KR101004044B1 - 에너지 효율 이더넷을 위한 데이터 레이트 천이를 표시하기위한 활성 채널상에서의 고유 물리 패턴을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

에너지 효율 이더넷을 위한 데이터 레이트 천이를 표시하기위한 활성 채널상에서의 고유 물리 패턴을 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

에너지 효율 이더넷을 위한 데이터 레이트 천이(data rate transition)를 표시하기 위한 활성 채널상의 고유 물리 패턴을 위한 방법 및 시스템의 측면들이 제공된다. 여기에서 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들은 상기 링크상에서의 데이터 레이트를 제어하기 위해 패킷간 간격동안 하나 또는 그 이상의 활성 채널들상에서 전송될 수 있다. 상기 고유 물리 패턴은 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼들을 대신하여 또는 그외에 추가적으로 전달될 수 있다. 상기 고유 물리 패턴은 상기 링크상에서 사용될 수 있는 데이터 레이트를 통신할 수 있으며, 및/또는 상기 링크상에서 데이터 레이트 천이가 발생되어야 하는 때를 표시할 수 있다. 상기 고유 패턴은 전송될 수 있으며, 및/또는 상기 데이터 레이트 천이는 특정 패킷간 간격동안 또는 특정 패킷 경계동안 발생될 수 있다. 상기 고유 물리 패턴은 하나 또는 그 이상의 제어 캐릭터들 및/또는 전압 레벨들, 심볼들, 및/또는 캐릭터들의 순서화된 세트를 포함할 수 있다.

Description

에너지 효율 이더넷을 위한 데이터 레이트 천이를 표시하기 위한 활성 채널상에서의 고유 물리 패턴을 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR A DISTINCT PHYSICAL PATTERN ON AN ACTIVE CHANNEL TO INDICATE A DATA RATE TRANSITION FOR ENERGY EFFICIENT ETHERNET}
본 발명의 몇몇 실시예들은 네트워킹에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, 본 발명의 몇몇 실시예들은 에너지 효율 이더넷(energy efficient Ethernet)을 위한 데이터 레이트 변이(data rate transition)를 표시하기 위한 활성 채널상에서의 고유 물리 패턴(distinct physical pattern)에 관한 것이다.
데스크톱 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들, 그리고 스마트 폰들 및 PDA들과 같은 핸드헬드 장치들과 같은 다양한 전자제품들의 증가와 함께, 통신 네트워크들, 특히 이더넷 네트워크들은 다양한 어플리케이션들에 대하여 다양한 타입들 및 크기들의 데이터를 교환하는 수단으로 점차로 인기를 얻고 있다. 여기에서, 이더넷 네트워크들은 예를 들어 음성, 데이터 및 멀티미디어를 전송하기 위해 점차로 사용되고 있다. 서비스 공급자에 의해 제공되는 인터넷, 케이블, 폰 및 VOIP를 포함하는 광대역 연결성은 트래픽의 증가를 유발하고 그리고 좀더 최근에는 이더넷 네트워킹으로 이동을 일으키고 있다. 이더넷 연결성에 대한 더 많은 요구들은 데스크톱 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들, 및 스마트폰들 및 PDA들과 같은 핸드헬드 장치들을 포함하는 전자제품 생활양식들로의 이동에 의해 발생되었다. 하루중 상당량의 시간들 그리고 일주일의 대부분 제공될 수 있는 검색 엔진들, 보존 시스템들 및 주문형 비디오와 같은 어플리케이션들은 점점 인기를 얻고 있다. 이들 최근의 발전들은 데이터 센터들, 집적, 고성능 컴퓨팅 및 코어 네트워킹(core networking)에 대한 증가된 요구를 일으키고 있다.
데이터 네트워크들에 대하여 연결되는 장치들의 수가 증가할수록, 그리고 더 높은 데이터 레이트들이 요구될수록 고속 데이터 레이트들을 가능하게 하는 새로운 전송 기법들에 대한 요구가 커지고 있다. 그러나, 종래에는 증가된 데이터 레이트들은 전력 소모에서 상당한 증가를 종종 초래한다. 여기에서, 이더넷 통신들을 위한 이동 및/또는 핸드헬드 장치들의 수가 증가할수록, 이더넷 네트워크들상에서 통신할때 배터리 수명이 관심이 될 수 있다. 따라서, 이더넷 네트워크들상에서 통신할 때 전력 소모를 감소시키는 방법들이 요청되고 있다.
종래 및 전형적인 접근들의 상세한 제한점들 및 단점들은 도면들을 참조하여 나머지 부분에서 설명될 발명의 그러한 시스템들과의 비교를 통해 해당 분야의 숙련자에게 자명해질 것이다.
에너지 효율 이더넷을 위해 활성 채널상의 데이터 레이트 천이(data rate transition)를 표시하기 위한 고유 물리 패턴을 위한 시스템 및/또는 방법은 실질적으로 적어도 하나의 도면들과 연관하여 보여지거나 설명될 것이며, 청구범위에서 좀더 완전하게 설명될 것이다.
본 발명의 일측면에 의하면, 네트워킹을 위한 방법으로서, 네트워크 링크상에서의 데이터 레이트를 제어하기 위해 상기 네트워크 링크의 하나 또는 그 이상의 활성 채널들상에서 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들(dinstinct physical patterns)을, 패킷간 간격(inter-packet gap)동안, 전송하는 단계를 포함하는 네트워킹 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 방법은 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼들 대신에 상기 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들을 전송하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼외에 추가적으로 상기 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들을 전송하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 하나 또는 그 이상의 상기 채널들상에서 사용될 데이터 레이트를, 상기 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들을 통해, 전송하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 데이터 레이트를 구현하기 위해 필요한 하나 또는 그 이상의 데이터 레이트 관리 기술들을, 상기 하나 또는 그 이상의 물리 패턴들을 통해, 표시하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 데이터 레이트는 상기 네트워크 링크상의 과거 및/또는 도래할 트래픽에 기반하여 결정된다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 하나 또는 그 이상의 채널들상에 데이터 레이트 천이가 발생해야 할 때를, 상기 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들을 통해, 표시하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 데이터 레이트 천이는 패킷간 간격동안 또는 특정 패킷 경계동안 발생한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 링크에서의 전력 소모에 기반하여 상기 네트워크 링크상의 상기 데이터 레이트를 제어하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 네트워크 링크에 통신가능하게 결합된 하나 또는 그 이상의 노드들의 전력 소모에 기반하여 상기 네트워크 링크상의 상기 데이터 레이트를 제어하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 고유 물리 패턴은 하나 또는 그 이상의 제어 캐릭터들(control characters)을 포함한다.
