DE69637135T2

DE69637135T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Betriebsart einer einkommenden Station in einem Netzwerk

Info

Publication number: DE69637135T2
Application number: DE69637135T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Jussi Apex Christensen; Jack S. Cary Chorpenning; Michael Steven Raleigh Siegel; Thomas E. Cary Stammely; Norman Clark Raleigh Strole; Kenneth Thomas Raleigh Wilson; Raymond Louis Jr. Raleigh Zeisz
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1995-03-06
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2016-02-21
Also published as: EP0731581A3; DE69637135D1; US5561666A; JP3320297B2; EP0731581A2; EP0731581B1; JPH08265360A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein lokale Netzwerke (LANs) und insbesondere verbesserte Konzentratoren und Datenstationen zur Verwendung in den LANs.
Stand der Technik
Die Verwendung von Vermittlern (switches) zum Verbinden von LAN-Segmenten untereinander ist nach dem Stand der Technik allgemein bekannt. Ein LAN-Segment kann als eine Gruppe von mit einem gemeinsamen Medium verbundenen Datenstationen definiert werden. Durch das Verbinden von LAN-Segmenten durch einen Vermittler wird eine gleichzeitige Datenübertragung zwischen Datenstationsgruppen ermöglicht, und somit wird die Bandbreitenleistungsfähigkeit der zusammengeschalteten LANs erhöht.
Die US-Patentschrift 5 274 631 beschreibt ein Verteilersystem zum Verbinden von Ethernet-LAN-Segmenten untereinander. Das Verteilersystem besteht aus einem Multiplex-Verteilerlogik-Modul, an das eine Vielzahl von Paketprozessoren angeschlossen ist. Jeder Paketprozessor ist einem Anschluss zugeordnet, an den ein Ethernet-LAN-Segment angeschlossen ist. Der Paketprozessor leitet Datenblöcke von einer Datenstation in einem LAN zu einer anderen Datenstation in einem anderen LAN durch den Vermittler.
In derartigen Systemen gibt es einen anhaltenden Bedarf an höherer Bandbreite. Dieser Bedarf beruht teilweise auf der Zunahme der Anzahl von Netzwerk-Datenstationen und auf der Zunahme der Datenverarbeitungsleistung derartiger Datenstationen, die es ihnen ermöglicht, die steigende Anzahl von datenintensiven Anwendungen wie Multimedia-Applikationen zu verwenden.
Ein weiteres Phänomen, das den Bedarf an höheren Bandbreiten treibt, ist der Trend, Serverfunktionen zu zentralisieren. Man könnte sich ein Netzwerk vorstellen, in dem ein Server mehrere verschiedene LAN-Segmente bedient. Ein einfacher Weg zur Bereitstellung der hohen Bandbreite, die benötigt wird, um es einem derartigen Server zu ermöglichen, mehrere LAN-Segmente zu bedienen, wäre die Verwendung einer Vollduplexverbindung und von Einheiten zur Verbindung des Servers mit den LAN-Segmenten. Die Verwendung von echten Vollduplexverbindungen in anderen Datenübertragungsnetzen als LAN-Netzen ist allgemein bekannt. Es müssen jedoch mehrere Probleme bei der Anpassung von Vollduplex an LAN-Systeme gelöst werden.
Die US-Patentschrift 5 155 726 beschreibt eine Technik zur Herstellung und Aufrechterhaltung von Vollduplex zwischen zwei Datenstationen in einem Token-Ring-Netz. Jede Datenstation tritt in einer Token-(Halbduplex-)Betriebsart in den Ring ein. Jede Datenstation ermittelt dann, ob lediglich eine andere Datenstation in dem Token-Ring-Netz in Betrieb ist, und wenn dem so ist, tauscht sie Datenblöcke mit der anderen Datenstation aus, um eine Vollduplex-Datenübertragung herzustellen.
Wenn das Patent auch ein Schritt in die richtige Richtung ist, so hat es bestimmte Nachteile. Der Duplexbetrieb findet zwischen zwei Datenstationen in einem Token-Ring-LAN-Segment statt. Jede Datenstation muss dem Ring in Halbduplex-(Token-)Betriebsart beitreten und danach auf Vollduplex umschalten, wenn die Bedingungen im Netzwerk das Umschalten gewährleisten. Hierfür wird ein teurer Datenstationsadapter benötigt, da sowohl Token-(Halbduplex-)MAC als auch Vollduplex-MAC eingerichtet werden müssen. Außerdem kann das Patent nicht mit einem Vermittler verwendet werden.
Die US-Patentschrift 5 121 382 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbindung von Vollduplex-Datenstationen mit einem LAN. Es wird ein Protokoll zwischen einer ersten Vollduplex-Datenstation und einer zweiten Datenstation beschrieben, das eine von der ersten Datenstation gesendete Anforderungsmeldung zum Testen der zweiten Datenstation und zur Bestimmung, ob es sich um eine Vollduplex-Datenstation handelt, umfasst. Der Verkehr wird zwischen den beiden Datenstationen nur dann hergestellt, wenn das Testergebnis positiv ist. Das in der Patentschrift beschriebene Protokoll betrifft Datenstationen, die sowohl Halbduplex- als auch Vollduplex-Datenübertragungs-Betriebsarten unterstützen, da es erzwingt, dass Meldungen zuerst in Halbduplex-Betriebsart gesendet werden. Es gibt keinen Vorschlag dafür, wie gemischte Umgebungen unterstützt werden können, das heißt, wie auch Datenstationen unterstützt werden, die entweder nur halbduplex oder nur vollduplex sind.
Die US-Patentschrift 5 311 114 beschreibt eine Technik, die ermöglicht, dass Daten im Vollduplexbetrieb in einem Ethernetknoten übertragen werden, wobei die Erfindung in den Ethernet-Sender/Empfänger-Einheiten und einer Datenübertragungs-Steuereinheit dieser Knoten realisiert ist. Die beschriebene Schaltung ermöglicht Vollduplex-Datenübertragungen, jedoch berücksichtigt diese Erfindung nicht eine andere mögliche Datenübertragungsart wie zum Beispiel Halbduplex; anders ausgedrückt, diese Lösung hängt von einer Vollduplex-Ethernet-Betriebsart ab.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Deshalb ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vollduplex-Datenübertragung zwischen einer Datenstation und einem Anschluss eines Vermittler-Konzentrators bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vollduplex-Datenstation bereitzustellen, die in der Lage ist, festzustellen, ob der Anschluss, an den sie angeschlossen ist, eine Vollduplex-Betriebsart unterstützt, und, wenn dem so ist, die Datenübertragung in einer Vollduplex-Betriebsart zu starten.
Es ist ebenso eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenstation bereitzustellen, die in der Halbduplex-(Token-)Betriebsart arbeitet, wenn der zwischen der Datenstation und dem Anschluss, an den die Datenstation angeschlossen ist, durchgeführte Test ergibt, dass der Anschluss ein Halbduplexanschluss ist. Die Datenstation kann feststellen, dass sie nicht mit einem Anschluss, sondern stattdessen mit einem Konzentrator mit gemeinsam genutzter Bandbreite verbunden ist, und diesem beitreten.
Die oben genannten und weitere Aufgaben werden gelöst, indem ein neues Protokoll definiert wird, das zwischen einer Datenstation und einem Vermittleranschluss, an den die Datenstation angeschlossen ist, auszuführen ist. Wenn das Ergebnis anzeigt, dass der Vermittleranschluss ein Duplexanschluss ist, tritt die Datenstation bei und arbeitet in Vollduplex-Betriebsart. Andernfalls könnte die Datenstation beitreten und in einer Halbduplex-(Token-)Betriebsart arbeiten.
Insbesondere erzeugt eine Datenstation, die einem Netzwerk beitreten möchte, einen Mediumzugangssteuerungs-(MAC-)Datenblock, der "Registrierungsanforderung" genannt wird, und überträgt diesen an den Anschluss des Konzentrators (Vermittler), an den die Datenstation angeschlossen ist. Hierbei handelt es sich um einen neuen Verwaltungsdatenblock mit neuen Teilvektorfeldern, die das angeforderte Protokoll (Vollduplex oder halbduplex) angeben.
