JPH07202980A - 通信ネットワーク内の第１のステーションと第２のステーションとの間に強化された機能があるかどうかを判断するための方法、システムおよび装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信ネットワーク上のステーションの強化さ
れた機能の検知のためのシステムを提供する。 【構成】 機能が強化されたことを示すために、特定さ
れるパターンのリンクテストパルスが検知され送信され
る。このことは、全体のネットワークの性能に影響する
ことなしに、特定のステーションが全二重モードまたは
半二重モードにあるかどうかを判断するのに、特に有用
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】この発明は一般的に通信ネットワークの
分野に関する。より特定的には、この発明は半二重通信
チャネルおよび全二重通信チャネルの両方を含むネット
ワークに関する。

【０００２】

【発明の背景】ネットワーク産業において継続している
傾向は、切換えられたおよび／または全二重イーサネッ
ト（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）の機能を用いて、ＩＥＥＥ８０
２．３／イーサネットの性能を強化する動きである。こ
のことは、既存のワークステーション制御装置を保存
し、各ディスクトップに「専用のイーサネット」（フル
１０Ｍｂ／ｓ）を設けるか、または既存のアダプタを全
二重にアップグレードすることによって、対話形式への
応用のためのより高い性能および強化されたサポートを
求めるイーサネットにとってもう一つの「中年期問題点
（ｍｉｄ ｌｉｆｅｋｉｃｋｅｒ）」として見られてい
る。

【０００３】イーサネット制御装置製品の現代の世代に
は、全二重機能をサポートするために修正が必要な２つ
の根本的分野がある。これらは： （ｉ） （衝突なしに）同時に送信および受信する機
能； （ii） 全二重機能がサポートされているかを判断する
ために、ハブと端末ステーションとの間で「自動交渉す
る」機能である。

【０００４】全二重操作の目的は明らかである。つま
り、全二重通信リンク（独立した送信および受信回路な
らびにケーブル布線）を設けるが通常は既存の同軸ベー
スのイーサネットとの互換性のため半二重モードで用い
られる１０ベース−Ｔトポロジーを利用することによっ
てイーサネットの性能を上げることである。

【０００５】このように性能を上げることに対しては２
つの構成要素がある。第１の要素は同時の送信および受
信を実際に可能とする物理的機能である。第２の要素は
衝突の有効な除去である。この場合、競合が起きない
（活性化しているレシーバは、もはや送信ＭＡＣ処理が
据え置かれなければならないということを示すものでは
ない）ので、端末ステーションは事実上常に送信可能で
ある。この第２の特徴は端末ステーションにおいてより
もハブ／リピータにおいて、よりインパクトを有する。

【０００６】ハブ側において、このことはリピータは不
適当であることを意味する（というのも、それは一度に
単一の活性化している受信ポートにしか対処することが
できないからである）。リピータは、必要なレベルの
「記憶および転送」バッファリングを設けソース／宛先
アドレス特性に従ってパケットを送るブリッジ機能と置
き換えられなければならない。このことは、ＭＡＣアド
レスによるか（その場合、それは技術上ではブリッジで
ある）またはインターネットワークアドレスによって
（その場合、それはルータとして分類される）行なわれ
る。このブリッジ／ルータの機能性の高性能マルチポー
トユニットへの統合化は、実際には、業界ではイーサネ
ット用語で「スイッチ」と呼ばれる。こうなると、外見
からでは、ノード（端末ステーション）はブリッジに接
続されることとスイッチに接続されることとの間にある
違いを検知できない。

【０００７】スイッチされたハブが全二重モードをサポ
ートする端末ステーションの能力を検知して（それに作
用する）ようなシステムを実施することは非常に望まし
いとされるが、「スイッチされたイーサネット（Ｓｗｉ
ｔｃｈｅｄ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）」ハブ機能の検査はこ
の発明の焦点ではない。この明細書の残りの部分は端末
ステーション操作へのインパクトに焦点を置く。しかし
ながら、典型的にはブリッジおよびルータ（ゆえにスイ
ッチ）はハブ（スイッチ）ポートステーション機能を果
たすために標準イーサネット制御装置シリコンを用いる
ので、このスキームは実際には端末ステーションおよび
スイッチポートの両方に応用可能である、ということに
注目されたい。

【０００８】アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ
（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ）
（ＡＭＤ）製造のＰＣネット−ＩＳＡまたはＭＡＣＥ制
御装置のような典型的な集積イーサネット制御装置を考
慮されたい。そのような制御装置製品の全二重機能可能
バージョンにおいては以下の機能が所望されるだろう： （ｉ） 半二重（標準イーサネット）操作モードにおい
てパワーアップする。

【０００９】（ii） １０ベース−Ｔポートレシーバが
活性化しているかどうかを判断する（もし活性化してい
なければ、ＡＵＩの使用を仮定して半二重モードのまま
である）。この機能は、図２の実施例にあるようなＡＭ
ＤＰＣネット−ＩＳＡ（Ａｍ７９Ｃ９６０）およびＭＡ
ＣＥ（Ａｍ７９Ｃ９４０）のような１つ以上の物理的媒
体インタフェース（たとえばＡＵＩおよび１０ベース−
Ｔ）をサポートする制御装置に応用可能であることに注
目されたい。

【００１０】（iii ） １０ベース−Ｔポートが活性化
している場合、ハブ／リンクが全二重をサポート可能
（でリンクが「全二重機能可能で」あることを示すよう
内部ビットをセット可能）かどうかを決定する。

【００１１】（iv） そのような場合、全二重モードへ
切換える（かまたは、ユーザプログラマブルビットによ
り強制される場合は全二重へ移行する）。

【００１２】（ｖ） ソフトウェアの視点からＰＣネッ
ト−ＩＳＡ／ＭＡＣＥ機能（折返し、送信／受信、イン
タフェース／バッファリングなど）を真似し続ける。

【００１３】（vi） スイッチポートまたは制御装置の
どちらかに、リンクが最上のインパクトで標準半二重ベ
ース−Ｔモードに下がるよう要求することを許可する。

【００１４】（iv）項および（ｖ）項は同時送信／受信
の部で簡単に論じられ、（ｉ）項から（iii ）項にかけ
ておよび（vi）項は「自動交渉」機能の部で論じられ
る。 同時送信／受信 （ＡＭＤＰＣネットファミリーおよびＭＡＣＥ製品を含
む）多くのイーサネット制御装置製品はアーキテクチャ
上、バスインタフェースレベルで全二重操作をサポート
することができる。

【００１５】しかしながら、標準イーサネット（半二
重）操作は常にネットワークインタフェースを仮定して
いたので、典型的には、全二重をサポートするために取
り組む必要があるであろう、いくつかの実施上のトレー
ドオフがなされてきた。これらは以下のものを含む
（が、それらに限定はされないであろう）。すなわち、 （ｉ） 送信機でのＣＲＣの発生とレシーバでの検査と
をサポートするために、ともに同時に操作可能な２つの
ＣＲＣジェネレータ／チェッカー回路が設けられなけれ
ばならない。

【００１６】（ii） 全二重モードにあるとき、送信据
え置き処理、バックオフアルゴリズムのための疑似乱数
発生器、据え置き再試行処理およびスロットタイムカウ
ンタは不要である。しかしながら、バックツーバックパ
ケットが（既存のＬＡＮ分析器機器との相互操作可能性
および既存のソフトウェア割込待ち時間の問題の理由か
ら）強制される最小値９．６ｍｓのインタパケットギャ
ップのＩＰＧを有するよう、ＩＰＧタイマは必要であ
る。

【００１７】（iii ） 送信において、折返し機能を受
ける送信がトランシーバにおいて不能化されるので、キ
ャリヤ損失（ＬＣＡＲ）表示が報告され、ゆえに制御装
置はそれ自体の送信（通常のイーサネットの必要条件）
を検知できない。全二重モードにあるときにソフトウェ
アドライバルーチンがこの事実を無視するかもしれない
しまたは好ましくは制御装置がこのことをドライバから
マスクするために「ダミーキャリヤ」を作り出す。

【００１８】（iv） ＭＡＵからのＳＱＥテストシーケ
ンスが現れる、送信後の通常のブラインド期間は、送信
の試みの直後にＳＱＥテストシーケンスを開始すると入
来フレームが失われるかもしれないため、不能化され
る。

【００１９】（ｖ） 衝突エラー（ＣＥＲＲ）またはＳ
ＱＥテストエラー検知および報告がさらに不能化され
る。というのも、ＭＡＵが衝突回路を不能化させ（１０
ベース−Ｔの例と反対に、送信／受信作業を衝突の発生
なしに継続させ）るので、ＳＱＥテストシーケンスが送
信の終端の後に全く起こらないからである。これはドラ
イバにおいてマスクされてもよいが、好ましくは制御装
置自体によって処理される。

【００２０】全二重機能可能制御装置にとって、装置の
デフォルト操作は、１０ベース−Ｔレシーバが活性化し
ていると検知された場合に全二重リンクを確立する試み
である。制御装置のプログラミング機能は「制御装置プ
ログラミング」の部でより詳細に考究される。 「自動交渉」機能 この発明の「自動交渉」機能の目的は、リンクのどちら
かの端部（端末ステーションおよびハブ／スイッチポー
トの両方）が他方の端部にある装置によりサポートされ
ていることを確かめることである。自動交渉は（通常の
１０ベース−Ｔリンクテストパルス機能を用いて）バン
ド外で行なわれるので、ネットワークにパケットまたは
プロトコルオーバヘッドを全く加えない。

【００２１】「通信ネットワークにおけるステーション
間の全二重通信（STATION TO STATION FULL DUPLEX COM
MUNICATIONS IN A COMMUNICATIONS NETWORK ）」と題さ
れる米国特許第５，１２１，３８２号に開示されるよう
な通信ネットワークにおける全二重機能を提供するため
に利用されてきたスキームがある。リンクのどちらかの
端部にある装置の機能を交渉するためのこの代替機構
は、「バンド内（“ｉｎ−ｂａｎｄ”）」信号通信スキ
ームを利用する。バンド内スキームは、通常の通信チャ
ネルは信号通信機構として利用されることを意味する。
一方の装置が特別なイーサネットフレームを開始してそ
れが強化された機能を有することを公示する（ａｄｖｅ
ｒｔｉｓｅ）、そのようなスキームが構想され得る。対
になった撚り合せリンクの他方の端部にある装置（以下
「リンクパートナー」と呼ぶ）はこれを受信し、解釈し
て、それが同様の機能を有すれば適切に応答する。こう
して、比較的単純なパケットベースのスキームが全二重
機能を交渉するために考え出され得る。

【００２２】（既存の信号通信を利用するため）このシ
ステムは一見単純に見え、最小限のオーバヘッドしか招
かないように見えるが、このスキームは以下に列挙され
るいくつかの問題を伴なう： １．通常のイーサネットＭＡＣはそれら自体はパケット
を発生（またはインターセプト）せず、単に（ホストに
よって）メモリ中に待機させられたパケットを送信のた
めに交換してそれらをイーサネットへ送信するか、また
はイーサネットからメッセージを受けてそれらをホスト
による処理のためにメモリ中に置くのみである。ゆえに
自動のパケットベースのスキームの場合、全二重機能を
要求するための適当なメッセージをキューに入れる際に
また別の装置からそのような要求を待つ際には、ホスト
を必然的に伴なう。これはホストソフトウェアが行なわ
なければならないかまたはさらにハードウェアを用いて
達成されなければならないかのどちらかとなる。ソフト
ウェアのベースのアプローチは柔軟性という点で好まし
いかもしれない。というのも特定のフレームの内容と、
要求／肯定応答のタイミングとが異なるネットワークプ
ロトコルに対してチューニングされ得るからである。し
かしながら、このことはホストプロセッサの負担とな
り、既にかなりの処理オーバヘッドを有するブリッジ装
置において大きな問題となるかもしれない。ハードウェ
アアプローチはホストプロセッサの対話を回避するかも
しれないが、メッセージスキームが一般に展開されてい
る多くのことなるネットワーク操作システムとの互換性
のための何らかの適用構造を必要とする場合は柔軟性が
ないかもしれない。

【００２３】２．他方のリンクパートナー装置が全二重
機能をサポートしているかどうかを直接知ることはでき
ないため、応答が全く受信されない場合は特別な交渉フ
レームを何度も送らなければならないだろう。このこと
は、さらに、交渉フレームが継続して定期的に送られる
ことを必要とするだろう。これらの問題の両方が、限定
された量のバンド幅がスキームによって用いられること
を意味する。

【００２４】３．特別なタイプの交渉フレームが送られ
なければならないため、リンクパートナーのみがフレー
ムを受けることが好ましい。しかしながらパワーアップ
のときにリンクパートナーのステーションＩＤを認識す
ることは困難である。これはスイッチ（ブリッジ）ポー
トのアドレスを学習中の端末ステーションに特に当ては
まる。というのも、一般にブリッジは透過性があるから
である（それはパケットを端末ステーションに送出する
ブリッジポートのアドレスではなくパケットにあるソー
スアドレス（ＳＡ）フィールドを親ステーションとして
残す）。ゆえにそれは多重キャスティングスキームの使
用を必要とするだろう。このことはそれ自体において２
つの根本的な問題を伴なう。

【００２５】第１に、多重キャスティングパケットの広
い使用を避けるべきである。多重キャスティングアドレ
スのアドレス検知は不完全であるため（それは数学的
「ハッシング」法に基づく）、ステーションはハッシュ
テーブルを通過するがステーションにはまだ向けられて
いないいくつかの多重キャスティングフレームを受信す
る。この例においては、受信されるよう特に意図された
メッセージ以外のすべての多重キャスティングメッセー
ジを除去するために、さらにソフトウェア処理が必要と
される。こういったことすべてはソフトウェア資源をさ
らに必要とし、通常のネットワークトラフィックを処理
する他の多重キャスティングアドレス／フィルタリング
をすでに典型的に有するブリッジの処理負担を増やす。

【００２６】第２に、ネットワーク上の他の装置は交渉
フレームのために特定される多重キャスティングアドレ
スまたは同様の値にハッシュする多重キャスティングア
ドレスのどちらかを使用するであろうという点で、多重
キャスティングアドレスの割当は管理を要する。このこ
とは、多重ネットワーク操作システムおよび／またはプ
ロトコルが考慮されるとき、特に当てはまる。こうし
て、（ネットワーク操作システムおよび／またはネット
ワークプロトコルによって使用される）ネットワーク上
のいくつかの既存の多重キャスティングフレームおよび
交渉フレームは両方とも、どちらも受入れることの可能
な任意のネットワークステーションによって受信される
ため、さらなるオーバヘッドの可能性が存在する。

