KR100420708B1 - 토큰링 네트워크에서 사용되는 멀티포트 랜 스위치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부착된 집신기를 통해 부착 장치들 간의 직접 통신을 가능하게 하고 토큰 링 네트워크에 진입할 수 있게 하는 멀티포트 LAN 스위치를 제공한다. 멀티포트 LAN 스위치의 각 포트는 제1 변환기, 제2 변환기, 스위치 시스템을 구비한다. 제1 변환기는 포트의 제1 접속에 접속된 제1 권선을 포함한다. 제2 변환기는 포트의 제2 접속에 접속된 제1 권선을 포함한다. 스위칭 시스템은 포트에 전송되는 모드 신호의 함수에 따라 포트 모드 혹은 어댑터 모드 사이를 스위치한다. 어댑터 모드에서는 스위칭 시스템이 제1 변환기의 제2 권선을 포트 내의 송신 회로로 접속시키고, 제2 변환기의 제2 권선은 포트 내의 수신 회로로 접속시킨다. 포트 모드에서는 스위칭 시스템이 제1 변환기의 제2 권선을 포트 내의 수신 회로로 접속시키고, 제2 변환기의 제2 권선을 포트 내의 송신 회로로 접속시킨다. 또한, 멀티포트 LAN 스위치의 각 포트는 제1 스위치를 통해 포트의 제1 접속에 접속되기도 하고 제1 접속에서 떨어지기도 하는 DC 전압원을 포함한다. 또한 각 포트는 제1 위치에 있을 때에는 포트의 제2 접속을 DC 복귀 회로에 접속시키고, 제2 위치에 있을 때에는 포트의 제2 접속을 제1 접속에 접속시키는 제2 스위치를 포함한다.
Description
디지털 데이터 전송 시스템에 있어서, 이진 형태의 클럭 데이터 복합 신호는 와이어(wires)나 광섬유 케이블(fiber optic cables)과 같은 매체를 통해 전송선 상의 전송기(transmitter)에서 전송선 상의 수신기(receiver)로 전송된다. 데이터 전송 시스템 내의 전송기와 수신기는 각각 한 개의 컴퓨터일 수도 있고, 각각 컴퓨터들로 이루어진 LAN으로 구성될 수도 있다. 하나의 LAN 내의 개개의 컴퓨터 혹은 스테이션은 LAN 내의 다른 스테이션들에 정보를 보낼 수도 있고, 다른 스테이션들로부터 정보를 받을 수도 있다. 이들 스테이션은 LAN 내의 다른 스테이션과 통신하기 원할 때에는 LAN에 진입하고, 통신이 끝나면 LAN으로부터 단절한다.
일반적인 LAN 토폴로지(topology)의 하나로 "토큰 링(token-ring)" 네트워크가 있다. 토큰 링은 네트워크에 접속된 장치들을 상호접속하는 데 사용된다. 토큰 링 네트워크는 링과 유사한 원형내의 스테이션 간에 일방향적(unidirectional)인 데이터 전송이 이루어지도록 한다. 링 토폴로지에서는 개인용 컴퓨터와 같은 특정한 접속 장치와 연관된 노드에서부터 링 내의 또다른 노드로 토큰들이 전달된다. 데이터를 전송할 준비가 된 노드는 토큰을 획득(capture)한 다음, 전송을 위해 데이터를 진입시킨다(insert). 어떤 노드나 스테이션이 수신한 정보의 목적지가 그 네트워크 상에서 더 가야 있는 다른 스테이션일 경우, 정보를 수신한 스테이션은 그 정보를 LAN을 통하여 다음에 인접한 스테이션으로 전달하며, 그 정보가 최종 목적지에 도달할 때까지 같은 식으로 반복한다. 토큰 링의 노드에 액세스하려는 장치 또는 컴퓨터 스테이션은 어댑터(adapter)를 갖게 되며, 어댑터는 물리적으로 토큰 링에 접속된다. 이 접속 장치는 토큰 링에 접속하기 위해 표준 프로토콜을 따르는 프로시쥬어를 수행해야 한다.
토큰 링 제품(product)의 한 형태는 4 Mbps와 16 Mbps의 두 가지 데이터 전송 속도를 갖는다. 두 전송 속도 모두 자주 사용되며, 사용자가 액세스하려는 두 네트워크에서 4 Mbps의 데이터 전송 속도가 한 네트워크에서 사용되면, 16 Mbps의 데이터 전송 속도는 다른 네트워크에서 사용된다.
많은 LAN들이 집신기, 즉 멀티 스테이션 접속 유닛으로도 알려진 허브(hub)를 사용하여 다수의 스테이션들을 하나의 네트워크 노드에 접속한다. 이러한 멀티 스테이션 액세스 유닛은 각각의 스테이션을 로브(lobe)라고 하는 4 선(wire) 케이블을 따라 개별적으로 접속한다. 다수 개의 로브는 집신기로부터 개개의 스테이션으로 뻗어나와, 별 모양의 구조를 이룬다. 물리적으로, 각각의 스테이션은 로브를 통하여 집신기에 개별적으로 접속되고, 로브를 통해 액세스하려는 네트워크 노드에 접근한다. 특정한 집신기에 접속된 모든 스테이션들은 같은 네트워크 속도, 이를테면 4 Mbps로 동작한다. 집신기가 토큰 링 네트워크에 접속되면, 네트워크의 논리적 설정(configuration)에 따라 집신기에 접속된 각각의 스테이션은 링 내에 있는 각각의 노드에 놓이게 된다. 집신기는 토큰 링 내의 접속된 장치들을 개별적으로 접속하거나, 자신이 다른 집신기에 접속되어 모든 집신기에 접속된 장치들로 이루어진 더 큰 토큰 링을 형성한다. 지능적인 집신기란 프로세서로 통제하는 스위칭 전자기기(processor controlled switching electronics)를 포함하여 네트워크 접근을 통제하는 집신기를 말한다.
일반적으로 집신기는 다중 스테이션 액세스 유닛, 즉 MAU(Multi-Station Access Unit)이라 지칭된다. 이러한 시스템은 IEEE 802.5 사양(specification)에서 제공되어 있는데, 여기서는 이러한 시스템을 "Trunk Coupling Unit"이라 부르고 있다. 두 개의 트위스티드 페어 와이어(twisted pair wire)로 이루어진 개개의 로브들은 네트워크 어댑터나 다른 통신 장치를 집신기의 포트에 접속시킨다. 단일의 로브들이 동일한 다른 로브들과 결합하여 완전한 집신기를 형성할 수도 있다. 집신기 내의 로브 수는 다를 수 있으나, 가장 많이 이용되는 설정은 8 개의 로브를 사용하는데, 이는 주로 토큰 링 커넥터가 이같은 물리적인 크기를 가질 때 표준 장비(equipment) 랙(rack)에 잘 맞기 때문이다.
네트워크에 접속된 각각의 컴퓨터는 케이블을 통해 집신기의 각각의 로브 포트로 접속되고, 컴퓨터는 팬텀 드라이브(phantom drive)를 이용하여 케이블을 통해 진입/통과(insertion/bypass) 메카니즘을 제어한다. 이 DC 전압은 컴퓨터가 전송하는 데이터의 통로에서는 인식되지 않으며(transparent) 따라서 "phantom"이라고 부른다. 이 전압은 집신기의 로브 포트 안에서 링 내의 컴퓨터의 직렬 진입(serial insertion)에 영향을 주는데 사용된다. 팬텀 드라이브가 정지하면 컴퓨터를 통과시키는 반진입 동작(de-insertion action)을 초래하고, 결국 그 컴퓨터를 루프 상태(wrapped)로 만든다.
