KR101041567B1 - MAC controller for fast ethernet - Google Patents

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김승환
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Abstract

고속 이더넷 처리를 위한 MAC 제어기가 개시된다. 40기가급 이상의 이더넷 전송 구조에 채택된 미디어 독립적 인터페이스(Media Independent Interface, MII)가 구현된 미디어 액세스 컨트롤(Media Access Control, MAC) 제어기에 있어서, MAC 제어기에 포함되는 RS(Reconciliation Sublayer)는, 프리앰블을 생성하는 프리앰블 생성부; 생성된 프리앰블을 계층으로부터 수신된 데이터 프레임에 부가하며, 데이터 프레임으로부터 MII 규격에 따른 컨트롤 신호를 생성하고 데이터 프레임을 MII 규격에 맞게 재구성하는 하향 데이터 정합 처리부;를 포함한다. 이에 의해 RS와 MAC 간의 이더넷 프레임의 고속 처리가 가능해진다.A MAC controller for fast Ethernet processing is disclosed. In a media access control (MAC) controller in which a media independent interface (MII) is adopted in an Ethernet transmission structure of more than 40 gigabytes, the reconciliation sublayer (RS) included in the MAC controller is a preamble. Preamble generation unit for generating a; And a downlink data matching processor for adding the generated preamble to the data frame received from the layer, generating a control signal according to the MII standard from the data frame, and reconstructing the data frame according to the MII standard. This enables high speed processing of Ethernet frames between RS and MAC.

Description

고속 이더넷 처리를 위한 MAC 제어기{MAC controller for fast ethernet}MAC controller for fast ethernet processing

본 발명은 이더넷 수동 광 네트워크(Ethernet Passive Optical Network)에 관한 것으로, 특히 이더넷 전송 구조에서 MAC(Media Access Control) Sublayer 및 RS(Resonciliation Sublayer)에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an Ethernet passive optical network, and more particularly, to a media access control (MAC) sublayer and a reception sublayer (RS) in an Ethernet transmission structure.

본 연구는 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제관리번호: 2008-F-017-01, 100Gbps급 이더넷 및 광전송기술개발]This study is derived from the research conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Telecommunication Research and Development. [Task Management No .: 2008-F-017-01, Development of 100Gbps Ethernet and Optical Transmission Technology]

이더넷 전송 구조에서 고속의 이더넷 처리를 위해, RS(Reconciliation Sublayer)와 PCS(Physical Coding Sublayer) 간에는 XLGMII(40 Gigabit Media Independent Interface) 및 CGMII(100 Gigabit Media Independent Interface)가 인터페이스로 표준화가 제시되어 있다. 따라서 그 구성 장치에 대한 특별한 구조 제시가 용이하지 않다. 그러나 그 상위 구성 요소인 RS와 MAC의 경우, 현존하는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 및 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)의 처리 능력 대비 고속 이더넷 프레임 처리를 위한 새로운 구성 방안이 필요로 된다.For high speed Ethernet processing in the Ethernet transport structure, 40 Gigabit Media Independent Interface (XLGMII) and 100 Gigabit Media Independent Interface (CGMII) are standardized as interfaces between the Reconciliation Sublayer (RS) and the Physical Coding Sublayer (PCS). Therefore, it is not easy to present a special structure for the component device. However, the upper components RS and MAC require a new configuration scheme for processing high-speed Ethernet frames compared to the processing capabilities of existing field programmable gate arrays (FPGAs) and application specific integrated circuits (ASICs).