【００２７】４．交渉フレームはいくつかのネットワー
クプロトコルにおいて何らかの他のタイプの「通常の」
データパケットとして解釈してもよく、そのような例で
は、それはたとえフレームの内容が通常のネットワーク
アプリケーションの視点からは本質的に不法または無意
味であってもそのアプリケーションに送られるだろう。

【００２８】５．８０２．３フラグメント（９６ビット
倍（ｂｉｔ ｔｉｍｅｓ））またはフレーム（プリアン
ブルおよびＳＦＤに続く、５１２ビット倍）のために決
められた最小値より短い、特定の「テストパケット」の
使用は避けるべきである。というのも、これらは他の物
理的層ネットワーク統計が誤って改ざんされる原因とな
るかもしれないからである（そのようなカウンタはたと
えば管理されたリピータに存在するかもしれない）。加
えて、いくつかのネットワーク制御装置は、通常の衝突
フラグメントに起因するエラーのホストシステムへの移
動を最小限にするために、（「テストパケット」のよう
な）違法に短いフレームを受取らないように設計される
かもしれない。

【００２９】したがって、必要なのは、上記で認められ
た不利な点を伴わずに、既存のネットワークにおいて利
用されるときに制御装置の強化された機能を利用する能
力を可能にするための方法および装置である。この方法
および装置は強化された機能を有する制御装置と同様、
低レベル機能を有する制御装置ともインタフェース可能
であるべきである。このシステムはさらに、ネットワー
クの破壊を最小限にするものであるべきである。この発
明はそのような方法および装置を提供する。

【００３０】

【発明の概要】通信ネットワークにおける強化された機
能のサポートを可能にする方法および装置を提供する。
このサポートを提供する能力はステーション間のリンク
テストパルスの予め定められたパターンの検知を介する
ものである。そうすることで、ネットワーク上のステー
ションに強化がなされたときにそのステーションの改善
された性能を可能にするシステムが提供される。

【００３１】１つの局面において、この発明は、通信ネ
ットワーク内の第１および第２のステーション間に強化
された機能があるかどうかを判断するためのシステムを
含む。このシステムは、第１のステーションから特定さ
れるパターンのリンクテストパルスを与えることを含
み、その特定されるパターンはそのステーションが強化
された機能を有することを示し、第２のステーションで
その特定されるパターンのリンクテストパルスを受ける
ことを含み、第２のステーションはその後で強化された
モードに入る。この後、その特定されるパターンのリン
クテストパルスは第２のステーションから第１のステー
ションに与えられて、第１のステーションは強化された
モードに入る。

【００３２】この発明の他の局面は、通信ネットワーク
内の２つのステーション間に半二重または全二重機能が
あるかどうかを判断するためのシステムを含む。このシ
ステムは、第１のステーションから特定されるパターン
のリンクテストパルスを与えることを含み、その特定さ
れるパターンはそのステーションが全二重通信機能可能
であるが半二重モードで送信していることを示し、第２
のステーションで特定されるパターンのリンクテストパ
ルスを受取ることを含み、第２のステーションはその後
で全二重モードに入る。この後、特定されるパターンの
リンクテストパルスは第２のステーションから第１のス
テーションに与えられて、第１のステーションは全二重
モードに入る。

【００３３】この発明の他の局面において、特定される
パターンは複数のリンクテストパルスのさまざまな分離
期間を含む。

【００３４】

【実施例の詳細な説明】この発明は通信ネットワーク内
の装置の動作の効率性の向上に関する。以下の説明は、
通常の当業者がこの発明を特定の応用およびその必要条
件に併せて実施できるよう提示される。好ましい実施例
に対するさまざまな修正は当業者には容易に明らかとな
り、ここで定義される一般原理は他の実施例に応用され
てもよい。このように、この発明は示される実施例に限
定されることを意図するものではなく、ここに開示され
る原理および新規な特徴と一致する最大の範囲と一致す
るものである。

【００３５】図１は、単純なネットワークを形成するよ
う、１対の対になった撚り合せケーブル５２によって相
互接続される２つの媒体接続ユニット（ＭＡＵ）５０を
有するブロック図である。対になった撚り合せケーブル
５２は、すべての目的のために明確に引用により援用さ
れるＩＥＥＥ８０２．３ １０ベース−Ｔ規格に従っ
て、一方のＭＡＵ５０から他方のＭＡＵ５０へデータパ
ケットおよびリンクビートパルスを伝送する。この規格
は、一方のＭＡＵ５０が他方のＭＡＵ５０にデータパケ
ットを送信していないときにそれらのＭＡＵ５０間のリ
ンクの保全性をテストするよう一方のＭＡＵ５０が他方
のＭＡＵ５０にリンクテストパルスを定期的に送信する
ことを必要とする。

【００３６】ＭＡＵ５０はデータ端末装置（ＤＴＥ、本
質的にはイーサネット制御装置５３）またはリピータ５
５と、使用中の特定のネットワーク媒体との間の機能
的、電気的および機械的なインタフェースを提供する。
図２を参照すると、集積イーサネットノード７０が示さ
れる。集積イーサネットノード７０はホストバスインタ
フェース論理７２、媒体アクセス制御装置（ＭＡＣ）７
４、物理的信号通信（ＰＬＳ）７６、ＡＵＩポート５７
および集積１０ベース−Ｔ（ＭＡＵ５０）ポートを含
む。ここで注目に値するのは、ＭＡＣ７４、ＰＬＳ７６
およびＡＵＩ５７機能のようなノード７０は媒体にかか
わらず保存され、ＭＡＵ５０のみが変化することを必要
とされることである。

【００３７】ＭＡＵ５０は６つの果たすべき主要機能を
有する。これらは、データ送信、データ受信、折返し、
衝突検知、ＳＱＥテストおよびジャバー保護である。加
えて、１０ベース−Ｔ ＭＡＵは、７番目の、リンク保
全性機能を提供する。 データ送信 ＤＴＥはＡＵＩ５７のＤＯ対でネットワークに送信する
ためのマンチェスター（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ）のエン
コーダされたデータを与える。ＭＡＵ５０はＤＯでデー
タを受信してそれをネットワークに送らなければならな
い。ＭＡＵ５０はデータをネットワークに送信するのに
必要な駆動機能を提供し、データの内容を何ら修正しな
い。 データ受信 ＭＡＵ５０は、ネットワークから受信した有効なマンチ
ェスターデータがＡＵＩ５７のＤＩ回路を用いて確実に
ＤＴＥへ送られるようにしなければならない。ＭＡＵ５
０は、修正されていないデータをＤＴＥに送る前に、受
信信号の品質を確認するために受信信号に信号振幅検知
およびパルス幅検知を行なう。 折返し ＤＴＥからＭＡＵ５０への、ＤＯ対でのマンチェスター
データ出力はＤＩ対を用いてＤＴＥに返されなけばなら
ない。この折返し機構は、有効なネットワーク送信およ
び受信経路が存在することを示すために、ＭＡＣによっ
て利用される。 衝突検知 ＭＡＵ５０はネットワーク上の衝突の検知を行なわなけ
ればならない。ＭＡＵは衝突を検知すると、ＡＵＩ５７
のＣＩ対で１０ＭＨｚの波形を送ることによってＤＴＥ
にそのことを報告し返す。衝突状態の間、ＭＡＵ５０は
ＤＩ対を用いてＤＴＥにデータを戻し続ける。ノードが
（伝送を停止して）もはや衝突と関係がなくなったがネ
ットワークが依然として活性化しているときは、ＭＡＵ
５０はネットワークからＤＩ対にデータを戻す。衝突状
態が停止した後において、ノードが送信を続ける最後の
装置である場合は、ＭＡＵ５０は（ＤＴＥから）ＤＯ対
で受信したデータをＤＩ対に戻す。 ＳＱＥテスト ＤＴＥからの送信完了後、ＭＡＵ５０はＡＵＩ５７のＣ
Ｉ対を介して信号品質エラー（ＳＱＥ）テストメッセー
ジを送らなければならない。このことはＭＡＵ５０がで
きるだけ多くの衝突検知論理をテストしようとすること
と、もし機能している場合はＣＩ対で短い１０ＭＨｚの
バーストを送信することによってそれを示そうとするこ
ととを必要とする。ＳＱＥテストバーストは送信終了か
ら０．６ないし１．６μｓ以内に開始しなければなら
ず、さらに５ないし１５ビット倍（１ビット倍＝１００
ｎｓ）持続すべきである。送信の試みの結果衝突が起こ
ってＣＩ対が活性化された場合は、テストが行なわれた
と考えて、テストが送信の終端で繰返される必要はない
ことに注目されたい。

【００３８】ＳＱＥテスト機能は通常は可能化／不能化
特徴を備える。この機能はＭＡＵ５０がＤＴＥに接続さ
れたとき可能化されなければならない。ＤＴＥは、各送
信後にＳＱＥテストバーストを探す「ブラインド期間
（ｂｌｉｎｄｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）」を与え、ＳＱＥ
テストバーストを衝突表示として解釈はしない。ＳＱＥ
テスト特徴はＭＡＵ５０がリピータに接続された場合は
不能化されなければならない。というのも、リピータは
ブラインド期間を全く与えず、ＳＱＥテストバーストを
衝突として検知するからである。 ジャバー機能 ジャバー機構は、過剰なほど長期間送信し続ける単一の
ノードがネットワークを占領するのを防ぐために与えら
れる。ＤＴＥがＤＯ上で異常に長期間送信すると（２０
ないし１５０ｍｓ）、ＭＡＵ５０はネットワークへのデ
ータ伝送を中断し、ＤＩへの折返し経路を不能化し、Ｃ
Ｉ対を用いて衝突を示す。ＭＡＵ５０はＤＴＥからのデ
ータ出力が停止して（ＤＯが休止状態になる）「ジャブ
していない（“ｕｎｊａｂ”）」時間が終了する（０．
５±０．２５ｓ）まではこの状態のままである。 リンク保全性 いくつかのＭＡＵ５０は、有効な通信経路がネットワー
クにわたって存在するかどうかを検知する機構を与え
る。この機構は、撚り合せられた（１０ベース−Ｔ）対
およびファイバのような独立した送信および受信信号通
信経路を用いるＭＡＵ５０において主として用いられ
る。この機構は、これらのシステムにおける正しいネッ
トワーク操作を確実にすることにおいて重要である。と
いうのも、受信信号経路における中断はキャリヤ感知機
構を動作不能にするからである。

【００３９】図３はプリアンブル部分、データ部分およ
び送信区切りの終端（ＥＴＤ）部分を有するイーサネッ
トパケットの１つの実施例を示す。プリアンブル部は変
動する一連のハイおよびローの遷移であり、ＥＴＤは特
定の最小期間の間続くハイのレベルである。図４はＩＥ
ＥＥ仕様に準拠する２つの受容可能なリンクテストパル
ス送信波形の図である。リンクテストパルス波形はハイ
の遷移かまたは特定されるパルステンプレート内に合う
ローの遷移が後に続くハイの遷移のどちらかである。

【００４０】ＩＥＥＥ８０２．３ １０ベース−Ｔ仕様
に記載されるリンク保全性テスト機能を行なうリンクテ
スト状態マシンは、これらのリンクテストパルスをモニ
タして、２つの特定のＭＡＵ５０の間の任意のリンクが
リンク保全性テストにパスするかどうかを判断する。パ
ワーアップまたはリセットされると、特定のＭＡＵは特
定の既知の状態、つまりリンク成功状態またはリンク失
敗状態のどちらかにリセットする。パケット情報が全く
受信されない場合は、ＭＡＵ５０はちょうどそれが他の
送信がない状態でリンクパルスを定期的に送信するよう
に、一連のリンクパルスを受信することを期待する。

【００４１】ＭＡＵ５０はリンクテストパルスの正極の
みまたは任意の極性を認識するよう設計されることがで
きる。一度にリンクパルスの１つの極性のみを認識する
ことの利点は、ノイズスパイクがリンクテストパルスと
して認識される可能性がより少なくなることである。Ｍ
ＡＵ５０が正のパルスのみを認識するように設計される
場合、リンク成功状態に入るまたは留まるためには、図
４に示されるのと同様のリンクテストパルスを受信しな
ければならない。ＩＥＥＥ仕様が必要とするタイムウィ
ンドウ内にＭＡＵ５０が正のリンクテストパルスを受信
しない場合は、ＭＡＵ５０はリンク失敗状態に遷移す
る。

【００４２】リンク失敗状態は不良リンク、切断された
リード、送信機の不能化されたドライバ、反転されたリ
ードもしくは、データ受信（ＲＤ）線上の対になった撚
り合せケーブル５２のその他の電気的または機械的故障
に起因し得る。反転された、対になった撚り合せケーブ
ル５２は異なるレシーバが反転された異なる信号を受信
する原因となり、リンクテストパルスが反転されて現れ
ることを意味する。図５は、対になった撚り合せケーブ
ル５２の誤った接続に起因する、反転したリンクテスト
パルス信号の図である。

【００４３】この発明の譲受人に譲渡された、「リンク
パルスを用いる、改良された自動極性検知および変更の
方法ならびに装置（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＡＵＴＯＭＡＴ
ＥＤＰＯＬＡＲＩＴＹ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＡＮＤ
ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰ
ＡＲＡＴＵＳ ＥＭＰＬＯＹＩＮＧ ＬＩＮＫＰＵＬＳ
ＥＳ）」と題される米国特許出願番号第０７／６２０，
９８０号においては、リンク保全性の状態は初期極性を
確立するためにリンクテストパルス情報を取入れること
によって判断され、こうしてシステムをリンク保全性テ
ストにパスさせて、それがデータを他のＭＡＵに伝送す
ることを可能にし、そしてそのＭＡＵは最終極性の決定
をするために伝送されたデータを利用できた。これは負
荷の小さいネットワーク、および少ない間隔ではデータ
伝送が全く起こらない、その他の点では活性化している
ネットワークにおいて特に有用である。

【００４４】しかしながら、この引例は、その意図され
る目的には有用だが、ノードが強化された機能を有する
かどうかの判断のためにリンクテストパルス状態を利用
することを提案するものではない。この発明はそのよう
な機能性を提供するものである。