네트워크에 접속된 컴퓨터는 네트워크 어댑터 카드를 포함하며, 이 네트워크 어댑터 카드는 하나의 로브를 통해 MAU에 접속되고 토큰 링 네트워크에서 진입하고 통신할 때 모두 필요하다. 기존의 토큰 링 어댑터에서는 테이터가 오렌지색/흑색 쌍의 와이어로 전송되어 매체 인터페이스 케이블(medium interface cable) 상의 적색/녹색 쌍의 와이어로 수신되어야 했다. 토큰 링 어댑터들은 IBM 8228과 같은 MAU에 직접 접속되어, MAU가 오렌지색/흑색 쌍의 와이어 상에서 데이터를 수신하고 적색/녹색 쌍의 와이어로 전송하도록 한다. 팬텀 드라이브 전류는 토큰 링 어댑터에 의해 오렌지색/흑색 쌍의 와이어에 인가되어 토큰 링 내로의 진입을 가능하게 한다. 팬텀 드라이브 전류는 오류 와이어링을 탐색하는 것과 토큰 링 내로 컴퓨터를 직렬로 접속하도록 MAU 내의 릴레이를 작동하게 하는 두 가지 기능을 한다. 따라서, 규약에 의해 어댑터는 팬텀 드라이브를 방출하고, MAU는 팬텀 드라이브를 흡입한다.
상기 토큰링 네트워크에서는 모든 네트워크 어댑터들이 다른 모든 네트워크 어댑터와 통신 가능하지만, 집신기를 통해 토큰 링 네트워크 상에서 통신해야만 했다. 따라서, LAN 내에서 서로 인접한 두 개의 컴퓨터가 통신하기 위해서는 네트워크가 가진 제한된 대역을 사용해야 하며, 그러한 대역은 네트워크에 접속된 모든 어댑터들과 공동으로 사용하는 것이다. 두 개의 네트워크 어댑터 간의 직접적인 접속을 막는 두 가지 문제가 있다. 첫째로, 상기에 기술한 IEEE 802.5 표준을 따르는 두 개의 네트워크 어댑터들을 직접 접속하면 두 어댑터의 전송 트위스티드 페어(오렌지색/흑색 쌍)도 직접 접속되고, 수신 와이어(적색/녹색 트위스티드 페어)도 직접 접속되어 두 네트워크 어댑터 간의 통신은 불가능해 진다. 둘째로, 현재 사용가능한 네트워크 어댑터들은 팬텀 드라이브를 흡입할 수가 없고, 오로지 팬텀 드라이브를 방출하는 기능만을 한다. 팬텀 드라이브를 흡입할 수 있는 기능이 없으면, 통신을 하려는 어댑터가 팬텀 드라이브를 수신 어댑터에 방출하게 되는데, 수신 어댑터는 팬텀 드라이브를 흡입할 수가 없다. 따라서 팬텀 드라이브를 방출한 어댑터는 "와이어 오류(wire fault)" 상태를 감지하게 된다. 와이어 오류가 감지되면, 어댑터는 자동적으로 데이터 전송을 멈춘다.
본 발명은 전반적으로 보다 개선된 데이타 통신 네트워크 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 개선된 LAN(local area network) 스위치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 네트워크 어댑터(network adpator)와 네트워크 집신기(network concentrator)간, 하나의 네트워크 어댑터와 다른 네트워크 어댑터 간, 혹은 하나의 네트워크 집신기와 다른 네트워크 집신기 간의 통신 링크를 제공하는 멀티포트 LAN 스위치(multi-port LAN switch)에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 첨부된 청구항들에 기술되어 있다. 하지만 발명 그 자체 및 바람직한 실시예는 도면과 함께 이하의 보다 자세한 기술을 참조하면 보다 명백해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 데이터 통신과 네트워킹 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 멀티포트 LAN 스위치가 어댑터 모드에 있을 때 하나의 포트를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 멀티포트 LAN 스위치가 포트 모드에 있을 때 하나의 포트를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 LAN 스위치가 포트 모드에 있을 때 한 포트에 접속된 표준 어댑터를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 LAN 스위치의 한 포트가 표준 MAU와의 접속을 위해 포트 모드에 있을 때를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 제1 LAN 스위치는 어댑터 모드에 있고, 제 2 스위치는 포트 모드에 있을 때의 개념적인 블럭도이다.
도 7은 부착된 장치 형태를 자동으로 탐지하고 본 발명의 멀티포트 LAN 스위치를 거기에 맞도록 배열하는 본 발명에 따른 바람직한 방법의 흐름도이다.
도 8은 도 7에 이어 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른, 부착된 장치 유형을 자동으로 탐지하고 멀티포트 LAN 스위치를 거기에 맞도록 배열하는 본 발명에따른 바람직한 방법의 흐름도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 어댑터들 간의 직접적인 통신을 위해 장치에 접속된 네트워크 어댑터들의 전송 와이어와 수신 와이어가 교차된(cross-over) 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 두 개의 네트워크 장치가 서로 직접 접속되었을 때 "와이어 오류" 상태가 잘못 감지되는 것을 막기 위해 팬텀 드라이브흡입 기능을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 토큰링 네트워크를 통한 접속이 제공하는 공용 대역 대신 전체 네트워크 대역(예를 들어, 16Mbps)을 제공하는 두 개의 네트워크 장치 간의 직접적인 통신 링크를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 접속된 네트워크 어댑터들이 직접 통신하게 하고, 접속된 집신기를 통해 토큰링에 바로 진입하는 것을 가능하게 하는 멀티포트 LAN 스위치가 제공된다. 멀티포트 LAN 스위치의 각 포트는 제1 변환기, 제2 변환기, 그리고 하나의 스위칭 시스템을 갖는다. 제1 변환기는 포트의 제1 접속에 접속된 제1 권선(winding)을 갖는다. 제2 변환기는 포트의 제2 접속에 접속된 제1 권선을 갖는다. 스위칭 시스템은 모드 신호의 기능에 따라 포트 모드 혹은 어댑터 모드로 스위칭한다. 어댑터 모드에서는, 스위칭 시스템이 제1 변환기의 제2 권선을 포트의 전송 회로로 접속시키고, 또한 제2 변환기의 제2 권선은 포트의 수신 회로로 접속시킨다. 포트 모드에서는, 스위칭 시스템이 제1 변환기의 제2 권선을 포트의 수신 회로로 접속시키고, 또한 제2 변환기의 제2 권선은 포트의 전송 회로(54)로 접속시킨다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 멀티포트 LAN 스위치의 각 포트는 또한 제1 스위치를 통해 포트의 제1 접속에 스위칭되는 DC 전압원을 포함한다. 각 포트는 여기에 덧붙여 제1 위치에서는 포트의 제2 접속을 DC 복귀 경로에 접속시키고, 제2 위치에서는 제2 접속을 제1 접속에 접속시키는 제2 의 스위치도 포함한다.
위의 사항들 및 본 발명의 추가적인 특징, 장점들이 이하의 기술에서 보다 명백해 질 것이다.
도 1을 참조하면, 통신 네트워킹 시스템의 고수준 블럭도가 도시되어 있다. 이 도면에는 본 발명에 따른 멀티포트 LAN 스위치가 포함되어 있다. 도 1에는 디지털 데이터 통신 네트워킹 시스템(10)이 도시되어 있으며, 여기에는 본 발명에 따른 멀티포트 LAN 스위치(40, 46, 47)가 포함되어 있다. 시스템(10)은 개인용 컴퓨터나 워크스테이션 같은 다수의 부착 장치 혹은 스테이션들(12)로 설정된 LAN을 포함한다. 스테이션들(12)은 집신기(14와 44) 및 LAN 스위치(40, 46, 47)들로 서로 접속되어 있다. 전형적인 집신기는 최대 8 개의 부착 장치들을 수용할 수 있고, 독자적인 부착 장치들 간의 네트워크 접속을 완결할 수 있다. 하나의 집신기는 또한 다수 개의 집신기들을 서로 접속하여 보다 넓은 지역에 걸친 하나의 더 큰 네트워크를 구성하는 주 네트워크에 접속될 수도 있다.
