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1. Funktionsbeschreibung
1.1 ALLGEMEINE FUNKTIONEN
Signalregenerierung
Der RH1-TP/FL bereitet Signalform und
Amplitude der empfangenen Daten auf.
Taktregenerierung (Retiming)
Um das Vergrößern des Jitters über mehrere Segmente hinweg zu verhindern, regeneriert der RH1-TP/FL das zeitliche Verhalten
der zu sendenden Daten.
Präambelregenerierung
(Preamble Regeneration)
Verlorene Präambelbits empfangener Daten
ergänzt der RH1-TP/FL auf 64 bit (incl. des
Start of Frame Delimiters (SFD)).
Fragment-Erweiterung
(Fragment Extension)
Durch Kollisionen können kurze Fragmente
entstehen. Empfängt der RH1-TP/FL ein
Fragment, dann wird dieses auf die Mindestlänge von 96 bit ergänzt. Dies gewährleistet eine sichere Kollisionserkennung
durch alle Netzteilnehmer.
Kollisionsbehandlung
Erkennt der RH1-TP/FL eine Datenkollision,
dann unterbricht er die Übertragung. Für
die Dauer der Kollision wird das kollidierte
Datenpaket durch ein Jamsignal zur sicheren Kollisionserkennung durch die Endgeräte ersetzt.
Segmentierung (Auto Partitioning)
Netzausfälle können durch Dauerbelegung,
gebrochene Leitungen, fehlende Abschlußwiderstände, beschädigte Leitungsisolation
und häufige Kollisionen aufgrund von elektromagnetischen Störungen verursacht
werden. Um das Netz vor solchen Ausfällen
zu schützen, trennt in diesem Fall der RH1TP/FL das Segment in Empfangsrichtung
vom restlichen Netz.
Der RH1-TP/FL verfügt über diese Segmentierungsfunktion für jeden Port einzeln. So
können die anderen Ports ohne Störungen
weiterbetrieben werden, wenn einer der
Ports segmentiert wurde. Bei einer Segmentierung wird weiter in das TP-Segment
bzw. in die LWL-Leitung gesendet, aber der
Empfang an diesem Port gesperrt.
Bei Twisted Pair wird die Segmentierung
aktiv, wenn
– eine Datenkollision länger als 105 µs
andauert oder
– mehr als 64 Datenkollisionen aufeinander-
folgen.
Bei LWL wird die Segmentierung aktiv,
wenn
– eine Datenkollision länger als 1,5 ms (Nor-
malmodus) bwz. 0,2 ms (Redundanzmodus) andauert oder
– mehr als 64 (Normalmodus) bzw. 16
Datenkollisionen (Redundanzmodus) aufeinanderfolgen.
Segmentierung aufheben (Reconnection)
Die Verbindung des Segments zum Netz
wird wieder hergestellt, sobald an dem
betreffenden Port ein Paket mit der Mindestlänge 51 µs kollisionsfrei empfangen
wird, das heißt, wenn das Segment wieder
ordnungsgemäß arbeitet.
An einem LWL-Port im Redundanzmodus
führen auch kollisionsfrei gesendete Pakete
>51 µs zum Aufheben der Segmentierung.
Schutz vor dauernder Netzbelegung
Das Netz kann z.B. durch einen defekten
Transceiver oder LAN-Controller kontinuierlich mit Daten belegt werden. Zum Schutz
davor unterbricht der RH1-TP/FL den Empfang
– am betroffenen TP- oder AUI-Port nach
5,5 ms. 9,6 µs nach dem Ende des Fehlers
wird die Unterbrechung aufgehoben.
(Jabber Lockup Protection)
– am betroffenen LWL-Port nach 3,9 ms. 420
ms nach dem Ende des Fehlers wird die
Unterbrechung aufgehoben.
(Rx-Jabber)
1.2 SPEZIFISCHE FUNKTIONEN
DER TP-SCHNITTSTELLE
Leitungsüberwachung (Link Control)
Mit Idle-Signalen in Paketpausen gemäß
der Norm IEEE 802.3 10BASE-T überwacht
der RH1-TP/FL die angeschlossenen TP-Leitungssegmente auf Kurzschluß oder Unterbrechung. Der RH1-TP/FL sendet keine
Daten in ein TP-Segment, von dem es kein
Idle-Signal empfängt.