바람직하게는, 상기 고유 물리 패턴은 전압 레벨들, 심볼들, 및/또는 캐릭터들의 순서화된 세트를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 네트워킹을 위한 시스템으로, 네트워크 링크상의 데이터 레이트를 제어하기 위해 상기 네트워크 링크의 하나 또는 그 이상의 활성 채널들상에서 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들(dinstinct physical patterns)을, 패킷간 간격(inter-packet gap)동안, 전송하도록 동작가능한 하나 또는 그 이상의 회로들을 포함하는 네트워킹 시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 그 이상의 회로들은 상기 하나 또는 그 이상 의 회로들은 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼들 대신에 상기 하나 또는 그 이상의 물리 패턴들을 전송하도록 동작가능하다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 그 이상의 회로들은 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼들외에 추가적으로 상기 하나 또는 그 이상의 물리 패턴들을 전송하도록 동작가능하다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 그 이상의 회로들은 하나 또는 그 이상의 상기 채널들상에서 사용될 데이터 레이트를, 상기 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들을 통해, 전송하도록 동작가능하다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 그 이상의 회로들은 상기 데이터 레이트를 구현하기 위해 필요한 하나 또는 그 이상의 데이터 레이트 관리 기술들을, 상기 하나 또는 그 이상의 물리 패턴들을 통해, 표시하도록 동작가능하다.
바람직하게는, 상기 데이터 레이트는 상기 네트워크 링크상의 과거 및/또는 도래할 트래픽에 기반하여 결정된다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 그 이상의 회로들은 상기 하나 또는 그 이상의 채널들상에 데이터 레이트 천이가 발생해야 할 때를, 상기 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들을 통해, 표시하도록 동작가능하다.
바람직하게는, 상기 데이터 레이트 천이는 패킷간 간격동안 또는 특정 패킷 경계동안 발생한다.
바람직하게는, 상기 네트워크 링크상의 상기 데이터 레이트는 상기 링크상에서의 전력 소모에 기반하여 제어된다.
바람직하게는, 상기 네트워크 링크상의 상기 데이터 레이트는 상기 네트워크 링크에 통신가능하게 결합된 하나 또는 그 이상의 노드들의 전력 소모에 기반하여 제어된다.
바람직하게는 상기 고유 물리 패턴은 하나 또는 그 이상의 제어 캐릭터들을 포함한다.
바람직하게는, 상기 고유 물리 패턴은 전압 레벨들, 심볼들, 및/또는 캐릭터들의 순서화된 세트를 포함한다.
본 발명의 여러가지 장점들, 측면들 및 신규한 특징들은 기술된 실시예의 상세한 설명 뿐만 아니라 하기의 설명 및 도면들로부터 좀더 충분히 이해될 것이다.
본 발명의 몇몇 실시예들은 에너지 효율 이더넷을 위한 데이터 레이트 천이를 표시하기 위한 활성 채널상의 고유 물리 패턴을 위한 방법 및 시스템에서 발견될 수 있다. 여기에서, 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들은 네트워크 링크상의 데이터 레이트를 제어하기 위해 패킷간 간격(inter-packet gap : IPG)동안 네트워크 링크의 하나 또는 그 이상의 활성 채널들상에서 전송될 수 있다. 상기 고유의 물리 패턴은 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼들 대신에 또는 그외에 추가적으로 전송될 수 있다. 상기 고유 물리 패턴은 상기 네트워크 링크상에서 사용될 데이터 레이트를 통신할 수 있으며, 상기 네트워크 링크상에서 데이터 레이트 천이가 발생해야하는 때를 표시할 수 있으며, 데이터 레이트에서의 변화가 요청되는 것을 표시할 수 있으며, 데이터 레이트를 인식하기 위해 사용하기 위한 또는 데이터를 통신하기 위해 사용될 수 있는 네트워크 링크의 하나 또는 그 이상의 채널중 어느 것을 제어하기 위한 데이터 레이트 관리 기술이 어느 것인지 표시할 수 있다. 상기 링크상의 데이터 레이트는 상기 링크상에서의 전력 소모 및/또는 상기 네트워크 링크에 통신가능하게 결합된 하나 또는 그 이상의 노드들의 전력 소모에 기반하여 제어될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 두 노드들 사이의 이더넷 연결을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 노드(102) 및 노드(104)를 포함하는 시스템(100)이 나타나 있다. 상기 노드(102) 및 상기 노드(104)는 이더넷 링크(112)를 통해 통신할 수 있다.
상기 이더넷 링크(112)는 특정 매체에 제한되지 않고 임의의 적절한 매체를 이용할 수 있다. 예시적인 이더넷 링크(112)의 매체는 구리(copper), 광 및/또는 백플레인(backplane) 기술들을 포함할 수 있다. 예를 들어, ISO 목록 변형(nomenclature variants)뿐만 아니라 STP, Cat3, Cat5, Cat5e, Cat6, Cat7 및/또는 Cat7a와 같은 구리 매체가 사용될 수 있다. 또한 구리 매체 기술들은 인피니밴드(InfiniBand), 리본(Ribbon) 및 백플레인이 사용될 수 있다. 이더넷 링크(112)를 위한 광 매체에 관련하여, 다중 모드 파이버(multi-mode fiber)뿐만 아니라 단일 모드 파이버도 사용될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 상기 링크(112)는 4에 이르는 또는 그 이상의 물리 채널들을 포함할 수 있는데, 그 각각은 예를 들어 UTP(unshielded twisted pair)를 포함할 수 있다. 상기 노드(102) 및 상기 노드(104)는 상기 링크(112)를 포함하는 둘 또는 그 이상의 물리 채널들을 통해 통신할 수 있다. 예를 들어 트위스트 페어 이더넷 표준 10 BASE-T 및 100BASE-TX는 두쌍의 UTP를 이용한다. 한편, 트위스트 페어 이더넷 표준 1000BASE-T 및 10GBASE-T는 4쌍의 UTP를 이용할 수 있다. 그러나 여기에서, 본 발명의 측면들은 데이터가 통신되는데 사용되는 물리 채널들의 개수를 변경하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 상기 노드들(102 및/또는 104)은 하나 또는 그 이상의 표준 레이트들 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 및 10Gbps(10BASE-T, 100GBASE-TX, 1GBASE-T, 및/또는 10GBASE-T); 40Gbps 및 100Gbps와 같은 잠정적으로 표준화된 레이트들; 및/또는 2.5Gbps 및 5Gbps와 같은 비-표준화된 레이트들에서 동작가능한 트위스트 페어 PHY를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 상기 노드들(102 및/또는 104)은 10Gbps(10GBASE-KX4 및/또는 120GBASE-KR)와 같은 하나 또는 그 이상의 표준 레이트들; 및/또는 2.5Gbps 및 5Gbps와 같은 비-표준 레이트들에서 동작가능한 백플레인 PHY를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 상기 노드들(102 및/또는 104)은 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 및 10Gbps와 같은 하나 또는 그 이상의 표준 레이트들; 40Gbps 및 100Gbps와 같은 잠정적으로 표준화된 레이트들; 및/또는 2.5Gbps 및 5Gbps와 같은 비-표준화된 레이트들에서 동작가능한 광 PHY(optical PHY)를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 광 PHY는 수동 광 네트워크(passive optical network : PON)PHY 일 수 있다.
