DE69325359T2

DE69325359T2 - Verfahren und mittel für automatische detektion und korrektur eines polaritätsfehlers in einem aus verdrillten paaren bestehenden medium

Info

Publication number: DE69325359T2
Application number: DE69325359T
Authority: DE
Inventors: William Mallard; Henry Yang
Original assignee: Cabletron Systems Inc
Current assignee: Cabletron Systems Inc
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-05-04
Publication date: 2000-01-27
Anticipated expiration: 2013-05-05
Also published as: WO1993023940A1; US5315597A; DE69325359D1; EP0606413B1; EP0606413A1

Description

Diese Erfindung betrifft das Testen der Verbindungsintegrität von aus einem Paar verdrillter Drähte bestehenden Medien in einem lokalen Netz (LAN). Sie betrifft insbesondere eine Schaltung für einen Einbau in Workstations und andere LAN- kompatible Vorrichtungen zum Ermöglichen, daß jene Vorrichtungen einen Polaritätsfehler in der Medienverdrahtung automatisch erfassen, mit der sie verbunden sind, und sie an die Verdrahtungspolarität anpassen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein lokales Netz (LAN), wie beispielsweise ein Ethernet, läßt einen Austausch von Daten zwischen Computern, Workstations und anderen derartigen Datenendgeräten (DTE) zu. Die DTEs sind miteinander entweder direkt oder über Zwischenstelleneinheiten bzw. Zwischenverstärkereinheiten für eine Büroautomatisierung, eine verteilte Verarbeitung und andere Anwendungen verbunden, welche einen Austausch von Informationen benötigen.
In einem typischen Netz bestehen wenigstens einige der Netzverbindungssegmente aus zwei Paaren verdrillter Drähte. Jedes Paar besteht aus zwei kontinuierlichen isolierten Leitern, die schraubenförmig umeinander verdrillt sind. Die Enden des verdrillten Paars sind mit einem DTE oder einer Zwischenstelleneinheit mittels einer Medien-Anschlußeinheit (MAU) gekoppelt, die die Mittel zur Verfügung stellt, durch welche die Signale zu und von dem DTE oder der Zwischenstelleneinheit zu und von den verdrillten Paaren gekoppelt werden.
Das Ethernet-LAN verwendet das Manchester-Signalcodierungsschema, das in IEEE 802.3 CSMAICD 10 Base T-Standard definiert ist. Bei diesem Typ von Binärzu-Phasen-Codierung gibt es einen Phasenübergang in jedem Bitzellenzentrum. Eine logische Eins ist ein Übergang von niedrig zu hoch; eine logische Null ist ein Übergang von hoch zu niedrig. Der Übergang bei jedem Bit läßt zu, daß ein Takten mit einer Datenübertragung kombiniert wird, und läßt zu, daß der Träger durch das Vorhandensein von Übergängen auf den Medien aus einem verdrillten Paar erfaßt wird.
Im Ethernet-LAN wird die Codier-Decodier-Funktion durch eine Steuereinheitskarte in jedem DTE oder jeder Zwischenstelleneinheit auf dem Netz ausgeführt. Dieselbe Karte ist verantwortlich für eine Datenverkapselung und -entkapselung gemäß dem 10 Base T Standard. Insbesondere dann, wenn ein Paket von Daten vom DTE über das Netz zu übertragen ist, formatiert die Steuereinheit es als einen Frame mit einer Wellenform eines Dateianfangs-Etiketts, eines Anfangsbegrenzers, von Adressenfeldern, eines Datenfeldes und eines Begrenzers für das Ende des Frames (EOF), welche Wellenform zur Übertragung gemäß dem Netzprotokoll nötig ist. Die MAU enthält die Logik, die zum Senden dieses Frames über das verdrillte Paar nach einem Bestimmen der Verfügbarkeit der Verbindung erforderlich ist. Gegensätzlich dazu koppelt die MAU dann, wenn sie eine Übertragung über das verdrillte Paar empfängt, die codierten Daten zum Codierer/Decodierer des DTE. Jene Einheit prüft den ankommenden Frame, um zu verifizieren, daß er angenommen werden sollte, streift das Frame-Dateianfangs-Etikett und die Begrenzer ab und führt die Adressen- und Datenfelder zum DTE.
Zusätzlich zum Bereitstellen der Übertragungs- und Empfangsfunktionen, die gerade beschrieben sind, stellt die MAU andere Funktionen zur Verfügung, die im obigen Standard spezifiziert sind, nämlich Funktionen einer Kollisionserfassung, einer Prüfschleife, einer Kommunikation und eines Verbindungsintegritätstests (LIT). Von diesen ist die LIT-Funktion von Relevanz für die vorliegende Erfindung, so daß wir an dieser Stelle näher auf sie eingehen.
Zum Schützen des Netzes vor den Folgen eines Medienfehlers bzw. -ausfalls oder eines Installationsfehlers des verdrillten Drahtpaars enthält jede MAU einen LIT- Impulsgenerator, der einen periodisch zu positiv gehenden LIT-Impuls für eine Übertragung über das zugehörige Verbindungssegment aussendet, wenn jene MAU keinen Frame überträgt. Jede MAU überwacht auch das zugehörige Verbindungssegment auf Framedaten und LIT-Impulse von den MAUs.
Während die MAU in ihrem sogenannten LIT-Fehlerzustand ist, sind ihre normalen Kommunikationsfunktionen, wie z. B. ein Übertragen, ein Empfangen, eine Prüfschleife, gesperrt, und sie sucht kontinuierlich nach einem Frame oder nach einer zuvor definierten Sequenz von LIT-Impulsen und/oder Empfangsframes, um in den LIT-Durchlaßzustand einzutreten, in welchem sie freigegeben wird, um die normalen Datenübertragungsfunktionen durchzuführen. Genauer gesagt tritt die MAU dann, wenn Frameinformationen oder eine ausgewählte Anzahl, LC Max = 2 - 10, aufeinanderfolgender LIT-Impulse empfangen werden, in den LIT-Durchlaßzustand ein. Der Standard spezifiziert auch, daß nur LIT-Impulse, die zwischen einer Zeit von LIT Max = 25-150 ms zueinander auftreten, als aufeinanderfolgend und zählbar angesehen werden.
Zusätzlich werden, während die MAU im LIT-Durchlaßzustand ist, erfaßte LIT- Impulse, die innerhalb einer Zeit von LIT Min = 2-7 ms zu einem vorherigen Frame oder LIT-Impuls auftreten, ignoriert. Im LIT-Fehlerzustand setzen solche Impulse die gezählte Anzahl aufeinanderfolgender LIT-Impulse auf 0 zurück.
Wenn die MAU im LIT-Durchlaßzustand ist, arbeitet sie zum Bereitstellen der normalen Kommunikationsdienste zwischen den Medien aus einem verdrillten Paar und dem zugehörigen DTE oder der zugehörigen Zwischenstelleneinheit.
Wenn die MAU, während die MAU im LIT-Durchlaßzustand ist, weder Framedaten noch einen LIT-Impuls für eine definierte Zeit, nämlich VERBINDUNGS-Verlust = 50-150 ms, empfängt, tritt die MAU in den LIT-Fehlerzustand ein und sperrt die normalen Kommunikationsfunktionen der MAU.
Weiterhin ist gemäß dem obigen IEEE-Standard jedes Manchester-codierte Signal, das über die Medien aus einem verdrillten Paar übertragen und empfangen wird, eine Differentialmode-Spannung, die die algebraische Differenz zwischen den zwei Signalen auf dem verdrillten Paar bildet, wobei auf beide Signale als gemeinsame Referenz Bezug genommen wird. Damit die Differentialsignalgebungsanordnung richtig arbeitet, müssen die Treiber und Empfänger der MAUs über die Polarität der Leiter im verdrillten Paar übereinstimmen, d. h. die positiven und negativen Eingaben zur Empfangs-MAU müssen mit den positiven und negativen Ausgaben von der sendenden MAU übereinstimmen. Wenn es eine Polaritätsdifferenz aufgrund von beispielsweise einem Installationsfehler des verdrillten Drahtpaars gibt, kann die Verbindung keine richtige Kommunikation zwischen den Vorrichtungen an den entgegengesetzten Enden der Verbindung aufbauen.