【００４５】図６を参照すると、リピータベースの技術
を用いた通信ネットワーク１００が示される。このシス
テムはリピータの組１０２を含む。リピータの組１０２
は複数の媒体接続ユニット（ＭＡＵ）１０６に結合され
るリピータユニット論理／制御１０４を含む。リピータ
の組１０２は、ブロック１１０で示されるようにＭＡＵ
１０６を含み得る、またはノード１１４で示されるよう
に別個のユニットであり得る、複数のノードに結合され
る。

【００４６】全二重機能が存在するという「公示」を開
始することは全二重機能可能ハブ／スイッチが行なうべ
きであり、これを検知して適当ならばそれを利用するこ
とは端末ステーション制御装置が行なうべきであること
が期待される。

【００４７】図７を参照すると、ハブ／スイッチ技術を
利用した通信ネットワーク１００′のブロック図が示さ
れる。示されるように、ネットワーク１００′は、リピ
ータの組１０２が切換えられたハブ１５０と置き換えら
れている以外は、前図のネットワーク１００と同様であ
る。切換えられたハブ１５０は中央処理装置（ＣＰＵ）
１５２、読出専用メモリ（ＲＯＭ）１５４、およびラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５６を含み、これらは
すべて内部スイッチバス１５８に結合される。さらに、
内部バス１５８には複数の媒体アクセス制御装置（ＭＡ
Ｃ）システム１６０が結合される。ＭＡＣシステム１６
０の各々はＭＡＣおよび物理的な信号通信層（ＰＬＳ）
を含む。切換えられたハブ１５０は異なるノードから受
取った情報の選択的な記憶および伝送を可能化する。リ
ピータは、周知のように、受取った情報を直接単数また
は複数の受信ステーションに送る。したがって、標準８
０２．３／イーサネットリピータは全二重機能可能端末
ステーションをサポートできないため、これは全二重機
能を公示しないと仮定される。この機能を公示した後、
ハブ／スイッチは、端末ステーションも全二重機能可能
であることを知る必要がある。

【００４８】「自動交渉」機能を達成するための基本原
理はさまざまな分離期間（アイドル状態）と組合せられ
たリンクテストパルスの明確なパターンを作り出すこと
である。１０ベース−Ｔ仕様は完全な応諾を維持しなが
らリンクテストパルスの送信および受信のための実質的
なマージンを与えるので、リンクテストパルスの独特な
パターンを作り出すことは可能である。リンクテストパ
ルスの送信は１６ｍｓ±８ｍｓの範囲で許可される。リ
ンク失敗から出るためのリンクテストパルスの受信は、
少なくとも２ないし７ｍｓ（ノイズフィルタ）かつ２５
ないし１５０ｍｓ以下で分離される、連続した２パルス
と１０パルスとの間である。リンク成功状態に留まるに
は、リンクテストパルスは５０ないし１５０ｍｓ時間内
に受信されなければならない。

【００４９】この発明のこのシステムは、特定のパター
ンが送信され検知されることの両方を必要とする。この
パターンはさらに、全二重機能を有さない任意の既存の
１０ベース−Ｔ装置または将来の装置がパターンのいず
れをも通常のリンクテストパルスシーケンスとして認め
半二重レベルで完全に相互作動するよう、１０ベース−
Ｔ仕様のような特定の仕様内にある一般的構成に入るこ
とを必要とするであろう。

【００５０】自動交渉機能のこの特定の実施例は装置が
標準（半二重）１０ベース−Ｔ装置であるかまたは全二
重機能可能装置であるかを検知することを目的とする
が、その概念はハブ／スイッチと端末ステーションとの
間の他の強化された機能の交渉に拡大できることを当業
者は容易に認めるであろう。たとえば、ＩＥＥＥ８０
２．１２規格作業部会内で規定されるように、装置が１
００Ｍｂ／ｓのような、１０Ｎｂ／ｓにさらにスピード
を加えた別の速さで動作可能（倍速ＣＭＳＡ／ＣＤ制御
装置の実施例）かまたは要求優先順位のような別のプロ
トコルタイプで動作可能かどうかの交渉に拡大できる。

【００５１】警戒すべきことは、いくつかの既存のＭＡ
Ｕは「遠隔故障信号通信」としばしば呼ばれる技術にお
いて単純なマーク／スペースパターンスキームを使用す
ることが公知である点である。この技術によって、１０
ベース−Ｔリンクの一方の端部は他方の端部にある装置
に、故障が発生したことを忠告することができ、遠隔ジ
ャバーおよび遠隔リンク失敗のような事象が典型的に信
号通信される。単一／二重交渉のために採用される任意
のスキームは、それらのスキームが使用するいかなるパ
ターンも避けることが必要であることは明らかである。

【００５２】ゆえに選ばれるパターンは： （ｉ） １０ベース−Ｔリンクテストパルス必要条件内
になければならない。

【００５３】（ii） ランダムな（または制御された）
入来パターンを有効なパターンシーケンスとして誤って
解釈することを回避しなければならない。

【００５４】（iii ） パターンがノイズまたは１つ以
上のパルスの損失によって改ざんされた場合、回復を可
能としなければならない。

【００５５】（iv） 装置が半二重から全二重におよび
好ましくは全二重から半二重に交渉できるようにしなけ
ればならない。

【００５６】提示されたパターンに対して３つの発生
（アイドル状態）期間が実行される。たとえば、８ない
し１２ｍｓの範囲にある「スペース１」、１３ないし１
７ｍｓの範囲にある「スペース２」および１８ないし２
２ｍｓの範囲にある「スペース３」である。

【００５７】リンクテストパルスのパターン間隔は、妥
当な粗さ（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）を与えるのに十分な
長さの、繰返すシーケンス、たとえば、スペース１、パ
ルス、スペース１、パルス、スペース２、パルス、スペ
ース２、パルス、スペース３、パルス、スペース３、パ
ルス…［繰返し］のようなシーケンスであることを必要
とする。

【００５８】絶対的な間隔またはパターンは、相互操作
性を与えるためにリンク上の両方の装置（リンクパート
ナー）の間では一致しなければならないが、全体の概念
には実際には無関係である。

【００５９】ホストパーソナルコンピュータまたはワー
クステーションが（たとえ始めに全二重の使用を受入れ
られると交渉していても）全二重特徴を不能化できれば
非常に有益であることに注目されたい。これは（たとえ
ば）もしそれがシステムバス上に不適当なバンド幅を検
知するならば、利用できるかもしれない。この例におい
ては、ハブ／スイッチが、全二重サポートがそのポート
で終了したことを検知できることをさらに必要とする。
この再交渉がどのようにして起こり得るかを考えるため
にいくつかの方法がある： （ｉ） 有効な「全二重機能可能パターン」を送るのを
止める。ハブ／スイッチはこれを認識して半二重サポー
トに反転する。

【００６０】（ii） 何もしない。端末ステーションは
受信している間は送信しようとはしないので衝突を発生
しない。端末ステーションが送信している間に、切換え
られたハブが端末ステーションに送信しようとすれば、
制御装置は伝送しようとする試みを放棄する。切換えら
れたハブポートは、ＣＲＣエラーを有する連続パケット
を深刻な故障状態として検知することを用いて、リンク
を再初期設定することができる。しかしこのことは、ス
イッチによるＭＡＣ層へのかなりの介入を要し、望まし
くない。

【００６１】切換えられたハブは、たとえば内部スイッ
チ輻輳制御を可能にするために、半二重操作にドロップ
バックしてこの状態を端末ステーションに知らせること
をさらに求めるかもしれない。この例では明らかに、切
換えられたハブポートはリンク機能を下げたという事実
を、制御装置が検知することを必要とする。スイッチポ
ートまたは端末ステーションのどちらかにリンク機能の
再交渉を起こさせるには、対称アルゴリズムを実行する
ことが非常に好ましい。

【００６２】このことから、自動交渉を与えるために２
つの基本アルゴリズムからの選択があることがわかり、
この後これらを「静的」および「動的」と呼ぶ。両方の
スキームとも長所を有する。どちらを与えるべきかの選
択はシステムの分析およびシリコン実施上のトレードオ
フの分析に基づく。代替的には、ハイブリッドアプロー
チが可能であろう。

【００６３】「パターン損失」タイマがさらに設けられ
なければならない。「全二重機能可能」パターンが特定
された期間に現れない場合、全二重モードで動作してい
る装置は半二重操作に反転する。１０ベース−Ｔ仕様は
たとえば、リンクテストパルスを受信するための５０な
いし１５０ｍｓの必要条件を有し、これは、リンクテス
トパルスが最大間隔（２４ｍｓ）を用いて送信機によっ
て発生されるときでさえ、２パルスごとに１パルスを損
失させてしまう。この「パターン損失」タイマは、単数
のパターンの損失／改ざんが半二重モードへの復帰を引
起こさないよう、十分に長いものであることを必要とす
ると同時に、パターンが（半二重へのダウングレードを
要求するリンクテストパルスのソースとなる装置のため
に）故意に変更されたとき、このことができるだけ素早
く検知されるよう、十分短くあるべきである。 静的自動交渉 静的自動交渉スキームでは、リンクのいずれかの端部に
ある装置（リンクパートナー）のすべての機能はリンク
テスト失敗状態の間に交渉される。再交渉するために
は、端末ステーションがリンクテスト失敗状態にあるこ
とが必要である。 静的スキームの利点 １．単一／二重機能はリンクテスト失敗状態からのみ活
性化されるので、単純である。

【００６４】２．制御装置から１つの「静的」パターン
を発生させるだけでよい。 静的スキームの不利な点 １．ハブ／スイッチはリンクをパケットレベルでモニタ
して機能の変化に注意する必要がある（ハブはリンクテ
ストパルスの送信をある期間不能化することによりおそ
らく端末ステーションをリンク失敗に調整し、それが結
果的にしばらくの間完全に通信を失わせる）。このこと
はさらに、技術的には１０ベース−Ｔに必要条件に応じ
ない。

【００６５】２．このスキームは（第１のパケットが端
末ステーションを半二重のリンクテスト成功状態からで
ることを許す場合）ハブが第１のパケットを送る前に交
渉シーケンスを完了することを必要とするかもしれな
い。このことは複雑なパターンの使用を妨げるかもしれ
ない。というのも、リンクパートナーはわずか２ないし
１０のリンクテストパルスの後「リンク成功」に入らな
ければならないからである。

【００６６】３．ハブ／スイッチはリンクテストパルス
発生送信を不能化できなければならない。

【００６７】４．交渉時間は２ないし１０リンクテスト
パルスの１０ベース−Ｔ限界を越えるかもしれない。 動的自動交渉 動的自動交渉スキームにおいては、リンクパートナーが
リンク失敗および／またはリンク成功状態にあるとき、
それらの機能が交渉可能である。再交渉するためには、
端末ステーションが異なるパターンのリンクテストパル
スを送る必要がある。 動的スキームの利点 １．ハブ／スイッチは第１のパケットを送る前に交渉す
る必要はない（たとえ第１のパケットがリンクテスト失
敗状態から端末ステーションを移行させたとしても、交
渉はその後起こり得る）。

【００６８】２．２つの単純なパターン、つまり「半二
重モードであるが全二重機能可能である」および「全二
重モードである」を用いてもよい。 動的スキームの不利な点 １．再交渉がいつでも起こり得るので、制御装置はハブ
によって（またはハブが制御装置によって）開始される
再交渉を検知しなければならないかもしれない。

【００６９】２．端末ステーション（および／またはハ
ブ）によってさらにパターンが発生されることを必要と
する。

【００７０】３．単一のパターンの損失／改ざんは再交
渉シーケンスを構成すべきでない。ゆえに、（たとえ
ば、パターンが２５０ｍｓ以内に繰返されなければ）よ
り高い層のタイムアウト機能が必要となる。

【００７１】４．一方の端部が他方に先んじて全二重で
可能化される場合、慎重なインターロックが必要とされ
る。

【００７２】以下の機能上の説明は、２つの考えられる
スキームを用いた、自動交渉のステップを示す。 静的スキーム−考えられるシナリオ： 接続：ハブは活性化しており、端末ステーションはオフ
ライン状態で（パワーダウンされており）、ハブポート
はリンク失敗状態にあり、端末ステーションへのハブデ
ータ送信は不能化され、ハブは連続的に「全二重機能可
能」パターンを送る。端末ステーションはパワーアップ
し、制御装置は「全二重機能可能」を検知してハブに
「全二重機能可能」パターンを送る。ハブは端末ステー
ションからの「全二重機能可能」を検知し、ポートで全
二重モードを開始してリンク成功状態に移行する。 再交渉：制御装置は半二重モードに下がる（が依然とし
て「全二重機能可能」パターンを送信する）。ハブはポ
ートに複数のＦＣＳエラーを検知する。ハブは端末ステ
ーションへのデータ送信およびリンクテストパルス送信
を不能化することにより、リンクを再初期設定する。制
御装置はリンク失敗（完全なリンク故障）に移行する。
制御装置は全二重モードを検知するが、ハブに「半二重
機能可能」パターンでハブに応答する。ハブはポートで
半二重モードを開始してリンク成功状態に移行する。

【００７３】代替的には（これは真に静的ではなく、静
的および動的アプローチのハイブリッドであることに注
目されたい）、 再交渉：制御装置は半二重モードに下がる（「半二重機
能可能」パターンを送信する）。ハブは「半二重機能可
能」パターンを検知する。ハブはポートで半二重モード
に下がる。 動的スキーム−考えられるシナリオ 接続：ハブは活性化しており、端末ステーションはオフ
ライン状態にあり（パワーダウンされており）、ハブポ
ートはリンク失敗状態にあり、端末ステーションへのハ
ブデータ送信は不能化され、ハブは連続して「半二重で
あるが全二重機能可能である」パターンを送る。端末ス
テーションはパワーアップし、制御装置は「半二重であ
るが全二重機能可能である」を検知しハブに「半二重で
あるが全二重機能可能である」パターンを送り全二重モ
ードを開始しリンク成功状態へ移行し、ハブは制御装置
からの「全二重モードである」パターンを検知し「全二
重モードである」パターンで応答しポートで全二重モー
ドを開始しリンク成功状態へ移行する。 再交渉：制御装置は半二重モードに下がる（「半二重モ
ードであるが全二重機能可能である」パターンを送
る）。ハブは「半二重モードであるが全二重機能可能で
ある」パターンを検知する。ハブはポートで半二重モー
ドに下がる（「半二重モードであるが全二重機能可能で
ある」パターンを送る）。

