KR100512684B1 - 이더넷 적응 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표준 이더넷 데이터 펌프(standard Ethernet data pump)와 이더넷 매체 접근 제어기(MAC:Medium Access Controller) 사이에서 통신 매체(4)를 통해 데이터를 전송하기 위한 이더넷 적응 장치에 관한 것으로서, (a) 상기 표준 이더넷 데이터 펌프를 PHY 모드(physical mode)에서 에뮬레이트(emulate)하고 상기 이더넷 매체 접근 제어기를 MAC 모드에서 에뮬레이트하는 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(9)와; (b) 상기 통신 매체(4)에 연결된 데이터 펌프(10)와; (c) 상기 표준 이더넷 데이터 펌프와 이더넷 매체 접근 제어기 사이에서 전송되는 적어도 하나 이상의 이더넷 데이터 패키지를 저장하기 위한 데이터 버퍼(11)를 포함하는 이더넷 적응 장치에 관한 것이다.

Description

이더넷 적응 장치{Ethernet Adapting Apparatus}

본 발명은 표준 이더넷 데이터 펌프(standard Ethernet data pump)와 이더넷 매체 접근 제어기(MAC:Medium Access Controller) 사이에서 통신 매체, 특히 전화선을 통해 데이터를 전송하기 위한 이더넷 적응 장치에 관한 것이다.

이더넷은 공유 매체 네트워크 구조로서 시작되었다. PC의 라인 카드는 첨부한 도 1에 도시한 바와 같이 이더넷 데이터 전송 케이블로 연결된다. 도 1에 도시한 바와 같은 구조에서는 하프-듀플렉스(half-duplex) 데이터 전송만이 가능하다. 또한, 서로 다른 라인 카드 사이에서의 어떠한 자동 교섭 절차(auto-negotiation procedure)도 수행될 수 없었다.

첨부한 도 2는 HUB 장치를 갖는 또 다른 이더넷 구조를 보여주고 있다. HUB는 다중 노드의 공통 종단점으로서의 역할을 하며 전용 신호 경로를 따라 신호들을 중계할 수 있는 구성요소이다. 또한, 상기 HUB는 이더넷과 같은 공통 구조를 가지는 노드들을 연결한다. 도 2에 도시한 바와 같은 구조에서는 하나의 라인 카드로부터 수신되는 모든 데이터들이 물리 계층(PHY)과 MAC 계층(MAC)을 포함하는 나머지의 모든 라인 카드로 송신된다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같은 구조에서는 하프-듀플렉스 데이터 전송만이 가능하다. 아울러, 자동 교섭 절차가 수행될 수 있다.

첨부한 도 3은 본 기술분야에서 잘 알려진 바의 스위치를 갖는 이더넷 구조를 보여주고 있다. 이더넷 스위치는 여러 이더넷 네트워크 또는 PC들 사이에서 네트워크 통신을 지휘 및 안내할 수 있는 장치이다. 상기 스위치는 하위 네트워크를 연결하는 다중 포트들을 가지며, 일반적으로 스위치를 통해 데이터 통신을 처리하는 다중 프로세서를 가진다. 통상, 두 가지 형태의 이더넷 스위치가 이용된다. 먼저, 축적 전송 스위치(store-and-forward switch)는 각 데이터 패킷을 전용 네트워크로 안내하기 전에 그 오류를 수행하도록 되어 있다. 반면에, 교차점 스위치(cross-point switch)는 오류 체크 없이 패킷을 안내하도록 되어 있다. 이러한 교차점 스위치는 시간이 걸리는 오류 체크를 수행하지 않기 때문에 일반적으로 축적 전송 스위치보다는 훨씬 빠르다. 도 3에 도시한 바와 같은 구조에서는 자동 교섭 절차는 물론 풀 듀플렉스(full duplex) 데이터 전송이 가능하다.

첨부한 도 4는 두 개의 랜(LAN:Local Area Network)을 연결하는 브리지(bridge)를 보여주고 있다. 상기 브리지는 데이터 패킷을 하나의 랜으로부터 다른 랜으로 통과시킬 수 있는 하드웨어 장치이다. 상기 브리지는 네트워크들을 단일 네트워크처럼 보이게 하여 보다 높은 수준의 프로토콜 또는 프로그램의 구현이 가능하게 한다. 랜의 구조에 따라서 풀 듀플렉스 데이터 전송과 자동 교섭이 모두 가능하다.

많은 응용 구조에서 임의의 이더넷 네트워크를 다른 원격 이더넷 네트워크에 연결할 필요가 있다.

첨부한 도 5는 빌딩 A의 제1이더넷 랜(LAN A)을 또 다른 빌딩 B 내의 원격 제2이더넷 네트워크(LAN B)에 연결하는 예를 보여주고 있다. 이더넷 네트워크의 두 PC 또는 스위치 사이의 최대 거리가 약 100m이므로, 상기 두 랜은 두 개의 브리지 A, B 그리고 전화선 등의 통신 채널을 통해 연결될 필요가 있다. 두 이더넷 장치를 연결하는 이더넷 케이블의 저항 및 그에 따른 감쇠가 보다 먼 거리에서는 수용수준을 넘는 과도한 것이 되기 때문에 이더넷 네트워크 내의 두 컴퓨터 사이의 최대 거리는 약 100m이다.

상기한 표준 이더넷 네트워크 LAN A, LAN B는 다음의 특성들을 가진다. 상기 이더넷 네트워크들은 OSI 참조 모델 내의 두 최하 계층, 즉 물리 및 데이터 연결 계층에서 작동된다. 또한, 상기 이더넷 네트워크들은 버스 토폴로지(bus topology)를 이용하고 있다. 이 이더넷 네트워크에서는 케이블의 주 구성요소인 회선 선분(trunk segment)에 노드들이 설치된다. 한편, IEEE 802.3 표준을 기반으로 하는 10BaseT의 다양한 구조들이 스타 토폴로지(star topology)를 이용할 수도 있다. 특히, 100BaseT의 네트워크들은 IEEE 802.3 U 규격에 맞는 스타 토폴로지를 이용하여야 한다. 이와 같은 이더넷 네트워크는 통상 10Mbps까지의 속도로 작동된다. 또한, 몇몇의 이더넷 네트워크 변형들은 보다 낮은 속도로 작동되기도 하며, 최근의 이더넷 네트워크 변형들은 각기 1Mbps 및 1Gbps로 작동되고 있기도 하다. 또한, 이더넷 네트워크는 CSMA/CD, 즉 충돌 검출(collision detection)을 기반으로 한 동시 접근 방법을 이용하고 있다. 이러한 접근 방법은 IEEE 802.3 표준의 일부로서 정의된다. 이더넷 네트워크는 전송 데이터를 각 노드가 동시에 수신받을 수 있도록 송신한다. 또한, 이더넷 네트워크는 맨체스터 인코딩(Manchester encoding)을 이용하는데, 이는 각 비트(bit) 간격의 중간에 전압 변화를 포함시키는 자체 클럭킹 인코딩 방법(self-clocking encoding method)이다. 보통, 50Ω동축 케이불이 이더넷 네트워크에 이용되나, 변형 네트워크들에서는 75Ω동축 케이블, 연선 케이블(twisted pair cables) 및 광섬유 케이블이 이용될 수도 있다. 여기서, 프레임 사이즈는 64에서 15/8 데이터 바이트(bytes) 사이로 다양하다. 또한, 이더넷 네트워크의 변형들에는 10Base5(thick Ethernet), 10Base2(thin Ethernet), 10BaseT(twisted pair Ethernet), 10BaseF(fiber optic Ethernet), 10Broad36 및 100BaseT가 있다.