Es sollte auch verstanden werden, daß der obige Standard annimmt, daß die Polarität des verdrillten Paars für jede Netzverbindung richtig ist, d. h. sie keine Erfassung oder Korrektur von Verdrahtungspolaritätsfehlern erfordert.
Tatsächlich sind Verdrahtungsinstallationsfehler völlig normal, weil dann, wenn ein LAN in einem Gebäude- oder Bürokomplex installiert wird, die Menschen, die das physikalische Medium oder Drähte installieren, normalerweise nicht dieselben Menschen sind, die das DTE oder die Zwischenstelleneinheiten installieren, und/- oder die Drähte und jene Vorrichtungen zu unterschiedlichen Zeiten installiert werden. Folglich werden Verdrahtungspolaritätsfehler typischerweise nicht entdeckt, bis die Vorrichtungen installiert und getestet worden sind. Es muß nicht gesagt werden, daß eine Korrektur solcher Verdrahtungsfehler bei einer Installation eines großen Netzes eine mühsame und zeitaufwendige Aufgabe sein kann.
Einige Vorrichtungen enthalten Mittel, die eine Erfassung und eine Korrektur von Polaritätsfehlern des verdrillten Paars zulassen. Typischerweise ist ein Chip in das Gerät eingebaut, das eine Erfassung der Polarität des verdrillten Paars basierend auf der Polarität eines empfangenen LIT-Impulses zuläßt. In Abhängigkeit von der Polarität jenes empfangenen Impulses wird die Eingangspolarität des MAU- Empfängers entsprechend ausgewählt.
Jedoch ist das Polaritätserfassungs/Auswahlschema nach dem Stand der Technik sehr empfindlich gegenüber elektrischen Störungen oder einem Leitungsrauschen, was aus einem Übersprechen resultieren kann oder aus Rauschimpulsen, die durch Telefoniervorgänge auf Telefondrähten verursacht werden, die in enger Nähe zu den Bündeln der verdrillten Paare des Netzes gebündelt sind. Was auch immer die Ursache ist, kann ein derartiges Rauschen ein unerwünschtes Umschalten der Empfängerpolarität erzeugen, was in unerwünschten Umschaltfehlern und einem Paketframeverlust resultiert. Selbst dann, wenn das Gerät am Anfang richtig mit den verdrillten Paaren verdrahtet ist, kann ein solches Rauschen dazu führen, daß das Gerät eine Polarität falsch umschaltet, was in Fehlern resultiert.
EP-A-0,442,619 offenbart auch ein Polaritätserfassungsschema. Zu diesem Zweck wird die Polarität eines ersten Pakets getestet, und von jenem ersten Paket wird es für den Rest der Sitzung festgesetzt, ob eine Polarität umzukehren ist oder nicht, bis irgendein Ereignis auftritt, welches anzeigt, daß eine Umkehr der Empfangsdrähte aufgetreten sein kann oder eine Umkehr nötig ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Schaltung für einen Einbau in LAN-kompatible Vorrichtungen, wie beispielsweise DTEs und Zwischenstelleneinheiten, zu schaffen, um zu ermöglichen, daß jene Vorrichtungen Polaritätsfehler in den Medien aus einem verdrillten Paar automatisch erfassen, die zu den Vorrichtungen gehören, und sich selbst an die Verdrahtungspolarität anpassen.
Die Erfindung in ihrer allgemeinen Form besteht in einer Testschaltung, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 10 angegeben ist, und in einem Testverfahren, wie es im unabhängigen Anspruch 6 definiert ist. Die abhängigen Ansprüche definieren besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Hierin nachfolgend ist eine Testschaltung beschrieben, die nicht zu einer Polaritätserfassung und Umschaltfehlern aufgrund von elektrischen Störungen oder einem Rauschen neigt, und die in existierenden LAN-kompatiblen Vorrichtungen implementiert werden kann.
Hierin nachfolgend ist ein Verfahren beschrieben, das ermöglicht, daß LAN- kompatible Vorrichtungen Polaritätsfehler in Medien aus einem verdrillten Paar automatisch erfassen und korrigieren.
Die Erfindung umfaßt demgemäß die mehreren Schritte und die Beziehung eines oder mehrerer solcher Schritte in bezug zu jedem der anderen, und die Vorrichtung, die die Merkmale des Aufbaus, der Kombination von Elementen und der Anordnung von Teilen verkörpert, die in der folgenden detaillierten Beschreibung beispielhaft beschrieben werden.
Kurz gesagt schafft die vorliegende Erfindung eine Schaltung für einen Einbau in LAN-kompatible Vorrichtungen, wie beispielsweise DTEs und Zwischenstelleneinheiten, die sowohl die LIT-Impulse als auch die EOF-Wellenforminformationen bei ankommenden Signalen verwendet, um Polaritätsfehler auf den Medien aus einem verdrillten Paar zu erfassen, mit welchem die Vorrichtungen verbunden sind. Weiterhin integriert die Schaltung diese Informationen und einen neuen Auto- Polaritätserfassungs/Korrektur-Algorithmus mit dem LIT-Algorithmus des 10 Base T Standards, um einen stabileren und zuverlässigeren Betrieb einer Verbindung aus dem verdrillten Paar zu Verfügung zu stellen.
Konzeptmäßig hat die Schaltung drei Betriebsstufen. In der ersten Stufe testet sie die Polarität empfangener LIT-Impulse und die Polarität empfangener EOF-Wellenformen (Signalformen). In der zweiten Stufe, nachdem ein LIT-Impuls oder eine EOF-Wellenform empfangen ist, verwendet die Schaltung die erfaßten Signale sowohl zum Durchführen eines Verbindungsintegritätstests als auch zum Verifizieren der erfaßten Polarität. Genauer gesagt testet sie auf eine zuvor definierte Anzahl von LIT-Impulsen mit der richtigen Polarität. Sie testet auch auf eine zuvor definierte Anzahl von Frames, deren EOF-Wellenformen die richtige Polarität haben. Während sie in dieser zweiten Stufe ist, wird dann, wenn ein LIT- Impuls oder eine EOF-Wellenform entgegengesetzter Polarität empfangen wird, das Signal, das gerade zu den MAU-Schaltungen des DTE zugeführt wird, invertiert, um dadurch die Verdrahtungspolarität effektiv umzukehren, und dann wird der gesamte Test wiederholt. Während der ersten Stufe und der zweiten Stufe ist die MAU von einem Durchführen ihrer normalen Kommunikationsfunktionen gesperrt.
Wenn die Schaltung einmal Signale empfangen hat, die irgendeines der obigen Testkriterien durchlaufen, nimmt sie an, daß die Polaritätsverifizierung erfolgreich ist, und tritt in die dritte Stufe des Betriebs ein, wobei der normale Betrieb der MAU freigegeben bzw. ermöglicht ist, und zwar unter Verwendung der erfaßten Polarität. Während sie in der dritten Stufe ist, erwartet die Schaltung, einen LIT-Impuls oder eine EOF-Wellenform mit der richtigen Polarität innerhalb eines zuvor definierten Zeitfensters zu empfangen, das derart entworfen ist, daß es im wesentlichen mit demjenigen des Verbindungsintegritätstests im zuvor angegebenen IEEE-Standard übereinstimmt. Wenn sie dabei einen Fehlschlag erleidet, sperrt dann die Schaltung den normalen Betrieb der MAU und springt bzw. kehrt zur Stufe 1 zurück, um den Verbindungsintegritätstest und die Polaritätserfassungsfunktion, die oben beschrieben sind, zu wiederholen.