【００７４】代替的には（これは、制御装置は永久に半
二重モードに強制され、「半二重モードであるが全二重
機能可能である」および「全二重モードである」パター
ンとは異なる「通常の１０ベース−Ｔ」パターンがさら
に発生されることになることに注目されたい）、 再交渉：制御装置は半二重モードに強制される（「通常
の１０ベース−Ｔ」パターンを送る）。ハブは「通常１
０ベース−Ｔ」パターンを検知する。ハブはポートで半
二重モードに下がる（「半二重モードであるが全二重機
能可能である」パターンを送る）。

【００７５】このことから、最適自動交渉スキームは送
る／検知するべき３つのパターンを有することがわか
る： １．半二重モードであるが全二重機能可能である（たと
えば、スペース１、パルス、スペース１、パルス、スペ
ース２、パルス、スペース２、パルス、スペース３、パ
ルス、スペース３、パルス…［繰返し］） ２．全二重モードである（たとえば、スペース１、パル
ス、スペース１、パルス、スペース３、パルス、スペー
ス３、パルス、スペース２、パルス、スペース２、パル
ス…［繰返し］） ３．通常１０ベース−Ｔ（たとえば、スペース２、パル
ス、スペース２、パルス、スペース２、パルス…［連続
する］） 制御装置プログラミング 全二重機能可能制御装置にとって、１０ベース−Ｔレシ
ーバが活性化していると検知された場合、装置のデフォ
ルト動作は全二重リンクの確立を試みることである。し
かし、以下のユーザプログラミングおよび状態ビットも
さらに与えられなければならない： （ａ） 制御装置によりセットされる、検知された全二
重機能可能リンクを示す全二重リンク（ＦＤＬ）状態ビ
ット（ホスト読出専用、０＝半二重、１＝全二重）。

【００７６】（ｂ） 自動交渉が可能化されていること
を示す自動交渉可能化（ＡＮＥ）制御ビット（デフォル
トセット、ホスト読出書込、ホストは機能を不能化でき
る）。

【００７７】（ｃ） 二重／単一（Ｄ／Ｓ）制御／状態
ビット。ＡＮＥ＝１のとき現在の動作モードを示す（１
＝二重、０＝単一）。このビットおよびＦＤＬビット
で、リンクの動作状態が正確に判断できる。ＡＮＥ＝０
のとき、Ｄ／Ｓは制御装置の動作状態を強制する制御ビ
ットである。図２の集積イーサネットノード７０のよう
な集積装置がそのＡＵＩポートを選択される場合は半二
重操作が強制され、１０ベース−Ｔポートが選択されリ
ンクが全二重機能可能として検知されたときは全二重モ
ードが活性化されるのみであることに注目されたい。

【００７８】

【表１】

【００７９】制御装置／ＭＡＵが通常１０ベース−Ｔま
たは全二重モードにあるときに、（たとえばケーブルの
中断による）リンクテスト失敗状態がトランシーバによ
って検知された場合には、装置はそれ自体を半二重操作
に強制することが好ましい。これは端末ステーションに
おいて特に重要である。折返し機能は全二重操作のため
に不能化されるので、リンク失敗を検知するために制御
装置によって用いられる機構の１つは除去される。ゆえ
に受信の撚り合せられた対が切断状態になったことを検
知する容易な方法はなくなる（ノードが輻輳制御のため
のパケットベースの「要求／肯定応答」プロトコルを用
いている場合、ケーブル中断による通信チャネルの１つ
のサービスの損失は大きなものかもしれないことに注目
されたい）。

【００８０】リンクテストパルスの欠如は１０ベース−
Ｔ ＭＡＵをリンク失敗状態に強制しリンク機能の情報
を全く与えないことは明らかである。いくつかの前の標
準（ｐｒｅ−ｓｔａｎｄａｒｄ）１０ベース−Ｔ装置は
リンクテストパルスをサポートしない。この例では多く
の標準（ｐｒｅ−ｓｔａｎｄａｒｄ）１０ベース−Ｔ装
置はユーザ／ホストにリンクテストパルスの受信の欠如
を無視する機能を与えて、ＭＡＵをリンク成功状態に強
制する。この例においては、制御装置を半二重モードに
強制することが適当である。というのも機能情報が全く
引出されないからである。

【００８１】要約すると、既存の半二重制御装置が全二
重機能にアップグレードされるときは、互換性を確実に
するために以下の強化が与えられる必要がある： （ａ） 全二重モードでの伝送では、ドライバからのキ
ャリヤの損失（ＬＣＡＲ）をマスクする。

【００８２】（ｂ） デュアルＣＲＣジェネレータが必
要である。 （ｃ） 全二重モードでの伝送の後、送信フレームの終
端に接近して続く受信フレームが確実に受信されるよ
う、ＳＱＥテストブラインド期間を不能化する。

【００８３】（ｄ） 全二重モードでの伝送の後、ＳＱ
Ｅテストによる衝突エラー（ＣＥＲＲ）またはＳＱＥテ
ストエラーの検知およびドライバへの報告を不能化す
る。

【００８４】（ｅ） （ＡＭＤ ＭＡＣＥまたはＰＣネ
ット−ＩＳＡの例におけるＤＬＮＫＴＳＴビットのよう
な）不能化リンクテスト機能が与えられる場合、機能情
報が全く受信されないかもしれないので制御装置を半二
重モードに強制する。

【００８５】（ｆ） 動的（パケット単位の可能化／不
能化）送信ＣＲＣの発生と自動送信フレームパディング
とを、単一／二重モードにかかわらず、ドライバレベル
で不変であるよう維持する。

【００８６】（ｇ） 折返しモード動作を、単一／二重
モードにかかわらず、ドライバレベルで不変であるよう
維持する。

【００８７】（ｈ） 静的スキームでは、制御装置はリ
ンクテストパルス発生を不能化できなければならない
（現在、いくつかの制御装置はレシーバでのリンクテス
トパルスの受信を無視させて、リンクテストパルスまた
はパケットの動作にかかわらずレシーバをリンクテスト
成功状態に留める。しかしながら、送信リンクテストパ
ルス動作はこのモードの間継続する）。 動的自動交渉スキーム 前に示した動的自動交渉スキームの不利な点を再び参照
すると： １．再交渉がいつでも起こり得るので、制御装置はハブ
によって（またはハブが制御装置によって）開始される
再交渉を検知しなければならないかもしれない。

【００８８】２．端末ステーション（および／またはハ
ブ）によってさらにパターンが発生されることを必要と
する。

【００８９】３．単一のパターンの損失／改ざんは再交
渉シーケンスを構成すべきでない。ゆえに、（たとえ
ば、パターンが１５０ｍｓ以内に繰返されなければ）よ
り高い層のタイムアウト機能が必要となる。

【００９０】４．一方の端部が他方に先んじて全二重で
可能化される場合、慎重なインターロックが必要とされ
る。

【００９１】論点１ 動的アルゴリズムを正しく動作させることに伴なう問題
の１つは、リンク機能を再交渉させるためには装置が送
信を止めなければならない事実である。たとえばアダプ
タが送るべき多くの送信データを有し、このバックツー
バックパケットバーストの送信進行中であるときにそれ
がスイッチからのかなりの受信作業に遭遇すると、バッ
ファメモリ、ＣＰＵバンド幅またはバスバンド幅のボト
ルネックを引起こす。ホスト処理は資源不足であったこ
とをまず検知しなければならない（ここでは記載されな
いが、おそらく、資源不足を検知するハードウェアおよ
び／またはソフトウェア機構である）。ホスト処理はそ
れから、自動交渉可能化（ＡＮＥ）ビットおよび二重／
単一（Ｄ／Ｓ）ビットの両方をクリアすることにより、
与えられるロードを減らそうとして、リンクを半二重に
強制する。

【００９２】ここで問題は、「全二重モードである」パ
ターンが「通常１０ベース−Ｔ」パターンに変化したこ
とをスイッチが認識するのにいくらかの限られた時間を
取るということである。特に、制御装置がスイッチにパ
ケットデータを送ろうとし続ける場合、リンクテストパ
ルスは全く発せられず、ゆえにスイッチはリンクを下げ
る要求を検知できない。しかし、もし装置が送信処理を
不能化し、同時にＡＮＥおよびＤ／Ｓビットがクリアさ
れるならば、制御装置のＭＡＵは反転して所望されるパ
ターンのリンクテストパルスのみを送り、スイッチはリ
ンクを下げる要求を検知できるであろう。

【００９３】この処理は相称的に現れるという利点を有
する。さらに、一旦スイッチはリンクを下げる要求を認
識すると、その送信機を不能化し「半二重モードである
が全二重機能可能である」パターンを送る。制御装置は
これを認識してもよいし、または代替的には送信処理を
再可能化する前に確実に「通常１０ベース−Ｔ」パター
ンが予め定められた期間の間発せられるようにしてもよ
い。この後の時間のある点で、ホスト処理はＡＮＥ＝１
にセットすることにより自動交渉を再許可し、再び制御
装置送信処理は（暗黙のうちにまたは明白に）不能化さ
れる。制御装置は「半二重モードであるが全二重機能可
能である」パターンを発し始め、スイッチはこれを認識
して「全二重モードである」パターンを送り、それを制
御装置は送信処理を再可能化するために用いる。

【００９４】明確な「肯定応答」を要するプロトコルで
は、これが遅らされて（スイッチから受信された）他の
処理からの送信の送出しを抑圧するかもしれない。もっ
とも、制御装置の送信機が（上層の肯定応答タイムアウ
トより長い）かなりの時間の間不能化された場合上層の
タイムアウトの可能性があることに注目されたい。

【００９５】論点２： 必要とされるさらなるパターンは設計を実質的には複雑
にはしない。パターンはわずかに２または３倍の空間
（２ ｏｒ ３ ｓｐａｃｅ ｔｉｍｅｓ）および順序
付けられたシーケンスを用いるように選ばれ得る。すべ
てのパターンは単にリンクテストパルスの間隔の順序を
変えるだけで生成できる。

【００９６】論点３： 静的自動交渉スキームの場合でさえ、ＭＡＵはリンクパ
ートナーがリンクテストパルスの送信を止めたというこ
と（これはリンクパートナーがパケットデータを送信し
続けないということである）を判断するのにリンク損失
時間と等しい時間を要する。一旦ＭＡＵはこれを検知す
ると、リンク失敗状態（５０ないし１５０ｍｓ）に移行
する。その後リンクパートナーは、ＭＡＵがリンク失敗
であることが確かめられると、それ自身でそのタイミン
グを取ることまたはＭＡＵからの明らかな確認によって
リンクテストパルスの送信を再開する。両方のリンクパ
ートナー装置がリンクテストパルス送信を停止すること
はできないことに注目されたい。というのも、それはリ
ンクを回復不能にするであろうからである。ＭＡＵはそ
れからリンクテストパルス間隔によって公示された新し
い機能を検知して、リンク成功状態へ移行する。これだ
けで１６ｍｓ（８ｍｓで間隔を空けられた２つのパル
ス）から２４０ｍｓ（２４ｍｓで間隔を空けられた１０
のパルス）かかる。一方動的スキームは、適当なパター
ンが特定された期間の間に検知されなければタイムアウ
トするパターンタイマを用いる。リンクの機能が変化し
たとして検知されることを小ライン（ｍｉｎｏｒ ｌｉ
ｎｅ）妨害が引起こすほどタイマをローにセットしては
いけないが、既存のリンク損失タイムアウトを事実上さ
らに複雑化しないようにかつリンクへの妨害が実際には
短くあるよう、妥当にセットすることはできる。

【００９７】論点４： リンク機能における変更を要求する装置がさらにその送
信機能を不能化するスキームを用いることはインターロ
ック問題を解決する。それはリンクパートナーが要求を
認識したことを検知したときは送信機能を再可能化する
だけである。これにより、１つのノードが半二重で、
（リンクパートナーも全二重であると信じて）全二重で
受信しておりかつ送信を開始する装置に送信するときの
競合のいかなる可能性をも防ぎ得る。この例において全
二重装置は、目標ノードが有効なパケットを発生するの
を期待するとともに、送信を完了してそれが受信される
のを期待する（それは送信の間はエラー状態を検知しな
い）。しかしながら半二重装置は、リンクパートナー装
置に通常のラント（ｒｕｎｔ）を送って、それ自体の送
信を終了し、受信したフレームを衝突として放棄する。
これは半二重装置では後で衝突となり得ることに注目さ
れたい。

【００９８】リンク保全性の点で、この発明をさらに十
分に説明するために、図８、図９、図１０、図１１およ
び図１２を参照する。図８は先行技術１０ベース−Ｔ仕
様に従う状態図である。図９および図１１はこの発明に
従う１０ベース−Ｔ仕様内の受信リンク保全性のための
状態図の２つの実施例である。図１０および図１２はこ
の発明に従う送信リンク保全性のための状態図の２つの
実施例である。

【００９９】図８を参照すると、先行技術に従うリンク
保全性テスト機能状態図が１０ベース−Ｔ仕様から直接
取られている（ＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−３：１９９３
（Ｅ）からの図１４−６，ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ
８０２．３，１９９３年編）。この状態図の以下の説
明のために、状態図変数およびタイマに対しては通常の
ＩＥＥＥ規定が適用される（詳細は、１０ベース−Ｔ仕
様の１４．２．３．１部および１４．３．２部を参照せ
よ）。

【０１００】再び図８を参照すると、パワーオン２１６
でＭＡＵはリンクテスト成功状態２００に入る。ＭＡＵ
はパワーオン２１５でリンクテスト失敗リセット状態２
０２入ることを、オプションとして許可されることに注
目されたい。１０ベース−Ｔ仕様の開発において採用さ
れた原則の１つは、リンク失敗状態２０２、２０４、２
０８および２１０のいずれからリンクテスト成功状態２
００へ遷移する条件を確実に厳しくすることであった。
しかしながら、一旦リンクテスト成功状態２００に入る
とその必要条件は緩和されて、この状態に留まることは
比較的容易である。このアプローチの意図は、リンク故
障状態が起こった場合（たとえばオプションのアプロー
チを用いてパワーオンにした後）リンクが１０ベース−
Ｔリンクセグメントとして操作のために受入れられ得る
のに確実に適格であるようにすることである。

【０１０１】パワーオン２１５の後は、ＭＡＵはオプシ
ョンの手続きの使用を呼び出し、リンクテスト失敗リセ
ット状態２０２にある。ｌｉｎｋ＿ｃｏｕｎｔは０にさ
れ、送信（ｘｍｉｔ）、折返し（ｌｐｂｋ）および受信
（ｒｃｖ）機能は（それらはリンク失敗状態２０２、２
０４、２０８および２１０のすべてにあるので）不能化
される。このことが意味するのは以下のことである。す
なわち、 １．ＭＡＵはＡＵＩデータアウト（ＤＯ）回路（イーサ
ネット制御装置のデータ出力）からの出力データをネッ
トワークに転送することを不能化される。制御装置から
のデータ送信機能は不能化されるが、ＭＡＵはリンクテ
ストパルスを送信し続ける。