Die Teilvektoren zeigen dem Anschluss an, dass die sendende Datenstation in einer Vollduplex-Betriebsart arbeiten möchte. Ein Anschluss, der die Registrierungsanforderung erkennt, antwortet mit einer positiven Registrierungsantwort, wenn der Anschluss die Vollduplex-Betriebsart unterstützen kann. Andernfalls antwortet der Anschluss mit einem negativen Registrierungsanforderungs-MAC-Datenblock.
Die Datenstation wartet dann auf den Antwortinitialisierungs-MAC-Datenblock. Wenn kein Registrierungsantwort-MAC-Datenblock empfangen wird, wiederholt die Datenstation die Anforderung bis zu N mal. Wenn kein Registrierungsantwort-MAC-Datenblock empfangen wird und wenn die Datenstation nur in der Vollduplex-Betriebsart arbeiten kann, tritt sie dem Netzwerk nicht bei. Wenn sie auch in einer Halbduplex-(Token)Betriebsart arbeiten kann, tritt sie dem Netzwerkbetrieb in der Halbduplex-Betriebsart bei.
Bei einem weiteren Merkmal der Erfindung werden Beitrittanforderungs- und Antwort-MAC-Datenblöcke zwischen dem Vermittlerschluss und der Datenstation ausgetauscht, bevor die Übertragung von Datenblöcken beginnt.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren in einem gemischten LAN mit durch zumindest einen LAN-Vermittler untereinander verbundenen Halbduplex-Datenstationen und Vollduplex-Datenstationen zur Feststellung, ob ein Vermittleranschluss, an den eine Vollduplex-Datenstation angeschlossen ist, eine bestimmte Betriebsart unterstützt, und zur Herstellung der bestimmten Betriebsart, wenn der Vermittleranschluss die Betriebsart unterstützt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
in der Vollduplex-Datenstation das Erzeugen eines Registrierungsanforderungs-MAC-Datenblocks mit Anforderungsteilfeldern, die eine Genehmigung anfordern, in der bestimmten Betriebsart zu arbeiten, und das Senden dieses Datenblocks an den Vermittleranschluss;
als Antwort auf den Registrierungsanforderungs-Datenblock das Erzeugen eines Registrierungsantwort-Datenblocks in dem Vermittleranschluss mit Antwortteilfeldern, die auf ausgewählte Werte eines Wertebereichs, die Betriebsdaten des Vermittleranschlusses entsprechen, gesetzt sind;
das Senden des Registrierungsantwort-Datenblocks an die Vollduplex-Datenstation;
das Empfangen des Registrierungsantwort-Datenblocks in der Vollduplex-Datenstation;
das Untersuchen des Zustands des Antwortteilfelds, und wenn Bits in dem Antwortteilfeld auf einen ersten Wert gesetzt sind, der eine Genehmigung zum Betrieb in der bestimmten Betriebsart anzeigt, die Einstellung der Vollduplex-Datenstation derart, dass sie in der bestimmten Betriebsart arbeitet, und wenn Bits in dem Antwortteilfeld auf einen zweiten Wert gesetzt sind, der die Verweigerung der Genehmigung anzeigt, die Deaktivierung der Vollduplex-Datenstation, wenn die Vollduplex-Datenstation nur in der bestimmten Betriebsart arbeiten kann.
Die Erfindung schlägt außerdem einen LAN-Vermittler zur Verwendung in einem gemischten LAN mit Vollduplex-Datenstationen und Halbduplex-Datenstationen vor, wobei der LAN-Vermittler Folgendes umfasst:
ein Gehäuse;
zumindest ein erstes in dem Gehäuse untergebrachtes Anschlussmittel zum Anschließen der Halbduplex-Datenstationen;
zumindest ein zweites in dem Gehäuse untergebrachtes Anschlussmittel zur Verbindung der Vollduplex-Datenstationen; und
ein vermittelndes Netzstruktur-Mittel zum Leiten von sich in dem Gehäuse befindlichen Datenpaketen, ein mit dem Vermittlungs-Netzstruktur-Mittel verbundenes Vermittlungssteuermittel zur Ausführung einer Rundsendefunktion und anderer Verwaltungsfunktionen, zumindest ein mit dem ersten Anschluss verbundenes Halbduplex-Anschlusskartenmittel zur Ausführung einer Halbduplexfunktion, darunter eines 802.5-Token-Ring-Protokolls, und zumindest ein mit der Vermittlungs-Netzstruktur und dem zweiten Anschluss verbundenes Vollduplex-Anschlusskartenmittel, wobei die zumindest eine Vollduplex-Anschlusskarte Funktionen einschließt, die bei Aktivierung einen Austausch von vorbestimmten MAC-Datenblöcken mit der Vollduplex-Datenstation verursachen, um die Datenstation darüber zu informieren, ob das Anschlusskartenmittel Daten in einer bestimmten Betriebsart übertragen kann.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile können unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren besser verstanden werden.
1 zeigt eine Netzwerkkonfiguration, die die Lehren der vorliegenden Erfindung verkörpert.
2 zeigt ein Blockschaltbild eines speziellen Bandbreiten-Konzentrators.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Datenstation.
4 zeigt eine konzeptionelle Darstellung einer Vollduplexverbindung, einschließlich Duplexprotokollgeneratoren in der Datenstation, die das Vollduplexmerkmal in dem Datenstationsadapter und dem Vermittleranschluss bereitstellen.
5 zeigt ein funktionelles Blockschaltbild des Adapters für den Vollduplex-Protokoll-Generator.
6 zeigt ein funktionelles Blockschaltbild des Vermittleranschlusses für den Vollduplex-Protokoll-Generator.
7A und 7B zeigen ein Ablaufdiagramm des Vollduplexprotokolls, wie es in der Datenstation ausgeführt wird.
8 ist das Ablaufdiagramm des Vollduplexprotokolls, das in dem Anschluss des Vermittlers ausgeführt wird.
9A bis 9D zeigen Datenblock-Formate der zwischen der Datenstation und dem Anschluss ausgetauschten Datenblöcke zur Herstellung des Vollduplexbetriebs.
10 zeigt ein Funktionsschaubild der Adaptersteuereinheit.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt eine Konfiguration eines gemischten lokalen Netzwerks (LAN) mit Halbduplex-Token-Ring-Datenstationen wie 10 und 12 und der Vollduplex-Datenstation 14. Nachfolgend in dieser Beschreibung wird halbduplex mit TKP abgekürzt. Gleichermaßen wird vollduplex mit TXI abgekürzt, was ÜBERTRAGE SOFORT bedeutet. Diese Abkürzungen sind konform mit den in der vorgeschlagenen IEEE 802.5 Standarderweiterung 802.5R für Token-Ring verwendeten Begriffen. Die Halbduplex-Datenstation 12 ist über eine Kabelinfrastruktur mit dem Anschlussmittel 16D eines dedizierten Bandbreiten-Konzentrators 18 verbunden. Der spezielle Bandbreiten-Konzentrator 18 (der später näher ausgeführt wird) enthält ein Vermittlungs-Netzstruktur-Mittel 20, das durch spezielle Übertragungsmedien mit jedem der Anschlussmittel 16A-16E verbunden ist. Ein weiteres der Anschlussmittel 16A ist durch eine Kabelinfrastruktur mit dem Anschlussmittel 22E eines speziellen Bandbreiten-Konzentrators 24 verbunden. Ein weiterer Anschluss 22D des speziellen Bandbreiten-Konzentrators 24 ist durch eine Kabelinfrastruktur mit dem Anschluss 24B eines gemeinsam genutzten Bandbreiten-Konzentrators 26 verbunden. Ein weiterer Anschluss 24A des gemeinsam genutzten Bandbreiten-Konzentrators 26 ist über eine Kabelinfrastruktur mit der Halbduplex-Datenstation 10 verbunden. Die Kabelinfrastruktur könnte eine für den Betrieb von Halbduplex-Datenstationen oder Vollduplex-Datenstationen vorverdrahtete Infrastruktur sein. Der gemeinsam genutzte Bandbreiten-Konzentrator 26 könnte ein herkömmlicher Konzentrator wie der IBM 8228 Konzentrator sein, der eine Vielzahl von Datenstationen zulässt, von denen lediglich eine als Halbduplex-Datenstation 10 gezeigt ist. Der Konzentrator kann auch durch ein Kabel mit anderen Konzentratoren (über Ring-In und Ring-Out) und/oder mit einem speziellen Bandbreiten-Konzentrator 24 und dem Token-Ring-LAN 28 zusammengeschaltet sein.