Die hier offenbarte Polaritätserfassungs/Korrekturtechnik hat zwei Hauptvorteile gegenüber dem am Anfang beschriebenen anderen bekannten Verfahren. Als erstes ist der Polaritätstest mit dem Verbindungsintegritätstest im IEEE-Standard integriert, was einen sehr robusten und strengen Test zum Verifizieren der erfaßten Polarität und der Integrität der Verbindung zur Verfügung stellt. Als Ergebnis ist eine Verbindungsoperation deterministischer und zuverlässiger. Als zweites wird die Schaltung dann, wenn sie einmal in ihrer Normalbetriebsstufe, d. h. der obigen Stufe 3, ist, nicht erklären, daß eine Verbindung schlecht ist, bis sie darin fehlschlägt, einen LIT-Impuls oder eine EOF-Wellenform innerhalb einer vorbestimmten Auszeitperiode zu empfangen, die in Einklang mit dem standardmäßigen Verbindungsintegritätstest ist. Daher ist die Schaltung sehr unempfindlich gegenüber einem Leitungsrauschen.
Die Schaltung ist auch vorteilhaft, weil sie als Halbleiterchip oder CAD-Zelle in irgendeiner LAN-kompatiblen Vorrichtung implementiert oder sogar nachträglich eingebaut werden kann, die in Einklang mit dem IEEE 802.3 10 Base T Standard ist, einschließlich DTEs, Zwischenstelleneinheiten, Adaptern, Brücken, Routern und Systemen mit eingebetteten Ethernet 10 Base T-Verbindungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Für ein vollständigeres Verständnis der Einzelheiten der Erfindung sollte auf die folgende detaillierte Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen werden, wobei:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer LAN-Verbindung ist, die aus einem verdrillten Paar besteht, einschließlich einer Workstation, die eine Verbindungsintegritätstest und Verdrahtungspolaritätserfassungs/Korrekturschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält;
Fig. 2 ein Diagramm eines repräsentativen Datenstroms ist, der die Signaleingabe zur Workstation in Fig. 1 aufweist;
Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, das einen Teil der Schaltung der Fig. 1 in größerem Detail zeigt; und
Fig. 4 ein Zustandsdiagramm ist, das die Routine für den Verbindungsintegritätstest und die automatische Polaritätserfassung/Korrektur zeigt, die durch die Zustandsmaschine in der Schaltung der Fig. 1 durchgeführt wird.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Nimmt man nun Bezug auf die Zeichnungen, stellt Fig. 1 die Empfängerstation einer Medien-Anbringeinheit (MAU) einer LAN-Vorrichtung, wie beispielsweise einer Workstation 12, dar. Die Workstation bzw. der Arbeitsplatzrechner 12 ist in einem LAN 14 mit einer anderen LAN-Vorrichtung, wie beispielsweise einer Zwischenstelle 16, durch Medien, die aus einem verdrillten Paar bestehen, verbunden. Die Zwischenstelle bzw. der Repeater enthält einen Sender oder Treiber 24, der Daten über ein verdrilltes Paar 22 zu einem Operationsverstärker 26 in der Workstation 12 zuführt. Die Zwischenstelle 16 kann mittels eines zweiten verdrillten Paars (nicht gezeigt) auch Daten von der Workstation 12 empfangen. Die Workstation 12 ist somit dazu fähig, über die Zwischenstelle 16 mit anderen Vorrichtungen im LAN 14 zu kommunizieren.
Die Signale vom Verstärker 26 werden direkt an ein Port eines Multiplexers 28 angelegt, von welchem das andere Port dasselbe Signal mittels eines Inverters 32 empfängt. Der Multiplexer wählt zwischen seinen zwei Eingängen in Antwort auf ein Signal AUSWAHL (SEL) aus, das an seine Steueranschlußstelle 28a angelegt wird. Durch Umschalten von Eingängen kehrt der Multiplexer effektiv die Polarität des Signals an seinem Ausgang um, der mit einem UND-Gatter 34 gekoppelt ist. Wenn jenes Gatter durch die Übereinstimmung zweier anderer Eingaben freigegeben wird, die noch zu beschreiben sind, werden die empfangenen Daten zum Rest der MAU-Schaltungen 36 der Workstation 12 weitergeleitet bzw. durchgelassen.
Wie es oben beschrieben ist, enthalten die über das verdrillte Paar 22 zur Workstation 12 übertragenen bzw. gesendeten Signale Frameinformationen, wobei jeder Frame mit einem definierten Dateianfangs-Etikett beginnt und mit einem vorgeschriebenen Ende einer Framebegrenzer-(EOF)-Wellenform endet. Wenn die Zwischenstelle 16 keine Frameinformationen sendet, überträgt bzw. sendet sie periodisch LIT-Impulse, die durch die Workstation 12 verarbeitet werden, um die Integrität der Verbindung aus dem verdrahteten Paar zu verifizieren.
Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm für einen Frame 40 von Ethernet-Daten, gefolgt durch eine Reihe von LIT-Impulsen 42, die von der Workstation 12 empfangen werden könnten. Das Dateianfangs-Etikett des Frames ist bei 40a angezeigt, die Daten bei 40b, und die EOF-Wellenform ist bei 40c gezeigt. Wie es dort zu sehen ist, sind die Rückflanken der LIT-Impulse und der EOF-Wellenform keine schnellen logischen Übergänge. Vielmehr klingen die Impulse und die Wellenform innerhalb spezifizierter begrenzter Zeiten exponentiell ab.
Eines der Freigabesignale zum Gatter 34 leitet sich von einer sogenannten Unterdrückungsschaltung 38 ab. Diese Schaltung, die detailliert im US-Patent 4,003,556 beschrieben ist, empfängt den ankommenden Strom von Daten und unterscheidet zwischen Rauschen und gültigen Framedaten, die innerhalb des LAN 14 übertragen werden. Sie tut dies durch Erfassen einer definierten Sequenz bzw. Folge von positiven und negativen Impulsen, die bezüglich der Zeit quantifiziert sind, innerhalb des Paket-Dateianfangs-Etiketts 40a. Wenn die Unterdrückungsschaltung derart zufriedengestellt wird, daß das ankommende Paket-Frame-Dateianfangs-Etikett richtig ist, gibt sie ein SQ-Signal (SQ = EIN) zum Gatter 34 und zu anderen Elementen der zu beschreibenden Workstation aus. Das SQ-Signal wird etwa 200 ns nach dem letzten positiven Übergang eines Datenpakets deaktiviert (SQ = AUS). Somit läßt das Gatter 34 nur Frameinformationen durch; es läßt keine LIT-Impulse durch.
Das ankommende Signal auf dem verdrillten Paar 22 wird auch an eine Verbindungsintegritätstest- und Polaritätserfassungs/Korrekturschaltung angelegt, die allgemein bei 44 gezeigt ist. Die Schaltung 44 enthält einen ersten Komparator 46, der an seinem nicht invertierenden Eingang das Signal auf einem Leiter D des verdrillten Paars 22 empfängt. Das Signal auf dem anderen Leiter D+ des Paars wird an den nichtinvertierenden Eingang eines zweiten Komparators 48 in der Schaltung 44 angelegt. Ausgewählte Empfänger-Schwellenspannungen werden an die invertierenden Eingänge 46a und 48a der zwei Komparatoren angelegt. Als Ergebnis wird dann, wenn die Größe eines Signalimpulses auf dem Leiter D größer als die Schwellenspannung bei der Anschlußstelle 46a ist, ein Signal F am Ausgang des Komparators 46 aktiviert. Gleichermaßen wird dann, wenn die Größe eines Signalimpulses auf dem Leiter D&spplus; an den Komparator 48 angelegt wird, der die Schwellenspannung an der Anschlußstelle 48a übersteigt, ein Signal P&spplus; am Ausgang des Komparators 48 aktiviert. Die Schwellen, die die gleichen sein können, werden so ausgewählt, daß die Komparatoren 46 und 48 auf die Spannungsgrößen bzw. -amplituden des IEEE-Standards antworten.