각각의 스테이션(12)은 전송 매체인 로브(22)와 같은 로브에 의해 부착 포트(16)로부터 IBM 8228 MAU와 같은 집신기(14, 44)로 접속된다. 상기 특정한 부착 장치 혹은 스테이션(12)은 그 내부에 포함된 네트워크 어댑터(24, 36, 37, 42, 43)를 이용해 네트워크에 진입한다. 어댑터는 로브의 직접 접속과, 각각의 스테이션이 네트워크에 접속되어 데이터를 보내고 받을 수 있는 메카니즘을 제공한다. 그리고 어댑터는 네트워크에 물리적으로 접속되며 네트워크 내에서 기능하는 데 필요한 하드웨어 및/혹은 소트프웨어를 포함한다.
집신기(14와 44)는 포트들(16) 간의 물리적인 접속을 완결하여 부착장치(12)가 다른 부착 장치들(12)과 통신할 수 있게 한다. 집신기(14와 44)는 통제 로직 및 중계(relay) 메카니즘을 갖는 지능적 집신기로서 상이한 스테이션(12) 간의 접속을 제어하며, 그 동작은 당업자에게는 자명한 것일 것이다.
메인 링(main ring)(26)에 의해 링 네트워크 내에 직렬로 접속된 집신기(44)와 같은 다수의 집신기들이 집신기(14)에 접속된다. 메인 링은 광섬유 케이블 혹은 다른 종류의 데이터 전송 매체, 예를 들면 차폐(shielded)되거나 혹은 차폐되지 않은 트위스티드 구리 전선과 같은 것을 포함한다. 각 집신기는 집신기 내부에 포함된 Ring-In/Ring-Out(RI/RO) 장치를 통해 메인 링(26)에 접속된다. 집신기(14, 44)상의 IN/OUT 포트는 함께 메인 링(26)을 통해 접속되어 하나의 전송 회로 "링"을 형성하여 데이터가 시계 방향으로 링 네트워크 내를 순환하도록 한다. 이에 따라, 포트(16)에서 진입한 스테이션들은 집신기(14)에 접속된 다른 스테이션들(12)과 통신할 수 있게 될 뿐만 아니라, 집신기(44)와 같이 다른 집신기에 접속된 네트워크 내의 다른 스테이션이나 서버들과도 통신할 수 있게 된다.
상기 실시예에서는 LAN 내의 부착 장치 혹은 스테이션(12)들을 상호접속하기 위해 토큰 링 토폴로지가 사용된다. 토큰 링 네트워크는 토큰 전달 프로시쥬어를 통해 링과 같은 회로 내에서 스테이션 간의 단방향적인 데이터 전송을 가능하게 한다. 링 토폴로지는 집신기(14)에 부착된 하나의 특정한 스테이션(12)에서 또 다른 스테이션(12)으로, 혹은 다른 집신기(44)에 접속된 또 다른 스테이션(12)으로 토큰이 전달되게 한다. 데이터를 보낼 준비가 된 스테이션(12)은 토큰을 획득하고 이어서 데이터를 진입시켜 네트워크 내에서 전송되게끔 한다.
바람직한 토큰 링 네트워크는 IEEE 802.5 토큰 링 네트워크, 특히 IBM 토큰 링 네트워크이다. IBM 토큰 링 네트워크는 개개의 스테이션에 고대역 피어 투 피어(peer-to-peer) 접속을 허용한다. IBM 토큰 링 네트워크는 4 Mb/sec 혹은 16 Mb/sec의 데이터 속도로 동작하며, 링 당 최대 260 개의 스테이션을 지원한다. IBM 토큰 링 네트워크는 디지털 인코딩 기법의 하나인 차분 맨체스터 코드(differential Manchester code)를 이용하는데, 이때 각각의 비트 주기는 두 개의 상보적 반부(halves)로 분할되어 베이스 밴드 디지털 파형을 인코딩한다. 비트 주기의 초기에서의 전이(transition)는 이진수 중 하나인 "0"으로 나타내며, 비트 주기에서 전이가 없음은 이진수 "1"로 나타낸다. 본 명세서에는 본 발명의 실시예에 따른 토큰 링 네트워크만을 기술하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않도록 다른 수정이 가능하며, 그 방법은 당업자에게는 자명할 것이며, 본 발명의 토큰 링 네트워크는 어떤 디지털 데이터 전송 혹은 네트워크 시스템에서도 사용이 가능하다.
부착된 스테이션 혹은 장치(12)는 네트워크에 액세스하기 위해, 내부의 네트워크 어댑터로 하여금 어댑터 진입 프로세스 중 "0 상태(Phase 0)"로 들어가게끔 하여 포트 진입을 시작하게 만든다. 이 상태 동안에 네트워크 어댑터는 프레임을 자기 자신에게 전송하여 로브와 전송 및 수신 회로가 제대로 동작하는지를 판정한다. 따라서, 이 상태 동안에는 집신기에 의해 모든 프레임들이 어댑터로 다시 돌아가며, 링크의 상태가 양호하다면 어댑터는 자기가 보낸 것을 그대로 수신한다.
상태 0이 종결되고 나면, 네트워크 어댑터는 로브에 팬텀 드라이브 전류를인가함으로써 "1 상태"로 들어간다. 집신기 포트(16)는 전류가 있음을 감지하고, 집신기(14와 44)를 통제하는 집신기의 CPU(도시되지 않음)로 팬텀 감지 인터럽트 신호를 전송한다. 이 팬텀 감지 인터럽트가 네트워크에 진입하려는 로브를 식별시킨다. CPU는 네트워크 관리 시스템에 의해 다른 지시를 받지 않는 한, 포트(16)와 직렬로 접속된 릴레이를 작동하여 네트워크에 진입하려고 하는 스테이션을 접속시킨다. 이와는 달리 일부 집신기들은(예를 들어, IBM 8228 MAU) 지능적인 집신기가 아니어서 CPU가 없을 수도 있고, 심지어는 전기로 구동되지 않을 수도 있다. 이런 종류의 집신기에서는 팬텀 드라이브 전류가 축전기를 충전시켜서 축전기가 집신기 내의 릴레이를 움직여서 부착된 어댑터를 진입시키게끔 한다.
LAN 스위치는 데이터 전송과 네트워킹 분야에서 종래부터 알려져 있으며, LAN 스위치의 다수의 포트들에 부착된 장치나 LAN 세그먼트들과의 사이의 데이터 통신에 사용된다. "LAN 세그먼트"는 동일한 개방형 시스템 상호접속(OSI) 모델의 물리적 계층을 이용하는 노드들이 이루는 그룹으로 정의될 수 있다. 두 개의 장치나 LAN 세그먼트를 접속하기 위해서 LAN 스위치는 LAN 세그먼트 내의 하나의 노드가 다른 LAN 세그먼트 내의 하나의 노드와 통신하게 해 준다. 전형적으로, 하나의 LAN 스위치는 한 LAN 세그먼트 내의 한 노드에서 데이터를 수신하고 이를 또 다른 LAN 세그먼트 내의 종착 노드로 전달한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 LAN 스위치(40)와 같은 멀티포트 LAN 스위치가 구현되어 있다. 본 발명이 구현될 수 있는 것으로서 현재 사용 가능한 LAN 스위치의 예로는 IBM 8272 토큰 링 스위치가 있다. 본 명세서에서는 본 발명이 LAN 스위치에 구현되는 것으로 기술되었지만, "브리지", "라우터", "게이트웨이"를 포함하여 기타 다른 데이터 전송 유닛에도 적용 가능하다.
