DE102009030079B4

DE102009030079B4 - Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung mit mehreren Ports

Info

Publication number: DE102009030079B4
Application number: DE102009030079A
Authority: DE
Inventors: Mario Traeber
Original assignee: Lantiq Deutschland GmbH
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2029-06-24
Also published as: CN101616048A; DE102009030079A1; US20090316718A1; US7957283B2

Abstract

Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht, umfassend: eine Verbindungsschnittstelle (104), welche derart ausgestaltet ist, dass sie einen oder mehrere aktive Ports (400, 402) bereitstellt, eine erste Schaltung (114), welche derart ausgestaltet ist, dass sie Daten über einen einzigen aktiven Port der Verbindungsschnittstelle (104) mit einer hohen ersten Datenrate überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in einer ersten Betriebsart konfiguriert ist, und über mindestens zwei verschiedene aktive Ports (400, 402) der Verbindungsschnittstelle (104) mit einer geringeren als der hohen ersten Datenrate überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in einer zweiten Betriebsart konfiguriert ist, eine zweite Schaltung (112), welche derart ausgestaltet ist, dass sie mit einer Übertragungsmittelzugriffssteuerung (110) mit einer hohen zweiten Datenrate kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und mit dieser mit einer geringeren als der hohen zweiten Datenrate kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist, und eine Taktschaltung...

Description

Hintergrund der Erfindung
Die US 2005/0243856 A1 offenbart einen Ethernet-Switch mit einem Anschluss, welcher in einer ersten Betriebsart als 'Gigabit Ethernet'-Anschluss und in einer zweiten Betriebsart als mehrere 'Fast Ethernet'-Anschlüsse betreibbar ist.
Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtungen umfassen eine PHY-Einheit zur Implementierung der Bitübertragungsschicht bzw. physikalischen Schicht (PHY-Schicht) des OSI-Netzwerkkommunikationsmodells (OSI („Open Systems Interconnection”) offenes Kommunikationssystem). Das Leistungsniveau von Ethernet-PHYs (PHY-Einheit für Ethernet) ist über die Jahre ständig von 10 Mbps („10Base-T”) und 100 Mbps („Fast Ethernet”) auf 1000 Mbps („Gigabit Ethernet”) und 10 Gbps („10-Gigabit Ethernet”) und darüber hinaus angestiegen. Gigabit-Ethernet-PHYs weisen typischerweise mehrere Sende-/und Empfangs-Abschnitte auf, welche mit einer Verbindungsschnittstelle gekoppelt sind. Die Verbindungsschnittstelle stellt herkömmlicherweise einen einzigen Port bereit, welcher als eine Schnittstelle zwischen den PHY-Sende- und Empfangs-Abschnitten und einer Verkabelung, welche mit der PHY verbunden ist, dient. Alle Sende-/und Empfangs-Abschnitte einer Gigabit-Ethernet-PHY arbeiten gleichzeitig, um einen Full-Duplex-Betrieb bei 1000 Mbps bereitzustellen, wenn der Port mit einer Verkabelung, welche eine Kapazität von 1000 Mbps oder mehr aufweist, wie beispielsweise einer Kupfer-Verkabelung der Kategorie-5 (CAT-5) oder der Kategorie-6 (CAT-6), gekoppelt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Einschränkungen hinsichtlich der Bereitstellung eines Ports nach dem Stand der Technik zumindest abzumildern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach Anspruch 1 oder 10, ein Verfahren zum Betrieb einer Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach Anspruch 11, eine Netzkommunikationsvorrichtung nach Anspruch 17 oder ein Verfahren zum Betrieb einer Netzkommunikationsvorrichtung nach Anspruch 23 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst eine Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht eine Verbindungsschnittstelle, welche derart ausgestaltet ist, dass sie in einen oder in mehrere aktive Ports aufgeteilt ist. Eine erste Schaltung ist derart ausgestaltet, dass sie Daten entweder über einen einzigen aktiven Port der Verbindungsschnittstelle mit einer relativ hohen Datenrate sendet und empfängt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung in einer ersten Betriebsart konfiguriert ist, oder Daten über zumindest zwei unterschiedliche aktive Ports der Verbindungsschnittstelle mit einer relativ geringen Datenrate sendet und empfängt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung in einer zweiten Betriebsart konfiguriert ist. Eine zweite Schaltung ist derart ausgestaltet, dass sie mit einer Übertragungsmittelzugriffssteuerung („Media Access Controller”) entweder mit einer relativ hohen Datenrate kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, oder mit einer relativ geringen Datenrate kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist. Eine Taktschaltung ist derart ausgestaltet, dass sie unabhängig einen Betrieb von jedem aktiven Port der Verbindungsschnittstelle synchronisiert.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorab genannten Merkmale und Vorteile beschränkt. Der Fachmann erkennt weitere Merkmale und Vorteile beim Studium der folgenden detaillierten Beschreibung und bei der Betrachtung der beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung.
2 ist ein Flussplan einer Ausführungsform einer Verarbeitungslogik zum Betrieb einer Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung.
3 ist ein Blockdiagramm einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung.
4 ist ein Blockdiagramm einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung.
5 ist ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Netzkommunikationsvorrichtung mit mehreren Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtungen.
6 ist ein Flussplan einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Bearbeitungslogik zum Betrieb einer Netzkommunikationsvorrichtung mit mehreren Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtungen.