상기 10BaseT 이더넷은 UTP 케이블을 이용한다. 이러한 구성은 1990년 802.3 I 표준으로서 채택되었으며 UTP가 비싸지 않고 설치 및 작업이 쉽기 때문에 점차 대중화 되고 있는 추세이다. 케이블 선분(線分)의 최대 길이는 약 100m에 달한다.

그러나, 도 5에 도시한 바와 같은 시스템에서는 두 개의 랜 LAN A과 LAN B 사이에 하나의 데이터 전송 채널만이 있다는 단점이 있다. 이는 전화선을 통해 한번에 하나의 이더넷 데이터 프레임만이 하나의 랜으로부터 다른 랜으로 송신될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 하나의 랜으로부터 다른 랜으로의 데이터 전송 속도가 매우 느리다. 또 다른 단점은 두 랜을 연결하기 위해 두 개의 브리지 장치가 필요하다는 점이다.

표준 이더넷 데이터 펌프와 이더넷 매체 접근 제어기 사이에서 데이터를 전송하기 위한 이더넷 적응 장치의 바람직한 실시예를 다음의 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 이더넷 구조의 첫번째 예를 보인 도면,

도 2는 종래 이더넷 구조의 두번째 예를 보인 도면,

도 3은 종래 이더넷 구조의 세번째 예를 보인 도면,

도 4는 종래 이더넷 구조의 네번째 예를 보인 도면,

도 5는 본 발명이 해결하고자 하는 문제점을 보여주기 위하여 종래의 두 이더넷 랜 사이의 연결상태를 도시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 몇 개의 이더넷 적응 장치를 이용하여 이더넷 랜의 확장상태를 보인 도면

도 7은 본 발명에 따른 두 이더넷 적응 장치 및 전화선에 의해 매체 접근 제어기(MAC)와 표준 이더넷 데이터 펌프가 연결된 상태를 보인 도면,

도 8은 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치의 블럭도,

도 9는 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치 내부의 MII 인터페이스를 보다 상세히 나타낸 블럭도,

도 10은 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(MII)의 제1모드를 나타낸 플로우차트,

도 11은 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치의 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(MII)의 제2모드를 나타낸 플로우차트,

도 12a, 12b, 12c는 본 발명에 따른 다른 데이터 프레임 포맷을 나타낸 도면,

도 13은 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치의 바람직한 실시예에서 데이터 펌프의 송신측을 도시한 블럭도,

도 14a, 14b는 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치의 바람직한 실시예에서 데이터 펌프의 수신측을 도시한 블럭도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 데이터 전송 속도의 감소 없이 이더넷 랜(LAN)을 원거리 위치까지 확장시켜 줄 수 있는 데이터 전송을 위한 이더넷 적응 장치를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 청구항 1의 특징을 가지는 데이터 전송을 위한 이더넷 적응 장치에 의해 달성될 수 있다.

본 발명은, 표준 이더넷 데이터 펌프와 이더넷 매체 접근 제어기 사이의 통신 매체를 통한 데이터 전송을 위하여, 표준 이더넷 데이터 펌프를 PHY 모드(physical mode)에서 에뮬레이트(emulate)하며 이더넷 매체 접근 제어기(MAC)를 MAC 모드에서 에뮬레이트하는 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(dual-mode media independent interface, MII)와, 통신 매체에 연결된 데이터 펌프와, 표준 이더넷 데이터 펌프와 이더넷 매체 접근 제어기 사이에서 전송되는 적어도 하나 이상의 이더넷 데이터 패키지를 저장하기 위한 데이터 버퍼를 포함하는 이더넷 적응 장치를 제공한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 통신 매체는 전화선으로 실시 가능하다.

또한, 상기 데이터 펌프는 바람직하게는 10BaseS 데이터 모뎀으로 실시 가능하다.

본 발명에 따른 이더넷 적응 장치의 바람직한 실시예에서, 상기 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스는 스위칭 장치(switching device)에 의해 PHY 모드 또는 MAC 모드로 설정된다.

한편, 바람직한 실시예에서, 상기 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스는, SMI(Serial Management Interface) 메시지를 포함하는 SMI 데이터의 교환을 위해 SMI 데이터 라인을 통해 이더넷 매체 접근 제어기(MAC) 또는 표준 이더넷 데이터 펌프에 연결 가능한 직렬 관리 인터페이스(serial management interface)(SMI)와, 이더넷 데이터 패키지의 교환을 위해 데이터 버스(data bus)를 통해 이더넷 매체 접근 제어기(MAC) 또는 표준 이더넷 데이터 펌프로 연결 가능한 데이터 흐름 인터페이스(data flow interface)(DFI)를 포함한다.

또한, 바람직한 실시예에서, 상기 직렬 관리 인터페이스(SMI)는, SMI 데이터 라인을 통해 제공되는 SMI 데이터 프레임을 디프레이밍(deframing)하기 위한 디프레이밍 회로와, SMI 메시지를 디코딩(decoding)하기 위한 디코더(decoder)와, 한 세트의 SMI 레지스터를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 상기 SMI 레지스터는 명령 레지스터(command register), 상태 레지스터(status register), 식별부호 레지스터(identification code register), 교섭 통지 레지스터(negotiation advertisement register), 자동 교섭 파트너 능력 레지스터(auto-negotiation partner ability register)를 적어도 포함한다.

한편, 다른 실시예에서, 상기 SMI는 SMI 메시지를 인코딩하기 위한 인코더(encoder)와, SMP 데이터 라인을 통해 이더넷 데이터 펌프로 제공되는 SMI 데이터 프레임들을 프레이밍(framing)하기 위한 프레이밍 회로(framing circuit)를 포함한다.

또한, 바람직한 실시예에서, 상기 직렬 관리 인터페이스(SMI)는 이더넷 적응 장치의 중앙처리장치(CPU)에 연결된다.

또한, 바람직한 실시예에서, 상기 데이터 흐름 인터페이스(DFI)는 제어라인을 통해 데이터 버퍼를 제어하는 데이터 버퍼 제어회로에 연결된다.