하나의 LAN 스위치 포트는 여러 가지 기능을 한다. 즉, LAN 스위치 포트는 포트에 부착된 장치와 접속하고 통신하는 데 필요한 매체 액세스 제어(Media Access Control : MAC)와 물리적 계층(PHY)을 제공한다. 또한, LAN 스위치 포트는 포트를 지나는 프레임 중 양호한 것과 불량인 것의 갯수 및 포트의 작동 상태를 포함하는 현재 포트에 대한 통계적 자료를 관리한다. "불량" 프레임이란 에러를 포함하는 프레임을 말한다. 포트는 또한 멀티포트 LAN 스위치의 다른 포트들에 접속된 노드들의 주소를 포함하는 주소 테이블을 관리한다. 그와 같은 주소 테이블을 관리하는 것과 동시에, 포트는 종착 포트를 결정하고 선택하는 회로도 포함한다. 또한 포트는 입력 및/또는 출력 프레임을 저장할 버퍼도 포함한다. 이와 같은 버퍼는 목적지가 되는 포트가 통신 중이거나, 종착 포트의 용량을 초과하는 총 비율로 데이터가 전송될 때를 대비한 것이다. 마지막으로, LAN 스위치 포트는 "스위치 패브릭(switch fabric)"으로의 인터페이스를 제공한다. 스위치 패브릭이란 하나의 포트에서 다른 포트로 데이터를 전달하는 회로를 가리킨다. 그와 같은 스위치 패브릭은 고속의 버스나 크로스바 스위치(cross-bar switch)가 될 수 있다.
네트워크 어댑터(42)는 LAN 스위치(40)의 포트 a에 접속되고, 네트워크 어댑터(43)는 LAN 스위치(40)의 포트 b에 접속된다. MAU(44)는 로브(32)에 의해 LAN 스위치(40)의 포트 c에 접속된다. 또한, 두 개의 LAN 스위치(40 및 46)는 LAN 스위치(40)의 포트 d로부터 LAN 스위치(46)의 포트 e로 접속된다. LAN 스위치(40)는 또한 자신의 포트 e로부터 LAN 스위치(47)의 포트 e에 접속된다. 위와 같은 멀티포트 LAN 스위치(40)의 집신기, 네트워크 어댑터 및 스위치로의 접속은 IEEE 802.5에 따를 필요가 있는 두 개의 표준 트위스티드 페어 케이블링을 갖는 표준 케이블로 이루어진다.
LAN 스위치(40, 46, 47)는 종래에 데이터 통신과 네트워킹 분야에서 알려진 것과 같은 고속 통신 브리지로서 기능한다. LAN 스위치는 자신의 포트에 접속된 두 개의 장치라면 어떤 것이나 서로 접속시켜 두 장치 간의 통신 링크를 제공한다. LAN 스위치는 자신에 부착된 어댑터와 또 다른 어댑터를 서로 접속시킬 수 있고, 자신에 부착된 어댑터를 집신기로, 혹은 자신에 부착된 장치를 또 다른 LAN 스위치로 서로 접속시킬 수 있다. 또한 LAN 스위치는 자신에 부착된 두 개의 집신기 혹은 두 개의 LAN 스위치 간의 상호 접속 링크를 제공한다. LAN 스위치는 회로를 정합(matching)시키고 정확한 데이터 전송을 촉진함으로써 로컬 루프, 채널, 혹은 링 간의 접속을 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, LAN 스위치의 각 포트는 포트 모드 혹은 어댑터 모드 중 적절한 동작 모드로 설정된다. "포트 모드"에서는 데이터를 제대로 송수신하고, 팬텀 드라이브 전류를 흡입하게끔 LAN 스위치가 설정된다. "어댑터 모드"에서는 데이터를 제대로 송수신하고, 팬텀 드라이브 전류를 방출하게끔 LAN 스위치가 설정된다. 예를 들어, 도 1에 예시된 것처럼, LAN 스위치(40)의 포트 a, b는 포트 모드로 설정되어 각각 네트워크 어댑터(42 및 43)로부터 데이터를 송수신한다. LAN 스위치(40)의 포트 c는 어댑터 모드로 설정되어 LAN 스위치가 MAU(44)와 데이터를송수신하게끔 한다.
예를 들어서 토큰 링 네트워크에 진입할 때에는 네트워크 어댑터(42)에게는 MAU의 포트에 접속된 것처럼 보여야 한다. 따라서, LAN 스위치(40)의 포트 a, b 는 MAU의 한 포트와 동일하게 보이게끔 설정되어야 한다. 마찬가지로, MAU(44)에게는 어댑터에 직접 접속된 것처럼 보여야만 한다. 따라서, LAN 스위치(40)의 포트 c는 어댑터를 에뮬레이트(emulate)하도록 설정되어야 한다. 본 발명에 따르면, 네트워크 어댑터(42)가 토큰 링에 진입하려고 시도하여 통신을 시작하면, LAN 스위치(40)는 팬텀 드라이브 전류를 흡입하도록 동작한다. 따라서, 본 발명에 한 바람직한 실시예에 따르면, 네트워크 어댑터(42)가 네트워크 어댑터(36)와 통신하게 하기 위하여 하나의 LAN 스위치 포트를 어댑터 모드로 두고 다른 포트를 포트 모드로 두어, LAN 스위치(40)의 포트 d와 LAN 스위치(46)의 포트 e 간의 데이터 전송이 이루어지도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 멀티포트 LAN 스위치의 하나의 포트의 개념도가 주어져 있다. 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명의 한 바람직한 실시예에서 포트는 어댑터 모드로 설정되어 있다. IEEE 802.5 표준 케이블에 의해 한 장치가 포트에 접속될 때에는, 제1 포트 접속(50)은 흑색/오렌지색 트위스티드 페어에 접속되고, 제2 포트 접속(52)은 적색/녹색 트위스티드 페어에 접속된다. 제1 포트 접속(50)은 변환기(58)의 제1 권선에 접속되고, 제2 포트 접속(52)은 제2 변환기(60)의 제1 권선에 접속된다. 제1 변환기(58)의 제2 권선과 제2 변환기(60)의 제2 권선은 릴레이(62)에 접속되어 있다. 전송 회로(54)와 수신 회로(56)는 모두 릴레이(62)에 접속되어 있다.
포트는 전송 회로(54)와 수신 회로(56)를 포함하는데, 이들은 각각 전송과 수신 기능을 수행한다. 전송과 수신 기능은 네트워크 어댑터 MAU, 그리고 기타 LAN 스위치를 포함하는 각각의 가능한 부착 장치들의 상호접속과 통신을 위해 필요하다. 릴레이(62)는 "릴레이 제어 3"의 기능에 따라 회로(54 및 56)와 변환기(58과 60)간의 전기적 접속을 형성한다. "릴레이 제어 3"은 포트가 어댑터 모드일 때에는 릴레이(62)를 도 2에 도시된 접속으로 세트한다. "릴레이 제어 3"이 어댑터 모드를 가리킬 때에는, 릴레이(62)는 전송 회로(54)를 제1 변환기(58)에 접속시키고, 수신 회로(56)를 제2 변환기(60)에 접속시킨다. "릴레이 제어 3"이 포트 모드를 가리킬 때에는, 릴레이(62)는 전송 회로(54)를 제2 변환기(60)에 접속하고, 수신 회로(56)를 제1 변환기(58)에 전기적으로 접속한다.