7 ist ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Verbindungsschnittstelle auf der Bitübertragungsschicht zwischen einer Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung und einer Verkabelung, welche mit der Sende-/Empfangseinrichtung verbunden ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 stellt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung 100 dar. Die Sende-/Empfangseinrichtung 100 ist über eine Verbindungsschnittstelle 104 mit einer Verkabelung 102 verbunden und ermöglicht auf einer physikalischen Schicht bzw. Bitübertragungsschicht eine Signalisierung mit einer Vorrichtung (nicht dargestellt), welche mittels des (von der Sende-/Empfangseinrichtung 100) entfernten Endes der Verkabelung 102 mit der Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt ist. Die Verkabelung 102 kann ein oder mehrere Verbindungen mit verdrillten Aderpaaren oder paarweise verdrillten Verbindungen („twisted-pair links”) 106 umfassen, um Daten zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 100 und der Vorrichtung am entfernten Ende zu übertragen. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform koppelt ein Umsetzer 108 elektromagnetisch jede paarweise verdrillte Verbindung 106 mit der Verbindungsschnittstelle 104. Die Sende-/Empfangseinrichtung 100 ist auch mit einer Übertragungsmittelzugriffssteuerung MAC („Media Access Controller”) 110 gekoppelt, welche eine Datenverbindungsschichtfunktionalität (d. h. Schicht 2 des OSI-Modells) bereitstellt. Während eines Sendebetriebs sendet die MAC 110 Datenrahmen zu der Sende-/Empfangseinrichtung 100. Eine PCS-Logik 112 (Logik für eine Teilschicht der Bitübertragungsschicht (PCS („Physical Coding Sublayer”)), welche in der Sende-/Empfangseinrichtung 100 enthalten ist, codiert die Datenrahmen in Symbole. Die Sende-/Empfangseinrichtung 100 weist mehrere Sende- und Empfangs-Schaltungsabschnitte 114 auf, um die Symbole über die Verbindungsschnittstelle 104 über die Verkabelung 102 an die Vorrichtung am entfernten Ende zu übertragen. Umgekehrt empfängt die Sende-/Empfangseinrichtung 100 Symbole während eines Empfangsbetriebs von der Vorrichtung am entfernten Ende. Die Sende- und Empfangs-Schaltungsabschnitte 114 dekodieren die Symbole und die PCS-Logik 112 sendet die dekodierten Daten von der Sende-/Empfangseinrichtung 100 als Rahmen zur Weiterverarbeitung auf höheren Schichten zu der MAC 110.
Die Verbindungsschnittstelle 104, welche in der Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung 100 enthalten ist, kann logisch in einen Port, um mit einer einzigen am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung, welche mit der Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt ist, zu kommunizieren, oder in zumindest zwei unterschiedliche Ports, um mit mehreren am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen zu kommunizieren, aufgeteilt sein. Auf diese Weise können zumindest zwei unterschiedliche Ethernet-Vorrichtungen mit einer geringeren Leistung (geringeren Datenrate) (z. B. 100 Mbps oder 10 Mbps) mit derselben Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt werden. Die Sende-/Empfangseinrichtung 100 umfasst eine Portkonfigurationslogik 116, um die Verbindungsschnittstelle 104 abhängig von der Anzahl der am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen, welche mit der Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt sind, in einen oder in mehrere Datenports aufzuteilen, wie es beispielsweise in Schritt 200 der 2 dargestellt ist. Die Portkonfigurationslogik 116 bestimmt, ob eine oder mehrere am entfernten Ende vorhandene Vorrichtungen mit der Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt sind, wie es beispielsweise in Schritt 202 der 2 dargestellt ist. Die Anzahl der am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen, welche mit der Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt sind, kann auch über ein automatisches (Aushandlungs-)Verfahren bestimmt werden, welches zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 100 und jeder am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung ausgeführt wird. Alternativ kann die Information über die am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen der Sende-/Empfangseinrichtung über eine Signalisierung auf einer höheren Schicht, beispielsweise von der MAC 110, bereitgestellt werden. Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Sende-/Empfangseinrichtung 100 derart programmiert sein, dass sie an eine vorbestimmte Anzahl von an dem entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen angepasst ist.
Bei jeder der vorab geschilderten Ausführungsformen ist die Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung 100 in einer ersten Betriebsart konfiguriert, wenn eine einzige am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung mit der Verbindungsschnittstelle 104 gekoppelt ist, wie es beispielsweise durch Schritt 204 der 2 dargestellt ist. Die am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung kann über ein Kabel 102 mit einer relativ hohen Kapazität (z. B. 1000 Mbps oder weniger) mit der Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt sein. Entsprechend ist die Sende-/Empfangseinrichtung 100 in einer Gigabit-Ethernet-Betriebsart oder einer leistungsärmeren Betriebsart konfiguriert. Jeder Sende- und Empfangs-Abschnitt 114 der Sende-/Empfangseinrichtung 100 wird gleichzeitig betrieben, um einen Full-Duplex-Betrieb bei 1000 Mbps oder mehr bereitzustellen, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung 100 in einer Gigabit-Ethernet-Betriebsart oder in einer leistungsstärkeren Betriebsart konfiguriert ist, wie es beispielsweise in Schritt 206 der 2 dargestellt ist. In dieser Konfiguration segmentiert die Portkonfigurationslogik 116 die Verbindungsschnittstelle 104 in einen einzigen aktiven Datenport, welcher mit der am entfernten Ende vorhandenen Hochleistungsvorrichtung gekoppelt ist. Die PCS-Logik 112 kommuniziert auch mit der MAC 110 mit einer relativ hohen Datenrate, wie beispielsweise 1000 Mbps oder mehr, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung 100 in einer Gigabit-Ethernet-Betriebsart oder einer leistungsstärkeren Betriebsart konfiguriert ist, wie es beispielsweise in Schritt 208 der 2 dargestellt ist.
Die Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung 100 ist in einer anderen Betriebsart konfiguriert, wenn mehrere am entfernten Ende vorhandene Vorrichtungen mit der Verbindungsschnittstelle 104 gekoppelt sind, wie es beispielsweise in Schritt 210 der 2 dargestellt ist. Dabei kann jede der am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen über ein Kabel 102 mit einer relativ geringen Kapazität (z. B. weniger als 1000 Mbps) mit der Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt sein. Alternativ können sich zwei am entfernten Ende vorhandene Vorrichtungen dasselbe Kabel 102 teilen. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind zwei paarweise verdrillte („twistedpair”) Verbindungen eines CAT-5-Kabels oder eines besseren Kabels 102 mit einer am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung gekoppelt, während die anderen zwei paarweise verdrillten Verbindungen desselben Kabels 102 mit einer zweiten am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung gekoppelt sind. Dabei ist die Sende-/Empfangseinrichtung 100 jeweils in einer leistungsärmeren Betriebsart als der Gigabit-Ethernet-Betriebsart konfiguriert. Beispielsweise kann die Sende-/Empfangseinrichtung 100 in der ,Fast Ethernet'-Betriebsart konfiguriert sein, wenn die Möglichkeiten der am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung (oder der Verkabelung) die Leistung unterhalb von 1000 Mbps, aber über 10 Mbps, begrenzen. Die Sende-/Empfangseinrichtung 100 ist in der Ethernet-Betriebsart 10Base-T konfiguriert, wenn die Möglichkeiten der am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung (oder der Verkabelung) unterhalb von 100 Mbps liegen. In jedem Fall sind die Sende- und Empfangs-Schaltungsabschnitte 114 der Sende-/Empfangseinrichtung logisch durch die Portkonfigurationslogik 116 in mindestens zwei verschiedene Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe einer anderen der am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen zugeordnet ist.