【０１０２】２．ＭＡＵはネットワークのデータをＡＵ
Ｉデータイン（ＤＩ）回路（イーサネット制御装置への
データ入力）に送らない。制御装置へのデータ受信機能
は不能化されるが、ＭＡＵはレシーバ上でデータまたは
リンクテストパルスの発生をさらにモニタし続ける。

【０１０３】３．ＭＡＵはＤＯ回路からＤＩ回路への折
返し機能を不能化するので、制御装置は（「キャリヤ損
失」表示により信号通信されるネットワーク故障状態を
示して）送信している間はネットワーク作業を検知しな
い。

【０１０４】受信された単一のパケットは遷移２１１を
介してＭＡＵをリンクテスト失敗リセット状態２０２か
らリンクテスト失敗延長状態２１０に移行する。ステー
ション（またはリピータ）はパワーアップされる前には
リンクテストパルスを全く発しなかったであろうから、
リンクの反対側の端部にある対応するリピータ（または
ステーション）ＭＡＵもリンクテスト失敗状態２０２、
２０４、２０８または２１０の１つにあり、ゆえにパケ
ットデータの送信も不能化されることに注目されたい。
この例だと、ＭＡＵはリンクテスト失敗リセット状態２
０２からリンクテスト失敗状態２０４に遷移する。リン
クテスト失敗状態２０４で、ＭＡＵは、２つのタイマつ
まり１つのリンクテストパルスがその前のリンクテスト
パルスの後に現れるであろう前に経過しなければならな
い最小時間であるｌｉｎｋ＿ｔｅｓｔ＿ｍｉｎ＿ｔｉｍ
ｅｒおよび１つのリンクテストパルスがその前のリンク
テストパルスの後に続かなければならない前に経過して
もよい最大時間ｌｉｎｋ＿ｔｅｓｔ＿ｍａｘ＿ｔｉｍｅ
ｒをスタートさせる。

【０１０５】リンクテスト失敗状態２０４からは、３つ
の出るための条件が許可される。最小パルス間隔が経過
した後（ｌｉｎｋ＿ｔｅｓｔ＿ｍｉｎ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄ
ｏｎｅ）でリンクテストパルスが受信されると（ｌｉｎ
ｋ＿ｔｅｓｔ＿ｒｃｖ＝ｔｒｕｅ）、リンクテスト失敗
カウント状態２０８への遷移２０６が取られる。しか
し、最小パルス間隔が経過してしまう前に（ｌｉｎｋ＿
ｔｅｓｔ＿ｐｕｌｓｅ＿ｔｉｍｅｒ＿ｎｏｔ＿ｄｏｎ
ｅ）パルスが受信されるかまたは最大パルス間隔が経過
してしまう前に（ｌｉｎｋ＿ｔｅｓｔ＿ｍａｘ＿ｔｉｍ
ｅｒ＿ｄｏｎｅ）リンクテストパルスまたはデータが全
く受信されなければ（ＲＤ＝アイドル）、遷移２０５が
取られてリンクテスト失敗リセット状態２０２に戻り、
そこでｌｉｎｋ＿ｃｏｕｎｔ変数は再び０にされる。受
信されたリンクテストパルスの総数が予め規定されたし
きい値（Ｉｃ＿ｍａｘ）を超えるかまたはレシーバがパ
ケット作業を検知した場合は、リンクテスト失敗状態２
０４から遷移２０７が取られてリンクテスト失敗延長状
態２１０に移る。

【０１０６】第１の有効なリンクテストパルスが許可さ
れた間隔期間内に受信されると、ＭＡＵは遷移２０６を
取ってリンクテスト失敗状態２０４からリンクテスト失
敗カウント状態２０８へ移る。この状態に入るとｌｉｎ
ｋ＿ｃｏｕｎｔ変数が増加し、受信された、連続する、
正しく間隔を取ったリンクテストパルスの数をカウント
する。一旦レシーバがアイドル状態になると遷移２１４
を経てＭＡＵはその後リンクテスト失敗状態２０４に再
び入る。リンクテストパルスが所定の間隔制限内に到着
し続ける場合、ＭＡＵは遷移２０６を介してリンクテス
ト失敗状態２０４とリンクテスト失敗カウント状態２０
８との間で継続し、それから遷移２１４を介してリンク
テスト失敗状態２０４に戻る。この処理は、カウントさ
れる、連続したパルスの数が所定の限界値（Ｉｃ−ｍａ
ｘ）に達するまでに続き、その予め規定された限界値
で、リンクテスト失敗状態２０４からリンクテスト失敗
延長状態２１０への遷移２０７が起こる。

【０１０７】ＭＡＵは、遷移２１２の必要条件が両方と
も満たされるまでは、リンクテスト失敗延長状態２１０
に留まる。このことは、任意の進行中の送信がネットワ
ーク上に違法なフラグメントを発生しないようイーサネ
ット制御装置データ出力がアイドル状態である（ＤＯ＝
アイドル）ことと、ネットワーク上の任意の進行中の作
業がフラグメントを制御装置に送り返さないようにネッ
トワーク受信データがアイドル状態である（ＲＤ＝アイ
ドル）こととの両方を必要とする。

【０１０８】遷移２１２（または２１３）を経てリンク
テスト成功状態２００に入ると、２つのタイマがスター
トする。一方のタイマは作業が欠損し得る最大時間をモ
ニタし（ｌｉｎｋ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ）、他方のタ
イマは許可される最小のパルスの分離をモニタする（ｌ
ｉｎｋ＿ｔｅｓｔ＿ｍｉｎ＿ｔｉｍｅｒ）。最小間隔時
間によって分離されたリンクテストパルスの受信または
任意の受信ネットワーク作業は、遷移２１３を介してリ
ンクテスト成功状態２００に再び入るのに適当であると
見なされ、２つのタイマを再スタートさせる。

【０１０９】この許可されたタイマ許容限界では、リン
クテスト成功状態２００を維持するためには送信される
３つのうちのたった１つのリンクテストパルスが実際に
受信されるだけでよいことがわかる。このことは、パル
スは２４ｍｓ（１６ｍｓ±８ｍｓ）の最小分離で送信さ
れ、ｌｉｎｋ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒは５０ｍｓ（５０
ｍｓないし１５０ｍｓ）の最小値を有するという事実か
らきている。ゆえに遷移２１３を経てリンクテスト成功
状態２００に留まるための条件は、遷移２１２を経てそ
の状態に入る条件ほど厳しくはない。

【０１１０】適当な間隔により分離されていないパルス
（これらは隣接のサービスから１０ベース−Ｔレシーバ
に結合されたノイズにより引起こされる）は、ＭＡＵが
遷移２０５を介してリンクテスト失敗状態２０４とリン
クテスト失敗リセット状態２０２との間で継続して遷移
する原因となり、ｌｉｎｋ＿ｃｏｕｎｔ変数を連続して
０にさせ、データを受信することによる以外の他のいか
なる方法（遷移２０７から２１２、遷移２０９から２１
２または遷移２１１から２１２）によってもリンクテス
ト成功状態２００へ入るのを防ぐことにも注目された
い。一旦リンクテスト成功状態２００に入ると、データ
受信（ＲＤ）または規則的に間隔を取ったリンクテスト
パルスが存在すれば、遷移２１３の条件によって、（ノ
イズにより引起こされた、）最小タイマによって分離さ
れていない無関係のリンクテストパルスでさえＭＡＵを
リンクテスト失敗リセット状態２０２に入らせない。ｌ
ｉｎｋ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒを超過するパルスまたは
データ受信の不在によってのみ、ＭＡＵは遷移２０１を
介してリンクテスト失敗リセット状態２０２に入る。 全二重自動交渉機能のための強化 全二重自動交渉スキームを設けるために、原型の１０ベ
ース−Ｔリンク保全性テスト機能はいくつかの方法で強
化される。これらは以下のように要約される： １．リンクテストパルス（またはデータ）の受信のみを
考慮した、１０ベース−Ｔのための原型のリンクテスト
機能状態図は、図９にあるように修正されてその結果全
二重受信リンク保全性状態図と呼ばれる。

【０１１１】２．図１１にあるように、リンクテストパ
ルスの必要な送信を達成するために新しい状態図が加え
られ、その図は全二重送信リンク保全性状態図と呼ばれ
る。

【０１１２】３．全二重受信および送信状態図にさらに
必要な機能性を増すために、状態変数、タイマおよびパ
ターン検知機能がさらに加えられる。 状態マシンの規定 新たな状態変数およびタイマのみを規定する。すべての
既存の１０ベース−Ｔ規定はそのままである。詳細は１
４．２．３．１部および１４．２．３．２部を参照され
たい。

【０１１３】ＴＰ＿ＩＤＬ＿１０ＢＴ−通常の１０ベー
ス−Ｔリンク保全性テストパルスであるがＴＰ＿ＩＤＬ
＿ＦＤＣまたはＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭのどちらでもな
い。ＴＰ＿ＩＤＬ＿１０ＢＴは（たとえば）次のように
規定される： スペース２、パルス、スペース２、パルス、スペース
２、パルス…［連続的］ ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ−「単一であるが全二重機能可能
である」ことを示すリンク保全性テストパルスのパター
ン。ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣは次のように規定される： スペース１、パルス、スペース１、パルス、スペース
２、パルス、スペース２、パルス、スペース３、パル
ス、スペース３、パルス…［繰返し］ ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭ−「全二重モード」を示すリンク
保全性テストパルスパターン。ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭは
次のように規定される： スペース１、パルス、スペース１、パルス、スペース
３、パルス、スペース３、パルス、スペース２、パル
ス、スペース２、パルス…［繰返し］ ｆｏｒｃｅ：自動交渉の外部無効を示す。

【０１１４】値：ｅｎａｂｌｅ；装置はモード変数に依
存するよう強制される。ｄｉｓａｂｌｅ；装置は自動交
渉モードである。 ｍｏｄｅ：外部強制無効のための状態を示す。

【０１１５】値：ｓｉｍｐｌｅｘ；ｆｏｒｃｅ＝ｅｎａ
ｂｌｅのときＭＡＵは単一モードで強制される。ｄｕｐ
ｌｅｘ；ｆｏｒｃｅ＝ｅｎａｂｌｅのときＭＡＵは二重
モードで強制される。 注意：図９および図１１の状態図は「ｆｏｒｃｅ」また
は「ｍｏｄｅ」変数の使用を必要としない。これらに関
係するすべての遷移および状態は、ゆえに、取除かれ
る。しかしながら、図１０および図１２の状態図は、ソ
フトウェアプログラム可能ビットまたはハードウェア
の、規定される入力信号のどちらかを用いて装置を全二
重または半二重のどちらかに強制する強化された機能を
含む。

【０１１６】ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍ
ｅｒ ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパターンが紛失状態であり
得る最長時間のためのタイマ。

【０１１７】ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍ
ｅｒ ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンが紛失状態であり
得る最長時間のためのタイマ。 注意：タイマには通常の１０ベース−Ｔ状態図の規定が
適用される。たとえば、ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓ
ｓ＿ｔｉｍｅｒがタイミングを取っているとき、変数Ｔ
Ｐ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ＿ｎｏｔ＿
ｄｏｎｅは真であり、変数ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏ
ｓｓ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄｏｎｅは偽である。タイマがその
タイムアウト期間を完了すると変数ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤ
Ｃ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄｏｎｅは真となり、ＴＰ
＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ＿ｎｏｔ＿ｄ
ｏｎｅは偽となる。

【０１１８】ｐａｔｔｅｒｎ＿ｓｅｎｔ １つの完全な
パターン（または連続する６つのパルス）が送信された
ことを示す。

【０１１９】ｐａｔｔｅｒｎ＿ｃｏｕｎｔ １つの完全
なパターン（または連続する６つのパルス）が送られた
ときカウンタが増加されることを示す。

【０１２０】ｐｃ＿ｍａｘ 送信されたパターンの最大
数 全二重受信リンク保全性状態図−図９ 原型の１０ベース−Ｔバージョンの強化の概要は（図９
と図８との比較で）以下のようになる： （ａ） 図８のリンクテスト成功状態２００は、図９に
おいて単一リンクテスト成功状態２２０に変更される。

【０１２１】（ｂ） 二重リンクテスト成功状態２２２
が図９に新たに加えられる。 （ｃ） オプションである、図８のリンクテスト失敗リ
セット状態２０２へのパワーオン２１５が、図９では強
制に修正される。

【０１２２】（ｄ） 新しいまたは修正された状態２２
０および２２２への／からの新たな遷移つまり２２１、
２２３、２２４、２２５および２２６が加わる。

【０１２３】（ｅ） 既に記載された新しい状態変数規
定に規定される２つのタイマ、ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿
ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒおよびＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭ＿ｌ
ｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒが加えられる。

【０１２４】図９を参照すると、パワーオン２１５で、
ＭＡＵはリンクテスト失敗リセット２０２に入る。上に
規定されるように、リンクテスト失敗状態（２０２、２
０４、２０８および２１０）のいずれにおける動作時間
も１０ベース−Ｔの例のために記載された動作時間と同
一である。唯一の動作上の違いはリンクテスト失敗延長
状態２１０から出るための条件である。

【０１２５】リンクテスト失敗延長状態２１０にあると
き、ＭＡＵは（ＤＯ上での）イーサネット制御装置から
の任意の進行中データアウトまたは（ＲＤ上での）ネッ
トワークからのデータ受信が完了するのを待つ。それら
が両方ともアイドル状態の場合は、変数ＴＰ＿ＩＤＬ＿
ＦＤＭ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ＿ｎｏｔ＿ｄｏｎｅが真
ならば（タイマがタイミングを取り、全二重モードパタ
ーンがレシーバで検知されたならば）遷移２２１が取ら
れてＭＡＵは二重リンクテスト成功状態２２２に入る。
全二重モードパターンがＭＡＵレシーバによって検知さ
れなかった場合には、遷移２１２が取られて単一リンク
テスト成功状態２２０に入る。

