WEBER, Karl-Heinz (Egidienstr. 1, Erlangen, 91058, DE)
SUHR, Andre (Haydn-Str. 29, Herzogenaurach, 91074, DE)
WEBER, Karl-Heinz (Egidienstr. 1, Erlangen, 91058, DE)
Patentansprüche
1. Anordnung mit einer Leiteinrichtung (10), zumindest einer mit der Leiteinrichtung verbundenen Kommunikationseinrichtung (30, 40) und zumindest einer Datensendeeinrichtung (50) , die mit der Kommunikationseinrichtung über einen Kommunikationsweg (60, 70) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Datensendeeinrichtung (50) mit zumindest zwei miteinan- der verbundenen Kommunikationseinrichtungen (30, 40) über jeweils einen Kommunikationsweg (60, 70) in Verbindung steht und zu jeder der Kommunikationseinrichtungen ihre Daten (D) sendet,
- die Kommunikationseinrichtungen jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie die übertragungsqualität ihres Kommunikationsweges zu der Datensendeeinrichtung prüfen, einen die ü- bertragungsqualität des Kommunikationsweges beschreibenden Qualitätswert (Ql, Q2) bilden und ihren Qualitätswert zu den jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen übersenden, und
- die Kommunikationseinrichtungen außerdem jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie den Qualitätswert des eigenen Kommunikationsweges mit denen der anderen Kommunikationswege vergleichen und diejenige Kommunikationseinrichtung, die den größten eigenen Qualitätswert aufweist, die Daten (D) der Datensendeeinrichtung (50) an die Leiteinrichtung (10) weiterleitet und die übrigen Kommunikationseinrichtungen die Daten (D) der Datensendeeinrichtung (50) an die Leiteinrichtung (10) nicht weiterleiten.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtungen die übertragungsqualität wie- derholt, vorzugsweise regelmäßig, bestimmen und untereinander austauschen und die Kommunikationseinrichtung, die die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung weiterleitet, gewechselt wird, sobald eine andere der Kommunikätions- einrichtungen eine bessere übertragungsqualität feststellt.
3. Anordnung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Wechseln der Kommunikationseinrichtungen ein vorgegebe- nes Hystereseverhalten berücksichtigt wird.
4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest eine der Kommunikationseinrichtungen (30, 40) zwei Datensendeeinrichtungen (50, 50') angeschlossen sind und dass die Bestimmung der Qualitätswerte (Ql, Ql', Q2, Q2') sowie die Auswahl der die Daten weiterleitenden Kommunikationseinrichtung datensendeeinrichtungsindividuell erfolgt.
5. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung (10) mit den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (30, 40) über ein Datenübertragungsnetzwerk (20) oder über einen Datenübertragungsbus verbunden ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen über das Datenübertragungsnetzwerk oder über den Datenübertragungsbus miteinander verbunden sind und darüber ihre Qualitätswerte austauschen.
7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationswege zwischen der Datensendeeinrichtung und den Kommunikationseinrichtungen zumindest abschnittsweise physikalisch voneinander getrennt sind.
8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kommunikationsweg durch eine Funkverbindung, eine Telefon- oder Modemverbindung oder eine Hochspannungsleitung gebildet ist.
9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datensendeeinrichtung (50) mit mindestens einem Messsensor (100) oder Schalter (100) in Verbindung steht.
10. Verfahren zum übertragen von Daten (D) von einer Datensendeeinrichtung (50) zu einer Leiteinrichtung (10) , bei dem die Daten über zumindest über einen Kommunikationsweg (60,
70) und über zumindest eine Kommunikationseinrichtung (30,
40) geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass
-mit der Datensendeeinrichtung (50) die Daten (D) über je- weils einen Kommunikationsweg (60, 70) zu zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (30, 40) gesendet werden,
- jeweils die übertragungsqualität der Kommunikationswege geprüft wird und ein die übertragungsqualität des jeweiligen Kommunikationsweges beschreibender Qualitätswert (Ql, Q2) gebildet wird und
- die Qualitätswerte der Kommunikationswege verglichen werden und mit der Kommunikationseinrichtung mit dem größten Qua- litätswert die Daten (D) an die Leiteinrichtung (10) weitergeleitet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die übertragungsqualität wiederholt, vorzugsweise regelmäßig, bestimmt und verglichen wird und die Kommunikationseinrichtung, mit der die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung weitergeleitet wird, gewechselt wird, sobald ein anderer Kommunikationsweg eine bessere übertragungsqualität zeigt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Qualitätswerte sowie die Auswahl der Kommunikationswege datensendeeinrichtungsindividuell erfolgt.