또한, 상기 노드들(102 및/또는 104)은 40Gbps CR4, ER4, KR4; 100Gbps CR10, SR10 및/또는 10Gbps LX4 및 CX4와 같은 다중-레인 토폴로지들(multi-lane topologies)을 지원할 수 있다. 또한 KX, KR, SR, LR, LRM, SX, LX, CX, BX10, LX10과 같은 직렬 전기 및 구리 단일 채널 기술들이 지원될 수 있다. 비 표준 레이트들 및 비-표준 기술들, 예를 들면 단일 채널, 2 채널 또는 4채널들이 또한 지원될 수 있다. 나아가 다양한 레이트에서 PON과 같은 TDM 기술들이 노드들(102 및/또는 104)에 의해 지원될 수 있다.
상기 노드(102)는 호스트(106a), MAC(medium access control) 제어기(108a), 및 PHY 장치(104a)를 포함할 수 있다. 상기 노드(104)는 호스트(106b), MAC 제어기(108b), 및 PHY장치(110b)를 포함할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 여기에 제한되지 않는다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, 상기 노드(102 및/또는 104)는 예를 들어 컴퓨터 시스템들 또는 오디오/비디오(A/V) 가능 장비를 포함할 수 있다. 여기에서, A/V 장비는 예를 들어 마이크로폰, 기구(instrument), 사운드 보드, 사운드 카드, 비디오 카메라, 미디어 플레이어, 그래픽 카드, 또는 다른 오디오 및/또는 비디오 장치를 포함할 수 있다. 또한 상기 노드들(102 및 104)은 멀티미디어 컨텐츠 및 관련된 제어 및/또는 보조 데이터의 교환을 위한 오디오/비디오 브릿징 및/또는 오디오/비디오 브릿징 확장들(여기에서는 집합적으로 오디오 비디오 브릿징 또는 AVB라고 함)을 사용하게 될 수 있다.
상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 상기 노드(102) 및 상기 노드(104)사이의 통신, 예를 들어 데이터의 전송 및 수신을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/ 또는 코드를 포함할 수 있다. 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 예를 들어 구리 이더넷, 광 이더넷, 및/또는 백플레인 이더넷 동작들을 지원할 수 있다. 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 예를 들어 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps(즉 1Gbps), 2.5Gbps, 4Gbps, 10Gbps, 또는 40Gbps와 같은 다중-레이트(multi-rate) 통신들을 가능하게 할 수 있다. 여기에서, 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 표준-기반 데이터 레이트들 및/또는 비-표준 데이터 레이트들을 지원할 수 있다. 더욱이, 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 동작의 표준 이더넷 링크 길이들 또는 범위들 및/또는 동작의 확장된 범위들을 지원할 수 있다. 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 다른 노드에서의 활성 동작들의 검출을 가능하게 하는 링크 발견 시그널링(link discovery signaling : LDS)을 이용함에 의해 상기 노드(102) 및 상기 노드(104)사이의 통신을 가능하게 한다. 여기에서, 상기 LDS 동작은 표준 이더넷 동작 및/또는 확장된 범위 이더넷 동작을 지원하기 위해 구성될 수 있다. 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 레이트 및 듀플렉스 모드와 같은 통신 파라메터들을 식별하고 선택하기 위한 자동협상(autonegotiation)을 지원할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에서, 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 일방향으로 높은 데이터에서의 전송 및/또는 수신 그리고 다른 방향으로 낮은 데이터 레이트에서 전송 및/또는 수신을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 노드(102)는 멀티미디어 서버를 포함할 수 있으며, 상기 노드(104)는 멀티미디어 클라이언트를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 노드(102)는 상기 노드(104)가 상기 멀티미디어 컨텐츠와 연관된 제어 또는 보조 데 이터를 낮은 데이터 레이트들로 전송하는 동안, 예를 들어 원격 파트너(104)에 높은 데이터 레이트들로 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다.
상기 PHY 장치들(110a 및 110b)에 의해 상기 전송된 및/또는 수신된 데이터는 잘알려진 OSI 프로토콜 표준에 따라 포맷팅될 수 있다. 상기 OSI 모델은 동작성 및 기능성을 7개의 고유 및 계층적 계층들로 분할할 수 있다. 일반적으로 상기 OSI 모델에서의 각 계층은 각 계층이 바로 상위의 인터페이싱 계층에 대한 서비스를 제공할 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 계층 1, 즉 물리 계층은 계층 2에 대한 서비스를 제공하며, 계층 2는 계층 3에 대한 서비스를 제공한다. 상기 전송된 데이터는 이더넷 미디어 독립 인터페이스(media independent interface : MII) 데이터의 패킷들을 포함할 수 있는데, 이들은 예를 들어 스트림의 시작 및 스트림 구획문자(stream delimiter)의 끝에 의해 구획될 수 있다. 예시적인 MII들은 GMII(기가비트 MII), XGMII(10G비트 MII), SGMII(serial gigabit GMII), 및 RGMII(Reduced Gigabit MII)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에서, 상기 호스트들(106a 및 106b)은 계층3 및 그 상위를 나타내며, 상기 MAC 제어기들(108a 및 108b)은 계층2 및 그 상위를 나타내며, 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 계층1 즉 상기 물리계층의 동작성 및/또는 기능성을 나타낸다. 여기에서, 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 예를 들어, 물리 계층 송신기들 및/또는 수신기들, 물리 계층 송수신기들, PHY 송수신기들, PHY시버들(PHYceivers), 또는 PHY로 언급될 수 있다. 상기 호스트들(106a 및 106b)은 상기 링크(112)를 통해 전송되어야 하는 데이터 패킷들을 위한 5개의 최상위 기능 계층들(highest functional layers)의 동작성 및/또는 기능성을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 상기 OSI 모델에서의 각 계층이 곧바로 상위 인터페이싱 계층에 대한 서비스를 제공하기 때문에, 상기 MAC 제어기들(108a 및 108b)은 패킷들이 적절하게 포맷팅되고 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)에 통신되는 것을 보장하기 위해 상기 호스트들(106a 및 106b)에 대하여 필요한 서비스들을 제공할 수 있다. 전송동안, 각 계층은 그것의 위에 있는 인터페이싱 계층으로부터 전달된 자신의 헤더를 상기 테이터에 추가할 수 있다. 그러나, 수신동안 유사 OSI 스택을 가지는 호환 장치는 상기 하위 계층들로부터 상기 상위 계층들에 전달된 메시지로부터 상기 헤더들을 벗겨낼 수 있다.