RS와 MAC 간의 이더넷 프레임의 고속 처리를 위하여 기존 이더넷 프레임 처리 기준인 8비트의 데이터를 128비트 혹은 256비트 등으로 처리할 수 있는 기술적 방안을 제시하고, 그 구성 요소들의 처리 기술을 제안한다.For the high-speed processing of Ethernet frames between RS and MAC, we propose a technical scheme that can process 8-bit data, which is the standard of Ethernet frame processing, as 128-bit or 256-bit, and propose processing techniques for the components.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 40기가급 이상의 이더넷 전송 구조에 채택된 미디어 독립적 인터페이스(Media Independent Interface, MII)가 구현된 미디어 액세스 컨트롤(Media Access Control, MAC) 제어기에 있어서, MAC 제어기에 포함되는 RS(Reconciliation Sublayer)는, 프리앰블을 생성하는 프리앰블 생성부; 및 생성된 프리앰블을 상위 계층으로부터 수신된 데이터 프레임에 부가하며, 데이터 프레임으로부터 MII 규격에 따른 컨트롤 신호를 생성하고 상기 데이터 프레임을 상기 MII 규격에 맞게 재구성하는 하향 데이터 정합 처리부;를 포함한다.In order to achieve the above-described technical problem, a media access control (MAC) controller implemented with a media independent interface (MII) adopted in an Ethernet transport structure of more than 40 gigabytes according to an aspect of the present invention. The RS included in the MAC controller may include: a preamble generator configured to generate a preamble; And a downlink data matching processor that adds the generated preamble to a data frame received from an upper layer, generates a control signal according to the MII standard from the data frame, and reconstructs the data frame according to the MII standard.

본 발명의 일 양상에 따른 MII는 XLGMII(40Gigabit Media Independent Interface) 혹은 CGMII(100Gigabit Media Independent Interface)이다.MII according to an aspect of the present invention is 40 Gigabit Media Independent Interface (XLGMII) or 100 Gigabit Media Independent Interface (CGMII).

본 발명의 일 양상에 따른 하향 데이터 정합 처리부는, MAC 클록이 312.5MHz이고 데이터 폭이 128비트인 경우 16비트의 데이터 바이트 인에이블 신호를 이용하여 데이터 프레임을 8비트로 변환하여 컨트롤 신호를 생성하고, 데이터 프레임을 64비트로 재구성한다.According to an aspect of the present invention, when the MAC clock is 312.5 MHz and the data width is 128 bits, the data frame is converted into 8 bits using a 16-bit data byte enable signal to generate a control signal, Reconstruct the data frame to 64-bit.

본 발명의 일 양상에 따른 하향 데이터 정합 처리부는, MAC 클록이 156.25MHz이고 데이터 폭이 256비트인 경우 32비트의 데이터 바이트 인에이블 신호를 이용하여 데이터 프레임을 8비트로 변환하여 컨트롤 신호를 생성하고, 데이터 프레임을 64비트로 재구성한다.According to an aspect of the present invention, when the MAC clock is 156.25 MHz and the data width is 256 bits, the downlink data matching processor generates a control signal by converting the data frame into 8 bits using a 32-bit data byte enable signal, Reconstruct the data frame to 64-bit.

고속 이더넷 시스템인 40GE나 100GE 시스템에서 MAC Sublayer 및 RS를 설계하는 과정에서 RS와 PCS 간의 인터페이스로 주어진 XLGMII나 CGMII의 규격대로 FPGA나 ASIC으로 설계를 하는 것은 동작 주파수의 한계성 때문에 구현이 쉽지 않기 때문에, 8레인으로 구성되어 있는 데이터 프레임을 16, 32개 등으로 묶어 처리할 수 있는 방안을 제시함으로써 제작 가능한 40GE 및 100GE의 시스템 구성 장치를 제공할 수 있다.In designing MAC sublayer and RS in 40GE or 100GE system, which is a fast Ethernet system, designing with FPGA or ASIC according to the specification of XLGMII or CGMII given as the interface between RS and PCS is not easy due to the limitation of operating frequency. It is possible to provide a system configuration device of 40GE and 100GE that can be manufactured by suggesting a method of processing 16-32 data frames composed of 8 lanes.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce the present invention.

도 1은 40GE/100GE의 일반적인 계층 구조도이다.1 is a general hierarchical structure diagram of 40GE / 100GE.

MAC Sublayer 및 RS 처리 장치의 위치는 일반적인 40GE나 100GE 구조에서 MAC Control과 PCS 사이에 위치한다.The location of MAC sublayer and RS processing unit is located between MAC Control and PCS in a typical 40GE or 100GE structure.

