DE60110612T2

DE60110612T2 - Energiedetektierung mit einer automatischen drahtpaarauswahl

Info

Publication number: DE60110612T2
Application number: DE60110612T
Authority: DE
Inventors: Mark Berman; Glen Richard THOUSAND
Original assignee: Broadcom Corp
Current assignee: Broadcom Corp
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2021-08-14
Also published as: ATE295035T1; EP1316181A2; WO2002015476A3; WO2002015476A2; DE60110612D1; EP1316181B1

Description

Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Vorrichtungen zur Energiedetektierung und zur automatischen Abschaltung; und insbesondere bezieht sie sich auf ein System und Verfahren, welche geeignet sind, Daten, Energiedetektierung und automatische Drahtpaarauswahl innerhalb einer Vorrichtung durchzuführen, welche geeignet ist, Stromsparmaßnahmen durchzuführen.
Der Stand der Technik von Energiedetektierungssystemen ist wesentlich von einer a priori Kenntnis der Konnektivität von Drähten und Drahtpaaren innerhalb ihrer jeweiligen Systeme abhängig, um Energiesparmaßnahmen durchzuführen. D.h., eine klar umrissene Kenntnis der Konnektivität zu dem System wird benötigt, um korrekte Energiesparmaßnahmen-Funktionalität durchzuführen. Das Betreiben solcher Systeme wird zunehmend schwieriger, wenn die Drähte unsachgemäß verbunden worden sind. In einigen Fällen wird das System überhaupt nicht funktionieren. D.h., wenn keine Kenntnis der Konnektivität vorhanden ist, liegt eine Unfähigkeit innerhalb des Systems vor, korrekte Stromüberwachung durchzuführen.
Herkömmlich wurden Netzwerke häufig darauf ausgefegt, einen Netzknoten und eine Anzahl von mit dem Netzknoten verbundenen Vorrichtungen einzuschließen. In dieser Situation gibt es kein Problem mit der Konnektivität von Drahtpaaren, da der Netzknoten den Wechsel der Paare innerhalb des Netzknotens selbst durchführt. Da jedoch Netzwerkarchitekturen gewachsen sind und eine Anzahl von Vorrichtungen neben diesen herkömmlichen Netzknoten und sternförmigen Verbindungen aufweisen, kann dann Vorrichtung-Vorrichtung-Konnektivität (wobei keine der Vorrichtungen Netzknoten sind) problematisch für den Betrieb des Energie- und Stromüberwachungssystems werden. Oftmals sind Kreuzverbindungen eingefügt, z.B. im Fall des Ethernet, um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass die Sende- und Empfangspfade sich in diesem Zusammenhang unterscheiden, verglichen mit einem Vorrichtung-Netzknoten-Verbindungs-Zusammenhang.
Weitere Einschränkungen und Nachteile der herkömmlichen und üblichen Systeme werden für einen Fachmann offensichtlich durch den Vergleich solcher Systeme mit der Erfindung, wie im verbleibenden Teil der vorliegenden Anmeldung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen dargestellt.
In der EP 0573204 wird ein System und ein Verfahren zur automatischen Verbindung und Trennung eines Knotens in einem lokalen Netzwerk (LAN = local area network) zur Stromüberwachung einer LAN Steuereinrichtung beschrieben. Das System weist eine Netzwerk-Steuereinheit auf, welche einen Ruhemodus und einen Transceiver zum Verbinden der Netzwerksteuereinheit mit einem datenverarbeitenden Netzwerk aufweist, wobei die Netzwerksteuereinheit eingerichtet ist, einen Ruhemodus für einen datenverarbeitenden Knoten, der mit der Netzwerksteuereinheit verbunden ist, zu ermöglichen, wobei der Transceiver eingerichtet ist, die Übertragungen auf dem datenverarbeitenden Netzwerk zu überwachen, wenn der datenverarbeitende Knoten sich im Ruhemodus befindet.
In der US 5768301 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen und Korrigieren von Fehlern in Datenkommunikationsvorrichtungen beschrieben. Die Vorrichtung weist z.B. einen Empfänger auf, wobei der Empfänger geeignet ist zum Empfang von Eingaben von Datenpaketen und gültigen Datensignalen aus einer Vielzahl von Signalpaaren; eine Vorrichtung, welche eine Verbindungsintegritätsfunktion ausführt, wobei die Vorrichtung, die eine Verbindungsintegritätsfunktion ausführt, geeignet ist zum Abtasten nach sich wiederholenden nicht-Datensignalen, zum selektiven Anzeigen eines Fehlens von Verbindungsintegrität, zum Erkennen von gültigen Datensignalen, zum Bestimmen, ob gültige Datensignale auf jedem Signalpaar, welches nicht dazu bestimmt ist, sich wiederholende, nicht- Datensignale zu tragen, innerhalb einer festgelegten Zeitspanne der Ankunft der gültigen Datensignale auf den Signalpaaren empfangen werden, die dafür bestimmt sind, ein sich wiederholendes nicht-Datensignal zu tragen, und geeignet zum selektiven Anzeigen eines Fehlens von Verbindungsintegrität.
