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Die
vorliegende Erfindung betrifft Netzwerksysteme, wie z.B. Netzwerk-Repeater
oder Einheiten, die zwei oder mehr WEE 802.3-konforme Repeater aufweisen,
welche jeweils mit unterschiedlichen Datenraten arbeiten, und Verfahren
zum Betreiben der Netzwerksysteme. Das Prinzip des Überwachens
der Link-Integrität
und des Einstellens der Arbeitsgeschwindigkeit zum Minimieren der
Fehlerrate ist auch auf andere Netzwerksysteme anwendbar, einschließlich (jedoch
nicht beschränkt
auf): Brücken,
Router, Netzwerk-Interfaces und Schalter.
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Netzwerk-Repeater
werden typischerweise zur Verbindung zwischen Netzwerk-Knotenpunkten
verwendet, beispielsweise Netzwerkstationen, die als Datenstationseinrichtungen
(DTE) auf unterschiedlichen Netzwerkmedien dienen. Repeater bieten
den Vorteil der Vergrößerung der
physischen Distanz zwischen Netzwerk-Knotenpunkten durch Empfangen
eines Datenpakets von einem Netzwerkmedium, Aufbereiten des physischen
Signals und Ausgeben des Datenpakets an ein zweites Netzwerkmedium.
Der Repeater kann ferner Trägerrichtungs-
und -kollisionssignale weiterleiten, die auf effektive Weise die
Kollisionsdomäne
eines Mediums auf das zweite Medium erweitern.
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Repeater,
die Netzwerk-Knotenpunkte auf unterschiedlichen Netzwerkmedien miteinander
verbinden, sind bis jetzt nur zum Verbinden von Netzwerken, die
mit der gleichen Übertragungsrate
arbeiten, vorgesehen. Ein Problem bei schnelleren Netzwerken, beispielsweise
100 Mb/s-WEE 802.3-Netzwerken, ist die Identifikation eines Link
mit einem schlechten Integritäts-Level
zwischen dem Netzwerk-Repeater und einem entfernten Netzwerk-Knotenpunkt
an einem der Netzwerk-Repeater-Ports. Insbesondere besteht Bedarf
an dem Auffinden von Links zwischen einem Repeater-Port und einem
Netzwerk-Knotenpunkt, die nicht spezifikationsgemäß funktionieren,
beispielsweise aufgrund einer schlechten Kabelverbindung oder eines
schlechten Kabelzustands, einer defekten Netzwerk-Interface-Vorrichtung
an dem entfernten Knotenpunkt etc.
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Ein
Vorschlag zur Handhabung eines Link-Fehlers ist die Anwendung von
Netzwerk-Management-Ressourcen, beispielsweise eine Fern-Management-Funktion (d.h. Netzwerk-Manager)
zum Überwachen
und Steuern von Operationen des Repeater und der Netzwerk-Knotenpunkte.
Beispielsweise kann bei einer Fern-Management-Technik ein Management-Protokoll
zum Übertragen
von Management-Informationen zwischen dem Repeater und dem Netzwerk-Manager verwendet
werden. Eine solche Anordnung stützt
sich jedoch notwendigerweise auf eine Management-Funktion und ist
somit in einem nicht gemanagten Netzwerk nicht anwendbar. Ferner
macht es das Überwachen
von Links durch einen zentralisierten Netzwerk-Manager erforderlich,
dass jede zu managende Einheit eine Funktion zur Handhabung des
Management-Protokolls
(einen Agenten) aufweist, was zu einer Erhöhung der Komplexität und der
Verarbeitungs-Anforderungen der gemanagten Einheit, z.B. eines Repeater,
führt.
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Es
besteht Bedarf an einer Anordnung zum Verbinden von Netzwerk-Knotenpunkten
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten unter Verwendung eines Repeater,
wobei die Link-Integrität
zwischen einem Repeater und den Netzwerk-Knotenpunkten zuverlässig überwacht
werden kann, ohne dass ein Netzwerk-Manager erforderlich ist.
