DE3886807T2 - Tokenring-Expander und/oder Mittelpunkt. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Fernleitungs-Kommunikationsnetzwerke für Computer und insbesondere auf Fernleitungsinstallationen mit Lokalbereichs-Netzwerken (local area networks-LANs).
• Die Kriterien, die bei der Verbindung fester Computer-Arbeitsplätze in einer Hauptrahmen-Installation einzubeziehen sind, haben sich über einen langen Zeitraum gefestigt. In jüngerer Zeit hat das Aufkommen von Personal-Computern zu dem Erfordernis einer Fernleitungsanordnung für die Mehrfach-Stationen-Kommunikation geführt, bei der die Möglichkeit gegeben ist, jeden der Arbeitsplätze von dem Netzwerkssystem abhängen zu können, und zwar über eine einfache Verbindungsstecker-Steckhülsen-Anordnung, und bei der ein Arbeitsplatz an einer anderen Stelle wieder in das Netzwerk integriert werden kann, wobei das Netzwerk für den Computer des Arbeitsplatzes und jeden anderen mit diesem kommunizierenden Computer transparent ist und bleibt. Dieses Konzept findet eine Analogie in dem Konzept eines Wechselstrom-Leistungsringnetzes in häuslichen Wohnungen, bei dem Leistungsausgangs-Steckhülsen in fast jedem Raum installiert sind. Wie bei dem häuslichen Ringnetz werden auch hier Standards zugrundegelegt, weil sich aber das Gebiet der vorliegenden Erfindung schnell und kontinuierlich entwickelt, sind viele dieser relevanten Standards, einschließlich derjenigen, die das Gebiet des vorliegenden Anmeldegegenstands betreffen, erst als Konzept vorhanden und noch nicht offiziell angenommen. Nichtsdestotrotz finden diese Standards oder Konzepte internationale Beachtung.
• Die obige Analogie gibt jedoch keine Anhaltspunkte für die komplexen Erfordernisse eines Computer-Fernleitungssystems. Computer können nicht in zufälliger und unorganisierter Art und Weise in ein Fernleitungssystem eingefügt werden und in diesem kommunizieren. Auch können sie nicht in dem System integriert werden, ohne daß die Vollständigkeit des Systems als Ganzes berücksichtigt wird. Somit muß, wenn ein Arbeitsplatz nicht an einem Kommunikationsaustausch über das Fernleitungssystem teilnimmt oder wenn der Computer von dem Fernleitungssystem abgehängt wird, das Letztgenannte mit all seinen Teilen für eine sofortige oder eine erneute Nutzung verfügbar bleiben. Darum werden die Fernleitungssysteme durch spezielle, niedergelegte Prozeduren geschützt, die durchgeführt werden müssen, wenn ein Computer in die Fernleitung eingefügt wird. Diese Prozeduren sind als Protokolle bekannt. Protokolle existieren in verschiedenen Stufen des Kommunikationsprozesses und beziehen sowohl die Hardware als auch die Software ein. Bei der Einfügung eines Arbeitsplatzes in das Fernleitungssystem wird, wenn die Installation des Protokolls für den Arbeitsplatz aus irgendeinem Grund unterbrochen ist, die Verbindung nicht hergestellt. Das Fernleitungssystem umgeht automatisch den Arbeitsplatz, wodurch seine Vollständigkeit bewahrt wird. Somit werden im physikalischen Level, der das Einfügen eines Arbeitsplatz-"Verbindungssteckers" in der Fernleitungs-"Steckhülse" einschließt, nacheinander eine Anzahl von elektrischen Tests durchgeführt, und nur nach deren erfolgreichem Abschluß wird der Arbeitsplatz tatsächlich elektrisch mit dem Fernleitungssystem verbunden. Dies wird durch Relaiskontakte in der Steckhülse bewerkstelligt, wobei deren Relais auf ein Signal von dem Arbeitsplatz anspricht, wenn die Erfordernisse des Protokolls einmal erfüllt sind. Wenn der Arbeitsplatz mit dem Fernleitungssystem verbunden ist, wird er sozusagen ein integrierender Teil davon.
• Durch die vorgenannte Notwendigkeit, das Fernleitungssystem sorgfältig zu schützen, daß das Letztere die Erscheinung einer dauernd fixierten Installation einnimmt, wie ein Leistungs-Ringnetz und wie jede andere Installation, ist eine solche Installation in bezug auf die Lokalisierung und die Konzentration der Arbeitsplätze nicht einfach an die wechselnden Anforderungen anpaßbar. In der Tat muß im Falle der Computer-Arbeitsplätze die Anpassung wo immer möglich vermieden werden, um die vorgenannte Vollständigkeit des Systems zu bewahren.
