JPH11187051A - 媒体アクセスコントローラからのパケットデータを伝送するための方法および装置 - Google Patents
媒体アクセスコントローラからのパケットデータを伝送するための方法および装置Info
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- Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate
Abstract
ータのセグメントを多数の物理リンク上で伝送するため
の装置および方法を提供する。 【解決手段】 ギガビット媒体アクセスコントローラ
(16)を有するギガビットネットワークノード(1
2)は、物理インタフェース(20)に結合された複数
の100MB/s媒体インタフェースリンク(21)を
使用して、低コストのデータリンク(22)を使用する
ギガビットネットワークの実装を可能にする。調停層
(18)はギガビットMAC(16)からのデータパケ
ットを複数のセグメントに分割し、セグメントは所定の
出力プロトコルに従って複数の媒体インタフェースリン
ク(21)に出力される。宛先ステーションの対応の媒
体インタフェースは、データトラフィックの効率的な負
荷分散がなされた複数の伝送経路(22)より受取った
セグメントからデータパケットを再収集する。
Description
送に関し、より特定的には、媒体アクセス制御(MA
C)層からのデータを少なくとも1ギガビット/秒のデ
ータレートで動作する全二重ネットワークの物理層上に
伝送するための方法およびシステムに関する。ここに開
示する実施例は、ネットワーク接続されたコンピュータ
およびネットワーク制御システムに適用が可能である。
または他の媒体を使用してネットワーク上のステーショ
ンをリンクする。ローカルエリアネットワークの各アー
キテクチャは、データパケットをネットワーク媒体上で
伝送するために物理層のトランシーバに送信する、媒体
アクセス制御(MAC)を使用する。
ロトコルISO/IEC8802−3(1993年版、
ANSI/IEEE規格802.3)は、すべてのステ
ーションが平等にネットワークチャネルにアクセスする
ことを可能にする、半二重媒体アクセス機構を規定す
る。この半二重機構は典型的に、10MB/秒または1
00MB/秒のいずれかで動作する。イーサネットネッ
トワークのためには、全二重環境もまた提案されてお
り、これがIEEE802.3x、フロー制御を有する
全二重−作業草案(Full-Duplex with Flow Control -
Working Draft )(0.3)と呼ばれる。全二重環境
は、たとえば100MB/秒の交換ハブを用いて、2つ
のネットワークのステーション間に双方向のポイントツ
ーポイント通信リンクを提供し、それにより、2つのス
テーションが、互いの間でイーサネットデータパケット
を、衝突なしに同時に送受信することが可能となる。
sk Force)は現在、共用(すなわち半二重)および全二
重のギガビットイーサネットの動作のための規格を規定
している。この規格は、媒体アクセス制御(MAC)
層、調停層、ギガビット−媒体独立型インタフェース
(GMII)、および、提案されたネットワークの物理
層(PHY)を実現する物理媒体依存型下位層について
説明するものである。提案されるネットワークは、半二
重モードでは1ギガビット/秒のデータレートで動作し
かつ全二重モードでは2ギガビット/秒のデータレート
で動作することが可能な、イーサネットリンクをユーザ
が実現できるようにするものである。
は、高速イーサネットMAC層のデバイスを高速イーサ
ネットデバイスに接続するのに使用される媒体独立型イ
ンタフェース(MII)について説明しており、これ
は、ユーザが、半二重では100MB/秒で、かつ全二
重では200MB/秒で動作するイーサネットリンクを
実現することができるようにする。
ガビット/秒より低いデータレートの範囲内で動作する
イーサネットリンクをユーザが実現するための手段は、
現時点においては存在しない。また、ギガビット伝送レ
ートの物理データリンクを実現する試みは、非常に高く
つく。なぜなら、現時点において最高水準の技術では、
ギガビットデータレートの伝送に銅製のリンクを使用す
ることができず、したがって、ギガビットデータレート
でのデータの伝送には、光ファイバのみが使用され得る
ためである。
データリンクを実現するための一構成が、1997年8
月15日に出願された、「媒体アクセスコントローラか
らの高速パケットデータを複数の物理リンクを介して伝
送するための装置(“ARRANGEMENT FOR TRANSMITTING H
IGH SPEED PACKET DATA FROM A MEDIA ACCESS CONTROLL