상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 그러한 동작들이 요구되는 경우들에서 패킷화, 데이터 전달 및 직렬화/탈직렬화(serialization/deserialization : SERDES)를 포함하는 모든 물리 계층의 요구조건을 핸들링하도록 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)에 의해 MAC 제어기들(108a 및 108b)로부터 수신된 데이터 패킷들은 각각 상술한 6개의 기능 계층들의 각각을 위한 데이터 및 헤더 정보를 포함할 수 있다. 상기 PHY 장치들(110a 및 110b)은 상기 링크(112)를 통해 전송되어야 할 데이터 패킷들을 인코딩하도록 및/또는 상기 링크(112)로부터 수신된 데이터 패킷들을 디코딩하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 제어 캐릭터들(control character)은 상기 물리 계층내의 서브-계층(sub-layer), 예를 들어 10GBASE-T 시스템내의 물리 코딩 서브 계층(physical coding sub-layer : PCS)에 의해 생성될 수 있다. 특별 심볼(special symbol)로서 또한 알려져 있는 이 들 제어 캐릭터들은 침묵 채널들(silent channel)상에 또는 데이터 패킷들을 활성적으로 반송하지 않는 활성 채널들상에서 패킷간 간격(inter-packet gap : IPG,또한 프레임간 간격(inter-frame gap)으로 불리기도 함)동안, 또는 활성 채널들상에서 전송될 수 있다. 예를 들어, 제어 캐릭터들은 IDLE 심볼들을 포함할 수 있으며, 또는 유사 정보는 침묵 채널들을 통해 또는 활성 채널상에서 IPG동안 주기적으로 전송될 수 있다.
상기 MAC 제어기(108a)는 노드(102)에서의 데이터 링크 계층, 계층 2 동작성 및/또는 기능성의 핸들링을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 상기 MAC 제어기(108b)는 상기 노드(104)에서의 계층 2 동작성 및/또는 기능성의 핸들링을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 상기 MAC 제어기들(108a 및 108b)은 예를 들어 IEEE 802.3 표준에 기반하는 것들과 같은 이더넷 프로토콜들을 구현하도록 구성될 수 있다. 그럼에도 불구하고 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.
상기 MAC 제어기(108a)는 인터페이스(114a)를 통해 PHY 장치(110a)와 그리고 버스 제어기 인터페이스(116a)를 통해 상기 호스트(106a)와 통신할 수 있다. 상기 MAC 제어기(108b)는 인터페이스(114b)를 통해 상기 PHY 장치(110b)와 그리고 버스 제어기 인터페이스(116b)를 통해 상기 호스트(106b)와 통신할 수 있다. 상기 인터페이스들(114a 및 114b)은 프로토콜 및/또는 링크 관리 제어 신호들을 포함하는 이더넷 인터페이스들에 해당된다. 상기 인터페이스들(114a 및 114b)은 다중-레이트 가능 인터페이스들 및/또는 미디어 독립 인터페이스들(MII)일 수 있다. 상기 버스 제어기 인터페이스들(116a 및 116b)은 PCI 또는 PCI-X 인터페이스들에 해당될 수 있다. 그럼에도 불구하고 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.
동작에서, PHY 장치들(110a 및 110b)과 같은 PHY 장치들은 데이터를 통상적으로 고정된 데이터 레이트로 고정된 갯수의 물리 채널들을 통해 전송하며, 이것은 상당한 부분의 시간들동안 네트워크 링크들이 사용중에 있게 한다. 여기에서, 상기 노드들(202 및 204)은 연결을 처음 수립할 때, 몇몇 예비 정보 및/또는 훈련(training) 신호를 교환할 수 있다. 여기에서, 상기 노드들(102 및 104)은 서로 통신하기 위한 데이터 레이트(예컨대, 10Gbps) 및 듀플렉스 모드(예컨대 전-듀플렉스(full-duplex))를 협상할 수 있다. 또한, 신뢰성있는 통신을 수립하기 위해 각각의 노드들(102 및 104)은 데이터들이 통신되고 있는 케이블링의 타입 및 상기 케이블링을 둘러싸고 있는 주변 조건들(예컨대 온도)과 같은 변수들을 설명하기 위한 노드에서의 다양한 파라메터들 및/또는 회로들을 "훈련(train)" 또는 조절할 필요가 있다. 일단 상기 노드들이 훈련(trained)되면, 그들은 가능한 모든 채널들상으로 그리고 실제 데이터의 패킷들 사이에 트래픽을 고르게 분배할 수 있으며, IPG동안, IDLE 심볼 또는 유사 정보가 통신될 수 있다.
예컨대, 링크 활용, 과거 또는 현재 트래픽 통계들 및/또는 가용 자원들(예컨대 전력, 버퍼 공간, 프로세서 타임 등등)에 기반하여, 상기 링크(112)상에서의 데이터 레이트가 필요 또는 요구되는 것보다 높은지가 결정될 수 있다. 따라서, 상기 노드들(102 및 104) 사이의 연결의 데이터 레이트를 감소시키는 것은 상기 노드들(102 및 104)이 좀더 에너지 효율 방식으로 통신할 수 있게 한다. 여기에서, 상 기 데이터 레이트는 데이터를 통신하기 위해 사용되는 채널들의 개수를 제어하는 것, 상기 링크상에 데이터를 나타내기 위해 사용되는 신호 콘스텔레이션(constellation)을 제어하는 것, 심볼들이 전송되는 레이트를 제어하는 것, 및 패킷들사이(IPG)의 시간 길이를 제어하는 것과 같은 하나 또는 그 이상의 데이터 레이트 관리 기술들을 통해 제어될 수 있다.
마찬가지로, 예컨대 링크 사용, 과거 또는 현재 트래픽 통계들 및/또는 가용 자원들(예컨대 전력, 버퍼 공간, 프로세서 타임 등등)에 기반하여, 링크상에서의 데이터 레이트가 필요 또는 요구되는 것보다 낮을 수 있는지가 결정될 수 있다. 따라서, 상기 데이터 레이트가 최대 데이터 레이트보다 작을 수 있는 경우에는 상기 데이터 레이트는 증가된다. 상기 데이터 레이트는 데이터를 통신하기 위해 사용되는 채널들의 개수를 제어하는 것, 상기 링크상에 데이터를 나타내기 위해 사용되는 신호 콘스텔레이션(constellation)을 제어하는 것, 심볼들이 전송되는 레이트를 제어하는 것, 및 패킷들사이(IPG)의 시간 길이를 제어하는 것과 같은 하나 또는 그 이상의 데이터 레이트 관리 기술들을 통해 증가될 수 있다.
