CN113728585A - 具有带内唤醒/睡眠命令的以太网phy-mac通信 - Google Patents

具有带内唤醒/睡眠命令的以太网phy-mac通信 Download PDF

Info

Publication number
CN113728585A
CN113728585A CN202080027649.6A CN202080027649A CN113728585A CN 113728585 A CN113728585 A CN 113728585A CN 202080027649 A CN202080027649 A CN 202080027649A CN 113728585 A CN113728585 A CN 113728585A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wake
ethernet
sleep
command
data interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080027649.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113728585B (zh
Inventor
吴丹策
C·马什
D·J·霍特
周泓宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marvell Asia Pte Ltd
Original Assignee
Marvell Asia Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marvell Asia Pte Ltd filed Critical Marvell Asia Pte Ltd
Publication of CN113728585A publication Critical patent/CN113728585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113728585B publication Critical patent/CN113728585B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287—Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/12—Arrangements for remote connection or disconnection of substations or of equipment thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/10—Current supply arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40039—Details regarding the setting of the power status of a node according to activity on the bus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

以太网通信设备(32、38)包括数据接口(40)和电路装置(52、56、60、72、80、84)。数据接口被配置为与相邻设备通信。该电路装置被配置为通过数据接口与相邻设备交换以太网数据帧(88)，其中连续的数据帧在时间上被分组间间隙(IPG‑92)分开，分组间间隙至少具有预定义的最小持续时间，并且还在数据接口上交换的以太网帧之间的IPG期间，通过数据接口与相邻设备交换唤醒/睡眠命令(96、100)，唤醒/睡眠命令指令在活动模式和睡眠模式之间切换。

Description

具有带内唤醒/睡眠命令的以太网PHY-MAC通信
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年4月11日提交的美国临时专利申请号62/832,768的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及网络通信，并且具体地涉及用于EthernetTM网络中的唤醒/睡眠操作的方法和系统。
背景技术
多种应用，诸如汽车车载通信系统、某些工业通信系统和智能家居系统，需要在相对较短的距离内以高数据速率进行通信。已经针对这样的应用提出了几种类型的协议和通信介质。例如，在2015年3月“IEEE 802.3bw-2015-IEEE Standard for EthernetAmendment 1:Physical Layer Specifications and Management Parameters for100Mb/s Operation over a Single Balanced Twisted Pair Cable(100BASE-T1)”中指定了通过双绞线铜线介质的以太网通信。