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Es
besteht ferner Bedarf an einer Anordnung in einem Netzwerk mit einem
Repeater zum Überwachen des
Link-Status von Hochgeschwindigkeits-Daten-Links und zum automatischen Umschalten
eines ausgewählten
Hochgeschwindigkeits-Daten-Link auf eine langsamere Datenrate anhand
der Detektion eines marginalen oder inakzeptablen Link-Status auf
dem ausgewählten
Hochgeschwindigkeits-Daten-Link.
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Diese
und andere Erfordernisse werden mit bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, wie sie nachstehend beschrieben ist,
realisiert, wobei ein Netzwerk-Repeater in Kommunikation mit einem
Fern-Netzwerk-Knotenpunkt
bei einer entsprechenden Datenrate jedes Repeater-Port-Link überwacht. Der
Netzwerk-Repeater überwacht
kontinuierlich jedes Link durch Zählen einer detektieren Anzahl
von Symbolfehlern und Feststellen der Integrität der Links anhand der detektierten
Anzahl von Symbolfehlern relativ zu einem vorgeschriebenen Schwellenwert.
Der Netzwerk-Repeater kann bei Detektieren eines Link mit schlechter
Integrität,
wie anhand des vorgeschriebenen Schwellenwerts gemessen, das Link
durch Senken der Datenrate auf dem Netzwerkmedium selektiv neu zu
konfigurieren, um ein zuverlässigeres
Link mit einer reduzierten Anzahl von Symbolfehlern zu erzeugen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren in einem
Netzwerksystem das Herstellen eines Link mit einem entfernten Netzwerk-Knotenpunkt
mit einer vorgeschriebenen Datenrate über ein Netzwerkmedium, das
kontinuierliche Überwachen
der Integrität
des Link durch Zählen
einer detektierten Anzahl von Symbolfehlern und das Feststellen
der Integrität
des Link anhand einer detektierten Anzahl von Symbolfehlern relativ
zu einem vorgeschriebenen Schwellenwert. Das Überwachen des Link durch Zählen einer
detektierten Anzahl von Symbolfehlern ermöglicht es dem Netzwerk-Repeater,
die Link-Integrität
jedes Netzwerk-Repeater-Port auf relativ einfache Weise festzustellen,
ohne dass eine externe Management-Funktion, wie z.B. ein Netzwerk-Manager,
erforderlich ist. Ferner ermöglicht
es das Überwachen
des Link durch Zählen
der detektierten Anzahl von Symbolfehlern dem Netzwerk-Repeater,
die Integrität
des Link mit minimaler Komplexität
festzustellen, wobei die Verarbeitungslasten, die normalerweise
bei der Netzwerküberwachung anfallen,
minimiert werden.
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Dieser
Aspekt umfasst das selektive Reduzieren der Datenrate auf dem Netzwerkmedium
auf eine reduzierte Datenrate in Reaktion auf die Anzahl von Symbolfehlern,
die einen vorgeschriebenen Schwellenwert übersteigt. Somit kann der Netzwerk-Repeater
bei Feststellung, dass die Anzahl von Symbolfehlern den vorgeschriebenen
Schwellenwert übersteigt,
die Datenrate auf dem identifizierten Link reduzieren, um ein zuverlässigeres
Link zu erzeugen, bei dem eine reduzierte Anzahl von Symbolfehlern
relativ zu dem Link mit der höheren
Datenrate auftritt.
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Ein
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Netzwerk-Repeater
mit mehreren Repeater-Ports zum Senden und Empfangen von Datenpaketen
zwischen entfernten Netzwerk-Knotenpunkten über jeweilige Netzwerkmedien.