상기 링크(112)상에서 데이터 레이트를 제어할 때, 상기 노드들(102 및 104)은 예를 들어 다른 데이터 레이트가 요구되거나 및/또는 필요할 수 있다는 것을 표시하기 위한, 데이터 레이트에서의 천이가 발생했을 때를 표시하기 위한, 상기 다른 데이터 레이트가 무엇이어야 하는지를 표시하기 위해, 새로운 데이터 레이트가 달성될 수 있는 방법을 표시하기 위한 방법을 필요로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 측면은 이더넷 링크상에서 데이터 레이트 제어를 조절하기 위해 IDLE 심볼들을 대신하여 및/또는 그것에 추가하여 전송되는 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들을 이용하는 것을 가능하게 한다. 여기에서, 고유 물리 패턴은 활성화될 수 있는 채널상에서 IPG 동안 전송될 수 있거나 및/또는 그동안 이더넷 패킷의 일부로서 전송될 수 있다. 상기 고유 물리 패턴들은 전압들, 심볼들, 및/또는 캐릭터들의 고유 시퀀스, 또는 순서화된 세트를 포함할 수 있다. 상기 천이가 발생할 때와 관련하여, 상기 고유 물리 패턴은 예를 들어 특정 이더넷 패킷앞에서, 특정 패킷 경계 동안(예컨대 패킷의 특정된 또는 지정된 비트상에서) 데이터 레이트에서의 천이가 발생하게 될 것을 표시할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에서, 고유 물리 패턴은 전체가 아닌 몇몇 데이터 레이트 천이들을 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 고유 물리 패턴 신호는 더높은 데이터 레이트들로의 천이를 표시하기 위해 사용될 수 있지만, 다른 기술들이 더낮은 데이터 레이트로의 천이를 표시하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에서, 아울러 고유 물리 패턴들은 상기 링크(112)상에서 상기 노드들(102 및 104)의 더높은 계층 함수들로의 데이터 레이트 천이를 표시하기 위해 미디어 독립 인터페이스들을 통해 통신될 수 있다. 여기에서, 상기 더 높은 계층 함수들은 상기 링크(112)상에서의 데이터 레이트에 기반하여 예를 들어 클록 레이트들, 버퍼 크기들, 및/또는 전력 할당을 조절할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중-레이트 가능 물리 블록을 포함하는 예시적인 트위스트 페어 이더넷 PHY 장치 구조를 보여준다. 도 2를 참조하면 트위스트 페어 이더넷 PHY 장치(202), MAC 제어기(204), 호스트(206), 인터페이 스(208), 및 버스 제어기 인터페이스(210)를 포함할 수 있는 노드(200)가 도시되어 있다. 상기 PHY 장치(202)는 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212), 하나 또는 그 이상의 송신기들(214), 하나 또는 그 이상의 수신기들(220), 메모리(216), 메모리 인터페이스(218), 및 하나 또는 그 이상의 입력/출력 인터페이스들(222)을 포함할 수 있는 집적화된 장치일 수 있다.
상기 PHY 장치(202)는 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212), 하나 또는 그 이상의 송신기들(214), 하나 또는 그 이상의 수신기들(220), 메모리(216), 메모리 인터페이스(218), 및 하나 또는 그 이상의 입력/출력 인터페이스들(222)을 포함하는 집적화된 장치일 수 있다. 상기 PHY 장치(202)의 동작은 도 1에서 설명된 PHY 장치들(110a 및 110b)의 그것과 동일하거나 실질적으로 유사할 수 있다. 여기에서, 상기 PHY 장치(202)는 원격 PHY 장치와의 통신을 가능하게 하는 계층1(물리 계층) 동작성 및/또는 기능성을 제공할 수 있다. 마찬가지로, 상기 MAC 제어기(204), 호스트(206), 인터페이스(208), 및 버스 제어기(210)의 동작은 도 1에서 설명되었던 각각의 MAC 제어기들(108a 및 108b), 호스트들(106a 및 106b), 인터페이스들(114a 및 114b), 및 버스 제어기 인터페이스들(116a 및 116b)과 동일하거나 실질적으로 유사할 수 있다. 상기 MAC 제어기(204)는 상기 인터페이스들(208)을 통해 복수의 데이터 레이트들로 상기 PHY 장치와 통신을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있는 다중-레이트 가능 인터페이스(204a)를 포함할 수 있다.
상기 PHY 장치(202)내의 상기 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212)은 물리 계층 요구조건들의 동작성 및/또는 기능성을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212)은 원격 노드내의 원격 PHY 장치와 통신을 수립하기 위해 사용될 수 있는 적절한 링크 발견 시그널링을 생성하는 것을 가능하게 할 수 있다. 상기 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212)은 상기 인터페이스(208)를 통해 상기 MAC 제어기(204)와 통신할 수 있다. 본 발명의 일측면에서, 상기 인터페이스(208)는 미디어 독립 인터페이스(MII)일 수 있으며, 상기 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212)으로부터 데이터를 수신하기 위해 및/또는 상기 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212)에 데이터를 전송하기 위한 복수의 직렬 데이터 레인들(serial data lanes)을 이용하도록 구성될 수 있다. 상기 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212)은 복수의 통신 모드들중에서 하나 또는 그 이상으로 동작하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 각 통신 모드는 다른 통신 프로토콜을 구현할 수 있다. 이들 통신 모드들은 트위스트 페어 이더넷(Ethernet over twisted pair) 표준 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, 10GBASE-T, 및 노드들 사이에서 다중 물리 채널들을 사용하는 다른 유사 프로토콜을 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 상기 다중-레이트 물리 계층 블록(212)은 초기화시 또는 동작동안 특정 동작 모드로서 동작하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 자동-협상은 정보 전송을 위한 레이트(예컨대 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps, 또는 10Gbps) 및 모드(반-듀플렉스 또는 전-듀플렉스)를 수립하기 위해 FLP 버스트들을 사용할 수 있다.
상기 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212)은 상기 메모리 인터페이스(218) 를 통해 메모리(216)에 결합될 수 있다. 상기 메모리 인터페이스(218)는 직렬 인터페이스 또는 버스로서 구현될 수 있다. 상기 메모리(216)는 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212)의 동작을 달성할 수 있는 파라메터들 및/또는 코드를 포함하는 정보를 저장하거나 프로그래밍할 수 있는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 상기 파라메터들은 구성 데이터를 포함할 수 있으며, 상기 코드는 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 같은 동작 코드를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 정보는 여기에 제한될 필요는 없다. 더욱이, 상기 파라메터들은 예를 들어, 상기 다중-레이트 가능 물리 계층 블록(212) 및/또는 상기 하이브리드들(226)에 의한 사용을 위한 적응 필터 및/또는 블록 계수들을 포함할 수 있다.
상기 송신기들(214a, 214b, 214c, 214d)의 각각은 예컨대 도 1에서의 상기 링크(112)를 통해 상기 노드(200)로부터 원격 노드로 데이터를 전송할 수 있게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 상기 수신기들(220a, 220b, 220c, 220d)은 원격 노드로부터 데이터를 수신할 수 있게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 상기 PHY 장치(202)내에서의 상기 송신기들(214a, 214b, 214c, 214d) 및 상기 수신기들(220a, 220b, 220c, 220d)의 각각은 상기 링크(112)를 포함할 수 있는 물리 채널에 상응할 수 있다. 이러한 방식으로, 송신기/수신기 쌍은 물리 채널들(224a, 224b, 224c, 224d)의 각각과 인터페이스할 수 있다. 여기에서, 상기 송신기/수신기 쌍은 각 물리 채널을 위하여 적절한 통신 레이트를 제공하는 것이 가능하게 될 수 있다.