Noch immer unter Bezugnahme auf 1 teilt eine Datenstation in einem normalen Token-Ring-Betrieb (nachstehend als Halbduplexbetrieb festgelegt) ihre Bandbreite mit anderen Datenstationen unter Verwendung von Tokenweitergabeprotokollen wie dem IEEE 802.5 Standard für Token-Ring. Im Vollduplexbetrieb werden sämtliche Protokolle ausgesetzt, und es ist ein gleichzeitiges Senden und Empfangen von Datenblöcken möglich, wenn die Datenstation mit dem kompatiblen Vollduplex-Konzentrator oder einem Vermittleranschluss wie 16E verbunden ist. Für den Halbduplexbetrieb wird ein umlaufender Token benötigt, der in 1 als Token A in LAN 28 dargestellt ist. In dem speziellen Bandbreiten-Konzentrator 18 und 24 wird der Token durch das Anschlussmittel bereitgestellt. Folglich stellt das Anschlussmittel 16D des speziellen Bandbreiten-Konzentrators 18 der Halbduplex-Datenstation 12 den umlaufenden Token bereit. Der in dem Anschlussmittel 16D erzeugte Tokenpfad ist durch die gestrichelte gekrümmte Linie in dem Anschlussmittel 16D gezeigt. Gleichermaßen gibt die gestrichelte kurvenförmige Linie in dem Anschlussmittel 22D an, dass der Token von dem Anschlussmittel 22D bereitgestellt wird. Im Betrieb wird der Token B in dem Anschlussmittel 16D erzeugt und zirkuliert zwischen dem Anschlussmittel 16D und der Halbduplexstation 12. Gleichermaßen zirkuliert der Token A zwischen dem Anschlussmittel 22D des speziellen Bandbreiten-Konzentrators 24 zwischen jedem Anschluss des gemeinsam genutzten Bandbreiten-Konzentrators 26 und der Halbduplex-Datenstation 10. Natürlich könnten andere Halbduplex-Datenstationen (nicht gezeigt) mit anderen Anschlüssen des gemeinsam genutzten Bandbreiten-Konzentrators 26 verbunden sein. Der Tokenpfad in dem gemeinsam genutzten Bandbreiten-Konzentrator 26 ist durch gestrichelte Linien gezeigt. Für eine bidirektionale Datenübertragung im Vollduplexbetrieb zwischen der Vollduplex-Datenstation 14 und dem Vollduplex-Anschlussmittel 16E wird kein Token benötigt. Vor dieser Erfindung war das gemischte LAN nach 1 nicht möglich. Durch Bereitstellung der vorliegenden Erfindung (die nachfolgend ausführlich beschrieben wird) wird das LAN mit gemischter Konfiguration nach 1 möglich. Außerdem können Datenstationen in dem Netzwerk mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten.
2 zeigt ein Blockschaltbild eines speziellen Bandbreiten-Konzentrators (nachstehend als LAN-Switch bezeichnet). Der LAN-Vermittler ist universell und kann in dem Netzwerk als Ersatz für die speziellen Bandbreiten-Konzentratoren verwendet werden. Der LAN-Vermittler besteht aus einem Gehäuse 28, das die Bauelemente des LAN-Vermittlers aufnimmt und verkleidet. In dem Gehäuse ist ein Vermittlungs-Netzstruktur-Mittel 30 angebracht. Das Vermittlungs-Netzstruktur-Mittel 30 könnte ein Kreuzschienenverteiler oder ein TDM-Vermittler sein, der mehrere Pfade gleichzeitig zwischen seinem Eingang und seinem Ausgang bereitstellt. Derartige Vermittlungs-Netzstruktur sind nach dem Stand der Technik allgemein bekannt, und es werden keine näheren Einzelheiten über eine derartige wohl bekannte Einheit aufgeführt. Eine Vermittler-Steuereinheit (CTRL) 32 ist über bidirektionale Übertragungsmedien mit dem Vermittlungs-Netzstruktur-Mittel 30 verbunden. Die Vermittler-Steuereinheit könnte ein Mikrocomputer sein, der dem LAN-Vermittler Rundsendefunktionen und andere Verwaltungsfunktionen bereitstellt.
Eine Vielzahl von Anschlusskartenmittel 1, 2 ... N ist über einzelne bidirektionale Übertragungsmedien mit dem Vermittlungs-Netzstruktur-Mittel 30 verbunden. Gleichermaßen ist jedes der Anschlusskartenmittel auf seiner entsprechenden Ausgangsseite durch einzelne Übertragungsmedien mit einzelnen Datenstationen oder LAN-Segmenten (nicht gezeigt) verbunden. Jedes der Anschlusskartenmittel stellt den Einheiten oder LAN-Segmenten, die durch entsprechende Steckverbinder (nicht gezeigt) mit dem Anschlusskartenmittel verbunden sind, Verarbeitungsdienste bereit. In einer praktischen Ausführung sind die Steckverbinder in dem Gehäuse angebracht, und ihre Ausgänge sind verdrahtet oder anderweitig mit dem Anschlusskartenmittel verbunden.
Noch immer unter Bezugnahme auf 2 gibt es drei Arten von Anschlusskartenmittel – Halbduplex-Anschlusskartenmittel, Vollduplex-Anschlusskartenmittel und eins, das beide Verfahren unterstützt. Insbesondere sind in 2 das Anschlusskartenmittel 1 und das Anschlusskartenmittel 2 Halbuplex-Anschlusskartenmittel, während das Anschlusskartenmittel N ein Vollduplex-Anschlusskartenmittel ist. Wie oben erörtert, arbeitet das Halbduplex-Anschlusskartenmittel in der 802.5-Token-Ring-Betriebsart, bei der ein Token umlaufen muss, damit die angeschlossene Datenstation bzw. das Ringsegment funktioniert. In dem Vollduplex-Anschlusskartenmittel wird der Tokenumlauf ausgesetzt. Anders ausgedrückt, die Datenübertragung erfordert zwischen dem Anschlusskartenmittel und der angeschlossenen Datenstation im Vollduplexbetrieb keine Verwendung eines Token. Es sollte beachtet werden, dass bei dieser Erfindung jede beliebige Mischung aus dieser Kombination aus Halbduplex- Anschlusskartenmittel und Vollduplex-Anschlusskartenmittel erlaubt ist, obwohl in 2 drei Anschlusskartenmittel gezeigt sind, wobei eins ein Vollduplex-Anschlusskartenmittel und die anderen Halbduplex-Anschlusskartenmittel sind, und dass die Darstellung in 2 lediglich der Veranschaulichung dient und den Umfang der Erfindung nicht einschränkt.
Noch immer unter Bezugnahme auf 2 enthält das Halbduplex-Anschlusskartenmittel wie das Anschlusskartenmittel 1 und das Anschlusskartenmittel 2 einen nicht gezeigten Anschluss-Mikroprozessor, eine Token-Ring-Bitübertragungsschicht-(PHY-)Funktion und eine Token-Ring-MAC-Steuereinheit zur Ausführung der Funktionen, die von dem 802.5-IEEE-Standard für Token-Ring und Pufferung benötigt werden. Die Gesamtfunktion des Anschlusskartenmittels besteht in der Bereitstellung von Daten für die Ausgabeeinheiten gemäß dem Protokoll, das von der Einheit und/oder dem LAN-Segment, an das es angeschlossen ist, verwendet wird. Da alle Halbduplex-Anschlusskartenmittel auf dieselbe Weise funktionieren, soll die Beschreibung eines dieser Mittel alle abdecken. Nachfolgend wird das Vollduplex-Anschlusskartenmittel N beschrieben, das ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist. Es genügt, an diesem Punkt anzumerken, dass die Struktur des Vollduplex-Anschlusskartenmittels derart ist, dass es Daten mit einer Vollduplex-Datenstation in einer Vollduplex-Betriebsart austauscht. In der Vollduplex-Betriebsart sendet und empfängt das Anschlusskartenmittel Daten gleichzeitig. Gleichermaßen sendet und empfängt die Vollduplex-Datenstation wie die Vollduplex-Datenstation 14 (1) Daten gleichzeitig.
