CN104081797B - 被配置为用于在数据模式期间对前向纠错进行解析的网络系统 - Google Patents

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Abstract

一个实施例提供了用于解析前向纠错(FEC)协议的方法。该方法包括：由网络节点元件在所述节点元件与链路对端之间的自动协商时段期间请求在数据模式时段期间解析至少一个FEC模式；其中所述自动协商时段和所述数据模式时段是由以太网通信协议定义的，并且所述自动协商时段发生在所述数据模式时段之前；由所述网络节点元件在所述数据模式时段期间确定所述网络节点元件和所述链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；以及由所述网络节点元件在所述数据模式时段期间至少部分基于所述至少一个信道质量参数来确定是否要启用或禁用由所述网络节点元件使用的至少一个FEC模式。

Description

被配置为用于在数据模式期间对前向纠错进行解析的网络 系统
本申请要求享有于2012年7月10日递交的、美国临时申请序列号No.61/670,099的权益，通过引用的方式将其整体并入本文。
技术领域
本申请涉及被配置为用于对前向纠错进行解析的网络系统，并且更具体地，涉及被配置为用于在数据模式期间对前向纠错启用进行解析的网络系统。
背景技术
一些传统的以太网系统支持可选的前向纠错(FEC)协议作为对分组完整性的附加测量，这对于具有边缘质量的信道可能是有用的。FEC协议是处理器密集型的，并且使得FEC协议能够通常降低系统性能、延迟并增加网络节点的整体功率需求。在传统的以太网方法中，在链路对端之间的自动协商时段期间启用FEC协议。然而，自动协商时段通常对链路对端之间的信道实际质量是不可知的。替代地，传统的网络系统对链路训练序列期间的信道质量进行测量，这是在自动协商时段之后并且在数据模式时段之前执行的。一旦启用，传统的网络系统不提供对FEC状态的动态调整。因此，尽管信道质量参数可以在数据模式操作期间改变，传统的网络系统不能够在数据模式期间动态地启用/禁用FEC协议，并且因此，传统的以太网系统可能不必要地降低系统性能和延迟，并增加网络段的整体功率需求和/或降低分组完整性。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种网络节点，包括：网络控制器，所述网络控制器被配置为与链路对端进行通信，所述网络控制器包括：自动协商模块，其被配置为在自动协商时段期间从所述链路对端请求在数据模式时段期间解析至少一个前向纠错模式，其中所述自动协商时段开始在所述数据模式时段之前；信道质量监视模块，其被配置为在所述数据模式时段期间确定所述网络控制器和所述链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；以及物理编码子层模块，其被配置为在所述数据模式时段期间至少部分地基于所述至少一个信道质量参数来确定是否要启用或禁用供所述网络节点使用的所述至少一个前向纠错模式，并且被配置为响应于关于启用或禁用的确定，在所述数据模式时段期间启用或禁用所述至少一个前向纠错模式，其中，所述通信链路在整个所述数据模式时段期间保持活动。
根据本公开的另一个方面，提供了一种用于解析前向纠错协议的方法，包括：由网络节点元件在所述网络节点元件和链路对端之间的自动协商时段期间请求在数据模式时段期间解析至少一个前向纠错模式；其中所述自动协商时段开始在所述数据模式时段之前；由所述网络节点元件在所述数据模式时段期间确定所述网络节点元件和所述链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；由所述网络节点元件在所述数据模式时段期间至少部分基于所述至少一个信道质量参数来确定是否要启用或禁用供所述网络节点元件使用的所述至少一个前向纠错模式；以及响应于关于启用或禁用的确定，在所述数据模式时段期间启用或禁用所述至少一个前向纠错模式，其中，所述通信链路在整个所述数据模式时段期间保持活动
根据本公开的再一个方面，提供了一种用于解析前向纠错协议的系统，所述系统包括一个或多个非暂时性存储器介质，所述一个或多个存储器介质具有单独或组合地存储在其上的指令，当一个或多个处理器执行所述指令时导致以下操作，所述操作包括：在网络节点元件和链路对端之间的自动协商时段期间请求在数据模式时段期间解析至少一个前向纠错模式；其中所述自动协商时段开始在所述数据模式时段之前；在所述数据模式时段期间确定所述网络节点元件和所述链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；在所述数据模式时段期间至少部分基于所述至少一个信道质量参数来确定是否要启用或禁用所述至少一个前向纠错模式；响应于关于启用或禁用的确定，在所述数据模式时段期间启用或禁用所述至少一个前向纠错模式，其中，所述通信链路在整个所述数据模式时段期间保持活动。
根据本公开的又一个方面，提供了一种用于解析前向纠错协议的装置，所述装置包括用于执行本公开中所述的方法的模块。
根据本公开的另一个方面，提供了一种用于解析前向纠错协议的装置，所述装置包括：存储器，其存储指令；以及至少一个处理器，其耦合到所述存储器，其中，存储在所述存储器中的所述指令在由所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器执行本公开中所述的方法。
附图说明
根据以下对与所声明的主题的特征和优点的相一致的实施例的详细描述，所声明的主题的特征和优点将变得显而易见，应该参照附图来考虑描述，在附图中：
图1示出了与本申请的各种实施例相一致的网络系统；
图1A是根据本申请一个实施例的示例性基本页面120’；
图1B示出了根据本申请一个实施例的示例性序列有序集合130’；
图1C描绘了根据本申请一个实施例的训练帧138’的示例；
图1D描绘了根据本申请一个实施例的系数更新字段162’的示例；
图1E描绘了根据本申请一个实施例的状态报告字段164’的示例；
图2是根据本申请一个实施例的操作的流程图；
图3是根据本申请另一个实施例的操作的流程图；
图4是根据本申请再一个实施例的操作的流程图；
图5是根据本申请又一个实施例的操作的流程图；
尽管将参照所示出的实施例进行下面的详细描述，然而所示出的实施例的许多替代、修改和变型对本领域技术人员来说将是显而易见的。
具体实施方式
一般而言，本申请涉及被配置为在数据模式时段(本文中也被称为“链路上行状态”)期间启用和/或禁用至少一个FEC协议的网络系统(和方法)。在自动协商时段期间，识别节点元件和链路对端的各自的FEC能力。在数据模式时段期间，确定网络控制器与链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数。基于在数据模式期间确定的信道质量，可以启用或禁用至少一个FEC模式。可以在数据模式时段期间启用或禁用多个FEC模式。对于具有多个信道的通信链路，可以逐个信道地确定链路质量，并且每个节点元件可以基于单个信道质量测量结果来异步地启用不同的FEC能力。
图1示出了与本申请的各种实施例相一致的网络系统100。网络系统100通常包括至少一个网络节点元件102和至少一个链路对端118，网络节点元件102和链路对端118中的每一个被配置为经由通信链路126进行互相通信。网络节点元件102和链路对端118可以使用以太网通信协议经由链路126互相通信。以太网通信协议能够使用传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)来提供通信。以太网协议可以符合或兼容以太网标准，该以太网标准是由电气和电子工程师协会(IEEE)于2002年3月公布的名为“IEEE 802.3标准”的和/或该标准的后续版本，例如2012年公布的针对以太网的IEEE 802.3标准。链路对端118和/或节点元件102可以代表计算机节点元件(例如，主服务器系统)、交换机、路由器、集线器、网络存储器设备、网络附着设备、非易失性存储器(NVM)存储设备等。如下面更详细描述的，可以按照与节点102类似的方式来配置并操作链路对端118。