도 2는 IEEE802.3ba에서 정의된 XL/CGMII 구조도이다.2 is an XL / CGMII structure diagram defined in IEEE802.3ba.

RS의 입출력에 해당하는 부분이다. RS의 하위로는 PCS와 접속된다. RS와 PCS 간의 인터페이스 규격으로는 40GE에서는 XLGMII, 100GE에서는 CGMII가 사용된다. 해당 규격은 10Giga 이더넷 시스템에 사용된 종래의 XGMII 신호가 TXC가 4비트, TXD가 32비트로 구성되었던 것과는 달리 TXC는 8비트, TXD는 64비트로 구성된다. 마찬가지로 RXC 및 RXD의 경우에도 동일한 비트 구성을 가지고 있다. 이때 TXD와 TXC의 상세 구성 설명은 다음의 [표 1]과 같이 IEEE802.3ba 표준화 규격에 주어져 있다.This part corresponds to the input / output of RS. Below the RS, it is connected to the PCS. The interface specification between RS and PCS is XLGMII for 40GE and CGMII for 100GE. The standard consists of 8 bits for TXC and 64 bits for TXD, whereas the conventional XGMII signals used for 10 Gigabit Ethernet systems consisted of 4 bits for TXC and 32 bits for TXD. Similarly, RXC and RXD have the same bit configuration. In this case, detailed configuration descriptions of TXD and TXC are given in the IEEE802.3ba standard as shown in Table 1 below.

Figure 112008086097989-pat00001
Figure 112008086097989-pat00001

도 3은 IEEE802.3ba에서 정의된 XL/CGMII 송신단의 정상적인 입력 예시도이다.3 is a diagram illustrating a normal input of an XL / CGMII transmitter defined in IEEE802.3ba.

위 [표 1]에 주어진 TXC 및 TXD 형식에 맞추어 들어오는 프레임으로 TXD에 대해 8비트를 한 개의 레인(lane)으로 보는 경우에 모두 8개의 레인으로 구성되어 있다. 이 중 첫 번째 레인에 해당하는 TXD<7:0>에만 Start Control Character가 올 수 있다는 조건이 있어 레인 정렬을 용이하게 할 수 있도록 규정하였다. 수신단인 RXC와 RXD의 경우에도 동일한 비트 구성으로 처리된다. 여기에서 고려해야 할 사항은 송수신단의 클록 TX_CLK와 RX_CLK의 경우 40GE에서는 625MHz이고, 100GE에서는 1.5625GHz가 된다. 수신단의 RX_CLK의 경우에도 40GE/100GE에서 동일한 주파수의 클록이 사용된다.The frame is input according to the TXC and TXD formats given in [Table 1]. When 8 bits are regarded as one lane for the TXD, all eight lanes are configured. Among them, the condition that the Start Control Character can come only in TXD <7: 0> corresponding to the first lane is defined to facilitate lane alignment. In the case of RXC and RXD as receiving terminals, the same bit configuration is processed. The considerations here are 625MHz for 40GE and 1.5625GHz for 100GE for clock TX_CLK and RX_CLK of the transceiver. In the case of RX_CLK at the receiving end, the same frequency clock is used at 40GE / 100GE.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 40G/100G 이더넷 시스템에서의 MAS/RS 내부 블록도이다.4 is an internal block diagram of a MAS / RS in a 40G / 100G Ethernet system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, RS(200)와 MAC Sublayer(300)로 나뉜다. 우선 RS(200)에 해당하는 블록에 대하여 살펴본다. 프리앰블 생성부(210)는 EPIN 시스템 등에서와 같이 특정 목적을 갖는 프리앰블이 필요한 경우에만 사용된다. 일 실시예에 있어서, 프리앰블 생성부(210)는 LLID(Logical Link ID) 필드를 포함하는 8바이트의 프리앰블을 생성한다. 일 실시예에 있어서, 프리앰블 생성부(210)는 8바이트 끝에 해당하는 자리에 8비트 CRC(CRC-8)를 계산하여 붙인다. 일 예로, 프리앰블 생성부(210)는 CRC polynomial 방정식으로 x8 + x4 + x2 + x1을 사용하여 CRC-8을 계산한다. 프리앰블이 항상 동일한 경우에는 미리 CRC-8을 계산해 놓을 수도 있다.As shown, it is divided into RS 200 and MAC Sublayer 300. First, a block corresponding to the RS 200 will be described. The preamble generator 210 is used only when a preamble having a specific purpose is required, such as in an EPIN system. In one embodiment, the preamble generator 210 generates an 8-byte preamble including a Logical Link ID (LLID) field. In one embodiment, the preamble generator 210 calculates and attaches an 8-bit CRC (CRC-8) to a position corresponding to an end of 8 bytes. As an example, the preamble generator 210 calculates CRC-8 using x8 + x4 + x2 + x1 as a CRC polynomial equation. If the preambles are always the same, the CRC-8 may be calculated in advance.