13. Kommunikationseinrichtung (30) zum Einsatz in einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung eine Einrichtung, insbesondere eine Mikroprozessoreinrichtung oder eine Datenverarbeitungsanlage, aufweist, die derart programmiert ist, dass die Kommunikationseinrichtung die übertragungsqualität ihres Kommu- nikationsweges (60, 60') zu einer angeschlossenen Datensendeeinrichtung (50) prüft, einen die übertragungsqualität des Kommunikationsweges beschreibenden Qualitätswert (Ql) bildet und ihren Qualitätswert zu jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen (40) übersendet, und dass die Mikroprozessorein- richtung außerdem derart programmiert ist, dass die Kommunikationseinrichtung den Qualitätswert (Ql) des eigenen Kommunikationsweges (60) mit denen der anderen Kommunikationswege (70) vergleicht und die Daten (D) der Datensendeeinrichtung an eine Leiteinrichtung (10) weiterleitet, wenn der Qualitätswert (Ql) des eigenen übertragungsweges (60) größer als der der anderen übertragungswege (70) ist. |
Beschreibung
Anordnung und Verfahren zum übertragen von Daten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einer Leiteinrichtung, zumindest einer mit der Leiteinrichtung verbundenen Kommunikationseinrichtung und zumindest einer Datensen- deeinrichtung, die mit der Kommunikationseinrichtung über einen Kommunikationsweg in Verbindung steht.
Derartige Anordnungen werden beispielsweise in der Automatisierungstechnik und der Energieübertragungstechnik eingesetzt. Auf dem Gebiet der Energieübertragungstechnik ist es beispielsweise bekannt, dass eine Leiteinrichtung über ein LAN- (Local Area Network) -Netzwerk mit einer Vielzahl an Kommunikationseinrichtungen in Form von Fernwirkknoten verbunden werden kann. Fernwirkknoten werden englischsprachig auch als DA (Data Aquisition) - oder FE (Front-End) -Komponenten bezeichnet. An die Fernwirknoten sind außerdem Fernwirkgeräte (z. B. Feld- oder Schutzgeräte) angeschlossen, die als Datensende- einrichtung dienen und Messwerte oder dergleichen als Daten an die Fernwirknoten übermitteln. An die Fernwirkgeräte können Messwandler oder dergleichen angeschlossen sein, deren Informationen die Fernwirkgeräte an die Fernwirknoten als Da- ten übersenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, bei der für die Daten eine besonders gute übermittlungsqualität auf deren Weg zur Leiteinrichtung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Anordnung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung sind in ünteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Datensende- einrichtung mit zumindest zwei miteinander verbundenen Kommunikationseinrichtungen über jeweils einen Kommunikationsweg in Verbindung steht und zu jeder der Kommunikationseinrich- tungen ihre Daten sendet, die Kommunikationseinrichtungen jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie die übertragungsqua- lität ihres Kommunikationsweges zu der Datensendeeinrichtung prüfen, einen die übertragungsqualität des Kommunikationsweges beschreibenden Qualitätswert bilden und ihren Qualitätswert zu den jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen übersenden, und die Kommunikationseinrichtungen außerdem jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie den Qualitätswert des eigenen Kommunikationsweges mit denen der anderen Kommunikationswege vergleichen und diejenige Kommunikationseinrichtung, die den größten eigenen Qualitätswert aufweist, die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung weiterleitet und die übrigen Kommunikationseinrichtungen die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung nicht weiterleiten bzw. unweitergeleitet lassen.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, dass eine optimale übertragungsqualität bezüglich der die Leiteinrichtung erreichenden Daten erreicht wird; dies liegt an der erfindungsgemäß vorgesehenen Vorauswahl derjenigen Kommunikationseinrichtung, die über den besten übertragungsweg mit der Datensendeeinrichtung verbunden ist.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen- Anordnung besteht darin, dass die Verbindung (z. B. Netzwerk,
Datenbus, etc.) zwischen der Leiteinrichtung und den Kommuni- kationseinrichtungen nicht mit überflüssigem Datenverkehr belastet wird. Aufgrund der Vorauswahl der besten Kommunikationseinrichtung zum Weiterleiten der Daten wird nämlich si- chergestellt, dass lediglich die Daten einer einzigen Kommunikationseinrichtung zur Leiteinrichtung gelangen und die qualitativ schlechter übertragenen Daten der übrigen Kommunikationseinrichtungen zurückgehalten (z. B. verworfen oder nur lediglich lokal abgespeichert) werden.