Die vorliegende Erfindung liefert zum ersten Mal eine Lösung, die geeignet zum Betrieb in Verbindung mit automatischen medienabhängigen Schnittstellenbündelknoten (MDIX = media dependent interface crossover) ist. Auf auto MDIX wird üblicherweise in der Ethernet Technologie Bezug genommen. Technologien des Standes der Technik verließen sich inhärent auf eine klar umrissene Kenntnis darüber, welches Drahtpaar das Empfängerpaar ist, um korrekte Stromsteuerung durchzuführen. Die vorliegende Erfindung erhöht deutlich den Nutzen einer automatischen Abschaltschaltung, weil sie nun in Kombination mit auto MDIX genutzt werden kann.
Einzeldraht, Drahtpaar und andere Konnektivitätsschemata können alle von unterschiedlichen Ausführungen der vorliegenden Erfindung profitieren. Während Verbindungsimpulse über Drähte gesendet werden, um die Konnektivität innerhalb des Systems zu bestimmen, wird die Energie, die mit den Verbindungsimpulsen verknüpft ist, beim Durchführen des automatischen Abschaltvorganges und der Stromsteuerung unterdrückt.
Die vorliegende Erfindung ist geeignet, die korrekte Funktion jeder Energiedetektierungs- und Abschaltschaltung zu erfüllen, ohne dabei irgendeine Kenntnis davon zu besitzen, welches Paar das Sendepaar und welches Paar das Empfängerpaar ist. Aus bestimmten Perspektiven betrachtet die vorliegende Erfindung Energiedetektierungsinformation sowohl von den Sende-, als auch von den Empfangsdrahtpaaren. Dann ist die vorliegende Erfindung geeignet, die Anwesenheit eines Verbindungspartners festzustellen, gleichgültig, ob die Verdrahtung korrekt installiert wurde oder nicht.
Teil eines automatischen Abschaltverfahrens, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, schließt ein periodisches Übertragen von Verbindungsimpulsen über eines der Drahtpaare des Transceivers ein, um möglicherweise Verbindungspartner zu aktivieren. Dieser Arbeitsvorgang kann auch sequenziell über eine Zahl von Drahtpaaren durchgeführt werden. Dann ist eine automatische Abschaltauswahlschaltung geeignet, die Überwachung des Drahtpaares zu beenden, über welches die Verbindungsimpulse gesendet werden; dies dient dazu, sicherzustellen, dass keine falsche Energiedetektierung durch die eigenen erzeugten Verbindungsimpulse der Vorrichtung erfolgt. Aus bestimmten Perspektiven kann die Energie, die mit dem Verbindungsimpuls, der übertragen worden ist, verknüpft ist, tatsächlich oder logisch von der Schaltung, die die Stromüberwachung durchführt, abgezogen werden. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche bestimmt.
Ein besseres Verständnis der Erfindung kann erlangt werden, wenn die folgende ausführliche Beschreibung verschiedener modellhafter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen betrachtet wird.
1 zeigt ein Systemdiagramm, welches ein Beispiel eines Systems zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl erläutert, welches gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde.
2 zeigt ein Systemdiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Systems zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl erläutert, welches gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde.
3 zeigt ein Systemdiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Systems zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl erläutert, welches gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde.
4 zeigt ein Systemdiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Systems zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl erläutert, welches gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde.
5 zeigt ein Systemdiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Systems zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl erläutert, welches gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde.
6 zeigt ein Zustandsdiagramm, welches ein Beispiel eines Betriebs einer Zustandsmaschine zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl erläutert, welcher gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
7 zeigt ein Funktionsblockschema, welches ein Beispiel eines Verfahrens zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl erläutert, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
8 zeigt ein Funktionsblockschema, welches ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl erläutert, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
In verschiedenen Beispielen der vorliegenden Erfindung wird der Terminus (terminology) "Paare" verwendet. Fachleuten ist bewusst, dass Einzeldrahtkonnektivität auch im Schutzumfang der Erfindung eingeschlossen ist. Das Paarbeispiel ist für Fachleute nachzuvollziehen, in Anbetracht der großen Zahl an handelsüblichen Leitungen, die Drahtpaare, verdrillte Paare, usw. verwenden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch geeignet zum Betrieb innerhalb von Beispielen, die durchweg Einzeldrahtkonnektivität einsetzen.