Unter Bezugnahme auf 3 ist dort ein funktionelles Blockschaltbild einer typischen Datenstation gezeigt. Die Datenstation könnte ein Datei-Server (file server), ein Personal Computer, ein Arbeitsplatzrechner (workstation) usw. sein. Funktionsbezogen enthält die Datenstation einen Systembus, an den die E/A-Einheiten 106, die Adapterkarte 108 und der Mikroprozessor 110 angeschlossen sind. Der Festwertspeicher (ROM) 112 und der Direktzugriffsspeicher (RAM) 114 sind mit dem Systembus verbunden. Die Adapterkarte 108 verbindet den Systembus mit einem Datenübertragungssystem. Daten werden durch die Adapterkarte 108 in den Mikroprozessor und aus dem Mikroprozessor an das Datenübertragungssystem gesendet. Zu der E/A-Einheit 106 gehören Tastaturen, Abtaster, Anzeigeeinheiten, Mäuse o.ä. Der Mikroprozessor 112 beinhaltet ein Betriebssystem, auf dem Einheitentreiber und Anwendungsprogramme ausgeführt werden. Das in 3 gezeigte und beschriebene Modell ist dem Fachmann bestens bekannt, und deshalb werden die Elemente und die Funktionsweisen nicht ausführlicher beschrieben. Es genügt, an diesem Punkt anzumerken, dass die neuartigen Merkmale der Erfindung (nachstehend beschrieben) in der Adapterkarte und in dem Mikroprozessor 110 angewendet werden.
Wenden wir uns nun der 1 zu, in der das Vollduplexmerkmal der vorliegenden Erfindung die Vollduplex-Datenstation 14 enthält, die durch eine Kabelinfrastruktur mit dem Anschlussmittel 16E verbunden ist. In 2 ist das Kartenanschlussmittel N innerhalb des Anschlussmittels 16E angebracht und über ein Datenübertragungssystem an eine Vollduplex-Datenstation angeschlossen. Unter Bezugnahme auf 4 enthält das Vollduplexmerkmal einen LAN-Adapter, der mit dem Systembus 104 (zum Beispiel einem PCI-Bus) verbunden ist, und ein Sende-/Empfangs-Medienpaar, das den Adapterchip 13 in dem LAN-Adapter mit dem Anschlusschip 15 in dem Anschlusskartenmittel verbindet. Der Ausgang des Anschlusschips 15 ist mit der Vermittlungs-Netzstruktur 30 verbunden. Wie nachfolgend erläutert wird, führt der Adapterchip 13 eine Vielzahl von Datenblock-Basis-Quittungsaustauschaktionen zwischen dem Anschlusschip durch, um festzustellen, ob der Anschlusschip Vollduplexbetrieb unterstützt.
5 zeigt ein Schaubild des in 4 gezeigten Adapterchips 13. Der Adapterchip 13 enthält ein Bitübertragungsschicht-Schnittstellenmittel 34, ein Systemschnittstellenmittel 36 und eine MAC-Steuereinheit 38, die über entsprechende Übertragungsmedien mit dem Systemschnittstellenmittel 36 und dem Bitübertragungsschicht-Schnittstellenmittel 34 verbunden ist. Eine Chip-Mikrosteuereinheit, die aus einer MAC-CPU und einer Token-Logik und einem Mikrocodespeicher besteht, ist mit der MAC-Steuereinheit 38 verbunden. Es sei bemerkt, dass die Token-Logik für den Vollduplexbetrieb nicht benötigt wird. Es sei bemerkt, dass die Mikrosteuereinheit optional ist und die nachstehend beschriebenen, von der Mikrosteuereinheit ausgeführten Funktionen auch von dem Prozessor in dem System, das durch den Adapter mit den Sende-/Empfangsmedien aus 4 verbunden ist, ausgeführt werden könnten. Eine derartige Ausführungsform ergäbe einen kostengünstigen Vollduplexadapter.
Noch immer unter Bezugnahme auf 5 führt das Bitübertragungsschicht-Schnittstellenmittel 34 von dem Chip benötigte, analoge Funktionen aus. Zu diesem Zweck führt es die Funktion aus, die zum Senden und Empfangen von Signalen von dem Medium, an das es angeschlossen ist, notwendig ist. Zur Durchführung dieser Funktionen enthält das Bitübertragungsschicht-Schnittstellenmittel Sende-/Empfangsgeräte, die Signalphasenregelkreise zum Extrahieren von Taktdatensignalen senden und empfangen, und eine ähnliche Einheit zur Ausführung von analogen Funktionen. Die MAC-Steuereinheit 38 führt die in dem IEEE-802.5-Standard für Token-Ring festgelegte Funktion zum Aufbauen eines Datenpakets derart aus, dass es mit einem Token-Ring-Datenblock konform ist. Zu diesem Zweck fügt die MAC-Steuereinheit bei Verarbeitung eines Sende-Datenblocks einen Anfangsbegrenzer (SD, Starting Delimiter), eine Zugangssteuerung (AC, Access Control), einen Endbegrenzer (ED, End Delimiter) und einen Datenblockstatus (FS, Frame Status) hinzu und berechnet den Wert der Blockprüfzeichenfolge (FCS, Frame Check Sequence), der zu sämtlichen übertragenen Datenblöcken hinzugefügt wird. Gleichermaßen ermittelt die MAC-Steuereinheit den SD, decodiert die Zieladresse (DA, Destination Address), überprüft die FCS und ermittelt das Endbegrenzerfeld in dem Datenblock. Optional baut die MAC-CPU MAC-Datenblöcke auf und überprüft diese, und sie kann den Token-Weitergabebetrieb mit der Token-Logik gemäß dem 802.5-Standard für Token-Ring unterstützen. Wie nachfolgend erläutert wird, wird das Ablaufdiagramm, das den Prozess beschreibt, den die MAC-CPU und die Token-Logik oder System-CPU zum Zweck des Vollduplex-Quittungsaustauschs anwenden, nachfolgend beschrieben.
6 zeigt ein Blockschaltbild des Vermittleranschlusschips. Der Vermittleranschlusschip enthält ein Bitübertragungsschicht-Schnittstellenmittel 40, das über entsprechende Übertragungsmedien mit einer MAC-Steuereinheit 42 verbunden ist. Die MAC-Steuereinheit 42 ist über entsprechende Übertragungsmedien mit dem Systemschnittstellenmittel 44 verbunden. Eine Vermittleranschluss-Steuereinheit, bestehend aus einer MAC-CPU und einer Token-Logik und einem Mikrocodespeicher, ist mit der MAC-Steuereinheit 42 verbunden. Wie auch bei dem vorher beschriebenen Adapterchip ist die Vermittleranschlusschip-Steuereinheit optional, da ihre Funktion auch von einer anderen Steuereinheit oder einem Mikroprozessor in dem LAN-Vermittler bereitgestellt werden könnte. Das Bitübertragungsschicht-Schnittstellenmittel 40 verbindet einen Vermittleranschlusschip mit einem Empfangs-(RX-) und Sende(TX-)Medium. Zu diesem Zweck enthält es eine Schaltung, die analoge Funktionen ausführt, zum Beispiel eine Taktrückgewinnung von vom Medium empfangenen Signalen und Zustandssignale zur Übertragung auf dem Medium. Die Mediumzugangssteuereinheit 42 führt die Funktion zum Senden und Empfangen von Daten gemäß dem in dem 802.5-Standard für Token-Ring definierten Protokoll aus. Folglich fügt die MAC-Steuereinheit 42 Sende-Datenblöcken den Anfangsbegrenzer (SD), die Zugangssteuerung (AC), den Endbegrenzer (ED) und den Datenblockstatus (FS) hinzu und berechnet die Blockprüfzeichenfolge (FCS). Für Empfangs-Datenblöcke ermittelt die Mediumzugangssteuereinheit 42 den Anfangsbegrenzer (SD), decodiert die Zieladresse (DA), überprüft die Blockprüfzeichenfolge (FCS) und ermittelt den Endbegrenzer (ED). Die MAC-CPU in der Vermittleranschluss-Steuereinheit baut MAC-Datenblöcke auf und überprüft diese und kann den Tokenweitergabebetrieb mit Token-Logik unterstützen.
Damit der Adapterchip 13 feststellen kann, ob der Vermittleranschlusschip 15 die Vollduplex- oder Halbduplex- Betriebsarten unterstützt, wird eine Quittungsaustauschroutine, die den Austausch von einmaligen und neuen MAC-Datenblöcken einschließt, zwischen dem Vermittleranschlusschip und dem Adapterchip durchgeführt. Vor der Beschreibung der Ablaufdiagramme, die Programme zur Umsetzung der Quittungsaustauschroutine zeigen, werden die neuen MAC-Datenblöcke beschrieben. Die neuen MAC-Datenblöcke sind der Registrierungs-(REG-)Anforderungs-(REQ-)MAC-Datenblock, der Registrierungs-(REG-)Antwort-(RESP-)MAC-Datenblock, der Beitritt-(INS-)Anforderungs-(REQ-)MAC-Datenblock und der Beitritt-(INS-)Antwort-(RESP-)MAC-Datenblock.
Die neuen Abkürzungen und Interpretationen für jedes der neuen Teilfelder sind untenstehend unterstrichen. Wenden wir uns nun 9A zu, in der das Datenblockformat für den REG-REQ-MAC-Datenblock gezeigt ist. Der Datenblock enthält die folgenden Felder:

SD: Anfangsbegrenzer (Start Delimiter)
AC: Zugangssteuerung (Access Control)
FC: Datenblocksteuerung (Frame Control) (die ersten beiden Bits sind bei dem MAC-Datenblock 00)
DA: Zieladresse (Destination Address)
SA: Quelladresse (Source Address)
LEN: Länge der Felder LEN, MV und SV
MV: Hauptvektor-Registrierungsanforderung (Major Vector Registration Request) (11hex)
SV1: Anforderungsart (OEh), 1=TKP, 2=TKI
SV2: Anzahl von unterstützten Adressen (21hex), 1 für IBM-Adapter
SV3: Phantomtreiber (OChex), 0=keiner, 1=Phantom, 3=Kabelfehlerprüfung
FCS: Blockprüfzeichenfolge (Frame Check Sequence)
ED: Endbegrenzer (End Delimiter)
FS: Datenblockstatus (Frame Status)

Das Datenblockformat ist konform mit dem durch den 802.5-Standard für Token-Ring definierten Standard-MAC-Datenblockformat. Die mit 46 und 48 gekennzeichneten Teile des Datenblocks sind Standard-Token-Ring-Darstellungen und Teilfelder. Deshalb werden diese Teilfelder nicht näher erörtert. Der restliche Teil des Datenblocks ist neu und wird beschrieben. Der Datenblock enthält ein Teilfeld Hauptvektor (MV, Major Vektor), in das ein den Datenblocktyp angebender Wert eingetragen ist. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist der MV-Wert 11hex. In ein Feld Teilvektor (SV1, Sub-Vektor) ist ein Anforderungsartcode eingetragen. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist der Anforderungsartcode auf OEhex gesetzt. Außerdem gibt ein Wert 1 in diesem Teilfeld an, dass die Datenstation einen Halbduplexdienst anfordert, und eine 2 gibt an, dass die Datenstation einen Vollduplexdienst anfordert. In der IEEE-802.5-Ausdrucksweise stellt TXI eine Vollduplexanforderung dar. In das Teilfeld Teilvektor SV2 ist ein Hexadezimalwert eingetragen, der die von dem Endgerät unterstützte Anzahl von Adressen angibt. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist der SV2-Vektor auf 21hex gesetzt. Der Teilvektor 3 (SV3) ist das Phantomtreiber-Teilvektorfeld. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist das Teilvektorfeld auf OChex gesetzt. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung tritt die Datenstation bei Einstellung auf 0 nicht mit Phantomtreiberstrom ein. Wenn die Einstellung 1 ist, tritt die Datenstation mit Phantomtreiberstrom ein, und wenn die Einstellung 3 ist, führt die Datenstation eine Kabelfehlerprüfung durch. Es sei bemerkt, dass der bevorzugte Wert in diesen Feldern optional ist und andere Werte verwendet werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem sei es bemerkt, dass die Felder SV2 und SV3 für die Registrierung nicht wichtig sind und in dem oben aufgeführten Datenblock weggelassen werden könnten.
9B zeigt das REG-RSP-Datenblockformat. Dieses Datenblockformat wird an dem Vermittleranschlusschip erzeugt und geht an den Adapterchip zurück, von dem ein REG-REQ-Datenblock empfangen wird. Das REG-RSP-Datenblockformat stimmt mit dem 802.5-Standard für Token-Ring-MAC-Datenblöcke überein. Die Abkürzungen und die Bedeutungen für die einzelnen Abkürzungen sind wie folgt:

SD: Anfangsbegrenzer (Start Delimiter)
AC: Zugangssteuerung (Access Control)
FC: Datenblocksteuerung (Frame Control) (die ersten beiden Bits sind bei dem MAC-Datenblock 00)
DA: Zieladresse (Destination Address)
LEN: Länge der Felder LEN, MV und SV
MV: Hauptvektor (Registrierungsantwort) (Major Vector (Registration Response)) (12hex)
SW1: Antwortcode (0Fhex), 0-Zugang verweigert, 1=TKP, 2=TXI FCS Blockprüfzeichenfolge
ED: Endbegrenzer (End Delimiter)
FS: Datenblockstatus (Frame Status)