Ein dritter wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, dass die Verfügbarkeit der Datensendeeinrichtung erhöht wird und die Reaktionszeiten verkürzt werden.
Um zu erreichen, dass änderungen der übertragungsqualität möglichst schnell erkannt und berücksichtigt werden können, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Kommunikations- einrichtungen die übertragungsqualität wiederholt, vorzugsweise regelmäßig, bestimmen und untereinander austauschen und die Kommunikationseinrichtung, die die Daten der Datensendeeinrichtung an die Leiteinrichtung weiterleitet, gewechselt wird, sobald eine andere der Kommunikationseinrichtungen eine bessere übertragungsqualität feststellt.
Vorzugsweise sind an zumindest eine der Kommunikationseinrichtungen zwei Datensendeeinrichtungen angeschlossen, wobei die Bestimmung der Qualitätswerte sowie die Auswahl der die Daten weiterleitenden Kommunikationseinrichtung datensende- einrichtungsindividuell erfolgt.
Die Leiteinrichtung ist mit den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen bevorzugt über ein Datenübertragungsnetzwerk oder über einen Datenübertragungsbus verbunden. über dieses
Datenübertragungsnetzwerk oder über diesen Datenübertragungsbus können auch die zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen miteinander verbunden sein.
Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Kommunikationswege zwischen der Datensendeeinrichtung und den Kommunikations- einrichtungen zumindest abschnittsweise physikalisch voneinander getrennt sind, um eine möglichst gute Redundanzwirkung zu erreichen.
Die Kommunikationswege können beispielsweise durch eine Funkverbindung, eine Telefon- oder Modemverbindung oder eine Hochspannungsleitung mit darauf modulierten Datensignalen gebildet sein.
Wird die Anordnung auf dem Gebiet der Energieübertragungstechnik eingesetzt, so können beispielsweise die Datensendeeinrichtung durch ein Fernwirkgerät und/oder die zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen jeweils durch einen Fern- wirkknoten gebildet sein.
Wird die Anordnung auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik eingesetzt, so kann die Datensendeeinrichtung beispielsweise durch ein Automatisierungsgerät gebildet sein.
Mit der Datensendeeinrichtung kann beispielsweise ein Messsensor oder ein Schalter in Verbindung stehen, der die Informationen, die als Daten zu der Leiteinrichtung übermittelt werden, zu der Datensendeeinrichtung liefert.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum ü- bertragen von Daten von einer Datensendeeinrichtung zu einer Leiteinrichtung, bei dem die Daten über zumindest eine Kommu-
nikationseinrichtung und zumindest über einen Kommunikations- weg geleitet werden.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem eine besonders hohe übermittlungsqualität der Daten auf deren Weg zur Leiteinrichtung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mit der Datensendeeinrichtung die Daten über jeweils einen Kommunikationsweg zu zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen gesendet werden, jeweils die übertragungsqualität der Kommunikationswege geprüft wird und ein die übertragungsqualität des jeweiligen Kommunikationsweges beschreibender Qualitäts- wert gebildet wird und die Qualitätswerte der Kommunikationswege verglichen werden und mit der Kommunikationseinrichtung mit dem größten Qualitätswert die Daten an die Leiteinrichtung weitergeleitet werden.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen des Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung verwiesen.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Kommunikationseinrichtung zum Einsatz in einer Anordnung, wie sie oben beschrieben ist.