Eine Energiedetektierungsschaltung, die geeignet ist, eine automatische Abschaltung durchzuführen, überwacht einen angeschlossenen Draht. Diese Energiedetektierungsschaltung stellt fest, ob irgendein eingehendes Signal, oder irgendeine Energie auf dem Draht vorhanden ist, welcher melden wird, dass ein Verbindungspartner am anderen Ende des Drahtes angeschlossen ist. Wenn dort kein Draht am anderen Ende angeschlossen ist, oder kein Verbindungspartner am anderen Ende des Drahtes angeschlossen ist, welcher mit einer Vorrichtung verbunden ist, dann ist keine Energie auf dem Draht vorhanden und die Energiedetektierungsschaltung (der Detektor) zeigt diesen Zustand an. Eine Zustandmaschine, die auch in verschiedenen Beispielen beschrieben wird, ist geeignet, verschiedene Formen von Übertragung zu erkennen. Ein Anwendungsgebiet ist das Ethernetumfeld. Die Zustandsmaschine kann präzise 10BASE-T Verbindungsimpulse, 10BASE-T Pakete, eine 100BASE-TX Verbindung und eine automatische Übertragung von Verbindungsimpulssignalfolgen erkennen.
Die vorliegende Erfindung ist zumindest eine, die innerhalb von Systemen betriebsfähig ist, die Ethernet-basierte medienabhängige Schnittstellenbündelknoten (MDIX) einsetzen. Frühere Systeme hatten Schwierigkeiten, wenn diese zusätzliche Funktionalität eingeführt wurde. Eine auto MDIX Lösung kompensierte automatisch jedes/jegliche nicht vorschriftsmäßig installierte(n) Kabelpaar(e). Die auto MDIX Lösung wurde eingeführt, um eine einwandfreie Funktionalität auch dann zu ermöglichen, wenn ein Kabel nicht vorschriftsmäßig installiert worden ist und es eine unerwünschte Verkreuzung von Drähten gibt. Ethernet verwendet bestimmte Vereinbarungen, um sicherzustellen, dass das/die Sende- und Empfangsdrahtpaar(e) nicht vertauscht wird/werden, wenn das Kabel an einer bestimmten Stelle installiert wird. Energiedetektierungs-/Abschaltschaltungen des Standes der Technik vertrauten einzig darauf, dass die Energie auf dem Empfangsdrahtpaar(en) detektiert wurde. Die auto MDIX Funktionalität ist in eine Anzahl von Transceivern eingebaut. Die vorliegende Erfindung nimmt eine elegante Modifikation vor, um einwandfreie Funktionalität von jeder Energiedetektierungs-/Abschaltschaltung sicherzustellen, auch dann, wenn auto MDIX implementiert ist.
Aus bestimmten Perspektiven wird ein neues Element zu einer Transceivertauglichen Vorrichtung hinzugefügt. Die Vorrichtung kann ein Chip, eine Leiterplatte mit einzelnen Komponenten oder Chipgruppen oder irgendeine andere Vorrichtung mit logischer und operativer Konfigurierfähigkeit sein. Die vorliegende Erfindung ist innerhalb der von Broadcom entwickelten Transceiverchips BCM 5411 und BCM 5421 anwendbar. Die vorliegende Erfindung ist geeignet, um eine einwandfreie Funktion von jeder Energiedetektierungs- und Abschaltschaltung zu erfüllen, ohne irgendeine Kenntnis davon zu besitzen, welches Paar das Sendepaar und welches Paar das Empfangspaar ist. Aus bestimmten Perspektiven betrachtet die vorliegende Erfindung Energiedetektierungsinformation von sowohl den Sende-, als auch den Empfangsdrahtpaaren. Dann ist die vorliegende Erfindung geeignet, das Vorhandensein eines Verbindungspartners festzustellen, gleichgültig, ob die Verdrahtung korrekt installiert wurde oder nicht.
Dieses neue Element, welches zu der Transceiver-tauglichen Vorrichtung hinzugefügt wurde, wird manchmal als eine Vorrichtung zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl bezeichnet. Wenn ein Transceiver versucht, festzustellen, ob es einen angeschlossenen Verbindungspartner gibt, dann ist die vorliegende Erfindung betriebsbereit, um die Überwachung aller Drahtpaare durchzuführen, die an den Transceiver angeschlossen sind. Dies ist besonders hilfreich, wenn auto MDIX eingesetzt wird und keine Kenntnis der Konnektivität der Paare vorhanden ist. Hier ist dann, ohne Kenntnis davon, welches das Sendepaar und welches das Empfängerpaar ist, die vorliegende Erfindung geeignet, beide Paare zu überwachen.
