DE3837069A1 - Bidirektionale kabel-kommunikationsanlage, endgeraet und kopfstelle hierfuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine bidirektionale Kabel-Übertra­ gungsanlage, insbesondere solcher Art, daß viele Teilneh­ mer-Anschlüsse Datensignale aufwärts zu einer Kopfstelle übertragen können.

Kabel-Übertragungsanlagen übertragen normalerweise ver­ schiedene Fernsehsignale in einem Baumnetz in Abwärtsrich­ tung. Dieses enthält eine Hauptleitung, von der Nebenlei­ tungen abgehen, und Teilnehmer-Endgeräte, die mit Abzweig­ gliedern über Verteiler an die Nebenleitungen angeschlossen sind. Normale Netze werden aus Koaxial-Kabel aufgebaut, mit über das Netz verteilten Zwischenverstärkern, die die über das Netz zu verteilenden Signale oberhalb eines vorbestimm­ ten Mindestpegels halten.

Es ist versucht worden, die Übertragung von Signalen, die von den Teilnehmer-Endgeräten stammen, in Aufwärtsrichtung zur Kopfstelle zu ermöglichen, um Wartung anzufordern, um Programme zu wählen, um auf Umfragen zu reagieren usw. Bei Anlagen, bei denen an den Teilnehmer-Endgeräten erzeugte Signale in Aufwärtsrichtung des Netzes zur Kopfstelle ge­ leitet wurden, haben sich jedoch verschiedene Probleme er­ geben, die eine erfolgreiche Einrichtung dieses Services verhindert und die im folgenden beschrieben werden. Bei solchen Anlagen wird folglich ein getrenntes Übertragungs­ netz verwendet, z. B. das Telefonnetz oder es werden nur pseudo-interaktive Anlagen verwendet, bei denen alle Pro­ gramme oder Informationssignale den Teilnehmer-Endgeräten angeboten werden und die Programme oder die Informationen bei den Endgeräten ausgewählt werden. In beiden Fällen wer­ den die an den Teilnehmer-Endgeräten erzeugten Signale nicht in der Aufwärtsrichtung der Anlage übertragen.

Eine erfolgreiche Zwei-Wege-Übertragung über die Gemein­ schafts-Antennenanlage (CATV-Netz) wurde durch zwei sehr bedeutende Probleme verhindert. Wenn normalerweise Tausende von Teilnehmer-Endgeräten die Möglichkeit zur Aufwärtsüber­ tragung im selben Frequenzband haben, besteht eine erhebli­ che Wahrscheinlichkeit, daß verschiedene zur selben Zeit übertragen. Das Ergebnis an der Kopfstelle ist eine Verfäl­ schung der von einem Teilnehmer-Endgerät erhaltenen Signale durch Signale, die gleichzeitig von anderen Teilnehmer-End­ geräten übertragen werden. Das Problem wird durch das Auf­ treten von verschiedenen Zeitverzögerungen bei von ver­ schiedenen Teilnehmer-Endgeräten übertragenen Signalen noch verschärft, die durch die verschiedenen unterschiedlichen Leitungslängen (Übertragungsabstände) der Teilnehmer zur Kopfstelle bedingt sind.

Das zweite Problem betrifft die Rauschanhäufung. Es dürfte klar sein, daß sich ein erhebliches Rauschen in Aufwärts­ richtung aus den verschiedenen Nebenleitungen, die in eine einzige Hauptleitung münden, ergibt. Dieses Rauschen kann oft erheblich höher als der von einem einzigen Teilnehmer- Endgerät übertragene Signalpegel sein. Das Problem wird noch durch die Verwendung von Zwei-Wege-Verstärkern in der Anlage verschärft, wobei diese in der Aufwärtsrichtung jeg­ liche Signale verstärken, die ihren Eingängen zugeführt werden, so auch Rauschen. Solche Verstärker benutzen übli­ cherweise eine automatische Verstärkungsregelung, die wäh­ rend eines minimalen Signalpegels mit maximalem Verstär­ kungsgrad arbeiten und somit maximales Rauschen erzeugen, das von allen Nebenleitungen gesammelt wurde, die in diesen Verstärker münden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kabel-Übertragungsanlage zu schaffen, die das Problem der Kollision zwischen von verschiedenen Teilnehmer-Endgeräten gleichzeitig an der Kopfstelle ankommenden Signalen nach­ haltig reduziert oder vermeidet. Ferner betrifft die Erfin­ dung eine Einrichtung zur starken Reduzierung oder zum Ver­ meiden des Problems der Rauschanhäufung.

Die Kopfstelle stellt in der Kabel-Anlage der vorliegenden Erfindung wie in einer normalen Gemeinschafts-Antennenanla­ ge Fernsehsignale zur Verfügung, überträgt jedoch auch Da­ tensignale in einem separaten Datenkanal in Abwärtsrich­ tung. Die Signale im Datenkanal werden in Paketen übertra­ gen, die in Zeitkanäle eingeteilt sind, wobei die Zeitkanä­ le durch ein spezielles Datenbyte voneinander getrennt sind, das hier als Zustandsbyte bezeichnet wird. Das Zu­ satzbyte ist aus Bits zusammengesetzt, die hier als "Be­ legt-Bits" bezeichnet werden.

Das Abwärtssignal wird mit den Fernsehsignalen mittels Fre­ quenz-Multiplexing in einem getrennten Kanal überlagert und in Abwärtsrichtung über das Netz zu den Teilnehmer-Endgerä­ ten übertragen. Jedes Teilnehmer-Endgerät detektiert die Belegt-Bits und stellt nach der Decodierung fest, ob das Netz frei oder belegt ist, ob eine Kollision stattgefunden hat, und falls gewünscht, ob ein Prioritätsniveau vorliegt. Jedes Teilnehmer-Endgerät überträgt mit einem bestimmten Wahrscheinlichkeitsfaktor zurück zur Kopfstelle, falls es Daten zu übertragen hat. Der Wahrscheinlichkeitsfaktor wird in Abhängigkeit davon verändert, ob die Belegt-Bits, die das Endgerät ständig empfängt, eine Kollision anzeigt (was bedeutet, daß ein anderes Teilnehmer-Endgerät übertragen hat, so daß sein Datensignal verfälscht wird). Falls eine Kollision detektiert wird, wird der Wahrscheinlichkeitsfak­ tor verändert und das Teilnehmer-Endgerät überträgt die Da­ ten zu einem von dem Wahrscheinlichkeitsfaktor abhängigen Zeitpunkt nochmals von dem Zeitkanal an, der verfälscht wurde.

Das übertragende Teilnehmer-Endgerät zählt auch Kollisio­ nen, d. h. die Anzahl von Kollisionen, die durch Belegt-Bits angezeigt werden. Falls die Anzahl von Kollisionen einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, legt es den Wahr­ scheinlichkeitsfaktor neu fest und überträgt die gesamte Datenfolge nochmals zu einem durch den neuen Wahrschein­ lichkeitsfaktor festgelegten Zeitpunkt.

Keines der Teilnehmer-Endgeräte kann übertragen, falls die Belegt-Bits, die es empfängt, anzeigen, daß das Netz in der Aufwärtsrichtung belegt ist. Somit tritt der Kollisionszu­ stand im Anschluß daran auf, daß die Belegt-Bits den Daten­ kanal in der Aufwärtsrichtung als frei anzeigen, worauf von mehr als einem Teilnehmer-Endgerät mit der Datenübertragung begonnen wurde, und bevor die Teilnehmer-Endgeräte Belegt- Bits von der Kopfstelle empfangen, die anzeigen, daß der Kanal in Aufwärtsrichtung benutzt wird, d. h. belegt ist. Daher tritt der Kollisionszustand normalerweise beim Beginn einer neuen Übertragung durch mehr als ein Teilnehmer- Endgerät bei freiem Kanal auf und verstärkt sich mit der Zunahme des Verkehrs.

Der Übertragungswahrscheinlichkeits-Faktor wird mit Hilfe eines Zufallszahlengenerators verändert, der mit der Wahr­ scheinlichkeit von unterschiedlichen Zeitverzögerungen der von den verschiedenen Teilnehmer-Endgeräten der Anlage übertragenen Signale gekoppelt ist und der die Wahrschein­ lichkeit, daß mehr als ein Endgerät zur selben Zeit sendet, so herabgesetzt, als ob der Wahrscheinlichkeitsfaktor in gleicher Weise bei jedem Teilnehmer-Endgerät geändert wor­ den wäre. Zusätzlich wird mit der Zunahme des Verkehrs auch die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß ein Teilnehmer-Endgerät vor dem Senden zu einer längeren zufallsgesteuerten Warte­ periode automatisch veranlaßt wird, da die Anzahl der Kol­ lisionen zu einer Verringerung der Wahrscheinlichkeit führt, daß ein Teilnehmer-Endgerät die Erlaubnis zum Senden erhält. Daher kompensiert die Anlage eine Zunahme des Ver­ kehrs automatisch und stellt sich darauf ein.

Das Problem der Rauschanhäufung wird im wesentlichen da­ durch gelöst, daß jedes Teilnehmer-Endgerät seine Daten durch Frequenzverschiebung auf zwei unterschiedlichen Fre­ quenzen codiert und daß unter Zuhilfenahme eines schmalen Bandfilters zwei Durchgangsbänder in der Aufwärtsrichtung jeder Nebenleitung des Netzes bestehen, die gerade ausrei­ chen, um die zwei Frequenzen durchzulassen. Die Datensigna­ le in Abwärtsrichtung werden davon nicht berührt. Somit fangen die Filter praktisch das gesamte Rauschen von der Übertragung zur Kopfstelle in Aufwärtsrichtung ab, außer einem geringen Anteil in den beiden schmalen Durchgangsbän­ dern. Die Filter sind vorzugsweise ferngesteuert adressier­ bar, so daß sie nach Empfang eines Aufwärts-Signales schal­ ten können oder ferngesteuert schaltbar sind, um Signale durchzulassen. Es hat sich gezeigt, daß mit diesem Aufbau eine Rauschanhäufung erfolgreich vermieden wird.