【０１２６】単一リンクテスト成功状態２２０に入る
と、（図８と全く同じく）有効なリンクテストパルスま
たはデータが受信されている間はＭＡＵは遷移２１３を
介しての再入によりこの状態に留まる。リンクテスト失
敗リセット状態２０２への遷移２０１が起こるのは、
（これも図８と全く同じように）ｌｉｎｋ＿ｌｏｓｓ＿
ｔｉｍｅｒを超える期間にリンクテストパルスまたはデ
ータのどちらもが全く受信されない場合のみである。し
かしながらもしレシーバがＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパター
ンを検知すれば、遷移２２５が起こり二重リンクテスト
成功状態２２２へ移行する。

【０１２７】二重リンクテスト成功状態２２２では、リ
ンクテストパルスまたはデータの非活性状態の最大時間
のためのタイマ（ｌｉｎｋ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ）お
よび最小のリンクテストパルス幅分離のためのタイマ
（ｌｉｎｋ＿ｔｅｓｔ＿ｍｉｎ＿ｔｉｍｅｒ）がスター
トされる。加えて、折返し機能が不能化され、制御イン
（ＣＩ）回路がアイドル状態に強制される（図９には図
示せず）。

【０１２８】ＣＩ回路は、衝突が起こったこと（衝突の
存在）、ＳＱＥテストが進行中であることまたはジャバ
ー状態が起こったことを制御装置に信号通信するために
ＭＡＵによって用いられる。これらの状態のいずれかが
検出されると、ＭＡＵは制御装置に名目上の１０ＭＨｚ
信号を返す。これらの事象の各々は別個のＭＡＵ状態マ
シンによって処理されるので（１０ベース−Ｔ仕様の図
１４−３、図１４−４および図１４−５）、ＣＩ機能の
不能化は全二重受信状態図または全二重送信状態図の何
方においても行なわれない。その代わりに、この不能化
は制御状態図において個々に行なわれる。

【０１２９】ここで実施に関していくらかの議論が必要
である。これは主としてＭＡＵ仕様として考えられてい
るので、ＭＡＵと制御装置との間の信号通信（ＭＡＣお
よびＰＬＳ機能）のみが標準ＡＵＩ信号であるかもしれ
ない。この例において全二重モードにあるとき、ＣＩ回
路は制御装置によって完全に無視される可能性がある
（これは最も単純な実施である）。しかしながら、ジャ
バー状態が依然として起こり得る状態では、ＣＩ回路を
用いてジャバーを信号通信し衝突の存在およびＳＱＥテ
スト機能を不能化することは有用であろう。ゆえに、パ
ケットのサイズをイーサネット基準内に限定するもの
の、（過剰に長い送信の試みを意味するであろう）ＣＩ
対上の作業を検知した場合に送信を放棄する機能を有す
る全二重機能可能制御装置を実施することは好ましいで
あろう。全二重モードにあるＭＡＵは、同時データ送信
（ＴＤ）およびデータ受信（ＲＤ）ネットワーク作業の
間はＣＩ対を活性化しない。というのも、これは全二重
構造では自然に起こることである（が、通常の半二重Ｍ
ＡＵにおいては衝突の存在を示すであろう）からであ
る。ＳＱＥテスト機能もさらに不能化される。これは衝
突検知論理のテストは二重操作には不適当だからであ
る。

【０１３０】このことは、競合ベースのイーサネットの
衝突検出時間（スロットタイム）制限を取除いて、全二
重制御装置においてでもジャバーを検知する機構を提供
するけれども、フレームのサイズを実質的に大きくしそ
の場合にジャバー機能が不能化されることが望ましいで
あろう。イーサネット基準よりはるかに大きいフレーム
の送信は、混合全および半二重構成との互換性のような
他の意味を有するが、ここではこれ以上は論じない。

【０１３１】図２の集積イーサネットノード７０のよう
なＭＡＵ機能性を含む完全な集積制御装置では、ＡＵＩ
の物理的な実施の存在は必要ではないので、代替的な技
術を最大の柔軟性を可能にするために使用することがで
き、全二重機能可能モードにあるときに可能化または不
能化可能なプログラマブルジャバー検知の実施を可能に
する。

【０１３２】二重リンクテスト成功状態２２は制御装置
／ＭＡＵの全二重機能を規定する。この状態にあるとき
は、装置が全二重モードで動作していることを示す表示
を制御装置／ＭＡＵから外部のハードウェア信号または
ソフトウェア状態ビットを介して与えることが適当であ
る。

【０１３３】二重リンクテスト成功状態２２２からは３
つの出るための条件が可能である。 （遷移２１３を介しての単一リンクテスト成功状態２２
０への再入と全く同様）有効なリンクテストパルスまた
はデータが受信されている間はＭＡＵは遷移２２３を介
してこの状態に留まっている。（単一リンクテスト成功
状態２２０からの出口遷移２０１と全く同様）ｌｉｎｋ
＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒを超過する時間の間にリンクテ
ストパルスまたはデータが全く受信されない場合にの
み、リンクテスト失敗リセット状態２０２への遷移２２
４が起こる。しかしながらもし、ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭ
＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄｏｎｅがアサートされた場
合には、このことがＭＡＵレシーバは超過時間の間にＴ
Ｐ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンを識別することができなか
ったことを示し、単一リンクテスト成功状態２２０への
遷移２２６が起こる。 全二重送信リンク保全性状態図−図１１ 送信リンク保全性状態図は全く新しい機能である。とい
うのも、通常の１０ベース−Ｔの互換性のあるステーシ
ョンにおいては１つのパターン（または多数のパター
ン）を送信するという概念が全くないからである。自動
交渉がリンクのいずれの端部によっても開始され、対照
的態様で実行されるのを可能にするのが、この状態マシ
ンによって実行されるアルゴリズムである。送信リンク
アルゴリズムは受信アルゴリズムと非同期的に動作す
る。

【０１３４】図１１を参照すると、パワーオン３１３
で、ＭＡＵは単一／二重状態３００に入る。この状態に
おいて、それは「全二重機能可能」リンクテストパルス
パターン（ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ）を送信する。これは
装置にとってはデフォルトの状態である。ＭＡＵがリン
クパートナーから「全二重機能可能」または「全二重モ
ード」パターンのいずれも検知できない場合は、ＭＡＵ
はこの状態に無期限に留まる。これは、もし通常の１０
ベース−Ｔ装置がリンクパートナーして作用している場
合は、それは全二重受信リンク保全性状態図によって検
出されてリンクが半二重モードで通常に動作することを
意味する。

【０１３５】ＭＡＵレシーバがＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣま
たはＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭのいずれかがリンクパートナ
ーから返されているのを検知した場合は、ＭＡＵは遷移
３０１を介してモード変更状態３０２に移行する。制御
装置からのＤＯ回路は、任意の進行中の送信が遷移３０
１の前に確実に完了するようにして、送信がなされる前
にはアイドル状態になければならないことに注目された
い。

【０１３６】モード変更状態３０２に入ると、リンクテ
ストパルスパターンは「全二重モード」（ＴＰ＿ＩＤＬ
＿ＦＤＭ）を示すよう変更され、送信機は不能化され
る。送信機が不能化される理由は、装置は既に全二重操
作を開始する準備が本質的にできているがリンクパート
ナーの状態は確信していないからである。もしリンクパ
ートナーが単一操作用に構成されたままでこのＭＡＵが
全二重操作を開始した場合、たとえリンクパートナーも
このＭＡＵに送信をしていたとしてもそれは送信を許可
してしまう。この例においては、（リンクパートナーが
通常の単一モードにあるため）衝突がリンクパートナー
で起こり得、それはこのＭＡＵへの送信を終了しこの制
御装置／ＭＡＵからそれへの送信を衝突として放棄する
だろう。それらは両方とも望ましくないことである。加
えて、短期間の間送信機を不能化することによって、Ｔ
Ｐ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンが確実に発せられる（これ
はデータ作業が全くないためである）。リンクパートナ
ーが既に全二重モードにある（ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭ＿
ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ＿ｎｏｔ＿ｄｏｎｅ）ことをＭＡ
Ｕが検知した場合は、それは直ちに二重状態３１０に遷
移する。リンクパートナーから返されるＴＰ＿ＩＤＬ＿
ＦＤＣパターン（または他の任意のパターン）をＭＡＵ
がみとめ続ける場合にはそれは完全なＴＰ＿ＩＤＬ＿Ｆ
ＤＭパターンが送られるまで（ｐａｔｔｅｒｎ＿ｓｅｎ
ｔ）待って、遷移３０３を介してＦＤＭパターンが送ら
れた状態３０６へ移行する。

【０１３７】ＦＤＭパターンが送られた状態３０６で
は、送信処理は依然として不能化されたままであり、Ｍ
ＡＵはＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンを送信し続け、ｐ
ａｔｔｅｒｎ＿ｃｏｕｎｔ変数は増加する。その結果、
モード変更状態３０２へ戻る無条件転送（ＵＣＴ）が起
こる。（送信機が長期間の間不能化されないことを保証
するために選ばれた）予め規定されたｐｃ＿ｍａｘ値に
ｐａｔｔｅｒｎ＿ｃｏｕｎｔ変数が達するまで、ＴＰ＿
ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンは繰返される。このときまでに
まだリンクパートナーがＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターン
を返せないでいる場合（たとえば、それ自身が一連のバ
ックツーバックパケットを送信しているかもしれない）
は、一旦制御装置からの任意の進行中の送信が停止する
と（ＤＯ＝アイドル）、ＦＤＭパターン待ち状態３０８
への遷移３０４が取られる。

【０１３８】このことは、単一／二重状態３００にある
ときにＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣまたはＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤ
Ｍのパターンのどちらかがリンクパートナーから認識さ
れたことを意味する。一連のパターンとしてその後に起
こる、リンクパートナーへ帰るＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパ
ターンの送信はまだリンクパートナーからのＴＰ＿ＩＤ
Ｌ＿ＦＤＭ確認を出してはいない。ゆえにＦＤＭパター
ン待ち状態３０８で、ＭＡＵは、パターンの一致がエラ
ーである（ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣまたはＴＰ＿ＩＤＬ＿
ＦＤＭ一致基準をパスしたランダムなパターン）かどう
かを見るためにまたはリンクパートナーが単に肯定応答
するための実質的な時間を取っているにすぎないのかど
うかを見るために待つ。このために、送信処理が再可能
化され、ｐａｔｔｅｒｎ＿ｃｏｕｎｔは０にされ、ＭＡ
ＵはＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパターンを再び発する。受信
されたパターンがエラーで検知された場合には、それは
一貫して繰返されはしないであろう。そしてそれゆえ両
方のパターン損失タイマは満期になり、デフォルト単一
／二重状態３００に戻る遷移３１２が起こる。装置が最
終的にＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンで応答した場合に
は、二重状態３１０への遷移３０９が起こる。

【０１３９】二重状態３１０では、ｐａｔｔｅｒｎ＿ｃ
ｏｕｎｔは０になりＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンが送
信される。ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンが損失される
（ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄｏ
ｎｅ）か、またはＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパターンが検知
され（ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒ＿
ｎｏｔ＿ｄｏｎｅ）かつ制御装置からのＤＯ出力が非活
性状態にある（これは送信機がモード変更状態３０２で
不能化されるからである）場合には、モード変更状態３
０２へ戻る遷移３１１が起こる。

【０１４０】二重状態３１０から遷移３１１を介してモ
ード変更状態３０２に入ることは、リンクパートナーが
ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンの送信を停止したことを
意味する。このＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンはこのＭ
ＡＵによって発せられ続け、ｐｃ＿ｍａｘによって規定
される数の繰返されるパターンが発生すると、この点で
リンクパートナーがＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンの送
信をまだ再開できていない場合はＦＤＭパターン待ち状
態３０８への遷移３０４が起こり、両方のパターンタイ
マがタイムアウトしていればその後遷移３１２を辿って
単一／二重状態３００へ戻る。 再交渉を強制するための強化 装置を二重または単一モードに強制するための無効の使
用は修正された状態図図１０および図１２によって記述
される。

【０１４１】強制機能は、装置へのハードウェア入力ま
たはソフトウェアプログラマブルレジスタビットのどち
らかによって呼び出される。（これらのオプションは予
め排除されているものではないが）それらのどちらも外
部のＭＡＵにとって特に魅力のあるものではない。とい
うのも、ＡＵＩはさらに信号を与えることはなく、ＭＡ
Ｕは一般的には知能装置ではないからである。しかしな
がら、（図２に示されるような）完全集積制御装置で
は、どちらのアプローチも受入れ可能である。というの
も、制御装置がパケットデータ転送を可能にするバスイ
ンタフェースと状態／制御プログラミングアクセスを行
なうホストプロセッサとを既に提供しているからであ
る。

【０１４２】強制の強化によって提供される主な利点の
１つは、リンクのどちらの端部もが全二重から半二重へ
のリンク上のダウングレードを最小の時間で強制できる
能力である。

【０１４３】全二重受信リンク保全性状態図図１０を参
照すると、原型の図９に変更が２つだけ必要である。単
一リンクテスト成功状態２２０から二重リンクテスト成
功状態２２２への遷移２２７は、装置を単一から二重モ
ードに強制する機能を含むよう修正される。同様に、二
重リンクテスト成功状態２２２から単一リンクテスト成
功状態２２０への遷移２２８は装置を二重から単一モー
ドに強制する機能を含むよう修正される。リンクテスト
成功状態２００または２２２のどちらかにある間は強制
機能は任意のパターン検知機能を無効にするが、リンク
テストパルスが存在しない場合には装置はそれでもリン
ク失敗リセット状態２０２に入るかもしれないことに注
目されたい。

【０１４４】全二重送信リンク保全性状態図図１２を参
照すると、強制の強化に適応するためにいくつかの変更
が図１１の状態図に必要である。これらは主として以下
のようなものである。すなわち、 １．第３のパターンを発生するために、さらに３つの状
態を必要とする。この第３のパターン（ＴＰ＿ＩＤＬ＿
１０ＢＴ）は通常の１０ベース−Ｔリンクテストパルス
列のための基準は満たすが「全二重機能可能」（ＴＰ＿
ＩＤＬ＿ＦＤＣ）または「全二重モード」（ＴＰ＿ＩＤ
Ｌ＿ＦＤＭ）パターンのいずれの必要条件も満たさな
い。

