TW515183B - Networking device with automatic polarity coupling and method there for - Google Patents

Description

515183 五、發明說明（1) 發明背景： 1. 發明領域 本發明係有關於一種自動配置極性之網路裝置及其方 法，更特定地是’有關於泛用於Base-T、100Base-T、 lOOOBase-T之自動配置極性之網路裝置及其方法。 2. 習知技藝説明 按，於匾域網路（L A N )中’一般多使用所謂平行線或 者交錯線來作為諸多網路設備之連接，例如集線器（Hub ) 、交換器以及網路卡…等等。

如第1圖所示，當兩張網路介面卡（Network W I n t e r f a c e C a r d ’ N I C ) 1 0、2 0對接時’必須使用交錯線， 方可使其中一網路介面卡之傳送端1 2、接收端1 4分別正確 連接至另一網路介面卡之傳送端22、接收端24，而形成網 路連接。另^一方面，若要將一網路介面卡正確連接至一交 換機，則需要使用平行線，才可以使連接極性（p〇丨ar i ty ) 正確。選購正確之線組，以使網路設備之極性可以正確連 結，對於使用者而言為十分困擾之事。 因此，若區域網路中，兩網路裝置需以交叉方式連接 ’即傳送線組與接收線組極性需對換時，一般多使用手動 之「MDIX」切換，即為利用一安裝之切換鈕來達到手動切〇 不同時，如10 BASE-T 及 1000 BASE-T (GHz) 用該習用技術連接達到 若兩網路裝置之介面傳輸速 10MHz) ^ 1〇〇 BASEST (1〇〇mH2 等之不同介面傳輸速率，亦益法

第5頁 515183 五、發明說明（2) 自動極性配置之目的。 此外’自動協調（Auto-η 路設備連結時，彼此之間之最 半雙工、不同速率…等等。但 會使得自動協調功能之機制無 因此’本發明之主要目的 配置極性之網路連接介面裝置 題。 發明概要·· 本發明係揭示一種自動配 收網路訊息，該網路裝置可為 裝置包括有··複數階亂數產生 複數個埠，用以分別連接複數 號偵測器’用以偵測其相應連 例如為正常連結脈波（Ν 〇 r m a 1 結脈波（Fast Link Pulse); 訊號偵測器及該亂數產生器， 相應之網路線上偵測不到訊號 所產生之複數個亂數之一，選 性。其中該訊號偵測器，更包 一第一時間以判斷該網路線之 二時間以專待該蜂之一自動協 為6 2毫秒，第二時間較佳地係 同時支援 lOBase- T、100Base 1 at i on)功能提供不同網 佳工作狀態，包括全雙工、 若網路設備連結錯誤時，亦 從發揮。 ’在於提供一種泛用型自動 及其方法，以解決上述之問

置極性之網路裝置，用以傳 ^換機或者集線器，該網路 器’用以產生複數個亂數； 條網路線，各埠分別包含訊 接之網路線上是否有訊號， Link Pulse)或者一快速連 以及極性配置器，耦接於該 用以回應於該訊號偵測器於 時，用以根據該I數產生器 擇性地改變該埠之一連接極 含一狀態計時器，用以計時 連接極性，並用以計時一第 調；而該第一時間較佳地係 為1 · 8秒。該網路裝置係可 •T、 lOOOBase-T以及自動協

515183 五、發明說明（3) 調功能。 本發明亦揭示一種自動配置極性之方法，包括步驟有 :進入一測試M D I模式或一測試M D I X模式；於一第一時間 内偵測是否收到訊號；若該第一時間内沒有收到訊號，根 據一隨機亂數選擇性地停留於該測試MD I模式或該測試 MD I X模式；以及若該第一時間内有收到訊號或形成鏈結 (L i nk )，則根據目前所處之模式而相應進入一穩定模式， 並至少停留一第二時間；其中在相應進入該穩定模式之後 ，若是持續收到訊號或有鏈結，則持續停留於該穩定模式 〇 茲為使本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步 之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖及配合詳細之說明 ，說明如後： 圖號簡單說明： 10 網路介面卡 12 輸出端 14 接收端 20 網路介面卡 22 接收端 2 4 輸出端 3 0 網路介面 32 訊號偵測器 34 亂數產生器 36 極性配置器