• Es sind verschiedenen Topologien von Fernleitungssystemen bekannt, deren Namen sich hauptsächlich selbst erklären, wie Stern-Netzwerk-Konfiguration, Herr/Sklaven-Netzwerk-Konfiguration, etc. Die vorliegende Erfindung bezieht sich am meisten auf, besteht aber nicht daraus, eine Form der lokalen Bereichs- Netzwerke (LANs), die als die Zeichenring-Netzwerk-Topologie bekannt sind. In einer Zeichenring-Topologie umfaßt die Fernleitung selbst einen normalerweise geschlossenen Ring, um den eine Anzahl von Eingangspunkten bestehen, an denen über Relaisumschaltungen Arbeitsplätze in das System eingefügt werden können. Jeder Computer kann mit jedem anderen Computer kommunizieren, aber durch die vorgenannten Protokolle erfolgt die Übertragung in Paketen, und es ist nur einem Computer die Verwendung des Rings zu einem Zeitpunkt gestattet, um ein solches Paket zu übertragen und der Computer hat in diesem Zeitpunkt das sogenannte "Zeichen". Wenn das Paket übertragen worden ist, gibt der Computer sein Monopol an dem Ring auf, und das Zeichen läuft zu einem anderen Computer auf dem Ring.
• Das Zeichenring-Netzwerk ist ein Beispiel der breiteren Klasse von Netzwerken, die in den relevanten Standards als "lokale Bereichs-Netzwerke", (LANs) definiert sind und, wie der Name ausdrückt, insbesondere für die Verwendung innerhalb einer begrenzten und beschränkten Umgebung einer solchen Form ausgestaltet sind, wobei die Kommunikation direkt zwischen einem Computer und einem anderen Computer stattfinden kann, und zwar ohne die Notwendigkeit zur Verwendung von Modems usw. Diese LANs sind durch eine Familie von I.E.E.E. Standards, genannt IEEE.802 abgedeckt, und es gibt korrespondierende 150 und BSI Dokumente, obwohl diese sich noch im Konzeptstadium befinden. Das "Zeichenring"-Lokalbereichs-Netzwerk wird insbesondere durch die IEEE.802.5 abgedeckt, und die korrespondierende internationale Standardnummer ist 8802.5, Referenz ISOTC 97 SC 6N 3244. Die BSI Referenznummer ist DD 136 : 1986.
• Das Zeichenring-Lokalbereichs-Netzwerk, wie verstanden und standardisiert, ist, obwohl es für eine Vielzahl von Arbeitsplätzen sorgen kann, nicht geeignet, um auf einfache Weise für sich ändernde Anforderungen in der räumlichen Anordnung der Arbeitsplätze zu sorgen, wie dies bei der Umordnung des Büropersonals passieren kann.
• Wenn das Netzwerk nur wenige Computer-Arbeitsplätze umfaßt, die in großer Nähe zueinander angeordnet sind, ist eine Lösung des Problems, eine tragbare Zeichenring-Steckverbindung mit einer Vielzahl von Ein-/Ausgangsanschlüssen zu schaffen, von denen jeder von dem Zeichenringadapter des assoziierten Computers angesprochen wird, so daß er an den Standardprotokollen zur Kommunikation auf dem Zeichenring, wie diese durch den Computer erzeugt werden, teilnimmt. Solch eine Anordnung ist in NACHRICH- TEN ELEKTRONIK + TELEMATIK, vol.40, no.1/2, Februar 1986, Seiten 35, 36, 38, Heidelberg, Deutschland "Offenes Hochgeschwindigkeits-Datennetz mit verknüpftem Sternpunkt" auf Seite 38, mittlere Spalte; Fig. 1 bis 4 beschrieben.
• Weitere Lösungen sind in den EP-A-0 198 932 und EP-A-0 205 968 beschrieben.
• Eine weitere Lösung des durch die Erfindung aufgenommen obigen Problems hat ihre Analogie wieder in dem häuslichen Bereich, und zwar ist das eine flexible Mehrfach-Weg-Erweiterungssteckhülse. Aber wiederum richtet sich diese Analogie nicht auf das überragende Erfordernis, die Vollständigkeit eines Computer-Fernleitungssystems zu schützen, dessen Parameter durch die relevanten Standards vorbestimmt sind. Was einbegriffen ist, ist eine Art von tragbarem "Zeichenring"-Steckverbindungssystem, das wie seine analoge Wechselstrom-Leistungs-Erweiterungssteckhülse ein Erweiterungskabel, eine Vielzahl von Steckhülsen an einem Ende des Kabels und einen "Verbindungsstecker", der eine existierende Standard-Zeichenring-Ausgangs-Steckhülse befestigt, an dem anderen Ende des Kabels hat. Für die Steckhülsen wird ein Satz Steckhülsen vorgeschlagen, die ähnlich zu den normalen Ein- und Ausgangssteckhülsen des Zeichenrings sind, und an denen eine korrespondierende Anzahl von Computern angeschlossen werden kann. Das Ziel der Anordnung ist es, daß jeder Arbeitsplatz, der mit der "Verlängerung" verbunden und mit der permanenten Installation verknüpft ist, nur einen konventionellen Zeichenring sieht, während es der permanenten Installation nur erscheint, als ob ihr Ring im Umfang ausgedehnt worden wäre, und zwar ohne jeden weiteren Effekt.