하향 데이터 정합 처리부(220)는 MAC Sublayer(300)로부터 수신된 데이터 프레임 앞에 프리앰블 생성부(210)에 의해 생성된 8바이트의 프리앰블을 삽입한다. 그리고 전체 프레임에 대한 XL/CMGII의 규격인 TXC 신호를 생성하여 PCS(500)로 전달한다. 이 경우 상위에서부터 내려온 데이터 처리의 형태가 XL/CGMII와 동일한 64비트를 이용했을 경우가 아닌 128비트 혹은 256비트를 이용했을 경우에는 규격에 맞는 TXD와 TXC에 대한 변환 작업을 해야 한다. 이에 대한 방안을 도 5에 도시되어 있다. 128비트 데이터가 수신될 경우, DATA_BE에 해당하는 16비트를 이용하여 TXC 8비트로 변환하고, 데이터 128비트에 대해서는 TXD에 해당하는 64비트로 재구성해주어야 한다. 마찬가지로 256비트 데이터가 수신될 경우, DATA_BE에 해당하는 32비트를 이용하여 TXC 8비트로 변환하고, 데이터 256비트에 대해서는 TXD에 해당하는 64비트로 재구성해주어야 한다. The downlink data matching processor 220 inserts the 8-byte preamble generated by the preamble generator 210 before the data frame received from the MAC sublayer 300. The TXC signal, which is a standard of XL / CMGII for the entire frame, is generated and transmitted to the PCS 500. In this case, if 128 or 256 bits are used instead of the same 64-bit data format as XL / CGMII, the TXD and TXC conforming to the standard should be converted. A solution for this is shown in FIG. 5. When 128-bit data is received, it should be converted into TXC 8-bit using 16 bits corresponding to DATA_BE, and reconfigured to 64-bit corresponding to TXD for 128-bit data. Likewise, when 256-bit data is received, the 32-bit data corresponding to DATA_BE should be converted into TXC 8-bit and the 256-bit data should be reconfigured to 64-bit corresponding to TXD.

상향 데이터 정합 처리부(230)는 PCS(500)로부터 입력된 RXD와 RXC에 대하여 MAC Sublayer(300)로 보내기 위한 데이터 변환을 수행한다. 데이터의 폭이 64비트인 경우에 RXD는 그대로 상위 계층으로 올라간다. 그리고 RXC는 도 5에서와 같은 DATA_EN(Data Enable)과 DATA_BE(Data Byte Enable) 신호로 변환될 수 있는데, 이때 DATA_BE은 RXC의 특성을 그대로 가져갈 수도 있고, DATA_BE의 특성상 DATA가 있는 영역만을 표현하여 각 비트별 Reverse의 형태를 취할 수 있다. 예를 들어 정상 데이터에 대해서만 ‘1’, 데이터가 없는 구간은 ‘0’으로 표시한다. MAC Sublayer(300)에서 요구되는 데이터가 128비트 혹은 256비트인 경우, 상향 데이터 정합 처리부(230)는 도 5에서와 같은 DATA_BE와 DATA_EN을 생성하여 보내줄 수 있다.The uplink data matching processor 230 performs data conversion for sending the RXD and RXC input from the PCS 500 to the MAC sublayer 300. If the data width is 64 bits, RXD goes up to the upper layer. In addition, the RXC may be converted into DATA_EN (Data Enable) and DATA_BE (Data Byte Enable) signals as shown in FIG. It may take the form of a bitwise reverse. For example, '1' is displayed only for normal data and '0' for no data. When the data required by the MAC sublayer 300 is 128 bits or 256 bits, the upstream data matching processor 230 may generate and send DATA_BE and DATA_EN as shown in FIG. 5.