515183 五、發明說明（4) " ' 具體實施例詳細說明： 、—一般而言，網路裝置，例如交換機或集線器，係包含 有複數個埠，各皡皆具有其網路連接介面裝置。 明參閱第2圖，為本發明自動配置極性之網路連接介 面裝置一較佳實施例示意圖；如圖所示，其包含網路介面 3 〇 ’用以連接網路線，如用r j 4 5等，為與其他網路裝置作 二貝料訊息傳輸，其輸出端連接至一訊號偵測器3 2，用以偵 測從網路傳送過來之訊號，並判斷其是否傳送資料訊息正 確’即確認有無資料訊息接收，且進一步確認其傳輸速率 ’如確認為1 〇 Ο Μ Η Ζ或1 Ο Μ Η Ζ等，而若偵測出來結果為傳送 正確時’則維持該方式傳輸資料；反之，則由一亂數產生 器34，產生一隨機亂數而輸出至一極性配置器36，根據該 隨機亂數，選擇性地產生動作訊息至網路介面3 0以切換連 接極性；亦即根據該隨機亂數，決定保持原來的傳送/接 收接腳連接狀態，或者切換傳送/接收接腳之配置。進一 步地，可以由狀態機器（state machine)之角度來說明本 發明之運作。 請參閱第3圖，為本發明之狀態機器之一較佳實施例 ，以泛用於 10Base-T、100 Base-T、1000 Base-T 及自動 協調模式為例做說明： 當網路裝置重置（reset)或開機（power on)時，狀態機 器進入方塊4 0，代表狀態機器處於狀態S 0，即處於測試 MDI之狀態，於狀態S0時，開始狀態計時器之計時，經由 迴路40 0而停留於狀態S0至少一第一預定時間，較佳地為

515183 五、發明說明（5)

6 2毫秒（此為符合I E E E 8 0 2 · 3之鍵結時間），以持續杳看是 否有資料訊息進入，或者查看是否有鏈結（L i nk )信號，例 如為正常連結脈波（Normal Link Pulse)或者一快速連結 脈波（F a s t L i n k P u 1 s e );若超過該第一預定時間並未债 測到資料訊息進入，且沒有鏈結發生，則依照一亂數產生 器產生一 IL數，依據該亂數來決定是否停留於此狀態s 〇， 或者要下行至另一狀態S 1 ;反之’若於該第一預定時間内 ，偵測到資料訊息進入，或者有鏈結發生，表示系統所假 設之連接極性正確，即MD I模式，故經由方向42a使得狀態 機器進入方塊4 2 ’即進入狀態S 2 ’代表系統處於μ d I連接 穩定之狀態。 在狀態S2中’停留於狀態S2至少一第二預定時間，較佳地 為1 · 8秒（此為自動協調機制所需要之時間），若於該第二 預定時間内’持續有資料訊息進入，或者有鏈結發生，表 示系統處於此M D I連接穩定之狀態，且工作一切正常，並 經由迴路420持續停留於此狀態S2中，重複此篝檢測。 另-方面’若於狀態⑽，若超過/二此預專定V間^

測到資料訊息進入’且沒有鏈結發生，則經由方向40a退 回狀態so ;此狀況之發生，有可能是連線遭到人為離線 (Link Down)、對方更換裝備、或者對方持續一段時間沒 有傳送資料…等等。 ' 前述狀態so中曾提及依照亂數產生器產生亂數，並依 據該亂數來決定是否停留於此狀態so，或者要下行至另一 狀態S1 ;使用亂數機制之用意、，可以避免兩端皆有此泛用

第9頁 515183 五、發明說明（6)