ER ACROSS NULTIPLE PHYSICAL LINKS ”)」と題され
た、共通に譲渡された同時係属中の出願連続番号第08
/912,235号(代理人書類番号1033−29
2)に開示されている。この開示された装置は、媒体ア
クセスコントローラと物理層との間の修正された調停層
を用いて、媒体アクセスコントローラからのパケットデ
ータの少なくとも一部分を複数の媒体インタフェースリ
ンク上へと伝送する。複数の媒体インタフェースリンク
を使用するため、異なるシリアルデータストリームを複
数の媒体インタフェースリンク上で同時に伝送すること
によって、コストを節約してより高速のデータ伝送レー
トを実現することが可能であり、したがってデータレー
トを有効に高めることが可能である。
データの負荷分散を可能にするのに必要な実装機能を特
に識別する、構成が必要である。
高速パケットデータの負荷分散を実現するのに必要なア
ーキテクチャを特定する構成もまた必要である。
によって達成される。ここで、高速媒体アクセスコント
ローラから受取られたパケットデータは、セグメントと
して複数層のリンク上を伝送され、各セグメントは、所
定の出力プロトコルに従って対応の物理層リンクに出力
される。
ークノードの媒体アクセスコントローラから出力された
パケットデータを宛先ネットワークノードに転送する方
法は、複数の第1の媒体インタフェースリンクを構築す
るステップを含み、それら複数の第1の媒体インタフェ
ースリンクの各々は宛先ネットワークノードと通信する
それぞれの媒体インタフェースリンクへとデータを第1
のデータレートで伝送するよう構成され、さらに、媒体
アクセスコントローラからのパケットデータを媒体イン
タフェースによって、第2の媒体インタフェースを介し
て、上記第1のデータレートよりも高速の第2のデータ
レートで受取るステップと、媒体インタフェースから受
取ったパケットデータのセグメントを、上記第1のデー
タレートにかつ所定の出力プロトコルに従ってそれらセ
グメントの各々を第1の媒体インタフェースリンクのう
ち対応する1つのリンクに伝送することによって、第1
の媒体インタフェースリンク上に伝送するステップとを
含む。媒体アクセスコントローラから受取ったパケット
データのセグメントを低速データレートで媒体インタフ
ェースリンク上に伝送することにより、複数の媒体イン
タフェースリンク間の負荷分散が可能となり、さらに、
パケットデータのセグメントを複数の低速の伝送経路に
沿って均等に分散することにより、高速媒体アクセスコ
ントローラからのパケットデータの伝送を経済的に行な
うことができるようになる。
スコントローラから受取られたパケットデータを第1の
伝送レートで伝送するための装置が提供される。この装
置は、媒体アクセスコントローラからの、パケットデー
タの開始を示すプリアンブルを検出するよう構成された
プリアンブル検出器と、受取ったパケットデータを記憶
するよう構成された伝送バッファと、伝送バッファ内に
記憶されたパケットデータのセグメントを複数の媒体イ
ンタフェースリンクに対して第1の伝送レートよりも低
速である第2の伝送レートでかつ所定の出力プロトコル
に従って出力するよう構成された媒体インタフェースコ
ントローラとを含む。媒体インタフェースコントローラ
は、所定の出力プロトコルに従って、高速データを複数
の低速の媒体インタフェースリンクに沿って伝送できる
ようにし、さらに、受信機が複数の伝送経路から受取っ
た伝送されてきたセグメントからオリジナルの高速デー
タパケットを再収集することができるようにする。プリ
アンブル発生器はまた、その受信機が確実に媒体インタ
フェースリンクの各々と同期できるようにして、個々の
リンク上において誤り検査を必要とすることなく、デー
タセグメントの各々が正確に受取られるようにする。
な特徴は、その一部を以下に詳細に説明するが、他の部
分については、当業者が以下の説明を検討することによ
り明らかになるかまたは、この発明を実施することによ
り理解されるであろう。この発明の目的および利点は、
添付の請求の範囲に特に指摘した手段および組合せによ
り、実現かつ達成することが可能である。
同じ参照符号は同じ構成要素を示している。
実施例は、複数の100MB/s PHY技術を使用し
て、ギガビットネットワークの媒体の実現を可能にす
る。100MB/s PHY技術は容易に入手可能であ
りかつ経済性に優れているため、100MB/sリンク
は、より高い帯域幅およびより良いサービスオプション
の品質を必要とする応用において、安価でありかつトラ
ンスペアレントな解決策を提供することができる。さら
に、スケーラブルリンクはユーザアプリケーション、シ
ステムおよびデバイスドライバに対してトランスペアレ
ントであるため、ユーザは、ここに開示した媒体インタ
フェースおよび対応の物理層を、技術的に可能となれば