节点102通常包括被配置为使用前述的以太网通信协议来与链路对端118进行通信的网络控制器104。网络控制器104通常还被配置为当首次与链路对端118建立链路时以定义的顺序来执行各种操作(例如，在系统初始化之后，建立与链路对端的新链路，等等)。这些操作可以包括，例如在自动协商时段期间对节点102和链路对端118的各种能力进行交换，之后可以在链路训练时段期间确定通信链路126的质量，接下来是链路上行状态或数据模式，此时对节点102和链路对端118之间的数据帧/分组进行交换。可以在前述的IEEE802.3通信协议下定义自动协商时段、链路训练时段和数据模式时段。
网络控制器104包括一般被配置为经由通信链路126对节点102和链路对端118进行对接的PHY电路106。PHY电路106可以符合或兼容前述的IEEE 802.3以太网通信协议，该协议可以包括例如10GBASE-KR、40GBASE-KR4、40GBASE-CR4、100GBASE-CR10、100GBASE-CR4、100GBASE-KR4和/或100GBASE-KP4和/或与前述IEEE 802.3以太网通信协议兼容和/或与之后开发的通信协议兼容的其它PHY电路。PHY电路106包括发送电路(Tx)108和接收电路(Rx)110，发送电路(Tx)108被配置为经由链路126向链路对端118发送数据分组和/或帧，而接收电路(Rx)110被配置为经由链路126从链路对端118接收数据分组和/或帧。当然，PHY电路106还可以包括编码/解码电路(未示出)，该编码/解码电路被配置为执行模拟至数字转换和数字至模拟转换、对数据进行编码和解码、模拟寄生消除(例如，交叉干扰消除)、以及对所接收到的数据进行恢复。Rx电路110可以包括锁相环电路(PLL，未示出)，所述锁相环电路对来自链路对端118的数据接收的时序进行协调。通信链路126可以包括例如基于介质的接口，该基于介质的接口可以包括例如铜双轴电缆、印刷电路板上的背板迹线等。在一些实施例中，通信链路126可以包括分别提供例如节点102的Tx和Rx 108/110以及链路对端118的Rx和Tx之间分开连接的多个逻辑信道和/或物理信道(例如，差分对信道)。
网络控制器104还包括被配置为对由网络控制器104发送和/或接收的分组执行前向纠错操作的前向纠错(FEC)模块112。一般来说，根据前述的IEEE 802.3以太网通信协议(例如条款74或条款91)，FEC操作包括对发送数据流进行编码为FEC帧(例如，在FEC编码帧中计算并包括奇偶校验符号)、以及执行数据完整性核查(例如，对接收到的FEC帧的奇偶性进行重新计算并与接收到的奇偶符号进行比较)和纠错、以及对接收到的数据流进行解码。通常当通信链路126的质量低于阈值(例如，误比特率(BER)阈值等)时使用FEC，并可以作为可以逐个分组地执行其它完整性核查(例如，CRC、哈希等)的补充而被使用。FEC模块112可以被配置为执行多个FEC操作，所述多个FEC操作可以包括如可以由前述IEEE 802.3以太网通信协议定义的多个FEC协议或模式。例如，FEC模块112可以被配置为执行“轻”FEC模式的操作，在该“轻”FEC模式中，纠错(编码增益)和延迟被设置为最小或低阈值。作为另一个示例，FEC模块112可以被配置为操作“重”FEC模式，在该“重”FEC模式中，编码增益被设置为最大或高阈值。以增加的分组错误为可能的代价，“轻”FEC模式一般可以比“重”FEC模式提供降低的处理负担和较少的纠错和检错(从而提供更低的延迟和功率)。作为另一个示例，FEC模块112可以包含多个FEC模式并可以被配置为使用针对用于通信链路126的给定介质(例如，背板铜迹线或铜双轴电缆)进行优化的适当FEC模式来操作。FEC使用编码增益来提高给定信道上的链路预算和BER性能。链路预算包括对链路126进行定义的电气参数，例如插入损耗、回波损耗、脉冲响应等。一般来说，在选择FEC方案时存在诸如延迟、功率、纠错和检错能力、易于实现等折衷。以功率、延迟、和易于实现为代价，“重”FEC码一般能够比“轻”码进行更多的纠错和检错。可以选择FEC编码增益的量以满足针对给定介质的最小链路预算和BER性能。
网络控制器104还包括被配置为执行节点102和链路对端118之间的自动协商操作的自动协商模块114。自动协商操作可以由前述的IEEE 802.3以太网通信协议来定义。一般来说，模块114被配置为向链路对端118传输节点102的能力的定义的集合。如可以由前述的IEEE 802.3以太网协议定义的，该定义的能力的集合可以包括，例如PHY技术能力、最大链路速度、下一页、远程故障、确认、FEC和/或FEC模式能力、暂停能力等。类似地，链路对端118被配置为向节点102传输链路对端118的能力的定义的集合。节点102和链路对端118之间的能力的交换发生在定义的自动协商时段内。模块114可以被配置为格式化链路码字基本页面(基本页面)120以定义节点102的能力。由前述的IEEE 802.3以太网通信协议定义的基本页面120是具有用于对节点102的定义的能力进行传达的特定比特的数据结构(例如，48比特的帧)。根据本申请的教导，可以重新分配传统上用于定义FEC能力的比特(例如，比特46)的比特、以及传统上用于在自动协商时段期间请求启用FEC模式的比特(例如，比特47)。与传统的以太网通信协议形成对比，模块114可以被配置为修改基本页面120以规定支持多个FEC模式。例如，关于FEC协议和/或FEC模式，可以修改基本页面120以包括可以用于识别由网络控制器104支持的FEC能力和/或FEC模式的两个比特(例如，比特46和47)。例如，如果比特46和47被设置为0，这指示节点102未被配置为用于FEC操作。如果比特46被设置为0而比特47被设置为1，这指示节点102被配置为在第一FEC模式(例如，“轻”FEC模式)中操作；如果比特46被设置为1而比特47被设置为0，这指示节点102被配置为在第二FEC模式(例如，“重”FEC模式)中操作；并且如果比特46和比特47都被设置为1，这指示节点102被配置为在第一和/或第二FEC模式(例如，“轻”和“重”FEC模式)中操作。当然，模块114可以被配置为修改基本页面120的附加比特以支持其它/额外的FEC模式。
图1A是根据本申请的一个实施例的示例性基本页面120’。该实施例的基本页面120’可以用于由前述的以太网通信协议定义的PHY电路，该电路可以包括例如10BASE-KR、40BASE-KR4、40BASE-CR4、和/或100GBASE-CR10等。该示例性基本页面120’描绘了比特0-47，并且特别地，描绘了比特46被设为0而比特47被设为1，这指示节点102被配置为在“轻”FEC模式中操作。当然，基本页面120’仅是具体的示例，并且可以根据本文阐述的教导来修改该基本页面120’。
在传统的以太网通信协议中，不在定义的自动协商时段期间确定通信链路126的质量，而是如果启用FEC能力和/或模式是由基本页面120规定的话，则在定义的自动协商时段期间启用这种FEC能力和/或模式。与传统的以太网通信协议形成对比，根据本文介绍的教导，模块114被进一步配置为格式化基本页面120来表示请求在数据模式(链路上行状态)时段期间而不是在自动协商时段期间解析对规定的FEC能力和/或FEC模式的启用。因此，根据本文介绍的教导，可以在操作的数据模式时段期间动态地解析FEC状态。如本文中所用的“解析”或“解析方案”，意味着对是否启用或禁用FEC操作和/或是否启用和/或禁用FEC模式的确定，并且这种确定可以基于信道质量参数。基本页面120可以包括由前述的IEEE 802.3以太网通信协议定义的“保留的”数据字段(例如，在以太网通信协议中规定的但是未使用的一个或多个比特)。