다른 실시예에서, 상기 통신 매체는 무선 통신 채널로 실시 가능하다.

또 다른 실시예에서, 상기 통신 매체는 광통신 채널로 실시 가능하다.

첨부한 도 6에 도시한 바와 같이, 이더넷 랜(LAN:Local Area Network)(1)의 예로 빌딩 A 내부의 스위치 및 다수의 PC가 라인(2-1,2-2,2-3)을 통해 같은 빌딩 내부의 이더넷 적응 장치(3-1a,3-2a,3-3a)와 연결된다. 또한, 상기 각 이더넷 적응 장치는 해당 전화선(4-1,4-2,4-3)을 통해 다른 빌딩 B 내부의 원격 이더넷 적응 장치(3-1b,3-2b,3-3b)와 연결된다. 도 6에 도시한 예에서, 컴퓨터(5-1,5-2,5-3)의 각 원격 이더넷 적응 장치(3-1b,3-2b,3-3b)는 라인(6-1,6-2,6-3)에 의해 연결되고 있다.

빌딩 A 내의 이더넷 적응 장치(3-1a,3-2a,3-3a)들은 표준 이더넷 데이터 펌프를 에뮬레이트(emulate)하기 위해 물리적 PHY 모드로 설정되어 있으며, 반면에 빌딩 B 내의 원격 이더넷 적응 장치(3-1b,3-2b,3-3b)들은 이더넷 매체 접근 제어기를 에뮬레이터하기 위해 MAC 모드로 설정되어 있다. 전화선과 같은 통신 매체를 통해 연결되어 있는 양측의 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치들은 서로 다른 작동모드로 설정된다. 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치(3)의 작동모드는 바람직하게는 하드웨어 핀(pin)과 같은 이더넷 적응 장치의 스위칭 장치(switching device)에 의해 설정된다. 또는 다른 실시예에서 본 발명의 상기 이더넷 적응 장치(3)는 제어라인을 통해 원격 제어유닛으로부터 전해진 제어신호에 의해 혹은 이더넷 명령에 의해 상기 두 가지 모드 사이에서 스위칭된다.

첨부한 도 7은 스위치, 브리지 또는 HUB 장치(7)와 같은 이더넷 매체 접근 제어기가 두 이더넷 적응 장치(3a,3b) 및 전화선(4)에 의해 표준 이더넷 데이터 펌프(8)와 연결된 상태를 보다 상세히 보여주고 있다.

상기 각 이더넷 적응 장치(3)는 MII 인터페이스(9), 데이터 펌프(10), 데이터 버퍼(11), 버퍼 제어회로(12) 및 중앙처리장치(13)를 포함한다. 상기 이더넷 적응 장치(3a,3b)의 두 데이터 펌프(10a, 10b)는 전화선(4)을 통해 상호 연결된다. 도 7에 도시한 제1이더넷 적응 장치(3a)는 스위칭 장치(14a)에 의해 물리 모드(physical mode, PHY 모드)로 설정되고, 동시에 나머지 제2이더넷 적응 장치(3b)는 스위칭 수단(14b)에 의해 MAC 모드로 설정된다.

상기 제1이더넷 적응 장치(3a)는 표준 이더넷 데이터 펌프를 에뮬레이트하게 되며 제어 및 데이터 라인을 통해 스위치, 브리지 또는 허브와 같은 매체 접근 제어 장치(7)에 연결된다. 반면에, 상기 제2이더넷 적응 장치(3b)는 데이터 및 제어라인을 통해 표준 이더넷 데이터 펌프(8)에 연결된다.

상기 매체 접근 제어기(7)의 관점에서, 표준 이더넷 데이터 펌프(8)에 연결된 두 이더넷 적응 장치(3a,3b)는 보통의 표준 이더넷 데이터 펌프와 같이 작동되는데, 예를 들면 상기 매체 접근 컨트롤러(7)는 1마일(mile)까지의 거리를 가질 수 있는 전화선(4)이 원격의 표준 이더넷 데이터 펌프와 매체 접근 제어기(7) 사이에 위치함을 인식하지 못한다.

또한, 상기 표준 이더넷 데이터 펌프(8)의 관점에서, 상기 MAC 제어기(7)와 두 이더넷 적응 장치(3a,3b)는 보통의 표준 이더넷 매체 접근 제어기와 같이 작동된다. 따라서, 본 발명에 따른 두 이더넷 적응 장치(3a,3b)를 이용할 경우, 매체 접근 제어기(7)와 표준 이더넷 데이터 펌프(8) 사이의 완벽한 투명성(transparency)이 달성될 수 있게 되는 것이다.

도 6에 도시한 빌딩 B의 컴퓨터(5-1,5-2,5-3)들은 빌딩 A에 구현된 랜(1)의 보통 PC들과 같이 작동하게 된다.

첨부한 도 8은 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치(3)의 블럭도를 보여주고 있다. 상기 이더넷 적응 장치(3)들은 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(9), 데이터 펌프(10), 데이터 버퍼(11), 데이터 버퍼 제어유닛(12) 및 중앙처리장치(13)를 포함한다. 상기 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(9)는 데이터 및 제어라인(14)을 통해 매체 접근 제어기에 연결 가능하다. 또한, 상기 데이터 펌프(10)는 전화선과 같은 통신 매체에 연결된다. 다른 실시예에서, 상기 통신 매체(4)는 무선 통신 채널 또는 광통신 채널로 실시될 수 있다. 상기 매체 독립 인터페이스(9)는 데이터 라인(15)을 통해 데이터 버퍼(11)에 연결되며 또한 제어라인(16)을 통해 데이터 버퍼 제어회로(12)에 연결된다. 또한, 상기 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(9)는 데이터 제어라인(17)을 통해 중앙처리장치(13)에 연결된다. 한편, 상기 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스의 두 가지 모드는 하드웨어 핀(pin)과 같은 스위칭 장치(14)에 의해 설정될 수 있다. 또한, 상기 중앙처리장치(13)는 데이터 및 제어라인(18)을 통해 데이터 펌프(10)에 연결되며, 이 데이터 펌프(10)는 데이터 라인(19)를 통해 데이터 버퍼(11)에 연결된다.

첨부한 도 9는 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치의 바람직한 실시예를 보다 상세히 보여주고 있다.

상기 매체 독립 인터페이스(9)는 매체 접근 제어(MAC) 하위 계층과 물리 계층 사이에서 10Mb/sec 및 100Mb/sec의 데이터 전송을 위해 단순하고 구현이 용이한 상호 연결을 제공한다. 상기 MII 인터페이스(9)는 데이터 전송을 위해 100Mb/sec의 속도까지 지원이 가능하며 물리 계층 장치를 위한 관리 기능을 지원할 수 있다. 데이터 및 구획문자들은 클럭 레퍼런스(clock reference)와 동시성을 가진다. 또한, RMII 또는 SMII와 같은 임의의 MII 인터페이스(9) 종류가 이용될 수 있다. 또한, 상기 MII 인터페이스(9)는 필요한 경우 풀 듀플렉스 작동이 가능하도록 할 수 있다. 이러한 매체 독립 인터페이스는 IEEE 표준 802.3에 상세히 기술되어 있다.