다시 도 2를 참조하면, DC 팬텀 방출원(도시되지 않음)에 "릴레이 제어 1"에 의해 제어되는 스위치(64)가 접속된다. 스위치(64)는 DC 팬텀 방출원의 두 개의 전극을 제1 변환기(58)의 제1 권선으로 접속하여 팬텀 드라이브 전류가 포트에서 방출되어 제1 포트 접속으로 나와 흑색/오렌지색 트위스티드 페어 상의 부착 장치로 가게끔 한다. 또한, 포트가 어댑터 모드로 설정되면, 포트는 제2 포트 접속(52) 상에 팬텀 드라이브 전류를 위한 복귀경로(return-path)를 마련해 주어야 한다. 스위치들(66)은 "릴레이 제어 2"에 의해 통제되고, 포트가 어댑터 모드에 있을 때 제2 변환기의 제1 권선을 접지에 접속하도록 스위칭된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광 커플러(69)가 상기 복귀경로에 직렬로접속되어 있다. 광 커플러의 출력은 (팬텀 드라이브의 존재 유무에 따라) 포트가 어댑터 모드에 있는지, 포트 모드에 있는지를 나타낸다. 포트 모드로 설정되어 있으면, 광 커플러(69)는 전류가 복귀 경로를 통해 흐르고 있음을 나타내게 된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티포트 LAN 스위치가 포트 모드로 설정되어 있을 때를 도시한다. 앞에서 기술한 것처럼, 릴레이(62)는 "릴레이 제어 3"에 의해 교차 설정(cross-over configuration)으로 되어 있어서 포트 모드에서는 송신 회로(54)를 제2 변환기(60)에 접속시키고 수신 회로(56)를 제1 변환기(58)에 접속시키도록 되어 있다. "릴레이 제어 1"은 스위치들(64)을 열어서 DC 팬텀 방출원과 제1 포트 접속(50) 간의 접속을 끊음으로써 포트가 포트 모드에 있는 동안에는 팬텀 드라이브 전류가 방출되지 않도록 한다. 또한, 스위치들(66)은 "릴레이 제어 2"에 의해 스위치되어 변환기(58 및 60)의 제1 권선들을 서로 접속하고(저항(68)을 통해), 부착 장치에 의해 흑색/오렌지색 트위스티드 페어에 생성되는 팬텀 드라이브 전류의 복귀 경로(즉, 접지)를 제공한다.
위에서 기술한 것처럼, 본 발명에 따른 LAN 스위치는 내부의 포트 각각에서 네트워크 어댑터나 집신기를 에뮬레이트할 수가 있다. 네트워크 어댑터를 에뮬레이트할 때에는 LAN 스위치 포트가 흑색/오렌지색 트위스티드 페어 와이어로 팬텀 드라이브 전류를 방출하고 데이터를 전송하며, 적색/녹색 트위스티드 페어 상으로 데이터를 수신하고 팬텀 드라이브 전류의 접지를 제공할 것이다. 집신기 포트를 에뮬레이트할 때에는 LAN 스위치 포트가 흑색/오렌지색 트위스티드 페어 와이어로 데이터를 수신하며, 적색/녹색 트위스티드 페어 상으로 데이터를 송신할 것이다. 또한,이와 같이 포트 모드에 있을 때에는 LAN 스위치 포트가 제1 및 제2 포트 접속 사이의 DC전기적 접속을 제공하여 팬텀 드라이브 전류를 위한 복귀 경로를 적색/녹색 트위스티드 페어 상에 마련한다.
이제 도 4 내지 6을 참조하면, 본 발명에 따른 LAN 스위치의 포트를 각각 부착 장치에 따라 어댑터 모드 혹은 포트 모드에 있을 때를 개념적으로 나타낸 블럭도가 도시되어 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 포트 모드로 설정되어 있는 LAN 스위치 포트에 표준 어댑터가 접속되어 있는 것을 도시한다. 표준 어댑터는 송신 회로(70)와 수신 회로(72), 변환기(74 및 76)를 포함한다. 표준 어댑터와 통신하기 위해서는 LAN 스위치 포트가 포트 모드에 있어야 하므로 릴레이(62)가 "교차(crossed-over)"되어 전송 회로(70)를 수신회로(56)에 접속하고, 전송 회로(54)를 수신회로(72)에 접속한다. 또한, 스위치들(66)은 포트 변환기들(58 및 60)의 제 1 권선들을 접속하여 팬텀 드라이브 전류의 DC 복귀회로를 마련한다.
도 5에는 표준 MAU에 접속하기 위해 어댑터 모드로 설정되어 있는 본 발명에 따른 LAN 스위치 포트가 한 실시예에 따라 도시되어 있다. 어댑터 모드에서는, 스위치들(64)이 닫혀서 팬텀 드라이브 전류를 흑색/오렌지색 트위스티드 페어 와이어 상으로 표준 MAU에 제공한다. MAU는 스위치(66)를 통해 적색/녹색 트위스티드 페어 상으로 팬텀 드라이브 전류를 돌려보내어 접지로 가게 한다.
도 6은 어댑터 모드에 있는 본 발명에 따른 제1 LAN 스위치의 포트와, 포트 모드에 있는 본 발명에 따른 제2 LAN 스위치의 포트를 본 발명의 일 실시예에 따라 블럭도로 도시하고 있다. 여기서 본 발명에 따른 두 개의 LAN 스위치는"교차(crossed)" 케이블이 아니라, 표준 케이블을 사용하여 접속되어 있는데, 이는 종래 기술의 LAN 스위치의 요건에 따른 것이다.
당업자에게는 자명하듯이, LAN 스위치는 데이터 처리 능력을 지니는 지능적 장치로, 데이터와 함께 수신한 주소 정보를 기초로 하여 프레임의 데이터의 종착 노드를 결정할 수 있고, 종착 노드와 접속되는 포트로 수신된 데이터를 전송할 수 있다. 이하에서 기술되는 것처럼 본 발명에 따른 LAN 스위치는 자신의 포트에 부착된 장치의 종류를 자동적으로 결정하고, 각각의 포트를 포트 모드 혹은 어댑터 모드로 구성하여 부착 장치들 간에 통신이 이루어질 수 있도록 한다. 이런 LAN 스위치의 기능의 장점은 1) 모든 케이블 접속을 같은 극으로 할 수 있으며(즉, 교차 케이블이 필요없다), 2) 수동적으로 관여할(예를 들면, 특수 케이블을 설치하거나 포트 설정 스위치를 세트시키는 등) 필요가 없다는 점이다. 전체적인 장점은 비용이 줄어들고 설치 및 유지 시 신뢰성이 높다는 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 LAN 스위치 포트의 추가적 특징은 포트에 접속된 장치의 종류를 자동으로 결정할 수 있고, 포트를 그 장치와의 통신을 위해 필요한 적절한 모드로 설정한다는 것이다. 예를 들어, LAN 스위치-LAN 스위치 간의 접속을 위해서는 두 개의 스위치 포트 사이에서 전송과 수신이라는 반대 극끼리 접속되어야 한다(즉, 하나는 포트 모드에 있어야 하고 하나는 어댑터 모드에 있어야 한다). 이하에 기술된 방법은 부착된 LAN 스위치를 감지하고 부착된 LAN 스위치와 통신할 수 있도록 포트를 적절하게 설정한다.
포트는 또한 부착된 어댑터 혹은 LAN 스위치가 반이중(half-duplex) 혹은 전이중(full-duplex) 장치인가를 결정할 수가 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 것처럼 어댑터(42)는 반이중(HDX) 어댑터이고, 어댑터(43)는 전이중(FDX) 어댑터이다. 또한, LAN 스위치(47)는 FDX 스위치이고, LAN 스위치(46)는 HDX 스위치이다. 토큰 링의 전문적 용어로는 HDX란 현재 IEEE 802.5에 의해 정의되는 정상 토큰 전달 액세스 프로토콜(normal token passing access protocol)을 가리킨다. FDX란 현재 IEEE 802.5에 의해 정의되는 전송 즉각 액세스 프로토콜(transmit immediate access protocol)을 가리킨다. FDX 동작은 두 장치의 포인트 투 포인트(point-to-point) 접속에 기초하며 토큰을 사용하지 않는다. FDX 모드에서는 각 장치가 언제든(즉, 토큰을 기다리지 않고도) 전송 및 수신할 수 있다. 토큰 링 네트워크에서의 FDX 동작의 방법은 "Token-Ring 16/4 Adapter with Full Duplex Switching Mode.", Strole, N., Christensen, K., Noel, F., and Zeisz, R., IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol., 37, No. 04A, pp. 617-618, April 1994에 기술되어 있다.