Erfindungsgemäß ist diesbezüglich vorgesehen, dass die Kommu- nikationseinrichtung eine Einrichtung, insbesondere eine Mik- ropro∑essoreinrichtung oder eine Datenverarbeitungsanlage (DV-Anlage) , aufweist, die derart programmiert ist, dass die Kommunikationseinrichtung die übertragungsqualität ihres Korn-
munikationsweges zu einer angeschlossenen Datensendeeinrich- tu ' ng prüft, einen die übertragungsqualität des Kommunikati- onsweges beschreibenden Qualitätswert bildet und ihren Qualitätswert zu jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen über- sendet, und dass die Mikroprozessoreinrichtung außerdem derart programmiert ist, dass die Kommunikationseinrichtung den Qualitätswert des eigenen Kommunikationsweges jeweils mit denen der anderen Kommunikationswege vergleicht und die Daten der Datensendeeinrichtung an eine Leiteinrichtung weiterlei- tet, wenn der Qualitätswert des eigenen übertragungsweges größer als der der anderen übertragungswege ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der eine Datensendeeinrichtung über zwei physikalisch getrennte Kommunikationswege mit zwei Kommunikationseinrichtungen ver- bunden ist,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der eine Datensendeeinrichtung mit zwei Kommunikationseinrichtungen mittels eines Verzweigers verbunden ist, Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, . bei der an zwei Kommunikationseinrichtungen jeweils zwei Datensendeeinrichtun- gen angeschlossen sind,
Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine erfin- dungsgemäße Anordnung, bei der die Kommunikationseinrichtungen mittels eines separaten Kommunikationsnetzwerks miteinander in Verbindung stehen,
Figur 5 ein fünfte Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der drei Kommunikationseinrichtungen an eine Datensendeeinrichtung angeschlossen sind, und Figur 6 beispielhaft einen Hystereseverlauf, der das Umschalten der Kommunikationseinrichtungen steuert.
Der besseren übersichtlichkeit halber werden in den Figuren 1 bis 6 für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
In der Figur 1 erkennt man eine Leiteinrichtung 10, die beispielsweise einen Bestandteil eines Leitsystems für ein Energieübertragungssystem bildet. Mit ihrem Anschluss AlO ist die Leiteinrichtung 10 an ein Datenübertragungsnetzwerk 20 angeschlossen. Bei dem Datenübertragungsnetzwerk 20 kann es sich beispielsweise um ein Ethernet-kompatibles Netzwerk (z. B. ein LAN) handeln, über das Daten in Form von Datenpaketen nach dem Internet-Protokoll übertragen werden.
Mit dem Datenübertragungsnetzwerk 20 stehen zwei Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 in Verbindung, und zwar eine erste Kommunikationseinrichtung 30 mit ihrem Netzwerkanschluss N30 und eine zweite Kommunikationseinrichtung 40 mit ihrem Netz- werkanschluss N40. Bei den beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 kann es sich beispielsweise um Fernwirkknoten des Leitsystems handeln.
Mit den zwei Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 ist eine Datensendeeinrichtung 50, bei der es sich beispielsweise um ein Fernwirkgerät des Leitsystems handeln kann, verbunden. Die Datensendeeinrichtung 50 ist hierzu mit ihrem einen Ausgang A50a an einen Kommunikationsweg 60 angeschlossen, der
die Verbindung zu einem Eingang E30 der ersten Kommunikati- onseinrichtung 30 herstellt. Mit einem weiteren Anschluss A50b steht die Datensendeeinrichtung 50 mit einem zweiten Kommunikationsweg 70 in Verbindung, der die Datensendeein- richtung 50 an einen Eingang E40 der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 anschließt.