Teil eines automatischen Abschaltverfahrens, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, schließt ein periodisches Übertragen von Verbindungsimpulsen über eines der Drahtpaare des Transceivers ein, um möglicherweise Verbindungspartner zu aktivieren. Dieser Arbeitsvorgang kann auch sequenziell über eine Zahl von Drahtpaaren durchgeführt werden. Dann ist eine automatische Abschaltauswahlschaltung geeignet, die Überwa chung des Drahtpaares zu beenden, über welches die Verbindungsimpulse gesendet werden; dies dient dazu, sicherzustellen, dass keine falsche Energiedetektierung durch die eigenen erzeugten Verbindungsimpulse der Vorrichtung erfolgt. Aus bestimmten Perspektiven kann die Energie, die mit dem Verbindungsimpuls, der übertragen worden ist, verknüpft ist, tatsächlich oder logisch von der Schaltung, die die Stromüberwachung durchführt, abgezogen werden. Verschiedene Ausführungsbeispiele, die die korrekten Arbeitsvorgänge zur Handhabung der Energie durchführen, welche mit einem übertragenen Verbindungsimpuls auf ein oder mehr Drahtpaare verknüpft ist, werden im folgenden beschrieben.
Die vorliegende Erfindung liefert zum ersten Mal eine Lösung, die geeignet zum Betrieb in Verbindung mit auto MDIX ist. Technologien des Standes der Technik verließen sich inhärent auf eine klar umrissene Kenntnis darüber, welches Drahtpaar das Empfängerpaar ist, um korrekte Stromsteuerung durchzuführen. Die vorliegende Erfindung erhöht deutlich den Nutzen einer automatischen Abschaltschaltung, weil sie nun in Kombination mit auto MDIX genutzt werden kann.
1 zeigt ein Systemdiagramm, welches ein Beispiel einer Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl 100 erläutert, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde. Eine Vorrichtung 110 und eine Vorrichtung 120 sind kommunikativ über eine n Paarverdrahtung 130 verbunden. Die n Paarverdrahtung 130 weist eine unbestimmte Zahl von Paaren auf, die als ein Paar #1 131, ..., und ein Paar #n 139 dargestellt sind. Die Vorrichtung 110 weist eine Energiedetektierungsschaltung 112, eine Zustandsmaschine (logische Schaltung) 114 und eine Abschalt-/Energiesparschaltung 116 auf. Die von der Abschalt-/Energiesparschaltung 116 gebotene Funktionalität wird in vielen Ausführungsbeispielen mitunter als automatische Abschaltfunktionalität bezeichnet. Die Paarenergien von mindestens einem der Paare innerhalb der n Paarverdrahtung 130 wird an die Energiedetektierungsschaltung 112 geliefert. Dann identifiziert die Zustandsmaschine 114, basierend auf der Energieinformation der Paare, die an die Energiedetektierungsschaltung 112 geliefert werden, die Konnektivität der Vorrichtungen, die mit der Vorrichtung 110 verbunden sind. Wenn keine Vorrichtung mit der Vorrichtung 110 verbunden ist, ist die Abschalt-/Energiesparschaltung 116 geeignet, die automatische Abschaltung der Vorrichtung 110 durchzuführen, um Energie zu sparen.
Die Vorrichtung 120 muss nicht notwendigerweise die gleiche Schaltung aufweisen und muss nicht notwendigerweise dazu geeignet sein, die gleiche Funktionalität wie die Vorrichtung 110 durchzuführen. D.h., auch wenn die Vorrichtung 120 eine solche Energiespar-/Abschaltfunktionalität nicht durchführen kann, behindert sie nicht eine solche Funktionalität in der Vorrichtung 110. Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind geeignet, aus bestimmten Perspektiven, rückwärtskompatibel zu Systemen zu sein, die eine Anzahl an Vorrichtungen aufweisen, die keine Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahlfunktionalität durchführen können. Zusätzlich können Vorrichtungen innerhalb des Netzwerkes auch aufgerüstet werden, um die Funktionalität, die von bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geleistet wird, einzuschließen, ohne irgendwelche schädlichen Auswirkungen in andere Vorrichtungen innerhalb des Netzwerkes einzubringen.
2 ist ein Systemdiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Energiedetektierungssystems mit automatischer Drahtpaarauswahl 200 erläutert, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde. Eine Vorrichtung 210 ist geeignet, die Funktionalität einer Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl 212 durchzuführen. Die vorliegende Erfindung ist geeignet, diese Funktionalität durchzuführen, ohne irgendeine "a priori" Kenntnis der Empfangs- und Sendepaare 214 zu benötigen.