상기 입력/출력 인터페이스들(222)은 상기 PHY 장치(202)가 물리 채널, 예컨 대 도 1에 도시된 트위스트 페어의 상기 링크(112)상에 신호 정보를 표현할 수 있는 것을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 결과적으로, 상기 입력/출력 인터페이스들(222)은 예를 들어 차동 및 단일-종료된, 밸런스된 및 언밸런스된, 시그널링 방법들 사이의 변환(conversion)을 제공할 수 있다. 여기에서, 상기 변환은 상기 송신기(214), 상기 수신기(220)에 의해 사용되는 상기 시그널링 방법, 및 상기 물리 채널의 매체 타입에 의존할 수 있다. 따라서, 사익 입력/출력 인터페이스들(222)은 하나 또는 그 이상의 발룬들(baluns) 및/또는 트랜스포머들을 포함할 수 있으며, 예를 들어 트위스트 페어를 통한 전송을 가능하게 할 수 있다. 또한, 상기 입력/출력 인터페이스들(222)은 상기 PHY 장치(202)의 내부 또는 외부에 있을 수 있다. 여기에서, 상기 PHY 장치(202)가 집적회로를 포함한다면, 예를 들어 "내부"는 "온칩(on-chip) 및/또는 같은 기판을 공유하는 것을 의미할 수 있다. 마찬가지로, 상기 PHY 장치(202)가 하나 또는 그 이상의 이산적인 구성요소들(discrete components)을 포함한다면, 예를 들어 "내부"는 동일 프린트 회로기판상에 있는 것 또는 공통 물리 패키지(common physical package)내에 있는 것을 의미할 수 있다.
동작에서, 상기 PHY 장치(202)는 4에 이르는 또는 그 이상의 물리 링크들을 통해 동시에 송신 또는 수신하는 것을 가능하게 될 수 있다. 따라서, 상기 노드(200)는 상기 물리 링크들의 개수에 해당하는 개수의 하이브리드들(226)을 포함할 수 있다. 각 하이브리드(226)는 물리 링크로부터 전송된 및 수신된 신호들을 분리시키는 것을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하이브리드들은 에코 소거기들(echo cancellers), 파-엔드 크로스토크(far-end crosstalk : FEXT) 소거기들, 및/또는 니어-엔드 크로스토크(near-end crosstalk : NEXT)소거기들을 포함할 수 있다. 상기 노드(300)에서의 각 하이브리드(226)는 입력/출력 인터페이스(222)에 통신가능하게 결합될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에서, 하나 또는 그 이상의 채널들이 상기 링크의 현재 및/또는 미래 요구를 충족시키는 것이 요구되지 않을 때에는, 상기 노드(200)는 하나 또는 그 이상의 상기 물리 채널들(224)을 비활성화시키거나 또는 저전력 상태(low power state)로 설정할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 송신기들(214), 수신기들(220), 하이브리들(226), 및/또는 상기 미사용된 채널들과 관련된 다중-레이트 PHY 블록(212)의 부분들은 전원이 낮추어질(power down) 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, 저전력 상태에 있는 채널은 전혀 또는 어떠한 데이터도 전달하지 않으며, IDLE 심볼을 전달하며, 및/또는 다른 에너지를 전달한다. 몇몇 경우들에서, 본 발명의 측면들은 링크의 모든 채널들을 저전력 상태로 있게 하는 것을 가능하게 할 수 있다. 다른 경우들에서, 링크의 모든 채널들은 활성화를 유지하며 상기 채널들의 각각에서 데이터 레이트는 제어될 수 있다.
동작에서, 상기 노드(200)는 상기 링크(112)를 통해 원격 파트너와 통신할 수 있다. 예를 들면, 100Mbps 이더넷에 대하여 상기 노드(200)는 상기 링크(224a)를 통해 원격 파트너에 전송할 수 있으며, 상기 링크(224b)를 통해 원격 파트너로부터 데이터를 수신할 수 있다. 여기에서, 상기 노드(200)에 대하여 전송할 데이터가 없는 경우, 상기 노드(200)는 상기 원격 노드와의 동기를 유지하기 위해 IDLE 심볼들을 전송할 수 있다. 그러나, 상기 링크(112)상의 데이터 레이트들을 조절하기 위해, 본 발명의 측면들은 상기 링크상에서 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들을 전송하는 것을 가능하게 할 수 있다. 상기 고유 물리 패턴들의 각각은 전압들, 심볼들, 및/또는 캐릭터들의 시퀀스, 순서화된 세트를 포함할 수 있다. 상기 고유 물리 패턴들은 IPG 동안 IDLE 심볼들에 추가하여 및/또는 대신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이더넷 링크상에서 예시적인 활성을 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, IDLE 심볼들(320)에 의해 선행되고 및 후행되는 예시적인 이더넷 패킷(302)이 나타나 있다.
상기 이더넷 패킷(302)은 전제부(preamble)(304), 목적지 MAC 주소 필드(306), 소스 MAC 주소 필드(305), 이더넷타입 필드(310), 데이터 필드(312), 및 패킷 체크 시퀀스(FCS)(314)를 포함할 수 있다.
상기 전제부의 최초 62비트들은 전송 PHY 장치에 대한 수신 PHY 장치를 위상고정하는데 사용될 수 있다. 상기 전제부의 마지막 2비트들, "11"은 상기 전제부의 끝을 표시할 수 있고, 수신된 다음 비트는 실제 데이터라는 것을 표시할 수 있다. 상기 전제부의 최종 바이트("11"에서 마지막 8비트들)는 패킷 구획문자의 시작(start of packet delimiter : SFD)(316)으로서 알려져 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, 상기 전제부의 상기 처음 8비트들은 IPG의 끝 및 상기 패킷의 시작을 표시하기 위한 스트림 구획문자의 시작(start of stream delimiter)(316)과 대체될 수 있다.
상기 목적지 MAC 주소 필드(306)는 상기 패킷이 보내질 노드를 확인하기 위 해 사용될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 상기 소스 MAC 주소 필드(308)는 상기 패킷이 시작된 노드를 확인하기 위해 사용될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 상기 이더넷 타입 필드(310)는 상기 패킷내에 전송되고 있는 프로토콜(예컨대, IPv4 또는 IPv6)을 확인하기 위해 사용될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 상기 데이터 필드(312)는 전송되고 있는 데이터를 포함할 수 있다. 상기 FCS(314)는 상기 패킷에 대한 에러 검출을 제공하기 위해 사용될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 경우들에서, 상기 패킷(302)뒤에는 패킷의 끝과 IPG의 시작을 표시하기 위한 시퀀스 구획문자의 끝(end of sequence delimiter : ESD)이 곧바로 뒤따른다.
상기 IDLE 심볼들(620)은 노드들 사이의 동기화를 위해 사용될 수 있다. 여기에서, 통상의 시스템은 IDLE 심볼들을 802.3 표준들에 정의된 바대로 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 측면들은 데이터 레이트를 조절하기 위해 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들을 전송하기 위해 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼들(320)을 변경하거나 및/또는 대체하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 다양한 실시예들에서, 상기 고유 물리 패턴은 상기 채널들을 통해 통신된 하나 또는 그 이상의 이산 전압(discrete voltage) 및/또는 전력 레벨들을 이용하기 위해 통신될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, 전송되는 상기 이산 레벨들 및/또는 상기 레벨들이 전송되는 시퀀스는 데이터 레이트 천이를 위한 제어 정보에 상응할 수 있다. 몇몇 경우들에서, 상기 시퀀스의 부분은 수신기에 데이터 레이트 천이 정보가 다가오고 있음을 경고하도록 동작할 수 있는 전제부에 상응할 수 있다. 몇몇 경우들에서, 상기 데이터 레이트 천이 정보는 패킷화될 수 있 으며, 예를 들어 헤더, 페이로드, 및/또는 CRC를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서 상기 고유 패턴은 상기 수신기에서 에러 정정을 가능하게 하기 위하여 예를 들어 LDPC 인코딩을 이용하여 인코딩될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 예시적인 이더넷 링크를 포함하는 4 채널들상에서 활성화를 보여주는 도면이다. 도 4a를 참조하면, 링크(112)는 4 채널들(402a,..., 402d)을 포함할 수 있다.