一些以太网网络，诸如安装在汽车环境中的网络，需要支持睡眠和唤醒机制。上面引用的IEEE 802.3bw标准中没有定义这样的机制。为了弥补这一差距，单对以太网(OPEN)联盟特别兴趣小组(SIG)的TC10技术委员会在2017年2月的“OPEN Sleep/Wake-upSpecification”版本2.0中已经指定了由ISO/OSI层1(PHY)提供的服务原语，并且支持受控链路关闭和以太网中的快速全局唤醒。该规范通常称为“OPEN TC10规范”。
以上描述是作为本领域相关技术的一般概述呈现的，并且不应被解释为承认其包含的任何信息构成针对本专利申请的现有技术。
发明内容
本文中描述的实施例提供了一种以太网通信设备，包括数据接口和电路装置。该数据接口被配置为与相邻设备通信。该电路装置被配置为通过数据接口与相邻设备交换以太网数据帧，其中连续的数据帧在时间上被分组间间隙(IPG)分离，分组间间隙至少具有预定义的最小持续时间，以及在数据接口上交换的以太网帧之间的IPG期间，还通过数据接口与相邻设备交换唤醒/睡眠命令，唤醒/睡眠命令指令在活动模式和睡眠模式之间切换。
在一个实施例中，以太网通信设备还包括管理接口，管理接口与数据接口分离，并且电路装置被配置为通过管理接口与相邻设备交换管理命令，并且通过数据接口而不通过管理接口交换唤醒/睡眠命令。
在一些实施例中，以太网通信设备包括以太网物理层(PHY)设备，并且相邻设备包括以太网媒体访问控制(MAC)设备。在其他实施例中，以太网通信设备包括以太网MAC设备，并且相邻设备包括以太网PHY设备。
在一些实施例中，电路装置被配置为生成唤醒/睡眠命令，并将所生成的唤醒/睡眠命令插入到IPG中，用于通过数据接口向相邻设备传输。在一个实施例中，当不传输唤醒/睡眠命令时，电路装置被配置为在IPG期间传输空闲模式。
在一些实施例中，电路装置被配置为在IPG期间从相邻设备接收唤醒/睡眠命令，解码所接收的唤醒/睡眠命令，以及响应于唤醒/睡眠命令使媒体访问控制(MAC)设备从睡眠模式唤醒或进入睡眠模式。在一个实施例中，电路装置被配置为区分唤醒/睡眠命令和空闲模式，空闲模式在不传输唤醒/睡眠命令时由相邻设备在IPG期间传输。
根据本文中描述的实施例，另外提供了一种用于以太网通信的方法，包括通过数据接口与相邻设备交换以太网数据帧。连续的数据帧由分组间间隙(IPG)在时间上分离，分组间间隙至少具有预定义的最小持续时间。在数据接口上交换的以太网帧之间的IPG期间，唤醒/睡眠命令还通过数据接口与相邻设备交换，唤醒/睡眠命令指令在活动模式和睡眠模式之间切换。
结合附图，通过以下对其实施例的详细描述，将更全面地理解本公开，在附图中：
附图说明
图1是示意性地示出了根据本文中描述的实施例的汽车通信系统的框图；以及
图2是示意性地示出了根据本文中描述的实施例的用于在图1的汽车通信系统中执行唤醒/睡眠命令的方法的流程图。
具体实施方式
本文中描述的实施例提供了用于在EthernetTM物理层(PHY)设备和媒体访问控制(MAC)设备之间传送唤醒/睡眠命令的改进方法和系统。本文中描述的实施例是在汽车应用的上下文中描述的，例如，从车辆内的传感器收集数据的系统。然而，这种选择仅仅是为了清楚起见。所公开的技术同样适用于其他应用，例如工业和/或智能家居网络。
在一些实施例中，汽车通信系统包括多个微控制器，也称为主机，它们通过以太网网络彼此连接。在示例网络实现中，每个主机经由物理以太网链路连接到以太网交换机的相应端口。在这种上下文中，交换机控制器也被视为主机。每个主机(在传感器侧或tan以太网链路的交换机侧)经由以太网MAC设备连接到以太网链路，该以太网MAC设备耦合到以太网PHY设备。
在一些实施例中，至少一些主机支持多种功率模式，至少包括“活动”模式和“睡眠”模式。在各种场景中，主机请求一个或多个其他主机从活动模式转换到睡眠模式，反之亦然。例如，上面引用的OPEN TC10规范指定了通过以太网链路交换的低功耗睡眠(LPS)和唤醒请求(WUR)命令。
在一个示例场景中，图形处理单元(GPU)通过以太网电缆连接到以太网交换机，以太网交换机经由以太网端口连接到多个以太网照相机。为了节省电量，GPU向交换机发送睡眠命令，交换机又将睡眠命令传播到下游照相机。在相反的方向，如果某个照相机接收到关键图像信息，则照相机可以向交换机发送唤醒命令，交换机又将唤醒命令转发给GPU和/或其他照相机。
在本上下文中，主机在其中请求一个或多个其他主机在功率模式之间(例如，在“活动”模式和“睡眠”模式之间)转换的任何请求在本文中被称为唤醒/睡眠请求。在示例场景中，主机请求所有其他主机唤醒或转换到睡眠模式。在这种场景中，在某个端口上接收到唤醒/睡眠请求后，以太网交换机预期将请求传播到其他端口，途中到达其他主机。在一个实施例中，该交换机由用户利用转发矩阵预编程，该转发矩阵指定唤醒/睡眠请求在端口中的转发。转发矩阵通常在每次睡眠和随后的唤醒事件后恢复。
然而，在一些实际情况下，在MAC设备和相邻PHY设备(本地，在链路的相同侧)之间传送唤醒/睡眠命令是有问题的。例如，MAC设备和PHY设备之间的管理接口可能不支持唤醒/睡眠命令。例如，千兆媒体独立接口(GMII)规范仅指定空闲和标准以太网分组数据格式，并且不支持睡眠/唤醒命令。