すぐにでもギガビットに適合する実装に単に置換するこ
とによって、最大ギガビット速度へとシームレスに移行
することが可能である。
理層(PHY)技術を使用して、200MB/sからギ
ガビットレートまでの200MB/s間隔のスケーラブ
ルな速度を有する、イーサネットリンクの実装に向けら
れる。開示した実施例は、ギガビットMACからパケッ
トデータを受取り、そのパケットデータをセグメントに
分割して、パケットデータのセグメントを100MB/
sで動作する複数の物理層デバイスへと選択的に出力す
る。複数のリンクを使用することで、異なるセグメント
を並列に伝送することができ、それにより実効データレ
ートが高められる。たとえば、10個の100MB/s
物理リンクを使用して、1つの仮想GB/sリンクを生
成することができる。
00MB/sデータリンクを使用してギガビット伝送レ
ートを提供するために、複数の層のリンクを使用するこ
とについて説明したブロック図である。各ネットワーク
ノード12は、プロトコル層、デバイスドライバ(図示
せず)、および、IEEE802.3zワーキンググル
ープによって提案されるギガビットイーサネット規格に
適合するギガビットMAC(GMAC)コア16を有す
るギガビット媒体アクセス制御(GMAC)層14を含
む。各ネットワークノード12はまた、包括的媒体イン
タフェースとも呼ばれる特別な調停層18を含み、これ
は、ギガビットMAC16への媒体インタフェースリン
ク19とインタフェースをとり、かつ、複数の100M
B/s媒体インタフェースリンク220 、221 、22
2 …、22n を提供する少なくとも1つの100MB/
s物理層(PHY)デバイス20からおよびそれへの、
複数の100MB/s媒体インタフェースリンク21を
介したトラフィックの、分散、多重化、多重分離および
集積に必要とされるサービス機能を提供する。図1に示
すように、特別な調停層18およびGMAC層14は、
IEEE802.3zに適合するデータパケットをたと
えば媒体インタフェースリンク19を介して125MB
/sでバイト単位で送受信するための、ギガビット速度
媒体独立型インタフェース(GMII)24を含む。
トコルに従った、データフレームとも呼ばれるデータパ
ケットを生成する。GMAC16はその後、プリアンブ
ルと、(ソースおよび宛先アドレス、付加的なVLAN
タグ、パケットの種類/長さを含む)ヘッダと、ペイロ
ードデータと、巡回冗長検査(CRC)フィールドとを
含むそのデータパケットを、GMIIインタフェース2
4を介して調停層18(すなわち、媒体インタフェー
ス)へと出力する。調停層18は、GMIIインタフェ
ース24からデータパケットをギガビットデータレート
で受取るよう構成されかつ受取ったパケットデータのセ
グメントを媒体インタフェースリンク22 0 〜22n 上
に伝送するために各セグメントを媒体インタフェースリ
ンク22のうち対応する1つのリンクに伝送するよう構
成された、仮想ギガビット層26を含む。特定的には、
仮想ギガビット層はGMIIインタフェース24から受
取ったパケットデータを分割し、各セグメントを図1に
nMII28として集合的に示される複数の媒体独立型
インタフェース(MII)のうちの1つに出力する。当
該技術分野において理解されるように、MII28の各
々は対応する媒体インタフェースリンク21を介した物
理層デバイス20への100MB/s全二重接続を提供
して、対応する物理層リンク22にわたる伝送および受
信を可能にする。物理層デバイス20は、必要に応じ
て、100BASE−TX、100BASE−T4、ま
たは100BASE−FXのいずれの種類であってもよ
い。
ット層(VGL)26は、GMAC16からGMII2
4を介してギガビットレートで受取られたデータパケッ
トを、100MB/s媒体インタフェースリンク22を
介して転送することができるようにする。これは具体的
には、受取ったデータパケットを各々が所定の長さを有
するセグメントに分割し、かつ、各データセグメントを
対応の媒体インタフェースリンク21に結合された選択
されたMII28上に出力することにより、100MB
/s媒体インタフェースリンク22のうち対応する1つ
のリンク上で伝送できるようにする。後に詳細に述べる
ように、VGL26は、宛先媒体インタフェースとも呼
ばれる宛先調停層18bが確実に媒体インタフェースリ
ンク22の各々と同期することができ、かつ、受取った
セグメントを適切なシーケンスで再収集して有効なギガ
ビットデータフレームをGMAC16bに出力できるよ
うにする適切な信号を提供する。
に示す仮想ギガビット層26aのうちの1つを、詳細に
示すブロック図である。図2に示すように、VGL26
aは、GMAC16aからGMII24を介して受取ら
れる、ギガビットデータレートのパケットデータの開始
を示すプリアンブルを検出し、かつ、媒体インタフェー