Somit werden die Probleme der herkömmlichen Technik, näm­ lich das der Kollision von Aufwärtssignalen und der Rausch­ anhäufung in einer bidirektionalen Kabel-Übertragungsanla­ ge, wirkungsvoll gelöst.

Kurz gesagt, betrifft die Erfindung eine bidirektionale Ka­ bel-Übertragungsanlage, die eine Kopfstelle und ein mit der Kopfstelle verbundenes bidirektionales Übertragungsnetz enthält, um Signale in Abwärtsrichtung von der Kopfstelle zu einer Vielzahl von Teilnehmer-Endgeräten zu übertragen und um Datensignale von den Teilnehmer-Endgeräten in Auf­ wärtsrichtung zur Kopfstelle zu übertragen. Eine Schaltung an der Kopfstelle detektiert Kollisionen zwischen den von den Teilnehmer-Endgeräten empfangenen Signalen und erzeugt ein Kollisionssignal, und eine weitere Schaltung an der Kopfstelle überträgt abwärts in der Übertragungsanlage ein Zustandsbyte, das eine Kollision des Datensignals anzeigt und wodurch nach Detektion einer Kollision durch ein Teilnehmer-Endgerät diesem der Abbruch der Übertragung ermöglicht werden kann.

In bevorzugter Ausführung enthält der Kollisionsdetektor der Kopfstelle auch eine Einrichtung zur Detektion, ob Sig­ nale von irgendeinem Teilnehmer-Endgerät empfangen werden bzw. zur Erzeugung eines Statusbyte-Signales, das den Be­ legt- oder Frei-Zustand anzeigt, wobei die das Byte über­ tragende Schaltung das Byte des Datensignals erzeugt, das den Kollisions-, Frei- oder Belegt-Zustand anzeigt.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung sollte das Daten-Statusbyte so übertragen werden, daß es die Zeitkanä­ le eines Abwärts-Datensignales trennt, wobei die maximale Rund-Übertragungsverzögerung, die die Summe aller Verzöge­ rungen an allen Komponenten im Übertragungskreis zu dem am längsten verzögerten Ende des Netzes sowohl in Abwärts- als auch in Aufwärtsrichtung darstellt, die Zeitperiode zwi­ schen aufeinanderfolgenden Statusbytes feststellt, die min­ destens so lang wie die genannte Übertragungsverzögerung sein sollte.

Die Erfindung betrifft ferner ein Teilnehmer-Endgerät für die Benutzung in einem bidirektionalen Kabel-Kommunika­ tionssystem, das eine Einrichtung zum wiederholten Empfang eines Datensignals über ein bidirektionales Übertragungs­ netz, bestehend aus einem Zustandsbyte, das den Zustand des Netzes mit den Signalen Kollision, belegt oder frei und vorzugsweise Priorität, anzeigt, eine Einrichtung zum Er­ zeugen und Speichern eines Datensignales, das über das Netz zur Kopfstelle übertragen werden soll, eine Einrichtung zum Übertragen des Datensignales zur Kopfstelle über das Netz, ein Regeleinrichtung für die Übertragungseinrichtung, wo­ bei die Regeleinrichtung eine Einrichtung zum Empfangen des Zustandsbytes und zur Ermöglichung der Übertragung des Da­ tensignales mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit P und eine Einrichtung zum Zählen der empfangenen Kollisions­ zustandssignale und zur Veränderung der Wahrscheinlichkeit P in Abhängigkeit davon enthält.

In bevorzugter Ausführung verhindert die Kontrolleinrich­ tung die Übertragung für eine Zeitperiode, falls die Anzahl von empfangenen Kollisionszustandssignalen ein vorbestimm­ tes Maximum überschreitet, worauf eine nochmalige Übertra­ gung des vollständigen Datensignales veranlaßt wird.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen bi­ direktionalen Kabel-Kommunikationsnetzwerkes,

Fig. 2 ein Schema eines mit der Zeit abwärts fließen­ den Datenstroms,

Fig. 3 ein Schema eines zeitabhängigen Datenpaketes,

Fig. 4 ein Blockschema eines erfindungsgemäßen Teil­ nehmer-Endgerätes,

Fig. 5 ein Blockdiagramm der Extraktions-Logikschal­ tung gemäß Fig. 4,

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Medien-Zugangsschal­ tung gemäß Fig. 4 und

Fig. 7a, b ein Schema des Übertragungsreglers am Teilneh­ mer-Endgerät.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes bidirektionales Kabel- Kommunikationsnetz. Es ist jedoch anzumerken, daß die Er­ findung auch in einem Sternnetz, einem lokalen Netz (LAN) oder anderen Netzarten verwendet werden kann. In der darge­ stellten Ausführung enthält eine Anlage eine Kopfstelle 1, die über ein breitbandiges Kommunikationsmedium, beispiels­ weise ein Koaxialkabel 2, mit einer Mehrzahl von Teilneh­ mer-Endgeräten 3 verbunden ist. Die Endgeräte und die Kopf­ stelle 1 kommunizieren über ein Netzwerk, beispielsweise über eines der bekannten Baumnetze oder auch über eine an­ dre Form eines nicht geschlossenen Netzwerkes. Das Baum­ netz besteht aus bidirektionalen Verstärkern 4 und Vertei­ lern 5, die über nicht dargestellte Abzweigglieder mit den Teilnehmer-Endgeräten verbunden sind. Das Netz ist mit ei­ ner abgestimmten Impedanz 6 in bekannter Weise abgeschlos­ sen.

In vereinfachter Darstellung ist nur ein Teilnehmer-Endge­ rät 3 gezeigt. Natürlich können weitere Teilnehmer-Endgerä­ te an Verteiler angeschlossen sein, die über das Netz in bekannter Weise verteilt sind.

In einem konventionellen Netz werden Verstärker verwendet, die unidirektional in der Abwärtsrichtung verstärken, wobei sie eine Mehrzahl von Fernsehkanälen tragen. Die Erfindung betrifft jedoch solche Netze, die auch Datensignale tragen. Solche Signale werden in Netzen bei der Wiederherstellung von computererzeugten Bildern, Computerprogrammen, Kon­ trollsignalen für Dechiffrierungseinrichtungen usw. verwen­ det. Solche Datensignale, die in herkömmlicher Weise oft in dem Vertikalintervall des Fernsehkanales übertragen werden, werden bei der vorliegenden Erfindung durch einen getrenn­ ten Hochgeschwindigkeits-Datenkanal übertragen. Demzufolge sollten die Verstärker 4 in der Abwärtsrichtung des Daten­ kanals übertragen können.

Um die Bestellung von bestimmten Leistungen zu ermöglichen, weist das Teilnehmer-Endgerät 3 normalerweise eine Tastatur auf, die Signale erzeugt und mit der letztlich Befehlssig­ nale oder andere Signale erzeugt werden, die aufwärts in Richtung zur Kopfstelle übertragen werden. Diese Aufwärts­ übertragung war bisher mit verschiedenen Problemen verbun­ den, so daß - falls überhaupt einige - nur wenige solcher Systeme in der Praxis existieren. Die vorliegende Erfindung schafft eine Einrichtung zur sicheren Aufwärtsübertragung für eine große Anzahl von Teilnehmer-Endgeräten. Es ist an­ zumerken, daß der bidirektionale Verstärker 4 auch die Fä­ higkeit zur Übertragung der von den Teilnehmer-Endgeräten kommenden Daten in Aufwärtsrichtung haben sollte. Solche Verstärker gibt es und die Erfindung ist nicht speziell hierauf gerichtet.

Zu den Problemen, die bei der Aufwärtsübertragung auftreten können, gehören Rauschanhäufung und Datenkollisionen. Die Rauschanhäufung ist mit der Rauscherzeugung durch die vie­ len Zweige des Netzes beispielsweise in Form eines Baumes verbunden, die alle in den Hauptkanal oder -anschluß der Anlage münden. Das Rauschen wird von jedem der Verstärker verstärkt, was zu einem sehr hohen Rauschpegel an der Kopf­ stelle führt.

Datenkollisionen treten auf, wenn mehr als ein Teilnehmer- Endgerät Datensignale in der Aufwärtsrichtung überträgt, die sich beim Eintreffen an der Kopfstelle zeitlich über­ schneiden. Es ist offensichtlich, daß dadurch eine Verfäl­ schung aller Datensignale auftritt, die sich überschneiden.

Die Lösung des Problems der Rauschanhäufung ist nicht Ge­ genstand der Erfindung. Die Erfindung löst das Problem der Kollision durch die Verwendung von sogenannten "Belegt- Bits", die von der Kopfstelle abwärts zu den Abonnenten- Endgeräten übertragen werden. Ein Byte aus zwei Belegt-Bits zeigt an, ob der Kanal besetzt oder frei ist. Die zwei Bits können natürlich vier verschiedene Zustände anzeigen, z. B. frei, belegt, Kollision oder einen vierten Zustand, der als Prioritätsanzeiger oder für eine andere Information benutzt werden kann. Jedoch können auch eine andere Zahl von Be­ legt-Bits benutzt werden, falls dies gewünscht ist.

Im allgemeinen überträgt die Kopfstelle in regulärer Weise, wobei Belegt-Bits einen freien Kanal anzeigen und wobei vorzugsweise Amplitudenmodulation eines Trägers verwendet wird. Falls sie Datensignale empfängt, ändert sie den Cha­ rakter der Belegt-Bits, um einen Belegt-Zustand zu definie­ ren. Nach Analyse der Daten erkennt die Kopfstelle Kolli­ sionen zwischen empfangenen Datensignalen und ändert in diesem Fall die Belegt-Bits zur Anzeige eines Kollisionszu­ standes.

