[发明专利]检测存在远程装置并向其提供功率的装置和方法

说明书

                      发明背景

本发明涉及网络系统，特别涉及用以自动且连续地检测存在连接于网络双绞线电缆的远程适配器、经网络双绞线电缆从网络中枢向远程适配器提供电力、创建一多协议网络系统以及将该远程适配器自动地连接至合适网络中枢的网络中枢和网络接口适配器。

当个人计算机小得足以让使用者便携时，便需要提供便携型计算机与计算机网络系统之间的连接。传统地，便携型计算机使用PCMCIA(个人计算机存储器卡国际协会Person Computer Memory Card International Association)卡作为以太网(Ethernet)或是令牌环(Token Ring)网的实线连接。

近来，便携型计算机和计算机网络皆包括有红外线收发器，允许在便携型计算机与计算机网络之间实现无线通信，以增加机动性。计算机网络包括在红外线协议与计算机网络协议之间转换通信数据的协议转换桥，该协议转换桥一般被连接至靠近使用者工作站的一连接器。该连接器而后被连接至中中定位的网络中枢。位于桥和红外线收发器附近的专用电源把电功率提供给协议转换桥。专用电源增加了系统成本且需要一交流电源插座。

许多系统可在一条共用导线上同时提供电功率和信号。例如，传统的电话系统在一条电话线上使用48V同时在一对线路上发送电功率及通信信号。美国专利第5,444,184号揭示一种在相同双绞线导线上发送电功率及低波特率信号的系统。在局域网(LAN)应用的一种连接单元接口(AUI)采用电缆中的专用线，把电功率从数据终端设备(DTE)提供给与该DTE相距50公尺远的外部媒体连接单元(MAU)。所有的这些系统简单地在导线上提供电功率。没有一种系统在提供电功率前对与之连接的系统类型进行先行检查或确认。

在开放型系统互连(OS1)接口标准中描述了标准网络协议。一种标准网络协议是Ethernet，在IEEE标准802.3 CSMA/CD中对其作了描述，这里将其主题全部引作参考。另一种标准网络协议是Token Ring协议，在ANSI/IEEE标准805.5中对其作了描述，这里将其主题全部引作参考。这两种IEEE标准描述OSI接口的媒体访问控制(MAC)层及物理层。

图1是OSI标准的接口层的示意图。为了简化起见，图中示出OSI的层3至层7，构成较高层139。OSI接口的层2包括数据链路控制(DLC)，它包括逻辑链路控制(LLC)层138及媒体访问控制(MAC)层134。OSI接口的物理层1包括许多个次级层，包括连接单元接口(AUI)。AUI指定用于10Mb/s Ethernet，而非用于100Mb/sEthernet。媒体连接单元(MAU)142包括所有的物理子层，信令和编码子层除外。在双绞线电缆中，媒体从属接口(MDI)144是一个RJ45连接器。

许多传统的网络系统检测数据终端设备130支援的层1或层2。这样的检测允许网络系统共享电路、连接器及媒体，使得网络系统可以处理多个协议。通过共享资源，DTE的成本被降低并使接错连接器时的不便性和故障降至最低。然而，所有的这些传统系统假定DTE适合于IEEE标准。据此，这些系统只能测试系统遵守IEEE标准。依据这些系统想要检测的层的范围，需要不同涉及难度和资源的系统包括中央处理单元、软体码和流程、系统总线、存储器、协议处理器以及收发器。系统也是与协议有关的，DTE必须只执行该系统可以认识的协议。系统不希望，也不执行检测与IEEE标准不一致的电子系统。

美国专利第5,497,460号专利揭示一种检测机制，允许二种不同的媒体访问控制层协议(Ethernet及Token Ring)共享图1所示OSI模型中相同连接器及媒体。检测方案需要一复杂的处理单元，发出与协议有关MAC帧和物理信号，比较存储器中的预定状态，以确定两个假定协议中的那一个在双绞线电缆上执行。检测方案不能与任何与Ethernet或Token Ring不一致的装置进行通信。

在相同的Ethernet MAC协议的下，美国专利第5,410,535号揭示一种能区分装置所连接的媒体的装置，使得被连接的装置可以共享同一连接器。在这种情况中媒体可以是双绞线电缆或是其他媒体类型的AUI。控制流程和逻辑与Ethernet物理层有关。美国专利第5,541,957号包括一单独的物理层逻辑，以允许工作在不同的传输率下的两个Ethernet连接操作共享同一连接器。