スリンク21aから受取ったデータパケットに対するプ
リアンブルをGMAC16aに伝送するためにギガビッ
トデータレートで生成するよう構成された、プリアンブ
ル検出および生成回路30を含む。VGL26aはま
た、GMII制御回路32、MII伝送バッファ34、
MII制御36、複数の100MB/sプリアンブル検
出および生成回路38、複数の巡回冗長検査(CRC)
チェッカ/生成回路40、ならびに、GMII24と複
数の100MB/sのMIIリンク28との間に管理デ
ータクロック(MDC)および管理データ(MDIO)
を供給するよう構成された管理集中ロジック42を含
む。VGL26はまた、MII28から受取られてGM
II24に出力されるべきデータのためのMII受信バ
ッファ44を含む。
て出力された伝送パケットデータは、ギガビット媒体イ
ンタフェースリンク19aを通じて、GMII24を介
してVGL26aによって受信される。プリアンブル検
出/生成回路30は、GMIIインタフェース24上で
ギガビットパケット上のプリアンブルを検出し、VGL
26aがGMAC16aと同期しかつそのプリアンブル
に続くパケットデータの受信を開始することができるよ
うにする。プリアンブルの検出に応答して、GMII制
御32はそのプリアンブルを取り除いて(プリアンブル
とヘッダとペイロードデータとCRCフィールドとを含
む)パケットデータをMII伝送バッファ34へと送り
出す。伝送バッファ34および受信バッファ44は、好
ましくは、GMII制御32およびMII制御36内の
アドレス制御ロジックに応答するSRAMデバイスとし
て実装される。特定的には、GMII制御32は、ギガ
ビットパケットデータを先入れ先出し(FIFO)記憶
シーケンスに従って伝送バッファ34内へと書込む、ア
ドレス制御ロジックを含む。
記憶されたデータへのランダムアクセスを可能にする、
個別のアドレス指定制御ロジックを有する。特定的に
は、MII制御36は、パケットデータの第1のニブル
(すなわち4ビット)を記憶する開始アドレスに基づい
て、パケットデータの第1の部分を出力する。後に詳細
に示すように、MII制御36は伝送バッファ34に選
択的にアクセスして、伝送バッファ34内に記憶された
パケットデータのセグメントを得る。ここに開示した実
施例に従えば、1セグメントは連続するデータの少なく
とも4ビット(すなわち、1ニブル)であるが、これよ
り大きいセグメントのサイズを使用することも可能であ
る。MII制御36は、識別されたセグメントを得て、
そのセグメントをMIIのうち選択された1つのMII
28i へと出力する。これについては以下に詳細に記載
する。このように、MIIコントローラ36は、伝送バ
ッファ34内に記憶された受取ったパケットデータのセ
グメントが100MB/s媒体インタフェース21a上
に伝送されるように、セグメントの伝送を制御する。具
体的には、各セグメントを対応のMII28i に対して
伝送して、対応する媒体インタフェースリンク21ai
および対応する物理層リンク22i へと伝送されるよう
にする。
の各々上でのプリアンブルの開始および生成を制御し、
それにより、宛先VGL26bが媒体インタフェースリ
ンク22および対応の100MB/s媒体インタフェー
スリンク21bと同期し、かつ、受取ったセグメントを
データパケットへと再収集することができるようにす
る。特定的には、MII制御36は、プリアンブル検出
/生成回路38i の各々が、対応のMII28i 上への
第1のセグメントの出力に先行するプリアンブルおよび
開始フレームデリミタを生成するようにする。
リンク28のうち選択された1つのリンクおよび対応す
る物理層リンク22に沿って伝送される複数のデータセ
グメントのために、100MB/s CRCフィールド
を生成することがある。たとえば、図3および図4のM
II280 には、リンクステータスおよび/またはリン
クの完全性を判定する目的で、ニブルN0、N4、およ
びN8の連続するストリームに基づいて生成されたCR
Cフィールドがアペンドされてもよい。受信(宛先)V
GL26bにおける相補的CRCチェッカ40はその
後、生成されたCRCフィールドを復号化して、対応の
媒体インタフェースリンク21bi および物理層リンク
22i が信頼できる接続を提供するかどうかを判定する
ことが可能である。
ァ44内に受取られたセグメントの適切な連続シーケン
スでの復元を、アドレス指定制御ロジックを使用して受
取ったセグメントを他の受取ったセグメントに対して適
切なメモリ位置内に書込むことにより制御して、GMA
C16によって伝送されたオリジナルのデータパケット
をギガビットパケットとして再収集することができるよ
うにする。ギガビットパケットが再収集されかつ(たと
えばしきい値tR を基準として)受信バッファ44内に