【０１４５】２．強制機能によってＴＰ＿ＩＤＬ＿１０
ＢＴパターンが発生するよう、さらなる状態遷移が与え
られる。

【０１４６】図１１の構成においては、ＴＰ＿ＩＤＬ＿
ＦＤＣまたはＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンが発生され
る。リンク性能を半二重に下げることを望むステーショ
ンの場合、それはＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンを送る
のを止めて代わりにＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパターンを発
することもできるが、このことは依然として、装置が全
二重操作機能可能であるとリンクパートナーに信じさせ
る。このため、パートナーの送信リンク状態マシンは
（ｐｃ＿ｍａｘによって規定される）多くのサイクルの
間ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンを送り続け、最終的に
はＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣを送りながらＦＤＭパターン待
ち状態３０８に留まる。このことは操作上は問題ではな
いが、単一１０ベース−Ｔ装置として働くように現れる
ことによってリンクをダウングレードし「全二重機能可
能」の公示を止めることが望ましいかもしれない。とい
うのも、単一に強制されているときは全二重サービスは
利用できないからである。

【０１４７】ＭＡＵが単一／二重状態３００にある場
合、単一操作を強制すると即時遷移３１６が起こって１
０ベース−Ｔ状態３１４へ移行し、そこでＴＰ＿ＩＤＬ
＿１０ＢＴパターンが発せられる。この遷移では操作モ
ードにおける有効な変化は全くなされないので、伝送処
理は中断される必要はない。単一／二重状態３００にあ
るときに二重モードが強制されると、遷移３２３がなさ
れて二重状態３１０へ移行する。装置はそれまでは単一
にあったため、このことはモード変化を必然的に伴う
が、それは単に受信または送信していただけかもしれな
い。二重モードでは装置は送信および受信の両方を行な
えるため、全二重機能を呼び出す前にそれを公示するこ
とが必須であると見なされる場合はこれは中間状態（図
示せず）によって行なわれるかもしれないとはいえ、送
信処理を不能化する必要条件は全くない。リンクパート
ナーが全二重をサポートできない場合、全二重操作は重
大なパケットエラー状態を引起こすかもしれないことに
注目されたい。それが全二重機能可能である場合には、
自動交渉を行なえるであろう。このように、自動交渉が
可能でない全二重装置にとって強制二重モードは重要で
あると考えられ、ゆえに全二重機能を公示することの価
値はわずかなものであると考えられる。

【０１４８】しかしながら、ＭＡＵが二重状態３１０に
ある場合、単一操作を強制すると、制御装置からの任意
の進行中の送信が一旦完了した際に（送信および受信処
理の両方が単一への変化の前に活性化状態にないことを
確実にするために）単一待ち状態３１８への遷移３１７
が起こる。単一待ち状態では、送信処理は不能化され
て、二重から単一への変更がリンクパートナーに公示さ
れる。一旦６つのパルスが送信されると（ｐａｔｔｅｒ
ｎ＿ｓｅｎｔ）ＳＴＤパターンが送られた状態３１９が
起こり、そこでｐａｔｔｅｒｎ＿ｃｏｕｎｔ変数が増大
する。そこで無条件遷移（ＵＣＴ）３２１が起こってＭ
ＡＵを単一待ち状態３１８に戻し、そこでさらに６つの
パルスのパターンが発せられる。この処理はｐａｔｔｅ
ｒｎ＿ｃｏｕｎｔが予め定められた最大カウント（ｐｃ
＿ｍａｘ）に達するまで繰返され、制御装置のＤＯ回路
がアイドル状態の場合には単一待ち状態３１８から１０
ベース−Ｔ状態３１４への遷移３２２が起こる。もし価
値があるならば、１つ以上のｐｃ＿ｍａｘ値、たとえば
実際のＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣまたはＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤ
Ｍパターンを数えるための一方の値および送信された正
規の１０ベース−Ｔリンクテストパルス（ＴＰ＿ＩＤＬ
＿１０ＢＴ）の数を単に数えるためのもう一方の値を有
するよう、さらなる強化がなされてもよいことに注目さ
れたい。

【０１４９】１０ベース−Ｔ状態３１４にあるときに強
制状態から開放されると、通常のデフォルト単一／二重
状態３００へ戻る遷移３１５が可能となる。 さらなる強化 アルゴリズムに対するさらなる強化は容易に達成され得
る。たとえば、このことは現在達成されており、それは
すべてのリンクパルスの損失は明らかにＴＰ＿ＩＤＬ＿
ＦＤＭパターンの損失となって、図１２の送信リンク保
全性状態マシンを二重状態３１０から遷移３１１を介し
てモード変更状態３０２に移行させるからであるという
ことに注目されたい。この結果、ｐｃ＿ｍａｘ値が満た
されるまでＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンを送った後
で、送信状態マシンはＦＤＭパターン待ち状態３０８へ
移行し、完全なリンクの送出のために遷移３１２を介し
て単一／二重状態３００へ移行し、そこで所望される結
果であるＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパターンが発せられる。

【０１５０】しかしながら、これの代替は、中間状態に
ある間にＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパターンを送らずに、二
重状態３１０から１０ベース−Ｔ状態３１４への直接の
遷移（この場合ＴＰ＿ＩＤＬ＿１０ＢＴパターンが送信
される）かまたは単一／二重状態への直接の遷移（この
場合ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパターンが送信される）のど
ちらかを可能にして、図１２を強化することである。明
らかに、送信される所望されるパターンに依って、これ
らの遷移のうちの１つのみが与えられるであろう。この
ような遷移は直接なされることが可能である。というの
も、受信リンク保全性状態マシンがリンク失敗リセット
状態２０２に移行したということがわかれば、それはＭ
ＡＵ（または制御装置）がその送信機能を不能化され
（ゆえにそれは任意の代替パターンを即座に送信でき）
ることを即座に意味するからである。このような遷移は
「ｌｉｎｋ＿ｆａｉｌ＿ｓｔａｔｅ」として規定される
単一の付加的な変数を加えることによって達成され得
る。この変数は、リンクテスト失敗リセット状態２０２
に入ったとき真にセットされ、単一リンクテスト成功状
態２２０または二重リンクテスト成功状態２２２のいず
れかに入ったとき偽にセットされる。

【０１５１】ゆえにこの強化では、リンク失敗を検知す
る（つまりリンク失敗テストリセット状態２０２に入
る）と、ＭＡＵは以下のどちらかを行なう。すなわち、 １．二重状態３１０から単一／二重状態３００への新し
い遷移が与えられたと仮定して、「ｌｉｎｋ＿ｆａｉｌ
＿ｓｔａｔｅ＝ｔｒｕｅ」という語に基づいて、ＴＰ＿
ＩＤＬ＿ＦＤＣパターンを発する。

【０１５２】２．二重状態３１０から１０ベース−Ｔ状
態３１４への新しい遷移が与えられたと仮定して、「ｌ
ｉｎｋ＿ｆａｉｌ＿ｓｔａｔｅ＝ｔｒｕｅ」という語に
基づいて、ＴＰ＿ＩＤＬ＿１０ＢＴパターンを発する。 パターン受信検知 各パターンの検知のために、別個の受信状態マシンが必
要とされる。図１３はＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパターン検
知器のための状態図を示す。ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＭパタ
ーン検知器はパターン（タイマ）オーダに依存するのみ
で全く同じ形式なので、その図は省略する。

【０１５３】送信機能においてパターン発生器がさらに
必要であるが、このことは比較的平凡なことであり自明
である。この示されたアプローチの根本的な必要条件
は、パケットデータが送られた／受信されたときまたは
パターンが変化するときには必ずパターン送信は最初か
ら再スタートするということである。このことにより、
パターン送信機およびパターン検知器の両方がより簡単
に実施される。たとえば、ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパター
ンの場合、繰返されるシーケンスは以下のように規定さ
れる： パターンの開始として規定される２つのスペース１の期
間を有する、スペース１、パルス、スペース１、パル
ス、スペース２、パルス、スペース２、パルス、スペー
ス３、パルス、スペース３、パルス…［繰返し］ パターン受信検知はさらに困難である。というのも、た
とえパターンのいくつかが紛失または改ざんされていた
としても、粗さを維持する必要があるからである。前述
したように、原型の１０ベース−Ｔ仕様の根本的なテナ
ントはリンク失敗からリンク成功への制限を厳しくし、
リンク成功を維持し（リンク失敗に入らないようにす
る）制限をはるかに緩和することであった。この原理は
図１３に記載されるパターン検知器においても継続され
る。

【０１５４】簡潔にするために、図１３において用いら
れる規定は以下のようになる。すなわち、 ｐｕｌｓｅ＠１０ｍｓ リンクテストパルスが検知され
たこと（ｌｉｎｋ＿ｔｅｓｔ＿ｒｃｖ＝ｔｒｕｅ）およ
びこのことは名目上の１０ｍｓ（スペース１）タイマウ
ィンドウに対応し、かつ１５ｍｓ（スペース２）または
２０ｍｓ（スペース３）の名目上のタイマウィンドウの
どちらにも対応しなかったことを示す。

【０１５５】ｎｏ＿ｐｕｌｓｅ＠１０ｍｓ リンクテス
トパルスが検知されたこと（ｌｉｎｋ＿ｔｅｓｔ＿ｒｃ
ｖ＝ｔｒｕｅ）およびそれは他のタイマウィンドウには
対応したかもしれないが名目上の１０ｍｓタイマウィン
ドウには対応しなかったことを示す。

【０１５６】実施の点から見ると、カウンタはリンクパ
ルスを検出したときにサンプリング（およびクリア）さ
れてもよい。サンプリングされたカウントは経過した時
間を示し、それは３つのパルス間隔期間として受入れ可
能な名目上の期間、たとえば８ないし１２ｍｓ（名目上
は１０ｍｓ）、１３ないし１７ｍｓ（名目上は１５ｍ
ｓ）および１８ないし２２ｍｓ（名目上は２０ｍｓ）と
比較される。これらの期間は相互に排他的であるので、
２つのタイマがサンプリングされた経過した時間と一致
することはあり得ない。

【０１５７】パワーオン４００で、パターン受信検知器
はパターン検知開始状態４０２に入り、最初のリンクテ
ストパルスを待つ。パケットデータのために受信作業が
起こった場合は、ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔ
ｉｍｅｒ＿ｎｏｔ＿ｄｏｎｅ状態が出口経路４０１で真
になるまで状態の変化は全く起こらない。

【０１５８】まず有効なＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパルス列
が受信されたとする。状態マシンは経路４０３、４０
４、４０５、…、４１２、４１３、４１４を順に移動し
てＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ検知状態４１４に入り、ＴＰ＿
ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒを開始する。そ
の後無条件転送（ＵＣＴ）４４１が状態マシンをパター
ン検知開始状態４０２に戻す。

【０１５９】（ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ検知状態４１４を
除く）すべての状態はそれを出るための条件を有する： ＲＤ＝活性^* ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍ
ｅｒ＿ｎｏｔ＿ｄｏｎｅただしこのことが（明確に図示
するために）はっきりと示されているのは状態４０２お
よび４０４のみである。このことは、ＴＰ＿ＩＤＬ＿Ｆ
ＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒがスタートした後動作して
いる任意の時間で、パケット受信作業が状態マシンをＴ
Ｐ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ検知状態４１４へ移行させ、ＴＰ＿
ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒを再スタートさ
せることを意味する。こうして、途切れのないパケット
受信作業はタイマをタイミングアウトさせず、パターン
の任意の点で受信されたパケット作業も（一旦ＴＰ＿Ｉ
ＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒが作動している状
態になれば）タイマを再スタートさせる。

【０１６０】ここで、ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣパターンが
たとえば以下のように、１つのリンクパルスが紛失して
いる状態で、受信されたとする： スペース１、パルス、長いスペース、パルス、スペース
２、パルス、スペース３、パルス、スペース３、パルス このケースにおいては、シーケンス全体で５つのパルス
のみが受信されることに注目されたい。

【０１６１】このケースにおいては、第１のパルスが受
信されたときパターン検知器はスペース１（ｐｕｌｓｅ
＠１０ｍｓ）を検知して、遷移４０３を介して第１の１
０ｍｓ状態４０４に移行する。第２のパルスは（第２の
スペース１に第１のスペース２を加えた）約２５ｍｓ後
に受信され、これはｎｏ＿ｐｕｌｓｅ＠１０ｍｓ遷移４
２５に合ってＮｏ第２の１０ｍｓ状態４１８へ移行す
る。第３のパルスが１５ｍｓ後に受信されると、第２の
１５ｍｓ状態４１０への遷移４１９がなされる。この結
果、２つのスペース３の分離が検知されて、状態マシン
を通常の経路を介して遷移４１１に沿って状態４１２
へ、そしてさらに遷移４１３に沿ってＴＰ＿ＩＤＬ＿Ｆ
ＤＣ検知状態４１４へと移行させる。

【０１６２】紛失した第１のパルスを含む他のいかなる
単一の紛失したパルスもこのアルゴリズムによって処理
される。１つの例外は、検知されたパターンがパターン
の終端に２つの２０ｍｓ間隔を有しない場合、ＴＰ＿Ｉ
ＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒがタイムアウト
（作動）していればそれは遷移４３１を介してＴＰ＿Ｉ
ＤＬ＿ＦＤＣ検知状態４１４に入らないということであ
る。その代わり、それは遷移４４３を取ってパターン検
知開始状態４０２に戻る。ゆえに第１のパターンは、一
旦ＴＰ＿ＩＤＬ＿ＦＤＣ＿ｌｏｓｓ＿ｔｉｍｅｒが作動
状態になればそれに続くパターンにとっては必要のない
ことではあるが、２つの２０ｍｓ間隔を有さねばならな
い。

【０１６３】こうして、最初のパターン検知をそれに続
くパターン検知よりも確実に厳重なものにするための全
体の基準が維持され、損失したパルスを有するパターン
はパターン検知を受けるという必要条件もまた満たされ
る。

【０１６４】この発明は示された実施例に基づいて記述
されてきたが、これらの実施例には変更があり得、それ
らの変更はこの発明の精神および範囲内にあることを当
業者は容易に認識するであろう。たとえば、この発明は
全二重から半二重への検知に関して論じてきたが、たと
えば、スピードの変化が送信され検知されてもよいこ
と、プロトコルの変化が送信され検知されてもよいこと
またはそれらと同様のことがなされてもよいことおよび
それらはこの発明の精神および範囲内にあることを当業
者は容易に認識するであろう。

【０１６５】加えて、この発明は１０ベース−Ｔ通信ネ
ットワークに関連して論じられ、自動交渉システムがそ
れに関連して論じられてきたが、この発明のこのシステ
ムは幅広いさまざまなネットワークへの応用を有するこ
とは当業者の認識するところである。したがって、前掲
の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することな
く、多くの修正が当業者によってなされてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】単純なネットワークを形成するよう、一対の対
になった撚り合せケーブル５２によって相互接続される
２つの媒体接続ユニット（ＭＡＵ）５０を有するブロッ
ク図である。