在实施例中，模块114被配置为例如通过设置基本页面120的保留数据字段的一个或多个比特来将基本页面120格式化为具有请求标志。在一个示例中，基本页面120可以包括16比特的保留部分(例如，比特30-45)。为了支持至少两个不同的FEC模式，模块114可以被配置为将比特44和比特45用作FEC请求标志。因此，例如，如果比特44和比特45都被设置为0，这可以指示节点102不能够或以其它方式无法在数据模式时段期间解析FEC。如果比特44比特45被设置为0 1，这可以指示由节点102请求在数据模式时段期间动态地解析FEC，并且仅支持第一FEC模式。如果比特44比特45被设置为1 0，这可以指示节点102请求在数据模式时段期间动态地解析FEC，并且支持第一FEC模式和第二FEC模式。当然，这些仅是可以设置在基本页面120中的标志的类型的示例，并且在其它实施例中，可以使用其它预定义的比特顺序来定义FEC模式请求。在另一个实施例中，基本页面120的保留部分中使用的比特的数量可以取决于定义的FEC模式(如可以由以太网通信协议来定义的)的数量，并且因此，可以通过在基本页面120的保留部分中设置附加的比特来建立附加FEC模式支持。在另一个实施例中，除了在数据模式期间的FEC动态解析方案，还可以在自动协商时段(如可以由以太网通信协议中定义的)期间解析FEC协议。向链路对端118发送格式化的基本页面120，并且从链路对端118向节点102发送类似的基本页面(未示出)。
节点102和链路对端118可以被配置为例如通过交换确认、计时器到期、训练协议达到失败状态等来同时延迟对FEC模式的解析，直到数据模式时段为止。在一些实施例中，由节点102请求的FEC模式可以不同于由链路对端118请求的FEC模式。在这种实施例中，节点102和链路对端118可以确认这种状态，并且节点102和链路对端118中的每一个可以启用不同的FEC操作模式(例如，接下来更详细描述的，不对称FEC模式启用)。当然，在自动协商时段期间，可以建立其它参数，例如包括最大链路速度、暂停能力、下一页、远程故障、确认等的PHY类型。假定链路对端118是按照与节点102的类似的方式来配置的，则链路对端118可以执行如上所述的类似操作。
链路控制器104还包括被配置为执行节点102和链路对端118之间的链路训练操作的链路训练模块116。总体来说，链路训练操作可以用于确定通信链路126的至少一个信道的至少一个信道质量参数。信道质量参数的示例包括：误比特率(BER)、信噪比(SNR)、交叉干扰、环境噪声、线性度、脉冲响应等等。如前述的IEEE 802.3以太网通信协议所定义的，链路训练模块116被配置为在链路训练时段期间执行链路训练操作。链路训练时段发生在自动协商时段之后。在操作中，在链路训练时段期间，节点102和链路对端118分别被配置为交换选择的信号和/或分组和/或帧以至少部分地确定至少一个信道质量参数。链路训练操作可以由前述的IEEE 802.3以太网通信协议定义，并且可以包括例如：获取节点102和链路对端118之间的帧锁定；Tx前馈均衡(FFE)握手操作，该Tx前馈均衡(FFE)握手操作以用于提供传输系数对信道特性的适应；数字信号处理收敛，该数字信号处理收敛用于“训练”节点102和链路对端118的各个Rx电路到相应的Tx电路，这向发射机提供了系数更新信息，使得发射机能够将其发射均衡器系数调整至适合于特定信道的最佳值。另外，模块116被配置为使用各种技术来分析在给定的信道上接收到的信号的质量以产生一个或多个信道质量参数(在下文中描述)。
可以使用定制的和/或预定义的技术来提供对在给定的信道上接收的信号的质量的分析。例如，链路训练模块116可以被配置为控制节点102的各种电路来执行链路侧回环过程以确定至少一个信道质量参数。作为另一个示例，系统100可以被配置为在自动协商时段期间指定节点102和链路对端118之间的主机/从机关系，并且随后在链路训练时段期间主机可以被配置为命令从机在预定义的测试超时时段之后进行回环(或产生指定的特征)，指示使用指定的信道的转换，并在主机侧开始回环操作。作为另一个示例，链路训练模块116可以被配置为产生“眼测试”模板以确定Rx电路接收到的测试信号是否具有足够的质量。作为另一个示例，链路训练模块116可以被配置为产生Tx电路的开/关序列并确定信道交叉干扰参数。在又一个示例中，链路训练模块116可以被配置为从附着介质(例如非易失性存储介质或大容量存储介质)获取信息。在又一个示例中，链路训练模块116可以被配置为执行时域反射测定法(TDR)测试以确定在节点102和链路对端118之间的给定信道上的信号反射。当然，这些仅是可以用于提供对链路质量的分析的技术的示例，并且链路训练模块116可以使用这些技术和/或其它定义的和/或定制的/专有的技术。对一个或多个这种技术的选择可以基于例如网络系统环境、规定的PHY电路、已知的信道质量限制等。
网络控制器104还包括被配置为执行节点102和链路对端118之间的数据模式操作的物理编码子层(PCS)模块128。如可以在前述的以太网通信协议下定义的，数据模式操作可以包括例如在链路上行状态期间(数据模式时段)在节点102与链路对端118之间进行数据分组/数据帧的交换。如可以在前述的以太网通信协议下定义的，PCS模块128通常可操作以保护其它层或模块(例如，下文中描述的调和子层、MAC模块等)以避免基本通信链路126和/或PHY规范的具体性质。PCS模块128可以包括发送信道和接收信道，每个信道可以各自在正常模式或测试图模式中操作。PCS和RS之间的接口可以符合前述的以太网标准并可以包括例如CGMII(100Gb)、XGMII(10Gb)和/或XLGMII(40Gb)接口通信协议。当与RS通信时，PCS模块可以使用同步数据路径，并由发送控制信号(例如，TXCn＝1)和接收控制信号(例如，RXCn＝1)提供分组定界。PCS模块128可以提供在XGMII、CGMII、和/或XLGMII格式和PMA服务接口格式之间对分组进行映射所必需的功能。当发送信道处于正常模式时，PCS模块128发送过程可以基于在XGMII、CGMII和/或XLGMII接口上的TXD<31:0>和TXC<3:0>信号来连续地产生块。PCS模块128随后可以将得到的比特封装为对介质合适的格式。当接收信道处于正常模式时，PCS模块128可以基于例如2比特同步报头来达到块同步。PCS模块128还可以配置sync_status标志来指示PCS模块128是否达到了同步。当然，PCS模块128的其它操作和特征也可以由前述的以太网通信协议来定义。
如可以由前述的以太网通信协议定义的(例如，MAC模块136可以是层2设备)，网络控制器104还包括被配置为提供用于与链路对端118进行通信的寻址和信道访问控制协议的媒体访问控制(MAC)模块136。MAC模块136定义了发送和接收数据的介质独立方法。尽管PHY电路106对于介质(例如，铜电缆或背板)来说一般是独特的，但是MAC模块136可以独立于其连接的介质的类型来操作。MAC模块136可以被配置用于数据封装(发送和接收)、形成帧(帧边界定界、帧同步)、寻址(处理源地址和目的地址)、和检错(对物理介质传输错误的检查)。CSMA/CD MAC子层尽最大努力获得介质并将串行比特流转移到物理层。当然，MAC模块136的其它操作和特征也可以由前述的以太网通信协议来定义。