• Folglich schafft die Erfindung einen tragbaren Steckverbinder für Kommunikationsnetzwerke mit einem internen Zeichenring und einer Anzahl von Ein-/Ausgangsanschlüssen, die über den internen Zeichenring miteinander in Verbindung stehen, jeder Anschluß dient der Verbindung mit einem Ein-/Ausgangsanschluß eines entsprechenden Computers, der mit einem Zeichenringadapter ausgestattet ist und so konstruiert ist, daß er auf Signale von besagtem Adapter anspricht, wodurch dieser Computer über den Zeichenring an den Standard-Zeichenringprotokollen zur Kommunikation teilnehmen kann, wobei der Steckverbinder noch mit einem zusätzlichen Anschluß ausgestattet ist, über den der Steckverbinder mit dem Ein-/Ausgangsanschluß eines weiteren Zeichenrings angeschlossen werden kann, um diesen Zeichenring zu erweitern und daraufhin über diesen kommunizieren zu können, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder über eine Vorspannungsleitung verfügt, die über entsprechende Schalteinrichtungen mit jedem der zuerst genannten Anschlüsse verbunden ist und die an eine Protokollprüfeinrichtung am erwähnten zusätzlichen Anschluß angeschlossen ist, wobei die Schalteinrichtung eines der erwähnten Anschlüsse, der mit einem Computer verbunden ist, so adaptiert ist, daß sie den Vorspannungspegel der Vorspannungsleitung gewährleistet, wenn der Computer die Kommunikation mit dem besagten internen Zeichenring aufnehmen soll, daß die erwähnte Protokollprüfeinrichtung dabei so adaptiert ist, daß sie über die TX-, RX-Anschlüsse des besagten zusätzlichen Anschlusses ein Signal in den Ein-/Ausgangsanschluß des besagten weiteren Zeichenrings einspeist, wenn der besagte zusätzliche Anschluß mit diesem verbunden wird, wobei es sich bei diesem Signal um eine Simulation eines Protokollsignals vom Computer handelt, daß außerdem Schalteinrichtungen eingesetzt werden, die den internen Zeichenring schließen, wenn der Netzwerksteckverbinder als externes Gerät betrieben wird, und die so adaptiert sind, daß sie - sobald der besagte zusätzliche Anschluß mit einem weiteren Zeichenring verbunden wird - den internen Zeichenring unterbrechen und dessen Enden mit dem weiteren Zeichenring verbinden, wodurch der Computer auch mit diesem Zeichenring kommunizieren kann.
• Die Ziele und Merkmale der Erfindung werden nun anhand der Beispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
• Fig. 1 (Stand der Technik) schematisch ein Lokal-Bereichs-Netzwerk (LAN) zeigt, das als Zeichenring ausgebildet ist;
• Fig. 2 eine charakteristische Fernleitungs-Verbindungseinrichtung (oder einen Steckhülsenausgang) für verschiedene Arbeitsplätze zeigt, die im Stand der Technik in bezug auf Zeichenring-Installationen verwendet wird;
• Fig. 4 in detaillierterer Form eine Schaltungsanordnung der Einheit zeigt, die schematisch in Fig. 3 dargestellt ist.
• Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in Fig. 1 schematisch die Standardausführung eines einfachen Zeichenrings LAN 1 dargestellt, der in einer Büroflucht installiert sein kann. Die Details der Ausführung können der BSI DD 136, ISO 8082 oder IEEE 802.5 entnommen werden. Der Ring umfaßt im wesentlichen einen zur Schleife geschalteten oder endlosen Übertragungskanal oder Bus 10. In jedem Büro oder Arbeitsbereich ist ein Busausgang vorgesehen und es sind insgesamt acht davon dargestellt, die die Ausgänge 11-18 umfassen. Korrespondierend zu jedem Ausgang ist ein Arbeitsplatz oder Personal-Computer 11a-18a dargestellt. Wie ersichtlich ist, sind die Arbeitsplätze 11a und 13a-18a alle in dem Ring eingebunden und bilden einen Teil von diesem. Der Arbeitsplatz 12a wird jedoch umgangen und ist daher vom Ring isoliert. Immer wenn einer der Arbeitsplätze von dem Zeichenring LAN elektronisch abgetrennt oder physikalisch abgekoppelt wird, werden die assoziierten Enden des Busses wieder miteinander verbunden, so daß der Ring immer bestehen bleibt. Dieser Effekt wird deutlicher in Fig. 2 gezeigt.