Die Ausgaben der Komparatoren 46 und 48 werden an eine EOF-Detektorschaltung 52 und auch an eine LIT-Impulsqualifizierungsschaltung 54 angelegt. Die Schaltung 52 kann die EOF-Wellenform 40c in Fig. 2 von anderen ankommenden Wellenformen auf dem verdrillten Paar 22 aufgrund der charakteristischen langen Dauer jener Wellenform, z. B. 160 ns, unterscheiden. Die Schaltung 52 hat drei Ausgangsleitungen 52a, 52b und 52c, von denen alle zu einer Anzeigeeinrichtung in der Form einer Zustandsmaschine 56 führen. Wenn die Schaltung 52 ein EOF mit einer positiven Polarität (EOF&spplus;) erfaßt, sendet sie ein Signal auf der Leitung 52a aus. Wenn sie ein EOF mit einer negativen Polarität (EOF-) erfaßt, gibt sie ein Signal auf der Leitung 52b aus. Die Leitung 52c trägt ein verzögertes EOF- HINWEIS-Signal, um weitere Operationen der stromabwärtigen Schaltung in der Zustandsmaschine 56 zu aktivieren.
Die LIT-Impulsqualifizierungsschaltung 54 kann LIT-Impulse 42 in der Fig. 2, die auf dem verdrillten Paar 22 ankommen, vom Rauschen durch Erfassen der charakteristischen Dauer jener Impulse, z. B. 100 ns, unterscheiden. Die ankommenden Impulse werden weiterhin derart qualifiziert, daß sie innerhalb des Zeitakzeptanzfensters der IEEE 10 Base T-Spezifikation sind. Die bekannte Unterdrückungsschaltung 38 (Fig. 1) führt auch diese Funktion durch und gibt ein LIT-ZEITQUALIFIZIERUNGS-Signal zur Schaltung 54 aus. Wenn es bestimmt wird, daß ein gültiger LIT-Impuls mit positiver Polarität empfangen worden ist, gibt die Schaltung 54 ein LIT&spplus;-Signal über eine Leitung 54a zur Zustandsmaschine 56 aus. Andererseits wird dann, wenn ein gültiger LIT-Impuls mit negativer Polarität erfaßt wird, ein LIF-Signal über eine Leitung 54b zur Zustandsmaschine 56 ausgegeben.
Die Schaltungen 52 und 54 empfangen auch das SQ-Signal von der Unterdrückungsschaltung 58, und zwar aus Gründen, die später klar werden. Wenn einmal ein EOF oder ein LIT-Impuls einer bestimmten angenommenen Polarität empfangen und erfaßt wird, verwendet die Zustandsmaschine 56 die erfaßte Polarität, um einen Verbindungsintegritätstest durchzuführen und um die erfaßte Polarität zu verifizieren. Die Kriterien zum Bestehen der Test- und Polaritätsverifizierung sind der Empfang zweier EOF-Wellenformen derselben Polarität oder von 8 LIT-Impulsen mit derselben Polarität. Wenn die Zustandsmaschine 56 einmal eines der Durchlaßkriterien verifiziert, nimmt sie an, daß der Verbindungsintegritätstest bestanden ist und daß die Polaritätsverifizierung erfolgreich ist, und gibt in Antwort darauf ein FREIGABE-Signal auf einer Ausgangsleitung 56a aus.
Das FREIGABE-Signal auf der Leitung 56a wird als die zweite Freigabeeingabe an das Gatter 34 angelegt. Wenn die Ausgaben der Unterdrückungsschaltung 38 und der Zustandsmaschine 56 gleichzeitig aktiviert werden, zeigt dies an, daß die Polarität des verdrillten Paars bei der Workstation 12 richtig ist und daß ein gültiger Datenframe von der Workstation 12 empfangen wird. Das Vorhandensein jener Signale gibt das Gatter 34 frei, so daß das Signal vom Verstärker 26 zum Rest der MAU-Schaltungen 36 der Workstation durchgelassen wird. Das FREIGABE-Signal von der Zustandsmaschine 56 wird auch direkt an die Schaltungen 36 als Steuersignal angelegt, um die Sende- bzw. Übertragungs- und Prüfschleifenfunktionen jener Schaltungen freizugeben. Zusätzlich ist sie mit einem UND-Gatter 58 gekoppelt, das auch die Ausgabe SQ von der Unterdrückungsschaltung 38 empfängt. Wenn die FREIGABE- und SQ-Signale beide aktiviert sind, d. h. SQ = EIN, legt das Gatter 58 ein Signal an die MAU-Schaltungen 36 an, was den Empfänger-Unterdrückungsstatus anzeigt. Als Ergebnis arbeiten die MAU-Schaltungen 36 normal, und die Workstation 12 verarbeitet die ankommenden Daten.
Während der zuvor angegebenen Verbindungsintegritätstest- und Polaritätsverifizierung gibt die Zustandsmaschine 56 dann, wenn eine EOF-Wellenform mit der entgegengesetzten Polarität zur angenommenen Polarität oder ein LIT-Impuls mit der entgegengesetzten Polarität zur angenommenen Polarität von der Verbindungsintegritätstest-Polaritätserfassungs/Korrekturschaltung 44 erfaßt wird, ein SEL-Signal auf einer Leitung 56b aus, das an eine Multiplexer-Steueranschlußstelle 28a angelegt wird, was veranlaßt, daß der Multiplexer zu seinem anderen Eingangskanal umschaltet, um dadurch die Polarität des Signals effektiv umzukehren, das über das Gate 34 mit den MAU-Schaltungen 36 gekoppelt ist. Insoweit jene Schaltungen 36 betroffen sind, hat dies denselben Effekt wie ein Umkehren der Verbindung aus dem verdrillten Paar mit der Workstation 12.
Die Zustandsmaschine 56 bricht auch die aktuelle Verbindungsintegritätstest/Polaritätsverifizierungsroutine ab und beginnt eine neue Routine unter Verwendung der neuen, d. h. der entgegengesetzten, Polarität, die durch die Schaltung 44 erfaßt wird.
Wie es am Anfang beschrieben ist, erfordert der IEEE-Standard-Verbindungsintegritätstest, daß ein LIT-Impuls innerhalb eines spezifizierten Zeitfensters seit dem vorherigen LIT-Impuls empfangen wird. Die vorliegende Erfindung folgt jenem Standard dadurch, daß ein LIT-Impuls nach 2-7 ms (bevorzugt 2 ms) und innerhalb von 25-150 ms (bevorzugt 150 ms) seit dem vorherigen LIT-Impuls empfangen werden muß, um berücksichtigt zu werden. Wenn jenes Zeitfenster verletzt wird, wird die Anzahl von LIT-Impulsen, die bis zu jener Stelle im Test empfangen sind, auf Null zurückgesetzt.
Wenn die Zustandsmaschine 56 einmal bestimmt, daß ein Durchlaßkriterium des Integritätstests erfüllt worden ist, und ein FREIGABE-Signal auf der Leitung 56a aktiviert, um die MAU-Schaltungen 36 freizugeben, wie es oben beschrieben ist, erwartet sie, eine EOF-Wellenform mit der richtigen Polarität oder einen LIT-Impuls mit der richtigen Polarität innerhalb einer vorausgewählten Auszeitperiode VERBINDUNGS-Verlust = 50-150 ms (bevorzugt 100 ms) zu empfangen, was mit dem oben beschriebenen IEEE-Verbindungsintegritätstest-Standard konsistent ist bzw. übereinstimmt. Wenn dies nicht erfolgt, bestimmt die Zustandsmaschine, daß die Verbindungsintegrität und die erfaßte Polarität fehlerhaft sind. Sie deaktiviert dann das FREIGABE-Signal auf der Ausgangsleitung 56a, um dadurch die Funktionen der MAU-Schaltungen 36 zu sperren. Sie richtet auch wieder das gerade beschriebene Verbindungsintegritätstest- und Polaritätserfassungs/Korrektur-Verfahren ein und wartet auf weitere ankommende EOF-Wellenformen und LIT-Impulse.
Nimmt man nun Bezug auf Fig. 3 der Zeichnungen, weist die EOF-Polaritäts-Erfassungsschaltung 52 einen 160 ns-Zeitgeber 62 auf, dessen Triggereingang (T) mittels einer ODER-Schaltung 64 sowohl die Ausgabe P als auch die Ausgabe P&spplus; von den jeweiligen Komparatoren 46 und 48 empfängt. Die Freigabeanschlußstelle (EN) des Zeitgebers 62 ist geerdet, so daß der Zeitgeber durch P&spplus;- oder P--Übergänge, die einen kleineren Abstand als 160 ns haben, wiederholt gelöscht wird. Wenn der Zeitgeber gelöscht ist, ist der Q-Ausgang des Zeitgebers auf niedrig, während der -Ausgang des Zeitgebers aktiviert bleibt. Jedoch wird dann, wenn die Übergänge für jene Periode stoppen, was eine EOF-Wellenform anzeigt, der Q- Ausgang des Zeitgebers aktiviert.