Der Netzwerk-Repeater weist einen ersten Repeater-Kern zum Senden
und Empfangen von Datenpaketen zwischen einer ersten Gruppe von
Repeater-Ports entsprechend einer ersten Datenrate auf. Der Netzwerk-Repeater
weist ferner einen zweiten Repeater-Kern zum Senden und Empfangen von
Datenpaketen zwischen einer zweiten Gruppe von Repeater-Ports entsprechend
einer zweiten Datenrate auf, welche langsamer ist als die erste
Datenrate. Eine Auto-Negotiation-Einheit ist zum Auswählen der
ersten und der zweiten Datenrate zum Herstellen von Links zwischen
den Repeater-Ports und den jeweiligen entfernten Netzwerk-Knotenpunkten über die
jeweiligen Netzwerkmedien vorgesehen. Ein Symbolfehler-Detektor
ist zum Detektieren einer Anzahl von Symbolfehlern relativ zu einem
vorgeschriebenen Zeitintervall auf mindestens einem der Links, das
mit der ersten Datenrate arbeitet, vorgesehen. Der Repeater weist
ferner einen Controller zum selektiven Umschalten des mindestens
einen Link von der ersten Datenrate auf die zweite Datenrate anhand
der Anzahl von Symbolfehlern, die einen vorgeschriebenen Schwellenwert
erreicht, auf. Der Symbolfehler-Detektor kann die Anzahl von Symbolfehlern
auf mindestens einem Link detektieren, wodurch ein kontinuierliches Überwachen
jedes Link ermöglicht
wird, ohne dass eine externe Management-Funktion erforderlich ist. Ferner ermöglicht es
der Controller, dass das Link auf eine niedrigere Geschwindigkeit
reduziert wird, wenn eine größere Anzahl
von Symbolfehlern detektiert wird, wodurch das Erfordernis einer
externen Management-Funktion zum Überwachen der Link-Integrität oder Ausführen komplexerer
Routinen zum Beseitigen der Bedingungen der schlechten Link-Integrität eliminiert
wird.
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Weitere
Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindung werden teilweise in
der nachstehenden Beschreibung dargestellt und werden für Fachleute
auf dem Sachgebiet teilweise anhand des Folgenden oder bei Durchführung der
Erfindung offensichtlich. Die Vorteile der Erfindung sind durch
die Gegenstände
der beiliegenden Patentansprüche
und Kombinationen daraus realisierbar und erreichbar.
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US 4,710,925 betrifft ein
Testsignal in einem Faxgerät.
In dem Patent ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der mehrere Übertragungsraten
in absteigender Raten-Folge in einem Vor-Übertragungsschritt getestet werden,
um eine angemessene Übertragungsrate
zu bestimmen. Jede Rate wird durch Zählen der Anzahl von Fehlern
getestet, die bei der Übertragung
eines Trainingsignals auftreten.
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In
WO 97/29573 ist ein automatischer Geschwindigkeits-Umschalt-Repeater
beschrieben. Der Repeater bestimmt die angemessene Link-Geschwindigkeit
unter Anwendung eines Auto-Negotiation-Programms, das die Steuerung
des Kabels übernimmt,
wenn eine Verbindung mit einer Netzwerkvorrichtung erstellt wird, und
die geeignete Übertragungstechnik
zur Anwendung bei dieser Netzwerkvorrichtung vor Übergabe
der Steuerung des Link an die geeignete Repeater-Logik.
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In
EP 0 334 510 ist ein Fiber
Distributed Data Interface- (FDDI-) Bitfehlerraten-Tester beschrieben,
bei dem die Qualität
von physischen Links in einem FDDI-Token-Ring-Netzwerk kontinuierlich überwacht
wird, um schlechte Links zu identifizieren und zu isolieren.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen Elemente
mit den gleichen Bezugszeichen immer gleiche Elemente repräsentieren.
Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild eines Netzwerk-Repeater gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Ablaufdiagramm eines in dem Netzwerk-Repeater ablaufenden Verfahrens
zum Steuern von Übertragungen
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild eines Netzwerk-Repeater 10 zum Übertragen
von Datenpaketen zwischen entfernten Netzwerk-Knotenpunkten 12 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Repeater 10 ist ein vollintegrierter
Mehrfach-Port-Repeater, der sowohl mit 10 Mb/s als auch mit 100
Mb/s arbeiten kann. Insbesondere weist der Repeater 10 vier
Repeater-Ports 14 auf,
die gemäß dem IEEE
802.3-Protokoll Datenpakete zu den bzw. von den entfernten Netzwerk-Knotenpunkten 12 senden
und empfangen. Jeder Repeater-Port 14 stellt ein Link mit
dem entsprechenden Netzwerk-Knotenpunkt 12 mit einer vorgeschriebenen
Datenrate (z.B. 10 Mb/s oder 100 Mb/s) über ein Netzwerkmedium 16,
beispielsweise ein nicht abgeschirmtes Twisted-Pair- (UTP-) Kabel
der Kategorie 3 oder ein UTP-Kabel der Kategorie 5,
her. Wie nachstehend beschrieben, konfiguriert jeder Repeater-Port 14 automatisch
auf die Geschwindigkeit der entfernten Netzwerk-Knotenpunkte 12 unter
Anwendung von Auto-Negotiation-Protokollen. Wie auf dem Sachgebiet
bekannt, spezifiziert das 10-BASE-T-Protokoll das Übertragen
von Ethernet- (IEEE
802.3-) Datenpaketen bei 10 Mb/s über eine UTP-Verdrahtung mit
zwei Twisted-Pairs, wobei die maximale Kabelsegment-Distanz 100
Meter von dem Knotenpunkt 12 zu dem Repeater 10 beträgt. Der
100 BASE-TX-Standard spezifiziert die Übertragung von Ethernet- (IEEE
802.3-) Datenpaketen bei 100 Mb/s über zwei Paare der UTP-Verdrahtung
der Kategorie 5, wobei die maximale Kabelsegment-Distanz
100 Meter von dem Knotenpunkt 12 zu dem Repeater 10 beträgt.
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Wie
nachstehend beschrieben, weist der Repeater 10 ferner eine
10 Mb/s-Backplane 18 und
eine 100 Mb/s-Backplane 20 auf, durch die der Repeater 10 mit
anderen im wesentlichen gleichen Repeatern verbunden werden kann,
wodurch auf effektive Weise ein großer Port-Count-Repeater gebildet
wird.
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Der
Repeater 10 weist ferner einen 10 Mb/s-Repeater-Kern 22 und
einen 100 Mb/s-Repeater-Kern 24 auf. Die Repeater-Kerne 22 und 24 sind
zum Senden und Empfangen von Datenpaketen entsprechend den jeweiligen
Datenraten zwischen ausgewählten
Repeater-Ports vorgesehen. Insbesondere weist der Repeater 10 ein
Port-Umschalt- und Lenk-Interface 26 zum selektiven Verbinden
jedes Netzwerk-Ports 14 mit einem der Repeater-Kerne 22 oder 24 auf
der Basis der entsprechenden Link-Geschwindigkeit des Repeater-Ports 14 auf.
Wenn beispielsweise der Repeater-Port 14a zum Senden und
Empfangen von Datenpaketen über
das Medium 16a mit der Link-Geschwindigkeit von 10 Mb/s
vorgesehen ist, schließt
das Port-Umschalt- und Lenk-Interface 26 den Repeater-Port 14a an
den Repeater-Kern 22 an. Ähnlich schließt, wenn
der Repeater-Port 14b zum Senden und Empfangen von Datenpaketen
auf dem Medium 16b mit der Link-Geschwindigkeit von 100
Mb/s vorgesehen ist, das Port-Umschalt- und Lenk-Interface 26 den
Repeater-Port 14b an den 100 Mb/s-Repeater-Kern 24 an.
Das Port-Umschalt- und Lenk-Interface 26 kann in Form mehrerer
Multiplexer implementiert sein, die jeden Port 14 je nach
für den
entsprechenden Repeater-Port 14 festgelegter Link-Geschwindigkeit
selektiv mit dem entsprechenden Repeater-Kern 22 oder 24 verbinden.