少なくとも予め定められた最小数のバイトが記憶される
と、GMIIコントローラ32によって、プリアンブル
検出/生成回路30がプリアンブルをGMIIインタフ
ェース24上に、対応のGMAC16aへと出力し、そ
れに続いて、受信バッファ34からの再収集されたデー
タバッファがGMII24を介してGMAC16へと伝
送される。
ントをそれぞれの媒体インタフェースリンク22上で伝
送するために、それぞれのMII28を介して媒体イン
タフェースリンク21に伝送するようMII制御36に
よって使用される、代替的な出力プロトコルを示すタイ
ミング図である。図3は、媒体インタフェースコントロ
ーラ36が予め定められたリンク順に従って、第1の連
続したセグメントのグループをそれぞれのMIIに(お
よびその後にはそれぞれの媒体インタフェースリンク
に)同時に伝送する、出力プロトコルを示す。具体的に
は、MII制御36は、伝送バッファ34内に最小数の
バイトが検出されると、制御信号を生成して、プリアン
ブル検出/生成回路38がそれぞれのMII上に、事象
50における25MHzクロック信号と同時にかつそれ
と同期してプリアンブル信号を生成するようにする。当
該技術分野において理解されるように、各プリアンブル
生成回路38は、7バイトのプリアンブルを生成し、こ
れに、対応のMII28i 上の1バイトの開始フレーム
デリミタが続き、さらにデータがこれに続く。
の最初の8バイトの伝送に続いて、MII制御36は、
事象52におけるクロックサイクル「1」中に、それぞ
れのMII28(かつしたがってそれぞれの媒体インタ
フェースリンク22)に対して、同時に、第1の連続す
るセグメントのグループを出力する。たとえば、MII
制御はMII280 、281 、282 、および283 の
それぞれ上に、連続するセグメントN0、N1、N2、
およびN3を同時に出力する。図3の構成に従えば、V
GL26aのMII制御36およびVGL26bの対応
するMII制御36は、所定の出力プロトコルに従っ
て、パケットデータの第1のセグメントが識別された第
1のMII280 上に出力され、その後の連続するパケ
ット(たとえば、N1、N2、およびN3)が、所定の
リンク順MII280 、MII28 1 、MII282 、
MII283 等に従って、後続のMII(たとえば、2
81、282 、および283 )上に同時に供給されるよ
うに、動作する。したがって、図3の出力プロトコル
は、宛先VGL26がプリアンブルの検出時に、媒体イ
ンタフェースリンク22および対応のMII28の各々
に同期することができるようにする。さらに、図3のプ
ロトコルは、所定の条件を確立する。すなわち、受信M
IIコントローラ36は、適切なセグメントのシーケン
ス(N0、N1、N2、N3、等)が、物理層のリンク
220 、221 、222 および223 をそれぞれ介して
MIIインタフェース280 、281 、282 、283
によって伝送されるようにする。
送に続いて、伝送側のMII制御36は、次に、事象5
4における次のクロックサイクル「2」における、第2
の連続するセグメントのグループ(たとえば、N4、N
5、N6、およびN7)の同時伝送を制御する。このよ
うに、受信ステーションのMII制御36は、データパ
ケットをギガビットMAC層に伝送するために再収集で
きるように、各セグメントを受取りかつ適切なセグメン
トの連続シーケンスで記憶することが可能である。
アンブルで開始するデータストリームを出力する。この
データストリームはプリアンブルに続いて、複数のデー
タセグメント(たとえば、N0、N4等)と、さらに、
対応のプリアンブルに続いてMIIリンク280 上に出
力されるセグメントに基づいて対応のCRCチェッカ生
成回路400 によって生成される、CRCフィールドと
を含む。したがって、CRCフィールド56は、ギガビ
ットMAC層におけるGMAC16によって使用される
CRCフィールドとは別個に、VGL26がリンク22
および28のうちの選択された1つのリンクの性能を監
視することができるようにする。
イミング図であって、ここで、MII制御36は、第1
の連続するセグメントのグループ内の各セグメントを順
に、先行するセグメントに続いて、予め定められた間隔
で、各対応の物理層のリンク上に出力する。たとえば、
MII制御36は、25MHz MIIクロックの立上
がりエッジに対応して、事象60において第1のセグメ
ント(N0)を出力する。図示しないが、図4に示すM
IIインタフェースの各々は、対応する第1のデータセ
グメントの直前に生成されたプリアンブルおよび開始フ
レームデリミタを有するものと仮定する。次のセグメン
ト(N1)は、MII制御36によって、1クロックサ
イクル後に事象62において、MII281 上へと出力
される。このとき、MII制御36は同時に、第2の連