为了避免混淆，本公开区分唤醒/睡眠请求和唤醒/睡眠命令。唤醒/睡眠请求通过物理以太网链路在对等PHY设备之间传送，例如，根据OPEN TC10规范。唤醒/睡眠命令在MAC设备和对应的PHY设备之间在链路的相同侧本地交换。
本文中描述的实施例通过以下方式服这些和其他挑战：在用于传送以太网数据帧的相同数据接口上，在MAC设备和相邻PHY设备之间传送唤醒/睡眠命令。通过重新使用数据接口来传送唤醒/睡眠命令，所公开的技术消除了对MAC设备和PHY设备之间的附加接口或引脚的需要。
在一些实施例中，以太网通信设备(MAC设备或PHY设备)包括数据接口，该数据接口用于与相邻设备(例如，在物理以太网链路的相同侧上的对应PHY设备或MAC设备)通信。数据接口可以包括例如连接MAC设备和PHY设备的媒体独立接口(MII)总线中的一条或多条数据线。
通常，当在以太网通信设备和相邻设备之间通过数据接口交换(传输和/或接收)数据帧时，数据接口上的连续的数据帧在时间上被分组间间隙(IPG)分离，分组间间隙至少具有预定义的最短持续时间。在本文中描述的一些实施例中，以太网通信设备被配置为在数据帧之间的IPG期间通过数据接口与相邻设备交换(发送或接收)唤醒/睡眠命令。
通过利用IPG来传送唤醒/睡眠命令，所公开的技术在帧间分离方面仍然符合数据接口规范(例如，IEEE 802.3bw)。同时，所公开的技术不会降低数据接口的吞吐量。
图1是示意性地示出了根据本文中描述的实施例的汽车通信系统20的框图。系统20安装在车辆24中，并且包括多个传感器28、多个微控制器30、多个以太网物理层(PHY)设备32(也称为以太网收发器)和以太网交换机34。PHY设备32和交换机34通过点对点物理以太网链路36互连。
在各种实施例中，传感器28可以包括任何合适类型的传感器。传感器的几个非限制性示例包括照相机、速度传感器、加速度计、音频传感器、红外传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、测距仪或其他近距离传感器等。
PHY设备32通常至少部分地根据IEEE 802.3以太网标准中的一个或多个操作，例如上面引用的IEEE 802.3bw-2015，并且还支持根据上面引用的OPEN TC10规范的唤醒/睡眠机制。
取决于适用的以太网标准，链路36可以包括任何合适的物理介质。在本文中所述的实施例中，尽管不是必须的，但每个链路36包括单对线，即，单个双绞线链路。在备选实施例中，链路36可以包括符合合适的IEEE汽车以太网标准的多个线对，或单端线链路，不一定符合以太网。
在本示例中，每个传感器28连接到相应的微控制器30，该微控制器30又连接到相应的PHY设备32。每个传感器的PHY设备32通过链路36连接到对等PHY设备32，对等PHY设备32耦合到交换机34的端口。在给定链路的传感器侧，微控制器30用作媒体访问控制(MAC)控制器。在给定链路的交换机侧，MAC功能由交换机34执行。交换机34和微控制器30因此在本文中也称为MAC设备、主机或片上系统(SoC)。在一些实施例中，PHY电路装置和执行MAC功能的电路装置(例如，微控制器或交换机)被集成在相同的设备中。在本示例中，微控制器30中的一个(在图的右侧)是未直接连接到任何传感器的中央控制器。
在一个实施例中，图1底部的插图示出了交换机34和连接到交换机的端口的PHY设备32的内部结构。在其他组件中，交换机34包括耦合到PHY设备32的MAC设备38。通常，MAC设备38在交换机34的每个端口(即耦合到交换机的每个PHY设备32)上被复制。
PHY设备32通过(i)数据接口40和(ii)管理接口44与交换机34的MAC设备38通信。数据接口40用于在MAC设备38和PHY设备32之间发送以太网数据帧(通常从PHY设备到MAC设备，以及从MAC设备到PHY设备两者)。管理接口44用于在MAC设备38和PHY设备32之间交换管理信息。
在一个实施例中，数据接口40和管理接口44两者都是在PHY设备32和MAC设备38之间连接的媒体独立接口(MII)总线的一部分。MII总线包括用作数据接口40的数据线，以及用作管理接口44的管理数据输入-输出(MDIO)线。MDIO也称为串行管理接口(SMI)。MII的变体包括例如简化MII(RMII)、千兆MII(GMII)和简化吉比特MII(RGMII)。备选地，可以使用任何其他合适类型的接口。
在一个实施例中，PHY设备32包括PHY介质相关接口(MDI)48、MAC接口52、接收PHY(RX PHY)电路装置56和传输PHY(TX PHY)电路装置60。MDI 48被配置通过物理链路36(例如，双绞线)传输和接收模拟以太网信号。MAC接口52被配置为通过数据接口40和管理接口44与交换机34的MAC设备38通信。RX PHY电路装置56被配置为执行PHY设备32的各种接收任务，并且TX PHY电路装置60被配置为执行PHY设备的各种传输任务。
在一些实施例中，RX PHY电路装置56包括唤醒/睡眠检测器64，其被配置为检测通过链路36从对等PHY设备接收的MDI唤醒/睡眠请求。在一个实施例中，唤醒/睡眠检测器64将MDI唤醒/睡眠请求转换为唤醒/睡眠命令，并向MAC设备38发送唤醒/睡眠命令。TX PHY电路装置60包括唤醒/睡眠生成器68，其被配置为从MAC设备38接收唤醒/睡眠命令，并作为响应生成MDI唤醒/睡眠请求并将其通过链路36传输到对等PHY设备。在一些实施例中，MDI睡眠请求和唤醒请求符合上面引用的OPEN TC10规范。