상기 MII 인터페이스는 데이터 라인(20)을 통해 이더넷 데이터 프레임들을 수신받으며, 이 이더넷 데이터 프레임들은 변환유닛(21)에 의해 데이터 바이트(data bytes)로 변환된다. 상기 변환유닛(21)은 라인(22)을 통해 적어도 하나 이상의 이더넷 데이터 프레임을 위한 충분한 메모리 공간이 데이터 버퍼(11)에 있는지를 체크하는 쓰기 제어유닛(write control unit)(23)에 연결된다. 데이터 버퍼(11)에 충분한 메모리 공간이 있는 경우, 수신된 데이터 프레임의 데이터 바이트는 라인(24)을 통해 데이터 버퍼(11)에 저장된다. 상기 쓰기 제어유닛(23)은 제어라인(25)을 통해 제어될 수 있게 되어 있다.

반면에, 상기 데이터 버퍼(11) 내에 충분한 메모리 공간이 없을 경우, 상기 데이터 버퍼 제어유닛(12)은 제어라인(26)을 통해 MII 인터페이스(9) 내에 있는 흐름 제어회로(27)로 제어신호를 보내게 된다. 이 흐름 제어회로(27)는 전송 매체가 현재 사용불가상태임을 알리는 지시신호를 송신장치로 보내게 된다. 제어 버퍼 회로(12)가 데이터 버퍼(11)의 저장 공간이 없음을 알리는 어떠한 신호도 보내지 않는다면, 상기 흐름 제어회로(27)는 제어라인(28)을 통해 상기 쓰기 유닛(23)으로 하여금 데이터 버퍼(11)로 제공되는 데이터 바이트를 저장할 수 있도록 제어하게 된다. 상기 쓰기 유닛(23)은 데이터 버퍼 내에 저장된 바이트의 수를 카운팅하며 주기적 덧붙임 검사(CRC:Cyclic Redundancy Check)를 통해 데이터 유효성을 체크한다. 이때, 데이터 프레임이 유효하지 않다면, 그 프레임은 버려지며 포인터(pointer)는 데이터 버퍼(11)의 첫번째 주소로 설정된다.

변환된 이더넷 데이터 프레임이 데이터 버퍼(11)에 저장될 때, 상기 데이터 펌프(10)는 다른쪽의 전화선(4)을 통해 원격 데이터 버퍼(11)로 이 원격 데이터 버퍼(11)가 또 다른 데이터를 수신받을 준비가 되어 있는지를 체크하기 위해 문의 메시지를 송신하게 된다. 이때, 상기 원격 데이터 버퍼가 데이터를 수신받을 수 있을 경우, 상기 쓰기 유닛(23)은 계속 명령을 라인(29)을 통해 로컬 제어회로(27)로 보내게 된다. 상기 데이터 펌프(10)가 데이터 버퍼(11)로부터 이더넷 데이터 프레임을 읽은 후 이 데이터를 첨부한 도 12a와 같은 10BaseS 데이터 프레임들로 리프레임(reframe)하는데, 이는 전화선(4)을 통해 원격 이더넷 적응 장치로 송신된다. 바람직한 실시예에서, 상기 데이터 펌프(10)는 미국특허번호 6,088,368에 공지된 바 있는 10BaseS 데이터 모뎀으로 실시 가능하다. 이 10BaseS 데이터 모뎀은 본래 300Hz와 3.4kHz 사이의 대역폭을 위해 제공된 비차폐 연선의 전화선(unshielded, twisted pair telephone wire)을 통해 약 13Mbps로 대칭 데이터(symmetrical data)를 전달할 수 있다. 상기 10BaseS 데이터 모뎀은 첨부한 도 13에 도시한 바와 같은 모뎀 송신기와, 첨부한 도 14a, 14b에 도시한 바와 같은 모뎀 수신기를 포함한다. 여기서, 상기 데이터 펌프(10)의 모뎀 송신기는 리프레이밍(reframing), 인코딩(encoding) 및 데이터 변조(modulation)를 수행한다.

한편, 반대쪽 전화선(4) 상의 원격 이더넷 적응 장치(3)의 데이터 펌프(10)는 수신된 데이터 프레임의 복조(demodulation), 디코딩(decoding) 및 리프레이밍(reframing)을 수행한다. 이후 데이터 프레임들은 원격 이더넷 적응 장치(3)의 원격 데이터 버퍼(11)로 조건 없이 저장된다. 상기 원격 이더넷 적응 장치(3)에서는 수신 데이터 라인(30)이 데이터 전송을 위해 준비되었는지가 체크된다. 여기서, 데이터 전송이 가능한 경우, 데이터는 데이터 버퍼(11)로부터 데이터 라인(31)을 통해 읽기 유닛(reading unit)(32)으로 읽혀지며, 이 읽기 유닛(32)은 제어라인(32)을 통해 흐름 제어회로(27)에 의해 제어된다. 상기와 같이 읽혀진 데이터는 읽기 유닛(32)의 출력측에서 라인(34)을 통해 변환 유닛(35)으로 제공된다.

반면에, 수신 데이터 라인(30)이 데이터 전송을 위한 준비가 되어 있지 않을 경우, 상기 흐름 제어회로(27)는 데이터 라인(36)을 따라 변환 유닛(35)으로 제공되는 더미 데이터(dummy data)를 발생시킨다.

상기 읽기 유닛(32)은 라인(37)을 통해 RX-유효(valid) 신호를 제공한다. 상기 흐름 제어회로(27)는 또한 반송파 감지(carrier sense, CRS) 라인(38), 충돌 신호 라인(COL)(39), 전송 오류(TX-ER) 라인(40) 및 수신 오류(RX-ER) 라인(41)에 연결된다.

한편, 이더넷 물리 장치는 이더넷 매체 상에 활동을 하기 위해 반송파 감지 신호(CRS)를 발생시킨다. 또한, MAC 계층은 수신을 유효화하고 공유 매체 구조에서의 동시 전송을 막기 위하여 상기 CRS를 이용하게 된다. 상기 CRS는 정당한 신호가 전송 매체 상에 있음을 물리 장치에 의해 MAC 장치로 알리기 위해 MII 인터페이스에 의해 발생된다.