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Die
Repeater-Kerne 22 und 24 sind als Zustandsmaschinen
zum Arbeiten gemäß IEEE 802.3
Abschnitt 9 bzw. Abschnitt 27 implementiert. Insbesondere
ist die 10 Mb/s-Repeater-Zustandsmaschine 22 derart konfiguriert,
dass sämtliche
in der 10 Mb/s-Kollisionsdomäne
innerhalb des Repeater 10 oder über einen mit der Backplane 18 gekoppelten
Expansionsbus arbeitenden Repeater-Ports 14 einen Einzel-Repeater
bilden, der IEEE 802.3 Abschnitt 9 entspricht. Wenn ein
mit der 10 Mb/s-Repeater-Zustandsmaschine 22 gekoppelter Einzel-Port 14 den
Start eines gültigen
Pakets detektiert, sendet der Repeater-Kern 22 das an sämtlichen
anderen mit dem Kern 22 verbundenen Ports empfangene Paket
weiter, sofern keine Kollision detektiert wird. Der Repeater-Kern 22 liefert
ferner das Paket an den mit der Backplane 18 gekoppelten
10 Mb/s-Expansionsbus, um Ausführungen
mit mehreren Repeatern 10 zu vereinfachen. Beim Weiterleiten
eines Pakets gewährleistet der
Repeater-Kern 22 anhand
eines Takts innerhalb des Repeaters 10, dass die ausgehenden
Pakete den IEEE 802.3-Anforderungen hinsichtlich Signalamplitude,
Symmetrie und Jitter entsprechen. Ferner gewährleistet der Repeater-Kern 22,
dass die Präambel
vor dem Start des Frame-Delimiter (SFD) mindestens 56 Bits aufweist.
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Der
Repeater-Kern 22 detektiert ferner Kollisionsbedingungen
an sämtlichen
mit dem Repeater-Kern 22 verbundenen Ports und spricht
auf diese an, wie in IEEE 802.3, Abschnitt 9, spezifiziert,
einschließlich
Kollisionsbedingungen, die über
die Backplane 18 detektiert werden.
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Weitere
anerkannte Funktionen werden von dem Repeater-Kern 22 ausgeführt, um
einen zuverlässigen
Transfer von Daten in der 10 Mb/s-Kollisionsdomäne zu gewährleisten, beispielsweise Fragment-Erweiterung
und Auto-Partition/Erkennung.
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Der
100 Mb/s-Repeater-Kern 22 ist als Zustandsmaschine implementiert,
die derart konfiguriert ist, dass sämtlich Ports, die in der 100
Mb/s-Kollisionsdomäne
in dem Repeater 10 oder über die 100 Mb/s-Backplane 20 arbeiten,
einen Einzel-Repeater bilden, der IEEE 802.3u Abschnitt 27 entspricht.
Insbesondere wenn ein mit der 100 Mb/s-Repeater-Zustandsmaschine 24 gekoppelter
Einzel-Port 14 den Start eines gültigen Pakets detektiert, überträgt der Repeater-Kern 24 das
an sämtlichen
anderen verbundenen Ports empfangene Paket, sofern keine Kollision
detektiert wird. Die repetierten Daten werden ferner zum Übertragen
an weitere mit der Backplane 20 verbundene Repeater an
die Backplane 20 geliefert. Wie oben beschrieben, gewährleistet
der 100 Mb/s-Repeater-Kern 24, dass die ausgehenden Pakete
an einem Übertragungs-Port
den IEEE 802.3u- (Abschnitt 24, 25 und 27)
Anforderungen hinsichtlich Signalamplitude, Symmetrie und Jitter
entsprechen. Das übertragene
Signal wird ferner von einem internen Takt erneut zeitgesteuert.
Weitere anerkannte Funktionen werden von dem Repeater-Kern 24 ausgeführt, um
einen zuverlässigen
Transfer von Daten in der 100 Mb/s-Kollisionsdomäne zu gewährleisten.
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Der
Repeater 10 weist ferner eine Auto-Negotiation-Einheit 30,
eine Management-Steuerlogik 32 und einen Link-Controller 34 auf.
Die Auto-Negotiation-Einheit 30 führt ein
Auto-Negotiation durch, wie in IEEE 802.3 Abschnitt 28 definiert.