Die Felder in dem Datenblock, die Standard-Token-Ring-Felder sind, werden nicht weiter beschrieben. Es werden lediglich die neuen Felder, die die Vollduplexdatenübertragung betreffen, beschrieben. Zu diesem Zweck sind die neuen Felder LEN, MV und SV1. Das Feld LEN ist das Längenfeld, das die Gesamtbytezahl in dem Längenfeld, dem MV-Feld und dem SV1-Feld angibt. Das MV-Feld ist ein Hauptvektorfeld, das den Datenblocktyp kennzeichnet. In der vorliegenden Erfindung ist das Hauptvektorfeld mit 12hex codiert. Wenn ein Adapterchip 13 12hex decodiert, wird der Adapter darüber informiert, dass der Datenblock eine Antwort auf einen Anforderungsregistrierungs-Datenblock ist. In das SV1-Feld ist ein Antwortcode eingetragen. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist der Antwortcode auf OFhex gesetzt. Wenn eine 0 in das Feld eingesetzt wird, gibt dies an, dass der Vollduplexanforderung der Zugang verweigert wird. Wenn das Feld auf 1 gesetzt ist, gibt dies an, dass die Datenstation in einer Halbuplexbetriebsart arbeiten kann, und wenn sich eine 2 in dem Feld befindet, gibt dies an, dass die Datenstation in Vollduplexbetriebsart arbeiten kann. Wie vorher dargelegt, sind diese Einstellungen optional, und es können andere Wert für die Darstellung der Antwort verwendet werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es sei bemerkt, dass der Quittungsaustausch zwischen dem Anschlusschip in dem Vermittleranschluss und dem Adapterchip durchgeführt wird, um festzustellen, ob ein Sende-Sofort-(TXI-)Betrieb möglich ist. Der Quittungsaustausch beruht auf dem Datenblock und findet vor allen anderen MAC-Protokollen statt (d.h. bevor ein Phantomtreiber aktiviert wird, und es wird kein Token benötigt). Zwischen dem Anschlusschip und dem Adapterchip werden zwei andere Datenblöcke ausgetauscht, bevor die Datenstation vollständig eingefügt wird (es ihr gestattet wird, Daten von dem Anschluss zu senden und zu empfangen).
9C zeigt einen der anderen Datenblöcke, der INS-REQ-Datenblock genannt wird. Das Format des INS-REQ-Datenblocks stimmt mit dem 802.5-MAC-Datenblockstandard für Token-Ring überein. Die Feldabkürzungen und vollständigen Interpretationen sind:

SD: Anfangsbegrenzer (Start Delimiter)
AC: Zugangssteuerung (Access Control)
FC: Datenblocksteuerung (Frame Control) (die ersten beiden Bits sind bei dem MAC-Datenblock 00)
DA: Zieladresse (Destination Address)
SA: Quelladresse (Source Address)
LEN: Länge der Felder LEN, MV und SV
MV: Hauptvektor-Beitrittanforderung (Major Vector Insert Request) (13hex)
FCS: Blockprüfzeichenfolge (Frame Check Sequence)
ED: Endbegrenzer (End Delimiter)
FS: Datenblockstatus (Frame Status)

Das neue Feld in dieser Nachricht ist das Feld MV Hauptvektor, das dem Anschlusschip anzeigt, dass die diesen Datenblock sendende Datenstation dem Netzwerk beitreten möchte. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hauptvektor MV auf 13hex gesetzt.
9D zeigt den INS-RSP-Datenblock, der als Antwort auf den INS_REQ-Datenblock zurückgegeben wird. Die Abkürzungen und Interpretationen für die einzelnen Abkürzung sind:

SD: Anfangsbegrenzer (Start Delimiter)
AC: Zugangssteuerung (Access Control)
FC: Datenblocksteuerung (Frame Control) (die ersten beiden Bits sind bei dem MAC-Datenblock 00)
DA: Zieladresse (Destination Address)
SA: Quelladresse (Source Address)
LEN: Länge der Felder LEN, MV und SV
MV: Hauptvektor-Beitrittantwort (Major Vector Insert Response) (14hex)
SV1: Antwortcode (0Dhex), 0 = Zugang gewährt (z.B. keine doppelte Adresse ermittelt)
FCS: Blockprüfzeichenfolge (Frame Check Sequence)
ED: Endbegrenzer (End Delimiter)
FS: Datenblockstatus (Frame Status)