如可以由前述的以太网通信协议定义的，网络控制器104还包括调和子层(RS)模块134，所述调和子层(RS)模块134被配置为将MAC模块136的比特串行协议调整为PCS模块128的并行格式。MAC模块136可以向RS模块134提供作为串行流的数据，每次提供一个比特。转而RS模块134可以吸收由PHY电路106规定的合适数量的比特，使得可以根据用于PHY电路106的IEEE规范来发送和接收信息。MAC模块136和RS模块134之间的接口可以包括如由前述的以太网通信协议定义的物理层信令(PLS)接口。当然，RS模块134的其它操作和特征也可以由前述的以太网通信协议来定义。
为了启用在数据模式时段期间对FEC状态和/或FEC模式的动态解析方案，网络控制器104还包括信道质量监视模块122，所述信道质量监视模块122被配置为在数据模式时段期间监视链路126的至少一个信道并产生至少一个信道质量参数。在一些实施例中，模块122被配置为在数据模式期间分析从链路对端118接收到信号的质量，以确定节点102和链路对端118之间的链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数。例如，为了分析给定信道的质量，模块122可以被配置为执行上面参照链路训练模块116描述的、定制的/预定义的技术中的一个或多个(例如“眼测试”)。在其它实施例中，为了分析给定信道的质量，模块122可以被配置为执行操作以使用恢复的信号技术来计算信道脉冲响应、从给定的介质(例如非易失性介质或存储器介质)获取信息、和/或对物理编码子层坏的同步头错误计数器进行监视等等。当然，这些仅仅是可以用于提供对链路质量的分析的技术的示例，并且链路训练模块116可以使用这些技术和/或其它定义的和/或定制的/专有的技术。对一个或多个这种技术的选择可以基于例如网络系统环境、规定的PHY电路、已知的信道质量限制等。模块122可以被配置为基于例如处理开销、带宽考虑等在数据模式期间连续地或离散地(例如，预先确定的时间间隔地)分析所接收到的信号的质量。模块122还可以被配置为随时间跟踪信道质量参数，以启用对给定信道/链路的变化的信道质量状况的监视。
在数据模式时段期间，模块122可以确定针对链路126的至少一个信道的至少一个信道质量参数，所述至少一个信道质量参数指示FEC状态中可以提高分组流速度或数据完整性的变化。例如，如果FEC模式在自动协商时段期间被启用(如在传统的以太网通信协议下定义的)和/或先前在数据模式时段期间被启用，则模块122可以在数据模式时段期间产生信道质量参数，该信道质量参数指示信道质量已经提高，使得在当前FEC模式状态中的变化(例如，从“重”FEC到“轻”FEC)会提高带宽，同时将分组完整性保持在容许的限度内。作为另一个示例，模块122可以在数据模式时段期间产生信道质量参数，该信道质量参数指示信道质量提高了，使得禁用当前FEC模式状态(例如，从“轻”FEC到FEC关闭)会提高带宽，同时将分组完整性保持在容许的限度内。在另一个示例内，模块122可以在数据模式时段期间产生信道质量参数，该参数指示信道质量已经降低，使得启用FEC(如果先前在自动协商时段期间没有启用的话)和/或增加当前FEC模式状态的编码增益(例如，从“轻”FEC到“重”FEC)会提高分组完整性。由模块122确定的至少一个信道质量参数(例如，误比特率(BER)、信噪比(SNR)、交叉干扰、环境噪声、线性度、脉冲响应等)可以用于在数据模式时段期间解析FEC状态，如下面更详细描述的。
信道质量监视模块122可以被配置为逐个信道地确定信道质量参数，或可以在通信链路上总体上确定信道质量参数。例如，给定PHY规范可以规定节点102和链路对端118之间的特定数量的信道。逐个信道地确定信道质量参数可以揭示特定信道与其它信道相比具有更好的质量。为此，模块122还可以被配置为至少部分基于各个信道的信道质量参数来启用用于不同信道的不同FEC模式。逐个信道地确定信道质量参数还可以允许在节点102和链路对端118之间操作的异步FEC模式。例如，假定在节点102和链路对端118之间具有两个信道，并且节点102和链路对端118两者的Rx电路均支持两种FEC模式(例如“轻”和“重”FEC模式)。在确定针对这两个信道中的每个信道的信道质量之后，可以揭示的是节点102的Rx信道具有比链路对端的Rx信道更好的质量。如下文中将更详细描述的，PCS模块128可以启用用于Rx信道的第一FEC模式(并且链路对端118可以启用用于对应的Tx信道的第一FEC模式)，并且类似地，链路对端118可以启用用于与链路对端118相关联的Rx信道的第二FEC模式(并且节点102可以启用用于对应的Tx信道的第二FEC模式)。因此，对于具有多个信道的给定链路126，可以基于信道质量参数，逐个信道地使用多个FEC模式。当然，这仅是可以通过本申请的教导来实现的FEC模式的异步启用的一个示例。
如上文中提到的，信道质量监视模块122可以被配置为逐个信道地确定信道质量参数，或可以在通信链路上总体地确定信道质量参数。例如，给定PHY规范可以规定节点102和链路对端118之间的特定数量的信道。逐个信道地确定信道质量参数可以揭示特定信道具有比其它信道更好的质量。为此，信道质量监视模块122还可以被配置为至少部分基于各个信道的信道质量参数来启用用于不同信道的不同FEC模式。逐个信道地确定信道质量参数还可以允许在节点102和链路对端118之间操作的异步FEC模式。例如，假定在节点102和链路对端118之间具有两个信道，并且节点102和链路对端118两者的Rx电路均支持两种FEC模式(例如，“轻”和“重”FEC模式)。在确定针对这两个信道中的每个信道的信道质量之后，可以揭示的是节点102的Rx信道具有比链路对端的Rx信道更好的质量。信道质量监视模块122可以启用用于Rx信道的第一FEC模式(并且链路对端118可以启用用于对应的Tx信道的第一FEC模式)，并且类似地，链路对端118可以启用用于与链路对端118相关联的Rx信道的第二FEC模式(并且节点102可以启用用于对应的Tx信道的第二FEC模式)。因此，对于具有多个信道的给定链路126，可以基于信道质量参数逐个信道地使用多个FEC模式。当然，这仅是可以通过本申请的教导来实现的FEC模式的异步启用的一个示例。
使用有序集合和PCS控制代码在数据模式期间解析FEC状态
在本申请的一个实施例中，可以使用有序集合和PCS控制代码在数据模式时段期间改变(解析)FEC状态。PCS模块128可以被配置为在数据模式时段期间至少部分基于至少一个信道质量参数来确定是否启用或禁用至少一个FEC模式。PCS模块可以被配置为在数据模式时段期间与链路对端118交换带内控制代码132。PCS模块128可以被配置为产生传输代码以提高将要在链路126上传递的信息的传输特性并支持控制特性和数据特性。由前述的IEEE 802.3以太网通信协议定义的控制代码132通常是具有包括控制特性和数据特性的特定比特的明确定义的数据结构。对控制特性和数据特性进行编码以产生带内控制代码来在接口上对来自MAC的以太网分组进行定界，或者指示“空闲”或“错误”。
根据本申请的教导，PCS模块128被配置为产生除了那些由前述的IEEE 802.3以太网通信协议定义的代码之外的控制代码，以指示请求改变FEC状态(例如，启用或禁用FEC和/或FEC模式)。基于至少一个信道的信道质量参数，PCS模块128可以产生并向链路对端118发送FEC启用/禁用请求信号。FEC启用/禁用请求信号可以规定对使用规定的FEC模式(如可以在基本页面120中规定的)的请求和/或对禁用当前FEC模式的请求。被类似配置的链路对端18，可以确认该请求以改变FEC状态(经由例如确认信号)。
