menge aufeinanderfolgender Daten mit demselben In formationstyp mit hoher Geschwindigkeit in einem lokalen Übertragungsnetzwerk geeignet, durch das eine Vielzahl Mikrocomputer oder dgl. aufweisende Vorrichtungen mitein ander verbunden sind.

Bei herkömmlicher simultaner Datenübertragung ist es üblich, daß eine Empfangsquittung für jeden Datenblock zwischen einem Sendeknoten und mehreren Empfängerknoten oder zwischen dem Sendeknoten und einem repräsentativen Knoten, der für mehrere Empfängerknoten repräsentativ ist, stattfindet. Ein Beispiel der zuletzt angeführten Empfangsquittung ist in der JP-A-59-1 67 155 offenbart.

Dieses bekannte Verfahren, bei dem eine Steuervorrichtung als der Sendeknoten auf die Quittung von jedem Terminal im Empfangsknoten auf jede Übertragung eines Datenblocks war tet, bietet einen wirksamen Schutz gegen Störungen oder ungünstige Umgebungen, im Falle die Qualität der Übertra gungsleitung gering ist. In der gegenwärtigen Situation, in der die Qualität der Übertragungsleitungen im Vergleich mit früheren Jahren sehr gut ist, benötigt das bekannte Verfahren jedoch eine sehr lange Wartezeit für die Quit tungsantwort, falls eine große Datenmenge übertragen wird. Dadurch ist eine sehr schnelle Datenübertragung nicht mög lich.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur simultanen Datenübertragung so zu ermöglichen, daß die Effizienz der Datenübertragung sowie die Übertragungsgeschwindigkeit erhöht werden.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß die Quit tung von einem Terminal auf der Empfangsseite zu einem Gerät auf der Sendeseite nicht im Zuge der Datenüber tragung, die eine Vielzahl von Datenblöcken einschließt, gesendet. Das auf der Sendeseite befindliche Gerät nimmt die Quittung von den jeweiligen Terminals erst nach dem Ende der Übertragung sämtlicher Datenblöcke an und sendet Daten erneut zu einem oder mehreren Terminals, in dem ein vorher gesendeter Datenblock fehlerhaft empfangen wurde.

Erfindungsgemäß erzeugt und hält jedes Terminal eine Quittungsinformation für den jeweiligen Datenblock, sobald der Datenblock empfangen wurde. Nach dem Ende der Übertra gung sämtlicher Datenblöcke und nachdem das Übertragungs ende erfaßt wurde, werden die in den jeweiligen Terminals gehaltenen Quittungen aufeinanderfolgend einer Datenüber tragungssteuervorrichtung zugesendet, die ihrerseits ent scheidet, ob eine neuerliche Übertragung von Daten nötig ist oder nicht und die Operation der wiederholten Daten übertragung zum Terminal oder zu den Terminals steuert, die mitteilten, daß eine Übertragungswiederholung nötig ist. Mit diesem Verfahrensablauf wird die Zeit, die beim Warten auf die Quittung vom empfangenden Terminal auf jede Übertragung eines Datenblocks vergeht, eliminiert. Eine solche Wartezeit war beim herkömmlichen Simultandaten verkehr nötig. Als Ergebnis wird die gesamte zur Daten übertragung nötige Zeit wesentlich verkürzt, bei spielsweise auf die Hälfte der bei der üblichen Simultan datenübertragung nötigen Zeit.

Das erfindungsgemäße Datenübertragungsverfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum simultanen Datenverkehr läßt sich vorteilhaft bei einem POS-System (Point of Sales) einsetzen, bei dem eine simultane Übertragung der selben Daten zwischen einer Master-Einheit und Slave-Ein heiten stattfinden muß. Das vorgeschlagene Übertragungs verfahren beruht auf der Annahme, daß die Auftrittswahr scheinlichkeit von Übertragungsfehlern sehr klein ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung in Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäß aufgebauten Nachrichtenübertragungssystems;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Aufbaus einer in Fig. 1 dargestellten Datenübertragungssteuer vorrichtung;