Dagegen überträgt das Teilnehmer-Endgerät die Daten in Auf­ wärtsrichtung vorzugsweise in einer durch Frequenzverschie­ bung codierten Form (z. B. MSK = minimum shift keyling). Das Endgerät überwacht die Belegt-Bits in Abwärtsrichtung stän­ dig und überträgt, wenn der Kanal als frei angezeigt wird (vorausgesetzt, es gibt Daten zu übertragen). Falls es wäh­ rend der Übertragung Kollisionen zwischen Belegt-Bits fest­ stellt, unterbricht es die Übertragung, wartet wie unten beschrieben eine Zeitlang und überträgt das Signal dann nochmals.

Um das Rauschen im Hauptkanal möglichst gering zu machen, sind Filter 7 mit verschiedenen Zweigen des Verteilungs- Netzes in Reihe geschaltet, wobei jedes Filter genau defi­ nierte enge Bandpässe für die frequenzverschobenen Daten in Aufwärtsrichtung besitzt, und wobei jedes Filter in der Richtung zur Aufwärtsübertragung angeschlossen ist. Außer dem Rauschen in der Bandbreite der Filter wird dadurch das gesamte Rauschen in Aufwärtsrichtung reduziert. Um die Da­ tenübertragungsqualität in Aufwärtsrichtung zu verbessern, werden vorzugsweise solche Filter benutzt, die geschlossen bleiben, bis sie ein vorhandenes Trägersignal in Aufwärts­ richtung in den tatsächlichen Bandbreiten der Filter regi­ strieren und die daraufhin schnell öffnen, z. B. innerhalb von Mikrosekunden, und das Datensignal in Aufwärtsrichtung passieren lassen. Zusätzlich können die Filter zum Öffnen und Schließen von der Kopfstelle adressierbar sein, z. B. zur Wartung des Netzes. Die Filter sind in der Abwärtsrich­ tung durchlässig, so daß die Fernsehsignale und die Daten­ signale in Abwärtsrichtung diese Filter passieren.

In der Kopfstelle ist eine Fernsehsignal-Quelle mit einem Modulator 8 verbunden, dessen Ausgang über Kanalfilter 9 mit dem Koaxialkabel verbunden ist. Fernsehsignale werden so in herkömmlicher Weise in das Netz eingespeist.

Der Eingang eines Empfänger-Bandpaßfilters 10 ist mit dem Koaxialkabel 2 verbunden und sein Ausgang ist mit einem Da­ ten-Demodulator 11 verbunden. Die frequenzmodulierten Da­ ten, die vom Teilnehmer-Endgerät 3 übertragen werden, sind somit Ausgangssignale des Demodulators 11.

Am Ausgang des Filters 10 ist gleichfalls ein Kollisions- Detektor 12 angeschlossen. Der Kollisions-Detektor 12 de­ tektiert die Anwesenheit von sich überschneidenen Bits vorzugsweise mit Hilfe von Hüllkurvengleichrichtung. Da diese Kollisions-Detektion sehr schnell sein muß, wird sie vorzugsweise breitbandig durchgeführt.

Der Kollisions-Detektor 12 enthält auch eine Logik zur Er­ zeugung des Bit-Paares, das hier als Belegt-Bit bezeichnet wird und das die vier Zustände kennzeichnet, die oben als frei, belegt, Kollision und Priorität oder undefiniert be­ zeichnet sind. Diese Bits, die als IEC oder Kanal-Zustands­ anzeiger bezeichnet sind, werden einem Kommunikations-Reg­ ler 13 zugeführt. Darin werden die Belegt-Bits in den Da­ tenstrom in Abwärtsrichtung eingefügt (durch Multiplex), der dem Modulator 8 zugeführt wird. Der Modulator 8 speist den kombinierten Datenstrom in einen Hochgeschwindigkeits- Datenkanal ein, dessen Ausgang wie vorher im Zusammenhang mit der Fernsehsignalquelle beschrieben behandelt wird.

Wie in Fig. 2 dargestellt, die den Datenstrom in Abwärts­ richtung mit der Zeit zeigt, werden die Belegt-Bits durch den Abwärtskanal vorzugsweis mit einer Rate von vier M Bit/Sek. periodisch zu Beginn eines jeden Zeitabschnittes gesendet. Die durch Pfeile 18 dargestellten Belegt-Bits le­ gen daher die Zeitperiode eines jeden Zeitkanales fest. Die Zeitkanäle können an der Kopfstelle programmiert werden und jeder kann z. B. 128, 256, 512 oder 1024 Bits enthalten, wo­ bei die Dauer eines Bits jetzt vorzugsweise 0,25 Mikrose­ kunden beträgt. Die Daten in Abwärtsrichtung, die innerhalb des Zeitkanales gesendet werden, sind mit der Ziffer 19 be­ zeichnet.

Der Kommunikations-Regler stellt auch sicher, daß während eines Belegt- oder Kollisionszustandes des Netzes in Ab­ wärtsrichtung keine Datenpakete übertragen werden. Er schaltet auch den Sender aus, falls dieser zu lange sendet, z. B. falls dieser eine vorbestimmte maximale Paketgröße überschreitet. Der Sender wird so wegen Zeitüberschreitung gesperrt.

Es ist wichtig, daß der Zeitraum, der die Übertragung von aufeinanderfolgenden Paaren von Belegt-Bits trennt, größer als die oder gleich der maximalen Rund-Übertragungsverzöge­ rung des Netzes ist. Diese Verzögerung ist die Summe aller Verzögerungen von allen Komponenten, die den Übertragungs­ kreis mit maximaler Kabellänge bilden, wobei zuerst mit dem am längsten verzögerten Ende des Netzes in beiden Richtun­ gen begonnen wird.

Jedes von der Kopfstelle gesendete Datenpaket sollte vor­ zugsweise auch gleich oder größer als die Länge eines Zeit­ kanales sein. Ein typisches Paketformat ist in Fig. 3 gra­ fisch dargestellt. Es kann z. B. aus einer zwei bis sieben Byte großen Eingangskennung bestehe, gefolgt von einem 1- Byte-Startbildbegrenzer, gefolgt von einer 4-Byte-Bestim­ mungsadresse, gefolgt von einer 4-Byte-Quelladresse, ge­ folgt von einem 2-Byte-Bildlängen-Anzeiger, gefolgt von ei­ ner unbestimmten Anzahl von Bytes mit den zu übertragenden Daten, gefolgt von einer unbestimmten Anzahl von Zusatz- Bytes (falls notwendig), gefolgt von einer 2-Byte-Bildkon­ trollfolge.

In Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines Teilnehmer-Endgerä­ tes 3 dargestellt. Das Koaxialkabel 2 des Netzes ist in Abwärtsrichtung mit einem Bandpaß-Filter 22 (das ähnlich dem Filter 9 ist) verbunden und in Aufwärtsrichtung mit ei­ nem Bandpaß-Filter 23. Letzteres kann zwei Durchgangsbänder bilden, die gerade ausreichen, um die beiden Frequenzen des durch Frequenzverschiebung codierten Ausgangssignals durch­ zulassen, das in dem Teilnehmer-Endgerät erzeugt wird.

Der Ausgang von Filter 22 ist über den Verteiler 23 a mit einer Fernsehempfänger/Analogschaltung 24 verbunden. Die Schaltung 24 kann aus einem abstimmbaren Abwärts-Konverter bestehen, aus einem Dechiffrierer für Teilnehmer-Fernsehen oder ähnlichem. Der Ausgang von Schaltung 24 ist mit einem Modulator 25 zum Anschluß eines Fernsehgerätes 26 verbun­ den.

Der Ausgang von Filter 22 ist über den Verteiler 23 A gleichfalls mit dem Eingang eines digitalen Demodulators 27 verbunden, der den Datenstrom im digitalen Kanal demodu­ liert. Der digitale Demodulator 27 erzeugt in bekannter Art Daten- und Takt-Ausgangssignale an entsprechenden Ausgangs­ leitungen. Diese Signale werden über eine CAD-Schaltung 8, in der sie in bekannter Weise in Parallelsignale umgesetzt werden, dem Daten- und Takteingang einer zentralen Rechen- bzw. Speichereinheit 29 zugeführt. Mit der zentralen Re­ chen- bzw. Speichereinheit 29 kommuniziert ein Daten- und Adreßbus 30. Auch andere periphere digitale Schaltungen 31, die mit dem Teilnehmer-Endgerät zusammenhängen, sind mit der zentralen Rechen- bzw. Speichereinheit 29 verbun­ den, z. B. um einen Video-Anzeigegenerator zu steuern, um Alarmschaltungen zu überwachen usw.

Die Daten- und Takt-Leitungsausgänge des digitalen Demodu­ lators sind gleichfalls mit den korrespondierenden Eingän­ gen einer Extraktions-Logikschaltung 32 für Belegt-Bits (IEC) verbunden, die außerdem mit dem Bus 30 verbunden ist. An der Taktleitung ist eine Teilerschaltung 33 zur Division durch N angeschlossen, deren Ausgang ein Taktsignal C 1 dar­ stellt. Die Teilerschaltung erzeugt so ein internes Takt­ signal C 1 von der Taktleitung und wird so vom Datensignal in Abwärtsrichtung angefordert.

Mit dem Bus 30 ist ein Puffer 34 verbunden, der Datensigna­ le von der Recheneinheit 29 zur Übertragung an die Kopf­ stelle empfängt. Der Ausgang des Puffers 34 ist mit einem Modulator 35 zur Codierung durch Frequenzverschiebung ver­ bunden, der das Ausgangssignal vom Puffer 34 in ein fre­ quenzverschoben codiertes Signal im Durchgangsband des Auf­ wärts-Datenkanals moduliert. Der Ausgang des Modulators 35 ist einer Zeitüberschreitungsschaltung 36 zugeführt, die die Übertragungsintervalle des Aufwärtssignales kontrol­ liert. Das Ausgangssignal der Zeitüberschreitungsschaltung 36 ist dem Aufwärts-Bandpaß-Filter 23 zugeführt, von dem es auf das Koaxialkabel 2 zur Übertragung zur Kopfstelle ge­ leitet wird.