为了预防在数据模式时段期间当启用或禁用FEC模式时节点102和链路对端118之间的数据中断，以及为了将链路保持在活动状态下，PCS模块128可以被进一步配置为在启用或禁用新的FEC模式时向RS模块136发信号以暂停数据分组传递，并且一旦新的FEC模式是活动的或被禁用的则向RS模块发信号以恢复数据分组传递。PCS模块128被配置为使用序列有序集合130向RS模块134发信号。PCS模块128被配置为格式化序列有序集合130以命令RS模块启动暂停或恢复数据流操作。序列有序集合130一般由IEEE 802.3以太网通信协议定义，该IEEE 802.3以太网通信协议提供固定的数据结构(例如，4字节序列)，然而，传统的IEEE 802.3以太网通信协议(条款81)仅提供用于10千兆比特PHY协议的链路中断和恢复指令。与传统的以太网通信协议形成对比，模块128可以被配置为修改序列有序集合130以规定对用于其它PHY类型的链路中断和恢复的支持，其它PHY类型包括例如40千兆比特和100千兆比特PHY协议。在一个示例中，构成序列有序集合130的8字节序列可以被修改为包括附加数据结构(例如，将lane 0设置为序列值，将所有lane 1-7设置为值0x0，除了lane 3将会是值0x03)以便由MAC模块136启用用于多个PHY协议(包括例如40千兆比特和100千兆比特协议)的链路中断。在其它实施例中，PCS模块128可以使用可以由IEEE 802.3以太网通信协议定义的其它序列有序集合向RS模块134发信号用于链路暂停和恢复操作。
图1B描绘了根据本申请的一个实施例的示例性序列有序集合130’的示例。该实施例的序列有序集合130’可以用于链路中断信令，该链路中断信令可以用于40GbE和100GbE(IEEE 802.3，条款81)链路中断。
当PCS模块128向RS模块134发信号用于链路中断或恢复时，RS模块可以与MAC模块136进行通信以启用这些操作。RS模块134和MAC模块136之间的PLS接口可以使用通常由前述的IEEE 802.3以太网通信协议定义的原始信令协议。例如，根据IEEE 802.3以太网通信协议的条款46的10千兆比特PHY可以使用被称为PLS_载波.指示的原始信号来启用MAC模块136以暂停和恢复数据发送和接收(例如，与节能以太网(EEE)协议一起使用)。根据本申请的教导，RS模块134被配置为修改PLS_载波.指示原始信号来启用MAC模块136以暂停用于其它PHY类型(包括，例如40千兆比特和100千兆比特协议)的数据传输。为此，RS模块134可以修改根据IEEE 802.3以太网通信协议的条款81定义的信令协议来启用RS模块134以命令MAC模块136暂停和恢复数据传输。在其它实施例中，RS模块134和MAC模块136可以使用如可以由IEEE 802.3以太网通信协议定义的其它PLS原始来启用链路中断和恢复操作。
在操作中，当信道质量监视模块122确定了针对至少一个信道的至少一个信道质量参数，并且所述至少一个信道质量参数指示改变FEC状态(例如，启用或禁用FEC和/或改变FEC模式)，模块122可以向模块128发信号以发起FEC状态的改变。转而，模块128可以格式化如上所述的序列有序集合130来命令MAC模块136中断链路126以启用数据发送和/或接收的暂停。另外，模块128可以格式化如上所述的带内控制代码132，并与链路对端118交换这些控制代码132以解析新的FEC状态。一旦节点102和链路对端118已经建立了新的FEC状态，PCS模块128可以格式化如上所述的序列有序集合130以命令MAC模块136来恢复数据发送和/或接收。使用如上所述的带内控制代码132和序列有序集合130，为节点102提供了以下能力：在数据模式时段期间动态地启用和/或禁用FEC状态，同时与链路对端118的链路保持活动，并且不会导致节点102和链路对端118之间的链路失败。这些操作可以比用于处理开销、吞吐量速度和/或分组完整性的传统方法提供明显的优势。当然，链路对端118可以被配置为以类似的方式进行操作。
使用“快速”链路重新训练在数据模式期间解析FEC状态
在本申请的另一个实施例中，可以在数据模式时段期间使用“快速”链路重新训练协议来改变(解析)FEC状态。取代对规定FEC状态以便在数据模式时段期间解析节点102和链路对端118之间的FEC状态的附加控制代码的使用(如在之前的实施例中描述的)，本实施例在数据模式期间使用“快速”链路重新训练操作以解析FEC状态。例如如果链路质量由于诸如温度、电压、交叉干扰等环境条件而降低，例如如果给定信道/链路的信号质量已经降低到在数据模式期间链路对端检测不到带内控制代码(例如，如上所述的控制代码132)的程度，则可以使用本实施例。因此，在本实施例中，网络控制器104还可以包括“快速”链路重新训练模块124，该模块124被配置为在数据模式时段期间在节点102和链路对端118之间开始发起“快速”链路重新训练操作以至少部分基于对至少一个信道的至少一个信道质量参数的确定(经由模块122)来解析FEC状态。如该语境中使用的术语“快速”一般被定义为与由如上所述的链路训练模块116执行的链路训练相比花费较少时间的链路训练过程，并且这种“快”操作可以在链路是链路上行状态(数据模式)时发生。“快速”链路重新训练协议通常由IEEE 802.3以太网通信协议定义。
为了在有噪声状况或降低的链路状况下启用节点元件102和链路对端118之间的通信，快速链路重新训练模块124被配置为格式化链路中断代码140以通知链路对端118立刻暂停数据。在一个示例中，链路中断代码可以包括已知在有噪声的状况下或降低的状况下具有高传输率的信号类型的重复。例如，这种信号可以包括PAM2序列的重复，其后是零符号的重复，等等。
另外，模块124可以被配置为格式化训练帧138以启用训练操作并在数据模式时段期间解析定义的FEC协议和/或FEC模式。由前述的IEEE 802.3以太网通信协议定义的训练帧138是包括例如定界的、固定的4个八位字节的帧标记的、定义的数据结构。训练帧138典型地包括以下字段：帧标记字段、系数更新字段、状态报告字段和训练模式字段。图1C描绘了根据本申请的一个实施例的训练帧138’的示例。该训练帧包括多个八位字节，该多个八位字节表示帧标记字段160、系数更新字段162、状态报告字段164和训练模式字段166。与由前述的IEEE 802.3以太网通信协议定义的训练帧形成对比，根据本实施例的教导，可以将系数更新字段和/或状态报告字段中的保留数据字段格式化为具有FEC模式启用标志以指示用于至少一个通信信道的至少一个FEC模式。例如，训练帧138的系数更新字段包括多个保留比特，并且模块124可以格式化这些保留比特中的一个或多个以设置标志来指示用于至少一个信道的FEC模式。图1D描绘了根据本申请的一个实施例的系数更新字段162’的示例。在另一个示例中，训练帧138的状态报告字段包括多个保留比特，并且模块124可以格式化这些保留比特中的一个或多个以设置标志来指示用于至少一个信道的FEC模式。图1E描绘了根据本申请的一个实施例的状态报告字段164’的示例。当然，在一些其它的实施例中，可以将训练帧138的其它部分格式化为具有FEC启用标志。可以在数据模式时段期间在节点102和链路对端118之间交换训练帧138(例如，使用带内通信技术)。
在操作中，当信道质量监视模块122确定了针对至少一个信道的至少一个信道质量参数，并且所述至少一个信道质量参数指示改变FEC状态(例如，启用或禁用FEC和/或改变FEC模式)可以提高分组完整性和/或数据吞吐量时，模块122可以向模块124发信号来格式化如上所述的序列有序集合130，以命令MAC模块136中断链路126以启用数据发送和/或接收的暂停。另外，模块128可以格式化链路中断代码140来通知链路对端118立刻暂停数据流，并在链路对端侧开始“快速”链路重新训练。PCS模块128可以向模块124发信息，以在节点102和链路对端118之间的链路的至少一个信道上发起“快速”链路重新训练操作。模块124可以格式化如上所述的训练帧138，并与链路对端118交换格式化的训练帧138以开始“快速”链路重新训练操作。一旦节点102和链路对端118建立了新的FEC状态，模块124可以格式化链路中断代码140以通知链路对端118使用“快速”链路重新训练操作和如上所述的链路中断代码来恢复数据流，为节点102提供以下能力：在数据模式时段期间动态启用和/或禁用FEC状态，而同时与链路对端118的链路保持活动，并且不会导致节点102和链路对端118之间的链路失败。这些操作可以与用于处理开销、吞吐量速度和/或分组完整性的传统方法相比提供明显的优势。当然，链路对端118可以被配置为以类似的方式进行操作。