각각의 LAN 스위치 포트는 완전한 매체 액세스 제어(MAC)와 물리적(PHY) 계층의 구현을 포함하는 토큰 링 제어기(도시되지 않음)를 포함한다. 또한, 각각의 토큰 링 제어기는 포트 CPU라고 불리는 중앙 처리 장치(CPU)를 포함한다. 포트 CPU는 접속 유형의 결정을 제어하고 LAN 스위치 포트를 적절한 동작 모드로 설정함으로써 부착된 장치를 진입시킨다. LAN 스위치 포트는 하나 혹은 그 이상의 모드 신호, 특히 릴레이 제어 신호 1-3를 인가함으로써 상기에서 설명한 것처럼 어댑터 모드 혹은 포트 모드로 설정된다. 이 프로세스를 이하에서 도 7-8을 참조하여 기술한다. 따라서, 어댑터 모드에서는 포트에 대해 두 개의 설정(FDX 어댑터 혹은 HDX 어댑터)이 있고, 포트 모드에서는 어댑터에 대해 두 개의 가능한 설정(FDX 포트 혹은 HDX 포트)이 있다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명의 멀티포트 LAN 스위치에서 부착 장치의 종류를 자동으로 결정하고 멀티포트 LAN 스위치에 대해 하나의 LAN 스위치 포트를 설정하는 방법의 흐름도가 제시되어 있다. 먼저 도 7을 살펴보면 프로세스는 단계(100)에서 시작하며, 포트 CPU 타이머 T(passive)가 기동된다. 타이머는 수동 탐지 모드의 시간을 잰다. T(passive)의 총 시간은 난수 발생기에 의해 결정되고 3초에서 3.2초의 범위 내에 들어있다. 난수 발생기를 사용함으로써 두 개의 접속된 LAN 스위치 포트가 동시에 수동 탐지 모드에 있지 못하게 하여 하나가 다른 하나에 진입하도록 시도할 것이다. 또한, 단계(100)에서는 스위치 포트가 포트 모드로 설정된다.
단계(105)에서는 T(passive)가 만료되었는지 판단한다. T(passive)가 만료되었으면 A에 의해 나타낸 것처럼 단계(145)(도 8을 참조)로 간다. T(passive)가 만료되지 않았으면, 판정 블럭(110)으로 가서 FDX 프레임이 수신되었는지를 판단한다. FDX 프레임이 수신되었으면, 단계(115)에 제시된 것처럼 LAN 스위치 포트가 FDX 포트로서 오픈된다. 단계(110)에서 FDX 프레임이 수신되지 않았으면, 단계 (120)에서 예시된 것처럼 LAN 스위치 포트가 부착 장치에 의해 팬텀 드라이브 전류가 인가되었는가를 판단한다. 단계(120)에서 팬텀 드라이브 전류가 감지되지 않으면 단계(105)로 다시 돌아간다. 팬텀 드라이브 전류는 도 2에 예시된 광커플러(69)와 같은 센서로 감지할 수 있다. 단계(110) 혹은 (120)에서의 판단 중 하나라도 긍정이면 부착 장치가 포트에 진입하려고 시도하게 된다.
단계(120)에서 팬텀 드라이브 전류가 감지되면, 포트는 어댑터 혹은 어댑터 모드에 있는 LAN 스위치 포트가 포트에 부착되었다고 판단한다. 다음에는 단계 (125)로 가서 포트가 송신 회로(54)로부터 FDX 프레임을 적색/녹색 트위스티드 페어 상으로 부착 장치의 수신 회로로 전송한다. 또한 단계(125)에서 타이머 T(resp)가 기동된다. 타이머 T(resp)는 LAN 스위치 포트가 FDX 등록 프레임(registration frame)의 응답 전송을 기다리는 시간을 제공한다. 본 발명의 한 바람직한 실시예에서 T(resp)의 값은 800 ms이다.
다음에는 단계(130)으로 진행하며, 여기에서 포트는 부착된 어댑터 혹은 스위치에 의해 FDX 프레임이 전송되는가를 주시한다. 만약 FDX 프레임이 수신되면, 단계(115)에서 도시된 것처럼 LAN 스위치 포트가 FDX 포트로써 오픈된다(즉, 설정된다). 단계(130)에서 FDX 프레임이 수신되지 않았고 단계(135)에서 판단되는 것처럼 타이머 T(resp)가 만료되지 않았으면, 프로세스는 단계(130)로 다시 돌아가며, 여기에서 포트는 부착 어댑터에 의해 FDX 프레임이 전송되는가를 주시한다. 만약 타이머 T(resp)가 만료되었으면 프로세스는 단계(140)으로 진행하며, 여기에서 LAN 스위치 포트가 HDX 포트로써 오픈된다(즉, 설정된다). 또한 단계(140)에서, 포트는 링 해소 프레임(ring purge frame)을 전송한다. 해소 프레임은 IEEE 802.5에 의해 정의된 표준 MAC 프레임으로써, 프레임들 혹은 토큰들의 링 세그먼트를 클리어시키기 위해 사용된다.
이제 도 8을 참조하면, 도 7의 흐름도에 이어서 부착 장치의 접속 유형을 자동으로 결정하고 LAN 스위치 포트를 설정하는 본 발명의 방법을 흐름도로 나타낸다. 타이머 T(passive)가 만료한 결과로서(단계(105)에서 판단됨) (A가 나타내는 바와 같이) 단계(145)로 가면 랩 타이머 T(wrap)가 구동된다. T(wrap)의 값은 바람직한 실시예에서 30 ms이다. 또한, 단계(145)에서는 LAN 스위치 포트 내의 릴레이(62)는 교차되지 않은 위치(uncrossed position) 혹은 어댑터 모드로 설정되고, IEEE 802.5 표준에 의해 정의된 바와 같이 DAT(Duplicate Address Test) MAC 프레임이 포트에 의해 전송된다.
그러면 포트는 단계(150)에서 수신 회로를 통해 어떤 종류의 프레임이든 프레임이 수신되는지를 주시한다. 아무 프레임도 수신되지 않으면, 단계(155)에서 타이머 T(wrap)가 만료될 때까지 프로세스는 계속적으로 단계(150)로 되돌아가며, 이후 프로세스는(B에 의해 나타낸 바와 같이) 단계(100)로 복귀한다. 타이머 T(wrap)이 만료하기 전에 포트에 의해 프레임이 수신되면, 단계(160)로 가서 오류 타이머(fault timer) T(fault)가 기동되고 (T(fault)의 값은 바람직한 실시예에서 10 내지 15초이다.), 포트에 의해 팬텀 드라이브 전류가 생성되어[스위치(64)를 닫음으로써] 그 결과 흑색/오렌지색 트위스티드 페어 상으로 팬텀 드라이브 전류를 인가한다. 타이머 T(fault)가 단계(165)에서 결정되는 바와 같이 만료되면, 단계(170)에서 포트는 수신된 프레임이 있는지를 판단한다. 수신된 프레임이 없으면, 단계(165)로 돌아간다. 수신된 프레임이 있으면, 단계(175)에서 포트는 그것이 FDX 프레임인지 HDX 프레임인지를 판단한다. 이 프레임이 FDX 프레임이면, 포트가팬텀 드라이브 전류를 오프시키고, 단계(180)에서 표시된 것처럼 FDX 어댑터 모드로 오픈한다(설정한다). 단계(175)에서 이 프레임이 FDX 프레임이 아니라고 판단되면, 부착된 장치는 HDX 포트일 수밖에 없다. 그럴 경우에는 LAN 스위치 포트는 팬텀 드라이브 전류를 오프시키고, 단계(185)에서 표시된 것처럼 포트를 HDX 어댑터로써 오픈한다(설정한다).