또한, 상기 이더넷 물리 장치는 전송이 이루어지는 동안 그 전송 매체 상에서 또 다른 동시 전송이 검출되었을 때 충돌 신호(COL)를 발생시킬 수 있다. 상기 충돌 신호는 현재의 전송이 또 다른 곳의 전송과 충돌하고 있고 임의의 수신 위치에서 올바르게 수신되지 않을 것임을 MAC 장치로 알리게 된다. 상기 충돌 신호는 들어오는 메시지가 나가는 메시지와 충돌함을 하프-듀플렉스의 MAC 장치로 알리는 MII 인터페이스(9)의 신호이다.

상기 전송 오류 신호(TX-ER)는 수신기가 최고도의 가능성을 가지고 손상을 검출하는 것과 같은 방식으로 프레임의 데이터 내용(data contents)들을 물리 장치가 고의로 손상시키도록 요청하기 위해 MAC 장치에 의해 발생된다.

상기 수신 오류 신호(RX-ER)는, 데이터 프레임이 현재 물리 장치로부터 전송되고 있는 임의의 위치에서, 물리 장치가 검출할 수 있는 코딩 오류(coding error) 또는 기타 다른 오류가 검출되었을 때, 이더넷 물리 장치에 의해 발생된다.

다음으로, 첨부한 도 9에 도시한 매체 독립 인터페이스(9)는 변환 유닛(21,35), 읽기 및 쓰기 유닛(23,32) 및 데이터 흐름 제어회로(27)를 포함하는 데이터 흐름 인터페이스(DFI)를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 매체 독립 인터페이스(9)는 직렬 관리 인터페이스(SMI)를 더 포함한다. 상기 직렬 관리 인터페이스는 SMI 데이터 라인(43)을 통해 MII 인터페이스(9)로 제공된 SMI 데이터 프레임을 디프레이밍(deframing)하기 위한 프레이밍 회로(42)를 포함하여 이루어진다. 상기 프레이밍 회로(42)는 또한 SMI 클럭 라인(44)으로 연결된다. 그리고, 상기 직렬 관리 인터페이스(SMI)는 라인(46)을 통해 프레이밍 회로(42)에 연결된 디코더(45)를 더 포함한다. 또한, 상기 직렬 관리 인터페이스(SMI)는 라인(48)을 통해 디코더(45)에 연결되고 또한 라인(49)을 통해 중앙처리장치(13)에 연결된 한 세트의 직렬 관리 인터페이스 레지스터(47)를 더 포함한다. 상기 중앙처리장치(13)는 하프-듀플렉스 모드(HDX)와 풀 듀플렉스 모드(FDX) 사이에서의 스위칭을 위하여 제어라인(50)을 통해 데이터 흐름 인터페이스 내 데이터 흐름 제어회로(27)를 제어하게 된다.

상기 하프-듀플렉스 모드(HDX)에서, 상기 데이터 흐름 제어회로(27)는, 데이터 버퍼(11)가 풀(full) 상태인 것으로 인지되는 경우, 매체 접근 제어기 또는 표준 이더넷 데이터 펌프가 될 수 있는 데이터 원점(origin)으로 수신 데이터 라인(30)을 통해 송신되는 백 프레셔 데이터(back pressure data)로서 더미 데이터를 발생시킨다.

반면, 중앙처리장치(13)가 제어라인(50)을 통해 양방향 모드(FDX)를 설정하였을 경우, 어떠한 더미 데이터도 발생되지 않으나, 고유의 정지(pause) 및 계속(continue) 프레임이 발생되어 데이터 원점으로 송신된다. 이러한 과정은 고유의 소스 주소(source address)를 가지는 정지(pause)/계속(continue) 데이터 패킷을 기초로 한다. 이러한 정지/계속 데이터 패킷은 IEEE 802.3x 표준에서 잘 설명되고 있다.

첨부한 도 10에서는 모드 스위칭 장치(14)에 의해 설정된 물리 모드(PHY-MODE)로 작업중인 이더넷 적응 장치의 플로우차트를 보여주고 있다. 도 10에 도시한 물리 계층 모드에서, 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치(3)는 표준 이더넷 데이터 펌프를 에뮬레이트하게 된다.

S0 단계에서 시작된 후, S1 단계에서는 SMI 데이터 프레임이 SMI 데이터 라인(43)을 통해 전송되었는지가 MII 인터페이스(9)에 의해 체크된다. SMI 인터페이스의 디코더(42)에 의해 MI 데이터 프레임도 수신되지 않았을 경우, S2 단계에서는 상태 변화 메시지가 수신되었는지가 체크된다. 반면에, S1 단계에서 SMI 데이터 프레임이 디프레이머(42)에 의해 수신되었음을 검출한 경우, 상기 SMI 데이터 프레임은 S4 단계에서 디코더(45)에 의해 해석된다.

첨부한 도 12b는 SMI 데이터 프레임의 구성을 보여주고 있다. 상기 SMI 데이터 프레임은 프레임 구획문자의 시작부분(SFD)과, MAC 제어기에 의해 수반되어진 물리 장치의 5비트 주소를 포함한다. MAC 제어기(MAC)는 32개의 물리 장치까지 동시에 수반할 수 있다. 또한, 상기 SMI 데이터 프레임은 BMCR, BMSR과 같이 물리 계층에 5비트의 레지스터 주소를 담고 있다. 또한, 상기 SMI 데이터 프레임은 MAC 제어기가 데이터를 쓰고자 하는지 또는 데이터를 읽고자 하는지를 지시하는 1비트의 데이터를 담고 있다. 또한, 반송 비트 TT와, 상기 SMI 데이터 프레임이 읽기 데이터 프레임이면 MAC 컨트롤러에 의해 읽혀진 그리고 상기 SMI 데이터 프레임이 쓰기 데이터 프레임이면 물리 장치에 의해 설정된 16비트의 데이터를 포함한다.

다음으로, 도 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, S5 단계에서는, SMI 데이터 프레임 내에 포함된 읽기/쓰기 비트를 체크함으로써, 수신된 SMI 데이터 프레임 내에 읽기 또는 쓰기 명령이 포함되어 있는지를 물리 모드에서 체크하게 된다. 상기 SMI 데이터 프레임의 쓰기 비트가 하이(high)이면, S6 단계에서는 상기 SMI 데이터 프레임이 정상적인 쓰기 명령을 포함하고 있는지 또는 그렇지 않은지가 체크된다. 정상적인 쓰기 명령인 경우, 쓰기 메시지가 S7 단계에서 CPU(13)로부터 원격 CPU(13)로 송신된다. 상기 메시지의 포맷은 첨부한 도 12c에 나타낸 바와 같다. 상기 메시지 데이터 프레임은 메시지 형태와 메시지 길이를 나타내는 헤더(header)를 포함한다. 또한, 상기 메시지 데이터 프레임은 메시지 데이터와 유효성 검사 합(validity check sum)을 포함한다. 여기서, 세 가지 형태의 메시지 데이터 프레임, 즉 10BaseS 링크 제어 메시지, 일반적인 쓰기 또는 읽기 메시지, 그리고 특수한 SMI 메시지가 있다. S7 단계에서는 일반적인 쓰기/읽기 메시지가 CPU(13)로부터 원격 이더넷 적응 장치(3)의 원격 CPU(13)로 송신되고 있다. S6 단계에서 어떠한 정상적인 쓰기 명령도 수신된 SMI 데이터 프레임 내에 포함되어 있지 않은 것으로 판단한 경우, S8 단계에서 명령이 강제 쓰기 명령인지를 체크하게 된다. 여기서, 쓰기 명령이 강제 쓰기 명령인 경우, S9 단계로 진행되어 강제 메시지가 원격 CPU(13)로 송신된다. 그러나, 반대의 경우에는 S10 단계에서 자동 교섭 메시지가 송신된다.