在一个实施例中，除了MAC设备38之外，交换机34还包括微控制器76(也称为主机)。交换机34中的MAC设备38包括MAC接口72、唤醒/睡眠接收器80和唤醒接收器唤醒/睡眠请求器84。唤醒/睡眠接收器80被配置为从PHY设备32接收唤醒/睡眠命令，并发起适当的动作。唤醒/睡眠请求器84被配置为从微控制器76接收唤醒/睡眠请求，并作为响应生成唤醒/睡眠命令并将其发送到PHY设备32。
在本文中描述的实施例中，MAC设备38和PHY设备32之间的唤醒/睡眠命令通过数据接口4，0而不通过与数据接口40分离的管理接口44发送。唤醒/睡眠命令被插入在通过数据接口40发送的连续的以太网帧之间。该插入操作由唤醒/睡眠检测器64(用于从PHY设备32发送到MAC设备38的唤醒/睡眠命令)并且由唤醒/睡眠请求器84(用于从MAC设备38发送到PHY设备32的唤醒/睡眠命令)执行。
示出以太网数据帧和唤醒/睡眠命令通过数据接口40的传输的示例时间线在图1的底部示出。时间线对应于接口40的一个方向，例如，从MAC设备38到PHY设备32。分离的时间线通常存在于通过数据接口40的分离接口线的相反方向上，例如，从PHY设备32到MAC设备38。
时间线示出了一系列以太网帧88A、88B、88C、……每两个连续的以太网帧由分组间间隙(IPG)92分离，也称为帧间间隙(IFG)。每个IPG 92至少具有预定义的最小持续时间。在示例实施例中，预定义的最小持续时间对于10Mbit/s以太网为9.6μs、对于100Mbit/s(快速)以太网为0.96μs、对于千兆比特以太网为96ns、对于2.5千兆比特以太网为38.4ns、对于5千兆比特以太网为19.2ns、对于10千兆比特以太网为9.6ns、并且对于25千兆比特以太网为3.84ns。备选地，可以使用其他合适的值。
在本示例中，睡眠(“SL”)命令96被插入到以太网数据帧88A和88B之间的IPG 92中。唤醒(“WU”)命令100被插入到以太网数据帧88B和88C之间的IPG 92中。在一个实施例中，睡眠命令96包括两比特，并且具有格式“01”。唤醒命令100包括两比特，并且具有格式“10”。备选地，可以使用任何其他合适的格式或信息内容。例如，唤醒和睡眠命令可以通过RGMII接口发送，例如，在字节的较高四个比特(比特7:4)中。
在一些实施例中，当不传输唤醒/睡眠命令时，传输以太网数据分组88A、88B、88C、...的MAC接口(PHY设备32中的MAC接口52或交换机34中的MAC接口72)还在IPG 92期间传输空闲模式。在其他实施例中，传输MAC设备在IPG期间不传输空闲模式。
上面的描述集中在交换机34中的MAC设备38和对应的PHY设备32上。在链路36的交换机侧的这种集中纯粹是出于举例的方式而被选择。通常，在链路36的传感器侧，每个微控制器30包括类似的MAC设备38，其与对应的PHY设备32交互。微控制器30还执行与由交换机34的微控制器76执行的那些类似的唤醒/睡眠任务。因此，在一个实施例中，微控制器30在本文中也被视为MAC设备或主机。
在一些实施例中，当处于睡眠模式时，PHY设备32的大部分电路装置被解激活以节省功率。然而，唤醒/睡眠检测器64和唤醒/睡眠生成器68通常在睡眠模式中也保持活动，以便能够检测(i)到达链路36的唤醒请求和(ii)从MAC设备38到达的唤醒命令。在检测到唤醒请求或唤醒命令时，唤醒/睡眠检测器64和唤醒/睡眠生成器68的任务中的一个是激活PHY设备32的电路装置的其余电路装置。
另外地或备选地，在MAC设备38中，大多数电路装置通常在睡眠模式中被解激活以节省功率。然而，唤醒/睡眠接收器80和唤醒/睡眠请求器84通常也在睡眠模式中保持活动状态，以便能够检测(i)从主机到达的唤醒请求和(ii)从PHY设备32到达的唤醒命令。在检测到唤醒请求或唤醒命令时，唤醒/睡眠接收器80和唤醒/睡眠请求器84的任务中的一个是激活MAC设备38的电路装置的其余电路装置。
系统20及其组件的配置(诸如PHY设备32和MAC设备38的内部结构，如图1所示)是仅为清楚起见而描绘的示例配置。在备选实施例中，可以使用任何其他合适的配置。例如，所公开的技术可以用在任何其他合适的网络或链路拓扑中，例如，在根本不穿过交换机的两个主机(例如，微控制器)之间的点对点以太网链路中。作为另一示例，所公开的技术可用于两个交换机之间的点对点以太网链路。为了清楚起见，图中已经省略了对于理解所公开的技术不是强制性的元素。
系统20的不同元件及其各种组件可以使用专用硬件或固件来实现，诸如使用硬连线或可编程逻辑，例如在专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)中。另外地或备选地，一些功能(例如微控制器76和/或微控制器30的功能)可以以软件和/或使用硬件和软件元件的组合来实现。