続するグループからの第1のセグメント(N4)をMI
I280 上に出力する。
セット出力プロトコルを提供して、第1の連続するグル
ープの各セグメント(N0、N1、N2、およびN3)
を、好ましくは1クロックサイクルである予め定められ
た遅延に続いて、対応するMIIi へと連続して出力で
きるようにする。したがって、セグメントN0、N1、
N2、およびN3は、MIIコントローラによって、ク
ロックサイクル0、1、2、および3で、それぞれ、M
II280 、281 、282 、および283 上に出力さ
れる。図4のこの構成によって、各リンク上の遅延オフ
セットに基づいて、どのMII28(かつしたがってど
の物理層のリンク22)が第1のセグメントを伝送する
かを、宛先ステーションが独立して決定することができ
るという利点が提供される。ただし、受取ったセグメン
トを適切なシーケンスにマッピングするには、付加的な
バッファリング容量が必要である。したがって、図4の
構成によれば、媒体インタフェース18aおよび18b
がリンク障害に自動的に適合することができるようにな
る。
ト媒体インタフェースリンクから複数の100MB/s
媒体インタフェースリンク上へとパケットデータのセグ
メントを伝送するので、複数の低速のデータ経路に沿っ
てパケットデータのセグメントを均等に分散することに
よって、高速の媒体アクセスコントローラからのパケッ
トデータの伝送を経済的に行なうことができるようにな
る。さらに、セグメントを使用することで、複数の伝送
経路間でトラフィック負荷が均等に分散されるようにな
る。加えて、ソース媒体インタフェースと宛先媒体イン
タフェースとの間で所定の出力プロトコルを使用するた
め、宛先ステーションにおけるセグメントを再収集して
オリジナルのデータパケットを復元することができるよ
うになる。
するPHYインタフェースを使用するものとして説明し
たが、IEEE802.3zは、GMACがGMIIに
適合するPHYまたは8B/10Bに適合するPHYの
いずれかに接続することが可能であると指定している。
ここで、8B/10Bの符号化は、MACにおいてなさ
れる。開示したVGL26は、GMAC16からの符号
化された伝送データを伝送バッファ34内に記憶するの
に先立って8B/10Bで復号化し、受信データを受信
バッファ44からGMAC16へと出力するのに先立っ
て8B/10Bで符号化し、さらに、GMIIインタフ
ェース24を適切な8B/10Bインタフェースに置き
換えることによって、8B/10Bプロトコルのために
修正することが可能である。したがって、この発明は、
代替的な8B/10Bプロトコルの使用も包含するもの
である。以上にこの発明を、現時点において最も実用的
でありかつ好ましいと考えられる実施例に関して説明し
たが、この発明が開示の実施例に限定されるものと考え
られるべきではなく、前掲の請求の範囲および精神内に
含まれる種々の修正案および等価の構成を網羅するもの
と意図されると考えられるべきである。
を高速データネットワーク上で伝送させるための構成を
示すブロック図である。
ントローラからのデータを多数の媒体インタフェースリ
ンクへと転送するための仮想ギガビット層を詳細に示す
ブロック図である。
ットデータのセグメントを伝送するための代替的な出力
プロトコルを示すタイミング図である。
ットデータのセグメントを伝送するための代替的な出力
プロトコルを示すタイミング図である。
II) 26 仮想ギガビット層 28 媒体独立型インタフェース(MII)
Claims (28)
- 【請求項1】 発信ネットワークノード(12a)の媒
体アクセスコントローラから出力されたパケットデータ
を宛先ネットワークノード(12b)に転送するための
方法であって、 前記宛先ネットワークノードと通信するそれぞれの物理
層リンク(22)にデータを第1のデータレートで伝送
するよう各々が構成された複数の第1の媒体インタフェ
ースリンク(21)を構築するステップと、 前記パケットデータを前記媒体アクセスコントローラか
ら第2の媒体インタフェースリンク(19)を介して媒
体インタフェース(26)によって、前記第1のデータ
レートよりも高速の第2のデータレートで受取るステッ
プと、 前記媒体インタフェース(26)から受取ったパケット
データのセグメントを前記第1の媒体インタフェースリ
ンク上で伝送するために、前記セグメントの各々を前記
第1の媒体インタフェースリンクのうち対応する1つの
リンクへと前記第1のデータレートでかつ所定の出力プ
ロトコルに従って伝送するステップとを含む、方法。 - 【請求項2】 前記伝送するステップは、 前記媒体アクセスコントローラ(16)から受取ったパ
ケットデータに先行するプリアンブルを検出するステッ
プと、 前記プリアンブルに続く前記受取ったパケットデータを