S11 단계에서 로컬 SMI 인터페이스는 링크되지 않게 설정되어지며, S12에서는 상태 변화 메시지가 수신되었는지를 체크하게 된다. 상태 변화 메시지가 수신되었다면, 로컬 속도 및 듀플렉스 모드의 BMCR 비트가 S13 단계에서 상태 변화 메시지에 포함된 배치 명령에 따라 설정된다. 또한, S14 단계에서, 원격 이더넷 적응 장치의 레지스터의 속도 및 듀플렉스 모드를 상기 S13 단계에서 설정된 새로운 배치상태로 설정하기 위하여, 정상적인 쓰기 메시지가 CPU(13)로부터 원격 CPU(13)로 송신된다. 또한, 이더넷 적응 장치(3)의 레지스터 뱅크(47) 내 레지스터의 내용이 다른쪽 전화선(4)으로 연결된 원격 이더넷 적응 장치(3)의 대응되는 레지스터 뱅크(47)에 미러링(mirroring)된다.

상기 S5 단계에서 디코딩 및 해석된 명령이 읽기 명령인 것으로 검출된 경우, S15 단계에서 SMI 인터페이스는 요청된 바와 같이 레지스터 뱅크(47) 내 레지스터의 데이터 내용과 함께 SMI 데이터 프레임을 데이터 소스로 다시 송신하게 된다.

MII 인터페이스(9) 내부의 레지스터 뱅크(47)는 적어도 5개 이상의 필수 레지스터를 포함한다. 이 레지스터들은 명령 레지스터(command register), 상태 레지스터(status register), 식별부호 레지스터(identification code register), 교섭 통지 레지스터(negotiation advertisement register), 자동 교섭 파트너 능력 레지스터(auto-negotiation partner ability register)이다. 상기 명령 레지스터(BMCR)는 5비트를 포함한다. 첫번째 비트는 속도를 100Mbps 또는 10Mbps로 설정하는 것이고, 두번째 비트는 듀플렉스 모드를 하프-듀플렉스 모드 또는 풀 듀플렉스 모드로 설정하는 것이며, 세번째 비트는 리셋 명령(reset command)이고, 네번째 비트는 자동 교섭 절차가 이루어지거나 그렇지 않도록 하는 것이며, 다섯번째 비트는 자동 교섭 절차를 재시작하도록 하는 것이다.

또한, 상기 식별부호 레지스터에서는 식별부호가 특정 형태의 각 이더넷을 나타내는 고유의 확인부호로서 저장된다.

또한, 상기 교섭 통지 레지스터에서는 물리 장치가 10Mbps 하프-듀플렉스, 100Mbps 하프-듀플렉스, 10Mbps 풀 듀플렉스, 100Mbps 풀 듀플렉스로 작업 가능한지의 여부와, 물리 장치가 IEEE 802.3x에 따른 정지/계속 절차를 지원하는지의 여부가 지시된다.

또한, 상기 자동 교섭 파트너 능력 레지스터는 교섭 통지 레지스터와 유사하며 통신 파트너 장치에 의해 통지된 바의 파트너 능력을 지시한다.

한편, S2 단계에서 어떠한 상태 변화 메시지도 수신되지 않았다면, S15 단계에서는 자동 교섭이 가능한지를 체크하게 된다. 여기서, 자동 교섭이 가능하다면, S10 단계로 넘어가게 된다. 두 이더넷 물리 계층 장치간 자동 교섭 절차는 이들 이더넷 물리 계층 장치에 의해 지원될 수 있는 최고 가용 작동모드를 찾도록 수행된다. 이러한 자동 교섭 절차는 링크 장치에 데이터 링크의 나머지 종단에서 장치에 의해 지원되는 작동모드를 검출할 수 있고 공통적으로 할 수 있는 것들을 결정할 수 있으며 공동 작업을 수행할 수 있는 능력을 준다. 또한, 상기 자동 교섭 절차는 이더넷 물리 장치가 자동 교섭을 수행할 수 있도록 지시하여 모든 데이터 경로 조작 및 데이터 처리를 교정한다. 또한, 상기 자동 교섭 절차는 MAC 계층 장치에 의해 그 절차 진행이 억제될 수 있다. 자동 교섭 절차의 진행이 억제될 때에는 이더넷 물리 계층 장치는 MAC 계층에 의해 지시된 바대로 배치된다.

첨부한 도 11은 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치(3)가 매체 접근 제어 모드(MAC-mode)로 작동 중인 상태를 보여주는 또 다른 플로우차트이다. S17의 시작단계 후, S18 단계에서 물리 계층 장치로부터 메시지가 수신되었는지의 여부가 체크된다. 여기서, 메시지가 수신되었다면, 이 수신된 메시지는 S19 단계에서 해석된다. 이후, S20 단계에서는 상기 메시지가 정상적인 쓰기 메시지인지 또는 그렇지 않은지의 여부가 체크된다. 이때, 정상적인 쓰기 메시지인 경우, S21 단계에서 쓰기 명령을 포함하는 SMI 데이터 프레임이 발생되어 송신된다. 반면에, 정상적인 쓰기 메시지가 아닌 경우에는 해석된 메시지가 강제 메시지인지 그렇지 않은지의 여부가 S22 단계에서 체크된다. 이때, 수신된 메시지가 강제 메시지라면, S23 단계에서 SMI 데이터 프레임이 강제 명령을 포함하는 것으로 발생되어 송신된다. 만약, 수신된 메시지가 강제 메시지가 아니라면, S22 단계에서 수신 메시지가 자동 교섭 메시지인 것으로 판단하여, S24 단계에서 자동 교섭 명령을 포함하는 해당 SMI 데이터 프레임이 발생되어 송신된다.

S25 단계에서는 이더넷 링크가 제공되었는지 또는 그렇지 않은지의 여부가 체크된다. 여기서, 이더넷 링크가 제공되었다면, S26 단계에서 독점적 정보 데이터(proprietary information data)가 이더넷 물리 장치의 레지스터로부터 읽혀진 후, S27 단계에서 로컬 이더넷 적응 장치(3)가 데이터 전송 속도 및 S26 단계에서 읽혀진 독점적 듀플렉스 모드 데이터에 따른 듀플렉스 모드를 지원하도록 설정된다. 또한, S28 단계에서는 상태 변화 메시지가 MAC-모드 장치로부터 원격 장치의 중앙처리장치로 송신된다.