Die Q-Ausgabe des Zeitgebers wird an ein Paar von UND-Schaltungen 66 und 68 in der Schaltung 52 angelegt. Die andere Eingabe zu den Schaltungen 66 und 68 ist das SQ-Signal von der Unterdrückungsschaltung 38 in der Fig. 1. Die Ausgaben dieser UND-Schaltungen werden zu den Takteingängen (C) von Flip-Flops 72 bzw. 74 zugeführt. Das Flip-Flop 72 empfängt auch an seinem Dateneingang D das P&spplus;- Signal vom Komparator 48 in Fig. 1; der entsprechende Eingang des Flip-Flops 54 empfängt das P--Signal vom Komparator 46.
Wenn das P&spplus;-Signal beim Flip-Flop 72 vorhanden ist, wird dann, wenn jenes Flip- Flop getaktet wird, jenes Signal beim Q-Ausgang des Flip-Flops zwischengespeichert, was anzeigt, daß ein Ende einer Frame-Wellenform mit einer positiven Polarität (EOF&spplus;) erfaßt worden ist. Gleichermaßen wird jenes Signal dann, wenn ein P-- Signal beim Flip-Flop 74 vorhanden ist, wenn jenes Flip-Flop getaktet wird, eine Aktivierung des Q-Ausgangs des Flip-Flops 74 veranlassen, was anzeigt, daß ein Ende einer Frame-Wellenform mit einer negativen Polarität (EOP) erfaßt worden ist.
Der -Ausgang des Zeitgebers 62 ist mit dem Triggereingang (T) eines 200 ns- Zeitgebers 76 in der Schaltung 52 gekoppelt. Dieser Zeitgeber wird durch das SQ- Signal von der Schaltung 38 in der Fig. 1 freigegeben, welches mittels eines Inverters 78 an den Freigabeeingang EN des Zeitgebers angelegt wird. Somit arbeitet der Zeitgeber deshalb, weil er durch einen "niedrigen" Pegel freigegeben wird, nicht, bis das SQ-Signal vor einer Aktivierung des Triggereingangs T nach einer Auszeit des Zeitgebers 62 aktiviert wird. Wenn die Zeit des Zeitgebers 62 nach 200 ns abläuft, wird der Q-Ausgang des Zeitgebers aktiviert, was ein EOF- HINWEIS-Signal zur Zustandsmaschine 56 liefert. Der Zweck des Signals besteht im Bereitstellen eines Qualifizierungsimpulses für die Schaltungen in der Zustandsmaschine 56. Dieser Impuls stellt eine Angabe für die Zustandsmaschine zur Verfügung, daß eine neue EOF-Wellenformpolarität erfaßt worden ist, durch das Flip-Flop 72 zwischengespeichert worden ist, und deren Zustand nun für die Schaltung 56 zur Untersuchung stabil ist.
Somit liefert die Schaltung 52 keine EOF-Signale zur Zustandsmaschine 56, bis das SQ-Signal vorhanden ist, wenn die Zeit des Zeitgebers 62 abläuft, was anzeigt, daß gültige Frameinformationen von der Workstation (Fig. 1) empfangen werden. Wenn jener Zustand existiert und die Zeit des Zeitgebers 62 abläuft, was anzeigt, daß eine EOF-Wellenform erfaßt worden ist, wird die Schaltung 52 ein EOF&spplus;-Signal oder ein EOF-Signal zur Zustandsmaschine 56 liefern, und zwar in Abhängigkeit davon, ob bei der Schaltung 52 ein P&spplus;- oder ein P--Signal vorhanden ist.
Nimmt man weiterhin Bezug auf Fig. 3, weist die LIT-Impulsqualifizierungsschaltung 54 ein Paar von 50 ns-Zeitgebern 82 und 84 auf. Der Zeitgeber 82 empfängt die P&spplus;- Spannung vom Komparator 48 an seinem Triggereingang (T), während der Zeitgeber 84 an seinem Triggereingang (T) das P--Signal vom Komparator 46 empfängt. Die Freigabeeingänge (EN) der Zeitgeber 82 und 84 empfangen jeweils die Ausgaben von ODER-Schaltungen 86 und 88. Beide jener Schaltungen empfangen die -Ausgabe vom Zeitgeber 62 in der Schaltung 52 und das SQ- Signal und das LIT-ZEITQUALIFIZIERUNGS-Signal von der Schaltung 38 (Fig. 1). Die Zeitgeber 82 und 84 werden dann freigegeben, wenn die an ihre Eingänge EN angelegten Signale auf niedrig aktiviert sind, d. h. wenn alle der Eingaben zu den ODER-Schaltungen 86 und 88 niedrig sind. Daher werden die Zeitgeber so lange gesperrt, wie das SQ-Signal aktiviert ist, was anzeigt, daß gültige Frameinformationen von der Workstation empfangen werden. Das SQ-Signal wird deaktiviert, nachdem die EOF-Wellenform durchgelassen ist. Ebenso werden die Zeitgeber solange gesperrt bleiben, wie der -Ausgang des Zeitgebers 62 auf hoch ist, was anzeigt, daß keine EOF-Wellenform erfaßt worden ist. Anders ausgedrückt sind die Zeitgeber 82 und 84 in der Schaltung 54 so lange gesperrt, wie die Schaltung 52 ihre EOF-Polaritätserfassungsfunktion durchführt. Weiterhin werden die Zeitgeber 82 und 84 nicht freigegeben, bis das LIT-ZEITQUALIFIZIERUNGS-Signal von der Schaltung 38 auf niedrig aktiviert ist, was anzeigt, daß die LIT-Impulse in das Zeitfenster fallen, das durch die Spezifikation IEEE 10 Base T spezifiziert ist.
Jedesmal wenn der freigegebene Zeitgeber 82 gelöscht wird, gibt es einen zum Positiven gehenden Übergang des P&spplus;-Signals an seiner Trigger-Anschlußstelle (T). Wenn es für eine Periode von 50 ns, was die Hälfte der Dauer eines LIT-Impulses 42 in der Fig. 2 darstellt, keine solchen Übergänge an jener Anschlußstelle gibt, läuft die Zeit des Zeitgebers 82 ab und wird die Q-Ausgabe aktiviert und an den Takteingang (C) eines Flip-Flops 92 angelegt. Jenes Flip-Flop empfängt auch an seinem Dateneingang (D) die P&spplus;-Spannung vom Komparator 48 (Fig. 1). Somit wird jenes P&spplus;-Signal dann, wenn die Zeit des Zeitgebers 82 abläuft, am Q-Ausgang des Flip-Flops 92 als LIT&spplus;-Signal zwischengespeichert, was anzeigt, daß ein LIT-Impuls mit einer positiven Polarität erfaßt worden ist.
Gleichermaßen wird der Zeitgeber 84 durch Übergänge des V-Signals vom Komparator 46 (Fig. 1) rückgesetzt. Wenn es für 50 ns keinen Signalübergang an der Trigger-Anschlußstelle T jenes Zeitgebers gibt, wird die Q-Ausgabe jenes Zeitgebers aktiviert und an den Takteingang (C) eines Flip-Flops 94 angelegt, das auch die P--Spannung an seinem Dateneingang (D) empfängt. Somit wird dann, wenn ein P&supmin;-Signal vorhanden ist und die Zeit des Zeitgebers 84 abläuft, ein LIT-- Signal am Q-Ausgang des Flip-Flops 94 zwischengespeichert, was anzeigt, daß ein LIT-Impuls mit einer negativen Polarität empfangen worden ist. Sowohl die LIT&spplus;- als auch die LIN--Signale werden zur Zustandsmaschine 56 gekoppelt.
Die verschiedenen Ausgaben von den Schaltungen 52 und 54, die an die Zustandsmaschine 56 angelegt werden, werden zum Ausführen eines Auto- Polaritätserfassungs/Korrekturprogramms in Zusammenhang mit einem Standard- Verbindungsintegritätstest verwendet. Anders ausgedrückt integriert die Zustandsmaschine 56 die Erfindung des Anmelders in die Standard-Verbindungsintegritätstestfunktion, wie sie im Standard IEEE 802.3 beschrieben ist.
Nun soll auf Fig. 4 Bezug genommen werden, die ein Zustandsdiagramm ist, das die durch die Zustandsmaschine 56 ausgeführte Verbindungsintegritätstest- Polaritätserfassungs/Korrektur-Routine zeigt. Sie zeigt enge Parallelen zu dem ähnlichen Diagramm, das in Fig. 14-6 den Standard IEEE 802.3 zeigt, auf den oben Bezug genommen ist. Er kann von Fachleuten auf dem Gebiet hardwaremäßig oder softwaremäßig auf dieselbe Weise implementiert werden, wie es für den Standard-Verbindungsintegritätstest der Fall ist.
Beim Einschalten der Leistungsversorgung nimmt die Zustandsmaschine 56 einen Anfangszustand an, bei dem das FREIGABE-Signal auf der Leitung 56a der Zustandsmaschine 56 nicht aktiviert ist, so daß die Sende-, Empfangs- und Prüfschleifenfunktionen der MAU-Schaltung gesperrt sind und der Zustand der Verbindung Fehlschlag (F) ist. Ebenso hat die Zustandsmaschine eine Vorgabe für eine angenommene Polarität, so daß das SEL-Signal auf der Leitung 56b jener Maschine nicht aktiviert ist und ein Multiplexer 28 beispielsweise das nicht invertierte Signal vom Verstärker 26 durchläßt. Die Maschine tritt dann in den LIT- Fehlschlagzustand ein und wartet auf eine ankommende EOF-Wellenform oder einen ankommenden LIT-Impuls. In dieser Betriebsstufe 1 in Fig. 4 ist das FREIGABE-Signal auf der Leitung 56a nicht aktiviert, so daß die MAU-Schaltungen 36 gesperrt bleiben.