在一些实施例中，微控制器76和/或微控制器30包括可编程处理器，其以软件编程以执行本文中所述的功能。该软件可以通过例如网络以电子形式下载到任何处理器，或者它可以备选地或另外地提供和/或存储在非顺时性有形介质上，诸如磁、光或电子存储器。
图2是示意性地示出根据本文中描述的实施例的用于在图1的汽车通信系统20中执行唤醒/睡眠命令的方法的流程图。如上所述，所公开的技术可以在链路36的交换机侧或传感器侧执行。以下描述涉及主机、MAC设备和PHY设备。在一个实施例中，当在交换机侧实现时，主机包括交换机34的微控制器76，MAC设备包括交换机34的端口中的MAC设备38，并且PHY设备包括耦合到该端口的PHY设备32。当在传感器侧实现时，主机包括微控制器30，MAC设备包括微控制器30中的MAC设备38，并且在一个实施例中PHY设备包括耦合到该微控制器30的PHY设备32。
图2的方法开始于在主机请求操作200处主机发起唤醒/睡眠请求。在MAC传输操作204处，MAC设备在太网数据帧之间的IPG 92期间通过数据接口40向其相应的PHY设备发送唤醒/睡眠命令。在PHY转换操作208处，PHY设备通过数据接口40从MAC设备接收唤醒/睡眠命令，对该命令解码，并生成一个或多个对应的MDI唤醒/睡眠请求。在PHY传输操作212处，PHY设备通过物理链路36向链路伙伴传输MDI唤醒/睡眠请求。
在链路伙伴中，链路伙伴PHY设备在PHY检测操作216处检测物理链路36上的MDI唤醒/睡眠请求。在唤醒/睡眠启动操作220中，链路伙伴PHY设备按照由MDI唤醒/睡眠请求指令的，链路伙伴PHY设备启动睡眠模式和唤醒模式之间的转换。链路伙伴PHY设备通过物理链路36发回确认。
在转换操作224处，链路伙伴PHY设备将MDI唤醒/睡眠请求转换为唤醒/睡眠命令。在PHY传输操作228处，在以太网数据帧之间的IPG 92期间，链路伙伴PHY设备通过数据接口40向链路伙伴MAC设备发送唤醒/睡眠命令。
在执行和转发操作232处，链路伙伴MAC设备在链路伙伴中执行休眠模式和唤醒模式之间的所请求的转换。可选地，链路伙伴MAC设备可以将唤醒/睡眠命令转发到其他端口(在交换机的情况下)和/或上层，例如，到链路伙伴主机。
尽管本文中描述的实施例主要针对汽车网络通信系统，但是本文中描述的方法和系统也可以用在其他应用中，诸如在使用以太网链路从传感器收集数据和/或控制工业环境中的各种设备的工业网络通信系统中，以及从家庭传感器和电器收集数据并控制其的智能家居系统。其他可能的示例包括智能无人机和航空航天应用。
注意，上述实施例是作为示例引用的，并且本发明不限于已经在上文中具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征的组合和子组合，以及本领域技术人员在阅读前述描述后会想到的并且在现有技术中没有公开的变化和修改。以引用方式并入本专利申请中的文件应被视为本申请的组成部分，除了在这些并入文件中以与本说明书中明确或隐含的定义相冲突的方式定义的任何术语的范围，仅应考虑本说明书中的定义。

Claims (16)

1.一种以太网通信设备，包括：
数据接口，用于与相邻设备通信；以及
电路装置，被配置为：
通过所述数据接口与所述相邻设备交换以太网数据帧，其中连续的数据帧在时间上被分组间间隙(IPG)分离，所述分组间间隙至少具有预定义的最小持续时间；并且
在所述数据接口上交换的以太网帧之间的所述IPG期间，还通过所述数据接口与所述相邻设备交换唤醒/睡眠命令，所述唤醒/睡眠命令指令在活动模式和睡眠模式之间切换。
2.根据权利要求1所述的以太网通信设备，其中所述以太网通信设备还包括管理接口，所述管理接口与所述数据接口分离，并且其中所述电路装置被配置为通过所述管理接口与所述相邻设备交换管理命令，并且通过所述数据接口而不通过所述管理接口交换所述唤醒/睡眠命令。
3.根据权利要求1所述的以太网通信设备，其中所述以太网通信设备包括以太网物理层(PHY)设备，并且其中所述相邻设备包括以太网媒体访问控制(MAC)设备。
4.根据权利要求1所述的以太网通信设备，其中所述以太网通信设备包括以太网媒体访问控制(MAC)设备，并且其中所述相邻设备包括以太网物理层(PHY)设备。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的以太网通信设备，其中所述电路装置被配置为生成所述唤醒/睡眠命令并将所生成的所述唤醒/睡眠命令插入到所述IPG中，用于通过所述数据接口向所述相邻设备传输。
6.根据权利要求5所述的以太网通信设备，其中所述电路装置被配置为当不传输所述唤醒/睡眠命令时在所述IPG期间传输空闲模式。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的以太网通信设备，其中所述电路装置被配置为在所述IPG期间从所述相邻设备接收所述唤醒/睡眠命令，解码所接收的所述唤醒/睡眠命令，以及响应于所述唤醒/睡眠命令，使媒体访问控制(MAC)设备从睡眠模式唤醒或进入睡眠模式媒体访问。
8.根据权利要求7所述的以太网通信设备，其中所述电路装置被配置为区分所述唤醒/睡眠命令和空闲模式，所述空闲模式在不传输所述唤醒/睡眠命令时由所述相邻设备在所述IPG期间传输。
9.一种用于以太网通信的方法，包括：