Eingangsseitig ist an die Datensendeeinrichtung 50 eine Vielzahl an Datenquellen 100 angeschlossen, die Messwerte, Schaltzustände oder sonstige Informationen I an die Datensendeeinrichtung 50 übermitteln. Bei den Datenquellen kann es sich beispielsweise um Messsensoren, Messwandler, Schalter oder dergleichen handeln.
Die Anordnung gemäß Figur 1 lässt sich wie folgt betreiben:
Die Datenquellen 100 senden ihre jeweiligen Messdaten bzw. Informationen I an die Datensendeeinrichtung 50. Diese sammelt die Messdaten bzw. Informationen der Datenquellen 100 und übermittelt sie in unverarbeiteter oder verarbeiteter Form an die zwei Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 als Daten D. Hierzu speist sie die Daten D in den ersten Kommunikationsweg 60 sowie in den zweiten Kommunikationsweg 70 ein, so dass die Daten D zu jeder der beiden Kommunikationsein- richtungen 30 und 40 gelangen können.
Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 sind jeweils derart ausgestaltet, dass sie die übertragungsqualität des ihnen zugeordneten Kommunikationsweges 60 bzw. 70, mit dem sie über den Eingang E30 bzw. E40 verbunden sind, messen und einen Qualitätswert bestimmen können, der die übertragungsqualität beschreibt.
Die Bestimmung des Qualitätswertes kann sich auf unterschiedliche Kriterien stützen und sich beispielsweise auf verschiedene Schichten des OSI (Open Systems Interconnection Reference Model) -Schichtmodells beziehen: Beispielsweise kann sich der Qualitätswert auf die physikalische übertragungsebene beziehen und berücksichtigen, ob der Signalrauschabstand auf dem Kommunikationsweg innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt oder ob der Ruhepegel des Kommunikationsweges stimmt. Alternativ oder zusätzlich kann sich der Qualitätswert auch auf die so genannte Link-Schicht beziehen und Bitfehler bzw. Prüfsummenfehler oder sonstige Informationsverfälschungen quantitativ erfassen. Auch kann sich der Qualitätswert auf die Netzwerkschicht beziehen und berücksichtigen, ob Daten unbekannter bzw. fremder Teilnehmer, beispielsweise durch ein übersprechen von Leitungen, in störender Weise miterfasst werden. Darüber hinaus kann sich der Qualitätswert auch auf die Transportschicht beziehen und beispielsweise Time-out- Fehler oder dergleichen berücksichtigen.
Die Auswahl, welche der genannten Kriterien für die Bestimmung des Qualitätswerts herangezogen werden, wird vorzugsweise von der physikalischen Arbeitsweise der beiden Kommunikationswege 60 und 70 abhängig gemacht. Um ein Zusammenarbeiten der beiden Kommunikationseinrichtungen zu vereinfachen, soll- ten die Qualitätswerte in den beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 vorzugsweise auf identische Weise gebildet werden, damit vergleichbare Qualitätswerte zur Verfügung stehen.
Nachfolgend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass in der ersten Kommunikationseinrichtung 30 ein Qualitätswert Ql gebildet wird, der die übertragungsqualität des ersten Kommunikationsweges 60 quantitativ beschreibt. In entsprechender
Weise und vorzugsweise nach den gleichen Kriterien erzeugt die zweite Kommunikationseinrichtung 40 einen zweiten Qualitätswert Q2, der die übertragungsqualität auf dem zweiten Kommunikationsweg 70 beschreibt.
Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 tauschen ü- ber das Datenübertragungsnetzwerk 20 ihre Qualitätswerte aus, so dass sowohl in der ersten Kommunikationseinrichtung 30 als auch in der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 jeweils bei- de Qualitätswerte Ql und Q2 zur Verfügung stehen. Beide Kommunikationseinrichtungen sind nun derart ausgestaltet, dass sie die vorliegenden Qualitätswerte Ql und Q2 miteinander vergleichen und feststellen, welcher der beiden Qualitätswerte Ql bzw. Q2 eine bessere übertragungsqualität anzeigt und somit den besser geeigneten Kommunikationsweg bestimmt. Ist beispielsweise der erste Qualitätswert Ql größer als der zweite Qualitätswert Q2, so würde dies bedeuten, dass der erste Kommunikationsweg 60 eine bessere übertragungsqualität als der zweite Kommunikationsweg 70 aufweist. In entsprechen- der Weise würde ein größerer zweiter Qualitätswert Q2 auf eine bessere übertragungsqualität des zweiten Kommunikationsweges 70 hinweisen.