Z.B. ist die Vorrichtung 210 betriebsfähig, wenn sie an eine oder mehrere abgeschaltete Vorrichtungen) 220, an eine eingeschaltete Vorrichtung 230 angeschlos sen ist oder sogar, wenn es ein Paar gibt, welches an überhaupt keine Vorrichtung angeschlossen ist. Die Paare sind in der Abbildung als verdrillte Paare dargestellt. Falls gewünscht, kann eine auto MDIX Funktionalität entlang eines oder mehrerer Paare, die kommunikativ mit der Vorrichtung 210 verbunden sind, durchgeführt werden. Zusätzlich kann eine oder mehrere Vorrichtung(en), mit welcher die Vorrichtung 210 kommunikativ verbunden ist, auch auto MDIX durchführen.
Wenn die Vorrichtung 210 kommunikativ mit einer eingeschalteten Vorrichtung, wie die eingeschaltete Vorrichtung 230, verbunden ist, erkennt die Vorrichtung 210 dies und bleibt für vollen Betrieb eingeschaltet. Dann, wenn die eingeschaltete Vorrichtung 230 jemals ausgeschaltet wird, dann erkennt die Vorrichtung 210 dieses Ereignis und geht in eine automatische Abschaltsequenz über. Es könnten auch Situationen auftreten, in denen ein Paar mit der Vorrichtung 210 verbunden ist, aber keine weitere Vorrichtung kommunikativ mit dem anderen Ende des Paares verbunden ist. Hier ist die Vorrichtung 210 geeignet, festzustellen, dass es keine weitere Vorrichtung gibt, und führt daraufhin eine automatische Abschaltfunktionalität durch.
Es wird auch erwähnt, dass die vorliegende Erfindung geeignet ist, innerhalb von Systemen und Netzwerken zu arbeiten, in welchen andere Vorrichtungen innerhalb dieser Netzwerke und Systeme eine auto MDIX Funktionalität einsetzen können oder nicht können. Wie oben erwähnt, bietet die vorliegende Erfindung hier ein Maß an Rückwärtskompatibilität.
3 zeigt ein Systemdiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Energiedetektierungssystems mit automatischer Drahtpaarauswahl 300 erläutert, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde. Die Energie einer unbestimmten Anzahl von Paaren, gezeigt als Energiepaar 1, ..., und Energiepaar n wird in eine Energiesummierungsschaltung 310 eingespeist. Von der Energiesummierungsschaltung 310 wird eine Gesamtenergie des Paares/der Paare an eine Übertragungsenergie-Subtraktionsschaltung 320 geliefert. Es wird erwähnt, dass die vorliegende Erfindung geeignet ist, diese Funktionalität innerhalb von Systemen durchzuführen, in welchen nur ein einzelnes Drahtpaar verwendet wird, sowie auch eine unbestimmte Anzahl an Drahtpaaren. Hier, in der Energiesubtraktionsschaltung 320, subtrahiert eine Verbindungsimpulsenergie-Subtraktionsschaltung 322 die übertragene Verbindungsenergie. Eine geeignete Energie des Paares/der Paare wird von der Energiesubtraktionsschaltung 320 an die Zustandsmaschine (logische Schaltung) 330 geliefert. Die Zustandsmaschine (logische Schaltung) 330 ermittelt eine Kenntnis von der Konnektivität des Systems.
4 zeigt ein Systemdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Energiedetektierungssystems mit automatischer Drahtpaarauswahl 400 erläutert, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde. Die unverarbeiteten Energiesignale, welche von Gruppen von Komparatoren in einer analogen Datenstation eines Transceivers erzeugt werden können, werden zuerst miteinander kombiniert, wobei eine OR Schaltung benützt wird. Jede Anzahl von Energiepaaren kann in der OR Schaltung kombiniert werden. Dann wird die Ausgabe der OR Schaltung einer AND Schaltung zugeführt, in welcher sie mit einem logischen Signal kombiniert wird, welches der Energie zugeordnet ist, die mittels eines Verbindungsimpulses übertragen wird. Das Ergebnis ist so, dass es während und einige Zeit nachdem der Transceiver einen Verbindungsimpuls übermittelt, unterdrückt wird. Ein geeignetes Energiesignal wird dann einem verbleibenden Teil der automatischen Abschaltschaltung zugeführt. Eine Zustandsmaschine 414, welche eine logische Schaltung einsetzt, ist geeignet, Informationen zu liefern, welche die Konnektivität des Systems betreffen.