Das Feld Hauptvektor MV gibt den Datenblocktyp an und ist in der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung auf 14hex gesetzt. In das Feld SV1 ist ein Antwortcode eingetragen, der in der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung auf 0Dhex gesetzt ist. Außerdem findet der Anschlusschip keine doppelte Adresse für die Datenstation, die den Beitrittanforderungs-Datenblock gesendet hat, wenn dieses Feld auf 0 gesetzt ist. Es sei bemerkt, dass der Vermittler, wenn der INS_REQ-Datenblock von dem Adapterchip einer Datenstation an den Anschlusschip eines Vermittleranschlusses übertragen wird, eine Überprüfung der Quelladresse durchführt, und wenn eine doppelte Adresse gefunden wird, wird es der Datenstation nicht gestattet, beizutreten oder mit dem Anschluss zu Daten auszutauschen. Wenn in dem LAN-Vermittler keine doppelte Adresse gefunden wird, wird der SV1-Vektor in dem INS-RSP-Datenblockformat auf 0 gesetzt, und der Datenstation wird es gestattet, dem Anschluss beizutreten. Es wird nun das Ablaufdiagramm für die Programme beschrieben, die in der Datenstation und dem Anschluss ausgeführt werden, damit die Datenstation feststellen kann, ob der Anschluss eine Vollduplex-Datenübertragung gestattet.
7A zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms, das in der Datenstation, die dem Netzwerk als Vollduplex-Datenstation beitreten möchte, ausgeführt wird. Das Programm startet in Block 50 und steigt in Block 52 hinab. In Block 52 werden alle 40 Millisekunden Leersignale auf der Verbindung, die die Datenstation mit dem Vermittleranschluss verbindet, gesendet. Das Programm steigt dann in Block 54 hinab, wo es einen Wiederholungszähler auf einen Wert wie zum Beispiel 5 setzt. Das Programm steigt dann in Block 56 hinab, wo es den Registrierungsanforderungs-MAC-Datenblock an den Vermittleranschluss sendet. Das Programm steigt dann in Block 58 hinab, wo es den Wiederholungszähler dekrementiert und um 40 Millisekunden verzögert wird, und steigt dann in den Entscheidungsblock 60 hinab. In dem Entscheidungsblock 60 testet das Programm, ob ein MAC-Datenblock "Empfange-positive-Anforderungsantwort" empfangen wurde. Wenn die Antwort nein ist, tritt das Programm in den Entscheidungsblock 61 ein, wo es testet, ob ein negativer REQ_RSP-MAC-Datenblock empfangen wird. Wenn die Antwort nein ist, steigt das Programm in den Entscheidungsblock 62 hinab, wo es den Wiederholungszähler auf einen Wert von 0 überprüft. Wenn der Wert ungleich 0 ist, führt das Programm eine Schleife zu Block 56 aus, wo die vorher formulierten Schritte durchgeführt werden. Wenn die Antwort nein ist (Block 61), steigt das Programm in Block 64 hinab, wo es kennzeichnet, dass der Versuch, dem Netzwerk in Vollduplex-Betriebsart beizutreten, fehlschlägt.
Noch immer unter Bezugnahme auf Block 62 tritt das Programm, wenn der Wiederholungswert 0 ist, in Block 64 ein und kennzeichnet, dass der Versuch, in Vollduplex-(TXI-)Betriebsartregistrierung einzutreten, fehlgeschlagen ist. Wenn die Datenstation halbduplex-(TKP-)fähig ist, versucht sie, dem Netzwerk als Halbduplex-Datenstation beizutreten, Block 66.
Unter Bezugnahme auf Block 60 steigt das Programm in Block 68, 7B, hinab, wenn der Anforderungsantwort-MAC-Datenblock mit einem positiven Wert empfangen wird. In Block 68 führt die Datenstation einen TXI (Vollduplex-Anschluss-(Lobe-)Test) aus und steigt in den Entscheidungsblock 70 hinab. Bei erfolgreichem Test in dem Entscheidungsblock 70 steigt das Programm in den Funktionsblock 72 hinab. Wenn der Test nicht erfolgreich war, steigt das Programm von dem Entscheidungsblock 70 in Block 74 hinab. In Block 74 kennzeichnet das Programm, dass der Versuch, dem Netzwerk als Duplex-Datenstation beizutreten, fehlgeschlagen ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf Block 72 sendet das Programm bei erfolgreichem Anschluss-(Lobe-)Test den INS-REQ-MAC-Datenblock an den Anschluss. Das Programm steigt dann in den Entscheidungsblock 76 hinab, wo es darauf wartet, den INS-RSP-MAC-Datenblock zu empfangen. Wenn der Datenblock nicht empfangen wird, tritt das Programm in eine Schleife ein. Wenn der Datenblock empfangen wird, steigt das Programm in den Entscheidungsblock 78 hinab. In dem Entscheidungsblock 78 überprüft das Programm den INS-RSP-MAC-Datenblock, und wenn dieser positiv ist, steigt das Programm in Block 80 hinab, wo es den Vollduplexbetrieb aufnimmt. Wenn der INS-RSP in Block 78 negativ war, tritt das Programm in Block 74 ein und kennzeichnet, dass der Versuch, der Datenstation als Duplex-Datenstation beizutreten, fehlschlägt.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm des Programms, das in dem Vermittleranschluss ausgeführt wird, um der Datenstation mitzuteilen, ob der Anschluss Duplexbetrieb unterstützt. Der Prozess startet mit Eintritt in Block 82 und steigt in den Entscheidungsblock 84 hinab. In dem Entscheidungsblock 84 empfängt das Programm einen REG-REQ-MAC-Datenblock. Wenn es den Datenblock nicht empfängt, tritt es in eine Schleife ein, bis es einen empfängt, und steigt dann in Block 86 hinab. In Block 86 sendet das Programm, wenn der REG-REQ-MAC-Datenblock nicht akzeptiert wird, einen negativen REG-RSP-MAC-Datenblock (Block 88) an den Sender und führt eine Schleife zurück zu Block 84 aus.
Wenn der REG-REQ von der Datenstation akzeptiert wird (Block 86), steigt das Programm in Block 90 hinab. In Block 90 sendet das Programm einen positiven REG-RSP an den Anforderer und steigt in den Entscheidungsblock 92 hinab. In Block 92 empfängt das Programm den Beitritt-(INS-)REQ-MAC-Datenblock. Es führt eine Schleife aus, bis der INS-REQ-MAC-Datenblock empfangen wird, und dann steigt das Programm in den Entscheidungsblock 94 hinab. In dem Entscheidungsblock 94 wird ein Test durchgeführt, um festzustellen, ob ein Duplikat der Adresse des Anforderers bereits in dem Vermittler vorhanden ist. Wenn die Adresse nicht als Duplikat vorliegt, tritt das Programm in Block 96 ein, wo es einen positiven INS-RSP an den Anforderer sendet, und es tritt in Block 98 ein, wo der Vermittleranschluss den Vollduplex-(TXI-)Betrieb aufnimmt. Wenn in Block 94 eine doppelte Adresse gefunden wird, steigt das Programm in Block 100 hinab, wo es einen negativen INS-RSP an den Anforderer sendet, und tritt in Block 102 ein. In Block 102 kennzeichnet das Programm, dass die Vollduplexübertragung fehlschlägt. Hiermit ist die Beschreibung der entsprechenden Programme abgeschlossen.
10 zeigt ein funktionelles Blockschaltbild der Adaptersteuereinheit. Es wird nun Bezug auf 5 genommen, dort verbindet die Adaptersteuereinheit das Systemschnittstellenmittel 36 mit dem Bitübertragungsschicht-Schnittstellenmittel 34. Die Adaptersteuereinheit besteht aus MAC-CPU und Datenblockspeichermittel 104, Datenblocksendemittel 106, CRC (zyklische Redundanzprüfung) 108, CRC 114, Datenblockempfangsmittel 112 und Token-Logikmittel 110. Die Steuersignalleitung 116 überträgt entweder ein Halbduplex-Steuersignal oder ein Vollduplex-Steuersignal. Das Halbduplexsteuersignal auf der Steuersignalleitung 116 aktiviert die Halbduplex-MAC-Funktionen in der CPU und aktiviert die Token-Logik in dem Token-Logikmittel 110. Gleichermaßen wird das Token-Funktionsvermögen des Adapters unterbunden und die Datenübertragung zwischen dem Adapter und dem Vermittleranschluss ist vollduplex, wenn das Steuersignal auf der Steuersignalleitung 116 das Vollduplexsignal ist. Die Programme, die in der MAC-CPU ausgeführt würden, wurden bereits beschrieben und werden hier nicht wiederholt.
Es folgt nun eine Beschreibung der Quittungsaustauschroutine zwischen der Vollduplex-Datenstation und einem Vermittleranschluss.
Im Betrieb erzeugt eine Datenstation, die Daten mit dem Vermittleranschluss, an den sie angeschlossen ist, in Vollduplex-Betriebsart austauschen möchte, einen REG-REQ-MAC-Datenblock und sendet diesen an den Anschluss. Der REG-REQ-MAC-Datenblock enthält ein Hauptvektorfeld, in das ein Code eingetragen ist, das die Art des Datenblocks angibt, ein Feld Teilvektor 1, in das ein Code eingetragen ist, der anzeigt, ob die Datenstation den Eintritt als Vollduplex-Datenstation oder als Halbduplex-Datenstation anfordert, ein Teilfeld Teilvektor 2, in das ein Wert eingetragen ist, der die von dem Endgerät unterstützte Anzahl von Adressen angibt, und ein Feld Teilvektor 3, in das Phantomtreiberinformationen eingetragen sind. Die Phantomtreiberinformationen sind in der Literatur zum Beispiel in Bezug auf den 802.5-Standard für Token-Ring gut dokumentiert und werden hier nicht beschrieben.
Bei Empfang des REG-REQ-MAC-Datenblocks erzeugt der Vermittleranschluss einen REG-RSP-MAC-Datenblock als Antwort auf den empfangenen Datenblock. Der REG-RSP-MAC-Datenblock enthält ein Teilvektorfeld, in das ein Code eingetragen ist, der anzeigt, ob der Zugang verweigert wird oder ob der Vollduplexbetrieb oder der Halbduplexbetrieb gewährt wird. Bei Empfang des REQ_REP deaktiviert sich die anfordernde Datenstation auf Grund eines negativen REG_RSP selbst, bzw. bei Empfang einer positiven Antwort fährt sie mit dem Prozess des Betriebs in Vollduplex- oder Halbduplex-Betriebsart fort und erzeugt einen INS-RSP-MAC-Datenblock und sendet diesen an den Vermittleranschluss. Der INS-RSP-MAC-Datenblock enthält einen MV (Hauptvektor, Major Vector), der die Datenblockart kennzeichnet. Der Anschluss erzeugt dann einen INS-RSP-MAC-Datenblock, einschließlich eines SV1-Felds, in das ein Code eingetragen ist, der bei Einstellung auf einen Zustand anzeigt, dass an dem Vermittler keine doppelte Adresse angeschlossen ist, und bei einem anderen Code anzeigt, dass eine doppelte Adresse gefunden wurde und der Datenstation der Eintritt verweigert wird. Wenn keine doppelte Adresse gefunden wird, tritt die Datenstation in das Netzwerk ein und tauscht danach Daten als Vollduplex- oder Halbduplex-Datenstation aus.
Dem Anwender dieser Erfindung werden mehrere Vorteile geboten. Die Vorteile sind unter anderem:

1. Ermöglichen eines Vollduplexbetriebs in einer wie in 1 gezeigten gemischten Topologie.
2 .Ermöglichen der Gestaltung von kostengünstigen Vollduplexstationen.
3. Ermöglichen der Gestaltung von kostengünstigen Vollduplexanschlüssen.
4. Ermöglichen der Realisierung von Multiprotokollanschlüssen, um neue und alte (d.h. alt = ausschließlich halbduplex) Adapter zu unterstützen.
5. Ermöglichen der Realisierung von universellen Adaptern, die an klassische LANs (d.h. Halbduplex-LANs) oder spezielle LANs angeschlossen werden und die optimale Betriebsart bestimmen können (d.h. in Vollduplexbetrieb zu arbeiten, wenn möglich).
6. Ermöglichen der Verwaltungssteuerung von Datenstationen, die Zugang zu dem Netzwerk anfordern (d.h., der Zugang kann über einen negativen REQ_RSP-MAC-Datenblock verweigert werden).
7. Automatische Zugangsprotokoll-Datenstation verringert die Kenntnis des Anwenders bezüglich des LAN-Betriebs.