Wenn die Workstation einen gültigen Frame von Daten empfängt, wird das Dateianfangs-Etikett 40a des Frames durch die Unterdrückungsschaltung 38 erfaßt, und ein SQ-Signal wird am Ausgang jener Schaltung aktiviert, d. h. SQ = EIN, so daß die Zeitgeber 82 und 84 in der Schaltung 54 gesperrt werden und jene Schaltung inaktiv ist. Wenn nun die Schaltung 52 eine EOF-Wellenform einer angenommenen Polarität, sagen wir positiv, während der Stufe 1 erfaßt, wird ein EOF&spplus;- Signal an die Zustandsmaschine 56 angelegt, und die Schaltung 54 wird jene angenommene Polarität zum Durchführen eines Verbindungsintegritätstests verwenden, um jene Polarität beim Verbindungstest-Fehlschlag zu verifizieren: EOF-Zustand bei der Stufe 2 in Fig. 4.
Genauer gesagt beginnt die Zustandsmaschine 56, wie es durch die Verzweigung auf der linken Seite der Fig. 4 gezeigt ist, ein Zählen der Anzahl von EOF-Wellenformen, die mit derselben Polarität wie der anfänglich erfaßte EOF empfangen werden. Wenn wenigstens zwei EOF-Wellenformen derselben Polarität erfaßt werden, wird die Zustandsmaschine 56 in ihren LIT-Durchlaßzustand bei einer Betriebsstufe 3 in Fig. 4 eintreten.
Der LIT-Durchlaßzustand kann auch durch die Erfassung von LIT-Impulsen erreicht werden, wie es durch die Verzweigung auf der rechten Seite der Fig. 4 gezeigt ist. Genauer gesagt tritt die Zustandsmaschine dann, wenn ein LIT-Impuls einer angenommenen Polarität, z. B. LIT&spplus;, in der Stufe 1 der Fig. 4 erfaßt wird, in den Verbindungstest-Fehlschlag: LIT-Zustand bei der Stufe 2 zum Durchführen eines Verbindungsintegritätstests und zum Verifizieren jener Polarität ein. Ebenso kann die Zustandsmaschine dann, wenn ein LIT-Impuls empfangen wird, während sie im Verbindungstest-Fehlschlag: EOF-Zustand ist, in ihrem Verbindungstest-Fehlschag: LIT-Zustand direkt von der linken Verzweigung der Fig. 4 eintreten. Gleichermaßen kann die Zustandsmaschine dann, wenn eine EOF-Wellenform erfaßt wird, während sie im Verbindungstest-Fehlschlag: LIT-Zustand ist, in den oben beschriebenen Verbindungstest-Fehlschlag: EOF-Zustand eintreten.
Zur Polaritätsverifizierung von LIT-Impulsen zählt die Zustandsmaschine ankommende LIT-Impulse mit derselben Polarität, wie sie der erste LIT-Impuls hat. Wenn der Zählwert 8 erreicht, tritt die Zustandsmaschine bei der Stufe 3 in Fig. 4 in ihren LIT-Durchlaßzustand ein. Während dieses Tests müssen die aufeinanderfolgenden LIT-Impulse innerhalb des oben beschriebenen Zeitfensters ankommen, d. h. nicht näher als LIT Min (2-7 ms) seit dem vorherigen Impuls und nicht weiter entfernt als LIT Max (50-150 ms) vom vorherigen Impuls.
Andererseits wird dann, wenn in der Stufe 2 entweder eine EOF-Wellenform der entgegengesetzten Polarität (EOF-Pol. ≠ Erfassung) oder ein LIT-Impuls der entgegengesetzten Polarität (LIT-Pol. ≠ Erfassung) bei der Schaltung 44 empfangen wird, das SEL-Signal auf der Zustandsmaschinen-Ausgangsleitung 56b geändert, was den Multiplexer 28 umschaltet, so daß nun das invertierte Signal vom Inverter 32 an das Gatter 34 angelegt wird, das bei dieser Operations- bzw. Betriebsstufe noch gesperrt ist. Die Zustandsmaschine kehrt auch unbedingt zum LIT-Fehlschlagzustand bei der Stufe 1 der Fig. 4 zurück, löscht seine internen LIT- und EOF-Zähler oder setzt sie zurück und beginnt einen neuen Test unter Verwendung der vorgenannten entgegengesetzten Polarität, die durch die Schaltung 44 erfaßt ist.
Wenn einmal ein Testkriterium erfüllt worden ist, d. h. entweder EOF-Zählwert = 2 oder die LIT-Impulszahl = 8, und die Zustandsmaschine in den LIT-Durchlaßzustand bei der Stufe 3 in Fig. 4 eintritt, d. h. der Verbindungszustand wahr ist (T), wird das FREIGABE-Signal am Ausgang der Zustandsmaschine aktiviert, wodurch die Gatter 34 und 58 (Fig. 1) freigegeben werden, so daß die Daten auf dem verdrillten Paar 22 zu den MAU-Schaltungen 36 durchgelassen werden und jene Schaltungen freigegeben werden, so daß sie ihre normalen Kommunikationsfunktionen durchführen.
Während die Zustandsmaschine 56 in ihrem LIT-Durchlaßzustand bei der Stufe 3 in Fig. 4 ist, arbeitet die Workstation 12 normal, bis weder ein LIT-Impuls noch eine EOF-Wellenform für die Zeit eines VERBINDUNGS-Verlustes, d. h. Verbindungsverlust-Zeitgeber-DURCHGEFÜHRT empfangen wird. Wenn die Zeit jenes Zeitgebers abläuft, bestimmt die Zustandsmaschine 56, daß die Verbindungsintegrität und die Polaritätsverifizierung fehlgeschlagen sind und springt zur Stufe 1 zurück, um erneut die Verbindungsintegritätstest- und Polaritätsverifizierungsroutine einzurichten. In jenem Fall wird das FREIGABE-Signal von der Zustandsmaschine deaktiviert, um dadurch die Gatter 34 und 58 und die MAU-Schaltungen 36 in Fig. 1 zu sperren.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die Workstation-MAU erwarten, eine EOF-Wellenform mit einer richtigen Polarität oder einen LIT-Impuls mit einer richtigen Polarität innerhalb eines definierten Zeitfensters zu empfangen. Anders ausgedrückt funktioniert bzw. arbeitet die Workstation so lange normal, wie die Schaltung 44 EOF-Wellenformen derselben Polarität wie die erfaßte Polarität empfängt oder sie LIT-Impulse mit derselben Polarität wie der erfaßten Polarität empfängt, während der Ausgang der Unterdrückungsschaltung 38 deaktiviert ist (SQ = AUS). Jedoch dann, wenn die Schaltung 44 darin fehlschlägt, eine ausgewählte Anzahl von EOF-Wellenformen mit der richtigen Polarität oder eine ausgewählte Anzahl von LIT-Impulsen mit der richtigen Polarität während SQ = AUS, innerhalb jenes Zeitfensters (VERBINDUNGS-Verlust-Zeitgeber = DURCHGEFÜHRT) zu empfangen, bestimmt die Zustandsmaschine 56, daß die Verbindungsintegrität und die Polaritätsverifizierung fehlgeschlagen sind und springt zur Stufe 1 zurück.
Es ist somit zu sehen, daß die oben aufgezeigten Aufgaben unter denjenigen, die aus der vorangehenden Beschreibung deutlich gemacht sind, effizient erreicht werden. Ebenso können bestimmte Änderungen beim Ausführen des obigen Verfahrens und bei dem aufgezeigten Aufbau durchgeführt werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können bei einigen Anwendungen der Verbindungsintegritätstest und die Polaritätsverifizierung unter Verwendung von nur LIT-Impulsen oder unter Verwendung von nur EOF-Wellenformen oder unter Verwendung irgendwelcher anderer unterscheidender Komponenten eines Datenpaketes durchgeführt werden. Ebenso sind die Signalzahlen, die Dauern und die Zeitfenster, die oben beschrieben sind, ausgewählt worden, um mit dem 10 Base T Standard kompatibel zu sein. Bei anderen Anwendungen können andere Werte geeignet sein. Daher ist beabsichtigt, daß alles, was in der obigen Beschreibung enthalten ist oder in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, als illustrativ und nicht in einem beschränkenden Sinn interpretiert werden soll.