5 zeigt ein Systemdiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Energiedetektierungssystems mit automatischer Drahtpaarauswahl 500 erläutert, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstellt wurde. Eine Energiedetektierungsvorrichtung mit automatischer Drahtpaarauswahl 510 ist kom munikativ mit einer beliebigen Zahl von anderen Vorrichtungen mittels einem verdrillten Paar/verdrillten Paaren verbunden. Die anderen Vorrichtungen sind als Vorrichtung #1 521, ..., und Vorrichtung #n 529 dargestellt. Die Energiedetektierungsvorrichtung mit automatischer Drahtpaarauswahl 510 ist geeignet, eine Energiedetektierungsfunktionalität mit automatischer Drahtpaarauswahl 512, sowie eine auto MDIX Funktionalität 521 und eine automatische Abschaltfunktionalität 522 durchzuführen. Die Energiedetektierungsfunktionalität mit automatischer Drahtpaarauswahl 512 ermöglicht der Energiedetektierungsvorrichtung mit automatischer Drahtpaarauswahl 510, die auto MDIX Funktionalität 521 durchzuführen, und der automatischen Abschaltfunktionalität 522, in Verbindung zu arbeiten. Innerhalb von Systemen des Standes der Technik benötigte jede auto MDIX Funktionalität eine klar umrissene Kenntnis der Konnektivität der Drahtpaare. Hier ermöglicht die Energiedetektierungsfunktionalität mit automatischer Drahtpaarauswahl 512, wie von der vorliegenden Erfindung angeboten, die einwandfreie Funktionalität des Systems.
6 zeigt ein Zustandsdiagramm, das den Betrieb einer Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 erläutert, welcher gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Eine Vorrichtung, die in Betrieb ist, wobei sie die Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 verwendet, kann zunächst in einem Bereitschaftszustand oder in einem aktiven Zustand beginnen. Zur Erläuterung wird die Situation benutzt, in welcher die Vorrichtung sich im Bereitschaftszustand befindet.
Wenn die Vorrichtung im Bereitschaftszustand ist, wartet die Vorrichtung, bis eine geeignete Energie detektiert worden ist. Wie oben beschrieben, schließt die geeignete Energie ein Unterdrücken der Energie, die mit dem übertragenen Verbindungsimpuls verknüpft ist, mit ein. Nachdem die Energie detektiert worden ist, verschiebt sich der Zustand der Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 zu einem Energiedetektierungszustand. Dann wartet die Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 eine Zeitspanne, dargestellt als Timeout. Diese Timeout-Periode kann programmiert, vorbestimmt oder adaptiv sein, basierend auf der Funktionsweise der Vorrichtung und des Netzwerkes, in welcher die Vorrichtung installiert ist. Wenn keine weitere Energie während der Timeout-Periode empfangen wird, dann kehrt der Zustand der Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 zurück zu dem Bereitschaftszustand.
Wenn jedoch Energie empfangen wurde und die geeignete Energie nach der Timeout-Periode noch hoch ist, dann wartet die Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 eine Zeitspanne, dargestellt als Timer, um sicherzustellen, dass die geeignete Energie sich auf einem hohen Level befindet. Dies schließt natürlich wieder ein Unterdrücken der Energie ein, welche mit jedem gesendeten Verbindungsimpuls während der Bewertung der geeigneten Energie verknüpft ist. Falls die geeignete Energie immer noch hoch ist und damit anzeigt, dass Verbindungsimpulse immer noch eintreffen, dann ändert sich der Zustand der Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 zu einem aktivierten Zustand. Hier verbleibt die Vorrichtung, die die Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 einsetzt, auf unbestimmte Zeit, bis es irgendein Anzeichen gibt, dass eine Verbindung zu einer weiteren aktiven Vorrichtung verloren gegangen ist. Z.B., wenn festgestellt wird, dass es keine weitere geeignete Energie für eine Zeitspanne (Delta-Zeit) gibt, dann bewegt sich der Zustand der Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 zu einem Keine-Energie-Zustand für die Dauer einer Periode eines Timers. Die Timerlänge kann hier unterschiedlich von der Timerlänge sein, die dem Energiedetektierungszustand zugeordnet ist. Wiederum kann die Länge von diesem Timer programmiert, vorbestimmt oder adaptiv sein. Diese Timerperiode kann 2–4 Mikrosekunden in einem Ausführungsbeispiel betragen. Dann, falls der Timer abgelaufen ist, und anzeigt, dass es keine geeignete Energie gibt, kehrt der Zustand der Energiedetektierungs- Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 zurück zu dem Bereitschaftszustand, wodurch wiederum Energieeinsparungen ermöglicht werden.
Ein unterscheidender Faktor der vorliegenden Erfindung ist, unter anderen Faktoren, wenn mit einem beliebigen System des Standes der Technik verglichen, die Fähigkeit, sowohl das Sende- als auch das Empfangsdrahtpaar eines Transceivers dazu heranzuziehen, dass sie als Eingabe an eine Zustandsmaschine, wie die Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600, geliefert werden.
Jeder der Werte Timeout, Timer und anderen Parametern innerhalb des Betriebs der Energiedetektierungs-Zustandsmaschine mit automatischer Drahtpaarauswahl 600 kann programmiert, vorbestimmt oder adaptiv sein. Fachleute erkennen, dass die speziellen Werte, die für diese Typen von operationalen Parametern verwendet wurden, verändert werden können, ohne den Schutzumfang und das Wesen der Erfindung zu verlassen.