Die Auto-Negotiation-Einheit 30 verwendet ein Auto-Negotiation-Protokoll zum Herstellen
eines Link zwischen jedem Repeater-Port 14 in dem entsprechenden
Knotenpunkt 12 entsprechend einer ausgewählten Datenrate
auf der Basis des Leistungsvermögens
des entsprechenden Knotenpunkts 12. Wenn beispielsweise
der entfernte Knotenpunkt 12a in der Lage ist, eine Übertragung
bei 100 Mb/s durchzuführen,
stellt die Auto-Negotiation-Einheit 30 das Link zwischen
dem Repeater-Port 14a und dem entfernten Netzwerk-Knotenpunkt 12a bei
einer Datenrate von 100 Mb/s (100 BASE-TX) her. Wenn jedoch der
entfernte Knotenpunkt 12a nicht in der Lage ist, Datenpakete
bei 100 Mb/s zu senden und zu empfangen, stellt die Auto-Negotiation-Einheit 30 das
Link zwischen dem Repeater-Port 14a und dem entfernten
Knotenpunkt 12a über
das Netzwerkmedium 16a bei 10 Mb/s (10 BASE-T) her. Insbesondere
verwendet die Auto-Negotiation-Einheit 30 einen Burst von
Link-Impulsen, die
als Fast Link Pulses (FLPs) bezeichnet werden, welche zwischen 55
Mikrosekunden und 100 140 Mikrosekunden voneinander beabstandet
sind, um von einem Standard-10 BASE-T-Empfänger ignoriert zu werden. Der
FLP-Burst enthält
Informationen über
das Leistungsvermögen
der Übertragungsvorrichtung,
d.h. den Repeater-Port 14. Der entfernte Netzwerk- Knotenpunkt 12,
der in der Lage ist, mit 100 Mb/s zu senden und zu empfangen, dekodiert
den FLP-Burst, um sich über
das Leistungsvermögen
der Übertragungsvorrichtung 14 zu
informieren.
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Der
Repeater 10 weist ferner die Management-Steuerlogik 32 auf,
die ein Interface zu einem Prozessor 40 bildet, der als
Netzwerk-Management-Agent fungiert. Die Management-Steuerlogik 32 ermöglicht es dem
Netzwerk-Manager 40, indirekt auf die Steuerregister in
dem Netzwerk-Repeater 10 zuzugreifen, welcher gemäß IEEE 802.3u
Abschnitt 22 konfiguriert ist.
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Der
Link-Controller 34 ist zum selektiven Umschalten der hergestellten
Links zwischen den Repeater-Ports 14 und den entfernten
Netzwerk-Knotenpunkten 12 auf der Basis einer detektierten
Reduzierung der Link-Integrität
von der 100 Mb/s-Datenrate auf die 10 Mb/s-Datenrate vorgesehen.
Insbesondere ist der Link-Controller 34 zum Detektieren
und Korrigieren einer übermäßig hohen
Fehlerrate in den 100 Mb/s-Links vorgesehen, die beispielsweise
aufgrund einer fehlerhafter Verkablung oder eines fehlerhaften Systems
auftritt. Die Integrität
jedes 100 Mb/s-Link wird durch Durchführen einer Integritäts-Prüfung der
Hochgeschwindigkeits-Links an jedem 100 Mb/s-Link festgestellt.
Insbesondere weist jeder Repeater-Port 14 einen 10 Mb/s-Transceiver 42 mit
einer physischen Schicht, einen 100 Mb/s-Transceiver 44 mit
einer physischen Schicht plus einen Symbolfehler-Detektor 46,
einen Zähler 48 und
einen Timer 54 auf. Der Symbolfehler-Detektor 46 ist
zum Detektieren einer Anzahl von Symbolfehlern an dem entsprechenden
Link vorgesehen, wenn der Repeater-Port 14 den bei der
100 Mb/s-Datenrate gemäß den Symboldefinitionen
aus Tabelle 1 arbeitenden 100 Mb/s-Transceiver 44 verwendet.