通过数据接口与相邻设备交换以太网数据帧，其中连续的数据帧在时间上被分组间间隙(IPG)分离，所述分组间间隙至少具有预定义的最小持续时间；以及
在所述数据接口上交换的以太网帧之间的所述IPG期间，还通过所述数据接口与所述相邻设备交换唤醒/睡眠命令，所述唤醒/睡眠命令指令在活动模式和睡眠模式之间切换。
10.根据权利要求9所述的用于以太网通信的方法，其中交换所述唤醒/睡眠命令包括通过所述数据接口而不通过管理接口交换所述唤醒/睡眠命令，所述管理接口与所述数据接口分离。
11.根据权利要求9所述的用于以太网通信的方法，其中交换所述以太网数据帧和所述唤醒/唤醒命令包括与以太网媒体访问控制(MAC)设备交换所述以太网数据帧和所述唤醒/唤醒命令。
12.根据权利要求9所述的用于以太网通信的方法，其中交换所述以太网数据帧和所述唤醒/唤醒命令包括与以太网物理层(PHY)设备交换所述以太网数据帧和所述唤醒/唤醒命令。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的用于以太网通信的方法，其中交换所述唤醒/唤醒命令包括生成所述唤醒/睡眠命令并将所生成的所述唤醒/睡眠命令插入所述IPG中，用于通过所述数据接口向所述相邻设备传输。
14.根据权利要求13所述的用于以太网通信的方法，还包括当不传输所述唤醒/睡眠命令时，在所述IPG期间传输空闲模式。
15.根据权利要求9至12中任一项所述的用于以太网通信的方法，其中交换所述唤醒/睡眠命令包括在所述IPG期间从所述相邻设备接收所述唤醒/睡眠命令，并且还包括解码所接收的所述唤醒/睡眠命令，以及响应于所述唤醒/睡眠命令，使媒体访问控制(MAC)设备从睡眠模式唤醒或进入睡眠模式。
16.根据权利要求15所述的用于以太网通信的方法，其中交换所述唤醒/睡眠命令包括区分所述唤醒/睡眠命令和空闲模式，所述空闲模式在不传输所述唤醒/睡眠命令时由所述相邻设备在所述IPG期间传输。
CN202080027649.6A 2019-04-11 2020-04-07 具有带内唤醒/睡眠命令的以太网phy-mac通信 Active CN113728585B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962832768P 2019-04-11 2019-04-11
US62/832,768 2019-04-11
PCT/IB2020/053309 WO2020208521A1 (en) 2019-04-11 2020-04-07 Ethernet phy-mac communication with in-band wake-up/sleep commands

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113728585A true CN113728585A (zh) 2021-11-30
CN113728585B CN113728585B (zh) 2024-09-17

Family

ID=70476267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080027649.6A Active CN113728585B (zh) 2019-04-11 2020-04-07 具有带内唤醒/睡眠命令的以太网phy-mac通信

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11169591B2 (zh)
EP (1) EP3954088A1 (zh)
CN (1) CN113728585B (zh)
WO (1) WO2020208521A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115042729A (zh) * 2022-06-06 2022-09-13 中国第一汽车股份有限公司 一种基于车载以太网的整车ecu休眠系统及其下电方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020110984A1 (de) * 2020-04-22 2021-10-28 Infineon Technologies Ag Bus-transceiver
KR20220020029A (ko) * 2020-08-11 2022-02-18 삼성전자주식회사 메모리 컨트롤러, 메모리 컨트롤러의 동작 방법 및 스토리지 장치
DE102021104130A1 (de) * 2021-02-22 2022-08-25 HARTING Electronics GmbH Single Pair Ethernet Schalteinrichtung
JP2023005936A (ja) * 2021-06-30 2023-01-18 株式会社オートネットワーク技術研究所 中継装置、中継システム、中継方法及びコンピュータプログラム
US11853250B2 (en) 2021-09-28 2023-12-26 Shanghai Zhaoxin Semiconductor Co., Ltd. Interconnect interface