前述的示例性实施例提供了用于节点102和链路对端118之间的带内信令的各种技术，以在数据模式时段期间改变FEC模式/状态。可以在其它实施例中使用其它的带内信令技术。例如，节点102可以被配置为产生用修改后的字集合进行编码的CGMII TXT和TXDlane编码信号。或者或另外地，如可以在节能以太网通信协议下规定的，节点102可以被配置为在低功率空闲唤醒事件期间产生修改后的命令集合。当然，这些仅是可以由本发明使用以便在数据模式时段期间改变FEC模式/状态的带内信令技术、以及本领域技术人员可以认识到的其它技术的示例，并且在该语境中，认为所有这些技术处于本申请的范围内。
图2是根据本申请的一个实施例的操作的流程图200。特别地，流程图200示出了在自动协商时段期间的节点元件的操作。本实施例的操作包括在与链路对端的自动协商时段期间将链路码字基本页面格式化为具有请求以在数据模式时段期间解析至少一个前向纠错(FEC)模式202。数据模式时段发生在自动协商时段之后，并且数据模式时段一般定义了当节点和链路对端正在交换数据分组时的链路上行状态。操作还包括向链路对端发送链路码字基本页面204。操作进一步包括确定链路对端是否能够在数据模式时段期间解析FEC模式206。如果链路对端不能够在数据模式时段期间解析FEC模式，则操作还可以包括在自动协商时段(和/或链路训练时段)期间启用规定的FEC模式208。如果链路对端能够如此，则可以在自动协商时段期间不启用FEC模式的情况下完成自动协商时段210，或者替换地，可以通过在自动协商时段和/或链路训练时段期间启用规定的FEC模式来完成自动协商时段。
图3是根据本申请的另一个实施例的操作的流程图300。特别地，流程图300示出了在数据模式时段期间的节点元件的操作的一个示例性实施例。该实施例的操作包括在数据模式时段期间确定网络节点元件和链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数302。操作还可以包括确定所述至少一个信道质量参数表示是否需要启用或禁用所支持的至少一个FEC模式304。例如，如果之前启用了FEC模式(例如，在自动协商时段、链路训练时段期间和/或在数据模式时段期间)，则信道质量参数可以指示如果禁用了当前FEC模式和/或如果启用了不同的FEC模式，信道将具有可接受的分组完整性。或者，如果当前没有启用FEC模式，则信道质量参数可以指示信道已经降低，从而启用至少一个FEC模式会提高分组完整性。如果至少一个信道质量参数表示需要启用或禁用至少一个FEC模式(304)，则操作还可以包括选择用于至少一个信道的合适的模式306。操作306可以假定信道质量参数表示需要启用至少一个FEC模式，并且如果信道质量参数表示可以禁用所有的FEC模式，则可以省略该操作。操作可以进一步包括在节点元件中暂停数据流308。操作还可以包括与链路对端交换带内控制代码以启用或禁用至少一个FEC模式310。操作还包括由节点元件恢复与链路对端的数据流，同时启用或禁用FEC模式312。操作可以在302处继续(如313所示)。如果至少一个信道质量参数没有指示需要启用或禁用至少一个FEC模式(304)，则操作可以在302处继续(如305所示)。
图4是根据本申请的另一个实施例的操作的流程图400。特别地，流程图400示出了在数据模式时段期间的节点元件的操作的另一个示例性实施例。该实施例的操作包括在数据模式时段期间确定网络节点元件和链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数402。操作还可以包括确定至少一个信道质量参数是否表示需要启用或禁用所支持的至少一个FEC模式404。例如，如果之前启用了FEC模式(例如，在自动协商时段、链路训练时段期间和/或在数据模式时段期间)，则信道质量参数可以表示如果禁用了当前FEC模式和/或如果启用了不同的FEC模式，则信道将具有可接受的分组完整性。或者，如果当前没有启用FEC模式，则信道质量参数可以指示信道已经衰退，使得启用至少一个FEC模式将会提高分组完整性。如果至少一个信道质量参数指示需要启用或禁用至少一个FEC模式(404)，则操作还可以包括选择用于至少一个信道的合适模式406。操作406可以假定信道质量参数指示需要启用至少一个FEC模式，并且如果信道质量参数指示可以禁用所有的FEC模式，则可以省略该操作。操作可以进一步包括暂停节点元件中的数据流408。操作还可以包括在节点元件和链路对端之间发起“快速”链路重新训练序列以启用或禁用至少一个FEC模式410。操作还包括由节点元件恢复与链路对端的数据流，同时启用或禁用FEC模式412。操作可以在402处继续(如413所示)。如果至少一个信道质量参数没有指示需要启用或禁用至少一个FEC模式(404)，则操作可以在402处继续(如405所示)。
图5是根据本申请的另一个实施例的操作的流程图500。特别地，流程图500示出了节点元件在自动协商时段和数据模式时段期间的操作。该实施例的操作包括在自动协商时段期间由网络节点元件请求在后续数据模式时段期间解析至少一个FEC模式502。该自动协商时段和数据模式时段是由以太网通信协议定义的，并且自动协商时段发生在数据模式时段之前。操作还可以包括在数据模式时段期间确定网络节点元件和链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数504。操作还可以包括在数据模式时段期间至少部分基于至少一个信道质量参数来确定是否启用或禁用由网络节点元件使用的至少一个FEC模式506。
尽管图2、图3、图4和图5的流程图示出了根据各种实施例的操作，但是应当理解的是，对其它实施例来说并非图2、图3、图4和/或图5描绘的所有操作都是必需的。另外，本文中充分考虑了，在本申请的其它实施例中，可以以在任意附图中没有具体示出的方式来组合图2、图3、图4和/或图5中描绘的操作、和/或本文中描绘的其它操作，并且这种实施例可以包括少于或多于图2、图3、图4和/或图5中所示出的操作。因此，涉及一幅图中正好没有示出的特征和/或操作的权利要求被认为处于本申请的范围和内容内。
前文以示例性系统架构和方法引以为豪，对本申请的修改是可能的。例如，节点102和/或链路对端118还可以包括主处理器、芯片集电路和系统存储器。主处理器可以包括一个或多个处理器内核并可以被配置为执行系统软件。系统软件可以包括例如操作系统代码(例如，OS内核代码)和局域网(LAN)驱动器代码。LAN驱动器代码可被配置为至少部分控制网络控制器104的操作。系统存储器可以包括被配置为存储将由网络控制器104发送或接收的一个或多个数据分组的I/O存储器缓存器。芯片集电路一般可以包括“北桥”电路(未示出)以控制处理器、网络控制器104和系统存储器之间的通信。
节点102和链路对端118可以进一步包括操作系统(OS，未示出)以管理系统资源并控制运行在例如节点102上的任务。例如，可以使用微软Windows、HP-UX、Linux或UNIX来实现OS，尽管也可以使用其它操作系统。在一些实施例中，虚拟机监视器(或管理程序)可以代替OS，该虚拟机监视器可以为针对运行在一个或多个处理单元上的各种操作系统(虚拟机)的底层硬件提供抽象层。操作系统和/或虚拟机可以实现一个或多个协议栈。协议栈可以执行一个或多个程序以处理分组。协议栈的示例是TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)协议栈，该TCP/IP协议栈包括用于处理(例如，处理或产生)分组以在网络上发送和/或接收的一个或多个程序。或者，协议栈可以被包括在诸如TCP卸载引擎和/或网络控制器104之类的专用子系统上。TCP卸载引擎可以被配置为提供例如分组传输、分组分段、分组重组、错误检查、传输确认、传输重试等，而无需主机CPU和/或软件参与。