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TABELLE
1: Symboldefinitionen
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Der
Zähler 48 kann
zum Inkrementieren oder Dekrementieren (je nach Ausführungsform)
eines Zählerwerts
in Reaktion auf die detektierten Symbolfehler von PHY 44 vorgesehen
sein. Wie nachstehend beschrieben, überwacht der Link-Controller
das Link durch Zählen
der detektierten Anzahl von Symbolfeh lern für jeden Port 14 und
stellt die Integrität
des Links anhand der detektierten Anzahl von Symbolfehlern relativ
zu einem vorgeschriebenen Schwellenwert fest. Wenn die detektierte
Anzahl von Symbolfehlern den vorgeschriebenen Schwellenwert relativ
zu einem vorgeschriebenen Zeitintervall erreicht, reduziert der
Link-Controller 34 selektiv die Datenrate auf dem entsprechenden
Netzwerkmedium 16 auf die reduzierte Datenrate von 10 Mb/s durch
Unterbrechen des Link und Durchführen
einer Auto-Negotiation durch Ankündigen,
dass der entsprechende Repeater-Port 14 nur in der Lage
ist, eine 10 Mb/s-Operation durchzuführen. Daher wird ein zweites Link
mit der Datenrate von 10 Mb/s hergestellt, wodurch die Wahrscheinlichkeit
des Auftreten von Symbolfehlern reduziert wird.
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Gemäß 1 weist
der Link-Controller 34 eine Tabelle 50 und eine Selektor-Schaltung 52 auf.
In der Tabelle 50 sind mehrere verfügbare Schwellenwerte gespeichert,
und die Selektor-Schaltung 52 wählt einen der verfügbaren Schwellenwerte
als den vorgeschriebenen Schwellenwert entsprechend einer inakzeptablen Symbolfehler-Rate
anhand eines Selektionssignals von der Management-Steuerlogik 32 oder
anderweitig, wodurch es möglich
wird, dass ein Schwellenwert in einem System ohne Management ausgewählt wird.
Somit kann der Repeater 10 anfangs mit mehreren in der
Tabelle 50 gespeicherten Schwellenwerten programmiert werden und
kann ein Konfigurationsregister ebenfalls zum Auswählen eines
der Schwellenwerte sowie zum ausgewählten Freigeben der Downshift-Operation
auf einer pro-Port-Basis programmiert werden.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Steuern der Übertragung
durch Überwachen
der Link-Integrität
und selektives Reduzieren der Datenübertragungsrate an einem Repeater-Port 14 mit
einem Link mit einer detektierten Anzahl von Symbolfehlern, die
einen vorgeschriebenen Schwellenwert erreicht. 2 zeigt
nur den Prozess für
einen Port. Bei einem Mehrfach-Port-Repeater, wie dem in 1 gezeigten,
weist jeder Port seine eigenen Prozesse auf, und sämtliche
Prozesse laufen gleichzeitig ab.
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Der
Prozess für
einen Port beginnt bei Schritt 59, wenn bestimmte Registerbits
derart gesetzt sind, dass sie ankündigen, dass dieser Port (z.B.
Port 14a) in der Lage ist, eine 100 Mb/s-Operation durchzuführen.
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Bei
Schritt 60 wird der Fehlerzähler 48 auf einen
von der Selekt-Schaltung 52 festgelegten Schwellenwert
voreingestellt. Der Timer 54 ist auf einen Wert eingestellt,
der zu dem gewünschten
Abtast-Intervall führt. Das
Auto-Negotiation wird dann gemäß den Vorschriften
von IEEE 802.3u gestartet.
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Bei
Schritt 61 wird festgestellt, ob mit 100 Mb/s ein erfolgreiches
Link hergestellt worden ist. Wenn ja, werden Prozesse 72 und 64 gleichzeitig
gestartet, wenn nein, wird das Link in Schritt 62 auf 10
Mb/s gesetzt und versucht der Port, ein Link bei dieser Geschwindigkeit
herzustellen. Wenn er bei der Herstellung eines Link bei 10 Mb/s
sofort erfolgreich ist, geht er zu Schritt 63 über, bei
dem er das Link kontinuierlich auf eine Statusveränderung
hin überwacht.