• Manchmal ist es notwendig, für den Zeichenring LAN eine Vielzahl von Ausgängen an demselben Ort zu schaffen. Für diesem Zweck ist die in Fig. 2 dargestellte Fernleitungs-Verbindungseinrichtung 20 bestimmt. Bei solch einer Einrichtung kann an eine fixierte Dreiweg-Steckhülse gedacht werden, die an jeder Seite mit dem Bus 10 verbunden ist. Innerhalb der Einrichtung befinden sich drei Steckhülsenausgänge 21, 22, 23, die jeweils geeignet sind, um einen standardisierten Stecker (nicht dargestellt) aufzunehmen, über den ein jeweiliger Computer in den Ring eingebunden werden kann. Mit der Fernleitungs-Verbindungseinrichtung sind drei Computer (21a-23a) verbunden, die jeweils einen separaten Arbeitsplatz umfassen. Die Arbeitsplätze nutzen den Zeichenring LAN, um mit dem einen und/oder dem anderen Arbeitsplatz im Ring zu kommunizieren. Der Computer 21a ist systemunabhängig und darum besteht keine elektrische Verbindung mit dem Bus 10, was als Umgehung dieses Computers dargestellt ist, obwohl dieser körperlich mit der Fernleitungs-Verbindungseinrichtung verbunden ist. Der Computer 22a hat das "Zeichen", daß er aktiv mit dem Bus 10 verbunden ist und an diesen überträgt. Der Bus ist daher durch die Computer- Übertragungs- und -Aufnahmeleitungen für die Datenaufnahme und -abgabe unterteilt. Der Computer 23a ist angeschlossen und befindet sich in Laufbereitschaft, überträgt jedoch im Augenblick nicht. Er nimmt vom Bus 10 auf und verbreitet auf diesen weiter zurück, und zwar in beiden Richtungen. Wie beim vorhergehenden Beispiel ist der Bus durch die Eingabe- und Ausgabeschaltungen des Computers geteilt. In Wirklichkeit sind die Schaltungen normalerweise durch Transformatorenwicklungen untereinander verbunden, und es gibt zwischen den Computerschaltungen und den LAN-Datenleitungen keine direkte physikalischeelektrische Verbindung.
• Die Fig. 3a und 3b zeigen ein Beispiel der erfindungsgemäßen Zeichenring-Steckverbindungseinheit 30. Diese umfaßt zwei elektrisch verbundene Schaltungen 30a und 30b, die in einem einheitlichen Gehäuse (nicht dargestellt) untergebracht sind, und ein Wanderkabel 31, das mit einem Ende mit dem Ausgangsanschluß E von der Schaltung 30b und mit seinem anderen, freien Ende mit einem einzigen Mehrfach-Klemmverbinder (nicht dargestellt), der in einer Fernleitungs-Verbindungseinrichtung eingestöpselt ist, verbunden ist. Die Schaltung der Fig. 3a umfaßt eine Mehrfach- Steckhülsenerweiterung. Die Fig. 3b umfaßt den Ausgang der Erweiterung, der auch "Fernleitungs-Aufnahmeeinheit" genannt wird und der als Schnittstelle mit dem Anschluß E fungiert.
• In ihrem systemunabhängigen, geschlossenen Zustand umfaßt die Einheit 30 zwei getrennte, geschlossene zur Schleife geschaltete oder endlose Leitungen 34 und 35, die jede nacheinander durch die Steckverbindungsbereiche A-D der Erweiterung 30a und die Fernleitungs-Eingabeeinheit, die als Schnittstelle mit dem Anschluß E fungiert, hindurchlaufen. Es gibt ebenfalls eine Signal vorpolarisierende Gleichstromleitung 36 mit Kabeln 36a und 36b, die von einem offen-geschalteten Ende bei F bis zur Fernleitungs-Aufnahmeeinheit bei G verfolgt werden können. Diese zusätzliche Leitung läuft ebenfalls nacheinander durch jeden Steckhülsenbereich A bis D hindurch. Sowohl der Verbindungsstecker, der in die Fernleitungs-Verbindungseinheit eingestöpselt wird, als auch die Steckhülsen der Erweiterung sind standardisierte Elemente und in ihrer Größe vergleichbar mit heimischen Steckern und Steckhülsen für Telephone. Die Einheit 30 kann von ihren Proportionen her anspruchslos und gut angepaßt sein, um herumgetragen und von einem Raum bzw. Ort zu einem anderen Raum bewegt zu werden. Wie dargestellt ist, hat sie vier Steckhülsen, kann jedoch mit mehr oder weniger Steckhülsen vorgesehen sein. In ihrer Verwendung kann die Zeichenring-Steckverbindung als "alleinstehende" Einrichtung dienen, bspw. als ein tragbarer Zeichenring, die keine Verbindung mit einem LAN hat und einer begrenzten Anzahl von Arbeitsplätzen in der gleichen Lokalität gestattet, in der Art und Weise eines normalen Zeichenrings miteinander zu kommunizieren. Alternativ dazu kann sie als Erweiterung dienen, die es verschiedenen Arbeitsplätzen, die relativ dicht beieinander gruppiert sind, gestattet, flexibel angeordnet zu werden, wobei diese alle einen Zugang zu einem Zeichenring LAN und zueinander haben. Prinzipiell können erfindungsgemäße Zeichenring-Steckverbindungen, herrührend von den aufgeführten Begrenzungen für die Topologie der Zeichenringe, ebenfalls huckepack angeordnet sein.