상기 채널들(402a,..., 402d)은 도 2와 관련하여 설명되었던 채널들(224a,..., 224d)과 유사하거나 동일할 수 있다.
묘사된 예시적인 동작에서, 시간 t1의 이전에 상기 채널들(402a,..,402d)은 각 채널에 대하여 최대 데이터 레이트보다 낮은 레이트로 데이터를 전송중일 수 있다. 패킷들, 패킷들을 나타내는 데이터 블록들(402)의 사이에 IDLE 심볼들(404)이 전송될 수 있다. 그러나, 시간 t1 이전에, 상기 링크의 데이터 레이트가 예를 들어 상기 링크에 곧 도달할 큰 멀티미디어 스트림으로 적합하게 하기 위하여 증가될 필요가 있다. 따라서, 고유 패턴(406)은 상기 데이터 레이트에서의 증가를 조절하기 위하여 채널(402d)상에서 IPG동안 전송될 수 있다. 여기에서, 상기 고유 패턴(406)은 예를 들어 새로운 데이터 레이트를 전달할 수 있으며, 상기 데이터 레이트 천이가 발생할 때를 표시할 수 있다. 상기 고유 물리 패턴(406)에 이어서, 시간 t1에서 상기 채널들(402a,..., 402d)은 더 높은 데이터 레이트로 천이할 수 있으며, 데이터 블록(408)을 전송할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 예시적인 이더넷 링크를 포함하는 4 채 널들에서의 활성을 보여주는 도면이다. 도 4b를 참조하면, 상기 링크(112)는 4 채널들(402a,...,402d)을 포함할 수 있다.
상기 채널들(402a,...,402d)은 도 2에 관련하여 설명된 채널들(224a,...,224d)과 유사하거나 동일할 수 있다.
도시된 예시적인 동작에서, 시간 t1 이전에, 상기 채널들(402b 및 402c)은 활성화될 수 있으며, 각 채널에 대하여 최대 데이터 레이트로 데이터를 전송중일 수 있다. 패킷들, 패킷들을 나타낼 수 있는 데이터 블록들(402) 사이에 IDLE 심볼들(404)이 전송될 수 있다. 그러나, 시간 t1이전에, 상기 링크의 데이터 레이트가 예를 들어 상기 링크에 곧 도달할 큰 멀티미디어 스트림으로 적합하게 하기 위하여 증가될 필요가 있다. 따라서, 고유 패턴(406)은 상기 데이터 레이트에서의 증가를 조절하기 위하여 채널(402c)상에서 IPG동안 전송될 수 있다. 여기에서, 상기 고유 패턴(406)은 예를 들어 새로운 데이터 레이트를 전달할 수 있으며, 상기 데이터 레이트 천이가 발생할 때를 표시할 수 있다. 상기 고유 물리 패턴(406)에 이어서, 시간 t1에서 상기 채널들(402d)은 데이터 블록들(408) 및 IDLE 심볼들(404)의 통신을 시작하기 위해 시작하여(start-up) 활성화될 수 있다.
도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 예시적인 이더넷 링크를 포함하는 4 채널들상에서 활성을 보여주는 도면이다. 도 4c를 참조하면, 상기 링크(112)는 4채널들(402a,...,402d)을 포함할 수 있다.
채널들(402a,...,402d)은 도 2에 관련하여 설명된 채널들(224a,..., 224d)과 유사하거나 동일할 수 있다.
도시된 예시적인 동작에서, 시간 t1 이전에, 상기 채널들(402b 및 402c)은 활성화될 수 있으며, 데이터를 전송할 수 있다. 패킷들 및/또는 패킷들을 나타내는 데이터 블록들(402)의 사이에, IDLE 심볼들(404)가 전송될 수 있다. 그러나, 시간 t1이전에, 상기 링크의 데이터 레이트가 예를 들어 끝에 도달할 멀티미디어 스트림에 기인하여 감소될 수 있다. 따라서, 고유 패턴(406)은 상기 데이터 레이트에서의 감소를 조절하기 위하여 채널(402c)상에서 IPG동안 전송될 수 있다. 여기에서, 상기 고유 패턴(406)은 예를 들어 새로운 데이터 레이트를 전달할 수 있으며, 상기 데이터 레이트 수 있는 데이터 블록들(402) 사이에 IDLE 심볼들(404)이 전송될 수 있다. 천이가 발생할 때를 표시할 수 있다. 상기 고유 물리 패턴(406)에 이어서, 시간 t1에서 상기 채널들(402b 및 402c)은 종료되고 데이터 전송하는 것을 그친다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 데이터 레이트 천이를 표시하기 위해 활성 채널상에 고유 물리 패턴을 사용하기 위해 예시적인 단계들을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 상기 예시적인 단계들은 한 쌍의 노드들이 제1 데이터 레이트로 네트워크 링크를 통해 통신할 때 단계 502로 시작된다. 단계 502에 이어, 상기 예시적인 단계들은 단계 504로 진행한다. 단계 504에서, 노드들중의 제1 노드는 네트워크 링크상에서 새로운 데이터 레이트가 요구되거나 및/또는 요청되는지를 결정할 수 있다. 상기 현재 데이터 레이트가 적절한 경우에는 상기 예시적인 단계들은 단계 502로 돌아올 수 있다.
도 504로 돌아가면, 상기 네트워크 링크상에서 요구되거나 및/또는 요구되는 경우, 상기 예시적인 단계들은 단계 506으로 진행한다. 단계 506에서, 상기 제1 노 드는 IPG동안 대기할 수 있으며, IPG가 도달할 때 상기 예시적인 단계들은 단계 508로 진행한다. 단계 508에서, 상기 제1 노드는 제2 데이터 레이트로 천이에 대한 자신이 원하거나 및/또는 필요를 표시하기 위해 고유 물리 패턴을 전송할 수 있다. 단계 508에 이어, 상기 예시적인 단계들은 단계 510으로 진행할 수 있다. 단계 510에서, 상기 제2 노드는 고유 물리 패턴을 전송함에 의해 데이터 레이트 변화를 알려줄 수 있다. 단계 510에 이어 상기 예시적인 단계들은 단계 512로 진행할 수 있다. 단계 512에서, 상기 단계들은 제2 데이터 레이트로 통신하도록 구성될 수 있다. 단계 512에 이어, 상기 예시적인 단계들은 단계 514로 진행할 수 있다. 단계 514에서, 상기 노드들은 상기 제2 데이터 레이트로 상기 네트워크 링크를 통해 데이터를 교환하기 시작한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 기계 및/또는 컴퓨터 가독 스토리지 및/또는 매체를 제공하는데, 그 위에 기계 및/또는 컴퓨터에 의해 실행가능한 적어도 하나의 코드 섹션을 가지는 기계 코드 및/또는 컴퓨터 프로그램이 저장되며, 그에 의해 상기 기계 및/또는 컴퓨터가 에너지 효율 이더넷을 위한 데이터 레이트 천이를 표시하는 활성 채널상의 고유 물리 채널을 위한 상술한 단계들을 실행할 수 있게 한다.