7 zeigt ein Funktionsblockdiagramm, welches ein Beispiel eines Verfahrens zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl 700 erläutert, das gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. In einem Block 710 wird Energiedetektierung in einem oder mehreren verdrillten Drahtpaaren durchgeführt. Dies kann ein Durchführen einer Energiedetektierung sowohl auf den Sende-, als auch auf den Empfangsdrahtpaaren einschließen, wie in Block 712 gezeigt. Dann wird in Block 720 eine Autonegotiation durchgeführt. Autonegotiation ist bei Fachleuten bekannt und schließt das Senden und Empfangen von Verbindungsimpulsen ein, um die Leistungsfähigkeit von anderen Vorrichtungen in einem Netzwerk, welches verbunden ist, zu bestimmen. Z.B. gibt es ein „Handshaking"-Verfahren, in welchem die verschiedenen Vorrichtungen sich auf eine Datenkommunikationsrate abstimmen, mit welcher beide oder mehr Vorrichtungen fähig sind, miteinander zu kommunizieren. Die Zeitspanne, die der Autone gotiation zugeordnet ist, ist üblicherweise in der Größenordnung von einigen Mikrosekunden. Es wird erwähnt, dass die Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl, wie in verschiedenen Ausführungsbeispielen beschrieben und durchgeführt, vor dem Arbeitsschritt der Autonegotiation durchgeführt werden kann, da es wichtig ist, zu jener Zeit zu bestimmen, ob es tatsächlich einen Kommunikationspartner gibt. Während des Arbeitsablaufs innerhalb des Blockes 720 kann auto MDIX auf einem oder ggf. mehreren verdrillten Drahtpaaren durchgeführt werden, wie in Block 722 dargestellt.
Anschließend wird die Vorrichtung in Block 730 abgeschaltet, wenn dort keine Energie detektiert wird. Wenn zweckdienlich, ist diese Energie eine geeignete Energie, welche die Energie berücksichtigt und unterdrückt, die mit allen übertragenen Verbindungsimpulsen verknüpft ist. Zusätzlich und alternativ wird die Vorrichtung anschließend in Block 740 aktiviert (eingeschaltet), wenn Energie später detektiert wird. Aus bestimmten Perspektiven können bestimmte Ausführungsformen des Energiedetektierungsverfahrens mit automatischer Drahtpaarauswahl 700 durchgeführt und beschrieben werden durch den Betrieb einer Zustandsmaschine, welche das innerhalb der 7 beschriebene Verfahren implementiert und durchführt.
8 zeigt ein funktionales Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Energiedetektierungsverfahrens mit automatischer Drahtpaarauswahl 800 erläutert, welches gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. In Block 810 wird Energie in einem oder mehreren verdrillten Drahtpaaren detektiert. Wenn gewünscht, werden Verbindungsimpulse simultan gesendet, wie in Block 812 dargestellt. Dann werden in Block 820 die Übertragungs-Verbindungsimpulsenergien von der aufsummierten Energie abgezogen, um eine geeignete Energie zu erzeugen. Dies wird durchgeführt, wenn ein Verbindungsimpuls gesendet wird, gleichgültig, ob eine oder ob keine gültige Verbindung bereits erzielt worden ist. In dieser Situation wird die detektierte Energie umgewandelt in eine geeignete Energie, in welcher die Energie, welche den gesendeten Übertra gungsimpulsen zugeordnet ist, unterdrückt ist. Diese Unterdrückung kann logisch oder tatsächlich in den verschiedenen Ausführungsbeispielen durchgeführt werden, ohne den Umfang und das Wesen der Erfindung zu verlassen.
Anschließend wird in Block 830 die Analyse des Betriebszustandes ermittelt, wobei die geeignete Energie benutzt wird. In Block 840 kann, wenn erwünscht, nachdem Kenntnis der Konnektivität und des Betriebszustandes der Vorrichtung (Kenntnis von beliebigen anderen Verbindungspartnern) vorhanden ist, eine Autonegotiation durchgeführt werden. Auto MDIX kann in einer oder ggf. mehreren verdrillten Drahtpaargruppen während der Autonegotiation durchgeführt werden. Schließlich wird, wie in Block 850 dargestellt, die Vorrichtung abgeschaltet, wenn keine geeignete Energie detektiert wurde. Alternativ kann ein teilweises Abschalten der Vorrichtung durchgeführt werden, in welchem einige, aber nicht alle der funktionalen Komponenten der Vorrichtung abgeschaltet werden, um, wie in Block 852 dargestellt, Energieeinsparungen zu erzielen.