한편, S18 단계에서 어떠한 메시지도 수신되지 않았다면, S29 단계에서는 상태 변화가 발생하였는지의 여부가 체크된다. 만약, S29 단계에서 상태 변화가 검출된 경우, 상태 변화 메시지가 S30 단계에서 레지스터에 저장된 새로운 상태로 송신된다.

바람직한 실시예에서, 도 8에 도시한 바와 같은 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치(3)는 데이터 펌프로서 10BaseS 데이터 모뎀(10)을 포함한다. 이 10BaseS 데이터 모뎀(10)은 첨부한 도 13에 도시한 바와 같은 모뎀 송신기와 첨부한 도 14a, 14b에 도시한 바와 같은 모뎀 수신기를 포함한다. 상기 모뎀(10)과 연결된 데이터 소스(data source)는 송신 데이터 신호(transmit data signal)와 송신 인에이블 신호(transmit enable signal)를 10BaseS 데이터 모뎀의 송신기 인터페이스(51)로 제공한다. 또한, 상기 송신기 인터페이스는 디지털 데이터를 FIFO 장치(52)로 입력한다. 이 FIFO는 데이터 소스와 데이터 모뎀간 데이터 전송률을 조정하는 기능을 한다. 상기 FIFO 장치(52)는 상기 두 장치간 데이터 전송률의 차이를 보상한다. 한편, 상기 FIFO 장치(52)의 출력신호는 동기 신호 발생기(sync generator)(53), 헤더 발생기(header generator) 및 랜더마이저(randomizer)(54)로 입력된다. 상기 동기 신호 발생기(53)는 두 동기 신호 바이트(bytes)를 발생시켜 프레임 포맷터(frame formatter)(56)로 출력한다. 또한, 상기 헤더 발생기(54)는 복수 바이트를 스패닝(spanning)하는 헤더 정보를 발생시킨다. 상기 헤더 정보는 이후 랜더마이저(57)에 의해 랜더마이즈(randomized) 또는 스크램블되고(scrambled), 결국 인코더(58)에 의해 인코딩된다. 상기 인코더(58)의 출력신호는 프레임 포맷터(56)로 입력된다.

상기 프레임 FIFO 장치(52)로부터 출력된 데이터는 또한 데이터를 스크램블하는 스크램블러 또는 랜더마이저(55)로 입력된다. 이 랜더마이저(55)의 출력측은 데이터 스트림을 인코딩하는 인코더(59)에 연결되어 있다. 인코딩된 데이터 스트림은 인터리버(interleaver)(60)로 출력되며, 이 인터리버(60)는 리드 솔로몬 인코딩(Reed Solomon encoding)과 함께 데이터를 셔플(shuffle)시켜 임펄스(impulse) 형태의 노이즈를 극복하고 이를 통해 개선된 오류 복구를 이끌어낸다. 상기 인터리버(60)의 출력은 프레임 포맷터(56)로 입력된다.

상기 프레임 포맷터(56)는 동기 신호, 헤더 데이터 및 인터리버(60)로부터 출력된 데이터 스트림을 포함하는 완전한 데이터 프레임을 샘플링(sampling)한다. 또한, 상기 프레임 포맷터(56)는 심볼 인코더(symbol encoder)(61)에 연결되어 있다. 이 심볼 인코더(61)는 입력된 디지털 데이터 스트림을 기초로 하여 대역 내 I(in-band I) 및 직교 Q(quadrature Q) 디지털 출력신호를 발생시킨다. 상기 I 및 Q 채널들은 동위상 필터(in-phase filter)(62)와 직교 필터(quadrature filter)(63)로 입력된다. 상기 직교 필터(63)의 출력신호는 뺄셈기(64)에 의해 동위상 필터(62)의 출력신호로부터 감산되어진다. 또한, 상기 뺄셈기의 출력신호는 출력측이 라인 인터페이스(66)에 연결된 디지털 아날로그 변환기(65)에 의해 변환되어진다. 상기 라인 인터페이스(66)는 연선(twisted pair)의 전화선(4)를 통해 출력신호를 송신하게 된다.

첨부한 도 14a, 14b는 본 발명에 따른 이더넷 적응 장치(3)의 바람직한 실시예에서 이용된 10BaseS 데이터 모뎀(10)의 모뎀 수신기측을 보여주고 있다. 이에 도시한 바와 같이, 상기 연선(4)은 데이터 모뎀(10)을 전화선(4)에 접속시키고 수신된 아날로그 신호를 증폭시키도록 구비된 아날로그 프론트 엔드(67)에 연결되어 있다. 상기 아날로그 프론트 엔드(67)의 출력측은 아날로그 디지털 변환기(68)에 연결된다. 또한, 이 아날로그 디지털 변환기(68)의 출력측은 자동 이득 제어기(69)에 연결된다. 상기 아날로그 디지털 변환기(68)의 출력측은 또한 멀티플렉서(multiplexer)(70), 노치필터(notch filter)(71) 및 협대역 간섭 검출기(narrowband interference detecter)(72)에도 연결되어 있다. 한편, 상기 노치필터(32)의 출력측은 상기 멀티플렉서(70)의 제2입력단에 연결된다. 상기 협대역 간섭 검출기(72)는 1,82MHz의 주파수 범위에 있는 아마추어 무선 신호(amateur radio signal)의 존재를 검출하게 된다. 아마추어 무선 대역에 충분한 신호 레벨이 수신된 신호에서 검출되면, 상기 멀티플렉서(70)는 노치필터(71)의 출력측을 지속적으로 스위칭하도록 설정되어 있다. 중앙 주파수와 노치필터(71)의 대역폭은 아마추어 무선 대역을 포함하도록 설정되어 있다. 상기 멀티플렉서(70)의 출력은 동위상 필터(73), 직교 필터(74) 및 타이밍 제어회로(75)에 입력되도록 되어 있다. 상기 동위상 필터(73) 및 직교 필터(74)를 통해 출력된 동위상 신호 및 직교 신호는 적응 등화기(adaptive equalizer)(76)로 입력된다. 또한, 상기 적응 등화기(76)에 의해 출력된 동위상 및 직교 신호는 적응 등화기(76)과 타이밍 제어회로(75)를 제어하기 위해 피드백 신호를 발생시키는 슬라이서(slicer)(77)를 통과하여 입력된다. 상기 타이밍 제어회로(75)는 신호를 전압제어 수정 발진기/위상 동기 루프(voltage controlled crystal oscillator/phase locked loop)(78)로 출력한다. 상기 위상 동기 루프(78)의 출력은 모뎀(10)에 의해 내부적으로 이용되는 클럭 신호를 발생시키는 클럭 발생 회로(clock-generating circuitry)(79)에 입력된다. 상기 슬라이서(77)의 I 및 Q 출력신호는 심볼 디코더(80)로 입력된다. 이 심볼 디코더(80)는 I 및 Q 입력신호에 따른 배치점(constellation points)으로부터 최적의 결정을 하게 된다. 검출된 심볼을 나타내는 데이터 비트들은 심볼 디코더(80)에 의해 출력되어서 도 14b에 도시한 바의 프레임 디포맷터(deformatter)(81)로 입력된다. 이 프레임 디포맷터(81)는 디인터리버(deinterleaver)(82), 디코더(83) 및 동기 신호 검출기(84)에 접속되어 있다. 상기 동기 신호 검출기(84)는 동기 신호 패턴을 매칭(matching)시켜 입력 데이터 스트림에서 다중 동기 신호 발생을 찾도록 되어 있다. 일단 동기 신호가 검출되면, 헤더 데이터가 프레임 디포맷터(81)에 의해 프레임으로부터 읽혀진 후 디코더(8)로 입력된다. 상기 디코더(83)의 출력은 디랜더마이저(derandomizer)(85)로 입력된다. 상기 디코더(83)와 디랜더마이저(85)의 출력은 헤더 데이터 해석기(header data analyzer)(86)로 제공된다. 상기 헤더 데이터는 빠진 프레임들을 검출하고 주소 지정 기능의 수행을 위해 해석된다.