Mit dem Bus 30 ist eine Übertragungslogik zur Medienzu­ gangsverwahltung 37 (MAC) (Reglerschaltung) verbunden, deren andere Eingänge mit der Extraktions-Logikschaltung 32 zum Empfang der Belegt-Bits verbunden sind. Die MAC-Schaltung steht gleichfalls mit einem Kontrolleingang des Puffers 34 und einem Kontrolleingang bzw. -ausgang der Zeitüberschrei­ tungsschaltung 36 in Verbindung. Die MAC-Schaltung 37 dient dem Zweck, den belegten, freien oder kollidierten Zustand des Netzes durch Überwachung der Belegt-Bits zu detektieren und die Übertragung und die Zeitabstimmung bei der Sendung von Signalen, die in dem Puffer 34 gespeichert sind, zur Kopfstelle zu überwachen.

Die digitalen Leitungssignale von der Kopfstelle werden über die Leitung 2 empfangen, in Filter 22 gefiltert und dem digitalen Demodulator 27 zugeführt. Die sich ergebenden Daten- und Taktsignale werden der Recheneinheit 29 zuge­ führt. Mit der Recheneinheit 29 ist eine Tastatur oder eine andere Einheit über andere digitale Schaltungen 31 verbun­ den, wobei sie Datensignale für die Übertragung zur Kopf­ stelle erzeugt. Das Verfahren zur Erzeugung dieser Signale in der zentralen Rechen- bzw. Speichereinheit ist nicht Ge­ genstand der vorliegenden Erfindung, da herkömmliche, dem Fachmann bekannte Verfahren genutzt werden können. Es ge­ nügt zu sagen, daß diese Signale nach ihrer Erzeugung über den Bus 30 dem Eingang von Puffer 34 zugeleitet werden, wo sie gespeichert werden.

Die IEC-Extraktions-Schaltung 32 erkennt die Belegt-Bits auf den Daten- und Taktleitungen am Ausgang des Demodula­ tors 27. Die Belegt-Bits werden der MAC-Schaltung 37 zuge­ führt.

Die MAC-Schaltung 37 arbeitet nach einem unten beschriebe­ nen Algorithmus. Falls die MAC-Schaltung Belegt-Bits emp­ fängt, die eine belegte Leitung oder eine Kollision anzei­ gen, wartet sie bis zur Ankunft des nächsten Belegt-Bits und überwacht weiter den Status der Belegt-Bits. Falls die Belegt-Bits eine freie Leitung anzeigen, entscheidet die MAC-Schaltung mit einer Wahrscheinlichkeit von P zu über­ tragen oder nicht zu übertragen mit einer Wahrscheinlich­ keit von (1-P) und wird in diesem Fall bis zur Ankunft der nächsten Folge von Belegt-Bits warten, worauf sie mit einer nach einem Algorithmus angepaßten Wahrscheinlichkeit über­ trägt.

Wenn die MAC-Schaltung die Übertragung freigibt, führt sie dem Puffer 34 ein Kontrollsignal zu, wodurch dieser mit der Übertragung seines gespeicherten Paketes beginnt. Zur glei­ chen Zeit überwacht die MAC-Schaltung die Belegt-Bits. Falls die empfangenen Belegt-Bits während der Übertragung der Schaltung Kollision anzeigen, was bedeutet, daß einer oder mehrere andere Sender während der gleichen Zeitperiode übertragen, regelt sie sofort die Unterbrechung der Über­ tragung von Puffer 34. Zusätzlich wird ein Kollisionszähler in der MAC-Schaltung weitergestellt.

Wenn die Anzahl der Kollision, die der Kollisionszähler anzeigt, ein vorbestimmtes Maximum überschreitet, wird der gesamte Paket-Übertragungsprozeß gestoppt. Das Paket wird in den Puffer 34 zurückgeleitet und wartet dort vor der Übertragung wieder eine Zeitlang unter der Kontrolle der MAC-Schaltung.

Wenn die Anzahl bereits aufgetretener Kollisionen geringer als das Maximum ist, wird die Übertragungswahrscheinlich­ keit P für ein Paket um einen Faktor K (mit P = P/K) auf eine minimale Wahrscheinlichkeit zur nochmaligen Übertra­ gung reduziert. Dann wartet das Paket bis zum Auftreten des nächsten Belegt-Bits, worauf die Überprüfung der nächsten Folge von Belegt-Bits erfolgt.

Falls das nächste Paar von Belegt-Bits keinen Kollisionszu­ stand anzeigt, zeigt es notwendigerweise einen belegten Zu­ stand an, da das Teilnehmer-Gerät selbst überträgt. Das be­ deutet, daß das lokale Teilnehmer-Endgerät allein die Lei­ tung belegt hat. Die Übertragung wird wieder begonnen und bis zum Ende des Paketes fortgesetzt, worauf die Leitung für frei erklärt wird. Der Kollisionszähler wird dann auf den anfänglichen Nullwert gestellt und die Übertragungs­ wahrscheinlichkeit P auf Eins gesetzt.

Die Extraktions-Logikschaltung 32 und die MAC-Schaltung 37 gemäß Fig. 4 werden im folgenden genau beschrieben. In Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Extraktions-Logikschaltung 32 für Belegt-Bits dargestellt. Die Daten- und Taktleitungen sind mit einer Dechiffrierschaltung 40 verbunden, um das Abwärts-Datensignal zu dechiffrieren, falls es chiffriert empfangen wurde. Der Dechiffrierer 40 ist eine spiegelbild­ liche Schaltung des Kopfstellen-Chiffrierers, die als Teil im Kommunikations-Regler 13 (Fig. 1) enthalten sein kann. Die Ausgangssignale des Dechiffrierers 40 stellen Takt- und Datensignale dar, die den Takt- und Dateneingängen eines Bit-Zählers 41 zugeführt werden. Die Zählausgänge des Bit- Zählers 41 sind mit einer Markierungsschaltung 42 verbun­ den, die den Beginn eines Paketes aus dem Inhalt des Zäh­ lers 41 bestimmt und die auf ihrem Ausgang einen Impuls oder eine Vorderflanke eines Impulses erzeugt, die den Be­ ginn des Empfangs eines Datenpaketes anzeigt.

Die Daten- und Taktausgänge des Bit-Zählers 41 sind mit ei­ ner Null-Extraktionsschaltung 43 verbunden. Diese Schaltung wird in bekannter Weise benutzt, um Nullen zu entfernen, die bei der Kopfstelle im Kommunikationsregler 13 eingefügt wurden, um den Wert von langen Bytes, die alle aus Einsen bestehen, zu unterscheiden. Demzufolge rekonstruiert die Null-Extraktionsschaltung 43 die Originaldaten. Diese kor­ rigierten Daten werden einer Statusbyte-Extraktionsschal­ tung 44 zugeführt.

Das korrigierte Datensignal wird außerdem einer Zähl- und Intervall-Kontrollschaltung 45 zugeführt, die über den Ad­ dreß-Bus ADDR und den Datenbus D 0-D 7 mit Bus 30 verbunden ist.

Wie früher beschrieben, ist Bus 30 mit der Recheneinheit 29 verbunden. Das Zeitkanal-Intervall wird durch die zentrale Recheneinheit (CPU) festgelegt und in ihrem Speicher ge­ speichert. Diese Daten werden über den Bus 30 der Schaltung 45 zugeführt, die ihrerseits ein Kontrollsignal auf die Kontrolleitung CTRL zur Extraktionsschaltung 44 gibt. Der Zeitkanal kann durch Veränderung des Intervalles der Ex­ traktionsschaltung gefunden werden, bis die empfangene Pa­ ket-Kontrollsumme übereinstimmt. Die Extraktionsschaltung 44, die ein programmierbarer Speicher sein kann, kann daher die Daten innerhalb eines Zeitkanals empfangen und die Bits, die mit der Zeit der Belegt- oder Status-Bits zusam­ menhängen, an ihren Ausgangsklemmen zur Verfügung stellen. Diese Ausgangsklemmen sind mit einem Zwei-Bit-Decoder (IEC- Decoder) 46 zur Decodierung der Belegt-Bits verbunden. Die vier Ausgangsklemmen des IEC-Decoders 46 stellen daher die vier unterschiedlichen Zustände der zwei Bits dar, die die Belegt- oder Status-Bits darstellen: frei, belegt, Kolli­ sion oder ein Prioritäts- oder anderer vierter Zustand, die in Fig. 5 mit den Buchstaben I, B, C und P bezeichnet sind. Die an diesen Klemmen angeschlossenen Leitungen sind mit der MAC-Schaltung 37 verbunden.

In Fig. 6 ist innerhalb der gestrichelten Linien ein Blockdiagramm der Medien-Zugangsschaltung 37 mit einigen zusätzlichen Details bereits beschriebener Schaltungen dar­ gestellt.

Die Daten- und Takteingänge der gezeigten Belegt-Bit-Ex­ traktionsschaltung 32 sind mit dem Ausgang des digitalen Demodulators 27 verbunden, der aus Fig. 4 übernommen ist. Die Ausgänge frei, belegt, Kollision und Priorität sind mit dem Eingang eines Übertragungsreglers 51 verbunden. Der Takteingang der Belegt-Bit-Extraktionsschaltung 32 ist zu­ sätzlich mit dem Eingang des Übertragungsreglers 51 verbun­ den. Die Adreß- und Kontrolleitungen von Bus 30 stehen mit einem Adreß-Decoder 52 in Verbindung, dessen decodiertes Ausgangssignal dem Übertragungsregler 51 zugeführt ist. Die Datenleitungen D 0-D 7 von Bus 30 sind mit der Belegt-Bit-Ex­ traktionsschaltung 32 und auch mit dem Übertragungsregler 51 verbunden. Der Übertragungsregler enthält einen Unter­ brechungs-Ausgang, der mit der Zentraleinheit in bekannter Weise verbunden ist, eine Leitung Übertragung OK (TR.OK), die mit einer Rückstellschaltung 53 verbunden ist, einen Eingang von der Rückstellschaltung, eine Kollisionszähler­ schaltung 54 mit einem Inkrement-Kollisionszählerausgang INC.COLL, einen Eingang COLL-EXC vom Ausgang der Kolli­ sionskontrollschaltung, einen Eingang fertig RDY, einen Übertragungs-Erlaubniseingang ERLAUBNIS-TX, einen Ausgang IEC-FREI (Anzeige von Belegt-Bit frei), einen Ausgang Über­ tragung ein-aus TREIN/TRAUS, einen Eingang VID, einen Takt- Eingang C 1, einen Eingang INSZERO und einen Eingang TIME- OUT. In den Fig. 7A und 7B sind Einzelheiten des Über­ tragungsreglers schematisch dargestellt.