Claims

System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl, aufweisend: eine Vorrichtung (110), welche dazu geeignet ist, Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl durchzuführen; eine Vielzahl von Drahtpaaren (130–139), die kommunikativ an die Vorrichtung (110) gekoppelt sind; und worin die Vorrichtung (110) eine modifizierte Energie erzeugt, indem eine Energie, die mit mindestens zwei Drahtpaaren (130–139) innerhalb der Vielzahl von Drahtpaaren (130–139) verknüpft ist, betrachtet wird; die Vorrichtung (110) die modifizierte Energie verwendet, um zu bestimmen, ob mindestens eine zusätzliche Vorrichtung (120) über mindestens ein Drahtpaar innerhalb der Vielzahl von Drahtpaaren (130–139) kommunikativ an die Vorrichtung (110) gekoppelt ist; und die Vorrichtung einen automatischen Abschaltvorgang durchführt, wenn keine Vorrichtung über das Drahtpaar kommunikativ an die Vorrichtung (110) gekoppelt ist.
System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl gemäß Anspruch 1, worin der automatische Abschaltvorgang einen partiellen automatischen Abschaltvorgang aufweist.
System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl gemäß Anspruch 1, worin die Vorrichtung eine automatische, medienabhängige Schnittstellen-Bündelknoten-Funktionalität durchführt, wenn das Drahtpaar mit mindestens einem zusätzlichen Drahtpaar vertauscht wird.
System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl gemäß Anspruch 1, worin die Vorrichtung von der Energie eine Verbindungsimpulsenergie abzieht, wenn die Vorrichtung einen Verbindungsimpuls überträgt, um die modifizierte Energie zu erzeugen und die Verbindungsimpulsenergie mit einem Verbindungsimpuls verknüpft ist, welcher von der Vorrichtung übertragen wird.
System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl gemäß Anspruch 4, weiter aufweisend ein OR Verknüpfungsglied, welches Energien summiert, die mit jedem Drahtpaar aus der Vielzahl von Drahtpaaren verknüpft sind; und ein AND Verknüpfungsglied, welches die Verbindungsimpulsenergie in der Summe der Energien von jedem Drahtpaar aus der Vielzahl von Drahtpaaren unterdrückt.
System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl gemäß Anspruch 1, worin die Vorrichtung die Energie, welche mit jedem von mindestens einem Drahtpaar innerhalb der Vielzahl von Drahtpaaren verknüpft ist, als die modifizierte Energie benutzt, wenn die Vorrichtung keinen Verbindungsimpuls überträgt.
System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl gemäß Anspruch 1, worin die Vielzahl von Drahtpaaren mindestens ein Empfangs- oder Übertragungs-Drahtpaar aufweist.
System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl gemäß Anspruch 1, weiter aufweisend eine Zustandsmaschine, die geeignet ist, um eine Konnektivität der Vorrichtung mit der Vielzahl von Drahtpaaren zu bestimmen.
System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl gemäß Anspruch 8, worin die Zustandsmaschine geeignet ist, um den betriebsbedingten Zustand der Vorrichtung zu ändern, auf der Grundlage davon, ob mindestens eine zusätzliche Vorrichtung über mindestens ein Drahtpaar innerhalb der Vielzahl von Drahtpaaren kommunikativ mit der Vorrichtung verbunden ist.
System zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl gemäß Anspruch 1, worin die Vorrichtung ein Aktivieren aus einem Bereitschaftszustand durchführt, wenn die Vorrichtung feststellt, dass mindestens die eine zusätzliche Vorrichtung über das Drahtpaar kommunikativ mit der Vorrichtung verbunden ist.
Verfahren zur Energiedetektierung mit automatischer Drahtpaarauswahl, das Verfahren aufweisend: – Durchführen einer Energiedetektierung einer Vielzahl von Drahtpaaren (130–139), wobei mindestens ein Drahtpaar innerhalb der Vielzahl von Drahtpaaren (130–139) kommunikativ mit der Vorrichtung verbunden ist; – Erzeugen einer modifizierten Energie, indem eine Energie, die mit mindestens zwei Drahtpaaren innerhalb der Vielzahl von Drahtpaaren (130–139) verknüpft ist, betrachtet wird; – Ermitteln, ob mindestens eine zusätzliche Vorrichtung (120) über mindestens ein Drahtpaar innerhalb der Vielzahl von Drahtpaaren kommunikativ mit der Vorrichtung verbunden ist; und – Durchführen einer automatischen Abschaltung, wenn keine Vorrichtung über das Drahtpaar kommunikativ mit der Vorrichtung verbunden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 11, weiter aufweisend Durchführen einer automatischen Übertragung zwischen der Vorrichtung und mindestens einer zusätzlichen Vorrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 11, weiter aufweisend Aktivieren der Vorrichtung aus einem Bereitschaftszustand.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei die automatische Abschaltung eine partielle automatische Abschaltung aufweist.