Hinweis: Eine nicht belegte Schnittstelle
wird als Leitungsunterbrechung bewertet.
Ebenso wird die TP-Strecke zu einem ausgeschalteten Endgerät als Leitungsunterbrechung bewertet, da der stromlose Transcei-
ver keine Idle-Signale senden kann.
Polaritätsumkehrung
(Auto Polarity Exchange)
Ist das Empfangsleitungspaar falsch angeschlossen (RD+ und RD- vertauscht), dann
erfolgt automatisch die Umkehrung der
Polarität.
1.3 SPEZIFISCHE FUNKTIONEN
DER LWL-SCHNITTSTELLE
LWL-Überwachung
Mit Idle-Signalen in Paketpausen gemäß
der Norm IEEE 802.3 10BASE-FL überwacht
der RH1-TP/FL die angeschlossenen LWLLeitungen auf Unterbrechung. Der RH1TP/FL sendet keine Daten in eine LWL-Leitung, von der es kein Idle-Signal empfängt.
Redundanz
In Bereichen, in denen die Datensicherheit
oberste Priorität hat, kann mit Hilfe der
Redundanzfunktion ein eventueller Ausfall
einer LWL-Leitung oder eines RH1-TP/FL
überbrückt werden. Dazu wird häufig eine
Ersatzleitung in einer anderen Kabeltrasse
geführt. Im Fehlerfall erfolgt die automatische Umschaltung zwischen Haupt- und
Ersatzleitung. Durch eine Querverbindung
innerhalb der Busstruktur entsteht ein Ring
(siehe Abb. 6). Beim Ausfall einer beliebigen RH1-TP/FL-Verbindung oder eines RH1TP/FL bleibt mit Hilfe der redundanten
Strecke jeder andere RH1-TP/FL erreichbar.
Hirschmann Patent Frame Redundanz:
– EP 0403763 (Europa)
1.4 ANZEIGENELEMENTE
Gerätestatus
Die 4 oben angeordneten LEDs geben Auskunft über Zustände, die Auswirkung auf
die Funktion des gesamten RH1-TP/FL
haben.
P1 – Power 1 (Grüne LED)
– leuchtet: Versorgungsspannung 1 liegt an
– leuchtet nicht: – Versorgungsspannung 1
liegt nicht an,
– Hardwarefehler im RH1-
TP/FL
P2 – Power 2 (Grüne LED)
– leuchtet: Versorgungsspannung 2 liegt an
– leuchtet nicht: – Versorgungsspannung 2
liegt nicht an,
– Hardwarefehler im RH1-
TP/FL
DA – Data (Gelbe LED)
– leuchtet: RH1-TP/FL empfängt auf mind. 1
Schnittstelle Daten
– leuchtet nicht: – RH1-TP/FL empfängt auf
keiner Schnittstelle Daten,
– Hardwarefehler im RH1-
TP/FL
Je nach Netzlast kann das Leuchten der LED
zwischen kurzzeitigem Aufleuchten bis zu
Dauerlicht variieren.
CD – Collision Detect (Rote LED)
– leuchtet: Datenkollision auf RH1-TP/FL-
Ebene erkannt
– leuchtet nicht: keine Datenkollision auf
RH1-TP/FL-Ebene
Portstatus
Diese LED-Gruppen zeigen portbezogene
Informationen an.
LS1 bis LS3 – Linkstatus der TP-Ports
(3 x grüne LED)
– leuchtet: RH1-TP/FL empfängt Idle-
Signale vom TP-Segment,
– das angeschlossene TP-
Segment arbeitet ordnungsgemäß
– blinkt 2 mal
pro Periode: Port ist segmentiert
– leuchtet nicht: RH1-TP/FL empfängt keine
Idle-Signale vom TP-Segment,
– der zugeordnete TP-Port
ist nicht angeschlossen,
– das angeschlossene
Gerät ist ausgeschaltet,