RS 수신부(240)는 수신 프레임 중 프리앰블에 해당하는 데이터 맨 앞의 8바이트를 제거한다. 이는 MAC Sublayer(300)로 수신 프레임을 전송하기 위함이다. 그리고 EPON 시스템과 같이 프리앰블의 값이 변하는 경우에는 CRC-8에 대한 오류 검사도 수행하여야 한다. 이때 CRC 오류가 발생하면 해당 프레임을 바로 삭제할 수 있다.The RS receiver 240 removes the first 8 bytes of data corresponding to the preamble among the received frames. This is to transmit a received frame to the MAC sublayer (300). And if the value of the preamble changes like the EPON system, the error check for CRC-8 should be performed. If a CRC error occurs, the frame can be deleted immediately.

RS 데이터 제어부(250)는 CPU(400)에 의해 읽기/쓰기 동작이 되는 Control 레지스터를 두고 물리 계층의 시험을 위한 Test Frame 생성에 관련된 제어신호 발생 및 PMA Loopback 제어 신호 등을 발생할 수 있고, 특정한 시스템별 필요한 제어 기능을 제공한다.The RS data controller 250 may generate a control signal and a PMA loopback control signal related to generation of a test frame for a test of a physical layer through a control register that is read / write by the CPU 400. Provides necessary control functions.

다음 MAC Sublayer(300)에 해당하는 블록에 대하여 살펴본다. FCS/Length 오류 검사부(310)는 하위 계층으로부터 수신된 이더넷 프레임이 수신과정에서 손상되었을 경우 이를 감지하기 위한 블록이다. 일 실시예에 있어서, FCS/Length 오류 검사부(310)는 수신된 프레임의 DA 필드에서 마지막 FCS 필드까지 CRC-32를 이용하여 오류 검사를 수행한다. CRC-32를 이용한 다항식은 [X32 + X26 + X23 + X22 + X16 + X12 + X11 + X10 + X8 + X7 + X5 + X4 + X2 + X + 1]과 같다.Next, a block corresponding to the MAC sublayer 300 will be described. The FCS / Length error checker 310 is a block for detecting an Ethernet frame received from a lower layer when it is damaged during the reception process. In one embodiment, the FCS / Length error check unit 310 performs an error check using the CRC-32 from the DA field of the received frame to the last FCS field. The polynomial using CRC-32 is equivalent to [X32 + X26 + X23 + X22 + X16 + X12 + X11 + X10 + X8 + X7 + X5 + X4 + X2 + X + 1].

확인(Checking) 과정에서는 첫 번째 데이터 바이트를 처리하기 전에 CRC shift register를 모두 ‘1’로 초기화하고 Data와 FCS 모두에 대해 계산을 수행하였을 때 오류가 없었다면 나머지 값이 “C704DD7B”와 같게 된다. 이 경우, 수신 프레임의 결과가 손상 없이 수신되었다고 결정한다. 만약 FCS 오류가 있는 경우에는 RX FIFO부(320)에 쓰여진 후 출력되어야 할 내용을 무조건 폐기하고, 수신 MIB(Management Information Base) 카운터(330)에 폐기 상태를 저장한다. 또한 동시에 이더넷 프레임 길이에 대한 검사를 수행하는데, 수신되어야 하는 이더넷 프레임은 최소 64바이트 최대 1518바이트(암호화 등의 프레임이 포함되는 경우에는 최대 24바이트가 더해질 수 있고, 최대 바이트는 CPU에 의해 조정 가능)로 기준을 정하여 놓고, 이 사이의 값을 벗어나는 프레임에 대해서는 오류로 판단하여 해당 MIB 카운터에 오류 상태를 저장한다.In the checking process, if the CRC shift register is initialized to '1' before processing the first data byte and the calculation is performed for both Data and FCS, the remaining value is equal to “C704DD7B”. In this case, it is determined that the result of the received frame has been received without damage. If there is an FCS error, the contents to be output after being written to the RX FIFO unit 320 are discarded unconditionally, and the discarded state is stored in the reception MIB counter 330. At the same time, it also checks the Ethernet frame length.The Ethernet frame that needs to be received is at least 64 bytes up to 1518 bytes (up to 24 bytes can be added if a frame such as encryption is included, and the maximum bytes can be adjusted by the CPU). The standard is set as), and frames that deviate between the values are determined as an error and the error state is stored in the corresponding MIB counter.