Nachfolgend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass der erste Kommunikationsweg 60 eine bessere übertragungsqualität bietet und somit der erste Qualitätswert Ql größer als der zweite Qualitätswert Q2 ist:
Sobald die erste Kommunikationseinrichtung 30 festgestellt hat, dass der erste Qualitätswert Ql größer als der zweite
Qualitätswert Q2 ist und somit der an ihrem Eingang E30 angeschlossene Kommunikationsweg 60 bessere übertragungseigenschaften als der zweite Kommunikationsweg 70 aufweist, wird
sie die empfangenen Daten D über das Datenübertragungsnetzwerk 20 an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten, die die Daten D nachfolgend weiter verarbeiten wird.
Die zweite Kommunikationseinrichtung 40 wird hingegen feststellen, dass der an ihrem Eingang E40 angeschlossene Kommu- nikationsweg 70 schlechtere Eigenschaften als der erste Kommunikationsweg 60 aufweist und dass somit die empfangenen Daten D, die in der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 vor- liegen, weniger vertrauenswürdig sind als die entsprechenden Daten D, die in der ersten Kommunikationseinrichtung 30 empfangen worden sind. Die zweite Kommunikationseinrichtung 40 wird somit die empfangenen Daten D nicht weiter berücksichtigen und insbesondere nicht weiter an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten. Die in der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 empfangenden Daten D werden also verworfen.
Im Rahmen des weiteren Betriebs der Anordnung kann nun der Fall eintreten, dass sich die übertragungseigenschaften der beiden Kommunikationswege 60 und 70 aufgrund äußerer Einflüsse oder aus sonstigen Gründen verändern. Beispielsweise kann der Fall eintreten, dass ab einem bestimmten Zeitpunkt der Kommunikationsweg 70 bessere übertragungseigenschaften aufweist als der erste Kommunikationsweg 60. In diesem Falle werden die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40, die die die Qualitätswerte Ql und Q2 kontinuierlich, vorzugsweise regelmäßig bzw. periodisch messen, feststellen, dass sich die Qualitätswerte Ql und Q2 verändern und der zweite Qualitätswert Q2 größer als der erste Qualitätswert Ql wird. In diesem Falle wird es zu einem Umschalten innerhalb der beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 derart kommen, dass nachfolgend die zweite Kommunikationseinrichtung 40 die Daten D zu
der Leiteinrichtung 10 weiterleitet und die erste Kommunika- tionseinrichtung 30 die empfangenen Daten D verwirft.
Um im Falle recht ähnlicher übertragungseigenschaften und so- mit recht ähnlicher Qualitätswerte Ql und Q2 zu verhindern, dass es zu einem zu häufigen Umschalten der beiden Kommunika- tionseinrichtungen 30 und 40 kommt, ist in den beiden Kommunikationseinrichtungen vorzugsweise jeweils ein Hysterese- Verhalten implementiert, das beispielhaft in der Figur 6 ge- zeigt ist.