Fig. 3 ein Beispiel eines Nachrichtenblockformats eines zu übertragenden Datenblocks;

Fig. 4 ein Beispiel einer Verwaltungstabelle für eine Übertragungswiederholung;

Fig. 5 ein Diagramm, das ein Beispiel eines gemäß einer Ausführung der Erfindung gestalteten Übertragungsleitungsprotokolls erläutert; und

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das die Operation einer Ausführungsart gemäß der Erfindung erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild einer Ausfüh rung eines Systems zum simultanen Datenverkehr gemäß der Erfindung, angewendet in einem POS-System.

Üblicherweise befindet sich in jeder Zweigstelle ein POS- System, das mit einem in einer Hauptstelle vorgesehenen Verarbeitungsrechner über ein Datenübertragungsnetzwerk verbunden ist. In jedem POS-System ist eine Master-POS- Einheit 1, die als Steuervorrichtung zur Übertragung einer Nachricht als POS-Daten dient und mehrere Slave-POS-Ein heiten 2 ₁, 2 ₂, . . . 2 _n als Terminals, die die Nachricht empfangen und sie verarbeiten, in "Multidrop-Verbindung" oder in ringförmiger Verbindung mittels eines Kabels 3 verbunden, das den Übertragungsweg zwischen Master- und Slave-POS-Einheiten bildet. Zur Master-POS-Einheit 1 ist gewöhnlich eine Reserve-Master-POS-Einheit parallel ge schaltet. Bei Beginn des täglichen Betriebs überträgt die Master-POS-Einheit 1 simultan an alle Slave-POS-Einheiten ein Slave-Betriebsprogramm, mit dem die Slave-POS-Einhei ten arbeiten sowie Routineanwenderinformation, wie eine Preisnachschlagetabelle (PLU), die ihrerseits in ein RAM usw. in der Slave-POS-Terminaleinheit geladen wird. Beim Auftreten irgendeines Fehlers oder einer fehlerhaften Operation in der Master-POS-Einheit 1 führt die Reserve- Master-POS-Einheit eine alternative Operation zur simul tanen Übertragung der obengenannten Information aus. Eine Technik der Kompensation für ein Umschalten zwischen Master- und Reserve-Master-POS-Einheit ist in der US Serial No. 9 11 073 vom 24. 09. 1986 (EP 8 61 13 078.9 vom 23. 09. 1986) mit dem Titel "Method and Apparatus for Backing Up Data Transmission System" vom gleichen Anmelder offenbart.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel, wie die Datenübertragungs steuervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 aufgebaut ist. Sie ent hält einen Prozessor (CPU) 40, ein ROM 41 zum Speichern von Programmen, die ein IPL-Programm (initial program loader) usw. betreffen, eine Festplatteneinheit (HD) 42 zum Speichern eines Anwenderprogramms, eines Übertragungs programms, eines Systemsteuerprogramms usw., einen Spei cher 43, der eine Übertragungswiederholungsverwaltungs tabelle 43 A aufweist, eine Eingabe/Ausgabetastatur (KB) 44 und eine Anzeigeeinheit 45 , beispielsweise eine Kathoden strahlröhre oder einen Drucker.

In dem in Fig. 1 dargestellten Nachrichtenverkehrssystem wird eine Nachricht 4 von der Datenübertragungssteuervor richtung (weiterhin kurz Steuerung) 1 simultan an sämt liche Terminals 2 ₁, 2 ₂, . . . 2 _n durch das Kabel 3 über tragen. Die Terminals 2 ₁, . . . 2 _n enthalten jeweils Quittungshalteeinrichtungen 6 ₁, . . . 6 _n, die die auf die von der Steuerung empfangene Nachricht erzeugte Quittungs information zwischenspeichern oder zeitweise halten. Nach dem jedes Terminal die gesamte von der Steuerung 1 gesen dete Nachricht empfangen hat, werden die Quittungen 5, die angeben, ob die gesamte Nachricht ohne jeden Fehler empfangen wurde, aufeinanderfolgend von den Terminals zur Steuerung 1 in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Prioritätsfolge, die die Antwortzeit in Betracht zieht, gesendet. Die die Prioritätsfolge betreffende Information wird von der Steuerung 1 verwaltet.