Es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung außer in Vermittlern auch in anderen Arten von Datenübertragungseinheiten wie Netzverbindern (bridges) o.ä. verwendet werden soll. Außerdem soll die Erfindung auch in Anschluss-zu-Anschluss- (port-to-port) Konfiguration verwendet werden. In 1 könnte die Erfindung zum Beispiel in Anschluss 22E und Anschluss 16A verwendet werden.
Auch wenn eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung beschrieben und offenbart wurde, sollte es dem Fachmann klar sein, dass die spezifische offenbarte Ausführungsform verändert werden kann, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Hiermit ist die ausführliche Beschreibung dieser Erfindung abgeschlossen.

Claims

Verfahren zum Herstellen und Aufrechterhalten einer Betriebsart zwischen einer Datenstation (12, 14) und einem Anschluss in einem Vermittlungs-Konzentrator (18), an den die Datenstation angeschlossen ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: das Erzeugen und Senden (56) an den Anschluss in dem Vermittlungs-Konzentrator eines Steuerdatenblocks mit Anforderungsteilfeldern für die Anforderung der Registrierung in einem Medium, wobei der Steuerdatenblock die Erlaubnis zum Betrieb in einer ausgewählten Betriebsart anfordert; das Empfangen in der Datenstation eines Registrierungs-(REG-)Antwort-Datenblocks mit Antwortteilfeldern, in die vorbestimmte Datenblockart-Antwortcodes eingetragen sind; das Untersuchen der Antwortteilfelder in dem Registrierungs-Antwort-Datenblock zum Ermitteln der Einstellwerte der vorbestimmten Datenblockart-Antwortcodes; wenn die vorbestimmten Datenblockart-Antwortcodes auf einen ersten Wert gesetzt sind (60), der die Erlaubnis des Betriebs in der ausgewählten Betriebsart anzeigt, das Betreiben der Datenstation in der ausgewählten Betriebsart hieraufhin, und wenn die vorbestimmten Art-Antwortcodes auf einen zweiten Wert gesetzt sind, der das Verweigern der Erlaubnis anzeigt, die Deaktivierung der Datenstation, wenn die Datenstation ausschließlich in der ausgewählten Betriebsart arbeiten kann (60).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die ausgewählte Betriebsart Halbduplex einschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die ausgewählte Betriebsart Vollduplex einschließt.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Registrierungs-Antwort-Datenblock ein MAC-Datenblock ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Registrierungs-Anforderungs-Datenblock einen MAC-Datenblock enthält, der ein Teilfeld Hauptvektor MV, in das ein Code eingetragen ist, der die Datenblockart angibt, ein erstes Teilfeld Teilvektor SV1, in das einer aus einer Vielzahl von Codes eingetragen ist, der eine Anforderungsart darstellt, ein zweites Teilfeld Teilvektor SV2, in das ein Code eingetragen ist, der die Anzahl von unterstützten Adressen darstellt, ein drittes Teilfeld Teilvektor SV3, in das ein Code eingetragen ist, das das Phantomtreiberstromvermögen darstellt, und ein Teilfeld Länge LEN enthält, in das ein Wert eingetragen ist, der die Anzahl von Bits in den Teilfeldern LEN, MV, SV1, SV2 und SV3 angibt.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Registrierungs-Antwort-MAC-Datenblock ein Teilfeld Hauptvektor MV zum Kennzeichnen der Datenblockart und ein Teilfeld Teilvektor SV1 zum Eintragen von Antwortcodes enthält.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Datenstation der Eintritt in Vollduplex-Betriebsart verweigert wird, wenn der Teilvektor SV1 auf Ohex gesetzt ist; es der Datenstation gestattet wird, in Vollduplex-Betriebsart zu arbeiten, wenn der Teilvektor SV1 auf Ihex gesetzt ist, und es der Datenstation gestattet wird, in Halbduplex-(Token-)Betriebsart zu arbeiten, wenn der Teilvektor SV1 auf 2hex gesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner den Schritt beinhaltet, dass die Datenstation in der Halbduplex(Token-)Betriebsart betrieben wird, wenn die Datenstation in einer Halbduplex- (Token-)Betriebsart arbeiten kann und die vorbestimmten Antwort-Datenblockart-Codes auf einen dritten Wert gesetzt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 8, das ferner die Schritte des Erzeugens eines Beitritt-(INS-)Anforderungs-(REQ-)MAC-Datenblocks, der ein Teilfeld Beitritthauptvektor MV enthält, das die Erlaubnis zum Beitreten zu dem Anschluss anfordert, und des Sendens dieses Datenblocks von der Datenstation an den Anschluss in dem Verteiler-Konzentrator beinhaltet; das Empfangen eines INS-Antwort-(RSP-)MAC-Datenblocks mit einem Teilfeld INS MV und einem Feld Teilvektor SV1 in der Datenstation; und das Untersuchen der Teilfelder INS MV und SV1 und das Beitreten der Datenstation zu dem Anschluss, wenn das Teilfeld Teilvektor SV1 auf einen vorbestimmten Wert gesetzt ist.
Datenstation zum Anschließen an den Anschluss eines LAN-Vermittlers, wobei die Datenstation Folgendes umfasst: ein erstes Mittel in der Datenstation zum Erzeugen eines Steuerdatenblocks mit Anforderungsteilfeldern für die Anforderung der Registrierung in einem Medium (MAC), wobei der Datenblock die Erlaubnis zum Betreiben in einer bestimmten Betriebsart anfordert; ein zweites Mittel, das mit dem ersten Mittel gekoppelt ist, zum Senden des Registrierungs-Anforderungs-(MAC-)Datenblocks an den Anschluss; ein drittes Mittel zum Empfangen eines Registrierungs-Antwort-(MAC-)Datenblocks mit Antwort-Teilfeldern, die vorbestimmte Datenblockart-Antwortcodes enthalten; ein viertes Mittel, das mit dem dritten Mittel gekoppelt ist, zum Analysieren der vorbestimmten Datenblockart-Antwortcodes und zum Erzeugen eines ersten Steuersignals, wenn die vorbestimmten Datenblockart-Antwortcodes auf einen ersten Wert gesetzt sind, der die Erlaubnis zum Betreiben in der bestimmten Betriebsart angibt, und eines zweiten Steuersignals, wenn die vorbestimmten Datenblockart-Antwortcodes auf einen zweiten Wert gesetzt sind, der die Verweigerung der Erlaubnis angibt; und ein fünftes Mittel, das auf jedes der Steuersignale so reagiert, dass es die Datenstation in die erlaubte Betriebsart versetzt.
Datenstation nach Anspruch 10, die ferner das vierte Mittel zum Erzeugen eines dritten Steuersignals enthält, wenn die vorbestimmten Datenblockart-Antwortcodes auf einen dritten Wert gesetzt sind, der die Erlaubnis zum Betrieb in einer alternativen Betriebsart angibt.
Datenstation nach Anspruch 10, bei der die bestimmte Betriebsart Vollduplex einschließt.
Datenstation nach Anspruch 10, bei der die bestimmte Betriebsart Halbduplex einschließt.