【図２】図１のネットワークにおける使用のための集積
制御装置を示す図である。

【図３】プリアンブル部分、データ部分および送信区切
りの終端（ＥＴＤ）部分を有するパケットの１つの実施
例を示す図である。

【図４】ＩＥＥＥ仕様に準拠する、２つの受入れ可能な
リンクテストパルス波形を示す図である。

【図５】対になった撚り合せケーブルの誤った接続に起
因する逆リンクテストパルス信号を示す図である。

【図６】リピータ技術に基づくイーサネット通信ネット
ワークのブロック図である。

【図７】スイッチ技術に基づくイーサネット通信ネット
ワークのブロック図である。

【図８】受信リンクの保全性を判断するための、先行技
術の状態図である。

【図９】この発明に従う、受信リンクの保全性を判断す
るための状態図の第１の実施例を示す図である。

【図１０】この発明に従う、受信リンクの保全性を判断
するための状態図の第２の実施例を示す図である。

【図１１】この発明に従う、送信リンクの保全性を判断
するための状態図の第１の実施例を示す図である。

【図１２】この発明に従う、送信リンクの保全性を判断
するための状態図の第２の実施例を示す図である。

【図１３】リンクテストパルスのパターンを判断するた
めの状態図の実施例を示す図である。

【符号の説明】

５０ 媒体接続ユニット ５２ 対になった撚り合せリンク ５３ データ端末装置 ７０ 集積イーサネットノード

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信ネットワーク内の第１のステーショ
   ンと第２のステーションとの間に強化された機能がある
   かどうかを判断するための方法であって、 第１のステーションから特定されるパターンのリンクテ
   ストパルスを提供するステップを含み、前記特定される
   パターンは前記ステーションが強化された機能を有する
   ことを示し、 第２のステーションで前記特定されるパターンのリンク
   テストパルスを受信するステップを含み、前記第２のス
   テーションはその後で強化されたモードに入り、さら
   に、 前記第２のステーションから前記第１のステーションへ
   前記特定されるパターンのリンクテストパルスを提供す
   るステップを含み、前記第１のステーションはそれから
   前記強化されたモードに入る、方法。
2. 【請求項２】 リンクテストパルスの前記特定されるパ
   ターンはリンクテストパルスの間にさまざまな分離期間
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 通信ネットワーク内の２つのステーショ
   ンの間に半二重機能または全二重機能があるかどうかを
   判断するための方法であって、 第１のステーションから特定されるパターンのリンクテ
   ストパルスを提供するステップを含み、前記特定される
   パターンは前記ステーションは全二重通信機能可能であ
   るが半二重モードで送信していることを示し、 第２のステーションで前記特定されるパターンのリンク
   テストパルスを受信するステップを含み、前記第２のス
   テーションはそれから全二重モードに入る準備をし、 前記第２のステーションから前記第１のステーションに
   前記特定されるパターンのリンクテストパルスを提供す
   るステップを含み、前記第１のステーションはそれから
   前記全二重モードに入り、さらに、 前記第２のステーションに前記特定されるパターンのリ
   ンクテストパルスを提供するステップを含み、前記第２
   のステーションはそれから前記全二重モードに入る、方
   法。
4. 【請求項４】 前記特定されるパターンのリンクテスト
   パルスはリンクテストパルスの間にさまざまな分離期間
   を含む、請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 通信ネットワーク内に半二重通信または
   全二重通信があるかどうかを判断するためのシステムで
   あって、 特定されるパターンのリンクテストパルスを送信するた
   めの第１のステーションを含み、前記特定されるパター
   ンは前記ステーションは全二重通信機能可能であるが半
   二重モードで送信していることを示し、さらに、 前記特定されるパターンのリンクテストパルスを受信す
   るための第２のステーションを含み、前記第２のステー
   ションはそれから全二重モードに入り、前記第２のステ
   ーションは前記第１のステーションに前記特定されるパ
   ターンのリンクテストパルスを提供し、前記第１のステ
   ーションはそれから前記全二重モードに入る、システ
   ム。
6. 【請求項６】 前記特定されるパターンは複数のリンク
   テストパルスのさまざまな分離期間を含む、請求項５に
   記載のシステム。
7. 【請求項７】 通信ネットワーク内の２つのステーショ
   ンの間に半二重機能または全二重機能があるかどうかを
   判断するための方法であって、 第１のステーションから第１の特定されるパターンのリ
   ンクテストパルスを提供するステップを含み、前記第１
   の特定されるパターンは前記第１のステーションは全二
   重機能を有する半二重モードにあることを示し、 第２のステーションで前記第１の特定されるパターンの
   リンクテストパルスを受信するステップを含み、前記第
   ２のステーションはそれから前記全二重モードに入る準
   備をし、 前記第２のステーションから前記第１のステーションに
   前記第２の特定されるパターンのリンクテストパルスを
   提供するステップを含み、前記第１のステーションはそ
   れから前記全二重モードに入り、 第１のステーションから前記第２の特定されるパターン
   のリンクテストパルスを提供するステップを含み、前記
   第２の特定されるパターンは前記第１のステーションは
   前記全二重モードにあることを示し、さらに、 第２のステーションで前記第２の特定されるパターンの
   リンクテストパルスを受信するステップを含み、前記第
   ２のステーションはそれから前記全二重モードに入る、
   方法。
8. 【請求項８】 前記第２の特定されるパターンは前記第
   １の特定されるパターンの必要条件内にある、請求項７
   に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記第１および第２の特定されるパター
   ンは１０ベース−Ｔリンクテストパルスパターン内にあ
   る、請求項７に記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記第１および第２の特定されるパタ
    ーンは前記複数のリンクテストパルスのさまざまな分離
    期間を含む、請求項７に記載の方法。
11. 【請求項１１】 通信ネットワーク内の２つのステーシ
    ョンの間に半二重機能または全二重機能があるかどうか
    を判断するためのシステムであって、 第１のおよび第２の特定されるパターンのリンクテスト
    パルスを提供する第１のステーションを含み、前記第１
    の特定されるパターンは前記第１のステーションは全二
    重機能を有する半二重モードにあることを示し、前記第
    ２の特定されるパターンは前記第１のステーションは全
    二重モードにあることを示し、さらに、 前記第１および第２の特定されるパターンのリンクテス
    トパルスを受信するための第２のステーションを含み、
    前記第２のステーションはそれから全二重モードに入
    り、前記第２のステーションは前記第１のステーション
    に前記第２の特定されるパターンのリンクテストパルス
    を提供し、前記第１のステーションはそれから前記全二
    重モードに入る、システム。
12. 【請求項１２】 前記第２の特定されるパターンは前記
    第１の特定されるパターンの必要条件内にある、請求項
    １１に記載のシステム。
13. 【請求項１３】 前記第１および第２の特定されるパタ
    ーンは１０ベース−Ｔリンクテストパルスパターン内に
    ある、請求項１１に記載のシステム。
14. 【請求項１４】 前記第１および第２の特定されるパタ
    ーンは前記複数のリンクテストパルスのさまざまな分離
    期間を含む、請求項１１に記載の方法。
15. 【請求項１５】 通信ネットワーク内の２つのステーシ
    ョンの間に半二重機能または全二重機能があるかどうか
    を判断するための方法であって、 第１ステーションから第１の特定されるパターンのリン
    クテストパルスを提供するステップを含み、前記第１の
    特定されるパターンは第１のステーションは全二重機能
    を有する半二重モードにあることを示し、 第２のステーションで前記第１の特定されるパターンの
    リンクテストパルスを受信するステップを含み、前記第
    ２のステーションはそれから前記全二重モードに入る準
    備をし、 前記第２のステーションから前記第１のステーションに
    前記第２の特定されるパターンのリンクテストパルスを
    提供するステップを含み、前記第１のステーションはそ
    れから前記全二重モードに入り、 第１のステーションから前記第２の特定されるパターン
    のリンクテストパルスを提供するステップを含み、前記
    第２の特定されるパターンは前記第１のステーションは
    前記全二重モードにあることを示し、 第２のステーションで前記第２の特定されるパターンの
    リンクテストパルスを受信するステップを含み、前記第
    ２のステーションはそれから前記全二重モードに入り、 前記第１または第２のステーションのいずれか一方から
    第３の特定されるパターンのリンクテストパルスを提供
    するステップを含み、前記第３の特定されるパターンは
    単一モードのみを示し、さらに、 前記第１または第２のステーションの他方によって前記
    第３の特定されるパターンを認識するステップを含み、
    前記他方のステーションはそれから単一モードに入る、
    方法。
16. 【請求項１６】 前記認識ステップに応答して前記他方
    のステーションによって前記第１の特定されるパターン
    を送るステップをさらに含む、請求項１５に記載の方
    法。
17. 【請求項１７】 前記第１、第２および第３の特定され
    るパターンは１０ベース−Ｔリンクテストパルスパター
    ン内にある、請求項１６に記載のシステム。
18. 【請求項１８】 前記第１、第２および第３の特定され
    るパターンはリンクテストパルス間にさまざまな分離期
    間を含む、請求項１５に記載の方法。
19. 【請求項１９】 ステーションの中にある装置であっ
    て、前記ステーションは通信ネットワークの一部であ
    り、ネットワーク上の他のステーションが強化された機
    能を含むかどうかを判断するための前記装置は、 特定されるパターンのリンクテストパルスを提供するた
    めの手段を含み、前記特定されるパターンは前記ステー
    ションは強化された機能を有することを示し、 前記特定されるパターンのリンクテストパルスを受信す
    るための手段を含み、前記ステーションは特定されるパ
    ターンを受信すると強化されたモードに入り、さらに、 前記特定されるパターンのリンクパルスが受信されない
    場合は前記装置を不能化するための手段を含む、装置。
20. 【請求項２０】 前記特定されるパターンのリンクテス
    トパルスは前記テストパルス間にさまざまな分離期間を
    含む、請求項１９に記載の方法。
21. 【請求項２１】 ステーションの中にある装置であっ
    て、前記ステーションは通信ネットワークの一部であ
    り、ネットワーク上の他のステーションが全二重機能を
    含むかどうかを判断するための前記装置は、 第１および第２の特定されるパターンのリンクテストパ
    ルスを提供するための手段を含み、前記第１の特定され
    るパターンは前記ステーションは全二重機能を有する半
    二重モードにあることを示し、前記第２の特定されるパ
    ターンは前記ステーションは全二重モードにあることを
    示し、 前記第１および第２の特定されるパターンのリンクテス
    トパルスを受信するための手段を含み、前記第１の特定
    されるパターンを受信すると前記ステーションは全二重
    モードに入り、 外部信号に応答して第３の特定されるパターンのリンク
    テストパルスを提供するための手段を含み、前記第３の
    特定されるパターンは前記ステーションは単一モードに
    のみあることを示し、 前記第３の特定されるパターンを提供する手段に応答し
    て前記第３の特定されるパターンのリンクテストパルス
    を受信するための手段と、 前記第３の特定されるパターンを認識して単一モードに
    入るための手段とを含む、装置。
22. 【請求項２２】 前記認識手段に応答して前記第１の特
    定されるパターンを送るための手段をさらに含む、請求
    項２１に記載の装置。
23. 【請求項２３】 前記第１、第２および第３の特定され
    るパターンは１０ベース−Ｔリンクテストパルスパター
    ン内にある、請求項２１に記載の装置。
24. 【請求項２４】 前記第１、第２および第３の特定され
    るパターンはリンクテストパルス間にさまざまな分離期
    間を含む、請求項２１に記載の装置。
25. 【請求項２５】 外部信号に応答して前記ステーション
    を全二重モードに強制するための手段をさらに含む、請
    求項２１に記載の装置。
26. 【請求項２６】 前記外部信号はハードウェア入力信号
    である、請求項２５に記載の装置。
27. 【請求項２７】 前記外部信号はソフトウェアプログラ
    マブルである、請求項２５に記載の装置。
28. 【請求項２８】 外部信号に応答して前記ステーション
    を半二重モードに強制するための手段をさらに含む、請
    求項２１に記載の装置。
29. 【請求項２９】 前記外部信号はハードウェア入力信号
    である、請求項２８に記載の装置。
30. 【請求項３０】 前記外部信号はソフトウェアプログラ
    マブルである、請求項２８に記載の装置。
31. 【請求項３１】 ステーションの中にある装置であっ
    て、前記ステーションは通信ネットワークの一部であ
    り、ＳＱＥテスト機能を可能化するための手段を含む前
    記装置は、 前記ステーションは全二重機能可能であることを公示す
    るための手段と、 前記ＳＱＥテスト機能手段に結合され、前記ＳＱＥテス
    トが不能化されたとき前記全二重機能可能公示の前記公
    示手段を不能化するための手段とを含む、装置。
32. 【請求項３２】 ステーションの中にある装置であっ
    て、前記ステーションは通信ネットワークの一部であ
    り、前記ステーションに予め定められた量の輻輳がある
    かどうかを判断するための手段を含む前記装置は、 前記ステーションが全二重機能可能であることを公示す
    るための手段と、 前記予め定められた輻輳手段に結合され、前記予め定め
    られた輻輳の量を超えるとき前記全二重機能可能公示の
    前記公示手段を不能化するための手段と、さらに、 前記不能化手段に結合され、前記ステーションを単一モ
    ードに再交渉するための前記不能化手段とを含む、装
    置。
33. 【請求項３３】 通信ネットワーク内の第１のステーシ
    ョンと第２のステーションとの間に強化された機能があ
    るかどうかを判断するための方法であって、 第１のステーションから特定されるパターンのリンクテ
    ストパルスを提供するステップを含み、前記特定される
    パターンは前記ステーションは強化された機能を有する
    ことを示し、 第２のステーションで前記特定されるパターンのリンク
    テストパルスを受信するステップを含み、前記第２のス
    テーションはそれから強化されたモードに入る準備を
    し、前記第２のステーションで送信機能を不能化し、 前記第２のステーションから前記第１のステーションに
    前記特定されるパターンのリンクテストパルスを提供す
    るステップとを含み、前記第１のステーションはそれか
    ら前記強化されたモードに入り、 前記第１のステーションで送信機能を不能化するステッ
    プと、 前記第１のステーションから前記第２のステーションに
    前記特定されるパターンのリンクテストパルスを提供す
    るステップとを含み、前記第１のステーションで前記送
    信機能を再可能化し、前記第２のステーションはそれか
    ら前記強化されたモードに入り、前記第２のステーショ
    ンの前記送信機能を再可能化する、方法。