Die Rückstellschaltung 53 hat einen vom Mikroprozessor kom­ menden Rückstell-Eingang RST und einen Ausgang, der mit dem Eingang des Kollisionszählers 54 verbunden ist, der wieder­ um mit einem Eingang einer Rückfaktor (backoff-factor)- Schaltung 55 verbunden ist. Die Ausgänge der Rückfaktor- Schaltung 55 sind über eine Leitung fertig RDY mit dem Übertragungsregler 51 verbunden und über eine Verschiebe- Takt-Leitung SHIFTCLOCK mit dem Eingang eines Wahrschein­ lichkeits-Speichers 56. Der Ausgang der Rückstellschaltung 53, die mit dem Kollisionszähler und der Rückfaktor-Schal­ tung verbunden ist, ist zusätzlich mit dem Eingang des Wahrscheinlichkeitsspeichers 56 verbunden.

Der Ausgang eines Zufallszahlengenerators 57 ist mit einer Sperrschaltung 58 verbunden, die einen Sperreingang be­ sitzt, der mit der IEC-FREI-Leitung des Übertragungsreglers 51 verbunden ist. Die gleiche Leitung ist mit dem Verglei­ cher-Eingang des Vergleichers 60 verbunden, dessen beide Eingangspaare mit dem Ausgang der Sperre 58 bzw. des Wahr­ scheinlichkeitsspeichers 56 verbunden sind. Der Ausgang des Vergleichers 60 ist die ERLAUBNIS-TX-Leitung.

Puffer 34 (aus Fig. 4 übernommen) ist mit den Adreß- und Datenleitungen von Bus 30 verbunden. Der Ausgang des Puf­ fers 34 besteht aus parallelen Datenleitungen 34 A, die mit dem Eingang eines Signalkonverters 35 A verbunden sind, der als Teil des Modulators 35 in Fig. 4 zu verstehen ist. Der Ausgang der Schaltung 35 A ist mit dem Eingang des Modula­ tors 35 zur Codierung durch Frequenzverschiebung verbunden, dessen Ausgang mit der Zeitüberschreitungsschaltung 36 in Verbindung steht, deren Ausgang 59 mit dem Filter 23 ver­ bunden ist. Der TREIN/TRAUS-Ausgang des Übertragungsreglers 51 steht mit der Signalkonverterschaltung 35 A und der Zeit­ übeschreitungsschaltung 36 in Verbindung. Von der Schal­ tung 35 A führt eine Leitung INSZERO zum Übertragungsregler 51, die anzeigt, ob eine Null eingefügt wurde. Der Ausgang der Teilerschaltung 33 (aus Fig. 4 übernommen) ist mit den Takteingängen C 1 des Modulators 35, der Schaltung 35 A und der Reglerschaltung 51 verbunden sowie zusätzlich über ei­ ne Teilerschaltung 33 A zur Division durch 8 mit einem Byte- Takteingang des Puffers 34.

Die Funktionsweise der obigen Schaltung ist im folgenden beschrieben. Die Zentraleinheit bildet ein Datenpaket zur Übertragung zur Kopfstelle (außer möglicher Markierung CRC und Null-Einfügung, falls notwendig) und zur PRBS-Konver­ tierung (Packet Signal Bit Stream conversion). Der Puffer 34 wird dann vom Mikroprozessor über den Bus 30 mit dem Pa­ ket geladen. Der Übertragungsregler 51 wird über den Bus 30 informiert, daß das Paket zur Übertragung bereit ist und welcher Teil des Puffers geladen wurde.

Der Übertragungsregler überwacht die Belegt-Bits, die er von der IEC-Extraktionsschaltung 32 bekommt. Falls die Be­ legt-Bits einen freien Zustand anzeigen, gibt der Übertra­ gungsregler einen Befehl auf die IEC-FREI-Leitung an Sperre 58, damit das Ausgangssignal des Zufallszahlengenerators 57 in der Sperre 58 eingefroren wird. Das Ausgangssignal der Sperre 58 wird dem Vergleicher 60 zugeführt, der die empfangene Zahl mit dem Ausgangssignal des Wahrschein­ lichkeitsspeichers 56 vergleicht.

Falls die Zahl des Wahrscheinlichkeitsspeichers größer als die des Zufallszahlengenerators ist, wird dann ein Freiga­ besignal auf die ERLAUBNIS-TX-Leitung gegeben, um die Über­ tragung zu ermöglichen (Statt das Ausgangssignal eines Zu­ fallszahlengenerators mit dem eines Wahrscheinlichkeits­ speichers zu vergleichen, könnte auch ein geometrischer Verteiler benutzt werden. Solch ein Verteiler könnte eine Übertragung festlegen, wobei eine Übertragung z. B. nach ei­ ner Anzahl von X Zeitabschnitten verhindert wird, wobei X gemäß einem Wahrscheinlichkeitsspeicherwert mittels eines geometrischen Verteilungsalgorithmus erzeugt wird).

Sobald das Freigabesignal zur Übertragung empfangen wird (ERLAUBNIS-TX- ein), gibt der Übertragungsregler 51 ein Freigabesignal auf die TREIN/TRAUS-Leitung und gibt auch dem Puffer 34 über den Bus die Information, mit der Über­ tragung von Daten über den Signalkonverter 35 A zu begin­ nen.

Die Schaltung 35 A konvertiert die parallelen Eingangssigna­ le von Puffer 34 in eine serielle Form, fügt zur Konvertie­ rung in eine PRBS-Sequenz eine Eingangskennung, eine Mar­ kierung, Nullen und eine Bildprüfsequenz (CRC) in bekannter Weise in das Paket ein, überträgt die Daten über den Modu­ lator 35, der sie mittels Minimal-Frequenzverschiebung co­ diert und über die Zeitüberschreitungsschaltung 36 und die Leitung 59 an das Filter 23 mit engem Durchgangsband für durch Frequenzverschiebung codierte Signale weitergibt, von wo sie auf das Koaxialkabel 2 (Fig. 4) eingespeist werden. In der Zwischenzeit überwacht der Übertragungsregler die empfangenen Belegt-Bits. Falls er entweder belegt oder frei detektiert, ermöglicht er weiterhin die Übertragung. Falls er jedoch ein Belegt-Bit detektiert, das Kollision anzeigt, wird das TREIN/TRAUS-Signal auf "unterbrechen" gesetzt, wo­ durch die Zeitüberschreitungsschaltung 36 gestoppt wird und der Puffer neu initialisiert wird, um die nächste Übertra­ gung wieder von vorne zu beginnen. Der Übertragungsregler gibt auch ein Signal zur Weiterstellung an den Kollisions­ zähler 54. Der Kollisionszähler 54 vergleicht, ob die An­ zahl von Kollisionen ein vorbestimmtes Maximum (z. B. 16) überschreitet. Falls dieses Maximum überschritten ist, gibt er ein "Übertrage-Kollision-Signal" auf die TRCOLL-Leitung, das der Rückstellschaltung 53 zugeführt wird. Die Rück­ stellschaltung initialisiert darauf die Rückfaktor-Schal­ tung 55, setzt den Kollisionszähler 54 auf Null und den Wahrsheinlichkeitsspeicher 56 auf Eins. Sie gibt außerdem ein Signal an den Übertragungsregler 51, um den gegenwärti­ gen Zustand in den Übertragungsregler zu schreiben und un­ terbricht den Mikroprozessor, damit dieser den Speicher, in dem der Zustand des Übertragungsreglers 51 gespeichert ist, liest. Der Mikroprozessor regelt dann, ob der Übertragungs­ regler nochmals übertragen soll, warten soll usw.

Falls die maximale Anzahl von Kollisionen nicht überschrit­ ten ist, wird der Wahrscheinlichkeitsspeicher 56 durch die Rückfaktor-Schaltung 55 unter der Kontrolle des Kollisions­ zählers um den Faktor K verkleinert, der hier als ein Ver­ kleinerungsfaktor bezeichnet ist. Der Wahrscheindlichkeits­ speicher wird um den Verkleinerungsfaktor (z. B. 1, 2 oder 3) verschoben und an den Übertragungsregler 51 wird ein Signal frei RDY zurückgesendet (sehr schnell, innerhalb von weniger als einer Nanosekunde). Der Übertragungsregler 51 wartet dann auf die nächste Folge von freien Belegt-Bits und wiederholt dann den Vorgang.

Durch die Veränderung der Wahrscheinlichkeit wird die Über­ tragungswahrscheinlichkeit reduziert. Man sieht daher, daß mit einer Zunahme des Verkehrs im Netz, die zu mehr Kolli­ sionen führt, die Sendewahrscheinlichkeit von jedem Teil­ nehmer-Endgerät reduziert wird, so daß der Verkehr automa­ tisch kontrolliert wird. Je mehr Teilnehmer-Endgeräte, die sich Zugang zum Netz verschaffen wollen, ein bestimmtes Ma­ ximum überschreiten, was Kollisionen zur Folge hat, um so mehr wird die Geschwindigkeit des Zugangs eines jeden End­ gerätes zum Netz reduziert.