型MDI/MDIX功能而不停地同時轉變狀態（Toggle)，卻剛好 看不到對方，致使無法形成鏈結。當依據該亂數決定要使 狀態機器進入方塊4 6，即進入狀態S 1，代表處於測試MD I X 之狀態；於狀態S1時，重新開始狀態計時器之計時，經由 迴路4 6 0而停留於狀態S 1至少第一預定時間，較佳地為6 2 毫秒（此為符合IEEE8 0 2. 3之鏈結時間），以持續查看是否 有資料訊息進入，或者是否有鏈結發生，若超過該第一預 定時間並未偵測到資料訊息進入，且沒有鏈結信號，則由 亂數產生器產生一亂數，依據該亂數來決定是否停留於此 狀態S 1，或者要回到狀態S 0 ;反之，若於該第一預定時間 内，偵測到資料訊息進入，或形成鍵結，表示系統現在所 假設之連接極性正確，即MD I X模式，故經由方向4 6a使得 狀態機器進入方塊4 4，即進入狀態s3，代表系統處於MD I X 連接穩定之狀態。 在狀態S3中，停留於狀態S3至少第二預定時間，較佳 地為1 · 8秒’若於该第二預定時間内，持續有資料訊息進 入，或者有鏈結發生，表示系統處於此MD丨連接穩定之狀 態，且工作一切正常，而經由迴路44〇持續停留於此狀態 S 3中’並重複此等檢測。

另一方面，若於狀態S3中，若超過該第二預定時間未 偵測到資料訊息進入，且沒有鏈結發生，則經由方向44a 退回狀態S1 ;此狀況之發生，有可能是連線遭到人為離線 、對方更換裝備、或者對方持續—段時間沒有傳送資料… 等等諸多可能性。

第10頁 515183 五、發明說明（7) 其中，前述之亂數產生器舉例來說可為十三階此數產 生器，其十三個節點皆可用以產生足夠亂之亂數源，對於 複數埠設計之交換機或集線器而言，實施本發明是十分便 利地，若是該交換機有十埠，則可以分別使用十三階亂數 產生器中之十個郎點來產生亂數，亦即由硬體層面來看， 只需要一個亂數產生器即可提供複數埠之使用。 本發明係揭示一種自動配置極性之網路裝置，用以傳 收網路訊息，該網路裝置可為交換機或者集線器，該網路 裝置包括有：複數階亂數產生器，用以產生複數個亂數； 複數個埠，用以分別連接複數條網路線，各埠分別包含訊 號偵測器，用以偵測其相應連接之網路線上是否有訊藥， 例如為正常連結脈波（Normal Link Pulse)或者一快^連 結脈波（Fast Link Pulse);以及極性配置器，叙接於該 訊號偵測器及該亂數產生器，用以回應於該訊號偵測器於 相應之網路線上偵測不到訊號時，根據該亂數產生器所產 生之複數個亂數之一，選擇性地改變該埠之一連接極性。 其中5亥訊號债測器，更包含一狀態計時器，用以計時一第 一時間以判斷該網路線之連接極性，並用以計時一第二時 間以等待該埠之一自動協調；而該第一時間較佳地係為6 2 毫秒’第二時間較佳地係為丨· 8秒。該網路裝置係可同時 支援 10Base-T、100Base-T、1000Base-T 以及自動協調功 能。 本發明亦揭示一種自動配置極性之方法，包括步驟有 :進入一測試MD I模式或一測試〇 I X模式；於_第〆時間

第11頁 515183 五、發明說明（8) 内偵測是否收到訊號；若該第一時間内沒有收到訊號，根 據一隨機亂數選擇性地停留於該測試MD I模式或該測試 MD I X模式；以及若該第一時間内有收到訊號或形成鏈結 (L i n k )，則根據目前所處之模式而相應進入一穩定模式， 並至少停留一第二時間；其中在相應進入該穩定模式之後 ，若是持續收到訊號或有鏈結，則持續停留於該穩定模式 。該相應進入穩定模式之步驟，若目前模式係處於該測試 MD I模式，則進入一 MD I穩定模式；以及若目前模式係處於 該測試M D I X模式，則進入一 M D I X穩定模式。而該相應進入 穩定模式之步驟，若超過一預定時間沒有收到訊號，則重 新進入該測試M D I模式或該測試M D I X模式。 惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並 非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範 圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾 ，均應包括於本發明之申請專利範圍内。