Man erkennt in der Figur 6, dass es zu einem Umschalten von der ersten Kommunikationseinrichtung 30 zur zweiten Kommunikationseinrichtung 40 nur dann kommt, wenn die Differenz Ql- Q2 zwischen den beiden Qualitätswerten Ql und Q2 einen vorgegebenen Schwellenwert δQmin unterschreitet, und dass es zu einem Umschalten von der zweiten Kommunikationseinrichtung 40 zur ersten Kommunikationseinrichtung 30 nur dann kommt, wenn die Differenz Q1-Q2 einen vorgegebenen Schwellenwert δQmax überschreitet: Solange die Differenz Q1-Q2 zwischen δQmin und δQmax liegt, bleibt diejenige Kommunikationseinrichtung mit der Leiteinrichtung 10 verbunden, die bereits ihre Daten D zu der Leiteinrichtung 10 übertragen hat, wodurch ein unnötiges Umschalten der Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 vermieden wird. Nur im Falle eines über- oder Unterschreitens der Werte δQmax bzw. δQmin durch die Differenz zwischen den beiden Qualitätswerten Ql und Q2 kommt es zu einem Umschalten. In der Figur 6 stellt der Schaltzustand Sl den Zustand dar, dass die Daten der Kommunikationseinrichtung 30 an die Leiteinrichtung 10 weitergeleitet werden; der Schaltzustand S2 zeigt den Fall, dass die Daten der Kommunikationseinrichtung 40 an die Leiteinrichtung 10 weitergeleitet werden.
In der Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Datensendeeinrichtung 50 über lediglich einen einzigen Anschluss A50 mit den beiden Kommunikationsein- richtungen 30 und 40 verbunden. An den Anschluss A50 der Datensendeeinrichtung 50 ist eine Gemeinschaftsleitung 200 angeschlossen, die mit einem Y-Verzweiger 210 in Verbindung steht. An den Y-Verzweiger 210 sind zwei Verzweigungsleitungen 220 und 230 angeschlossen, die eine Verbindung zu den beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 herstellen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 wird somit der erste Koxnmunikationsweg 60 durch die Gemeinschaftsleitung 200, den Y-Verzweiger 210 sowie die Verzweigungsleitung 220 gebil- det; der zweite Kommunikationsweg 70 wird durch die Gemeinschaftsleitung 200, den Y-Verzweiger 210 sowie die Verzweigungsleitung 230 gebildet. Es ist somit festzustellen, dass die beiden Kommunikationswege 60 und 70 nur abschnittsweise physikalisch getrennt sind.
Zum Betrieb der Anordnung gemäß Figur 2 wird genauso vorgegangen, wie dies bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 er- ' klärt wurde. Konkret werden die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 für ihren jeweiligen Kommunikationsweg 60 bzw. 70 jeweils einen Qualitätswert bestimmen und zu der jeweils anderen Kommunikationseinrichtung übertragen. Diejenige Kommunikationseinrichtung, die mit dem qualitativ besseren Kommunikationsweg verbunden ist und über diesen die Daten D enthält, wird die Daten D an die Leiteinrichtung 10 weiter- leiten; die jeweils andere Kommunikationseinrichtung wird die empfangenen Daten D verfallen lassen.
In der Figur 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung gezeigt. Bei dieser Anordnung sind an die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 insgesamt zwei Daten- sendeeinrichtungen 50 und 50' angeschlossen. Konkret steht die eine der beiden Datensendeeinrichtungen 50 über Kommunikationswege 60 und 70 mit den beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 in Verbindung. Die zweite Datensendeeinrich- tung 50' ist über Kommunikationswege 60' und 70' an die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 angeschlossen.
Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 sind nun jeweils derart ausgestaltet, dass sie für jeden eingangsseitig angeschlossenen Kommunikationsweg jeweils einen zugehörigen Qualitätswert bestimmen. Konkret wird die erste Kommunikati- onseinrichtung 30 einen Qualitätswert Ql für den Kommunikationsweg 60 sowie einen Qualitätswert Ql' für den Kommunikationsweg 60' errechnen. In entsprechender Weise wird die zweite Kommunikationseinrichtung 40 einen Qualitätswert Q2 für den Kommunikationsweg 70 sowie einen Qualitätswert Q2' für den Kommunikationsweg 70' ermitteln.
Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30, und 40 tauschen ihre Qualitätswerte über das Datenübertragungsnetzwerk 20 aus, so dass in jeder der beiden Kommunikationseinrichtungen alle Qualitätswerte vorliegen. Die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 werden die vorliegenden Qualitätswerte nun miteinander vergleichen und die über den jeweiligen Kommunikationsweg empfangenen Daten D bzw. D' an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten, wenn sie die Daten über den besseren der je- weils zwei Kommunikationswege erhalten haben. Dies soll anhand des folgenden Beispiels näher erläutert werden:
Stellt beispielsweise die erste Kommunikationseinrichtung 30 fest, dass der Kommunikationsweg 60 besser geeignet als der Kommunikationsweg 70 ist, so wird sie die Daten D der ersten Datensendeeinrichtung 50 an die Leiteinrichtung 10 weiterlei- ten. Wäre hingegen der zweite Kommunikationsweg 70 von besserer Qualität als der Kommunikationsweg 60, so würde das Weiterleiten der Daten D der ersten Datensendeeinrichtung 50 ü- ber die zweite Kommunikationseinrichtung 40 erfolgen.
In entsprechender Weise gehen die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 bezüglich der zweiten Datensendeeinrichtung 50' vor, indem sie die Qualitätswerte Ql' und Q2' miteinander vergleichen. Ergibt ein solcher Vergleich, dass der Kommunikationsweg 70' eine bessere übertragungsqualität auf- weist als der Kommunikationsweg 60' , so wird die Weiterleitung der Daten D' von der zweiten Datensendeeinrichtung 50 zur Leiteinrichtung 10 über die zweite Kommunikationseinrichtung 40 erfolgen, andernfalls über die erste Kommunikations- einrichtung 30.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3 sind beispielhaft nur zwei Sendeeinrichtungen 50 und 50' gezeigt. Die Anzahl der Sendeeinrichtungen vom Typ 50 und 50' , die an die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 angeschlossen ist, kann jedoch beliebig sein.
In der Figur 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Anordnung gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 mit dem Un- terschied, dass die beiden Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 über ein separates Kommunikationsnetzwerk 300 miteinander in Verbindung stehen und über dieses ihre Qualitätswerte Ql, Ql' , Q2 und Q2' austauschen. Im Unterschied zu den Ausfüh-
rungsbeispielen gemäß den Figuren 1, 2 und 3 erfolgt die ü- bertragung der Qualitätswerte also nicht über das Datenübertragungsnetzwerk 20, sondern stattdessen über das separate Kommunikationsnetzwerk 300. Die übrige Funktionsweise der Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 ist hiervon nicht betroffen; dies bedeutet, dass sie die empfangenen Daten D bzw. D' stets dann an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten, wenn ihr eigener Kommunikationsweg bessere übertragungseigenschaften aufweist als der andere Kommunikationsweg, über den die jeweilige Datensendeeinrichtung mit der jeweils anderen Kommunikationseinrichtung in Verbindung steht.
Die redundante übertragung der Daten zu den Kommunikationseinrichtungen 30 und 40 wurde oben beispielhaft für den Fall erläutert, dass jede Datensendeeinrichtung mit jeweils zwei Kommunikationseinrichtungen in Verbindung steht. In entsprechender Weise kann eine noch größere Redundanz erreicht werden, wenn die Datensendeeinrichtung mit drei oder mehr Kommunikationseinrichtungen über jeweils einen Kommunikationsweg verbunden wird. Die Figur 5 zeigt dies beispielhaft für den Fall, dass die Datensendeeinrichtung 50' mittels dreier Kommunikationswege 60', 70' und 70'' an drei Kommunikationseinrichtungen 30, 40 und 40' angeschlossen ist, die jeweils einen Qualitätswert Ql', Q2' bzw. Q3' bilden und diesen zum Zwecke des Vergleichs zu den jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen schicken. Diejenige Kommunikationseinrichtung mit dem besten eigenen Qualitätswert wird die Daten D' der Datensendeeinrichtung 50' an die Leiteinrichtung 10 weiterleiten.
Die Kommunikationseinrichtungen gemäß den Figuren 1 bis 5 können beispielsweise durch programmierbare Mikroprozessoranordnungen gebildet sein, deren Arbeitsweise durch ein ent-
sprechendes Programm oder ein entsprechendes Softwaremodul gesteuert wird.
Next Patent: APPARATUS FOR THE MOUNTING AND HEIGHT ADJUSTMENT OF RAILS