CN111669278A - 一种用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及汽车以太网。提供了一种用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，该第一节点在网络中，该网络包括至少该第一节点和处于清醒模式的第二节点，该第一节点和第二节点具有通过大体上固定的通信路径耦合的收发器，该方法包括：在该第二节点的收发器处获得信号，该信号被设计为以预定义符号率被发送；在预定的持续时间内，以低于该预定义符号率的符号率，从该第二节点的该收发器向该第一节点的该物理层发送该信号；以及在该预定的持续时间结束时停止该信号的传输。

Description

一种用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法及装置
技术领域
本公开的实施例涉及以太网，并且更具体地涉及汽车以太网中唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法及装置。
背景技术
目前，使用Open Alliance TC10的规范规定汽车以太网1000Base-T1睡眠和唤醒概念的功能和需求。然而，该规范中没有规定如何唤醒一个睡眠中的设备。
发明内容
本公开的目的之一在于解决现有技术中存在的上述问题。
本公开一个方面提供一种用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，该第一节点在网络中，该网络包括至少该第一节点和处于清醒模式的第二节点，该第一节点和第二节点具有通过大体上固定的通信路径耦合的收发器，该方法包括：在该第二节点的收发器处获得信号，该信号被设计为以预定义符号率被发送；在预定的持续时间内，以低于该预定义符号率的符号率，从该第二节点的该收发器向该第一节点的该物理层发送该信号；以及在该预定的持续时间结束时停止该信号的传输。
其中该信号是在IEEE 802.3bp中被定义的训练信号，在某些应用中，该信号是伪随机序列。
其中用于该信号的该预定义符号率是750MHz。
其中该信号以48.875MHz的符号率被发送到该第一节点的该物理层。在某些应用中，该信号以93.75MHz的符号率被发送到该第一节点的该物理层。
其中该信号被发送到该第一节点的该物理层的该预定的持续时间是1ms。
其中该网络是汽车网络；以及该第一节点和该第二节点对应于汽车内至少两个不同的组件。在某些应用中，该网络是包含至少该第一节点和该第二节点的工业网络。
其中该第一节点的该收发器通过单根双绞线缆被耦合到该第二节点的该收发器。
本公开另一个方面提供一种用于唤醒低功率模式下的第一节点的物理层的方法，该第一节点在网络中，该网络包括至少该第一节点和处于清醒模式的第二节点，该第一节点和第二节点具有通过单根双绞线缆耦合的收发器，该方法包括：在预定的持续时间内，以低于预定义符号率的符号率，在该第一节点的收发器处接收从该第二节点的收发器发送的信号；以及响应于在该第一节点的该物理层的收发器处接收到该信号，为该第一节点启动上电序列。
本公开的进一步的方面中，提供与上述方法相对应的装置和存储有用于执行上述方法的计算机程序的计算机可读存储介质。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本公开的各种实施方式的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在附图中：
图1示出了本公开一个实施方式中的唤醒流程，其中发送模式待定；
图2示出了本公开另一实施方式中的唤醒流程，其中具体定义了唤醒脉冲的一个例子；
图3示出了本公开一个实施方式中的唤醒系统的示意图；以及
图4示出了本公开一个实施方式的汽车以太网中的唤醒系统示意图。
具体实施方式
本公开提供了一种使汽车(或工业)网络上的设备能够唤醒网络上链路伙伴的物理层(PHY)的手段。在汽车环境中，这可以是例如中央处理器唤醒物理层设备，该物理层设备被耦合到传感器(例如，摄像机)。
图1示出了本公开一个实施方式中的唤醒流程，其中发送模式待定。当物理层接收到本地唤醒请求loc_wake_req时，物理层由禁用发射器(DISABLE_TRANSMITTER)状态转变为唤醒传输(WAKETRANSMIT)状态。在唤醒传输状态下，开启唤醒脉冲定时器wup_timer。发射器按照经定义的模式发送唤醒脉冲。经过定时器定义的时长wup_timer_done后，物理层由唤醒传输(WAKETRANSMIT)状态转变为唤醒传输完成(WAKE TRANSMIT DONE)状态。唤醒传输完成状态下，清除本地唤醒请求，将发送模式tx_mode设置为传输零(SEND_Z)。到此，唤醒流程结束，物理层返回到禁用发射器状态。
图2示出了本公开另一实施方式中的唤醒流程，其中具体定义了唤醒脉冲的一个例子。当物理层接收到本地唤醒请求loc_wake_req时，物理层由禁用发射器(DISABLE_TRANSMITTER)状态转变为唤醒传输(WAKE TRANSMIT)状态。在唤醒传输状态下，开启唤醒脉冲定时器wup_timer，发送状态tx_mode被设置为SEND_T。在该发送状态下，发射器发送唤醒脉冲WUP。在一个例子中，唤醒脉冲WUP例如是在IEEE 802.3bp中被定义的训练信号，符号率减至预定义符号率750MHz的1/16或1/8(750MHz到46.875MNz或93.75MHz)。例如，唤醒脉冲可以按照48.875MHz的符号率被发送到待唤醒的第一节点的物理层。在一个例子中，WUP信号幅值与正常模式下IEEE 802.3bp中被定义的训练信号的信号幅值相同。经过唤醒定时器定义的时长wup_timer_done(例如，1ms+/-0.3ms)之后，物理层由唤醒传输(WAKETRANSMIT)状态转变为唤醒传输完成(WAKE TRANSMIT DONE)状态。在唤醒传输完成状态下，清除本地唤醒请求loc_wake_req，将发送模式tx_mode设置为传输零SEND_Z，符号率恢复到预定义符号率750MHz。到此，唤醒流程结束，物理层返回到禁用发射器状态。
在上述例子中，选择750MHZ的1/16或1/8，是为了与100Base-T1中使用的符号率66.66MHz尽量接近，以使得上述唤醒脉冲可被使用以便于100Base-T1的设备兼容。
图3示出了本公开一个实施方式中的唤醒系统的示意图。该系统包括唤醒物理层和被唤醒物理层，二者通过一对电线(线缆)耦合，唤醒物理层中包括唤醒初始化块以及发射器，被唤醒物理层包括唤醒检测块和收发器主块。唤醒物理层通过唤醒初始化块生成唤醒脉冲，通过发射器经一对电线(线缆，例如，双绞线)发送给被唤醒物理层。当被唤醒物理层中的唤醒检测块检测到唤醒脉冲时，将该唤醒脉冲发送给收发器主块。被唤醒物理层响应于收发器主块处接收到的唤醒脉冲，为被唤醒物理层启动上电序列。
图4示出了本公开一个实施方式的汽车以太网中的唤醒系统示意图。汽车以太网物理层包括相机、驾驶辅助单元、放大器、蓝牙(低功率模式)、显示器、DVD播放器、电子控制单元(ECU)。其中唤醒物理层ECU处于清醒模式，而被唤醒物理层蓝牙处于低功率模式。通过为汽车以太网1000Base-T1在唤醒传输状态下定义唤醒脉冲，使得只有来自完全通电的待测设备(DUT，例如ECU)的被定义的唤醒脉冲WUP可以成功地唤醒低功率睡眠模式下的链路伙伴(例如蓝牙)。
唤醒脉冲WUP具备以下几个特点：
具有EMC抗扰性能；
可以利用IEEE802.3bp规范中的现有信号实现；
可以使用100Base-T1的装置检测。
使用该方法唤醒物理层具有以下优点：
具有伪随机的信号(序列是随机的)导致更宽的信号频谱，从而对于噪声的误检测的敏感性较低。
在没有接收器适配的情况下，更低的数据率导致更少的信道损耗和信号失真，以取得更好的信噪比。
PAM2信号(训练信号)也会导致更大的信号功率、更好的信噪比和眼图质量，进一步增强对外部噪声的抵抗能力。
利用IEEE 802.3bp中已被定义的训练信号，免去重新设计模式带来的成本增加。
数据率接近100Base-T1，可能进一步支持检测100Base-T1和1000Base-T1唤醒脉冲。
使得设计用于网络的物理层设备的技术人员能够设计实现所提出的唤醒脉冲的设备。
另外，设计用于网络的物理层设备的技术人员能够根据本文所公开的内容设计实现所述唤醒脉冲的设备。
从上述描述应当理解，在不脱离本文真实精神的情况下，可以对上述各实施方式进行修改和变更。本说明书中的描述仅仅是用于说明性的，而不应被认为是限制性的。本申请的范围仅受权利要求书的限制。