Die POS-Nachricht, die von der Steuerung 1 zu den Ter minals 2 ₁, 2 ₂, . . . 2 _n zu übertragende Daten darstellt, hat eine Datenlänge beispielsweise von höchstens 1 M-Byte. Die Nachricht besteht aus einer Vielzahl von Datenblöcken, die jeweils eine Blocklänge von beispielsweise 512 Byte haben. Die Nachricht enthält z. B. das Slave-POS-Betriebsprogramm und die PLU. Jeder der Datenblöcke hat ein in Fig. 3 dar gestelltes Blockformat und weist gemäß Fig. 3 in aufeinan derfolgende Anordnung ein Kopffeld 21 mit Hilfsinformation, die z. B. ein Synchronisiersignal ist, ein Datenfeld 22, das POS-Daten enthält, die das Anwenderprogramm und die PLU usw. umfassen, ein Datentypfeld 23, das den Typ der im Datenfeld 22 enthaltenen Daten angibt und eine Rahmenprüf folge (FCS) 24 auf, die zur Fehlererfassung beim Empfang des entsprechenden Datenblocks verwendet wird. Das Daten typfeld kann im Kopffeld in Übereinstimmung mit dem Rah menformat eines verwendeten Übertragungsprotokolls, bei spielsweise HDLC (high level data link control procedure) verwendet werden.

Danach wird anhand der Fig. 5 und 6 der Betrieb des simul tanen Datenverkehrssystems gemäß dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel genau beschrieben.

Zunächst wird, wie das Betriebsdiagramm in Fig. 5 zeigt, die gesamte Nachricht 31, die N (N ist eine gegebene Ganzzahl) Datenblöcke 31 ₁, 31 ₂, . . . 31 _n umfaßt, von der Steuerung 1 zu den Terminals 2 ₁, 2 ₂, . . . 2 _n gleichzeitig und parallel gesendet. Jedes der Terminals empfängt die gesamte Nachricht 31 (31 ₁, 31 ₂, . . . 31 _n), ohne an die Steuerung 1 für jeden empfangenen Datenblock ein Quit tungssignal zu senden. Wenn das Datentypfeld 23 den letz ten Datenblock 31 _n der gesamten Nachricht 31 angibt, beur teilt jedes Terminal für sich, daß der Empfang oder die Übertragung der gesamten Nachricht beendet ist und sendet eine Quittungsnachricht ACK oder NAK an die Steuerung 1, die entweder einen fehlerfreien oder einen fehlerhaften Empfang der Nachricht angeben. Das Senden der Quittungs antworten von den Terminals 2 ₁, 2 ₂, . . . 2 _n an die Steuerung oder Master-POS-Einheit 1 wird von letzterer ge steuert und erfolgt in vorgegebenen Zeitintervallen und in Übereinstimmung mit der den Terminals zuvor zugeordneten Prioritätsreihenfolge so, daß sich die Quittungsantworten von den Terminals an die Steuerung 1 nicht überlappen. Siehe die Schritte 51 und 52 in dem in Fig. 6 dargestell ten Flußdiagramm.

Die Steuerung 1 empfängt die Quittungsantwortsignale von den Terminals (siehe Schritt 53 in Fig. 6). Die Steuerung 1 enthält die Sendewiederholungsverwaltungstabelle 43 A, die einen Bereich 48 mit den Terminalnummern und einen Bereich 49 zum Setzen von Quittungsantworten aufweist. Die Daten der empfangenen Quittungsantworten ACK oder NAK wer den in den Bereichen 49 der Sendewiederholungsverwaltungs tabelle 43 A mit der entsprechenden Terminalnummer gesetzt (siehe Schritt 54 in Fig. 6). Danach prüft die Steuerung 1 den Quittungsbereich 49 der Sendewiederholungsverwaltungs tabelle 43 A, um die Anwesenheit oder Abwesenheit eines oder mehrerer Terminals festzustellen, die die NAK-Quit tungsantwort 33 ausgesendet haben, die einen aufgetretenen Empfangsfehler angibt (siehe Schritt 55 in Fig. 6).