Die Portkonfigurationslogik 116 teilt die Verbindungsschnittstelle 104 auch in mindestens zwei verschiedene aktive Datenports auf. Auf diese Weise kann jede der am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen mit einem anderen Datenport derselben Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt sein, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung 100 in einer leistungsärmeren Betriebsart als der Gigabit Ethernet-Betriebsart konfiguriert ist. Jede Gruppe der Sende- und Empfangs-Abschnitte 114 arbeitet mit einer relativ geringen Datenrate, wie beispielsweise 100 Mbps, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung 100 in der Betriebsart Fast Ethernet konfiguriert ist, oder beispielsweise 10 Mpbs, wenn die Sende-Empfangseinrichtung 100 in der Ethernet-Betriebsart 10Base-T konfiguriert ist, wie es beispielsweise in Schritt 212 der 2 dargestellt ist. Die PCS-Logik 112 weist auch mindestens zwei unterschiedliche Abschnitte auf, wobei jeder Abschnitt einem der Datenports mit einer geringeren Datenrate als Gigabit Ethernet zugeordnet ist. Auf diese Weise kann jeder Abschnitt der PCS-Logik 112 unabhängig mit der MAC 110 mit einer relativ geringen Datenrate kommunizieren, wie es in Schritt 214 der 2 dargestellt ist.
Dadurch kann die Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung 100 über einen einzigen schnellen Datenkommunikationsport (beispielsweise von 1000 Mbps oder weniger) mit einer einzigen am entfernten Ende vorhandenen Hochleistungsvorrichtung kommunizieren. Alternativ kann dieselbe Sende-/Empfangseinrichtung 100 mit mindestens zwei unterschiedlichen am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen geringerer Leistung über mehrere langsamere Datenkommunikationsports (von beispielsweise 100 Mbps oder weniger) kommunizieren. In beiden Konfigurationen umfasst die Sende-/Empfangseinrichtung 100 eine Taktschaltung 118, um unabhängig einen Betrieb von jedem aktiven Port der Verbindungsschnittstelle 104 zu synchronisieren. Wenn am entfernten Ende eine einzige Vorrichtung mit der Sende-/Empfangseinrichtung 100 gekoppelt ist, steuert die Taktschaltung 118 abhängig von einem Taktsignal, welches von den über den einzigen aktiven Port empfangenen Daten zurückgewonnen worden ist, die Frequenz und die Phase von allen Sende- und Empfangs-Schaltungsabschnitten 114. Die Sende-/Empfangseinrichtung 100 kann jedoch auch mit mehr als einer Vorrichtung am entfernten Ende gekoppelt sein, wenn sie in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist. Dabei stellt die Verbindungsschnittstelle 104 mindestens zwei unterschiedliche aktive Datenports bereit, wobei jeder mit einer anderen Vorrichtung am entfernten Ende gekoppelt ist. Die Taktschaltung 118 gewinnt jeweils ein Taktsignal von Daten zurück, welche über den entsprechenden aktiven Port empfangen werden. Die Taktschaltung 118 verwendet diese zurück gewonnenen Taktsignale, um unabhängig die Frequenz und die Phase des jeweiligen Sende- und Empfangs-Schaltungsabschnitts 114, welcher mit dem entsprechenden aktiven Port der Verbindungsschnittstelle 104 gekoppelt ist, zu steuern. Auf diese Weise kann die Sende-/Empfangseinrichtung 100 eine Anschlussmöglichkeit für mehrere am entfernten Ende vorhandene Vorrichtungen bereitstellen während sie eine geeignete Synchronisierung mit jeder am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung gewährleistet und aufrechterhält.
3 stellt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung 100 dar. Bei dieser Ausführungsform steuert die PHY-Einheit 300 die Signalisierung auf der Bitübertragungsschicht. Die PHY 300 umfasst einen analogen Signalprozessor (ASP) 302, welcher mit einem jeweiligen I/O (Eingang/Ausgang) 304 für die Bitübertragungsschicht der Verbindungsschnittstelle 104 gekoppelt ist. Jeder I/O 304 für die Bitübertragungsschicht ist elektromagnetisch mit einem I/O 306 eines entsprechenden von mehreren Umsetzern 108 gekoppelt. Das andere Ende jedes Umsetzers 108 weist I/Os 308 auf, um mit paarweise verdrillten Verbindungen 106 von einem oder von mehreren Kabeln 102 verbunden zu werden. Jeder ASP 302 ist mit einem entsprechenden digitalen Signalprozessor (DSP) 310 über einen Signalrouter 312 (MSR („Media Signal Router”)) gekoppelt, welcher als ein Multiplexer fungiert. Daher kann jeder DSP 310 mit jedem der ASPs 302 und umgekehrt gemultiplext werden. Jede ASP 302/DSP 310-Kombination bildet einen der Sende- und Empfangs-Abschnitte 114 der PHY 300. Die PHY 300 kann vier Sende- und Empfangs-Abschnitte 114 umfassen, um eine Leistung von einem Gigabit-Ethernet bereitzustellen. Die DSPs 310 stellen Funktionen wie PMA-Rahmenbildung (PMA („Physical Medium Attachment”)) (Rahmenbildung für die Bitübertragungsschicht), eine Oktet-Synchronisierung und -Erfassung und eine Bitvertauschung („Scrambling/Descrambling”) bereit. Die ASPs 302 ermöglichen die Signalisierungsschnittstelle für die Bitübertragungsschicht (physikalische Signalisierungsschnittstelle) mit der Kupferverkabelung 102. Die ASPs 302 und DSPs 310 können digitale adaptive Entzerrer, Encoder, Decoder, Echokompensierer, Nebensprechenkompensierer, Phasenregelkreise, Leitungstreiber, usw. und jede weitere Unterstützungschaltung umfassen. Die PCS-Logik 112, welche in der PHY 300 enthalten ist, umfasst eine Kodierung, wie beispielsweise eine Trellis/Convolution-Kodierung, und ein automatisches Aushandlungsverfahren.