단계(165)에서 판단한 결과, 포트가 프레임을 수신하기 전에 타이머 T(fault)가 만료되면, 단계(190)으로 가서 와이어링 오류 상태가 감지되었는지를 판단한다. 와이어 오류 상태가 존재하면(예를 들어, 포트에 케이블이 접속되어 있지 않을 때), 팬텀 드라이브 전류가 복귀 경로를 확보하지 못하고 오류가 감지될 것이다. 단계(190)에서 오류가 감지되면, (B로 표시한 것처럼) 단계(100)로 돌아간다. 단계(190)에서 아무 오류도 감지되지 않으면, 단계(185)로 가서 팬텀 드라이브 전류가 턴오프되고 포트가 HDX 어댑터로서 오픈된다(즉, 설정된다).
요약하면, 본 발명에 따른 LAN 스위치는 내부의 각각의 포트에서 네트워크 어댑터 혹은 집신기를 에뮬레이트할 수가 있다. 네트워크 어댑터를 에뮬레이트할 때에는, LAN 스위치 포트가 흑색/오렌지색 트위스티드 페어 와이어 상으로 팬텀 드라이브 전류를 생성하고 데이터를 전송하며, 적색/녹색 트위스티드 페어 상으로 데이터를 수신하고 팬텀 드라이브 전류에 대한 접지를 제공한다. 집신기 포트를 에뮬레이트할 때에는, LAN 스위치 포트가 흑색/오렌지색 트위스티드 페어 와이어 상에서 데이터를 수신하고 적색/녹색 트위스티드 페어 상으로 데이터를 송신한다. 또한, 이와 같은 포트 모드에서는 LAN 스위치 포트가 제1 과 제2 포트 접속 사이의DC 전기적 접속을 제공하여 팬텀 드라이브 전류 소스에 대한 복귀 경로를 적색/녹색 트위스티드 페어 와이어 상에 마련한다.
본 명세서에는 본 발명의 일부 실시예와 관련하여 기술하였지만, 이하에 첨부된 청구항에 따른 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 다른 수정이 가능하다.
Claims (30)
- 각각의 포트가 제1 포트 접속부, 제2 포트 접속부, 전송 회로 및 수신 회로를 구비하는 네트워크용 데이터 전송 유닛에 있어서,상기 데이터 전송 유닛의 각각의 포트는,상기 제1 포트 접속부에 접속된 제1 권선과 제2 권선을 구비하는 제1 변환기(a first transformer)와,상기 제2 포트 접속부에 접속된 제1 권선과 제2 권선을 구비하는 제2 변환기와,상기 포트를 그 포트에 대한 모든 신호의 함수로서 제1 모드 혹은 제2 모드로 스위칭하는 스위칭 시스템을 포함하며,상기 스위칭 시스템은 제1 모드에서 상기 제1 변화기의 제1 권선을 상기 송신 회로에 접속하고 상기 제2 변환기의 제2 권선을 상기 수신 회로에 접속하며, 제2 모드에서 상기 제1 변환기의 제2 권선을 상기 수신 회로에 접속하고 상기 제2 변환기의 상기 제2 권선을 상기 송신 회로에 접속하고네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제1항에 있어서,각각의 포트는제1 스위치와,제1 스위치를 통해서 상기 제1 포트 접속부에 스위칭가능하게 접속되는 DC 전압원과,제1 및 제2 위치를 가지며, 상기 제1 위치에서는 상기 제2 포트 접속부를 DC 복귀 경로로 접속시키고 상기 제2 위치에서는 상기 제2 포트 접속부를 제1 포트 접속부로 접속시키는 제2 스위치를 더 포함하는네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제1항에 있어서, 하나의 포트가 데이터 전송 유닛에 접속되는 네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제1항에 있어서, 하나의 포트가 표준 어댑터에 접속되는 네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제1항에 있어서, 하나의 포트가 집신기(a concentrator)에 접속되는 네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제1항에 있어서, 상기 데이터 전송 유닛은 멀티포트 LAN 스위치인 네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 각각의 포트가 제1 포트 접속부, 제2 포트 접속부, 전송 회로 및 수신 회로를 구비하는 네트워크용 데이터 전송 유닛에 있어서,상기 데이터 전송 유닛의 각각의 포트는,상기 포트를 그 포트에 대한 모든 신호의 함수로서 제1 모드 혹은 제2 모드로 스위칭하는 스위칭 시스템- 상기 제1 모드로 스위칭된 상기 스위칭 시스템은 상기 제1 포트 접속부를 상기 송신 회로에 접속하고 상기 제2 포트 접속부를 상기 수신 회로에 접속하며, 상기 제2 모드로 스위치된 상기 스위칭 시스템은 상기 제1 포트 접속부를 상기 수신 회로에 접속하고 상기 제2 포트 접속부를 상기 송신 회로에 접속함-과,제1 스위치와,상기 제1 스위치를 통해 상기 제1 포트 접속부에 스위칭가능하게 접속되는 DC 전원과,제1 및 제2 위치를 구비하고 상기 제1 위치에서는 상기 제2 포트 접속부를 DC 복귀 경로로 접속시키고 상기 제2 위치에서는 상기 제2 포트 접속부를 제1 포트 접속부로 접속시키는 제2 스위치를 포함하는네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제11항에 있어서, 모든 송신 회로는 모든 수신 회로와 상호접속되어 있어 각각의 포트가 모든 다른 포트와 통신할 수 있도록 하는 네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 데이터 통신 네트워킹 시스템에 있어서,다수의 네트워크 어댑터와,상기 다수의 네트워크 어댑터 중 하나 이상을 접속하여 토큰 링 네트워크를 형성하는 집신기와,상기 다수의 네트워크 어댑터 중 하나가 그 제1 포트에 접속되어 있고 상기 집신기가 그 제2 포트에 접속되어 있는 제1 데이터 전송 유닛을 포함하며,상기 제1 데이터 전송 유닛의 각각의 포트는 제1 포트 접속부, 제2 포트 접속부, 송신 회로 및 수신 회로를 구비하고,상기 데이터 전송 유닛의 각각의 포트는,상기 포트를 그 포트에 대한 모든 신호의 함수로서 제1 모드 혹은 제2 모드로 스위칭하는 스위칭 시스템- 상기 제1 모드로 스위칭된 상기 스위칭 시스템은 상기 제1 포트 접속부를 상기 송신 회로에 접속하고 상기 제2 포트 접속부를 상기 수신 회로에 접속하며, 상기 제2 모드로 스위치된 상기 스위칭 시스템은 상기 제1 포트 접속부를 상기 수신 회로에 접속하고 상기 제2 포트 접속부를 상기 송신 회로에 접속함-과,제1 스위치와,상기 제1 스위치를 통해 상기 제1 포트 접속부에 스위칭가능하게 접속되는 DC 전원과,제1 및 제2 위치를 구비하고 상기 제1 위치에서는 상기 제2 포트 접속부를 DC 복귀 경로로 접속시키고 상기 제2 위치에서는 상기 제2 포트 접속부를 제1 포트접속부로 접속시키는 제2 스위치를 구비하는네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제13항에 있어서, 모든 송신 회로는 모든 수신 회로와 상호접속되어 있어 각각의 포트가 모든 다른 포트와 통신할 수 있도록 하는 네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제13항에 있어서, 상기 데이터 전송 유닛의 제3 포트가 제2 데이터 전송 유닛의 제1 포트에 접속되는 네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제13항에 있어서, 제1 모드 신호는 상기 제1 데이터 전송 유닛의 상기 제1 포트의 상기 스위칭 시스템을 상기 제2 모드로 스위칭시키는 네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 제13항에 있어서, 제2 모드 신호는 상기 제1 데이터 전송 유닛의 상기 제2 포트의 스위칭 시스템을 상기 제1 모드로 스위칭하는 네트워크용 데이터 전송 유닛.