Wenn in keinem Terminal ein Empfangsfehler auftrat, be endet die Steuerung 1 die Nachrichtenübertragungsopera tion. Falls jedoch in einem oder in mehreren der Terminals ein Empfangsfehler auftrat, sendet die Steuerung 1 eine Sendewiederholungsnachricht 34 (entsprechend der Nachricht 31) an das oder die Terminals (siehe Schritt 56 in Fig. 6). Falls bei dieser wiederholten Sendeoperation ein Terminal festgestellt wird, das die Nachricht trotz der in vorgegebener Anzahl (z. B. dreimal) wiederholten Aussendung nicht richtig empfangen kann, entscheidet die Steuerung 1, daß das Terminal fehlerhaft ist und unterbricht darauf den Verkehr mit diesem Terminal (siehe die Schritte 57 und 58 in Fig. 6).

Die Steuerung 1 führt die oben beschriebene Übertragungs wiederholungsoperation in Übereinstimmung mit den Inhalten der Sendewiederholungsverwaltungstabelle mit all den Ter minals aus, bei denen ein Empfangsfehler auftrat. Nach der Bestätigung, daß die gesamte Nachricht von allen Terminals mit Ausnahme des oder der fehlerhaften Terminals richtig empfangen wurde, beendet die Steuerung 1 die Nachrichten übertragung.

Bei der Sendewiederholoperation der Steuerung 1 , wie sie anhand der Fig. 5 beispielhaft dargestellt ist, überträgt die Steuerung 1 die Nachricht 34 einschließlich einer Vielzahl von Datenblöcken an das Terminal 2 ₂ mit der Ter minalnummer 2, bei dem der Empfangsfehler auftrat und nimmt eine Quittungsantwort für jeden Datenblock der Nach richt 34 an. Diese Sendewiederholoperation, bei der die Quittungsantwort für jeden ausgesendeten Datenblock ange nommen wird, wird deshalb durchgeführt, weil das Terminal, das selbst den Empfangsfehler angibt, in vielen Fällen fehlerhaft sein kann.

Daraus folgt jedoch nicht notwendigerweise, daß die Sende wiederholoperation nur durchführbar ist, wenn eine Quit tungsantwort für jeden Datenblock des jeweiligen Terminals angenommen wird. Beispielsweise kann die Steuerung 1 eine Quittungsantwort nach der Übertragung der gesamten Nach richt an ein Terminal, in dem ein Empfangsfehler auftrat, empfangen. Falls in mehreren Terminals ein Empfangsfehler auftrat, kann eine Nachrichtenübertragungsoperation gemäß dem erfindungsgemäßen simultanen Datenverkehr nur für diese Terminals wiederholt werden. Alternativ kann die Sendewiederholnachricht simultan an die mehreren Termi nals, die den Empfangsfehler kundtaten, unter Annahme einer Quittungsantwort für jeden Datenblock durchgeführt werden.

Die obige Beschreibung verdeutlicht, daß die zur Übertra gung einer Nachricht nötige Zeit, im Falle eine große Datenmenge an mehrere Terminals zu übertragen ist, durch das erfindungsgemäße Verfahren zum simultanen Datenverkehr im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren, das zur Ver arbeitung der jeweils auf einen Datenblock ausgesendeten Quittungsantworten lange Zeit benötigt, beträchtlich redu ziert werden kann. Deshalb kann heutzutage, wo qualitativ hochwertige Übertragungseinrichtungen und Leitungen zur Verfügung stehen, durch die vorliegende Erfindung ein sehr zuverlässiger simultaner Datenverkehr bei geringen Kosten realisiert werden. Beispielsweise beträgt die gesamte Übertragungszeit bei Anwendung der vorliegenden Erfindung in einem POS-System, wo 520 K-Byte POS-Daten mittels des HDLC-Steuerprogramms in dem ROM der Master-POS-Einheit übertragen werden, etwa 5 Minuten, was die Hälfte der beim herkömmlichen Übertragungsverfahren nötigen Zeit ist.