또한, 상기 프레임 디포맷터(81)는 수신된 데이터를 분리시키는(deshuffles) 디인터리버(82)로 데이터 스트림을 출력하도록 되어 있다. 상기 디인터리버(82)의 출력은 디코더(87)에 입력된다. 상기 디코더(87)의 출력은 수신된 데이터를 디스크램블(descramble)하는 디랜더마이저(88)로 제공된다. 상기 디랜더마이저(88)의 출력은 모뎀(10)과 이 모뎀에 연결된 통신장치 사이의 데이터 전송률 차를 조정하는 프레임 FIFO 장치(89)로 입력된다. 상기 프레임 FIFO 장치(89)의 출력은 수신 데이터 신호를 출력하는 수신 인터페이스 회로(90)로 입력된다. 상기 모뎀(10)에 연결된 데이터 장치에 의해 발생된 수신 클럭은 수신 인터페이스로 입력되어 수신 데이터를 위해 클럭 신호를 제공하는 기능을 수행한다.

본 발명에 따른 이더넷 적응 장치(3)는 이더넷 표준에 따르는 제1통신 계층과 제2통신 계층 사이의 확장 장치이다. 상기 이더넷 적응 장치(3)는 버퍼의 성능과 데이터 흐름을 강화시키기 위하여 제2계층쪽에서 COL, CRS와 같은 모든 이더넷 툴을 이용한다. 상기 CRS 신호와 COL 신호는 물리 모드에서 표준 이더넷 데이터 펌프를 에뮬레이트하고 MAC 모드에서 이더넷 매체 접근 제어기를 에뮬레이트하도록 모방된다.

링크를 통해 SMI 인터페이스의 레지스터 내용들을 미러링(mirroring)하는 것은, 한쪽의 이더넷 매체 접근 제어기(MAC)와 다른 쪽의 이더넷 데이터 펌프 사이에 새로운 통신 매체(4)가 제공됨을 알릴 필요 없이, MAC 계층 및 이더넷 물리 계층으로 하여금 정상적으로 동작하도록 하는 것이 가능해진다. 새로운 통신 매체(4)를 통해 특정의 메시징 프로토콜(messaging protocols)을 이용함으로써, 로드 밸런스(load balance), SMI 활동, 자동 교섭(auto-negotiation), 데이터 링크, 속도 듀플렉스 모드 등의 정보를 공유하는 것이 가능해진다. 이더넷 물리 계층 장치의 자동 교섭은 그 독점적 속도 검출기를 이용하는 것이 가능하도록 한다. 상기 새로운 통신 매체(4)는 다른 응용구조에서도 동시에 이용될 수 있다.

Claims (12)

1. 표준 이더넷 데이터 펌프(8)와 이더넷 매체 접근 제어기(7) 사이에서 통신 매체(4)를 통해 데이터를 전송하기 위한 이더넷 적응 장치에 있어서,

   (a) 상기 표준 이더넷 데이터 펌프를 PHY 모드에서 에뮬레이트(emulate)하고 상기 이더넷 매체 접근 제어기를 MAC 모드에서 에뮬레이트하는 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(9)와;

   (b) 상기 통신 매체(4)에 연결된 데이터 펌프(10)와;

   (c) 상기 표준 이더넷 데이터 펌프(8)와 이더넷 매체 접근 제어기(7) 사이에서 전송되는 적어도 하나 이상의 이더넷 데이터 패키지를 저장하기 위한 데이터 버퍼(11);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 통신 매체(4)가 전화선인 것을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 데이터 펌프(10)가 10BaseS 데이터 모뎀인 것을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(9)가 스위칭 장치(14)에 의해 PHY 모드 또는 MAC 모드로 설정되는 것임을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 듀얼 모드 매체 독립 인터페이스(9)는 SMI 메시지를 포함하는 SMI 데이터 프레임의 교환을 위해 SMI 데이터 라인(43)을 통해 이더넷 매체 접근 제어기 또는 표준 이더넷 데이터 펌프로 연결 가능한 직렬 관리 인터페이스(42,45,47)와, 이더넷 데이터 패키지의 교환을 위해 데이터 버스를 통해 이더넷 매체 접근 제어기 또는 표준 이더넷 데이터 펌프로 연결 가능한 데이터 흐름 인터페이스(21,23,27,32,35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 직렬 관리 인터페이스 회로(42,45,47)는 상기 SMI 데이터 라인(43)을 통해 제공되는 SMI 데이터 프레임을 디플레이밍(deframing)하기 위한 디플레이밍 회로(42)와, 상기 SMI 메시지를 디코딩하기 위한 디코더(45)와, 한 세트의 SMI 레지스터(47)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 SMI 레지스터는 명령 레지스터, 상태 레지스터, 식별부호 레지스터, 교섭 통지 레지스터 및 자동 교섭 파트너 능력 레지스터를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 직렬 관리 인터페이스(9)는 중앙처리장치(13)에 연결된 것임을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 흐름 인터페이스 회로(21,23,27,32,35)는 제어라인(26)을 통해 데이터 버퍼 제어회로(12)에 연결된 것임을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 통신 매체(4)가 무선 통신 채널인 것을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 통신 매체(4)가 광통신 채널인 것을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 SMI 레지스터의 레지스터 내용이 미러링(mirroring)되는 것을 특징으로 하는 이더넷 적응 장치.