RX FIFO부(320)는 FCS 오류 판단을 대비하여 최대 허용 바이트만큼의 메모리를 확보하며, 이곳에 새로운 프레임을 저장한다. 그리고 CRC 오류 결과가 나올 경우 해당 프레임을 상위로 올려보낼 것인가 폐기할 것인가에 대한 최종 판단을 하기 위한 기능을 제공한다.The RX FIFO unit 320 secures the memory as much as the maximum allowable byte in preparation for determining the FCS error, and stores a new frame therein. And when CRC error results, it provides the function to make the final decision on whether to upload the corresponding frame or discard it.

수신 MIB 카운터(330)는 FCS/Length 오류 검사부(310)에서 검사한 오류 정보를 수집하여 놓는 역할을 담당한다. 그리고 수신 데이터에 대한 전체 프레임 수 및 통과하고 있는 바이트 수를 카운트 누적한다. CPU(400)는 수신 MIB 카운터(330)로부터 해당 데이터를 주기적으로 수집하여 시스템의 상황을 체크할 수 있다.The reception MIB counter 330 is responsible for collecting and placing error information checked by the FCS / Length error checker 310. The total number of frames and the number of bytes passing through the received data are counted. The CPU 400 may periodically check the system status by collecting corresponding data from the reception MIB counter 330.

FCS 생성 처리부(340)는 상위 계층으로부터 수신된 이더넷 프레임이 상위 MAC Control 기능부에서의 Control 메시지인 경우에 FCS가 붙어오지 않는 경우가 있으므로, 이에 대한 처리를 위한 구성이다. FCS가 없는 Control 프레임의 데이터인 경우, FCS 생성 처리부(340)는 32비트 FCS 값을 생성하여 수신된 Control 프레임에 부가한다. 일 실시예에 있어서, FCS 생성 처리부(340)는 CRC-32를 이용하여 FCS 값을 생성한다. CRC-32 다항식은 FCS/Length 오류 검사부(310)에서 주어진 것과 동일할 수 있다. 그리고 확인 과정에서는 첫 번째 데이터 바이트를 처리하기 전에 CRC shift register를 모두 ‘1’로 초기화한다. 이 같은 과정으로 생성된 FCS 값을 마지막 데이터 바이트까지 처리한 후, 4바이트를 추가하는 과정이 진행된다.Since the FCS generation processing unit 340 may not attach the FCS when the Ethernet frame received from the upper layer is a Control message in the upper MAC Control function unit, the FCS generation processing unit 340 is configured for the processing thereof. In the case of data of a control frame without an FCS, the FCS generation processor 340 generates a 32-bit FCS value and adds it to the received control frame. In one embodiment, the FCS generation processor 340 generates the FCS value using the CRC-32. The CRC-32 polynomial may be the same as that given in the FCS / Length error checker 310. The verification process initializes all CRC shift registers to '1' before processing the first data byte. After the FCS value generated by this process is processed to the last data byte, the process of adding 4 bytes is performed.