Obwohl die Erfindung beispielhaft angewendet auf ein POS- System beschrieben wurde, ist das erfindungsgemäße Verfah ren zum simultanen Datenverkehr nicht auf dieses Anwen dungsbeispiel beschränkt.

Claims

1. Verfahren zur simultanen Datenübertragung mehrerer Datenblöcke von einer Datenübertragungssteuervorrichtung (1) in einem Stück zu mehreren Terminals (2), gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) fortlaufende Übertragung sämtlicher Datenblöcke der selben Daten von der Datenübertragungssteuervorrichtung (1) zu allen Terminals, wobei die Terminals eine Quit tungsantwort für jeden Datenblock zwischenspeichern; und
b) aufeinanderfolgendes Aussenden der in den Terminals (2) zwischengespeicherten Quittungsantworten an die Datenüber tragungssteuervorrichtung (1) unmittelbar nach Beendigung der Übertragung sämtlicher Datenblöcke derselben Daten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungssteuervorrichtung aufgrund des Inhalts der Quittungsantworten von den Terminals die Daten wieder an jene Terminals sendet, die die Notwendigkeit einer Datenübertragungswiederholung durch die Quittungs antwort angegeben haben, und die Datenübertragungssteuer vorrichtung von diesen Terminals auf die Übertragung eines jeweiligen Datenblocks eine Quittungsantwort annimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (a) und (b) aufgrund der Ergebnisse der Quittungsantworten von den Terminals für dasjenige Termi nal, das die Notwendigkeit einer Wiederholung der Daten übertragung angibt, wiederholt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) die wiederholte Datenübertragung zu dem Terminal, das die Notwendigkeit der Wiederholung der Datenübertragung angibt, abbricht, wenn die Anzahl der Datenübertragungen zu diesem Terminal eine vorgegebene Zahl überschreitet, und daß die Daten übertragungssteuervorrichtung (1) ihre Datenübertragungs operation beendet, wenn Quittungsantworten vom Rest der Terminals angeben, daß dieselben Daten richtig empfangen wurden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben Daten eine Länge in der Größenordnung 1 M-Byte haben und daß die Datenblocklänge etwa 500 Byte umfaßt.

6. Vorrichtung zum simultanen Datenverkehr, die Daten mit einer Vielzahl von Datenblöcken von einer Datenübertra gungssteuervorrichtung (1) zu mehreren Terminals (2) auf einmal überträgt, gekennzeichnet durch eine Übertragungsbestimmungseinrichtung (40, 43), die in der Datenübertragungssteuervorrichtung (1) vorgesehen ist und die die Datenblöcke insgesamt ohne Quittungsantwort zyklus an die Terminals (2) überträgt;
eine Quittungsantwortinformations-Zwischenspeichereinrich tung (6 ₁ bis 6 _n), die jeweils in den Terminals (2) vorge sehen ist und die auf den Empfang eines Datenblocks von jedem Terminal erzeugte Quittungsinformation zwischen speichert; und
eine Einrichtung (2), die die Quittungsinformation, die der Quittungsinformations-Zwischenspeicher (6 ₁ bis 6 _n) hält, an die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) sen det, wenn Information, die das Ende der Datenübertragung angibt, anhand der übertragenen Datenblöcke erfaßt wurde.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungssteuervorrichtung (1) eine Quit tungsverwaltungs-Speichereinrichtung (43), die die von den Terminals (2) gesendete Quittungsinformation empfängt und speichert und eine Einrichtung (40-42, 44, 45) aufweist, die auf die Inhalte der Quittungsverwaltungs-Speicherein richtung (43) anspricht, um die Wiederholung der Daten übertragung an eines der Terminals, das eine eine fehler hafte Datenübertragung angebende Quittung ausgesendet hat, durchführt.