系统存储器可以包括以下类型的存储器中的一个或多个：半导体固件存储器、可编程存储器、非易失性存储器、只读存储器、电可编程存储器、随机存取存储器、闪存、磁盘存储器、和/或光盘存储器。附加地或或者，系统存储器可以包括其它类型的和/或稍后开发类型的计算机可读存储器。
可以在包括一个或多个存储器介质的系统中实现本文中描述的操作的实施例，该一个或多个存储器介质具有单独地或组合地存储在其上的指令，当由一个或多个处理器执行方法时执行所述指令。处理器还包括，例如在网络控制器104中的处理单元和/或可编程电路和/或其它处理单元或可编程电路。因此，目的是，根据本文中描述的方法的操作可以分布在多个物理设备上，例如在若干不同物理位置处的处理结构。存储器介质可以包括任意类型的有形、非临时性存储器介质，例如任意类型的盘、半导体设备、或适于存储电子指令的任意类型的存储器介质，所述任意类型的盘包括：软盘、光盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、可重写的压缩盘(CD-RW)和磁-光盘，所述半导体设备例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)(例如动态和静态RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、磁卡或光卡。
如本文任意实施例中使用的“电路”可以包括例如单独的或任意组合的硬件电路、可编程电路、状态机电路、和/或存储由可编程电路执行的指令的固件。如本文中使用的“模块”可以包括单独的或任意组合的电路和/或代码和/或指令集(例如，软件、固件等)。
因此，本申请提供了示例性网络节点元件，该示例性网络节点元件包括被配置为使用以太网通信协议与链路对端进行通信的网络控制器。网络控制器被进一步配置为在自动协商时段期间请求在数据模式时段期间解析至少一个前向纠错(FEC)模式；其中自动协商时段和数据模式时段由以太网通信协议定义，并且自动协商时段发生在数据模式时段之前。网络节点元件被进一步配置为在数据模式时段期间确定网络控制器和链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；以及在数据模式时段期间至少部分基于至少一个信道质量参数来确定是否要启用或禁用由该网络节点元件使用的至少一个FEC模式。
本申请还提供了包括一个或多个存储介质的系统，该一个或多个存储介质具有单独地或组合地存储在其上的指令，当该指令由一个或多个处理器执行时导致下列操作，包括：在节点元件和链路对端之间的自动协商时段期间请求在数据模式时段期间解析至少一个FEC模式；其中自动协商时段和数据模式时段由以太网通信协议定义，并且自动协商时段发生在数据模式时段之前；在数据模式时段期间确定网络节点元件和链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；以及在数据模式时段期间至少部分基于至少一个信道质量参数来确定是否启用或禁用至少一个FEC模式。
本申请还提供了用于解析前向纠错(FEC)协议的方法，该方法包括由网络节点元件在节点元件和链路对端之间的自动协商时段期间请求在数据模式时段期间解析至少一个FEC模式。自动协商时段和数据模式时段由以太网通信协议定义，并且自动协商时段发生在数据模式时段之前。该方法还包括由网络节点元件在数据模式时段期间确定网络节点元件和链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；以及在数据模式时段期间由网络节点元件至少部分基于至少一个信道质量参数来确定是否启用或禁用由网络节点元件使用的至少一个FEC模式。
本文中使用的术语和表达是用作描述而不是用作限制的术语，并且没有意图使用这样的术语和表达来排除所示出和所描述的特征的任意等同物(或其部分)，并且应该意识到，在权利要求的范围内，各种修改是可能的。因此，权利要求旨在覆盖所有这样的等同物。
本文中已经描述了各种特征、方面和实施例。如本领域技术人员将理解的，这些特征、方面和实施例容易相互进行组合以及进行变型和修改。因此，本申请应该被认为涵盖这些组合、变型和修改。

Claims (35)

1.一种网络节点，包括：
网络控制器，所述网络控制器被配置为与链路对端进行通信，所述网络控制器包括：
自动协商模块，其被配置为在自动协商时段期间从所述链路对端请求在数据模式时段期间解析至少一个前向纠错模式，其中所述自动协商时段开始在所述数据模式时段之前；
信道质量监视模块，其被配置为在所述数据模式时段期间确定所述网络控制器和所述链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；以及
物理编码子层模块，其被配置为在所述数据模式时段期间至少部分地基于所述至少一个信道质量参数来确定是否要启用或禁用供所述网络节点使用的所述至少一个前向纠错模式，并且被配置为响应于关于启用或禁用的确定，在所述数据模式时段期间启用或禁用所述至少一个前向纠错模式，其中，所述通信链路在整个所述数据模式时段期间保持活动。
2.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述信道质量参数是从以下群组中选择的：误比特率、信噪比、交叉干扰、环境噪声、线性度或脉冲响应。
3.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述自动协商模块被进一步配置为将链路代码字基本页面格式化为具有标志，所述标志指示所述请求在所述数据模式时段期间解析所述至少一个前向纠错模式。
4.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述物理编码子层模块被进一步配置为当启用或禁用所述至少一个前向纠错模式时暂停所述网络节点和所述链路对端之间的数据流。
5.根据权利要求4所述的网络节点，其中所述物理编码子层模块被进一步配置为在启用或禁用所述至少一个前向纠错模式之后恢复所述网络节点和所述链路对端之间的所述数据流。
6.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述网络控制器进一步包括快速链路重新训练模块，所述快速链路重新训练模块被配置为执行快速链路重新训练操作以在所述数据模式时段期间至少部分基于所述至少一个信道质量参数来确定是否启用或禁用供所述网络节点使用的所述至少一个前向纠错模式；其中所述快速链路重新训练操作与在链路训练时段期间执行的链路训练操作相比，处理器密集性较低。
7.根据权利要求6所述的网络节点，其中所述快速链路重新训练模块被进一步配置为将系数更新字段格式化为具有至少一个标志，所述至少一个标志指示所述网络控制器的至少一个前向纠错模式能力。
8.根据权利要求6所述的网络节点，其中所述快速链路重新训练模块被进一步配置为将状态报告字段格式化为具有至少一个标志，所述至少一个标志指示所述网络控制器的至少一个前向纠错模式能力。
9.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述至少一个前向纠错模式包括第一前向纠错模式和第二前向纠错模式，并且其中所述第一前向纠错模式与所述第二前向纠错模式相比具有较小的编码增益。