• Jeder Steckhülsenbereich A-D enthält jeweils eine körperliche Steckhülse (nicht dargestellt) zu Aufnahme eines Verbindungssteckers (ebenfalls nicht dargestellt) mit den notwendigen Maßnahmen für einen elektrischen Kontakt, und jeder Bereich umfaßt im wesentlichen einen vielpolig verbundenen relaisbetriebenen Satz von Kontakten 32(a-d), 33(a-d) und ein assoziiertes Relais (37a-d). Mit jedem Steckhülsenbereich ist eine Hilfs-Relaisschaltung assoziiert, die Relais 38a-d umfaßt, von denen jedes parallel mit den jeweiligen Relais 37a-d verbunden ist, wodurch ein vorpolarisiertes Gleichstrom-Signal auf die Leitung 36 geschaltet werden kann. Jeder Steckhülsenbereich hat beigeordnet einen Sende-Isoliertransformator TX und einen Empfangs-Isoliertransformator RX, dessen Sekundärwicklungen unter systemunabhängigen (offline) Bedingungen durch die Kontakte des assoziierten Relais 37a-d jeweils in einer geschlossenen Schleife verbunden sind.
• Obwohl nicht dargestellt, so ist doch selbstverständlich, daß die Primärwicklungen der vorgenannten Transformatoren über Eingangs-/Ausgangsschaltungen der jeweiligen Computer mit Standard- Adapterkarten, die innerhalb der Computer angeordnet sind, verbunden sind. Diese Adapterkarten sind neben anderen Dingen für das Einleiten der Protokollprozeduren in dem physikalischen Level unter Einbeziehung der Verbindung von den jeweiligen Computern auf einem Zeichenring verantwortlich. Bevor eine effektive Verbindung eines Computers mit solch einem Zeichenring gestattet wird, führen diese Karten automatisch eine Standardabfolge von Tests aus, um sicherzustellen, daß die elektrischen Verbindungen auf dem Ring die Standardbestimmungen erfüllen.
• Die Adapterkarten haben in bezug auf die Verbindung der jeweiligen Computer mit der dargestellten Einrichtung eine ähnliche Funktion. Im Verlauf der vorgenannten Tests wird den mit OV, +V markierten Gleichstrom-Signal-Anschlüssen in den jeweiligen Steckhülsen durch die Adapterkarte ein Signal zugeführt. Dieses Signal wird durch die jeweilige Umschaltschaltung (39a-d) erfaßt, und am Ende des vorbeschriebenen Zeitraums, der durch einen Zeitnehmer in der Umschaltschaltung (39a-d) bestimmt wird, wird dem jeweils parallel geschalteten Relais ein vorpolarisiertes Signal zugeführt. Dies hat den Effekt, daß die Sekundärwicklungen der Sende- und Empfangstransformatoren, die mit den Ein- und Ausgangsschaltungen der Computer verbunden sind, in die Leitungen 34, 35 geschaltet werden, und daß das vorpolarisierte Signal, das durch die assoziierte Computer-Adapterkarte geschaffen worden ist, auf die Signalleitung 36 geschaltet wird. In dem Fall, daß die Zeichenring-Steckverbindung 30 infolge eines anderen Computers, der vorher mit der Steckverbindung gekoppelt worden ist, schon funktional mit einem Zeichenring LAN verbunden ist, wird der Computer dann über die Fernleitungs-Aufnahmeeinheit 30b in den Zeichenring LAN eingefügt. In dem Fall, daß die Verbindung mit dem Zeichenring LAN noch hergestellt werden muß, signalisiert die vorpolarisierende Spannung bei G, unter der Kontrolle der Protokollprüfschaltung 40a und 40b in der Fernleitungs-Aufnahmeeinheit 30b, dem Steckhülsenrelais in der Fernleitungs-Verbindungseinrichtung 20, eine Verbindung mit dem Zeichenring LAN herzustellen. Ebenso löst sie das Relais 41 in der Fernleitungs-Aufnahmeeinheit 30b aus, um den Steckverbindungsring mit dem Ring der LAN zu verbinden. Geeignete Schaltungsanordnungen, die in der Fernleitungs-Aufnahmeeinheit 30b vorgesehen sind, führen geeignete Tests durch, die für die Sicherstellung der Protokollerfordernisse wesentlich sind.
• In den Fig. 4a und 4b ist die Verwirklichung einer Schaltung der Zeichenring-Steckverbindung nach Fig. 3 dargestellt. Obwohl die Einheit mit vier Verbindungspunkten für Arbeitsplätze oder "Steckhülsen"-Bereiche A-D (in Fig. 4a) dargestellt ist, kann sie mehr oder weniger von diesen Schaltungen umfassen. Weil diese Bereiche alle identisch sind, wird nachfolgend nur die mit dem Bereich A assoziierte Schaltung beschrieben.