송신 MIB 카운터(350)는 상위로부터 전달되어 하위로 보내어질 송신 데이터에 대한 전체 프레임 수 및 통과하고 있는 바이트 수를 카운트 누적한다. CPU(400)는 송신 MIB 카운터(350)로부터 해당 데이터를 주기적으로 수집하여 시스템의 상황을 체크할 수 있다.The transmission MIB counter 350 counts and accumulates the total number of frames and the number of bytes passing for the transmission data to be transmitted from the upper level to the lower level. The CPU 400 may periodically collect corresponding data from the transmission MIB counter 350 to check the status of the system.

MAC 데이터 제어부(360)는 CPU(400)에 의해 읽기/쓰기 동작이 되는 Control/Status 레지스터를 두고 CPU 체크 기능 및 Length 체크 기능에 대한 적용 여부 등을 포함한 주요 기능에 대한 상태 보고 및 제어 기능을 제공한다.The MAC data controller 360 maintains a Control / Status register for read / write operations by the CPU 400 and provides status reporting and control functions for key functions including whether the CPU check function and the length check function are applied. do.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 이더넷 처리를 위한 MAC/RS 내부 데이터 처리 예시도이다.5 illustrates an example of MAC / RS internal data processing for Fast Ethernet processing according to an embodiment of the present invention.

PCS(500)로부터 송수신되는 이더넷 프레임의 구성은 XL/CGMI로 도 2에 나타나 있는데, MAC과 RS 등의 내부 블록에 사용되는 경우 동작 주파수의 한계성 때문에 내부 시스템 클록을 낮추어 사용할 필요성이 발생한다. 이때 클록의 상태에 따라 MAC_CK가 TL_CLK 및 RX_CLK와 동일한 경우는 그대로 사용한다. 그리고 MAC_CK가 TL_CLK 및 RX_CLK의 2분주인 경우에는 내부 데이터의 Width는 128비트가 사용되어야 하고, DATA_BE는 모두 16개의 비트가 사용되어 데이터의 유무를 판단해야 한다. MAC_CK가 TL_CLK 및 RX_CLK의 4분주인 경우에는 내부 데이터의 Width는 256비트가 사용되어야 하고, DATA_BE는 모두 16개의 비트가 사용되어 데이터의 유무를 판단해야 한다.The configuration of the Ethernet frame transmitted and received from the PCS 500 is shown in FIG. 2 as XL / CGMI. When used in an internal block such as MAC and RS, there is a need for lowering the internal system clock due to the limitation of the operating frequency. At this time, if MAC_CK is the same as TL_CLK and RX_CLK depending on the clock state, it is used as it is. When MAC_CK is two divisions of TL_CLK and RX_CLK, 128 bits of internal data should be used, and 16 bits of DATA_BE should be used to determine whether data is present. When MAC_CK is the 4th division of TL_CLK and RX_CLK, 256 bits of internal data should be used, and 16 bits of DATA_BE should be used to determine the presence or absence of data.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 40GE/100GE의 일반적인 계층 구조도.1 is a general hierarchical view of 40GE / 100GE.

도 2는 IEEE802.3ba에서 정의된 XL/CGMII 구조도.2 is an XL / CGMII structure diagram defined in IEEE802.3ba.

도 3은 IEEE802.3ba에서 정의된 XL/CGMII 송신단의 정상적인 입력 예시도.3 is a diagram illustrating normal input of an XL / CGMII transmitter defined in IEEE802.3ba.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 40G/100G 이더넷 시스템에서의 MAS/RS 내부 블록도.4 is an internal block diagram of a MAS / RS in a 40G / 100G Ethernet system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 이더넷 처리를 위한 MAC/RS 내부 데이터 처리 예시도.5 illustrates an example of MAC / RS internal data processing for Fast Ethernet processing according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