Während des Betriebs kann die PHY 300 mit einer einzigen am entfernten Ende angeordneten Vorrichtung (nicht dargestellt) oder mit mehreren am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen (nicht dargestellt) gekoppelt sein, wie es vorab beschrieben ist. Die Portkonfigurationslogik 116 teilt die Verbindungsschnittstelle 104 in ausreichend viele aktive Datenkommunikationsports, um jede an dem entfernten Ende vorhandene Vorrichtung, welche mit der PHY 300 gekoppelt ist, zu unterstützen. Auf diese Weise kann dieselbe PHY 300 mit einer einzigen am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung oder mit mehreren am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen kommunizieren. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist eine einzige am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung (nicht dargestellt) mit der PHY 300 gekoppelt. Daher ist die Verbindungsschnittstelle 104 logisch in einen einzigen aktiven Datenkommunikationsport segmentiert, wobei jeder I/O 304 der Verbindungsschnittstelle 104 mit einer entsprechenden paarweise verdrillten Verbindung 106 der Verkabelung 102, die mit der PHY 300 gekoppelt ist, gekoppelt ist. Die Portkonfigurationslogik 116 stellt sicher, dass die unterschiedlichen ASP-/DSP-Abschnitte 302, 310 gleichzeitig arbeiten, um den einzigen Datenport mit einer Leistung von einem Gigabit Ethernet oder mehr zu unterstützen.
Da alle I/O 304 gleichzeitig einen einzigen Datenport unterstützen, aktiviert die Portkonfigurationslogik 116 einen ersten Abschnitt 314 der PCS-Logik 112 und deaktiviert einen zweiten Abschnitt 316 der PCS-Logik 112. Der aktivierte PCS-Abschnitt 314 arbeitet mit einer relativ hohen Datenrate (z. B. 1000 Mbps oder darüber), kann aber auch mit geringeren Datenraten, wie beispielsweise Fast Ethernet und 10Base-T, arbeiten. Daher kann sich der erste PCS-Abschnitt 314 an jeden Typ einer am entfernten Ende vorhandenen Ethernet-Vorrichtung, welche mit der PHY 300 gekoppelt ist, anpassen. Der erste PCS-Abschnitt 314 empfängt Schicht 2 Datenrahmen von der MAC 110 über eine erste mediumunabhängige Schnittstelle 318, wie beispielsweise eine MII („Medium Independent Interface”) oder eine GMII („Gigabit MII”)-Schnittstelle. Der erste PCS-Abschnitt 314 codiert die Rahmen in Datensymbole. Die codierten Datensymbole werden mit einer Rate übertragen, welche mit der Vorrichtung am entfernten Ende ausgehandelt worden ist. Die Datenrate wird auf 1000 Mbps oder darüber eingestellt, wenn die am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung und die Verkabelung 102 eine Leistung von Gigabit Ethernet oder mehr unterstützen. Dementsprechend sind alle vier ASP-/DSP-Abschnitte 302, 310 aktiv. Die Datenrate wird, beispielsweise auf Fast Ethernet oder 10Base-T, verringert, wenn entweder die Verkabelung oder die Vorrichtung am entfernten Ende nicht zumindest auf eine Leistung von Gigabit Ethernet angepasst werden kann. Dementsprechend können weniger als vier der ASP-/DSP-Abschnitte 302, 310 aktiv sein. Die codierten Datensymbole werden über den einzigen aktiven Port, welcher durch die Verbindungsschnittstelle 104 bereitgestellt wird, an die Vorrichtung am entfernten Ende übertragen.
Alternativ kann die PHY 300 mit mindestens zwei unterschiedlichen am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen (nicht dargestellt) gekoppelt sein, wie es vorab beschrieben und in 4 dargestellt ist. Die Portkonfigurationslogik 116 unterteilt die Verbindungsschnittstelle 104 für jede am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung, welche mit der PHY 300 gekoppelt ist, in entsprechende aktive Datenkommunikationsports 400, 402. Auf diese Weise können mehrere Vorrichtungen am entfernten Ende mit derselben PHY 300 kommunizieren. Bei der in 4 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind zwei am entfernten Ende vorhandene Vorrichtungen (nicht dargestellt) mit der PHY 300 gekoppelt. Daher ist die Verbindungsschnittstelle 104 logisch durch die Portkonfigurationslogik 116 in zwei aktive Datenkommunikationsports 400, 402 aufgeteilt, wobei zwei I/Os 304 der Verbindungsschnittstelle 104 mit zwei paarweise verdrillten Verbindungen 106 eines ersten Kabels 404 gekoppelt sind und die anderen zwei I/Os 402 der Verbindungsschnittstelle 104 mit zwei paarweise verdrillten Verbindungen 106 eines zweiten Kabels 406 gekoppelt sind. Jedes Kabel 404, 406 ist mit einer anderen Vorrichtung am entfernten Ende verbunden. Alternativ können die zwei am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen dasselbe Kabel 102 gemeinsam nutzen, so dass zwei paarweise verdrillte Verbindungen 106 des Kabels mit den ersten beiden I/Os 304 der Verbindungsschnittstelle 104 (erster Port) und die zwei anderen paarweise verdrillten Verbindungen 106 mit den anderen beiden I/Os 304 der Verbindungsschnittstelle 104 (zweiter Port) gekoppelt sind. Bei jeder Ausführungsform ordnet die Portkonfigurationslogik 116 die ASP/DSP-Abschnitte 302, 310 auch in zwei unterschiedlichen Gruppen 408, 410 an. Eine erste Gruppe 408 der ASP-/DSP-Abschnitte 302, 310 ist mit dem ersten aktiven Datenport 400 gekoppelt und dient der ersten Vorrichtung am entfernten Ende. Eine zweite Gruppe 410 der ASP-/DSP-Abschnitte 302, 310 ist mit dem zweiten aktiven Datenport 402 gekoppelt und dient der zweiten Vorrichtung am entfernten Ende. Dabei umfasst jede ASP-/DSP-Gruppe 408, 410 insbesondere zwei ASPs 302 und einen DSP 310. Die nicht verwendeten DSPs 310 können deaktiviert werden, um Strom zu sparen.
In der zweiten Betriebsart ordnet die Portkonfigurationslogik 116 auch den ersten PCS-Abschnitt 314 der ersten ASP-/DSP-Gruppe 408 und dem ersten Datenport 400 zu und ordnet den zweiten PCS-Abschnitt 316 der zweiten ASP-/DSP-Gruppe 410 und dem zweiten Datenport 402 zu. Dabei kann der zweite PCS-Abschnitt 316 Fast Ethernet und 10Base-T unterstützen, wenn die PHY 300 Gigabit-Ethernet oder eine leistungsstärkere Datenrate nicht unterstützen kann, wenn sie mit mehreren am entfernten Ende angeordneten Vorrichtungen gekoppelt ist, da die ASP-/DSP-Abschnitte 302, 310 zwischen mehreren am entfernten Ende angeordneten Vorrichtungen aufgeteilt sind. Im Allgemeinen kann jeder logische PCS-Abschnitt 314, 316 jede beliebige Datenrate unterstützen.
Der zweite PCS-Abschnitt 316 kommuniziert mit der MAC 110 über eine zweite mediumunabhängige Schnittstelle 320. Auf diese Weise kann die MAC 110 unabhängig mit beiden PCS-Abschnitten 314, 316 kommunizieren, wenn mehr als eine am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung mit der PHY 300 gekoppelt ist. Die MAC 110 sendet Datenrahmen, welche für die erste am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung bestimmt sind, über die erste mediumunabhängige Schnittstelle 318 zu dem ersten PCS-Abschnitt 314 und sendet Datenrahmen, welche für die zweite am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung bestimmt sind, über die zweite mediumunabhängige Schnittstelle 320 zu dem zweiten PCS-Abschnitt 316. Jeder PCS-Abschnitt 314, 316 codiert die entsprechenden Rahmen unabhängig in Datensymbole. Die erste Gruppe 408 der ASP-/DSP-Abschnitte 302, 310 überträgt Datensymbole, welche von dem ersten PCS-Abschnitt 314 empfangen werden, über den ersten aktiven Datenport 400 mit einer relativ geringen Datenrate, beispielsweise Fast Ethernet oder 10Base-T, zu der ersten am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung. Die zweite Gruppe 410 der ASP-/DSP-Abschnitte 302, 310 überträgt in ähnlicher Weise Datensymbole über den anderen aktiven Datenport 402 der Verbindungsschnittstelle 104 mit einer relativ geringen Datenrate zu der zweiten am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung. Auf diese Weise können die Datenverarbeitungskapazitäten der PHY 300 unabhängig davon, ob am entfernten Ende eine Hochleistungsvorrichtung über einen einzigen Datenport mit der PHY 300 oder mehrere am entfernten Ende vorhandene Vorrichtungen über mindestens zwei verschiedene Datenports mit der PHY 300 gekoppelt sind, vollständig eingesetzt werden.
Ein Betrieb der PHY 300 wird abhängig von Taktsignalen, welche aus empfangenen Daten zurückgewonnen werden, synchronisiert, wie es vorab beschrieben ist. Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform umfasst die Taktschaltung 118 eine erste Taktschaltung 412 zur Synchronisierung eines Betriebs der ersten Gruppe 408 der ASP 302/DSP 310 -Abschnitte und eine zweite Taktschaltung 414 zur Synchronisierung eines Betriebs der zweiten Gruppe 410 der ASP-/DSP-Abschnitte 302, 310. Die erste und die zweite Taktschaltung 412, 414 steuern unabhängig die Frequenz und die Phase der ersten bzw. zweiten ASP-/DSP-Gruppe 408 bzw. 410. Die erste Taktschaltung 412 steuert die Frequenz und die Phase der ersten ASP-/DSP-Gruppe 408 abhängig von einem Taktsignal, welches von Daten zurückgewonnen wird, welche über den ersten aktiven Datenport 400 der Verbindungsschnittstelle 104 empfangen werden. Die zweite Taktschaltung 414 steuert in ähnlicher Weise die Frequenz und die Phase der zweiten ASP-/DSP-Gruppe 410 abhängig von einem Taktsignal, welches von Daten zurückgewonnen wird, welche über den zweiten aktiven Datenport 402 der Verbindungsschnittstelle 104 empfangen werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst jede Taktschaltung 412, 414 einen spannungsgesteuerten Oszillator. Bei einer anderen Ausführungsform umfasst jede Taktschaltung 412, 414 einen Fractional-PLL (Phasenregelkreis). Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst jede Taktschaltung 412, 414 einen digitalen Abtastratenwandler, welcher einen Betrieb der entsprechenden aktiven Ports 400, 402 der Verbindungsschnittstelle 104 synchronisiert. Bei jeder dieser Ausführungsformen sorgt die Taktschaltung 118 für eine geeignete Synchronisierung der PHY mit jeder der am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen unabhängig davon, wie viele am entfernten Ende vorhandene Vorrichtungen mit der PHY 300 gekoppelt sind, indem die unabhängigen Taktschaltungen 412, 414 vorhanden sind.
Mehrere Instanzen der PHY 300 können in einer Netzkommunikationsvorrichtung, wie beispielsweise einem Ethernet-Switch oder einem Netzadapter, vorhanden sein. 5 stellt eine Ausführungsform eines Ethernet-Switches 500 mit mehreren PHYs 300 dar. Die Switch-Logik 502 steuert den Datenstrom zwischen einer externen Schnittstelle 504 des Switches 500 und einzelnen PHYs 300. Ein Prozessor 506 verwaltet den Gesamtbetriebs des Switches 500. Irgendeine erwünschte Anzahl von PHYs 300 können in dem Switch 500 vorhanden sein. Zur Vereinfachung der Darstellung und der Erläuterung sind nur vier PHYs 300 dargestellt. Jede PHY 300 ist in der Lage mit einer oder mit mehreren am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen zu kommunizieren, wie es vorab beschrieben wird. Eine erste PHY 300 ist mit zwei am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen 508, 510 gekoppelt, wie es in Schritt 600 der 6 dargestellt ist. Dadurch ist die Verbindungsschnittstelle 104 der ersten PHY 300 logisch durch die Portkonfigurationslogik 116 in zwei Ports 400, 402 mit einer relativ geringen Datenrate unterteilt. Der erste Port 400 ist über ein erstes Kabel 512 mit der ersten am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung 508 gekoppelt und der zweite Port 402 ist über ein anderes Kabel 514 mit der zweiten am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung 510 gekoppelt. Eine zweite PHY 300 weist auch zwei Datenports 400, 402 auf, welche über zwei getrennte Kabel 520, 522 mit zwei am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen 516, 518 gekoppelt sind, wie es in Schritt 600 der 6 dargestellt ist.
Eine dritte PHY 300 ist in ähnlicher Weise mit zwei am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen 524, 526 gekoppelt, wie dies beispielsweise in Schritt 600 der 6 dargestellt ist. Die am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen 524, 526, welche mit der dritten PHY 300 gekoppelt sind, teilen sich jedoch dasselbe Kabel 528. Das heißt, zwei paarweise verdrillte Verbindungen 530 des gemeinsamen Kabels 528 koppeln die erste am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung 524 mit einem ersten Datenport 400 der Verbindungsschnittstelle 104. Zwei andere paarweise verdrillte Verbindungen 532 desselben Kabels 528 koppeln die andere am entfernten Ende vorhandene Vorrichtung 526 mit einem zweiten Port 402 der Verbindungsschnittstelle 104. Die dritte PHY 300 kommuniziert unabhängig mit beiden am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtungen 524, 526 über dasselbe Kabel 528, wie es vorab beschrieben ist.
Eine vierte PHY 300 ist mit einer einzigen am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung 536 gekoppelt, wie es in Schritt 602 der 6 dargestellt ist. Dadurch ist die Verbindungsschnittstelle 104 der vierten PHY 300 logisch durch die Portkonfigurationslogik 116 in einen Port mit einer relativ hohen Datenrate segmentiert. Der Hochleistungsport ist über ein paarweise verdrilltes Kabel 538 oder über ein Glasfaserkabel (nicht dargestellt) mit der am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung 536 gekoppelt. Die Taktsschaltung 118, welche in jeder PHY vorhanden ist, synchronisiert unabhängig einen Betrieb der entsprechenden aktiven Datenports 400, 402 der PHY abhängig von einem Taktsignal, welches aus Daten von jeder am entfernten Ende vorhandenen Vorrichtung 508, 510, 516, 518, 524, 526, 536, zurückgewonnen ist, welche mit den PHYs 300 gekoppelt sind, wie es vorab beschrieben ist.
7 stellt eine Ausführungsform der physikalischen Verbindungsschnittstelle zwischen der Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung 100 und der Verkabelung 102, welche mit der Sende-/Empfangseinrichtung 100 verbunden ist, dar. Gemäß dieser Ausführungsform sind zwei Kabelverbinder 700, 702 mit dem Umsetzer 108 verbunden. In einer ersten Betriebsart wird der erste Verbinder 700 für einen Betrieb mit 10/100/1000 Mbps (oder höher) eingesetzt und der zweite Verbinder ist nicht aktiv. In einer zweiten Betriebsart sind beide Verbinder 700, 702 aktiv und ein Betrieb mit 10/100 Mbps wird über jeden Verbinder 700, 702 bereitgestellt. Im Detail weist der erste Verbinder 700 vier I/O-(Eingangs-/Ausgangs-)Ports 704–710 und der zweite Verbinder zwei I/O-Ports 712–714 auf. In der ersten Betriebsart sind entweder alle vier I/O-Ports 704–710 des ersten Verbinders 700 aktiv und mit vier I/O-Ports 716–722 des Umsetzers 108 entsprechend verbunden, um einen Betrieb mit 1000 Mbps zu ermöglichen oder zwei der Ports 704–706 sind aktiv und mit zwei Umsetzerports 716–718 entsprechend verbunden, um einen Betrieb mit 10/100 Mbps zu ermöglichen. In der zweiten Betriebsart sind zwei der I/O-Ports 704–706 des ersten Verbinders mit I/O-Ports 716–718 entsprechend verbunden, um über den ersten Verbinder einen Betrieb mit 10/100 Mbps zu ermöglichen. Die zwei I/O-Ports 712–714 des zweiten Verbinders 702 sind in ähnlicher Weise mit den verbleibenden zwei I/O-Ports 720–722 des Umsetzers 108 verbunden, um auch über den zweiten Verbinder 702 einen Betrieb mit 10/100 Mbps zu ermöglichen. Auf diese Weise wird der Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung 100 entweder eine Verbindung mit 10/100/1000 Mbps (oder mehr), wenn der erste Verbinder 700 aktiv ist oder zwei verschiedene Verbindungen mit 10/100 Mbps bereitgestellt, wenn beide Verbinder 700, 702 aktiv sind.

Claims

Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht, umfassend: eine Verbindungsschnittstelle (104), welche derart ausgestaltet ist, dass sie einen oder mehrere aktive Ports (400, 402) bereitstellt, eine erste Schaltung (114), welche derart ausgestaltet ist, dass sie Daten über einen einzigen aktiven Port der Verbindungsschnittstelle (104) mit einer hohen ersten Datenrate überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in einer ersten Betriebsart konfiguriert ist, und über mindestens zwei verschiedene aktive Ports (400, 402) der Verbindungsschnittstelle (104) mit einer geringeren als der hohen ersten Datenrate überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in einer zweiten Betriebsart konfiguriert ist, eine zweite Schaltung (112), welche derart ausgestaltet ist, dass sie mit einer Übertragungsmittelzugriffssteuerung (110) mit einer hohen zweiten Datenrate kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und mit dieser mit einer geringeren als der hohen zweiten Datenrate kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist, und eine Taktschaltung (118), welche derart ausgestaltet ist, dass sie unabhängig einen Betrieb von jedem aktiven Port (400; 402) der Verbindungsschnittstelle (104) synchronisiert.
Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltung (114) derart ausgestaltet ist, dass sie die Daten mit einer Gigabit-Ethernet-Datenrate oder leistungsstärker über den einzigen aktiven Port überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und mit einer ,Fast Ethernet'-Datenrate oder 10Base-T-Datenrate über die mindestens zwei unterschiedlichen aktiven Ports (400, 402) überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist.
Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltung mehrere Sende-/Empfangs-Abschnitte (114) umfasst, welche mit dem einzigen aktiven Port gekoppelt sind, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und dass ein erster (408) der Sende-/Empfangs-Abschnitte (114) mit einem ersten aktiven Port (400) der Verbindungsschnittstelle (104) gekoppelt ist und ein zweiter (410) der Sende-/Empfangs-Abschnitte (114) mit einem zweiten aktiven Port (402) der Verbindungsschnittstelle (104) gekoppelt ist, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist.
Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktschaltung (118) derart ausgestaltet ist, dass sie unabhängig die Frequenz und die Phase von jedem Sende-/Empfangs-Abschnitt (408; 410) steuert, welcher mit einem entsprechenden aktiven Port (400; 402) der Verbindungsschnittstelle (104) gekoppelt ist.
Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktschaltung (118) derart ausgestaltet ist, dass sie abhängig von einem Taktsignal, welches von Daten zurückgewonnen wird, welche über einen entsprechenden der aktiven Ports (400; 402) empfangen werden, unabhängig die Frequenz und die Phase von einem entsprechenden Sende-/Empfangs-Abschnitt (408; 410) steuert, welcher mit dem entsprechenden aktiven Port (400; 402) der Verbindungsschnittstelle (104) gekoppelt ist.
Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschnittstelle (104) mehrere I/O-Ports (304) umfasst, und dass die Verbindungsschnittstelle (104) derart konfigurierbar ist, dass sie in der ersten Betriebsart einen einzigen aktiven Port bereitstellt, welcher eine erste Gruppe von I/O-Ports (304) umfasst, und dass die Verbindungsschnittstelle (104) in der zweiten Betriebsart mindestens zwei aktive Ports (400, 402) bereitstellt, wobei ein erster (400) der mindestens zwei aktiven Ports (400, 402) eine zweite Gruppe von I/O-Ports (304) umfasst und wobei ein zweiter (402) der mindestens zwei aktiven Ports (400, 402) eine dritte Gruppe von I/O-Ports (304) umfasst.
Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktschaltung (118) einen digitalen Abtastratenwandler umfasst, welcher derart ausgestaltet ist, dass er einen Betrieb von jedem aktiven Port (400; 402) der Verbindungsschnittstelle (104) synchronisiert.
Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktschaltung (118) einen Phasenregelkreis umfasst, welcher derart ausgestaltet ist, dass er einen Betrieb von jedem aktiven Port (400; 402) der Verbindungsschnittstelle (104) synchronisiert.
Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltung derart ausgestaltet ist, dass sie über eine einzige mediumunabhängige Schnittstelle (318) mit der hohen zweiten Datenrate mit der Übertragungsmittelzugriffssteuerung (110) kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und dass sie über mindestens zwei verschiedene mediumunabhängige Schnittstellen (318, 320) mit der geringeren als der hohen zweiten Datenrate mit der Übertragungsmittelzugriffssteuerung (110) kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist.
Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht, umfassend: eine Verbindungsschnittstelle (104), welche derart ausgestaltet ist, dass sie einen oder mehrere aktive Ports (400, 402) bereitstellt, eine erste Schaltung (114), welche derart ausgestaltet ist, dass sie Daten über einen einzigen aktiven Port der Verbindungsschnittstelle (104) mit einer hohen ersten Datenrate überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in einer ersten Betriebsart konfiguriert ist, und über mindestens zwei verschiedene aktive Ports (400, 402) der Verbindungsschnittstelle (104) mit einer geringeren als der hohen ersten Datenrate überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in einer zweiten Betriebsart konfiguriert ist, eine zweite Schaltung (112), welche derart ausgestaltet ist, dass sie mit einer Übertragungsmittelzugriffssteuerung (110) mit einer hohen zweiten Datenrate kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und mit dieser mit einer geringeren als der hohen zweiten Datenrate kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist, und Mittel (118), um unabhängig einen Betrieb von jedem aktiven Port (400, 402) der Verbindungsschnittstelle (104) zu synchronisieren.
Verfahren zum Betreiben einer Ethernet-Sende-/Empfangseinrichtung für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht, umfassend: Konfigurieren der Sende-/Empfangseinrichtung (100) in eine erste Betriebsart, wenn eine einzige Vorrichtung (536) über einen einzigen aktiven Port mit der Sende-/Empfangseinrichtung (100) gekoppelt ist, und in eine zweite Betriebsart, wenn mehrere Vorrichtungen (508, 510; 516, 518; 524, 525) über mindestens zwei verschiedene aktive Ports (400, 402) mit der Sende-/Empfangseinrichtung (100) gekoppelt sind, Übertragen von Daten über den einzigen aktiven Port mit einer hohen ersten Datenrate, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und mit einer geringeren als der hohen ersten Datenrate über die mindestens zwei verschiedenen aktiven Ports (400, 402), wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist, Kommunizieren mit einer Übertragungsmittelzugriffssteuerung (110) mit einer hohen zweiten Datenrate, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und mit einer geringeren als der hohen zweiten Datenrate, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist, und unabhängiges Synchronisieren eines Betriebs jedes aktiven Ports (400; 402) der Sende-/Empfangseinrichtung (100).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Daten eine Übertragung der Daten mit einer ,Gigabit Ethernet'-Rate oder einer leistungsstärkeren Rate über den einzigen aktiven Port, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und mit einer ,Fast Ethernet'-Rate oder 10Base-T-Rate über die mindestens zwei verschiedenen aktiven Ports (400, 402) konfiguriert ist, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Daten umfasst: ein Koppeln von mehreren Sende-/Empfangs-Schaltungsabschnitten (114) der Sende-/Empfangs-Einrichtung (100) mit dem einzigen aktiven Port, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und ein Koppeln eines ersten der Sende-/Empfangs-Schaltungsabschnitte (408) mit einem ersten (400) der aktiven Ports (400, 402) und eines zweiten der Sende-/Empfangs-Schaltungsabschnitte (410) mit einem zweiten (402) der aktiven Ports (400, 402), wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das unabhängige Synchronisieren des Betriebs von jedem aktiven Port (400; 402) der Sende-/Empfangseinrichtung (100) ein unabhängiges Steuern der Frequenz und der Phase von jedem Sende-/Empfangs-Schaltungsabschnitt (408; 410) umfasst, welcher jeweils mit einem entsprechenden der aktiven Ports (400, 402) gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das unabhängige Steuern der Frequenz und der Phase von jedem Sende-/Empfangs-Schaltungsabschnitt (408; 410), welcher jeweils mit einem entsprechenden der aktiven Ports (400, 402) gekoppelt ist, ein unabhängiges Steuern der Frequenz und der Phase von jedem Sende-/Empfangs-Schaltungsabschnitt (408; 410), welcher jeweils mit einem entsprechenden der aktiven Ports (400, 402) gekoppelt ist, abhängig von einem Taktsignal, welches von Daten zurückgewonnen wird, welche über den entsprechenden der aktiven Ports (400, 402) empfangen werden, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunizieren mit der Übertragungsmittelzugriffssteuerung (110) ein Freigegeben einer einzigen mediumunabhängigen Schnittstelle (318), wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und von mindestens zwei verschiedenen mediumunabhängigen Schnittstellen (318, 320), wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist, umfasst.
Netzkommunikationsvorrichtung umfassend: mehrere Übertragungsmittelzugriffssteuerungen (110), mehrere Sende-/Empfangsvorrichtungen (100) für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht, wobei jede mit mindestens einer der Übertragungsmittelzugriffssteuerungen (110) gekoppelt ist, und wobei mindestens eine der Sende-/Empfangseinrichtungen (100) für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht mindestens zwei aktive Datenports (400, 402) aufweist, welche derart ausgestaltet sind, dass sie mit einer geringen Datenrate arbeiten, und wobei die verbleibenden Sende-/Empfangseinrichtungen (100) für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht jeweils einen einzigen aktiven Datenport aufweisen, welcher derart ausgestaltet ist, dass er mit einer höheren als der geringen Datenrate betrieben wird.
Netzkommunikationsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sende-/Empfangseinrichtung (100) für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht, welche mindestens zwei aktive Datenports (400, 402) aufweist, umfasst: eine Verbindungsschnittstelle (104), welche derart ausgestaltet ist, dass sie einen oder mehrere Datenports (400, 402) bereitstellt, eine erste Schaltung (114), welche derart ausgestaltet ist, dass sie Daten über einen einzigen aktiven Datenport der Verbindungsschnittstelle (104) überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in einer ersten Betriebsart konfiguriert ist, und über mindestens zwei verschiedene aktive Datenports (400, 402) der Verbindungsschnittstelle (104) mit einer geringen weiteren Datenrate überträgt, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in einer zweiten Betriebsart konfiguriert ist, eine zweite Schaltung (112), welche derart ausgestaltet ist, dass sie mit der höheren als der geringen Datenrate mit mindestens einer der Übertragungsmittelzugriffssteuerungen (110) kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist, und eine Taktschaltung (118), welche derart ausgestaltet ist, dass sie unabhängig einen Betrieb von jedem aktiven Datenport (400, 402) der Verbindungsschnittstelle (104) synchronisiert.
Netzkommunikationsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltung mehrere Sende-/Empfangs-Abschnitte (114) umfasst, welche mit dem einzigen aktiven Datenport der Verbindungsschnittstelle (104) gekoppelt sind, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und dass ein erster (408) der Sende-/Empfangs-Abschnitte (114) mit einem ersten aktiven Datenport (400) der Verbindungsschnittstelle (104) gekoppelt ist und ein zweiter (410) der Sende-/Empfangs-Abschnitte mit einem zweiten aktiven Datenport (402) der Verbindungsschnittstelle (104) gekoppelt ist, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist.
Netzkommunikationsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktschaltung (118) derart ausgestaltet ist, dass sie unabhängig die Frequenz und die Phase von jedem Sende-/Empfangs-Abschnitt (408; 410) steuert, welcher mit einem entsprechenden aktiven Datenport (400; 402) der Verbindungsschnittstelle (104) gekoppelt ist.
Netzkommunikationsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktschaltung (118) derart ausgestaltet ist, dass sie abhängig von einem Taktsignal, welches von Daten zurückgewonnen wird, welche jeweils über den entsprechenden aktiven Datenport (400; 402) der Verbindungsschnittstelle (104) empfangen werden, unabhängig die Frequenz und die Phase von jedem Sende-/Empfangs-Abschnitt (408; 410) steuert, welcher mit dem entsprechenden aktiven Datenport (400; 402) der Verbindungsschnittstelle (104) gekoppelt ist.
Netzkommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18–21, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltung (112) derart ausgestaltet ist, dass sie mit mindestens einer der Übertragungsmittelzugriffssteuerungen (110) über eine einzige mediumunabhängige Schnittstelle (318) mit der höheren als der geringen Datenrate kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der ersten Betriebsart konfiguriert ist, und dass sie über mindestens zwei verschiedene mediumunabhängige Schnittstellen (318, 320) mit der geringen Datenrate mit der mindestens einen der Übertragungsmittelzugriffssteuerungen (110) kommuniziert, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung (100) in der zweiten Betriebsart konfiguriert ist.
Verfahren zum Betrieb einer Netzkommunikationsvorrichtung, umfassend: Bereitstellen von mehreren Übertragungsmittelzugriffssteuerungen (110) und mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen (100) für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht, Koppeln von jeder Sende-/Empfangseinrichtung (100) mit mindestens einer der Übertragungsmittelzugriffssteuerungen (110), Konfigurieren von mindestens einer der Sende-/Empfangseinrichtungen (100) für eine Schnittstelle auf der Bitübertragungsschicht, um Daten mit einer geringen Datenrate über mindestens zwei aktive Datenports (400, 402), welche in der mindestens einen Sende-/Empfangseinrichtung (100) vorhanden sind, zu übertragen, Konfigurieren der restlichen Sende-Empfangseinrichtungen (100), um Daten über einen einzigen aktiven Datenport, welcher in jeder der verbleibenden Sende-/Empfangseinrichtungen (100) vorhanden ist, mit einer höheren als der geringen Datenrate zu übertragen, und unabhängiges Synchronisieren eines Betriebs von jedem aktiven Datenport (400, 402), welcher in den Sende-/Empfangseinrichtungen (100) vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurieren der mindestens einen Sende-/Empfangseinrichtung (100), um Daten mit der geringen Rate zu übertragen, umfasst: Koppeln eines ersten Sende-/Empfangs-Schaltungsabschnitts (408) der mindestens einen Sende-/Empfangseinrichtung (100) mit einem ersten aktiven Datenport (400) der mindestens einen Sende-/Empfangseinrichtung (100), und Koppeln eines zweiten Sende-/Empfangs-Schaltungsabschnitts (410) der mindestens einen Sende-/Empfangseinrichtung (100) mit einem zweiten aktiven Datenport (402) der mindestens einen Sende-/Empfangseinrichtung (100).
Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass das unabhängige Synchronisieren eines Betriebs jedes aktiven Datenports (400; 402), welcher in der Sende-/Empfangseinrichtung (100) vorhanden ist, ein unabhängiges Steuern der Frequenz und der Phase von jedem Sende-/Empfangs-Schaltungsabschnitt (408; 410), welcher jeweils mit einem entsprechenden aktiven Datenport (400; 402) der mindestens einen Sende-/Empfangseinrichtung (100) gekoppelt ist, umfasst.