• Es wird ersichtlich, daß die beiden Primärwicklungen der Sende- und Empfangstransformatoren jeweils in Hälften aufgesplittet sind, wobei die beiden Hälften von jeder Windung über jeweilige Kondensatoren 52, 53 miteinander in Reihe geschaltet sind. Die äußeren Hälften der beiden Primärwicklungen sind über einen Widerstand untereinander in Reihe geschaltet. Die beiden inneren Hälften sind, eine zusätzlich über einen Widerstand 55, mit einer Spannungsanstieg-Schaltung 56 verbunden, die Widerstände 57, 57 und einen Kondensator 59 umfaßt. Die Ausgabe der Anstiegsschaltung geht in eine Triggerschaltung 60 hinein, die zusammen mit der Anstiegsschaltung 56 als Zeitnehmer fungiert. Eine Umschalt-Schaltung 61, die von der Ausgabe des Zeitnehmers angesprochen wird, sendet an die Relais 37, 38 ein Operationssignal, wenn der Zeitnehmer im Fall, daß auf der +5 V Leistungsleitung eine Spannung anliegt, eine Zeitsperre aktiviert.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 4b, die die Fernleitungs-Aufnahmeeinheit zeigt, schaltet eine Relais-Umschaltschaltung 62, 63, die den Relais-Umschaltschaltungen 32, 33 der "Steckhülsen" ähnlich ist, jedoch elektrisch um 1800 gedreht ist, normalerweise den inneren Ring zusammen, so daß jede Schleife an diesem Ort ohne jede äußere Verbindung geschlossen ist. Jedoch werden beim Betrieb der Schalter, wenn die Relaisspule 64 unter Energie gesetzt wird, die Schleifen geöffnet, um die Primärwicklungen der jeweiligen Sende- und Empfangstransformatoren zur Verbindung der Ein-/Ausgabe aufzunehmen. Die Relaiswicklung 64 wird durch eine Umschaltschaltung 65 (die zur Schaltung 40a aus Fig. 3 korrespondiert) angesprochen, die über eine Protokollschaltung 66 (die zur Schaltung 40b aus Fig. 3 korrespondiert) kontrolliert wird. Die Leitung 36 des vorpolarisierten Signals schließt eine Sicherung 67 ein und ist dauernd mit den Ausgangs-Verbindungssteckern 68, 69 verbunden.
• Die Protokollschaltung 66 nimmt das vorpolarisierte Signal von der Leitung 36 auf, und zwar über die erfolgreiche Einfügung eines Arbeitsplatzes in eine der Steckhülsen A-D, und arbeitet derart, daß das vorpolarisierte Signal in eine Relaisschaltung (die mit den Relaisschaltungen der vorgenannten Steckhülsen korrespondiert) in der Fernleitungs-Verbindungseinrichtung, mit der die Fernleitungs-Aufnahmeeinheit verbunden ist, eingespeist wird.
• Im nicht operativen Zustand der Zeichenring-Steckverbindung komplettieren die Relaisschalter 32, 33 der Steckhülsen A-D durch die Anschlüsse 4-6 und 3-5 ein ausgeglichenes Ring-Netzwerk, und sie speisen ebenfalls ein ausgeglichenes Wechselstrom-Signal von den Verbindungsstecker TX Stiften in die jeweiligen RX Stifte ein, und zwar durch die Anschlüsse 13-11 und 14-12 und über den Isoliertransformator. Mit Ausnahme von dem Ringpfad durch die Schalter 62, 63 von der Fernleitungs-Aufnahmeeinheit spielen die letztgenannten Komponenten keine Rolle beim Betrieb der Zeichenring-Steckverbindung, wenn die letztere als alleinstehende Einrichtung dient.
• Bevor ein Computer, der für die Verbindung mit einem Zeichenring vorgesehen ist, sich selbst in den Ring einfügt, führt seine Adapterkarte eine Serie von Tests durch. Diese Tests werden in bezug auf die Steckhülsen A-D der Zeichenring-Steckverbindung durchgeführt. Somit steuert die jeweilige Adapterkarte die TX Stifte mit einem Wechselstrom-Signal an und überprüft, daß das Wechselstrom-Signal zu den RX Stiften zurückkehrt. Dieser Test überprüft das Kabel zwischen der Adapterkarte und der lokalen Ring-Steckverbindung, den Sende- und Empfangstransformator von Letzterer, die Kondensatoren 52, 53, und die normalerweise geschlossenen Kontakte 32, 33. Wenn dieser Test erfolgreich ist, speist die Adapterkarte dann eine positive Speisung von ungefähr +5 V in beide Sendestifte TX ein, und sie mißt die durch die Widerstände 45, 55 abgenommenen Ströme, die über die RX Stifte des Aufnahmetransformators zur Erde zurückkehren. Wenn sich die an den Widerständen abgenommen Ströme innerhalb von definierten Grenzen befinden, was einschließt, daß in keinem der Kabelkerne Brüche oder Kurzschlüsse existieren, dann werden die Spannungen an den TX Stiften aufrechterhalten und die Spannung an dem Ausgang der Spannungsanstiegsschaltung steigt bei Aufladung des Kondensators an. Nach 70 Millisekunden fällt der Ausgang der Triggerschaltung 60 ab, wodurch die Umschaltschaltung 61 angeschaltet wird, die ein vorpolarisiertes Signal zu den Relais 37, 38 sendet. Dadurch werden die Schalter 32, 33 betrieben, wodurch der innere Ring an dieser Stelle unterbrochen wird, wodurch die Wechselstrom-Schleife von den TX Stiften zu den RX Stiften unterbrochen wird, wodurch der Computer in den inneren Ring eingefügt wird. Die Adapterkarte fährt weiter fort, die Ströme über die Widerstände 54, 55 zu überprüfen, und zwar während des gesamten Zeitraums, in dem der Computer eingefügt ist, und sie fährt die Spannungszufuhr zu den TX Stiften zurück, wenn sie irgendeine Unregelmäßigkeit findet. Wenn die Spannung zurückgefahren wird, entweder wegen fehlerhaften Bedingungen oder wegen eines normalen Entfernens des Computers vom Ring, entlädt der Kondensator 59 über den Widerstand 58, und nach 70 Millisekunden fällt das Relais aus. Die Kondensatoren 52 und 53 werden verwendet, um die beiden Gleichstrom-Teststrompfade zu isolieren, und sie agieren als niedrige Impedanzen zu den Signalfrequenzen.