Die Funktionsweise des Übertragungsreglers wird im folgen­ den anhand von Fig. 7a und 7b, die ein Schema einer Struktur zeigen, näher beschrieben. Ein vom Mikroprozessor kommender Eigang RQTRAM, der mit dem Eingang D eines Flip­ flops 65 verbunden ist, wird durch den Mikroprozessor auf EIN gesetzt, um anzuzeigen, daß ein Bild in den Puffer 34 geladen wurde und zur Übertragung bereit ist. Die Leitung FREI von der Extraktions-Logikschaltung 32 für Belegt-Bits erhält von dort einen Impuls, durch den ein UND-Gatter 66 aktiviert wird, sofern die RDY-Leitung, die mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 66 verbunden ist, auf EIN steht. Die RDY-Leitung wird durch die Rückfaktor-Schaltung 55 auf EIN gehalten, solange nicht der Vorgang der Weiterschaltung des Kollisionszählers und der Reduzierung der Wahrschein­ lichkeit im Gang ist, nachdem eine Kollision detektiert wurde.

Der sich ergebende Ausgangsimpuls des UND-Gatters 66 wird durch ein ODER-Gatter 67 geleitet (unter der Annahme, daß der Eingang PERMTX des Übertragungs-Erlaubnis-Ausgangs von Vergleicher 58 auf aus steht), wodurch das Flipflop 65 ak­ tiviert wird. Der Ausgang Q des Flipflops 65 ist mit dem Eingang D eines Flipflops 68 verbunden, wobei auch dieses Flipflop arbeitet. Durch das Ergebnis wird die Leitung IEC- FREI auf EIN geschaltet. Da diese Leitung mit den Aktivie­ rungs-Eingängen von Sperre 58 und Vergleicher 60 verbunden ist, wird der Ausgang des Zufallszahlengenerators 57 einge­ froren und mit dem Wahrscheinlichkeitswert des Ausgangs von Speicher 56 verglichen. Somit wird die Übertragungserlaub­ nis-Leitung PERMTX auf EIN gesetzt, falls der Ausgang des Zufallszahlengenerators kleiner oder gleich der Übertra­ gungswahrscheinlichkeit im Wahrscheinlichkeitsspeicher ist.

Falls die Übertragungserlaubnis-Leitung PERMTX auf ein steht, blockiert sie über das ODER-Gatter 67 jegliche weitere Aus­ wirkung des Signales an der Leitung FREI über das UND-Gat­ ter 66. Jedoch spricht dadurch gleichzeitig ein Flipflop 69 an, dessen Ausgang Q mit der Leitung TREIN/TRAUS und dem Dateneingang eines Flipflops 70 verbunden ist. Der Ausgang Q des Flipflops 69 bestimmt damit das Signal für Übertra­ gung EIN oder AUS an der Leitung TREIN/TRAUS, um die Über­ tragung zu beginnen.

Der Ausgang von Flipflop 68 wird zum Rücksetzen des Flip­ flops 65 mittels eines UND-Gatters 71 benutzt.

Falls das Ausgangssignal am Zufallszahlengenerator größer als das des Wahrscheinlichkeitsspeichers ist, bleibt das Signal an der Übertragungswahrscheinlichkeits-Leitung PERMTX auf AUS, so daß das nächste Signal für ein freies Belegt-Bit an der Leitung FREI durch das UND-Gatter 66 pas­ sieren kann.

Falls der obige Vorgang dazu führt, daß an der Leitung TREIN das Signal ein anliegt (wenn der Ausgang Q des Flip­ flops 69 auf ein steht), wird die Übertragung ermöglicht, da das Signal TREIN dem Signalkonverter 35 A und der Zeit­ überschreitungsschaltung 36 als auch dem Puffer 34 zuge­ führt wird. Falls in der Zwischenzeit an der Kollisionslei­ tung COLL von der Belegt-Bit-Extraktionsschaltung 32 ein Signal anzeigt, daß keine Kollision aufgetreten ist, wird die Übertragung fortgesetzt, bis das letzte Byte des Puf­ fers übertragen ist. Danach wird auf der Leitung VID, die vom Puffer 34 kommt, ein Signal auf EIN gesetzt, wodurch ein Zählprozeß beginnt, um das letzte Bit aus der Zeit­ überschreitungsschaltung 36 ans Netz abzugeben. Die Leitung VID schaltet den Zähler 72 des Moduls 32, indem die Leitung des Flipflops 70 über ein ODER-Gatter 73 mit dem Eingang des Zählers 72 verbunden wird. Im Anschluß an die Zählung betätigt der Zähler 72 ein Flipflop 73 A, das ein Signal an der Leitung TROK auf hoch setzt, welches dem Takteingang eines Flipflops 74 zugeführt wird, wodurch der Zustand ge­ speichert wird. Die Leitung TROK ist auch mit einem Eingang eines NOR-Gatters verbunden, dessen Ausgang mit dem Rück­ stell-Eingang des Flipflops 69 verbunden ist. Flipflop 69 wird so zurückgestellt, wordurch der Zutand der Leitung TRAUS geändert wird, wodurch wiederum die Signalkonverter­ schaltung 35 A, die Zeitüberschreitungsschaltung 36 und die Pufferschaltung zurückgesetzt werden.

Falls eine Kollision auftritt, schaltet die Leitung COLL, die mit der Belegt-Bit-Extraktionsschaltung 32 verbunden ist, auf hoch. Die Leitung COLL ist mit dem anderen Eingang des NOR-Gatters 75 verbunden, so daß, wenn die Leitung COLL auf hoch gesetzt ist, das Flipflop 69 seinen Zustand wech­ selt, wodurch der Ausgang Q auf aus gesetzt wird. Dadurch wird die Leitung TREIN/TRAUS auf aus gesetzt, wodurch wie­ derum der Signalkonverter 35 A, die Zeitüberschreitungskon­ trolle 36 und der Puffer 34 zurückgesetzt werden. Zusätz­ lich wird ein Inkrement-Kollisionssignal auf der INCOLL- Leitung durch das COLL-Signal generiert, das einem Eingang eines UND-Gatters 76 zugeführt wird (falls gerade übertra­ gen wird, steht der Ausgang Q des Flipflops 69 auf hoch, der mit dem anderen Eingang des UND-Gatters 76 verbunden ist). Die Leitung INCOLL ist mit dem Kollisionszähler 54 verbunden, der in Fig. 6 dargestellt ist. Der Kollisions­ zähler wird so weitergeschaltet. Das Signal auf der INC- COLL-Leitung bewirkt, daß auf der Leitung RDY das RDY-Sig­ nal auf aus gesetzt wird; diese Leitung ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 66 verbunden. Dies führt dazu, daß jeglicher Signalpegel auf der Leitung IEC-FREI verhindert wird, bis eine Überprüfung der Anzahl von Kollisionen stattgefunden hat und bis der Wahrscheinlichkeitsfaktor durch Verschiebung des Wahrscheinlichkeitsspeichers herab­ gesetzt wurde, falls eine vorbestimmte Zahl oder ein vorbe­ stimmter Wert nicht überschritten ist. Sobald dieses erreicht ist, wird das RDY-Signal auf ein gesetzt, wodurch die Lei­ tung zur Anzeige von freien Belegt-Bits aktiviert wird, so­ bald ein freies Belegt-Bit auf der Leitung FREI eintrifft. Falls die Anzahl von Kollisionen überschritten wurde, wird dieser Zustad in einem Speicher R 5 des Übertragungsreglers in der unten beschriebenen Weise gespeichert.

Der Ausgang COLLEXC des Kollisionszählers 54 (Fig. 7b) ist mit dem Takt-Eingang eines Flipflops 77 verbunden. Die Aus­ gänge Q von Flipflop 74 und 77 sind mit den Eingängen eines ODER-Gatters 78 verbunden, dessen Ausgang die Unterbre­ chunsleitung INTR ist. Falls somit die Übertragung ohne Kollisions-Zustand an der TROK-Leitung beendet ist, oder falls die Anzahl von Kollisionen an der Leitung COLLEX überschritten ist, ergibt sich über Gatter 78 ein Unterbre­ chungs-Signal an dem Anschluß INTR. Dieser Unterbrechungs- Anschluß des Mikroprozessors führt dazu, daß die Zentral­ einheit den Zustand des Übertragungsreglers überprüft. Der Ausgang Q des Flipflops 74, der als Leitung INTROK bezeich­ net ist und der Ausgang Q des Flipflops 77, der als Leitung INTREXC bezeichnet ist, kann mit Speichern verbunden sein zur Prüfung durch den Mikroprozessor. Ein Signal ein auf dem Anschluß INTREXC zeigt an, daß die Anzahl von Kollisio­ nen den vorbestimmten Wert überschritten hat und ein Signal an dem Anschluß INTROK zeigt an, daß die Übertragung ohne Kollision beendet wurde.

Der Ausgang eines NOR-Gatters 81 ist mit den Rückstellein­ gängen von Zähler 72 und Flipflop 70 verbunden. Ein Eingang des NOR-Gatters ist mit der COLL-Leitung verbunden und der andere Eingang mit einem Inverter 80, dessen Eingang mit dem Anschluß RSTO verbunden ist, der auch mit einem Eingang des UND-Gatters 71 in Verbindung steht. Dadurch wird si­ chergestellt, daß Flipflop 70 und Zähler 72 nicht zurückge­ stellt werden, wenn das Signal COLL hoch ist oder das Rück­ stell-Signal an RSTO hoch ist.

Andere Eingangsanschlüsse zu der Schaltung sind die Takt- Leitung C 1, die zu der ODER-Schaltung 73 führt, die INS­ ZERO-Leitung an das ODER-Gatter 73 sowie Rückstell-Leitun­ gen zu den Rückstell-Eingängen von Flipflop 74 und 75 über das ODER-Gatter 79 von der RST-Leitung (vom Mikroprozessor) und die Leitung LRCTRL vom Bus. Die Eingänge Uhr-Rückstel­ lung und Null-Einfügung sind einem Fachmann bekannt und müssen nicht näher erläutert werden.