伝送バッファ(34)内に記憶するステップと、 前記所定の出力プロトコルに基づいて、前記伝送バッフ
ァから前記セグメントの各々を前記媒体インタフェース
リンクの選択された1つのリンクに出力するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記出力するステップは、前記伝送バッ
ファから前記各セグメントのために所定の数のビットを
読取るステップを含む、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記伝送するステップは、前記対応のセ
グメントの伝送の前に前記媒体インタフェースリンクの
各々に対してプリアンブルを出力するステップ(50)
を含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 前記伝送するステップは、前記媒体イン
タフェースリンクの少なくとも1つのリンク上に伝送さ
れたセグメントのために誤り訂正フィールド(56)を
生成しかつそれを出力するステップをさらに含む、請求
項4に記載の方法。 - 【請求項6】 前記伝送するステップは、前記各セグメ
ントを前記対応する1つの媒体インタフェースリンクへ
と、前記受取ったパケットデータ内の対応の位置に基づ
いて出力するステップを含む、請求項4に記載の方法。 - 【請求項7】 前記出力するステップは、 最初に、前記セグメントのうち第1のセグメントを前記
媒体インタフェースリンクのうち1つのリンクに出力す
るステップと、 次に、前記セグメントのうち前記第1のセグメントと連
続しかつそれに続く第2のセグメントを、第1のセグメ
ントの出力から予め定められた間隔の後に前記媒体イン
タフェースリンクのうち第2のリンクに出力するステッ
プとを含む、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 前記所定の出力プロトコルは、前記セグ
メントが連続したシーケンスで、前記予め定められた間
隔だけずらされて、前記それぞれの媒体インタフェース
リンク上で伝送されるよう指定する、請求項7に記載の
方法。 - 【請求項9】 前記予め定められた間隔は、物理層リン
クのクロックサイクル(CLK)に対応する、請求項7
に記載の方法。 - 【請求項10】 前記出力するステップは、 最初に、第1の連続するセグメントのグループを前記そ
れぞれの媒体インタフェースリンクへと前記所定のプロ
トコルに従って同時に出力するステップと、 次に、第1の連続するグループに続く第2の連続するセ
グメントのグループを前記所定のプロトコルに従って前
記それぞれの媒体インタフェースリンクに同時に出力す
るステップとを含む、請求項6に記載の方法。 - 【請求項11】 前記宛先ネットワークノード(12
b)の宛先媒体インタフェースにおいて、 前記それぞれの物理層リンク上を伝送されてきた前記プ
リアンブルの検出に基づいて、前記物理層リンクに同期
するステップと、 前記それぞれの物理インタフェースリンクから前記セグ
メントを前記第1のデータレートで受取るステップと、 前記所定の出力プロトコルに基づいて、前記受取ったセ
グメントから前記受取ったパケットデータを復元するス
テップとをさらに含む、請求項4に記載の方法。 - 【請求項12】 前記復元するステップは、 前記受取ったセグメントの各々を受信バッファ(44)
内に、受信シーケンスにおける対応の位置に基づいて記
憶するステップと、 前記受信バッファに記憶されたデータを連続するシーケ
ンスとして、前記宛先ネットワークノード内の宛先媒体
アクセスコントローラ(16b)へと前記第2のデータ
レートで出力するステップとを含む、請求項11に記載
の方法。 - 【請求項13】 前記復元するステップはさらに、前記
受信バッファ内に記憶された前記データの前記宛先ノー
ドにおける媒体アクセスコントローラへの前記出力の前
に先行するプリアンブルを生成し出力するステップを含
む、請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】 前記伝送するステップは、前記伝送さ
れたセグメントのうち1つのセグメントのための誤り訂
正フィールド(CRC)を生成し前記媒体インタフェー
スリンクのうち対応する1つのリンクへと出力するステ
ップをさらに含み、 前記方法は、前記宛先媒体インタフェースにおいて前記
誤り訂正フィールドを検出するステップと、前記誤り訂
正フィールドの検出に基づいて、前記対応の物理層リン
クについて前記宛先媒体インタフェースにおけるリンク
のステータスを判定するステップとをさらに含む、請求
項11に記載の方法。 - 【請求項15】 前記伝送するステップは、 最初に、第1の連続するセグメントのグループを前記そ
れぞれの媒体インタフェースリンクへと前記所定のプロ