• Wenn die Fernleitungs-Aufnahmeeinheit in der Steckhülse einer Fernleitungs-Verbindungseinheit festgemacht ist, arbeitet die Ring-Steckverbindung in Beziehung zu dem Zeichenring LAN, für den sie wie eine Adapterkarte erscheint, als eine Erweiterung. Die Leitung 36 führt das Spannungslevel des vorpolarisierten Signals zu den Ausgangs-Verbindungssteckerpaaren 68, 69 und auch zur Protokollschaltung 66. An den Verbindungssteckerstiften 68, 69 wird immer dann eine Spannung präsent sein, wenn einer oder mehrere Computer mit der Zeichenring-Steckverbindung verbunden ist/sind.
• Wenn die Fernleitungs-Aufnahmeeinheit festgemacht ist, werden zwischen den TX und RX Stiften Widerstände präsent sein. Gleichströme werden aufgenommen durch Widerstände 71, 72 in der Schaltung 66, die den Transistor 70 oberhalb von 1.3 Milliampere anschaltet. Die Widerstände 71, 72 schaffen einen auf ungefähr 100 Milliampere pro Leitung begrenzten Strom. Der Widerstand 73 setzt in Verbindung mit den Widerständen 74, 75 und 76 die Stromschwelle für den Transistor 70, bei der dieser eingeschaltet wird. Wenn letzterer angestellt wird, wird als Konsequenz des durch die Widerstände 78, 79 aufgenommenen Stroms der Transistor 77 angeschaltet, und der durch den Transistor 77 gehende Strom setzt das Relais 64 unter Energie. Wenn der von einem der TX Stifte aufgenommene Strom übermäßig hoch ist, wird der Transistor 80 angeschaltet, der die Transistoren 70, 77 abschaltet und das Relais 64 am Mitnehmen hindert.
• Somit wird das Relais 64 unter Energie gesetzt, wenn die Fernleitungs-Aufnahmeeinheit in einer Steckhülse der Fernleitungs- Verbindungseinrichtung festgemacht ist und der korrekte Strom von beiden TX Stiften abgenommen worden ist, und wenn einer oder mehrere Computer erfolgreich in den Steckhülsen der lokalen Ring-Steckverbindung eingefügt worden sind. Der von den TX Stiften zugeführte Strom wird das Relais 64 unter Energie setzten, und die Zeichenring-Steckverbindung wird in den Haupt-Zeichenring der LAN eingefügt werden, als wäre sie selbst eine Adapterkarte.
• Das vorpolarisierte Spannungslevel wird ebenfalls in die Fernleitungs-Verbindungseinheit eingespeist, um das Steckhülsen- Relais von dieser Einheit auszulösen. Die Leitung 36 ist gesichert, damit im Falle eines direkten Kurzschlusses keine Beschädigungen an den Relaiskontakten entstehen.

Claims (8)

1. Ein tragbarer Steckverbinder für Kommunikationsnetzwerke (30) mit einem internen Zeichenring (34, 35) und einer Anzahl von Ein-/Ausgangsanschlüssen (A, 3, C, D), die über den internen Zeichenring miteinander in Verbindung stehen, jeder Anschluß dient der Verbindung mit einem Ein-/Ausgangsanschluß eines entsprechenden Computers, der mit einem Zeichenringadapter ausgestattet ist und so konstruiert ist, daß er auf Signale von besagtem Adapter anspricht, wodurch dieser Computer über den Zeichenring an den Standard-Zeichenringprotokollen zur Kommunikation teilnehmen kann, wobei der Steckverbinder (30) noch mit einem zusätzlichen Anschluß (G) ausgestattet ist, über den der Steckverbinder mit dem Ein-/Ausgangsanschluß eines weiteren Zeichenrings angeschlossen werden kann, um diesen Zeichenring zu erweitern und daraufhin über diesen kommunizieren zu können, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder (30) über eine Vorspannungsleitung (36) verfügt die über entsprechende Schalteinrichtungen (38) mit jedem der zuerst genannten Anschlüsse (A, B, C, D) verbunden ist und die an eine Protokollprüfeinrichtung (65, 66) am erwähnten zusätzlichen Anschluß (G) angeschlossen ist, wobei die Schalteinrichtung eines der erwähnten Anschlüsse, der mit einem Computer verbunden ist, so adaptiert ist, daß sie den Vorspannungspegel der Vorspannungsleitung (36) gewährleistet, wenn der Computer die Kommunikation mit dem besagten internen Zeichenring (34, 35) aufnehmen soll,

daß die erwähnte Protokollprüfeinrichtung (65, 66) dabei so adaptiert ist, daß sie über die TX-, RX-Anschlüsse des besagten zusätzlichen Anschlusses (G) ein Signal in den Ein-/Ausgangsanschluß des besagten weiteren Zeichenrings einspeist, wenn der besagte zusätzliche Anschluß (G) mit diesem verbunden wird, wobei es sich bei diesem Signal um eine Simulation eines Protokollsignals vom Computer handelt,

daß außerdem Schalteinrichtungen (62, 63) eingesetzt werden, die den internen Zeichenring (34, 35) schließen, wenn der Netzwerksteckverbinder als externes Gerät betrieben wird, und die so adaptiert sind, daß sie - sobald der besagte zusätzliche Anschluß (G) mit einem weiteren Zeichenring verbunden wird - den internen Zeichenring (35, 35) unterbrechen und dessen Enden mit dem weiteren Zeichenring verbinden, wodurch der Computer auch mit diesem Zeichenring kommunizieren kann.