第12頁 515183 圖式簡單說明 第1圖：為習用具媒體從屬介面（MDI)之網路介面卡連接 至集線器介面卡示意圖； 第2圖：為本發明具自動配置極性之網路連接介面裝置一 較佳實施例示意圖；及 第3圖：為本發明之狀態機器圖之一較佳實施例。 〇

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Claims (1)

1. 515183 六、申請專利範圍 1 · 一種自動配置極性之網路裝置，用以傳收網路訊息， 包括有： 一複數階亂數產生器，用以產生複數個亂數； 複數個璋，用以分別連接複數條網路線，各埠分別包 含； 一訊號偵測器，用以偵測其相應連接之網路線上是 否有訊號；以及 一極性配置器，耦接於該訊號偵測器及該亂數產生 器，用以回應於該訊號偵測器於相應之網路線上 偵測不到訊號時，根據該亂數產生器所產生之複 〇 數個亂數之一，選擇性地改變該璋之一連接極性 置 裝 路 網 之 述 所 項 1± ο 第機 圍換 範交 利一 專為 請係 申置 如裝 2 置 裝 路 網 之 述 所 項 1 ο 第器 圍線 範集 利一 專為 請係 申置 如裝 其 其 路 網 該 中 路 網 該 中 號間間 訊時時 該一二 中第第 其二 ，時時 置計計 裝以以 路用用 網，並 之器， 述時性 所計極 項態接 1狀連 第一之 圍含線 範包路 利更網 專，該 請器斷 申測判 如偵以 4 第 亥 古口 中 其 置 裝 路 網 之 。述 調所 協項 動4 自第 一圍 之範 埠利 該專 待請 等申 以如 Φ 置 裝 路 網 之 述 。所 秒項 毫4 2 . · 於圍於 大範大 質利質 實專實 係請係 間申間 時如時 秒 第 該 中 其

   第14頁 515183 六、申請專利範圍 7 ·如申請專利範圍第4項所述之網路裝置，其中該網路 裝置係同時支援 10Base-T、100Base-T、1000Base-T 以及自動協調功能。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之網路裝置，其中該亂數 產生器係為一十三階亂數產生器。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之網路裝置，其中該訊號 4貞測器係 <貞測一正常連結脈波（N 〇 r m a 1 L i n k P u 1 s e ) 〇 1 0 ·如申請專利範圍第1項所述之網路裝置，其中該訊號 偵測器係偵測一快速連結脈波（F a s t L i n k P u 1 s e )。 1 1 · 一種自動配置極性之方法，包括步驟有： 進入一測試M D I模式或一測試M D I X模式； 於一第一時間内偵測是否收到訊號； 若該第一時間内沒有收到訊號，根據一隨機亂數選擇 性地停留於該測試MD I模式或該測試MD I X模式；以 及 若該第一時間内有收到訊號或形成鏈結（L i nk )，則根 據目前所處之模式而相應進入一穩定模式，並至少 停留一第二時間； 其中在相應進入該穩定模式之後，若是持續收到訊號 或有鏈結，則持續停留於該穩定模式。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項所述之方法，其中該第一時間 係實質大於6 2毫秒。 1 3 ·如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該第二時間

   第15頁 515183 六、申請專利範圍 係實質大於1. 8秒。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1項所述之方法，其中該相應進入 穩定模式之步驟，更包括若超過一預定時間沒有收到 訊號，則重新進入該測試MD I模式或該測試MD I X模式 〇 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之方法，其中該預定時間 係實質等於該第二時間。 1 6 ·如申請專利範圍第1 1項所述之方法，其中所收到之訊 號係為一正常連結脈波。 1 7 ·如申請專利範圍第11項所述之方法，其中所收到之訊 號係為一快速連結脈波。 1 8 ·如申請專利範圍第1 1項所述之方法，其中該相應進入 穩定模式之步驟，包括若目前模式係處於該測試MD I 模式，則進入一 MD I穩定模式；以及若目前模式係處 於該測試Ο I X模式，則進入一 MD I X穩定模式。 Φ

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