삭제delete 미디어 독립적 인터페이스(Media Independent Interface, MII)가 구현된 미디어 액세스 컨트롤(Media Access Control, MAC) 제어기에 있어서, 상기 MAC 제어기에 포함되는 RS(Reconciliation Sublayer)는 :In a media access control (MAC) controller in which a media independent interface (MII) is implemented, a reconciliation sublayer (RS) included in the MAC controller is: 프리앰블을 생성하는 프리앰블 생성부;A preamble generating unit generating a preamble; 상기 생성된 프리앰블을 상위 계층으로부터 수신된 데이터 프레임에 부가하며, 상기 데이터 프레임으로부터 상기 MII 규격에 따른 컨트롤 신호를 생성하고 상기 데이터 프레임을 상기 MII 규격에 맞게 재구성하는 하향 데이터 정합 처리부;를 포함하되,And a downlink data matching processor configured to add the generated preamble to a data frame received from an upper layer, generate a control signal according to the MII standard from the data frame, and reconstruct the data frame according to the MII standard. 상기 MII는 XLGMII(40Gigabit Media Independent Interface) 혹은 CGMII(100Gigabit Media Independent Interface)임을 특징으로 하는 MAC 제어기.The MII is a 40 Gigabit Media Independent Interface (XLGMII) or 100 Gigabit Media Independent Interface (CGMII) MAC controller. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 하향 데이터 정합 처리부는, MAC 클록이 312.5MHz이고 데이터 폭이 128비트인 경우 16비트의 데이터 바이트 인에이블 신호를 이용하여 상기 데이터 프레임을 8비트로 변환하여 컨트롤 신호를 생성하고, 상기 데이터 프레임을 64비트로 재구성함을 특징으로 하는 MAC 제어기.When the MAC clock is 312.5 MHz and the data width is 128 bits, the downlink data matching processor generates a control signal by converting the data frame into 8 bits using a 16-bit data byte enable signal, and converts the data frame into 64 bits. MAC controller, characterized in that reconstruction with bits. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 하향 데이터 정합 처리부는, MAC 클록이 156.25MHz이고 데이터 폭이 256비트인 경우 32비트의 데이터 바이트 인에이블 신호를 이용하여 상기 데이터 프레임을 8비트로 변환하여 컨트롤 신호를 생성하고, 상기 데이터 프레임을 64비트로 재구성함을 특징으로 하는 MAC 제어기.The downlink data matching processor generates a control signal by converting the data frame into 8 bits using a 32-bit data byte enable signal when the MAC clock is 156.25 MHz and the data width is 256 bits, and converts the data frame to 64 bits. MAC controller, characterized in that reconstruction with bits. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 하위 계층으로부터 데이터 프레임과 컨트롤 신호를 수신하고 상위 계층에서 요구하는 데이터 비트 수에 맞게 상기 데이터 프레임을 처리할 수 있도록 상기 컨트롤 신호를 데이터 인에이블 신호와 데이터 바이트 인에이블 신호로 변환하는 상향 데이터 정합 처리부; 및An upstream data matching processor for receiving a data frame and a control signal from a lower layer and converting the control signal into a data enable signal and a data byte enable signal to process the data frame according to the number of data bits required by the upper layer ; And 상기 상향 데이터 정합 처리부로부터 출력된 데이터 프레임과 데이터 인에이블 신호 및 데이터 바이트 인에이블 신호를 상기 상위 계층으로 출력하는 RS 수신부;An RS receiver for outputting a data frame, a data enable signal, and a data byte enable signal output from the uplink data matching processor to the upper layer; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MAC 제어기.The MAC controller further comprises. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 MII는 XLGMII 혹은 CGMII임을 특징으로 하는 MAC 제어기.The MII is characterized in that the XLGMII or CGMII MAC controller. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 상향 데이터 정합 처리부는, MAC 클록이 312.5MHz이고 데이터 폭이 128비트인 경우 16비트의 데이터 바이트 인에이블 신호를 생성함을 특징으로 하는 MAC 제어기.The uplink data matching processor generates a 16-bit data byte enable signal when the MAC clock is 312.5 MHz and the data width is 128 bits. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 상향 데이터 정합 처리부는, MAC 클록이 156.25MHz이고 데이터 폭이 256비트인 경우 32비트의 데이터 바이트 인에이블 신호를 생성함을 특징으로 하는 MAC 제어기.The uplink data matching processor generates a 32-bit data byte enable signal when the MAC clock is 156.25 MHz and the data width is 256 bits.
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