고유 물리 패턴(406)을 위한 방법 및 시스템의 예시적인 측면들은 에너지 효율 이더넷을 위한 데이터 레이트 천이를 표시한다. 여기에서, 하나 또는 그 이상의 고유 물리 패턴들(406)은 네트워크 링크(112)상에서의 데이터 레이트를 제어하기 위해 IPG 동안 네트워크 링크(112)의 하나 또는 그 이상의 활성 채널들(402)상에서 전송될 수 있다. 상기 고유 물리 패턴(406)은 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼 들(404) 대신에 또는 그외에 추가적으로 전송될 수 있다. 상기 고유 물리 패턴(406)은 상기 네트워크 링크(112)상에 사용될 수 있는 데이터 레이트를 통신하거나 및/또는 상기 네트워크 링크(112)상에서 데이터 레이트 천이가 발생할 때를 표시할 수 있다. 상기 고유 물리 패턴(406)은 전송될 수 있으며, 및/또는 특정된 IPG동안, 또는 패킷의 특정 비트와 같은 특정된 패킷 경계동안 상기 데이터 레이트 천이가 발생할 수 있다. 상기 데이터 레이트는 제어될 수 있으며, 상기 고유 물리 패턴(406)은 상기 링크(1102)상에서의 전력 소모 및/또는 상기 링크에 통신가능하게 결합된 하나 또는 그 이상의 전력 소모에 기반하여 결정될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, 상기 고유 물리 패턴(406)은 하나 또는 그 이상의 캐릭터들을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, 상기 고유 물리 패턴은 전압 레벨들, 심볼들, 및/또는 캐릭터들의 순서화된 세트를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 하드웨어, 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명은 적어도 하나의 컴퓨터 시스템을 가지는 중앙 방식(centralized fashion)으로 구현될 수 있거나, 다른 구성요소들이 몇몇 서로 연결된 컴퓨터 시스템들에 흩어져 있는 분산 방식(distributed fashion)으로 구현될 수도 있다. 여기에서 기술된 방법들을 실행하기 위해 채택된 어떠한 종류의 컴퓨터 시스템이나 다른 장치도 적절하다. 하드웨어 및 소프트웨어의 전형적인 조합에는 컴퓨터 시스템에서 로딩되어 실행되었을 때, 여기에서 기술된 방법들을 실행하도록 컴퓨터 시스템을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램을 가지는 범용 컴퓨터 시스템이 있을 수 있다.
본 발명은 여기에서 기술된 방법들의 실행을 가능하게 하는 모든 특징들을 포함하고, 컴퓨터 시스템에 로딩되었을 때 이 방법들을 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품에 임베디드(embedded)될 수 있다. 여기에서, 컴퓨터 프로그램은 임의의 언어, 또는 코드(code), 또는 기호(notation)에서 명령들 집합을 표현하는 어떤 것이라도 의미한다. 이 명령들 집합의 표현들은 직접적으로, 또는 a) 다른 언어, 코드, 또는 기호로의 변환(conversion) b) 다른 매체 형태로의 재생(reproduction)중에서 어느 하나 또는 둘 모두를 수행한 후에 시스템이 특정한 기능을 수행하기 위한 정보 처리 능력을 가지도록 의도된 것이다.
본 발명은 몇몇 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 균등물들이 대신될 수 있음은 당해 기술 분야에 숙련된 자들에게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 특정한 상황 또는 매체를 본 발명의 기술들에 채택하기 위하여 많은 변형들이 있을 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예들에 한정되지 않아야 하며, 첨부되는 청구항들의 범위내에 있는 모든 실시예들을 포함할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2 노드들 사이의 이더넷 연결을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중-레이트 가능 물리 블록을 포함하는 트위스트 페어 이더넷 PHY 장치의 예시를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이더넷 링크상의 예시적인 활성을 보여주는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 예시적인 이더넷 링크를 포함하는 4 채널들상에서의 활성을 보여주는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 예시적인 이더넷 링크를 포함하는 4 채널들상에서의 활성을 보여주는 도면이다.
도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 예시적인 이더넷 링크를 포함하는 4 채널들상에서의 활성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 레이트 천이를 표시하기 위해 활성 채널상에서 고유 물리 패턴을 이용하기 위한 예시적인 단계들을 보여주는 흐름도이다.

Claims (10)

  1. 네트워킹을 위한 방법으로서,
    네트워크 링크상에서의 데이터 레이트를 제어하기 위해 상기 네트워크 링크의 하나 또는 그 이상의 활성 채널들상에서 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들(dinstinct physical patterns)을, 패킷간 간격(inter-packet gap)동안, 전송하는 단계를 포함하되,
    하나 또는 그 이상의 상기 채널들상에서 사용될 데이터 레이트를, 상기 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들을 통해, 전송하는 단계를 더 포함하는 네트워킹 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼들 대신에 상기 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들을 전송하는 단계를 더 포함하는 네트워킹 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼외에 추가적으로 상기 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들을 전송하는 단계를 더 포함하는 네트워킹 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 레이트를 구현하기 위해 필요한 하나 또는 그 이상의 데이터 레이트 관리 기술들을, 상기 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들을 통해, 표시하는 단계를 더 포함하는 네트워킹 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 레이트는 상기 네트워크 링크상의 과거, 도래할 트래픽 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는 네트워킹 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 채널들상에 데이터 레이트 천이가 발생해야 할 때를, 상기 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들을 통해, 표시하는 단계를 더 포함하는 네트워킹 방법.
  8. 네트워킹을 위한 시스템으로,
    네트워크 링크상에서의 데이터 레이트를 제어하기 위해 상기 네트워크 링크의 하나 또는 그 이상의 활성 채널들상에서 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들(dinstinct physical patterns)을, 패킷간 간격(inter-packet gap)동안, 전송하도록 동작가능한 하나 또는 그 이상의 회로들을 포함하되,
    상기 하나 또는 그 이상의 회로들은 하나 또는 그 이상의 상기 채널들상에서 사용될 데이터 레이트를, 상기 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들을 통해, 전송하도록 동작 가능한 네트워킹 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 회로들은 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼들 대신에 상기 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들을 전송하도록 동작가능한 네트워킹 시스템.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 회로들은 하나 또는 그 이상의 IDLE 심볼들외에 추가적으로 상기 하나 또는 그 이상의 식별 물리 패턴들을 전송하도록 동작가능한 네트워킹 시스템.
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