10.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述自动协商时段和所述数据模式时段符合电气和电子工程师协会802.3以太网通信协议。
11.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述物理编码子层模块被进一步配置为将带内控制代码信号格式化为具有所述网络控制器的多个前向纠错模式能力，并且在所述数据模式期间与所述链路对端交换所述带内控制代码信号以选择将要启用或禁用的所述至少一个前向纠错模式。
12.一种用于解析前向纠错协议的方法，包括：
由网络节点元件在所述网络节点元件和链路对端之间的自动协商时段期间请求在数据模式时段期间解析至少一个前向纠错模式；其中所述自动协商时段开始在所述数据模式时段之前；
由所述网络节点元件在所述数据模式时段期间确定所述网络节点元件和所述链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；
由所述网络节点元件在所述数据模式时段期间至少部分基于所述至少一个信道质量参数来确定是否要启用或禁用供所述网络节点元件使用的所述至少一个前向纠错模式；以及
响应于关于启用或禁用的确定，在所述数据模式时段期间启用或禁用所述至少一个前向纠错模式，其中，所述通信链路在整个所述数据模式时段期间保持活动。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述信道质量参数是从以下的群组中选择的：误比特率、信噪比、交叉干扰、环境噪声、线性度或脉冲响应。
14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括由所述网络节点元件将链路码字基本页面格式化为具有标志，所述标志指示所述请求在所述数据模式时段期间解析所述至少一个前向纠错模式。
15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括当启用或禁用所述至少一个前向纠错模式时，由所述网络节点元件暂停所述网络节点元件和所述链路对端之间的数据流。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括在启用或禁用所述至少一个前向纠错模式之后，由所述网络节点元件恢复所述网络节点元件和所述链路对端之间的所述数据流。
17.根据权利要求12所述的方法，进一步包括由所述网络节点元件执行快速链路重新训练操作以在所述数据模式时段期间至少部分基于所述至少一个信道质量参数来确定是否要启用或禁用供所述网络节点元件使用的所述至少一个前向纠错模式；其中所述快速链路重新训练操作与在链路训练时段期间执行的链路训练操作相比，处理器密集性较低。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括由所述网络节点元件将系数更新字段格式化为具有至少一个标志，所述至少一个标志指示所述网络控制器的至少一个前向纠错模式能力。
19.根据权利要求17所述的方法，进一步包括由所述网络节点元件将状态报告字段格式化为具有至少一个标志，所述至少一个标志指示所述网络控制器的至少一个前向纠错模式能力。
20.根据权利要求12所述的方法，其中所述至少一个前向纠错模式包括第一前向纠错模式和第二前向纠错模式，并且其中所述第一前向纠错模式与所述第二前向纠错模式相比具有较小的编码增益。
21.根据权利要求12所述的方法，其中所述自动协商时段和所述数据模式时段符合电气和电子工程师协会802.3以太网通信协议。
22.根据权利要求12所述的方法，进一步包括由所述网络节点元件将带内控制代码信号格式化为具有所述网络控制器的多个前向纠错模式能力，并且在所述数据模式期间与所述链路对端交换所述带内控制代码信号以选择将要启用或禁用的所述至少一个前向纠错模式。
23.一种用于解析前向纠错协议的系统，所述系统包括一个或多个非暂时性存储器介质，所述一个或多个存储器介质具有单独或组合地存储在其上的指令，当一个或多个处理器执行所述指令时导致以下操作，所述操作包括：
在网络节点元件和链路对端之间的自动协商时段期间请求在数据模式时段期间解析至少一个前向纠错模式；其中所述自动协商时段开始在所述数据模式时段之前；
在所述数据模式时段期间确定所述网络节点元件和所述链路对端之间的通信链路的至少一个信道的至少一个信道质量参数；
在所述数据模式时段期间至少部分基于所述至少一个信道质量参数来确定是否要启用或禁用所述至少一个前向纠错模式；
响应于关于启用或禁用的确定，在所述数据模式时段期间启用或禁用所述至少一个前向纠错模式，其中，所述通信链路在整个所述数据模式时段期间保持活动。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述信道质量参数是从以下的群组中选择的：误比特率、信噪比、交叉干扰、环境噪声、线性度或脉冲响应。
25.根据权利要求23所述的系统，其中所述指令在被一个或多个处理器执行时导致以下额外操作，包括：将链路码字基本页面格式化为具有标志，所述标志指示所述请求在所述数据模式时段期间解析所述至少一个前向纠错模式。
26.根据权利要求23所述的系统，其中所述指令在被一个或多个处理器执行时导致以下额外操作，包括：当启用或禁用所述至少一个前向纠错模式时，暂停所述网络节点元件和所述链路对端之间的数据流。
27.根据权利要求26所述的系统，其中所述指令在被一个或多个处理器执行时导致以下额外操作，包括：在启用或禁用所述至少一个前向纠错模式之后，恢复所述网络节点元件和所述链路对端之间的所述数据流。
28.根据权利要求23所述的系统，其中所述指令在被一个或多个处理器执行时导致以下额外操作，包括：执行快速链路重新训练操作以在所述数据模式时段期间至少部分基于所述至少一个信道质量参数来确定是否启用或禁用供所述网络节点元件使用的所述至少一个前向纠错模式；其中所述快速链路重新训练操作与在链路训练时段期间执行的链路训练操作相比，处理器密集性较低。
29.根据权利要求28所述的系统，其中所述指令在被一个或多个处理器执行时导致以下额外操作，包括：将系数更新字段格式化为具有至少一个标志，所述至少一个标志表示所述网络控制器的至少一个前向纠错模式能力。
30.根据权利要求28所述的系统，其中所述指令在被一个或多个处理器执行时导致以下额外操作，包括：将状态报告字段格式化为具有至少一个标志，所述至少一个标志表示所述网络控制器的至少一个前向纠错模式能力。
31.根据权利要求23所述的系统，其中所述至少一个前向纠错模式包括第一前向纠错模式和第二前向纠错模式，并且其中所述第一前向纠错模式与所述第二前向纠错模式相比具有较小的编码增益。
32.根据权利要求23所述的系统，其中所述自动协商时段和所述数据模式时段符合电气和电子工程师协会802.3以太网通信协议。
33.根据权利要求23所述的系统，其中所述指令在被一个或多个处理器执行时导致以下额外操作，包括：将带内控制代码信号格式化为具有所述网络控制器的多个前向纠错模式能力，并且在所述数据模式期间与所述链路对端交换所述带内控制代码信号以选择将要启用或禁用的所述至少一个前向纠错模式。
34.一种用于解析前向纠错协议的装置，所述装置包括用于执行根据权利要求12-22中的任意一项所述的方法的模块。
35.一种用于解析前向纠错协议的装置，所述装置包括：
存储器，其存储指令；以及
至少一个处理器，其耦合到所述存储器，其中，存储在所述存储器中的所述指令在由所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器执行根据权利要求12-22中的任意一项所述的方法。
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