Claims

1. Schaltung (44) zum Testen der Verbindungsintegrität und zum Korrigieren der Polarität von Verbindungsübertragungsmedien (22) eines lokalen Netzes (LAN), die mit einer Medienanschlusseinheits-(MAU)-Schaltung einer LAN-Vorrichtung (12) gekoppelt sind, die die Übertragung von Daten empfängt, die Verbindungsintegritätstest-(LIT)-Impulse und Frames enthalten, die Begrenzungs-Signalformen für ein Ende eines Frames (EOF) enthalten, wobei die Schaltung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie folgendes aufweist:

eine Erfassungseinrichtung (52), die die Übertragung empfängt und die die Polarität einer ersten EOF-Signalform und nachfolgender EOF-Signalformen erfaßt und Signale erzeugt, die dieselbe anzeigen;

eine Zählereinrichtung (56), die auf die Signale anspricht, zum Zählen aufeinanderfolgender EOF-Signalformen mit derselben Polarität wie die erste EOF-Signalform und zum Liefern eines Freigabesignals, wenn die Zahl gleich einer ausgewählten Anzahl ist oder sie übersteigt;

eine Einrichtung (56) zum Erzeugen eines Auswahlsignals, wenn eine EOF-Signalform der entgegengesetzten Polarität zur ersten EOF-Signalform von der Erfassungseinrichtung empfangen wird, und zum Löschen der Zählereinrichtung in Antwort darauf;

eine Polaritäts-Umschalteinrichtung (28), die die Übertragung empfängt und die auf das Auswahlsignal anspricht, zum Invertieren der Übertragung, und eine Logikeinrichtung (34, 58), die die Übertragung von der Polaritäts- Umschalteinrichtung empfängt und die auf das Freigabesignal anspricht, zum Durchlassen der Übertragung.

2. Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Übertragungsmedien (22) ein verdrilltes Leitungs-Paar sind, und wobei die ausgewählte Anzahl gleich oder größer 2 ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Einrichtung (56) enthält, um die Logikeinrichtung zu sperren und um die Zählereinrichtung zu löschen, wenn eine EOF-Signalform der entgegengesetzten Polarität von der Erfassungseinrichtung empfangen wird, nachdem die Übertragung durch die Logikeinrichtung durchgelassen ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, die weiterhin folgendes enthält:

eine zweite Erfassungseinrichtung (54) zum Erfassen der Polarität eines ersten LIT-Impulses und nachfolgender LIT-Impulse und zum Erzeugen zweiter Signale, die dieselbe anzeigen;

eine zweite Zählereinrichtung (56), die auf die zweiten Signale anspricht, zum Zählen von LIT-Impulsen mit derselben Polarität wie der erste LIT-Impuls und zum Liefern eines Freigabesignals zur Logikeinrichtung, wenn die Zahl gleich einer zweiten ausgewählten Anzahl ist oder sie übersteigt, und

eine Einrichtung (56) zum Erzeugen eines Auswahlsignals, wenn ein LIT- Impuls der entgegengesetzten Polarität des ersten LIT-Impulses empfangen wird, und zum Löschen der Zählereinrichtung in Antwort darauf, die weiterhin eine Einrichtung (56) enthält, um die Logikeinrichtung zu sperren und um die Zählereinrichtung und die zweite Zählereinrichtung zu löschen, wenn, nachdem die Übertragung durch die Logikeinrichtung (34, 58) durchgelassen ist, für eine ausgewählte Zeitperiode weder eine EOF-Signalform noch ein LIT-Impuls von der Schaltung empfangen wird, wobei die ausgewählte Zeitperiode 25 bis 150 Millisekunden (ms) ist.

5. Schaltung nach Anspruch 4, die weiterhin eine Einrichtung (56) enthält, um die Logikeinrichtung zu sperren und um die zweite Zählereinrichtung zu löschen, wenn ein LIT-Impuls der entgegengesetzten Polarität von der zweiten Erfassungseinrichtung empfangen wird, nachdem die Übertragung durch die Logikeinrichtung durchgelassen ist.

6. Verfahren zum Testen der Verbindungsintegrität und zum Korrigieren der Polarität von Verbindungsübertragungsmedien (22) eines lokalen Netzes (LAN), die mit einer Medienanschlusseinheits-(MAU)-Schaltung einer LAN- Vorrichtung (12) gekoppelt sind, die die Übertragung von Daten empfängt, die Verbindungsintegritätstest-(LIT)-Impulse und Frames enthält, die Begrenzungs- Signalformen für ein Ende eines Frames (EOF) enthalten, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgende Schritte aufweist:

Erfassen der Polarität einer ersten EOF-Signalform und nachfolgender EOF-Signalformen bei der empfangenen Übertragung und Erzeugen von Signalen, die dieselbe anzeigen;

in Antwort auf die Signale Zählen aufeinanderfolgender EOF-Signalformen mit derselben Polarität wie die erste EOF-Signalform und Liefern eines Freigabesignals, wenn die Zahl gleich einer ausgewählten Anzahl ist oder sie übersteigt;

Erzeugen eines Auswahlsignals, wenn eine EOF-Signalform der entgegengesetzten Polarität zur ersten EOF-Signalform von der Erfassungseinrichtung empfangen wird, und Löschen des Zählers in Antwort darauf;

Invertieren der empfangenen Übertragung in Antwort auf das Auswahlsignal, und

Durchlassen der empfangenen Übertragung, wenn das Freigabesignal vorhanden ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, das den zusätzlichen Schritt des Deaktivierens des Freigabesignals und des Löschens der Zahl enthält, wenn eine EOF-Signalform der entgegengesetzten Polarität empfangen wird, nachdem die Übertragung durchgelassen ist,

das die zusätzlichen Schritte des Erfassens der Polarität eines ersten LIT- Impulses und nachfolgender LIT-Impulse bei einer empfangenen Übertragung und des Erzeugens zweiter Signale, die dieselbe anzeigen, enthält;

in Antwort auf die zweiten Signale Zählen aufeinanderfolgender LIT- Impulse mit derselben Polarität wie der erste LIT-Impuls und Liefern eines Freigabesignals zur Logikeinrichtung, wenn die Zahl gleich einer ausgewählten zweiten Anzahl ist oder sie übersteigt, und

Erzeugen eines Auswahlsignals, wenn ein LIT-Impuls der entgegengesetzten Polarität zum ersten LIT-Impuls empfangen wird, und Löschen der LIT-Impulszahl in Antwort darauf.

8. Verfahren nach Anspruch 7, das den zusätzlichen Schritt des Deaktivierens des Freigabesignals und des Löschens der Zählungen enthält, wenn, nachdem die Übertragung durchgelassen ist, für eine ausgewählte Zeitperiode weder eine EOF-Signalform noch ein LIT-Impuls empfangen wird,

das den zusätzlichen Schritt des Deaktivierens des Freigabesignals und des Löschens der Zählungen enthält, wenn ein LIT-Impuls der entgegengesetzten Polarität empfangen wird, nachdem die Übertragung durchgelassen ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die ausgewählte Zeitperiode derart ausgewählt wird, daß sie zwischen LIT Min = 2-7 ms und LIT Max = 25-150 ms ist.

10. Schaltung (44) zum Testen der Verbindungsintegrität und zum Korrigieren der Polarität von Verbindungsübertragungsmedien eines lokalen Netzes (LAN), die mit einer Medienanschlusseinheits-(MAU)-Schaltung einer LAN-Vorrichtung (12) gekoppelt sind, die die Übertragung von Daten empfängt, wobei die Schaltung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie folgendes aufweist:

eine erste Erfassungseinrichtung (46, 52) zum Empfangen der Übertragung und zum Erfassen des Vorhandenseins positiver Signalformen eines vorbestimmten positiven Schwellenspannungspegels und zum Weitermachen für eine vorbestimmte Dauer und zum Erzeugen erster Ausgangssignale in Antwort darauf;

eine zweite Erfassungseinrichtung (48, 54) zum Empfangen der Übertragung und zum Erfassen des Vorhandenseins negativer Signalformen eines vorbestimmten negativen Schwellenspannungspegels und zum Weitermachen für eine vorbestimmte Dauer und zum Erzeugen zweiter Ausgangssignale in Antwort darauf;

eine Zählereinrichtung (56) zum Zählen der ersten und zweiten Ausgangssignale, wobei die Zählereinrichtung ein Freigabesignal liefert, wenn eine ausgewählte Anzahl aufeinanderfolgender erster Ausgangssignale oder eine ausgewählte Anzahl aufeinanderfolgender zweiter Ausgangssignale gezählt ist;

eine Einrichtung (56) zum Rücksetzen der Zählereinrichtung, wenn das Zählen der ersten Ausgangssignale durch das Auftreten eines zweiten Ausgangssignals unterbrochen wird oder wenn das Zählen der zweiten Ausgangssignale durch das Auftreten eines ersten Ausgangssignals unterbrochen wird, und zum Erzeugen eines Auswahlsignals in Antwort darauf;

eine Polaritäts-Umschalteinrichtung (28), die die Übertragung empfängt und die auf das Auswahlsignal antwortet, zum Invertieren der Übertragung;

eine Logikeinrichtung (34, 58), die die Übertragung von der Polaritäts- Umschalteinrichtung empfängt und die auf das Freigabesignal anspricht, zum Durchlassen der Übertragung.