Wenn kein Link detektiert wird, geht er ebenfalls zu Schritt 63 über, in
dem er eine Überwachung
auf Anzeichen dafür,
dass ein Link hergestellt worden ist, durchführt. In beiden Fällen bewirkt eine
Statusveränderung
(von einem guten Link bei 10 Mb/s zu keinem Link oder von keinem
Link zu einem hergestellten Link) eine Rückkehr zu Schritt 59.
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Schritte 64, 72, 74 und 76 erläutern die
unterschiedlichen Aspekte eines Prozesses. Der Intervall-Timer 54 zählt mit
einer konstanten Rate abwärts,
bis er 0 erreicht. Gleichzeitig überwacht
der Fehlermonitor 46 kontinuierlich den Symboleingabestrom
und dekrementiert den Zähler 48 einmal
bei jedem detektierten Symbolfehler. Gleichzeitig mit diesem Prozess
wird der Link-Status getestet, wie in Schritt 74 gezeigt,
und zwar entsprechend den gleichen Vorschriften wie bei Schritt 63.
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Wenn
der Timer 54 0 erreicht (Schritt 76), wird der
Wert des Fehlerzählers 48 geprüft, wie
in Schritt 78 gezeigt. Wenn der Wert des Zählers größer als
Null ist, betrachtet das System (z.B. der Link-Controller 34)
die Fehlerrate als akzeptabel. Es geht zu Schritt 80 über, in
dem der Zähler
und der Timer zurückgesetzt
werden und der Überwachungszyklus
durch Rückkehr
zu den Schritten 72 und 64 erneut begonnen wird.
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Wenn
der Wert des Fehlerzählers
auf 0 gefallen ist, zeigt dies an, dass eine inakzeptable Anzahl
von Fehlern in dem Abtast-Intervall aufgetreten ist. Das System
geht zu Schritt 82 über,
wenn die Registerbits, auf die in Schritt 59 Bezug genommen
wird, zurückgesetzt
werden, um anzukündigen,
dass dieser Port nur in der Lage ist, eine 10 Mb/s-Operation durchzuführen.
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Das
System geht dann zu Schritt 62 über und versucht, im 10 Mb/s-Modus
zu arbeiten.
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Gemäß der offenbarten
Ausführungsform
können
100 Mb/s-Daten-Links leicht überwacht
werden, um festzustellen, ob die Link-Integrität nicht gemäß den erforderlichen Spezifikationen
funktioniert, beispielsweise aufgrund eines defekten Kabels oder
einer schlecht funktionierenden Hardware-Schaltung etc.. Mit der
offenbarten Anordnung wird das Erfordernis eines entfernten Netzwerk-Managers 40 zum
kontinuierlichen Überwachen
des Link-Status für
jeden Netzwerk-Port eliminiert. Ferner führt der Link-Controller bei
Detektierung, dass die Symbolfehler-Rate einen vorgeschriebenen
Schwellenwert erreicht, auf effektive Weise ein Downshift des entsprechenden
Repeater-Port durch Unterbrechen des Link und Herstellen eines neuen
Link bei der reduzierten Datenrate durch.
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Obwohl
bei der offenbarten Anordnung einen Einzel-Link-Controller 34 beschrieben
ist, der für
jeden der Repeater-Ports 14 vorgesehen ist, kann der Link-Controller 34 alternativ
in jedem Repeater-Port 14 implementiert sein, so dass jeder
Repeater-Port 14 in der Lage ist, sein eigenes Link anhand
detektierter Symbolfehler-Raten selbständig zu überwachen und zu steuern. Alternativ
können
die Symbolfehler-Detektoren, Zähler
und Timer mit dem Link- Controller 34 zentral
angeordnet sein, um eine zentralisiertere Architektur zu bilden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit den derzeit praktikabelsten
und am stärksten bevorzugten
Ausführungsformen
beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung
nicht auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente
Anordnungen abdeckt, die in den Umfang der beiliegenden Patentansprüche fallen.