CN113868172B (zh) * 2021-09-28 2024-06-18 上海兆芯集成电路股份有限公司 互连接口
CN113993196B (zh) * 2021-10-25 2024-01-30 浙江吉利控股集团有限公司 一种车载以太网的节点控制方法、系统、设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050030898A1 (en) * 2000-05-08 2005-02-10 Metrobility Optical Systems Inc. Using inter-packet gap as management channel
US20090119524A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-07 Intel Corporation Energy Efficient Ethernet Using Active/Idle Toggling
US20100111081A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-06 Wael William Diab Method And System For Physical Signaling Between A Higher Layer And A PHY To Manage Energy Efficient Network Devices And/Or Protocols
CN102970149A (zh) * 2011-08-31 2013-03-13 美国博通公司 具有低功耗激活空闲传输模式的能效以太网
US20140126444A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-08 Realtek Semiconductor Corporation Energy efficient network communication device and method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8565269B2 (en) * 2008-04-15 2013-10-22 Broadcom Corporation Method and system for MAC and PHY synchronization for energy efficient networking
US8230240B2 (en) * 2009-04-08 2012-07-24 Broadcom Corporation Method and system for energy efficient networking over a serial communication channel based on forward error correction support
KR102292827B1 (ko) * 2015-09-08 2021-08-23 현대자동차주식회사 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법
US11061456B2 (en) * 2019-01-23 2021-07-13 Cisco Technology, Inc. Transmission of pulse power and data over a wire pair

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050030898A1 (en) * 2000-05-08 2005-02-10 Metrobility Optical Systems Inc. Using inter-packet gap as management channel
US20090119524A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-07 Intel Corporation Energy Efficient Ethernet Using Active/Idle Toggling
US20100111081A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-06 Wael William Diab Method And System For Physical Signaling Between A Higher Layer And A PHY To Manage Energy Efficient Network Devices And/Or Protocols
CN102970149A (zh) * 2011-08-31 2013-03-13 美国博通公司 具有低功耗激活空闲传输模式的能效以太网