2. Ein Netzwerksteckverbinder gemäß Anspruch 1, dabei verfügt jeder der erwähnten Ein-/Ausgangsanschlüsse (A-D) über Sende- (TX) und Empfangsanschluß (RX), die mit den Primärwicklungen der jeweiligen Isoliertransformatoren verbunden sind und somit die Verbindung mit den jeweiligen Sende- und Empfangsschaltungen des zugehörigen Computers herstellen, sowie über einen ersten Satz von Wechselkontakten (32, 33) zwischen den Sekundärwicklungen des Transformators und dem besagten internen Zeichenring, wobei die besagten Kontakte einerseits so geschaltet sind, daß sie den internen Zeichenring öffnen, wenn der Anschluß aktiv ist, und somit die besagten Sekundärwicklungen des Transformators seriell in die Sende- und Empfangsleitungen des Zeichenrings einschalten, und andererseits so geschaltet sind, daß sie bei inaktivem Anschluß den Zeichenring schließen und diesen von der besagten Sekundärwicklung des Transformators trennen sowie den Transformator zu einer symmetrischen Reihenimpedanzschleife verbinden.

3. Ein Netzwerksteckverbinder gemäß Anspruch 2, der darüber hinaus über einen zweiten Satz von Wechselkontakten (38) für jeden seiner Ein-/Ausgangsanschlüsse (A-D) verfügt wobei die besagten Kontakte (38) in die durch alle der besagten Anschlüsse (A-D) gehende Vorspannungssignalleitung (38) geschaltet sind, und dabei in jedem der besagten Anschlüsse so geschaltet sind, daß sie bei aktivem Anschluß ein Vorspannungssignal von der Adapterkarte des jeweils verbundenen Computers über die entsprechenden Anschlußkontakte (0 V, +5 V) auf die besagte Vorspannungssignalleitung schalten und bei inaktivem Anschluß die besagte Vorspannungssignalleitung wieder vom besagten Computer trennen.

4. Ein Netzwerksteckverbinder gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, der darüber hinaus an jedem der besagten Ein-/Ausgangsanschlüsse (A-D) über eine Gleichstromserienschaltung zwischen den Primärwicklungen der besagten jeweiligen Isoliertransformatoren für Senden und Empfangen verfügt, und außerdem mit Schaltungen (54, 55, 56, 60, 61) ausgestattet ist, die eine Spannung auf der besagten Serienschaltung erkennen und daraufhin einen Relaiserregerstrom zur Betätigung der jeweiligen Wechselkontakte (32, 33) und der zusätzlichen Wechselkontakte (38) auslöst.

5. Ein Netzwerksteckverbinder gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 4, wenn Anspruch 3 nachgeordnet, wobei der besagte zusätzliche Anschluß (G) mit einem Satz von Wechselkontakten in besagtem internen Ring ausgestattet ist, außerdem die besagten Schalteinrichtungen (62, 63) sowie Isoliertransformatoren für Senden und Empfangen aufweist, bei denen jeweils die Primärwicklungen mit den besagten Wechselkontakten und die Sekundärwicklungen mit den Sende- (TX) und Empfangsanschlüssen (RX) des besagten zusätzlichen Anschlusses (G) verbunden sind.

6. Ein Netzwerksteckverbinder gemäß Anspruch 5, wobei eine Gleichstromserienschaltung zwischen den Sekundärwicklungen der Sende- und Empfangstransformatoren des besagten zusätzlichen Anschlusses (G) verwendet wird, in die das Protokollsignal aus der Protokollprüfeinrichtung (65, 66) eingeschaltet wird.

7. Ein Netzwerksteckverbinder gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei die besagte Protokollprüfschaltung eine Schalteinrichtung (65) enthält, die einen Relaiserregerstrom zur Betätigung der Wechselkontakte (62, 63) in besagtem zusätzlichen Anschluß (G) auslöst, wenn einer der Ein-/Ausgangsanschlüsse (A-D) aktiv ist, deren Betrieb sich aber nach dem Status der besagten Protokollprüfschaltung richtet.

8. Ein Netzwerksteckverbinder gemäß allen vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Vorspannungsleitung (36) mit den Ausgangsanschlüssen (68, 69) im besagten zusätzlichen Anschluß (G) verbunden ist.