トコルに従って出力するステップと、 次に、第1の連続するグループに続く第2の連続するセ
グメントのグループを前記それぞれの媒体インタフェー
スリンクへと、前記所定のプロトコルに従って、かつ連
続するデータストリームとして、出力するステップとを
含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項16】 前記第1および第2の出力するステッ
プは各々、対応の連続するセグメントのグループを同時
に出力するステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項17】 前記第1および第2の出力するステッ
プは各々、対応の連続するセグメントのグループを、前
記物理層リンクの各々に対する対応の遅延オフセットに
基づいて出力するステップを含む、請求項15に記載の
方法。 - 【請求項18】 媒体アクセスコントローラ(16)か
ら受取ったパケットデータを第1の伝送レートで伝送す
るための装置であって、 前記媒体アクセスコントローラ(16)からの、前記パ
ケットデータの開始を示すプリアンブルを検出するよう
構成されたプリアンブル検出器(30)と、 受取ったパケットデータを記憶するよう構成された伝送
バッファ(34)と、 前記伝送バッファ内に記憶された前記パケットデータの
セグメントをそれぞれの媒体インタフェースリンク(2
1)へと、前記第1の伝送レートよりも低速の第2の伝
送レートでかつ所定の出力プロトコルに従って出力する
よう構成された媒体インタフェースコントローラ(3
6)とを含む、装置。 - 【請求項19】 前記媒体インタフェースコントローラ
からの制御信号に応答して、少なくとも第1のセグメン
トのグループの前記媒体インタフェースリンクへの伝送
に先立って、プリアンブルを前記それぞれの媒体インタ
フェースリンクへと前記第2の伝送レートで出力するよ
う構成された複数のプリアンブル発生器(38)をさら
に含む、請求項18に記載の装置。 - 【請求項20】 前記媒体インタフェースコントローラ
は、前記第1のセグメントのグループが前記所定のプロ
トコルに従って前記媒体インタフェースリンクへと第1
の連続するセグメントのグループとして出力されるよう
に、かつ、第2の連続するセグメントのグループが前記
第1の連続するグループに続いてかつ前記所定のプロト
コルに従って前記媒体インタフェースリンクへと出力さ
れるようにする、請求項19に記載の装置。 - 【請求項21】 前記媒体インタフェースコントローラ
は、前記第1の連続するグループの各々連続するセグメ
ントが前記対応する媒体インタフェースリンクへと、先
行するセグメントに続いて予め定められた遅延間隔で伝
送されるようにする、請求項20に記載の装置。 - 【請求項22】 前記媒体インタフェースコントローラ
は、予め定められたリンク順に従って、前記第1の連続
するセグメントのグループを前記それぞれの媒体インタ
フェースリンクへと同時に伝送する、請求項20に記載
の装置。 - 【請求項23】 前記セグメントのうち少なくとも選択
された1つのセグメントのための誤り検出コードを、対
応の媒体インタフェースリンク上に出力するための誤り
発生器(40)をさらに含む、請求項18に記載の装
置。 - 【請求項24】 前記誤り発生器(40)は、前記対応
するプリアンブルに続いて前記媒体インタフェースリン
クのうち選択された1つのリンクに出力される複数の前
記セグメントのための前記誤り検出コードを生成する、
請求項23に記載の装置。 - 【請求項25】 前記プリアンブル発生器は各々、前記
対応の媒体インタフェースリンクから受取ったプリアン
ブルを検出するためのプリアンブル検出回路を含み、 前記装置はさらに、前記媒体インタフェースリンクから
受取ったセグメントを前記媒体インタフェースコントロ
ーラによって指定される順で記憶するための受信バッフ
ァ(44)と、記憶されたセグメントを前記受信バッフ
ァから再収集されたデータパケットとして前記媒体アク
セスコントローラへと供給するための媒体アクセス制御
インタフェースコントローラ(32)とをさらに含む、
請求項18に記載の装置。 - 【請求項26】 前記媒体インタフェースコントローラ
は、前記媒体インタフェースリンク間の検出された遅延
オフセットに基づいて前記順を決定する、請求項25に
記載の装置。 - 【請求項27】 前記媒体インタフェースコントローラ
は、前記媒体インタフェースリンクの所定の順に基づい
て前記順を決定する、請求項25に記載の装置。 - 【請求項28】 前記プリアンブル検出器は、前記再収
集されたデータパケットに先行する第2のプリアンブル
を前記媒体アクセスコントローラへと出力するためのプ
リアンブル生成回路を含む、請求項25に記載の装置。
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