DE102018218952A1

DE102018218952A1 - Ethernet-transceiver phy-ebenen-signalverlustdetektor

Info

Publication number: DE102018218952A1
Application number: DE102018218952.8A
Authority: DE
Inventors: Xing Wu
Original assignee: Marvell World Trade Ltd
Current assignee: Marvell Asia Pte Ltd
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2019-05-29
Also published as: WO2019106447A1; CN110800257A; JP2021504985A; US11343061B2; US10530559B2; US20200106594A1; JP7241700B2; US20190165921A1

Abstract

Ein Ethernet-Transceiver enthält eine Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung) und einen Signalverlustdetektor. Die PHY-Schaltungsanordnung ist dafür konfiguriert, ein Signal von einem Peer-Transceiver zu empfangen, das empfangene Signal in einer Reihe digitaler PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen zu verarbeiten und das verarbeitete Signal für die Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung) auszugeben. Der Signalverlustdetektor ist dafür konfiguriert, von der PHY-Schaltungsanordnung eine digitale Version des empfangenen Signals zu empfangen und auf der Grundlage der Amplitude der digitalen Version des empfangenen Signals ein Signalverlustereignis zu detektieren.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beanspruch die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung 62/591.602 , eingereicht am 28. November 2017, und der vorläufigen US-Patentanmeldung 62/717.601 , eingereicht am 10. August 2018, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen sind.
GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf die Datenkommunikation und insbesondere auf Verfahren und Systeme für die Signalverlustdetektion in Ethernet-Transceivern.
HINTERGRUND
Die schnelle Kommunikation über Drahtmedien wird auf verschiedenen Gebieten wie etwa Ethernet für Kraftfahrzeuganwendungen und industrielle Anwendungen verwendet. Daher arbeiten Händler und Standardisierungsorgane an der Entwicklung geeigneter Kommunikationslösungen und Standards.
Die IEEE 802.3 (Ethernet) ist eine Arbeitsgruppe, die eine Kollektion von Standards entwickelt, die die Medienzugangssteuerung (MAC) der Bitübertragungsschicht (PHY) und der Sicherungsschicht des drahtgebundenen Ethernet definieren.
Zum Beispiel ist ein Standard für 100-Megabit/s-Ethernet über ein verdrilltes Aderpaar, auch bekannt als 100BASE-T1, in dem IEEE-Standard 802.3bw™-2015 mit dem Titel „IEEE Standard for Ethernet - Amendment 1: Physical Layer Specifications and Management Parameters for 100 Mb/s Operation over a Single Balanced Twisted Pair Cable (100BASE-T1)“, 6. März 2016, spezifiziert. Der Standard 100BASE-T1 definiert Bitübertragungsschicht-Spezifikationen (PHY-Spezifikationen) und Managementparameter für den Punkt-zu-Punkt-Vollduplex-100-Megabit/s-Ethernet-Betrieb über eine einzelne symmetrische Verkabelung mit verdrillten Aderpaaren. In der folgenden Beschreibung sind die Begriffe „Standard 100BASE-T1“ und „Standard IEEE 802.3“ austauschbar verwendet.
Die obige Beschreibung ist als eine allgemeine Übersicht des verwandten Gebietes auf diesem Gebiet dargestellt und soll nicht als Eingeständnis verstanden werden, dass irgendwelche der Informationen, die sie enthält, gegenüber der vorliegenden Patentanmeldung den Stand der Technik bilden.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Ausführungsform, die hier beschrieben ist, schafft einen Ethernet-Transceiver, der eine Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung) und einen Signalverlustdetektor enthält. Die PHY-Schaltungsanordnung ist dafür konfiguriert, ein Signal von einem Peer-Transceiver zu empfangen, das empfangene Signal in einer Reihe digitaler PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen zu verarbeiten und das verarbeitete Signal für die Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung) auszugeben. Der Signalverlustdetektor ist dafür konfiguriert, von der PHY-Schaltungsanordnung eine digitale Version des empfangenen Signals zu empfangen und auf der Grundlage der Amplitude der digitalen Version des empfangenen Signals ein Signalverlustereignis zu detektieren.
In einigen Ausführungsformen ist der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert, von der PHY-Schaltungsanordnung eine digitale Version des empfangenen Signals zu empfangen, das nur eine Anfangsteilmenge der PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen erfahren hat. In einer Ausführungsform ist bekannt, dass das empfangene Signal in Abwesenheit eines Signalverlusts nicht mehr als eine im Voraus definierte Anzahl aufeinanderfolgender Nullen enthält, und ist der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert, das Signalverlustereignis dadurch zu detektieren, dass er identifiziert, dass die digitale Version des empfangenen Signals eine Folge von mehr als der im Voraus definierten Anzahl aufeinanderfolgender Nullen enthält.
In einer offenbarten Ausführungsform ist der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert, das Signalverlustereignis zu detektieren, bevor ein durch das Signalverlustereignis verursachtes Fehlerereignis in der MAC-Verarbeitung identifiziert wird. In einer anderen Ausführungsform ist der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert, eine mittlere Amplitude der digitalen Version des empfangenen Signals zu berechnen und das Signalverlustereignis dadurch zu detektieren, dass er identifiziert, dass die mittlere Amplitude unter einem im Voraus definierten Amplitudenschwellenwert liegt.
In einer abermals anderen Ausführungsform enthält die PHY-Schaltungsanordnung einen Echokompensator, der dafür konfiguriert ist, Echosignale in dem empfangenen Signal zu kompensieren, gefolgt von einem Entzerrer, der dafür konfiguriert ist, das empfangene Signal zu filtern, und ist der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert, die digitale Version des empfangenen Signals nach dem Echokompensator, aber vor dem Entzerrer zu empfangen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert, als Reaktion auf die Detektion des Signalverlustereignisses eine Rücksetzoperation zum Zurücksetzen des Transceivers zu initiieren.
In einigen Ausführungsformen ist die PHY-Schaltungsanordnung dafür konfiguriert, das empfangene Signal in Übereinstimmung mit einer PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine zu verarbeiten, die mehrere Zustände aufweist, die einen aktuellen Zustand einer Verbindung zwischen dem Transceiver und dem Peer-Transceiver angeben, und ist der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert, eine Benachrichtigung über den Signalverlust nur in einer im Voraus definierten Teilmenge der Zustände auszugeben. In einigen Ausführungsformen ist der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert, das Signalverlustereignis erst zu detektieren, nachdem das empfangene Signal anfangs durch die PHY-Schaltungsanordnung detektiert worden ist.
Zusätzlich wird in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform ein Verfahren für die Signalverlustdetektion in einem Ethernet-Transceiver geschaffen. Das Verfahren enthält das Empfangen eines Signals von einem Peer-Transceiver unter Verwendung einer Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung), das Verarbeiten des empfangenen Signals in einer Reihe digitaler PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen und das Ausgeben des verarbeiteten Signals für die Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung). Von der PHY-Schaltungsanordnung wird eine digitale Version des empfangenen Signals empfangen und auf der Grundlage einer Amplitude der digitalen Version des empfangenen Signals wird ein Signalverlustereignis detektiert.
Außerdem wird in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform ein Ethernet-Transceiver geschaffen, der eine Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung) und einen Signalverlustdetektor enthält. Die PHY-Schaltungsanordnung ist dafür konfiguriert, ein Signal von einem Peer-Transceiver zu empfangen, das empfangene Signal zu verarbeiten und das verarbeitete Signal für die Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung) auszugeben. Der Signalverlustdetektor ist dafür konfiguriert, durch Analysieren einer PHY-Ebenen-Version des empfangenen Signals, das durch die PHY-Schaltungsanordnung verarbeitet wird, ein Signalverlustereignis zu detektieren.
Außerdem wird in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform ferner ein Verfahren für die Signalverlustdetektion in einem Ethernet-Transceiver geschaffen. Das Verfahren enthält das Empfangen eines Signals von einem Peer-Transceiver unter Verwendung einer Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung), das Verarbeiten des empfangenen Signals und das Ausgeben des verarbeiteten Signals für die Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung). Das Signalverlustereignis wird durch Analysieren einer PHY-Ebenen-Version des empfangenen Signals, das durch die PHY-Schaltungsanordnung verarbeitet wird, detektiert.
Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ihrer Ausführungsformen zusammen mit den Zeichnungen; es zeigen:
Figurenliste

1 einen Blockschaltplan, der schematisch einen Ethernet-Transceiver, der die PHY-Ebenen-Signalverlustdetektion in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform nutzt, darstellt;
2 einen Ablaufplan, der schematisch ein Verfahren für die PHY-Ebenen-Signalverlustdetektion in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform darstellt;
3 einen Ablaufplan, der schematisch einen Betrieb des Ethernet-Transceivers in Übereinstimmung mit einer PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform darstellt;
4 einen Blockschaltplan, der schematisch einen in dem Transceiver aus 1 verwendeten PHY-Ebenen-Signalverlustdetektor in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform darstellt; und
5 einen Blockschaltplan, der schematisch eine beispielhafte Implementierung des PHY-Ebenen-Signalverlustdetektors aus 4 in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Kommunikation zwischen Peer-Ethernet-Transceivern, auch als Verbindungspartner (LPs) bezeichnet, könnte aus verschiedenen Gründen unterbrochen werden. Beim Detektieren, dass die Kommunikation verlorengegangen ist, initiieren die zwei LPs einen „Verbindungsaufbau“-Prozess zum Wiederherstellen der Verbindung und zum Wiederaufnehmen der Kommunikation. In einigen Verwendungsfällen und Anwendungen, z. B. in Kraftfahrzeugnetzen und verschiedenen industriellen Anwendungen, ist es zwingend erforderlich, dass sowohl die Detektion eines Kommunikationsverlusts als auch der Verbindungsaufbauprozess äußerst schnell sind.
Hier beschriebene Ausführungsformen schaffen verbesserte Ethernet-Transceiver, die einen Signalverlust mit sehr kleiner Latenzzeit detektieren, und zugeordnete Verfahren.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein Ethernet-Transceiver eine Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung), die dafür konfiguriert ist, von einem Peer-Transceiver über eine medienabhängige Schnittstelle (MDI) ein Signal zu empfangen, das empfangene Signal zu verarbeiten und das verarbeitete Signal für die nachfolgende Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung) wie etwas eine Medienbetriebsmittelzuordnung, eine Rahmenbildung und eine Adressierung auszugeben. Die PHY-Schaltungsanordnung wendet auf das Signal eine Reihe von PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen wie etwa Echokompensation, Entzerrung und Decodierung an.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Ethernet-Transceiver ferner einen Signalverlustdetektor, der in seiner Bitübertragungsschicht arbeitet. In einer Ausführungsform ist der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert, von der PHY-Schaltungsanordnung eine digitale Version des empfangenen Signals zu empfangen, die eine Anfangsteilmenge der PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen, die kleiner als alle PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen ist, erfahren hat. In einer beispielhaften Ausführungsform empfängt der Signalverlustdetektor das Signal nach der Echokompensation, aber vor der Entzerrung. Gelegentlich ist es bevorzugt, den Signalverlust nach der Signalkompensation zu detektieren, um die Wahrscheinlichkeit, dass der Empfänger sein eigenes Echo mit dem Signal verwechselt, zu verringern. Dennoch kann das Signal in einigen Fällen, z. B., wenn das Senderecho schwach ist, vor der Echokompensation für den Signalverlustdetektor bereitgestellt werden.
Der Signalverlustdetektor detektiert auf der Grundlage der Amplitude der digitalen Version des für ihn bereitgestellten empfangenen Signals, dass ein Signalverlust eingetreten ist. Beim Detektieren des Signalverlusts initiiert der Signalverlustdetektor üblicherweise ein Zurücksetzen des Ethernet-Transceivers. Üblicherweise initiiert das Zurücksetzen den Transceiver, der die (im Folgenden beschriebene) PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine enthält, neu.
Da die offenbarten Signalverlustdetektoren in der Bitübertragungsschicht in Hardware arbeiten, ist die Signalverlustdetektion praktisch unmittelbar. Zum Beispiel detektieren die offenbarten Signalverlustdetektoren den Signalverlust lange, bevor die oberen Schichten, z. B. die MAC-Schicht, irgendwelche Fehler oder wahrnehmbaren Wirkungen erfahren. Wenn die offenbarten Techniken verwendet werden, ist der Verbindungsaufbauprozess im Verhältnis zu einer Lösung, die sich auf die Detektion durch höhere Schichten stützt, schneller und besser zwischen den Verbindungspartnern koordiniert.
Es sind hier beispielhafte Implementierungen von Signalverlustdetektoren beschrieben. Die hier beschriebenen Ausführungsformen konzentrieren sich hauptsächlich auf Signalverlustdetektoren, die an einer digitalen Version des empfangenen Signals arbeiten, wobei aber analoge Implementierungen ebenfalls betrachtet werden. Das Zusammenwirken zwischen dem Signalverlustdetektor und einer PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine des Ethernet-Transceivers ist ebenfalls behandelt.
1 ist ein Blockschaltplan, der schematisch einen Ethernet-Transceiver 20 darstellt, der die PHY-Ebenen-Signalverlustdetektion in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform nutzt. In dem vorliegenden Beispiel ist der Transceiver 20 konform mit der oben erwähnten Spezifikation 100BASE-T1. Allerdings können alternativ andere Ethernet-Spezifikationen auf ähnliche Weise unterstützt sein.
Der Transceiver 20 umfasst einen Sender 24 und einen Empfänger 28, die die PHY-Ebenen-Sendeoperation bzw. die PHY-Ebenen-Empfangsoperation ausführen. Somit werden der Sender 24 und der Empfänger 28 zusammen als „PHY-Schaltungsanordnung“ bezeichnet.
Üblicherweise ist der Transceiver 20 über eine mediumunabhängige Schnittelle (MDI - auf der linken Seite der Figur, nicht gezeigt) mit dem anwendbaren Kommunikationsmedium (z. B. einem verdrillten Kupferaderpaar) verbunden. Der Transceiver 20 kommuniziert über die MDI mit einem Peer-Ethernet-Transceiver. Außerdem kommuniziert der Transceiver 20 lokal mit einem geeigneten MAC-Prozessor (auf der rechten Seite der Figur, nicht gezeigt). In einer beispielhaften Ausführungsform kommuniziert der Transceiver 20 mit dem MAC-Prozessor in Übereinstimmung mit einem Protokoll der mediumunabhängigen Schnittstelle (MII-Protokoll) .
In der Ausführungsform aus 1 umfasst der Sender 24 einen Codierer 40 der Teilschicht für physikalische Codierung (PCS-Codierer), gefolgt von einem Verwürfler 44, einem Mapper 48, einem Sendefilter 52 und einem Digital-Analog-Umsetzer (DAC) 56. Der PCS-Codierer 40 empfängt Daten zur Sendung von der MAC-Schicht und codiert die Daten mit einer 4B3B-Codierung, die die Datenrate von 25 MHz auf 33,33 MHz erhöht. Der Verwürfler 44 verwürfelt die codierten Daten unter Verwendung einer Pseudozufalls-Verwürfelungsfolge. Der Mapper 48 moduliert die verwürfelten Daten mit einem 3B2B-Modulationsschema (das jeweils drei Bits auf zwei ternäre Symbole moduliert) und erhöht dadurch die Datenrate von 33,33 MHz auf 66,66 MHz. Das Sendefilter 52 umfasst üblicherweise ein Teilerregungsfilter. Der DAC 56 gibt ein analoges Basisbandsignal aus, das über die MDI über das Medium des verdrillten Aderpaars an den Peer-Transceiver gesendet wird.
In dem Beispiel aus 1 umfasst der Empfänger 28 ein Hybridmodul 60, einen Verstärker mit programmierbarer Verstärkung und ein Tiefpassfilter (PGA und LPF) 64, einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC) 68, einen Vorwärtskopplungsentzerrer (FFE) 72, einen Entscheidungsrückkopplungsentzerrer (DFE) und Doppelbegrenzer 76 und einen PCS-Decodierer 80. Der Hybrid 60 empfängt über die MDI ein Signal von dem Peer-Ethernet-Transceiver. Der ADC 68 digitalisiert das empfangene Signal, nachdem das Signal durch den PGA und das LPF 64 verstärkt und gefiltert worden ist. Der FFE 72 entzerrt das digitale Signal und führt außerdem eine Gleichstrom- (DC-) und Verstärkungskorrektur aus. Der DFE und Slicer 76 führt eine zusätzliche entscheidungsgeleitete Entzerrung aus und trifft außerdem Bitentscheidungen. Der Decodierer 80 decodiert die 4B3B-PCS-Codierung. Die decodierten Daten an dem Ausgang des Decodierers 80 werden für die MAC-Schicht bereitgestellt.
In einer Ausführungsform umfasst der Transceiver 20 ferner einen Echokompensator 84, der Kopien („Echos“) des gesendeten Signals, die dem empfangenen Signal überlagert sind, kompensiert. Üblicherweise erzeugt der Echokompensator 84 eine Kopie des gesendeten Signals, deren Verstärkung und Phase an das empfangene Signal angepasst sind. Ein Subtrahierer 86 subtrahiert die Ausgabe des Echokompensators 84 von dem empfangenen Signal, um das Echo zu kompensieren.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Transceiver 20 eine Anpassungslogik 88, die dafür konfiguriert ist, den Betrieb einer oder mehrerer der PHY-Verarbeitungsoperationen anzupassen. In dem vorliegenden Beispiel steuert die Anpassungslogik 88 eine digitale Taktwiedergewinnungsschaltung 92, die wiederum das Abtasttaktsignal des ADC 68 steuert. Außerdem steuert die Anpassungslogik 88 die Koeffizienten (Abgriffe) des FFE 72 und passt dadurch den DC-Pegel, die Verstärkung und die Übertragungsfunktion des Empfängers an. Ferner steuert die Anpassungslogik 88 auf entscheidungsgeleitete Weise, d. h. auf der Grundlage der Slicer-Entscheidungen, die Koeffizienten (Abgriffe) des DFE 76. Ferner steuert diese Anpassung die Empfängerübertragungsfunktion.
In der Ausführungsform aus 1 wird der Betrieb des Transceivers 20 durch eine PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine 32 gesteuert. Neben anderen Aufgaben ist die Zustandsmaschine 32 für das Management der PHY-Abschnitte der „Verbindungsaufbau“-Prozesse verantwortlich, in denen der Transceiver 20 und der Peer-Transceiver die Kommunikation miteinander aufbauen. Ein Beispiel der PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine 32 ist in der folgenden 3 gezeigt.
In dem vorliegenden Kontext werden der Echokompensator 84, die Anpassungslogik 88, die Taktwiedergewinnungsschaltung 92 und die Zustandsmaschine 32 zusammen mit dem Sender 24 und mit dem Empfänger 28 ebenfalls als Teil der PHY-Schaltungsanordnung angesehen. Die beispielhafte Aufteilung der PHY-Schaltungsanordnung in die in 1 gezeigten Blöcke und die „Arbeitsteilung“ unter den verschiedenen Blöcken sind allein zur konzeptionellen Klarheit gezeigt. In alternativen Ausführungsformen kann irgendeine andere geeignete Aufteilung verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Transceiver 20 ferner einen Signalverlustdetektor 36, der dafür konfiguriert ist, eine digitale Version des durch den Empfänger 28 verarbeiteten Signals zu empfangen und dieses Signal zum Detektieren von Signalverlustereignissen in der Bitübertragungsschicht zu verwenden. In dem vorliegenden Kontext bezieht sich der Begriff „Signalverlustereignis“ auf irgendein Szenarium, in dem das Signal des Peer-Ethernet-Transceivers nicht mehr richtig in dem Transceiver 20 empfangen wird. Signalverlustereignisse können aus verschiedenen Gründen wie etwa einem Zurücksetzen oder einer Störung des Peer-Transceivers, einer Netzstörung oder einer anderen Störung, die mit dem Kommunikationsmedium zusammenhängt, übermäßigem Rauschen oder einer elektromagnetischen Störung (EMI) oder einer Störung, die in dem Transceiver 20 selbst auftritt, auftreten.
In dem vorliegenden Beispiel ist die digitale Version des empfangenen Signals, die durch den Signalverlustdetektor 36 bereitgestellt wird, ein echokompensiertes Signal 96, das dem Ausgang des Subtrahierers 86 entnommen wird. Somit wird das Signal 96 nach der Echokompensation, aber vor der Entzerrung bereitgestellt. Allerdings kann die digitale Version des empfangenen Signals in alternativen Ausführungsformen irgendeinem anderen geeigneten Punkt in der PHY-Schaltungsanordnung entnommen werden.
Beim Detektieren eines Signalverlustereignisses erklärt der Signalverlustdetektor 36 ein „Detektorausgangs“-Signal 100, das für die Zustandsmaschine 32 bereitgestellt wird. In einer Ausführungsform führt die Zustandsmaschine 32 als Reaktion auf dieses Signal ein Zurücksetzen des Transceiver 20 aus. Da die Signalverlustdetektion in der Bitübertragungsschicht bedeutet, dass das Zurücksetzen praktisch unmittelbar als Reaktion auf den Signalverlust stattfindet, ist der nachfolgende Verbindungsaufbauprozess zwischen dem Transceiver 20 und dem Peer-Transceiver schnell und stark koordiniert. Zusätzlich oder alternativ kann der Signalverlustdetektor 36 als Reaktion auf das Detektieren eines Signalverlustereignisses irgendeine geeignete Aktion initiieren.
In einer Ausführungsform ist der Signalverlustdetektor 36 nur in einer Teilmenge der Zustände der Zustandsmaschine 32 aktiv. Zu diesem Zweck stellt die Zustandsmaschine 32 für den Detektor 36 ein „Zustandsinformations“-Signal 102 bereit, das den aktuellen Zustand der Zustandsmaschine angibt. Dieses Merkmal wird im Folgenden anhand von 3 ausführlicher erläutert.
2 ist ein Ablaufplan, der schematisch ein Verfahren für die PHY-Ebenen-Signalverlustdetektion in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform darstellt. Das Verfahren beginnt in einer Signalbereitstellungsoperation 103, in der die PHY-Schaltungsanordnung des Ethernet-Transceivers 20 ein geeignetes Signal für den Signalverlustdetektor 36 bereitstellt.
In einer Zustandsprüfungsoperation 104 prüft der Signalverlustdetektor 36, ob das Signal von dem Peer-Transceiver in Übereinstimmung mit der PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine 32 detektiert worden ist. Wenn nicht, wird das Verfahren zu der Operation 103 zurückgeschleift. Falls das Signal des Peer-Empfängers detektiert worden ist, prüft der Signalverlustdetektor 36 bei einer Signalverlustprüfungsoperation 105, ob ein Signalverlustereignis aufgetreten ist. Wenn das der Fall ist, setzt der Signalverlustdetektor 36 den Transceiver 20 zurück. Andernfalls wird das Verfahren zu der Operation 103 zurückgeschleift.
3 ist ein Ablaufplan, der schematisch den Betrieb des Transceivers 20 in Übereinstimmung mit der PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine 32 in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform darstellt. Jeder Schritt in dem Ablaufplan entspricht grob einem jeweiligen Betriebszustand in der Zustandsmaschine 32.
Wie in der Figur zu sehen ist, spezifiziert die Zustandsmaschine (und somit der Ablaufplan) die Zustände der gesamten Verbindung, d. h. die gemeinsamen Zustände der zwei Verbindungspartner (LP) - des Transceivers 20 und des Peer-Transceivers. Einer der Verbindungspartner ist als ein Master definiert, der die Taktung der Verbindung steuert. Der andere Verbindungspartner ist als ein Slave definiert, der sich an die durch den Master eingestellte Taktung anpasst. Der Transceiver 20 kann nach Bedarf dafür konfiguriert werden, als ein Master oder als ein Slave zu dienen. Das offenbarte Signalverlustdetektionsschema wird in beiden Fällen verwendet.
Da die Zustandsmaschine die gemeinsamen Zustände der zwei LPs repräsentiert, wird üblicherweise erwartet, dass der Master und der Slave hinsichtlich des gemeinsamen Zustands koordiniert sind. Mit anderen Worten, der Transceiver 20 arbeitet zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt unter einer bestimmten Annahme hinsichtlich des Zustands der Peer-Transceivers. Falls die Koordination verlorengeht, kann der Verbindungsaufbauprozess langsam sein oder insgesamt fehlschlagen. Das offenbarte schnelle Signalverlustdetektionsschema hilft, die Koordination zwischen dem Transceiver 20 und dem Peer-Transceiver aufrechtzuerhalten, und beschleunigt somit den Verbindungsaufbauprozess beträchtlich. Eine typische Anforderung in einem Kraftfahrzeugsystem ist z. B., dass der Verbindungsaufbauprozess innerhalb von 100 ms oder weniger abgeschlossen wird. Die offenbarte Lösung ermöglicht, dass der Transceiver 20 und der Peer-Transceiver diese Anforderung erfüllen.
Die in 3 mit einem fetten Rahmen gekennzeichneten Blöcke entsprechen Zuständen der Zustandsmaschine 32, in denen der Signalverlustdetektor 36 aktiv ist. In den anderen Zuständen ist der Detektor 36 inaktiv. In dem vorliegenden Kontext bezieht sich der Begriff „inaktiv“ auch auf Implementierungen, in denen der Detektor 36 Signalverlustereignisse identifiziert, wobei die Detektionen aber ignoriert werden oder auf andere Weise nicht auf sie reagiert wird.
In dem Beispiel aus 3 ist der Signalverlustdetektor 36 während der Anfangszustände des Verbindungsaufbauprozesses, bevor das empfangene Signal anfangs durch die PHY-Schaltungsanordnung detektiert wird, inaktiv. Während der späteren Zustände des Verbindungsaufbauprozesses, nach der Anfangsdetektion des empfangenen Signals durch die PHY-Schaltungsanordnung, wird der Signalverlustdetektor 36 aktiv. Dagegen kann der Signalverlustdetektor 36 in alternativen Ausführungsformen in irgendwelchen anderen geeigneten Teilmengen der Zustände aktiviert und deaktiviert werden.
In dem vorliegenden Beispiel beginnt der Verbindungsaufbauprozess in einer Anfangsoperation 104, die auf ein Zurücksetzen beider LPs folgt. In dieser Phase ist der Slave ruhig, d. h. sendet nicht, und beginnt der Master, ein Trainingssignal zu senden. In einer Echokompensations-Trainingsoperation 108 trainiert der Master unter der Voraussetzung, dass der Slave ruhig ist, seinen Echokompensator 84.
In einer Signaldetektionsoperation 112 führen der Master und der Slave eine Signaldetektion aus. Da anfangs nur der Master sendet, beginnt die Signaldetektion bei dem Slave. Wenn der Slave das Signal des Masters detektiert, beginnt der Slave ebenfalls zu senden und detektiert der Master daraufhin das Signal des Slaves.
In dem vorliegenden Beispiel ist der Signalverlustdetektor 36 sowohl in dem Master als auch in dem Slave inaktiv, bis die Signaldetektion sowohl in dem Master als auch in dem Slave (d. h. über die Operationen 104, 108 und 112) abgeschlossen ist. In den nachfolgenden Operationen ist der Signalverlustdetektor 36 aktiv. In einer Ausführungsform werden die Aktivierung und die Deaktivierung des Signalverlustdetektors 36 durch die Zustandsmaschine 32 ausgeführt, die das für den Signalverlustdetektor 36 (siehe unten in 1) bereitgestellte „Zustandsinformations“-Signal 102 erklärt und die Erklärung aufhebt.
Wenn die Signaldetektion sowohl in dem Master als auch in dem Slave abgeschlossen ist, gehen der Master und der Slave in einer PGA-Trainingsoperation 116 zum Einstellen ihrer jeweiligen Verstärker 64 mit programmierbarer Verstärkung (PGAs) über. Die PGA-Einstellung soll z. B. den geeigneten Signalpegel zum Digitalisieren des empfangenen Signals durch den ADC 68 einstellen. Von diesem Punkt an teilt sich der Prozess in zwei parallele Teilprozesse, wobei einer in dem Slave ausgeführt wird und der andere in dem Master ausgeführt wird.
In dem Slave passt die Anpassungslogik 88 die verschiedenen Empfängerschleifen (z. B. Taktwiedergewinnung und adaptive Entzerrer) in einer Slave-Augenöffnungsoperation 120 an, um die Qualität des empfangenen Signals zu erhöhen. In der vorliegenden Ausführungsform verwendet die Anpassungslogik 88 das von dem Master empfangene Signal zum (i) Wiedergewinnen der Verbindungstaktung unter Verwendung der Taktwiedergewinnungsschaltung 92 und (ii) Anpassen des FFE 72 (einschließlich der DC-Verstärkungseinstellung) und des DFE 76. Dieser Prozess wird als „Augenöffnung“ bezeichnet, da er üblicherweise wegen der nichtoptimalen Taktungs- und Entzerrereinstellungen mit einem Diagramm mit geschlossenen Augen beginnt und nach der Anpassung mit einem Diagramm mit geöffneten Augen endet.
Daraufhin sperrt der Slave seinen Verwürfler 44 in einer Slave-Verwürfler-Sperroperation 124 und gibt außerdem die Sendung frei. Daraufhin passt der Slave seinen Echokompensator 84 in einer Slave-Echokompensations-Sperroperation 128 an.
In einer Slave-seitigen Qualitätsprüfungsoperation 132 prüft der Slave, ob das Signal des Masters mit ausreichender Qualität empfangen wird. Zu diesem Zweck kann irgendein geeignetes Kriterium verwendet werden, wobei z. B. geprüft werden kann, ob das Empfängeraugendiagramm über einen bestimmten Schwellenwert hinaus geöffnet ist, oder geprüft werden kann, ob das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) des empfangenen Signals über einem bestimmten Schwellenwert liegt.
Falls das Signal des Masters mit ausreichender Qualität empfangen wird, geht der Slave zu einer Verbindungsaufbauoperation 136 über, in der der Slave-seitige Verbindungsaufbauprozess endet. Andernfalls geht der Slave zurück zu der Anfangsoperation 104 über.
In dem Master geht der Master nach der PGA-Trainingsoperation 116 zu einer Master-Augenöffnungsoperation 140 über. In dieser Operation verwendet die Anpassungslogik 88 des Masters das von dem Slave empfangene Signal zum (i) Wiedergewinnen der Signalphase, (ii) Anpassen des FFE 72 (einschließlich der DC-Verstärkungseinstellung) und des DFE 76 und (iii) Anpassen des Echokompensators 84. Daraufhin sperrt der Master seinen Verwürfler 44 in einer Master-Verwürfler-Sperroperation 144.
In einer Master-seitigen Qualitätsprüfungsoperation 148 prüft der Master, ob das Signal des Slaves mit ausreichender Qualität empfangen wird. Wie bei dem Slave kann irgendein geeignetes Kriterium verwendet werden, wobei z. B. geprüft werden kann, ob das Empfängeraugendiagramm über einen bestimmten Schwellenwert hinaus geöffnet ist, oder geprüft werden kann, ob das SNR des empfangenen Signals über einem bestimmten Schwellenwert liegt.
Falls das Signal des Slaves mit ausreichender Qualität empfangen wird, geht der Master zu der Verbindungsaufbauoperation 136 über und endet der Master-seitige Verbindungsaufbauprozess. Andernfalls geht der Master zurück zu der Anfangsoperation 104 über.
Der Ablaufplan aus 3 ist lediglich beispielhaft gezeigt. In alternativen Ausführungsformen können irgendein anderer geeigneter Ablauf und eine entsprechende Zustandsmaschine verwendet werden.
Wie oben erwähnt wurde, ist der Signalverlustdetektor 36 in dem vorliegenden Beispiel sowohl in dem Master als auch in dem Slave über alle Operationen 116-136 aktiv. Falls während irgendwelcher dieser Operationen ein Signalverlust detektiert wird, initiiert der Signalverlustdetektor 36 ein Zurücksetzen des Transceivers 20. Im Ergebnis geht der Transceiver 20 praktisch unmittelbar zu der Anfangsoperation 104 über. Da beide Verbindungspartner unmittelbar zu der Operation 104 übergehen, wenn das Peer-Signal verlorengegangen ist, wird der Verbindungsaufbauprozess zwischen ihnen gut koordiniert, was zu schneller Wiedergewinnung führt.
4 ist ein Blockschaltplan, der schematisch die Innenstruktur des in dem Transceiver aus 1 verwendeten PHY-Ebenen-Signalverlustdetektors 36 in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform darstellt. In dem vorliegenden Beispiel umfasst der Signalverlustdetektor 36 zwei Verarbeitungsketten, die zwei jeweilige Frequenzteilbänder des Signals 96 verarbeiten. Die erste Verarbeitungskette umfasst ein Bandpassfilter 150A, das ein erstes Frequenzteilband durchlässt, gefolgt von einer Amplitudenberechnungsschaltung 152A, gefolgt von einem mittelwertbildenden Filter 154A. Die zweite Verarbeitungskette umfasst ein Bandpassfilter 150B, das ein zweites Frequenzteilband durchlässt, gefolgt von einer Amplitudenberechnungsschaltung 152B, gefolgt von einem mittelwertbildenden Filter 154B. Die Ausgaben der mittelwertbildenden Filter 154A und 154B werden für eine Entscheidungslogik 158 bereitgestellt. Beispielhafte Implementierungen der Filter 154A und 154B und der Entscheidungslogik 158 sind im Folgenden in 5 gezeigt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Eingangssignal in die Bandpassfilter 150A und 150B ein digitales Signal 96 (siehe 1), das dem Empfänger 28 nach der Echokompensation, aber vor der Entzerrung entnommen wird. Das Eingangssignal umfasst eine Folge digitaler Abtastwerte, die jeweils durch n Bits, z. B. zwölf Bits, dargestellt sind. Jeder Abtastwert ist vorzeichenbehaftet, d. h. kann positiv oder negativ sein. Nach der Filterung berechnet jede der Amplitudenberechnungsschaltungen 150A und 150B die Amplitude, d. h. den Absolutwert, jedes Abtastwerts des gefilterten digitalen Eingangssignals und gibt sie aus.
In der vorliegenden Ausführungsform berechnet jedes der mittelwertbildenden Filter 154A und 154B über ein konfigurierbares Zeitgleitfenster (oder äquivalent über eine konfigurierbare Bandbreite) einen Mittelwert der Signalamplitude. Die gemittelten Signalamplituden werden als Eingabe in die Entscheidungslogik 158 bereitgestellt. Die Entscheidungslogik 158 entscheidet auf der Grundlage der gemittelten Signalamplituden, ob ein Signalverlustereignis aufgetreten ist. In einer Ausführungsform vergleicht die Entscheidungslogik 158 die gemittelte Signalamplitude mit einem im Voraus definierten Schwellenwert. Falls die gemittelte Signalamplitude unter dem Schwellenwert liegt, entscheidet die Entscheidungslogik 158, dass ein Signalverlust aufgetreten ist. Als Reaktion erklärt die Entscheidungslogik 158 das „Detektorausgangs“-Signal 100.
In einer Ausführungsform empfängt die Entscheidungslogik 158 von der Zustandsmaschine 32 ein „Zustandsinformations“-Signal 102. Wie oben anhand von 3 erläutert wurde, erklärt die Entscheidungslogik 158 das „Detektorausgangs“-Signal 100 nicht, selbst wenn ein Signalverlust detektiert wird, falls das Signal 102 angibt, dass der aktuelle Zustand einer Phase des Verbindungsaufbauprozesses entspricht, die zwischen den Operationen 104-112 aus 3 liegt. Andernfalls (falls das Signal 102 angibt, dass der aktuelle Zustand einer Phase des Verbindungsaufbauprozesses entspricht, die zwischen den Operationen 116-136 auf 3 liegt) erklärt die Entscheidungslogik 158 das Signal 100 normal, wenn ein Signalverlust detektiert wird.
In einigen Ausführungsformen ist die Entscheidungslogik 158 dafür konfiguriert, als Reaktion auf die Schätzung, dass das empfangene Signal eine Folge mehr als einer im Voraus definierten Anzahl aufeinanderfolgender Nullen umfasst, ein Signalverlustereignis zu deklarieren (z. B. ein „Detektorausgangs“-Signal 100 zu erklären) . Die im Voraus definierte Anzahl aufeinanderfolgender Nullen wird üblicherweise von der Konfiguration des Verwürflers 44 in dem Peer-Transceiver abgeleitet. In einer beispielhaften Ausführungsform weist der Verwürfler 44 des Peer-Transceivers ein Verwürfelungsschema auf, das nicht mehr als eine im Voraus definierte Anzahl aufeinanderfolgender Nullen (z. B. nicht mehr als neun Nullen) ausgeben kann. Somit ist die Entscheidungslogik 158 in einer Ausführungsform dafür konfiguriert, ein Signalverlustereignis zu deklarieren, wenn identifiziert wird, dass das empfangene Signal eine längere Folge aufeinanderfolgender Nullen (z. B. mehr als neun aufeinanderfolgende Nullen) umfasst.
Diese Einstellung, die auf der Kenntnis des von dem Peer-Transceiver verwendeten Verwürfelungsschemas beruht, vermeidet eine Fehldetektion wegen Datenmustern, die berechtigterweise kleine mittlere Signalamplituden aufweisen. Somit stellt diese Einstellung eine hohe Zuverlässigkeit und gleichzeitig eine hohe Detektionsgeschwindigkeit sicher. Es wird angemerkt, dass der Peer-Transceiver, wie aus der obigen 3 zu sehen ist, die Sendung erst beginnt, wenn der Verwürfler gesperrt worden ist.
5 ist ein Blockschaltplan, der schematisch eine beispielhafte Implementierung der mittelwertbildenden Filter 154 (jedes der Filter 154A und 154B) und der Entscheidungslogik 158 aus 4 in Übereinstimmung mit einer hier beschriebenen Ausführungsform darstellt. Zusätzliche Einzelheiten sind in der vorläufigen US-Patentanmeldung 62/591.602 gegeben, die hier angeführt ist und in ihrer Gesamtheit durch Literaturhinweis eingefügt ist.
In dem vorliegenden Beispiel empfangen die mittelwertbildenden Filter 154A und 154B (die oben in der Figur gemeinsam als 154 bezeichnet sind) von der Amplitudenberechnungsschaltung 150 (4) die Amplituden der Eingangssignalabtastwerte (|x_k|_1,2). In der verwendeten Schreibweise bezieht sich |x_k|₁ auf die durch die Amplitudenberechnungseinrichtung 152A (4) berechnete Amplitude und bezieht sich |x_k|₂ auf die durch die Amplitudenberechnungseinrichtung 152B berechnete Amplitude.
Die mittelwertbildenden Filter 154A und 154B sind jeweils unter Verwendung einer Verzögerungsstufe (als Z^-1 bezeichnet) mit zwei Rückkopplungsverbindungen implementiert. Die Filterbandbreite ist konfigurierbar, wobei sie in dem vorliegenden Beispiel aus der Menge von Werten {2^-4, 2^-5, 2^-6, 2^-7, 2^-8, 2^-9, 2^-10, 2^-12} auswählbar ist, wobei die Voreinstellung 2^-6 ist. Die gemittelten Signalamplituden bei den Filterausgängen sind als ${| x_{k}^{B} |}_{1,2}$
bezeichnet. ( ${| x_{k}^{B} |}_{1}$
bezeichnet die Ausgabe des Filters 154A und ${| x_{k}^{B} |}_{2}$
bezeichnet die Ausgabe des Filters 154B.)
In einer Ausführungsform, aber nicht notwendig, umfasst jedes der Filter 154A und 154B ferner ein Zugriffsregister 162, das dafür konfiguriert ist, einen oder mehrere Werte von ${| x_{k}^{B} |}_{1,2}$
zu Austestzwecken zu speichern. Ein Multiplexer 166 steuert, welche Werte von ${| x_{k}^{B} |}_{1,2}$
in dem Register 162 gespeichert werden.
In dem vorliegenden Beispiel umfasst die unten in der Figur gezeigte Entscheidungslogik 158 zwei Zweige. Der erste Zweig empfängt von dem mittelwertbildenden Filter 154A die gemittelten Signalamplituden ${| x_{k}^{B} |}_{1} .$
Der zweite Zweig empfängt von dem mittelwertbildenden Filter 154B die gemittelten Signalamplituden ${| x_{k}^{B} |}_{2} .$
Der erste Zweig der Entscheidungslogik 158 umfasst einen Vergleichsblock 170A, der die gemittelten Signalamplituden ${| x_{k}^{B} |}_{1}$
mit zwei Schwellenwerten vergleicht, die mit sig1_threshold_high_fast und mit sig1_threshold_low_fast bezeichnet sind. Ähnlich umfasst der zweite Zweig der Entscheidungslogik 158 einen Vergleichsblock 170B, der die gemittelten Signalamplituden ${| x_{k}^{B} |}_{2}$
mit zwei Schwellenwerten vergleicht, die mit sig2_threshold_high_fast und mit sig2_threshold_low_fast bezeichnet sind.
Die Ausgaben der Blöcke 170A und 170B sind mit sig1_det_fast bzw. mit sig2_det_fast bezeichnet. Ein zusätzlicher Vergleichsblock 174 kombiniert die zwei Detektionen. In dem vorliegenden Beispiel gibt der Block 174 eine Angabe, dass ein Signalverlust detektiert worden ist, aus, wenn sowohl sig1_det_fast als auch sig2_det_fast einen Signalverlust angeben. Ein Entscheidungsblock 178 maskiert die Ausgabe des Blocks 174 wahlweise in Abhängigkeit von dem „Zustandsinformations“-Signal 102 von der Zustandsmaschine 32, um ein „Detektorausgangs“-Signal 100 zu erzeugen.
Die Implementierung des Signalverlustdetektors 36 und seiner Komponenten, wie sie in 4 und 5 gezeigt sind, ist eine beispielhafte Implementierung, die lediglich zur konzeptionellen Klarheit gezeigt ist. In alternativen Ausführungsformen kann irgendeine andere geeignete Implementierung verwendet sein.
Üblicherweise sind die verschiedenen Elemente des Ethernet-Transceivers 20, z. B. der Signalverlustdetektor 36 und seine Komponenten, die in 1, 4 und 5 gezeigt sind, unter Verwendung dedizierter Hardware oder Firmware wie etwa unter Verwendung einer festdrahtgebundenen oder programmierbaren Logik, z. B. in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) oder in einer frei programmierbaren logischen Anordnung (FPGA), implementiert.
Allerdings sind bestimmte Transceiver-Elemente, z. B. Elemente des Signalverlustdetektors 36 und/oder der Zustandsmaschine 32, in einigen Ausführungsformen in einem oder in mehreren programmierbaren Prozessoren, die in Software oder Firmware dafür programmiert sind, die hier beschriebenen Funktionen auszuführen, implementiert. Die Software kann in elektronischer Form, z. B. über ein Netz, in irgendeinen der Prozessoren heruntergeladen werden oder kann z. B. alternativ oder zusätzlich in nichttransitorischen konkreten Medien wie etwa in einem magnetischen, optischen oder elektronischen Speicher bereitgestellt und/oder gespeichert sein.
Obgleich die hier beschriebenen Ausführungsformen hauptsächlich Ethernet-Transceiver behandeln, die in Kraftfahrzeuganwendungen verwendet sind, können die hier beschriebenen Verfahren und Systeme ebenfalls in anderen Anwendungen, z. B. in industriellen Anwendungen und anderen Anwendungen, die intolerant gegenüber Dienstausfällen und hoher Latenzzeit sind, verwendet werden.
Es wird angemerkt, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft angeführt sind und dass die vorliegende Erfindung nicht auf das oben besonders Gezeigte und Beschriebene beschränkt ist. Vielmehr enthält der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sowohl Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen oben beschriebenen Merkmale als auch Varianten und Änderungen, davon, die dem Fachmann auf dem Gebiet beim Lesen der vorstehenden Beschreibung einfallen würden und die im Stand der Technik nicht offenbart sind. Durch Literaturhinweis in die vorliegende Patentanmeldung eingefügte Dokumente sind abgesehen davon, dass in dem Umfang, in dem irgendwelche Begriffe in diesen eingefügten Dokumenten in einer Weise definiert sind, die mit den explizit oder implizit in der vorliegenden Patentschrift vorgenommenen Definitionen in Konflikt steht, nur die Definitionen der vorliegenden Patentschrift zu betrachten sind, als integraler Bestandteil der Anmeldung anzusehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62591602 [0001]
US 62717601 [0001]

Claims

Ethernet-Transceiver, der Folgendes umfasst: eine Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung), die dafür konfiguriert ist, ein Signal von einem Peer-Transceiver zu empfangen, das empfangene Signal in einer Reihe digitaler PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen zu verarbeiten und das verarbeitete Signal für die Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung) auszugeben; und einen Signalverlustdetektor, der dafür konfiguriert ist, von der PHY-Schaltungsanordnung eine digitale Version des empfangenen Signals zu empfangen und auf der Grundlage der Amplitude der digitalen Version des empfangenen Signals ein Signalverlustereignis zu detektieren.
Transceiver nach Anspruch 1, wobei der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert ist, von der PHY-Schaltungsanordnung eine digitale Version des empfangenen Signals zu empfangen, das nur eine Anfangsteilmenge der PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen erfahren hat.
Transceiver nach Anspruch 1, wobei bekannt ist, dass das empfangene Signal in Abwesenheit eines Signalverlusts nicht mehr als eine im Voraus definierte Anzahl aufeinanderfolgender Nullen umfasst, und wobei der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert ist, das Signalverlustereignis dadurch zu detektieren, dass er identifiziert, dass die digitale Version des empfangenen Signals eine Folge von mehr als der im Voraus definierten Anzahl aufeinanderfolgender Nullen umfasst.
Transceiver nach Anspruch 1, wobei der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert ist, das Signalverlustereignis zu detektieren, bevor ein durch das Signalverlustereignis verursachtes Fehlerereignis in der MAC-Verarbeitung identifiziert wird.
Transceiver nach Anspruch 1, wobei der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert ist, eine mittlere Amplitude der digitalen Version des empfangenen Signals zu berechnen und das Signalverlustereignis dadurch zu detektieren, dass er identifiziert, dass die mittlere Amplitude unter einem im Voraus definierten Amplitudenschwellenwert liegt.
Transceiver nach Anspruch 1, wobei die PHY-Schaltungsanordnung einen Echokompensator, der dafür konfiguriert ist, Echosignale in dem empfangenen Signal zu kompensieren, gefolgt von einem Entzerrer, der dafür konfiguriert ist, das empfangene Signal zu filtern, umfasst, und wobei der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert ist, die digitale Version des empfangenen Signals nach dem Echokompensator, aber vor dem Entzerrer zu empfangen.
Transceiver nach Anspruch 1, wobei der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert ist, als Reaktion auf die Detektion des Signalverlustereignisses eine Rücksetzoperation zum Zurücksetzen des Transceivers zu initiieren.
Transceiver nach Anspruch 1, wobei die PHY-Schaltungsanordnung dafür konfiguriert ist, das empfangene Signal in Übereinstimmung mit einer PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine zu verarbeiten, die mehrere Zustände aufweist, die einen aktuellen Zustand einer Verbindung zwischen dem Transceiver und dem Peer-Transceiver angeben, und wobei der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert ist, eine Benachrichtigung über den Signalverlust nur in einer im Voraus definierten Teilmenge der Zustände auszugeben.
Transceiver nach Anspruch 1, wobei der Signalverlustdetektor dafür konfiguriert ist, das Signalverlustereignis erst zu detektieren, nachdem das empfangene Signal anfangs durch die PHY-Schaltungsanordnung detektiert worden ist.
Verfahren für die Signalverlustdetektion in einem Ethernet-Transceiver, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines Signals von einem Peer-Transceiver unter Verwendung einer Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung), Verarbeiten des empfangenen Signals in einer Reihe digitaler PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen und Ausgeben des verarbeiteten Signals für die Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung); und Empfangen einer digitalen Version des empfangenen Signals von der PHY-Schaltungsanordnung und Detektieren eines Signalverlustereignisses auf der Grundlage einer Amplitude der digitalen Version des empfangenen Signals.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Empfangen der digitalen Version das Empfangen einer digitalen Version des empfangenen Signals, die nur eine Anfangsteilmenge der PHY-Ebenen-Verarbeitungsoperationen erfahren hat, von der PHY-Schaltungsanordnung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei bekannt ist, dass das empfangene Signal in Abwesenheit eines Signalverlusts nicht mehr als eine im Voraus definierte Anzahl aufeinanderfolgender Nullen umfasst, und wobei das Detektieren des Signalverlustereignisses das Identifizieren, dass die digitale Version des empfangenen Signals eine Folge von mehr als der im Voraus definierten Anzahl aufeinanderfolgender Nullen umfasst, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Detektieren des Signalverlustereignisses ausgeführt wird, bevor in der MAC-Verarbeitung ein durch das Signalverlustereignis verursachtes Fehlerereignis identifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Detektieren des Signalverlustereignisses das Berechnen einer mittleren Amplitude der digitalen Version des empfangenen Signals und das Identifizieren, dass die mittlere Amplitude unter einem im Voraus definierten Amplitudenschwellenwert liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verarbeiten des empfangenen Signals das Kompensieren von Echosignalen in der Echokompensation des empfangenen Signals, gefolgt vom Filtern des empfangenen Signals durch einen Entzerrer umfasst, und wobei das Empfangen der digitalen Version das Empfangen der digitalen Version des empfangenen Signals nach dem Kompensieren der Echosignale, aber vor der Filterung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner das Initiieren einer Rücksetzoperation zum Zurücksetzen des Transceivers als Reaktion auf das Detektieren des Signalverlustereignisses umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verarbeiten des empfangenen Signals das Anwenden einer PHY-Steuerungs-Zustandsmaschine, die mehrere Zuständen aufweist, die einen aktuellen Zustand einer Verbindung zwischen dem Transceiver und dem Peer-Transceiver angeben, umfasst, und wobei das Detektieren des Signalverlustereignisses das Ausgeben einer Benachrichtigung über das Signalverlustereignis nur in einer im Voraus definierten Teilmenge der Zustände umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Detektieren des Signalverlustereignisses erst ausgeführt wird, nachdem das empfangene Signal anfangs durch die PHY-Schaltungsanordnung detektiert worden ist.
Ethernet-Transceiver, der Folgendes umfasst: eine Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung), die dafür konfiguriert ist, ein Signal von einem Peer-Transceiver zu empfangen, das empfangene Signal zu verarbeiten und das verarbeitete Signal für die Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung) auszugeben; und einen Signalverlustdetektor, der dafür konfiguriert ist, durch Analysieren einer PHY-Ebenen-Version des empfangenen Signals, das durch die PHY-Schaltungsanordnung verarbeitet wird, ein Signalverlustereignis zu detektieren.
Verfahren für die Signalverlustdetektion in einem Ethernet-Transceiver, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines Signals von einem Peer-Transceiver unter Verwendung einer Bitübertragungsschicht-Schaltungsanordnung (PHY-Schaltungsanordnung), Verarbeiten des empfangenen Signals und Ausgeben des verarbeiteten Signals für die Medienzugangssteuerungs-Verarbeitung (MAC-Verarbeitung); und Detektieren eines Signalverlustereignisses durch Analysieren einer PHY-Ebenen-Version des empfangenen Signals, das durch die PHY-Schaltungsanordnung verarbeitet wird.