- 네트워크에 사용하기 위한 데이터 전송 유닛에 있어서,완전한 매체 액세스 제어(MAC) 모듈과 물리(PHY) 층 모듈을 포함하고 표준프로토콜에 따라 프레임을 처리하는 토큰 링 제어기 - 상기 토큰 링 제어기는 상기 데이터 전송 유닛의 적어도 하나의 포트에 접속된 장치의 타입을 판정하고 상기 장치의 동작 모드를 판정하며 제어 신호들을 생성하도록 프로그램된 중앙 처리 장치(CPU)를 더 포함함-과,상기 신호들에 응답하여 상기 포트를 상기 포트와 상기 장치 간의 통신을 가능하도록 구성하는 스위칭 시스템을 포함하는데이터 전송 유닛.
- 제18항에 있어서, 상기 장치의 동작 모드는 반이중(half duplex:HDX)을 포함하는 데이터 전송 유닛.
- 제18항에 있어서, 상기 장치의 동작 모드는 전이중(full duplex:FDX)을 포함하는 데이터 전송 유닛.
- 네트워크에 사용하기 위한 데이터 전송 유닛에 있어서,상기 데이터 전송 유닛 내에서, 상기 데이터 전송 유닛의 적어도 하나의 포트에 접속된 장치의 타입을 판정하고 상기 장치의 동작 모드를 판정하며 제어 신호를 생성하도록 프로그램된 적어도 하나의 중앙 처리 장치(CPU)와,상기 제어 신호에 응답하여 상기 포트를 상기 장치와 통신가능하도록 구성하는 수단을 포함하는데이터 전송 유닛.
- 데이터 전송 유닛의 적어도 하나의 포트와 상기 적어도 하나의 포트에 접속된 장치 간에 통신하는 방법에 있어서,상기 적어도 하나의 포트를 어댑터 모드 혹은 포트 모드로 스위칭하는 단계와,상기 적어도 하나의 포트와 상기 장치 사이에 적어도 하나의 메시지를 교환하는 단계와,상기 적어도 하나의 메시지를 사용하여 상기 포트에 접속된 장치의 타입을 판정하는 단계와,상기 포트를 상기 장치와 통신하도록 구성하는 단계를 포함하는통신 방법.
- 데이터 전송 유닛의 포트를 구성하는 데 사용하는 방법에 있어서,상기 포트에 접속된 장치 타입을 판정하는 단계와,상기 포트에 대한 동작 모드를 판정하는 단계와,상기 판정된 모드 및 장치 타입에 맞게 상기 포트를 구성하여, 상기 장치와 상기 포트 사이에 통신이 가능하도록 하는 단계를 포함하는데이터 전송 유닛의 포트 구성 방법.
- 제23항에 있어서, 상기 구성은 자동적으로 이루어지는 데이터 전송 유닛의 포트 구성 방법.
- 제23항에 있어서, 상기 판정 단계들은 자동적으로 이루어지는 데이터 전송 유닛의 포트 구성 방법.
- 제23항에 있어서,상기 판정 단계는상기 포트 내에서 프레임을 수신하는 단계와,상기 프레임을 검사하는 단계와,상기 프레임이 전이중(FDX) 프레임인 경우, 상기 포트를 FDX 포트로 구성하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송 유닛의 포트 구성 방법.
- 제26항에 있어서,FDX 프레임이 수신되지 않았다면 팬텀 (DC) 전류가 상기 포트 내에 존재하는지 여부를 판정하는 단계와,팬텀 전류가 검출되었다면 FDX 프레임을 전송하는 단계와,상기 전송된 FDX 프레임에 응답하여 FDX 프레임이 수신되었다면 상기 포트를 FDX 포트로 구성하는 단계를 더 포함하는데이터 전송 유닛의 포트 구성 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 응답 FDX 프레임이 사전결정된 시간격 내에 수신되지 않는 경우, 상기 포트를 반이중(HDX) 포트로서 구성하는 단계를 포함하는 데이터 전송 유닛의 포트 구성 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 포트로부터 링 해제 프레임(a Ring Purge Frame)을 전송하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송 유닛의 포트 구성 방법.
- 네트워크에 사용하기 위한 데이터 전송 유닛에 있어서,상기 데이터 전송 유닛 내에서, 상기 데이터 전송 유닛의 적어도 하나의 포트에 접속된 장치의 타입을 판정하고 상기 적어도 하나의 포트에 대한 동작 모드를 판정하며 제어 신호를 생성하도록 프로그램된 적어도 하나의 중앙 처리 장치(CPU)와,상기 제어 신호에 응답하여 상기 포트를 상기 장치와 통신가능하도록 구성하는 회로 장치를 포함하는데이터 전송 유닛.
- 네트워크에 사용하기 위한 데이터 전송 유닛에 있어서,상기 데이터 전송 유닛 내에서, 상기 데이터 전송 유닛의 적어도 하나의 포트에 접속된 장치의 타입을 판정하고 제어 신호를 생성하도록 프로그램된 적어도하나의 중앙 처리 장치(CPU)와,상기 제어 신호에 응답하여, 상기 포트를 반이중(HDX) 혹은 전이중(FDX)내에 구동되는 어댑터 모드로 구성하여 상기 장치와 통신할 수 있도록 하는 회로 장치를 포함하는데이터 전송 유닛.
- 네트워크에 사용하기 위한 데이터 전송 유닛에 있어서,상기 데이터 전송 유닛 내에서, 상기 데이터 전송 유닛의 적어도 하나의 포트에 접속된 장치의 타입을 판정하고 제어 신호를 생성하도록 프로그램된 적어도 하나의 중앙 처리 장치(CPU)와,상기 제어 신호에 응답하여, 상기 포트를 반이중(HDX) 혹은 전이중(FDX)내에 구동되는 어댑터 모드로 구성하여 상기 장치와 통신할 수 있도록 하는 회로 장치를 포함하는데이터 전송 유닛.
- 네트워크에 사용하기 위한 데이터 전송 유닛에 있어서,완전한 매체 액세스 제어(MAC) 모듈과 물리(PHY) 층 모듈을 포함하고 표준 프로토콜에 따라 프레임을 처리하는 토큰 링 제어기 - 상기 토큰 링 제어기는 상기 데이터 전송 유닛의 적어도 하나의 포트에 접속된 장치의 타입을 판정하고 상기 장치의 동작 모드를 판정하며 제어 신호를 생성하도록 프로그램된 중앙 처리장치(CPU)를 더 포함함-과,상기 신호에 응답하여 상기 포트를 상기 포트와 상기 장치 간의 통신을 가능하도록 동적으로 구성하는 스위칭 시스템을 포함하는데이터 전송 유닛.
- 네트워크에 사용하기 위한 데이터 전송 유닛에 있어서,상기 데이터 전송 유닛 내에서, 상기 데이터 전송 유닛의 적어도 하나의 포트에 접속된 장치의 타입을 판정하고 제어 신호를 생성하도록 프로그램된 적어도 하나의 중앙 처리 장치(CPU)와,스위치 릴레이 및 변환기를 포함하며, 상기 제어 신호에 응답하여 상기 포트를 상기 장치와 통신가능하도록 동적으로 구성하는 스위칭 시스템을 포함하는데이터 전송 유닛.
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