Claims (11)

1.一种用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，所述第一节点在网络中，所述网络包括至少所述第一节点和处于清醒模式的第二节点，所述第一节点和所述第二节点具有通过大体上固定的通信路径耦合的收发器，所述方法包括：
在所述第二节点的收发器处获得信号，所述信号被设计为以预定义符号率被发送；
在预定的持续时间内，以低于所述预定义符号率的符号率，从所述第二节点的所述收发器向所述第一节点的所述物理层发送所述信号；以及
在所述预定的持续时间结束时停止所述信号的所述传输。
2.根据权利要求1所述的用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，其中所述信号是在IEEE 802.3bp中被定义的训练信号。
3.根据权利要求1所述的用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，其中所述信号是伪随机序列。
4.根据权利要求1所述的用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，其中用于所述信号的所述预定义符号率是750MHz。
5.根据权利要求1所述的用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，其中所述信号以48.875MHz的符号率被发送到所述第一节点的所述物理层。
6.根据权利要求1所述的用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，其中所述信号以93.75MHz的符号率被发送到所述第一节点的所述物理层。
7.根据权利要求1所述的用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，其中所述信号被发送到所述第一节点的所述物理层的所述预定的持续时间是1ms。
8.根据权利要求1所述的用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，其中：
所述网络是汽车网络；以及
所述第一节点和所述第二节点对应于汽车内至少两个不同的组件。
9.根据权利要求1所述的用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，其中所述网络是包含至少所述第一节点和所述第二节点的工业网络。
10.根据权利要求1所述的用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，其中所述第一节点的所述收发器通过单根双绞线缆被耦合到所述第二节点的所述收发器。
11.一种用于唤醒低功率模式下第一节点的物理层的方法，所述第一节点在网络中，所述网络包括至少所述第一节点和处于清醒模式的第二节点，所述第一节点和所述第二节点具有通过单根双绞线缆耦合的收发器，所述方法包括：
在预定的持续时间内，以低于预定义符号率的符号率，在所述第一节点的收发器处接收从所述第二节点的收发器发送的信号；以及
响应于在所述第一节点的所述物理层的所述收发器处接收到所述信号，为所述第一节点启动上电序列。
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