Die oben beschriebene Schaltung kontrolliert somit die Funktion eines Teilnehmer-Endgerätes bei der Übertragung von Datensignalen zur Kopfstelle, nachdem Belegt-Bits emp­ fangen wurden, die von einer Kopfstelle zu allen Teilneh­ mer-Endgeräten ausgesendet wurden. Die Regelung stellt gleichfalls die Warteperiode vor dem Senden sicher, wodurch die Verkehrsdichte im Netz geregelt wird. Durch die Kon­ trolle der Verkehrsdichte und durch die Sicherheit, ein Da­ tensignal von einem Empfänger verläßlich zu empfangen, wenn es einmal in das Netz gelangt ist, läßt sich nachgewiese­ nermaßen eine verläßliche Aufwärts-Übertragung erreichen.

Ein Fachmann, der die obige Beschreibung versteht, kann sich anhand der beschriebenen Prinzipien ohne weiteres Al­ ternativen und Variationen der Ausführung vorstellen. Sie alle gehören zum Umfang der Erfindung, wie aus den nachfol­ genden Ansprüchen hervorgeht.

Claims (30)

1. Bidirektionale Kabel-Kommunikationsanlage, gekennzeich­ net durch

• a. eine Kopfstelle,
• b. ein bidirektionales Übertragungsnetz, das mit der Kopfstelle verbunden ist, um Signale von der Kopf­ stelle in Abwärtsrichtung zu einer Mehrzahl von Teilnehmer-Geräten zu übertragen und um Datensignale von den Teilnehmer-Geräten in Aufwärtsrichtung zur Kopfstelle zu übertragen,
• c. eine Einrichtung an der Kopfstelle zur Detektion von Kollisionen zwischen den von den Teilnehmer-Geräten empfangenen Signalen und zur Erzeugung eines Kolli­ sionssignales,
• d. eine Einrichtung an der Kopfstelle zur Übertragung von Zustands-Bits des Datensignals in Abwärtsrich­ tung der Übertragungsanlage, zur Anzeige einer Kol­ lision, wodurch ein Teilnehmer-Gerät nach Detektion eine Kollision befähigt wird, die Übertragung zu beenden.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollisionsdetektor eine Einrichtung zur Detektion ent­ hält, ob Signale oder ob keine Signale von irgendeinem Teilnehmer-Gerät empfangen werden bzw. zur Erzeugung eines Zustandssignales belegt oder frei, wobei die Übertragungseinrichtung die Zustandsbits des Datensig­ nales erzeugt, die den Zustand Kollision, frei oder belegt anzeigen.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsbits der Daten wiederholt übertragen werden, wobei sie Zeitkanäle eines Signales in Abwärtsrichtung voneinander trennen.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitperiode zwischen aufeinanderfolgenden Gruppen von Statusbits wenigstens so lang wie die maximale Rund- Übertragungsverzögerung ist, die durch die Summe der Verzögerungen aller Komponenten im Übertragungskreis zu dem am längsten verzögerten Ende des Netzes sowohl in Abwärts- als auch in Aufwärtsrichtung gegeben ist.

5. Anlage nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Datensignale jedes Teilnehmers in Auf­ wärtsrichtung in demselben Frequenzband liegen.

6. Anlage nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Datensignale jedes Teilnehmers in Auf­ wärtsrichtung durch Frequenzverschiebung auf dieselbe Frequenz codiert werden.

7. Anlage nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Datensignale jedes Teilnehmers in Auf­ wärtsrichtung im selben Frequenzband liegen, und daß ein schmales Bandfilter in jede Nebenleitung des Netzes in Aufwärtsrichtung eingefügt ist, das ein Durchgangs­ band besitzt, das dem Frequenzband der Daten in Auf­ wärtsrichtung ähnlich ist und das gleichzeitig Signale in Abwärtsrichtung passieren läßt.

8. Anlage nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Datensignale jedes Teilnehmers in Auf­ wärtsrichtung durch Frequenzverschiebung auf dieselbe Frequenz codiert sind, und daß ein schmales Mehrfach- Bandfilter in die Aufwärtsrichtung jeder Nebenleitung des Netzes eingefügt ist, dessen Durchgangsbänder die frequenzverschobenen Frequenzen einschließen und das gleichzeitig Signale in Abwärtsrichtung passieren läßt.

9. Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die von den Teilnehmer-Geräten empfangenen Signale durch Frequenzverschiebung auf ähnliche Fre­ quenzen codiert sind, und daß Filter in die Nebenlei­ tungen des Netzes in Aufwärtsrichtung eingefügt sind, deren schmale Bandpaß-Frequenzen diese Frequenzen ein­ schließen.

10. Teilnehmer-Endgerät für eine bidirektionale Kabel-Kom­ munikationsanlage, gekennzeichnet durch

• a. eine Einrichtung zum wiederholten Empfang eines Da­ tensignales von Statusbits aus einem bidirektionalen Übertragungsnetz, das den Zustand des Netzes anzeigt mit den Signalen Kollision, belegt oder frei,
• b. eine Einrichtung zur Erzeugung und zum Speichern ei­ nes über das Netz zu einer Kopfstelle zu übertragen­ den Datensignales,
• c. eine Einrichtung zum Übertragen des Datensignales zur Kopfstelle über das Netz,
• d. eine Einrichtung zur Steuerung der Übertragungsein­ richtung,
• e. die Steuerungseinrichtung, mit einer Einrichtung, um die Statusbits zu empfangen und um die Übertragung des Datensignales mit einer vorbestimmten Wahr­ scheinlichkeit P zu ermöglichen, mit einer Einrich­ tung zum Zählen der empfangenen Kollisionszustands- Signale und zur Anpassung der Wahrscheinlichkeit P in Abhängigkeit davon.

11. Endgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wahrscheinlichkeit P durch Verkleinerung um einen Faktor K anpaßbar ist, wobei P = P/K ist.

12. Endgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung eine Einrichtung zur Verhinde­ rung der Übertragung für einen Zeitraum enthält, falls die Anzahl von empfangenen Kollisionszustands-Signalen ein vorbestimmtes Maximum überschreitet, worauf eine nochmalige Übertragung des vollständigen Datensignales veranlaßt wird.

13. Endgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, da P nach der Übertragung eines vollständigen Datensignals auf 1 zurücksetzbar ist.

14. Endgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur wiederholten Extraktion von aufeinanderfolgenden Gruppen von Status­ bits aus Datensignalen in aufeinanderfolgenden Zeit­ kanälen enthält, zur Decodierung der Gruppen von Sta­ tusbits und zur Erzeugung der entsprechenden Signale Kollision, belegt oder frei an entsprechenden Leitun­ gen, für das davon abhängige Arbeiten der Übertragungs­ einrichtung.

15. Kopfstelle für eine bidirektionale Gemeinschaftsanten­ nen-Kommunikationsanlage, gekennzeichnet durch

• a. einen Kommunikationsregler zum Empfang der Datensig­ nale in Abwärtsrichtung und zur Erzeugung von Haupt- Datensignalen, die die Datensignale in Abwärtsrich­ tung enthalten,
• b. einen Modulator zum Empfang verschiedener Fernseh­ signale und der Haupt-Datensignale und zum Einspei­ sen dieser Signale in vorbestimmte Kanäle in Rich­ tung zum aufwärtigen Ende des Koaxialkabels,
• c. einen Demodulator zum Empfang der Datensignale in Aufwärtsrichtung in einem anderen vorbestimmten Ka­ nal vom aufwärtigen Ende des Koaxialkabels und zur Erzeugung von demodulierten Datensignalen zur weite­ ren Verarbeitung,
• d. einen Kollisionsdetektor zum Empfang der Datensigna­ le in dem anderen vorbestimmten Kanal vom aufwärti­ gen Ende des Koaxialkabels, zur Detektion der darin enthaltenen Steuersignale, zur Feststellung von Kol­ lisionen zwischen den von einer Vielzahl von Quellen in Abwärtsrichtung des Koaxialkabels kommenden Sig­ nalen, zur Erzeugung einer Anzeige von Kollisionen für den Kommunikationsregler im Falle von Kollisio­ nen, zur Erzeugung von Steuersignalen und zur Zufüh­ rung dieser Signale an den Kommunikationsregler,
• e. wobei der Kommunikationsregler eine Einrichtung zur Erzeugung der Steuersignale als Teil des Haupt-Da­ tensignals enthält, und wobei im Falle der Detektion von Kollision ein vorbestimmtes Kollisions-Steuer­ signal im Kollisionsdetektor erzeugbar und von dem Kabel in Abwärtsrichtung zuführbar ist, von dem es durch die Vielzahl von Quellen detektierbar ist.

16. Kopfstelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung zum aufwärtigen Ende des Koaxialka­ bels eingespeisten Steuersignale Zustands-Datenbits enthalten, die wenigstens den Zustand belegt, frei und Kollision anzeigen, die anzeigen, daß ein anderer vor­ bestimmter Kanal zur Übertragung der Datensignale in Aufwärtsrichtung frei oder belegt ist, oder daß eine Vielzahl von Signalen zur selben Zeit empfangen wird, so daß die Signale verfälscht werden, wobei die Zu­ standsbits von dem Kollisionsdetektor nach der Detek­ tion der Steuersignale vom aufwärtigen Ende des Ko­ axialkabels erzeugbar sind.

17. Kopfstelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollisionsdetektor eine Einrichtung zur Detek­ tion von Kollisionen im Breitband enthält.

18. Kopfstelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommunikationsregler eine Einrichtung zur Er­ zeugung eines Bytes aus Statusbits und zur Erzeugung von Datensignalen in Abwärtsrichtung in einem durch Zeitblöcke eingeteilten Hochgeschwindigkeits-Datenkanal enthält, wobei das Byte aus Statusbits zu Beginn eines jeden Zeitkanales kommt und der Zeitraum zwischen den Bytes der Statusbits wenigstens so groß wie die maxima­ le Rund-Übertragungsverzögerung innerhalb der Gemein­ schaftsantennen-Kommunikationsanlage ist.

19. Koaxialkabel-Netz mit einer Kopfstelle nach Anspruch 16, 17 oder 18, bei dem ein Aufwärtsende mit der Kopf­ stelle und einer Mehrzahl von Teilnehmer-Endgeräten verbunden ist, dadurch gekennzeichnt, daß jedes Teil­ nehmer-Endgerät

• I. eine Einrichtung zum Empfang der Haupt-Datensignale enthält, die die Bytes aus Statusbits enthalten, die den belegten oder freien Zustand oder Kollisionszustand des Datenkanales in Aufwärtsrichtung anzeigen,
• II. eine Einrichtung zur Erzeugung und zur Speicherung eines über das Netz zur Kopfstelle zu übertragenden Da­ tensignales enthält,
• III. eine Einrichtung zur Übertragung des Datensignales über das Netz zur Kopfstelle enthält,
• IV. eine Einrichtung zur Steuerung der Übertragungsein­ richtung enthält,
• V. wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung ent­ hält, um die Statusbits zu empfangen und um die Über­ tragung des Datensignales mit einer vorbestimmten Wahr­ scheinlichkeit P zu ermöglichen, eine Einrichtung zum Zählen der empfangenen Kollisionszustands-Signale und zur Anpassung der Wahrscheinlichkeit P in Abhängigkeit davon.

20. Endgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Wahrscheinlichkeit P durch Verkleinerung um einen Faktor K anpaßbar ist, wobei P = P/K ist.

21. Endgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Verhinderung der Übertragung für einen Zeitraum enthält, falls die Anzahl von empfangenen Kollisionsstatus-Signalen ein vorbestimmtes Maximum überschreitet, worauf die nochma­ lige Übertragung des gesamten Datensignales veranlaßbar ist.

22. Endgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Übertragung eines vollständigen Datensignales P auf 1 setzbar ist.

23. Endgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur wiederholten Extraktion von aufeinanderfolgenden Gruppen von Status­ bits aus Datensignalen in aufeinanderfolgenden Zeitka­ nälen, eine Einrichtung zum Decodieren der Gruppen von Statusbits sowie eine Einrichtung zur Erzeugung der sich ergebenden Signale Kollision, belegt und frei an den entsprechenden Leitungen für das davon abhängige Arbeiten der Übertragungseinrichtung enthält.

24. Endgerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch

• I. einen Datenbus,
• II. eine Einrichtung zur Erzeugung von Datensignal-Pa­ keten, mit einer Recheneinheit und einem Steuereingang für diese, mit einer Speichereinrichtung, die einen Pufferspeicher enthält, wobei die Recheneinheit und der Pufferspeicher über den Datenbus verbunden sind und wo­ bei die Recheneinheit zu übertragende Datenpakete an den Pufferspeicher übergibt,
• III. einen Modulator, dessen Eingang mit dem Ausgang des Pufferspeichers verbunden ist, um das erzeugte Da­ tensignal zu übernehmen,
• IV. eine Zeitüberschreitungsschaltung zur Steuerung des Übertragungsintervalles des Datensignales, die die mo­ dulierten Signale vom Modulator erhält und die einen Steuereingang für die Einrichtung zur Steuerung und zur Übertragung des Datensignales in Aufwärtsrichtung des Netzes enthält,
• V. den Pufferspeicher, der auch einen Steuereingang für die Steuereinrichtung enthält, wobei der Empfang von Paketen aus Datensignalen und deren Übertragung über das Netz durch die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den empfangenen Statusbits und der Wahrscheinlich­ keit P steuerbar ist.

25. Endgerät nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Filtereinrichtung zum Trennen der Datensignale von an­ deren vom Netz übertragenen Signalen, einen digitalen Demodulator zum Demodulieren des Datensignales, eine Zustandsbit-Extraktionsschaltung zum Extrahieren von Zustandsbits aus dem Datensignal und zum Zuführen der Zutandsbits zu der Steuereinrichtung.

26. Endgerät nach Anspruch 10, 24 oder 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Verhinderung der Übertragung während oder vor der Übertragung eines Datensignales im Falle des Empfanges eines Kollisions-Zustandsbits über das Netzwerk ent­ hält.

27. Endgerät nach Anspruch 10, 24 oder 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Verhinderung der Übertragung während oder vor der Übertragung eines Datensignales im Falle des Empfanges eines Kollisions-Zustandsbits über das Netzwerk zur Weiterschaltung eines Kollisionszählers, und zur Ein­ stellung der Wahrscheinlichkeit P auf einen niedrigeren Wert, falls der durch den Kollisionszähler gespeicherte Zählwert unterhalb eines vorbestimmten Maximums ist, und zum Rücksetzen der Wahrscheinlichkeit P auf einen Wert enthält, der entweder ein vorbestimmter niedriger Wert oder ein niedriger Zufallszahlenwert ist, falls der Kollisions-Zählwert das vorbestimmte Maximum über­ schreitet.

28. Endgerät nach Anspruch 10, 24 oder 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Verhinderung der Übertragung während oder vor der Übertragung eines Datensignales im Falle des Empfangs eines Kollisions-Zustandsbits über das Übertragungsnetz zur Weiterschaltung eines Kollisionszählers und zur An­ passung der Wahrscheinlichkeit P auf einen niedrigeren Wert, falls der durch den Kollisionszähler gespeicherte Zählwert unterhalb eines vorbestimmten Maximums ist, und eine Einrichtung zum Rücksetzen der Wahrscheinlich­ keit P auf einen Wert, der entweder ein vorbestimmter niedriger Wert ist oder ein niedriger Zufallszahlen­ wert, falls der Kollisions-Zählwert ein vorbestimmtes Maximum überschreitet sowie eine Einrichtung vorgese­ hen ist, um nach der Übertragung eines Paketes eines Datensignales den Kollisionszähler auf 0 zu initiali­ sieren und die Übertragungswahrscheinlichkeit P auf 1.

29. Endgerät nach Anspruch 10, 24 oder 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Empfangen des Zustandsbits ein Zufallszahlengenera­ tor und eine Sperre zum Festhalten des Ausgangssignales des Zufallszahlengenerators, ein Kollisionszähler zum Zählen der durch die Zustandsbits angezeigten Kollisio­ nen, der mit einem Übertragungsregler verbunden ist, eine Faktor-Berechnungsschaltung mit einem mit dem Kol­ lisionszähler verbundenen Eingang, und ein Wahrschein­ lichkeitsspeicher zum Erhalt des Ausgangssignales des Wahrscheinlichkeitsspeichers vorgesehen ist, wobei ein im Wahrscheinlichkeitsspeicher gespeicherter Wahr­ scheinlichkeitssignalwert verkleinerbar ist, nachdem durch die Faktor-Berechnungsschaltung der Kollisions- Zählwert erhöht wurde, daß an der Steuereinrichtung ei­ ne Einrichtung zum Festhalten des Wertes in der Sperre vorgesehen ist, falls die Zustandsbits einen freien Ka­ nal anzeigen, und daß ein Vergleicher zum Vergleichen des Datensignalwertes in der Sperre mit dem Datenwert in dem Wahrscheinlichkeitsspeicher vorgesehen ist, der die Übertragung des Datensignales ans Netz ermöglicht, falls der Wert des Wahrscheinlichkeitsspeichers größer als der in der Sperre ist.

30. Endgerät nach Anspruch 10, 24 oder 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Empfangen der Zustandsbits, ein Zufallszahlengene­ rator und eine Sperre zum Festhalten des Ausgangssigna­ les des Zufallszahlengenerators, ein Kollisionszähler zum Zählen der durch die Zustandsbits angezeigten Kol­ lisionen, der mit einem Übertragungsregler verbunden ist, eine Faktor-Berechnungsschaltung, deren Eingang mit dem Kollisionszähler verbunden ist, und ein Wahr­ scheinlichkeitsspeicher für den Empfang des Ausgangs­ signales des Wahrscheinlichkeitsspeichers vorgesehen ist, wobei ein im Wahrscheinlichkeitsspeicher gespei­ cherter Wahrscheinlichkeitssignalwert verringerbar ist, nachdem durch die Faktor-Berechnungsschaltung der Kol­ lisions-Zählwert erhöht wurde, daß an der Steuerein­ richtung eine Einrichtung zum Festhalten des Wertes in der Sperre, falls die Zustandsbits einen freien Kanal anzeigen, und ein Vergleicher zum Vergleichen des Da­ tensignalwertes in der Sperre mit dem Datenwert im Wahrscheinlichkeitsspeicher vorgesehen ist, der die Übertragung des Datensignales an das Netz ermöglicht, falls der Wert des Wahrscheinlichkeitsspeichers größer ist als der in der Sperre, und die Übertragung nach dem Empfang eines Kollisions-Zustandsbits verhindert, um die Übertragung des ganzen Datensignales von Anfang an zu ermöglichen und um den Kollisionszähler weiterzu­ schalten, wodurch der Wahrscheinlichkeitsspeicher er­ niedrigbar und sein Wert im Vergleicher vergleichbar ist, und die Übertragung nach dem Empfang eines freien Zustandsbits möglich ist, falls der Wert im Wahrschein­ lichkeitsspeicher den Wert in der Sperre überschreitet, und falls die Anzahl der Kollisionen ein vorbestimmtes Maximum überschreitet, der Kollisionszähler auf 0 setz­ bar ist, die Faktor-Berechnungsschaltung und der Wahr­ scheinlichkeitsspeicher auf 1 initialisierbar ist, wo­ rauf die Übertragung bis zur nochmaligen Übertragung mit einer anfangs niedrigen Übertragungswahrscheinlich­ keit verhinderbar ist.