US20140126444A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-08 Realtek Semiconductor Corporation Energy efficient network communication device and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115042729A (zh) * 2022-06-06 2022-09-13 中国第一汽车股份有限公司 一种基于车载以太网的整车ecu休眠系统及其下电方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11966271B2 (en) 2024-04-23
WO2020208521A1 (en) 2020-10-15
US20220026978A1 (en) 2022-01-27
US20200326771A1 (en) 2020-10-15
US11169591B2 (en) 2021-11-09
EP3954088A1 (en) 2022-02-16
CN113728585B (zh) 2024-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113728585B (zh) 具有带内唤醒/睡眠命令的以太网phy-mac通信
US10447493B2 (en) MAC and physical layer techniques for enabling communications on shared physical medium with multi-drop capability
US9740655B2 (en) Data transmission using a protocol exception state
US11269316B2 (en) Intelligent controller and sensor network bus, system and method including smart compliant actuator module
KR20150011036A (ko) 이더넷 기반의 차량 네트워크 메시지 전달 시스템 및 방법
US9935898B2 (en) Ethernet interface module
JP2017529033A (ja) イーサネットインタフェースモジュール
US9391924B2 (en) Ethernet interface module
EP2940935B1 (en) Controller area network (CAN) device and method for controlling CAN traffic
US10162777B2 (en) Transmission unit with checking function
US20080021573A1 (en) Communication system for flexible use in different application scenarios in automation technology
KR101480052B1 (ko) 서로 다른 통신 방식이 혼재하는 차량 네트워크를 위한 게이트웨이 및 그 제어방법
EP1633087B1 (en) Repeater apparatus for supporting a plurality of protocols, and a method for controlling proctocol conversion in the repeater apparatus
US7406555B2 (en) Systems and methods for multiple input instrumentation buses
JP2004328262A (ja) Ｕｓｂハブ装置、ｕｓｂ周辺装置及びデータ送受信方法
CN112867997A (zh) 包括智能柔性执行器模块的智能控制器及传感器网络总线、系统和方法
CN111835491A (zh) 使用oam控制以太网链路伙伴gpio
JP2006262386A (ja) 制御システム
CN108141357B (zh) 用于在网络中生成秘密的电路装置
KR100433761B1 (ko) 전이중 패스트 이더넷 방식과 토큰 링 매체 제어 방식을링형의 통신망에 적용하여 설계하는 방법
EP2045958A1 (en) System of implementing the integration of different components, network forwarding component and independent application component
JP3990255B2 (ja) 通信装置
WO2016044062A1 (en) Ethernet interface module
KR101992713B1 (ko) 통신 인터페이스 장치
JP2002158681A (ja) データ送受信装置、データ送受信方法、記録媒体、及び、トークンリングネットワーク

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant