JP4443601B2 - 自動ネゴシエーションに基づき自動設定する送受信器 - Google Patents

Description

本願は、２００２年１１月７日に出願された米国特許出願番号１０／２９１０１７の一部継続出願である。

本明細書において開示される内容は、装置間のインタフェースに関する。本明細書において開示される内容は、特に、１つ以上のデータ伝送モードでデータを送受信できる装置に関する。

装置間の伝送媒体において伝送されるデータは、概して、特定の伝送媒体に依存するデータリンクプロトコルに従って伝送される。特定の伝送媒体に対して、装置は、１つより多いデータ伝送モードに従ってデータを送受信しうる。また、特定の装置は、１つより多いデータ伝送モードに従って伝送媒体においてデータを送信できる。伝送媒体によって接続された装置は、装置間のデータ伝送において使用される共通データ伝送モードについて装置が合意する「自動ネゴシエーション」手続きを実行しうる。

特に指定されない限り参照番号が様々な図において同様の部品を指す添付図面を参照して、本発明の非限定的かつ非網羅的な実施形態が説明される。

本発明のある実施形態による装置間のデータ伝送モードをネゴシエーションできるシステムを示す図である。

図１に示されるシステムのある実施形態によるリンクパルスを使用した装置間相互接続（ＤＤＩ）のデータ経路におけるデータ伝送モードのネゴシエーション処理を示すフロー図である。

図１および図２に示される本発明の他の実施形態によるＤＤＩのデータ経路におけるデータ伝送モードをネゴシエーションできる装置を示す第１の図である。 図１および図２に示される本発明の他の実施形態によるＤＤＩのデータ経路におけるデータ伝送モードをネゴシエーションできる装置を示す第２の図である。 図１および図２に示される本発明の他の実施形態によるＤＤＩのデータ経路におけるデータ伝送モードをネゴシエーションできる装置を示す第３の図である。

リンクパルス信号を使用してＤＤＩにおけるデータ伝送モードのネゴシエーションに続いて動作モードのカプセル化自動ネゴシエーションができる装置を示す図である。

他の実施形態によるＤＤＩにおけるデータ伝送モードのネゴシエーション処理を示す状態図である。

本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」は、実施形態に関連して説明される特定の機能、構造、性質が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。このため、本明細書全体の様々な箇所における「一実施形態では」または「ある実施形態」は、必ずしも同一の実施形態を指さない。更に、特定の機能、構造、または性質は、１つ以上の実施形態に組み合せられうる。

本明細書における「マシン読み取り可能」な命令群は、１つ以上の論理処理を実行することを目的として１つ以上のマシンによって理解されうる表現に関する。例えば、マシン読み取り可能な命令群は、１つ以上のデータオブジェクトに対して１つ以上の処理を実行することを目的としてプロセッサコンパイラによって解釈されうる命令群を含んでもよい。しかし、これは単にマシン読み取り可能な命令群の例であって、本発明の実施形態はこの点において限定されない。

本明細書における「マシン読み取り可能な媒体」は、１つ以上のマシンによって理解されうる表現を維持できる媒体に関する。例えば、マシン読み取り可能な媒体は、マシン読み取り可能な命令群またはデータを格納することを目的とした１つ以上のストレージ装置を含んでもよい。そのようなストレージ装置は、例えば、光、磁気、または半導体ストレージ媒体のような、ストレージ媒体を含んでもよい。しかし、これは単にマシン読み取り可能な媒体の例であって、本発明の実施形態はこの点において限定されない。

本明細書における「論理」は、１つ以上の論理処理を実行することを目的とした構造に関する。例えば、論理は、１つ以上の入力信号に基づいて１つ以上の出力信号を提供する回路を含んでもよい。そのような回路は、デジタル入力を受信してデジタル出力を提供する有限状態マシン、または、１つ以上のアナログ入力信号を受信したことに応じて、１つ以上のアナログ出力信号を提供する回路を含んでもよい。そのような回路は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）によって提供されうる。また、論理は、メモリ内に格納されたマシン読み取り可能な命令群と、そのようなマシン読み取り可能な命令群を実行する実行回路を含んでもよい。しかし、これらは単に論理を提供しうる構造の例であって、本発明の実施形態はこの点において限定されない。

本明細書における装置間相互接続（ＤＤＩ）は、共通の回路基板に接続された装置間においてデータを伝送することを目的としたデータリンクに関する。例えば、ＤＤＩは、装置を受け入れるために、デバイスソケット間の回路基板上に形成された誘電回路によって形成されうる。しかし、これは単にＤＤＩの例であって、本発明の実施形態はこの点において限定されない。

ＤＤＩにおいて形成されるデータリンクは、各データ経路が他のデータ経路に依存することなくソースからデスティネーションにデータを伝送する複数の「データ経路」を含んでもよい。データリンクの各データ経路は、伝送媒体によって、デスティネーションにおいてデータビットにデコードされる符号群を伝送しうる。しかし、これは単にＤＤＩにおけるデータ伝送に使用されうるデータ経路の例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

本明細書における「リンクパルス信号」は、装置間のデータリンク上で伝送される、一連の信号パルスを含む信号に関する。リンクパルス信号は、一定の間隔で伝送されるパルス内にエンコードされた情報を伝送しうる。例えば、「高速リンクパルス信号」は、パルス反復周波数で交互に伝送されるクロックおよびデータパルス信号を含んでもよい。しかし、これらは単にリンクパルス信号の例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

本明細書における「データ送受信器」は、伝送媒体にデータを伝送でき、かつ、伝送媒体からデータを受信できる装置に関する。例えば、データ送受信器は、データ送受信器を伝送媒体に接続し、伝送媒体上の伝送のために信号をエンコードし、伝送媒体から受信された信号をデコードする回路または論理を含んでもよい。しかし、これは単にデータ送受信器の例であって、本発明の実施形態はこの点において限定されない。

データ送受信器は、伝送媒体で伝送されるデータのフォーマットに関する１つ以上の「データ伝送モード」でデータを送受信できてもよい。例えば、データ伝送モードは、１つ以上のエンコードフォーマット、リンク速度またはデータレート、および（例：複数のデータ経路データリンクでデータを送受信するための）データ経路番号方式によって特徴付けられることができる。しかし、これらは単にデータ伝送モードがどのように特徴づけられるかの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

本明細書における「物理媒体結合」（ＰＭＡ）部は、データ伝送モードに従ってデータを送受信することを目的として、伝送媒体に接続されるように構成された回路または論理に関する。例えば、ＰＭＡ部は、衝突検出、クロックおよびデータ回復、および／または、非対称データ経路の調節をすることを目的とした回路および論理を含んでもよい。しかし、これらは単にＰＭＡ部によって実行されうるタスクの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

本明細書における「物理符号化サブレイヤ」（ＰＣＳ）部は、伝送媒体に伝送されるデータをエンコードする、または、データ伝送媒体から受信されたデータをデコードすることを目的とした回路または論理に関する。例えば、ＰＣＳ部は、データ伝送モードに従ってＰＭＡ部から回復されたデータをデコードするように構成されうる。また、ＰＣＳ部は、データ伝送モードに従ってＰＭＡによって伝送されるデータをエンコードしてもよい。しかし、これらは単にＰＣＳ部の例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

本明細書における「８Ｂ／１０Ｂエンコード方式」は、８ビットデータバイトが１０ビットの「符号グループ」（例：８Ｂ／１０Ｂ符号グループ）にエンコードされる処理、または、予め定められた「８Ｂ／１０Ｂ符号グループマッピング」に従って１０ビット符号グループが８ビットデータバイトにデコードされる処理に関する。

本明細書における「ネゴシエーション期間」は、データリンク上にデータを伝送することを目的としてデータ伝送モードが選択されうる期間に関する。ネゴシエーション期間中、例えば、データリンクに接続されたデータ送受信器は、データ伝送機能を確認する情報を交換しうる。交換された情報に基づいて、データ送受信器は、ネゴシエーション期間後に、装置間のデータ伝送に使用される共通データ伝送モードを選択しうる。しかし、これは単にネゴシエーション期間の例であって、本発明の実施形態はこの点において限定されない。

本明細書における「Ｂａｓｅ Ｐａｇｅ」メッセージは、ネゴシエーション期間中にデータリンクにより装置間で伝送されうるメッセージに関する。そのようなＢａｓｅ Ｐａｇｅメッセージは、伝送装置の１つ以上の機能を確認しうる。Ｂａｓｅ Ｐａｇｅメッセージの伝送に続いて、伝送装置のさらなる機能を確認しうる「Ｎｅｘｔ Ｐａｇｅ」メッセージが伝送される。Ｂａｓｅ ＰａｇｅおよびＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージの使用例は、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８節に記載されている。しかし、これらは単にＢａｓｅ ＰａｇｅおよびＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

簡単に説明すると、本発明の実施形態は、ＤＤＩ上のデータ伝送モードをネゴシエーションするための方法および装置に関する。データ送受信器回路は、ＤＤＩの１つ以上のデータ経路に接続されうる。ネゴシエーション期間中にＤＤＩ上で１つ以上のリンクパルス信号を受信したことに応じて、データ送受信器は、受信された１つ以上のリンクパルス信号に基づくデータ伝送モードに従って１つ以上のデータ経路上でデータを送受信するように選択的に設定されうる。しかし、これは単に実施形態の例であって、本発明の他の実施形態はこれらの点において限定されない。

図１は、本発明のある実施形態によるデータ伝送モードをネゴシエーションできるシステム１０を示す図である。装置１４および装置１６は、ＤＤＩ１２によって接続され、１つ以上のデータ伝送モードで通信するように設定されうる。ネゴシエーション期間中、装置１４および装置１６は、装置１４と装置１６の間のデータ伝送に使用される１つ以上の実行可能な共通データ伝送モードを決定するために通信しうる。その後、共通データ伝送モードが選択され、装置１４および装置１６は、選択されたデータ伝送モードに従ってデータを送受信するように設定されうる。

ある実施形態によると、ＤＤＩ１２は、プリント基板（図示されない）の銅配線により形成される複数のデータ経路（図示されない）を含んでもよい。しかし、これは単にデータ経路がＤＤＩにおいてどのように形成されるかの例であって、本発明の実施形態はこの点において限定されない。各データ経路は、１つ以上の差分信号ペアでデータを送受信しうる。しかし、これは単にデータがデータ経路によってどのように伝送されるかの例であって、本発明の実施形態はこの点において限定されない。

全二重通信では、データ経路は、２つの差分信号ペアを含んでもよい（例：装置からデータを伝送するための１つの差分信号ペアと、装置においてデータを受信するための１つの差分信号ペア）。あるいは、データ経路は、半二重動作モードで通信することを目的として、１つの差分信号ペアを含んでもよい。しかし、これは単に全二重または半二重通信が差分信号ペアを使用してどのように実装されるかの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

ある実施形態によると、装置は、データ送受信器１８およびネゴシエーション部２０を備える。データ送受信器１８は、物理媒体依存（ＰＭＤ）インタフェースと、例えば、ＤＤＩ１２において形成された差分ペア導線への結合器のような、ＤＤＩ１２のデータ経路によってデータを送受信する回路または論理とを含んでもよい。ＰＭＤ回路に接続されたデータ送受信器１８は、また、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３ａｅ−２００２の４８節またはＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の３６節に記載されているように、ＰＭＡ部およびＰＣＳ部を含んでもよい。しかし、これらは単にデータ送受信器がＰＭＡ部およびＰＣＳ部をどのように実装しうるかの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

ある実施形態によると、データ送受信器１８は、いくつかのデータ通信システムまたは入出力アーキテクチャのうちのいずれか一つに存在する他の装置に接続されうる。例えば、データ送受信器１８のＰＣＳは、メディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）のような他の装置に接続することを目的として媒体非依存インタフェース（ＭＩＩ）を含んでもよい。そのようなＭＡＣは、データ送受信器１８を、例えば、多重化データバスまたはマルチポートスイッチファブリックのような、いくつかの他のＩ／Ｏ装置のうちのいずれか１つに接続しうる。ＭＡＣは、また、データ送受信器１８を、ネットワークプロセッサまたはパケット分類ＡＳＩＣのような１つ以上の（例：ネットワークプロトコル処理を目的とした）パケット分類装置に接続しうる。しかし、これらは単にＭＡＣによってデータ送受信器に接続される装置の例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

他の実施形態では、データ送受信器１８のＰＣＳは、例えば、同軸、光ファイバ、またはツイストペアケーブルのような伝送媒体においてデータを送受信することを目的として、物理レイヤ通信装置に接続されたＭＩＩを含んでもよい。しかし、これらは単にＭＩＩからのデータの伝送またはＭＩＩにおけるデータの受信に使用されうるデータ伝送媒体の例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

ある実施形態によると、データ送受信器１８は、１つ以上のデータ伝送モードにしたがってＤＤＩ１２にデータを伝送、または、ＤＤＩ１２からデータを受信するように設定されうる。そのようなデータ伝送モードのそれぞれについて、データ送受信器１８は、データ伝送モードに従ってデータを送受信できる関連するＰＭＡ部および／またはＰＣＳ部を含んでもよい。それに応じて、データ送受信器は、選択されたデータ伝送モードに基づいてＰＭＡ部および／またはＰＣＳ部を選択的に有効化することを目的として、複数のＰＭＡ部および／またはＰＣＳ部を含んでもよい。

ネゴシエーション部２０は、１つ以上のデータ伝送モードに従うＤＤＩ１２でのデータの送受信における、装置１６の機能を決定することを目的として、装置１６と通信する。ネゴシエーション部２０は、その後、データ送受信器１８と装置１６の機能間で共通のデータ伝送モードを選択しうる。ネゴシエーション部は、その後、選択されたデータ伝送モードに従ってＤＤＩ１２によってデータを送受信するようにデータ送受信器１８を設定し、ＤＤＩ１２によってデータ送受信器１８を装置１６に接続しうる。

ある実施形態によると、システム１０は、加入者クライアントに対してＡＴＭサービスを提供することを目的としたエンド・ツー・エンドのインフラストラクチャの一部として使用されうる。例えば、システム１０は、１つ以上の加入者クライアント端末に対して１つ以上のＡＴＭサービスを提供できるＡＴＭネットワークに接続された分散ノードの一部として含まれうる。ここで、システム１０は、１つ以上の加入者クライアントに対して１つ以上のＡＴＭサービス（例：音声データ、映像データ、またはインターネットデータ）をサポートするために、インターリーブＡＴＭセルを伝送できる（イーサネット、または、ＳＯＮＥＴフレームでインターリーブＡＴＭセルを伝送できる同期光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）のような）高速光データリンクによってＡＴＭネットワークに接続されうる。一実施形態では、例えば、装置１４または装置１６は、高速光データリンクに接続されたラインカード上に含まれうる。しかし、これは単に分散ノードがＡＴＭネットワークにどのように接続されるかの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。加入者クライアント端末（例：パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、ハンドヘルドワイヤレス装置、ブロードバンドモデム、など）は、例えば、ＤＳＬリンク、ワイヤレスリンク、または非シールドツイストペア線上のイーサネットのような、ＡＴＭセルを伝送できるいくつかのタイプのデータリンクのうちのいずれか１つによって、他のコンポーネントボードに接続されうる。一実施形態では、例えば、装置１４または装置１６は、データリンクによって加入者クライアント端末に接続されたラインカード上に含まれてもよい。しかし、これらは単に加入者クライアント端末がどのように分散ノードに接続されるかの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

図２は、図１に示されるネゴシエーション部２０のある実施形態によるリンクパルス信号を使用してＤＤＩの１つ以上のデータ経路におけるデータ伝送モードをネゴシエーションする処理３０を示すフロー図である。処理３０は、デジタル論理および回路設計分野において通常の技術を有する者にとって公知の技術を使用した論理において実装されうる。ブロック３２において、例えば、リンクリスタートまたは電源ＯＮのようなイベントに応じて、ネゴシエーション期間が開始する。しかし、これらは単にデータリンクによって接続された装置間でネゴシエーション期間を開始しうるイベントの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

ある実施形態によると、装置１４および装置１６は、ＤＤＩ１２の差分信号ペア上でリンクパルス信号を送受信しうる。例えば、装置１４のネゴシエーション部２０は、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８．２．１．１節および２８．２．２．１節に記載されているように、リンクパルス信号を送受信しうる。ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８．２．１．１節および２８．２．２．１節は、ツイストペアケーブル媒体上の信号伝達に関するが、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８．２．１．１節および２８．２．２．１節の内容は、ＤＤＩにおいて形成された差分信号ペア（例：プリント基板の銅配線による差分信号ペア）上におけるリンクパルス信号（標準リンクパルス（ＮＬＰ）信号または高速リンクパルス（ＦＬＰ）信号を含む）の送受信に、大きな変更をすることなく適用されうる。

装置１４または装置１６は、ＤＤＩ１２の１つまたは１つより多いデータ経路においてデータを伝送しうると理解されるべきである。ある実施形態によると、ブロック３４において、装置１４と装置１６の間で伝送されるリンクパルス信号は、ＤＤＩ１２の予め定められた「第１の」データ経路において伝送されうる。例えば、装置１４および装置１６は、それぞれ、第１のデータ経路内の伝送差分信号ペアおよび受信差分信号ペアに接続されうる。それに応じて、装置１４および装置１６は、装置１４または装置１６が１つまたは１つより多いデータ経路でデータ伝送できるかどうかに依存することなく、第１のデータ経路上でリンクパルス信号を交換しうる。

装置１４および装置１６は、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３の２８．２．１．２節に記載されているＢａｓｅ Ｌｉｎｋ Ｃｏｄｅ Ｗｏｒｄのようなリンクパルス信号にカプセル化されたメッセージと、それに続く、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３の２８．２．３．４節に記載されているような１つ以上のＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージを交換しうる。中でも、Ｂａｓｅ Ｌｉｎｋ Ｃｏｄｅ ＷｏｒｄおよびＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージは、１つ以上の伝送モードで動作する伝送装置の機能を受信装置に示しうる。装置１６からカプセル化メッセージを受信したことに応じて、ブロック３６において、ネゴシエーション部２０は、１つ以上の共通データ伝送モード（すなわち、ＤＤＩ１２で互いにデータを伝送するために、装置１６と装置１８の両方によって使用されうるデータ伝送モード）を確認することを目的として、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８．２．３節に記載されるように、装置１６の機能とデータ送受信器１８の機能とを関連付けてもよい。

ブロック３８において、ネゴシエーション部２０は、１つより多い共通データ伝送モードの中から選択しうる。例えば、ネゴシエーション部２０は、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８．２．３節に記載されているような事前優先順位方式に従って「最高の共通の特徴」を選択することを目的として、複数の共通データ伝送モード間で調停してもよい。

ブロック４０において、ネゴシエーション部２０は、選択された共通データ伝送モード（例：最高の共通の特徴であるデータ伝送モード）を使用してＤＤＩ１２上でデータを送受信するようにデータ送受信器１８を設定しうる。例えば、ネゴシエーション部２０は、ＩＥＥＥ Ｓｔ．ｄ ８０２．３−２０００の２８．２．６節に従って選択されたデータ伝送モードに関連するデータ送受信器１８のＰＭＡ部および／またはＰＣＳ部を有する、技術依存インタフェース（ＴＤＩ）を含んでもよい。ネゴシエーション部２０は、ＰＭＡ部および／またはＰＣＳ部を有効化することを目的として、ＴＤＩ上で、選択されたデータ伝送モードのＰＭＡ部および／またはＰＣＳ部と通信しうる。しかし、これは単にデータ送受信器がどのようにデータ伝送モードに従ってデータを送受信するように設定されうるかの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

選択されたデータ伝送モードに従ってデータ送受信器１８が設定された後、ブロック４２において、データ送受信器１８は、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８．２．１．３節に記載される伝送スイッチ機能（例：１つ以上の伝送差分ペアの接続）、および、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８．２．２．３節に記載される受信スイッチ機能（例：１つ以上の受信差分ペアの接続）に従って装置１６と通信することを目的として、ＤＤＩ１２に接続されうる。しかし、これは単にデータ伝送モードの設定後にデータ送受信器がどのように伝送媒体に接続されるかの例であって、本発明の実施形態はこれらの点において限定されない。

図１および図２は、装置１４のデータ送受信器１８およびネゴシエーション部２０を指すが、装置１６は、１つ以上のデータ伝送モードに従ってＤＤＩ１２で通信できるデータ送受信器（図示されない）を同様に含んでいると理解されるべきである。装置１６は、また、図２に示される処理３０を実行することによって、共通データ伝送モードを選択すること（および、共通データ伝送モードに従ってデータを送受信するようにデータ送受信器を設定すること）を目的としてネゴシエーション部２０と通信するために、ネゴシエーション部（図示されない）を含んでもよい。

図３から図５は、図１および図２に示される本発明の他の実施形態によるＤＤＩのデータ経路におけるデータ伝送モードをネゴシエーションできる装置を示す図である。図２に示されるシステム１２０は、ＤＤＩ１２２のデータ経路１２８によって接続される装置１２４および装置１２６を含む。図に示される実施形態では、装置１２４と装置１２６のどちらかまたは両方は、１つ以上のデータ伝送モードに従って通信するように設定されうる。例えば、装置１２４および装置１２６は、それぞれ、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３ａｅ−２００２の４７節に従う１０ギガビットメディア非依存インタフェース拡張サブレイヤ（ＸＧＸＳ）装置として動作するためのＰＭＡ部およびＰＣＳ部の組合せを含む、１つ以上のＰＭＡ部およびＰＣＳ部の組合せを備えてもよい。それに応じて、ＤＤＩ１２２は、装置１２４および１２６をＸＧＸＳ装置として接続する１０ギガビット・アタッチメント・ユニット・インタフェース（ＸＡＵＩ）を備えてもよい。しかし、これらの装置のうちのいずれかは、また、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の３６節に従う１０００ＢＡＳＥ−Ｘデータ伝送モード（各ＰＭＡが伝送差分信号ペアおよび受信差分信号ペアに接続する）、Ｃｉｓｃｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．によって提案されたＳＧＭＩＩ信号フォーマットに従うシリアル・ギガビット媒体非依存インタフェース（ＳＧＭＩＩ）データ伝送モード、または他のデータ伝送モードを有効化する、ＰＭＡ部およびＰＣＳ部の組合せを有しうると理解されるべきである。

図２に関連して上記に説明されたように、ネゴシエーション期間中、ＸＧＸＳ装置のＸＡＵＩ上におけるデータ伝送には、Ｎｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージが示すように、装置１２４と装置１２６の間の「最高の共通の特徴」であるデータ伝送モードが選択されうる。その場合、装置１２４および装置１２６のＰＭＡ部およびＰＣＳ部は、この選択されたデータ伝送モードを使用可能でありうる。それに応じて、装置１２４および装置１２６は、ＸＡＵＩ上で通信するＸＧＸＳ装置として設定されうる。Ｎｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージは、また、装置１２４と装置１２６の間でＸＡＵＩ上のデータ経路番号方式を決定することを目的として、ネゴシエーション期間中に使用されうる。

図４は、ある実施形態によるＤＤＩ１３２のデータ経路１３８によって接続された装置１３４および装置１３６を含むシステム１３０を示す。図が示す実施形態では、装置１３４は、例えば、ＸＧＸＳ装置としてＸＡＵＩのデータ経路上で他のＸＧＸＳ装置と通信するためのＸＧＸＳ動作モードや、単一ポート装置と単一データ経路上で通信するための単一ポートデータ伝送モードのような、複数の動作モードのうちのいずれか１つで動作するように選択的に設定されうる。装置１３６は、単一データ経路上で単一ポート装置と通信するために、１つ以上の単一ポートデータ伝送モードで動作するように選択的に設定されうる。そのような単一ポート動作モードは、例えば、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の３６節に従う１０００ＢＡＳＥ−Ｘデータ伝送モード、または、Ｃｉｓｃｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．によって提案された前述のＳＧＭＩＩ信号フォーマットに従うＳＧＭＩＩデータ伝送モードを含んでもよい。

装置１３６は、単一ポート装置として動作できるのみであってもよいが、装置１３４および装置１３６は、共通単一ポートデータ伝送モードで通信するように設定されうる。装置１３４および装置１３６が１つより多い単一ポートデータ伝送モードで操作できる場合（例：各装置が１０００ＢＡＳＥ−ＸおよびＳＧＭＩＩデータ伝送モードで動作できる場合）、装置１３４および装置１３６は、事前優先順位方式に従って選択された「最高の共通の特徴」であるデータ伝送モードに従って設定されうる。その後、選択された単一ポートデータ伝送モードに関連する装置１３４および装置１３６のＰＭＡ部およびＰＣＳ部は、データ経路１３８において選択されたデータ伝送モードに従って通信するように装置を設定することを目的として有効化されうる。

図５は、ある実施形態によるＤＤＩ１４２のデータ経路１４８によって４つの装置１４６に接続された装置１４４を含むシステム１４０を示す図である。４つの装置１４６のそれぞれは、対応するデータ経路１４８によって装置１４４に接続された単一ポート装置を含んでもよい。一実施形態では、４つの装置１４６のそれぞれは、単一マルチポート装置に統合された独立したポートを含んでもよい。図に示される実施形態では、装置１４４は、例えば、ＸＧＸＳ装置としてＸＡＵＩを形成するデータ経路上で他のＸＧＸＳ装置と通信するためのＸＧＸＳデータ伝送モード、または、１つ以上の単一ポート装置と通信するための単一ポートデータ伝送モード（例：１０００ＢＡＳＥ−ＸまたはＳＧＭＩＩ）のような複数のデータ伝送モードで動作するように選択的に設定されうる。

ある実施形態によると、装置１４６のうちの１つは、予め決められた第１のデータ経路１４８によって装置１４４に接続され、選択された共通データ伝送モードに従って通信するように各装置１４６を設定できるネゴシエーション部（図示されない）を含んでもよい。例えば、ネゴシエーション部は、選択されたデータ伝送モードに関連する各装置１４６のＰＭＡ部およびＰＣＳ部を有効化しうる。

図６は、図１および図２に関連して説明されたように、本発明のある実施形態によるリンクパルスを使用してＤＤＩのデータ伝送モードのネゴシエーション後に動作モードのカプセル化自動ネゴシエーションができる装置を示す図である。装置３５２は、ＤＤＩ３１２の１つ以上のデータ経路（図示されない）によって接続される。各装置３５２は、リンクパルスネゴシエーション部３５４、データ送受信器３５６、およびカプセル化ネゴシエーション部３５８を含む。各装置３５２のリンクパルスネゴシエーション部３５４は、１つ以上の共通データ伝送モード（すなわち、データ送受信器３５６に共通のデータ伝送モード）の中からデータ伝送モードを選択して、図１に示されるように、選択されたデータ伝送モードで通信するようにデータ送受信器３５６を設定しうる。選択されたデータ伝送モードは、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の３７節に提供される１０００ＢＡＳＥ−Ｘのようなカプセル化ネゴシエーション処理を定義しうる。例えば、ネゴシエーション期間中、リンクパルスネゴシエーション部３５４は、選択されたデータ伝送モードで通信するようにデータ送受信器３５６を設定することを目的として、データ送受信器３５６内のＰＭＡ部およびＰＣＳ部（図示されない）を有効化しうる。ネゴシエーション期間後、カプセル化ネゴシエーション部３５２は、選択されたデータ伝送モードに従って通信しながら、（例：ＰＭＡ部の上部で定義されるプロトコルレイヤの）更なる機能を確認しうる。しかし、これは単にデータ送受信器の設定後にカプセル化ネゴシエーション方式がどのように実行されうるかの例であって、本発明の実施形態はこの点において限定されない。

図７は、図３から図５に示される装置１２４、１３４、および１４４の他の実施形態によるＤＤＩによって接続された装置間のデータ伝送モードをネゴシエーションする処理４００を説明する状態図である。リセットイベント４０２に続いて、装置は、状態４０４において、データ経路上の高速リンクパルス信号でＢａｓｅ Ｐａｇｅメッセージを伝送しうる。例えば、装置は、下記の表１に示されるような、最終ビット「ＮＰ」が次にＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージが続くかどうかを示す、Ｂａｓｅ Ｐａｇｅメッセージを伝送しうる。

Ｂａｓｅ Ｐａｇｅメッセージの伝送に続いて、装置は、最高スループットのデータ伝送モード（例：１０ｇｂｐｓシリアル接続またはＸＡＵＩ）の使用を希望することを示すために、Ｎｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージを伝送しうる。一実施形態では、未フォーマットのＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージは、表２に示されるように、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８．２．３．４．１と一致するデータ伝送機能をエンコードする。しかし、これは単に実施形態の例であって、データ伝送機能を表現するために他の異なる形でエンコードされたＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージが使用されてもよい。

ＤＤＩに接続された装置から状態４０６に示される反応が受信された場合、状態４１４において、１０Ｇｂｐｓデータ伝送モードで使用される経路番号および／または技術（例：シリアル１０Ｇｂｐｓの確認、または、ＸＡＵＩのための経路番号方式）を確立するために、更なるＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージが交換されうる。状態４０８に示される反応が受信された場合（すなわち、１つ以上のデータ経路上で１０００ＢＡＳＥ−Ｔに従って通信する能力を示す）、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８節に従う１０００ＢＡＳＥ−Ｔ自動ネゴシエーションを目的として更なるＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージが交換されうる。状態４１０に示される反応が受信された場合（すなわち、Ｂａｓｅ Ｐａｇｅメッセージへの反応を示すが、Ｎｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージへの反応が無い）、状態４１８において、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２０００の２８節に従う任意の１０／１００ＢＡＳＥ−ＴＸ自動ネゴシエーションが開始しうる。

ある実施形態によると、自動ネゴシエーションをサポートしないレガシー装置がＤＤＩに接続されると、状態４１２に示されるようにＢａｓｅ Ｐａｇｅメッセージに反応することができない。そのため、状態４２０において、単一データ経路（例：１０００ＢＡＳＥ−Ｘ）または複数データ経路（例：ＸＡＵＩ、または、１０００ＢＡＳＥ−ＸまたはＳＧＭＩＩの複数のリンク）上のレガシーデータ伝送モードに従う通信を有効化することを目的として、パラレル検出機能が使用されうる。例えば、Ｂａｓｅ Ｐａｇｅメッセージが受信されなかった場合、ネゴシエーション期間中に１つ以上のデータ経路上で８Ｂ／１０Ｂ符号グループが受信されうる。ネゴシエーション期間中に４つのデータ経路のそれぞれにおいて受信された８Ｂ／１０Ｂ符号グループの数をカウントすることによって（例：４つのデータ経路のそれぞれにおいて８Ｂ／１０Ｂ符号グループが３．１２５Ｇｂｐｓのビットレートで検出される）、レガシー装置は、自動ネゴシエーションをサポートしないレガシーＸＧＸＳ装置として確認されうる。同様に、ネゴシエーション期間中に４つのデータ経路のそれぞれにおいて受信されたより少数の８Ｂ／１０Ｂ符号グループの数をカウントすることによって、レガシー装置は、レガシー１０００ＢＡＳＥ−Ｘ装置またはレガシーＳＧＭＩＩ装置として確認されうる。ここでは、受信された８Ｂ／１０Ｂ符号グループは、複数のデータ経路に接続された複数のレガシー１０００ＢＡＳＥ−ＸまたはＳＧＭＩＩ装置が存在するかどうか（例：図４および図５に関連して説明された１つまたは４つの装置）を判定するために、各データ経路において独立してカウントされうる。

ある実施形態によると、図３から図５に示されるＤＤＩ１２２、１３２、および１４２は、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．３−２００２の２２節または４５節に従って、レジスタ内の管理データ入力／出力（ＭＤＩＯ）メッセージを伝送するために使用されうる。そのようなメッセージは、例えば、制御、状態、物理識別子、マスター・スレーブ制御レジスタ、マスター・スレーブ状態レジスタを含んでもよい。一実施形態では、ＸＡＵＩリンクのデータ経路をＤＤＩに接続された他のピンにリマップすることを目的として、ＭＤＩＯレジスタが装置１２４、１３４、または１４４に提供されうる。他の実施形態では、表２に示されるようなＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージにおいてアドバータイズされうる機能を変更するために、ＭＤＩＯレジスタが提供されうる。例えば、ＭＤＩＯレジスタは、削除するように設定しない限り表２に示されるＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージなどによってアドバータイズされる１つ以上の機能を削除するように設定されうる。

本発明の実施例として現在考えられる実施形態が説明されたが、当業者にとっては、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な他の変更が可能であり、均等物によって代替されうることが理解されるであろう。更に、本明細書において開示された発明の概念から逸脱することなく、特定の状況に適用するために、本発明の内容に対して多くの変更がされうる。このため、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内に収まる全ての実施形態を含むことが意図される。

Claims (25)

1. ネゴシエーション期間中にＤＤＩ上のデータ伝送モードをネゴシエーションする装置であって、
   装置間相互接続（ＤＤＩ）の１つ以上のデータ経路に接続され、データ伝送モードに従ってコード化するＰＣＳ部（物理符号化サブレイヤ部）を有するデータ送受信器と、
   前記ＰＣＳ部を有効化するネゴシエーション部と
   を備え、
   前記ネゴシエーション部は、
   次にＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージが続くかどうかを示すＢａｓｅ Ｐａｇｅメッセージを伝送し、前記ＤＤＩにおいてイーサネットフレームの伝送に使用できる１つ以上のデータ伝送モードを特定するＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージを前記ＤＤＩに伝送し、Ｂａｓｅ Ｐａｇｅメッセージが受信されなかった場合、前記ＤＤＩの各データ経路上で８Ｂ／１０Ｂ符号グループを検出し、レガシー装置が自動ネゴシエーションをサポートしないことを確認し、レガシー装置がレガシー１０００ＢＡＳＥ―Ｘ装置またはレガシーＳＧＭＩＩ装置として確認する論理と、
   前記検出された８Ｂ／１０Ｂ符号グループに基づくデータ伝送モードに従って前記ＤＤＩ上でデータを送受信するように前記データ送受信器を選択的に設定し、前記選択されたデータ伝送モードに関連するＰＣＳ部を有効化する設定論理と、
   を含む装置。
2. 前記ネゴシエーション部は、単一データ経路において８Ｂ／１０Ｂ符号グループを検出したことに応じて、１０００ＢＡＳＥ−Ｘデータ伝送モードに従って前記ＤＤＩ上でデータを送受信するように前記データ送受信器を選択的に設定する論理を更に備える請求項１に記載の装置。
3. 前記ネゴシエーション部は、４つのデータ経路において８Ｂ／１０Ｂ符号グループを検出したことに応じて、ＸＡＵＩデータ伝送モードに従って前記ＤＤＩ上でデータを送受信するように前記データ送受信器を選択的に設定する論理を更に備える請求項１に記載の装置。
4. 前記ネゴシエーション部は、単一データ経路において８Ｂ／１０Ｂ符号グループを検出したことに応じて、ＳＧＭＩＩデータ伝送モードに従って前記ＤＤＩ上でデータを送受信するように前記データ送受信器を選択的に設定する論理を更に備える請求項１に記載の装置。
5. 前記ネゴシエーション部は、複数のデータ経路のそれぞれにおいて８Ｂ／１０Ｂ符号グループを検出したことに応じて、１０００ＢＡＳＥ−Ｘデータ伝送モードに従って前記ＤＤＩの複数のデータ経路のそれぞれがデータを送受信するように、前記データ送受信器を選択的に設定する論理を更に備える請求項１に記載の装置。
6. 前記ネゴシエーション部は、複数のデータ経路のそれぞれにおいて８Ｂ／１０Ｂ符号グループを検出したことに応じて、ＳＧＭＩＩデータ伝送モードに従って前記ＤＤＩの複数のデータ経路のそれぞれにおいてデータを送受信するように前記データ送受信器を選択的に設定する論理を更に備える請求項１に記載の装置。
7. 前記データ送受信器は、１つ以上のデータ伝送モードで動作でき、前記ネゴシエーション部は、更に、前記１つ以上のデータ伝送モードを確認するために、前記ネゴシエーション期間中に前記ＤＤＩの少なくとも１つのデータ経路上にリンクパルス信号を伝送する論理を含む請求項１に記載の装置。
8. 前記データ送受信器は、前記データ経路のうちの少なくとも１つに対応する少なくとも１つの差分ペアに接続されるように構成される請求項１に記載の装置。
9. 前記ＤＤＩは、各差分ペアに対する銅配線のペアを含むプリント基板において形成される請求項８に記載の装置。
10. 前記Ｎｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージは、少なくとも、前記ＤＤＩの単一データ経路を使用する第１のデータ伝送モードが使用可能であることを示す第１のビットと、４つのデータ経路を使用する第２のデータ伝送モードが使用可能であることを示す第２のビットとを含む請求項１に記載の装置。
11. 前記Ｎｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージは、少なくとも１０００ＢＡＳＥ−Ｘデータ伝送モードが使用可能であることを示す第１のビットと、少なくともＸＡＵＩデータ伝送モードを示す第２のビットと、単一データ経路上の１０Ｇｂｐｓデータ伝送モードを示す第３のビットを含む請求項１に記載の装置。
12. 前記データ送受信器は、更に、複数のデータ伝送モードのそれぞれに対応するＰＭＡ部（物理媒体接続部）を含み、前記設定論理は、前記選択されたデータ伝送モードに関連する前記ＰＭＡ部を有効化する論理を含む請求項１に記載の装置。
13. 前記設定論理は、１０ギガビットアタッチメントユニットインタフェース（ＸＡＵＩ）、および、１０００ＢＡＳＥ−Ｘおよびシリアルギガビットメディア非依存インタフェース（ＳＧＭＩＩ）のうちの少なくとも１つのどちらかに従うデータ伝送モードで前記ＤＤＩ上においてデータを送受信するように前記データ送受信器を選択的に設定する論理を含む請求項１に記載の装置。
14. 前記設定論理は、前記リンクパルス信号に応じて前記ＤＤＩに接続された複数のポートに対してデータを送受信するように前記データ送受信器を選択的に設定する論理を含む請求項７に記載の装置。
15. ネゴシエーション期間中にＤＤＩ上のデータ伝送モードをネゴシエーションする方法であって、
    次にＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージが続くかどうかを示すＢａｓｅ Ｐａｇｅメッセージを決定し、ＤＤＩにおいてイーサネットフレームの伝送に使用できる１つ以上のデータ伝送モードを特定するＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージを前記ＤＤＩに伝送し、
    レガシー装置が自動ネゴシエーションをサポートしないことを確認し、Ｂａｓｅ Ｐａｇｅメッセージが受信されなかった場合、装置間相互接続の少なくとも１つのデータ経路上で８Ｂ／１０Ｂ符号グループを検出することで、レガシー装置がレガシー１０００ＢＡＳＥ―Ｘ装置またはレガシーＳＧＭＩＩ装置として確認し、
    前記検出された８Ｂ／１０Ｂ符号グループに基づくデータ伝送モードに従って前記ＤＤＩ上でデータを送受信するようにデータ送受信器を選択的に設定し、前記データ送受信器が有する、複数のデータ伝送モードのそれぞれに対応するＰＣＳ部（物理符号サブレイヤ部）のうち、前記選択されたデータ伝送モードに関連する前記ＰＣＳ部を有効化する、
    方法。
16. ネゴシエーション期間中にＤＤＩ上のデータ伝送モードをネゴシエーションするシステムであって、
    メディア非依存インタフェース（ＭＩＩ）を含むメディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）と、
    通信装置と
    を備え、
    前記通信装置は、
    前記ＭＩＩと前記ＤＤＩ間でデータ伝送するために前記ＭＩＩに接続され、前記ＤＤＩの１つ以上のデータ経路に接続されるように構成され、複数のデータ伝送モードのそれぞれに対応するＰＣＳ部（物理符号サブレイヤ部）を有するデータ送受信器と、
    選択されたデータ伝送モードに関連する前記ＰＣＳ部を有効化するネゴシエーション部と
    を有し、
    前記ネゴシエーション部は、
    次にＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージが続くかどうかを示すＢａｓｅ Ｐａｇｅメッセージを伝送し、前記ＤＤＩにおいてイーサネットフレームの伝送に使用できる１つ以上のデータ伝送モードを特定するＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージを前記ＤＤＩに伝送し、Ｂａｓｅ Ｐａｇｅメッセージが受信されなかった場合、前記ＤＤＩの各データ経路上で８Ｂ／１０Ｂ符号グループを検出し、レガシー装置が自動ネゴシエーションをサポートしないことを確認し、レガシー装置がレガシー１０００ＢＡＳＥ―Ｘ装置またはレガシーＳＧＭＩＩ装置として確認する論理と、
    前記検出された８Ｂ／１０Ｂ符号グループに基づくデータ伝送モードに従って前記ＤＤＩ上でデータを送受信するように前記データ送受信器を選択的に設定し、前記選択されたデータ伝送モードに関連する前記ＰＣＳ部を有効化する設定論理と、
    を含むシステム。
17. 前記システムは、前記ＭＡＣに接続されたスイッチファブリックを更に備える請求項１６に記載のシステム。
18. 前記システムは、前記ＭＡＣに接続されたパケット分類装置を更に備える請求項１６に記載のシステム。
19. ネゴシエーション期間中にＤＤＩ上のデータ伝送モードをネゴシエーションするシステムであって、
    伝送媒体とメディア非依存インタフェース（ＭＩＩ）間でデータ伝送する物理レイヤ通信装置と、
    通信装置と
    を備え、
    前記通信装置は、
    前記ＭＩＩと前記ＤＤＩ間でデータ伝送するために前記ＭＩＩに接続され、前記ＤＤＩの１つ以上のデータ経路に接続されるように構成され、複数のデータ伝送モードのそれぞれに対応するＰＣＳ部（物理符号サブレイヤ部）を有するデータ送受信器と、
    選択されたデータ伝送モードに関連する前記ＰＣＳ部を有効化するネゴシエーション部と
    を有し、
    前記ネゴシエーション部は、
    次にＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージが続くかどうかを示すＢａｓｅ Ｐａｇｅメッセージを伝送し、前記ＤＤＩにおいてイーサネットフレームの伝送に使用できる１つ以上のデータ伝送モードを特定するＮｅｘｔ Ｐａｇｅメッセージを前記ＤＤＩに伝送し、Ｂａｓｅ Ｐａｇｅメッセージが受信されなかった場合、前記ＤＤＩの各データ経路上で８Ｂ／１０Ｂ符号グループを検出し、レガシー装置が自動ネゴシエーションをサポートしないことを確認し、レガシー装置がレガシー１０００ＢＡＳＥ―Ｘ装置またはレガシーＳＧＭＩＩ装置として確認する論理と、
    前記検出された８Ｂ／１０Ｂ符号グループに基づくデータ伝送モードに従って前記ＤＤＩ上でデータを送受信するように前記データ送受信器を選択的に設定し、前記選択されたデータ伝送モードに関連する前記ＰＣＳ部を有効化する設定論理と、
    を含むシステム。
20. 前記物理レイヤ通信装置は、前記ＭＩＩと光ファイバケーブル間でデータ伝送するように構成された請求項１９に記載のシステム。
21. 前記物理レイヤ通信装置は、前記ＭＩＩとツイストペアケーブル間でデータ伝送するように構成された請求項１９に記載のシステム。
22. ネゴシエーション期間中に選択されたデータ伝送モードに従って通信しながら、動作モードにおいて、更なる機能を確認するカプセル化自動ネゴシエーション部を更に備える請求項１に記載の装置。
23. ネゴシエーション期間中に選択されたデータ伝送モードに従って通信しながら、動作モードにおいて、カプセル化自動ネゴシエーション部が更なる機能を確認する請求項１５に記載の方法。
24. ネゴシエーション期間中に選択されたデータ伝送モードに従って通信しながら、動作モードにおいて、更なる機能を確認するカプセル化自動ネゴシエーション部を更に備える請求項１６に記載のシステム。
25. ネゴシエーション期間中に選択されたデータ伝送モードに従って通信しながら、動作モードにおいて、更なる機能を確認するカプセル化自動ネゴシエーション部を更に備える請求項１９に記載のシステム。

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