KR20120066986A - 선택적 레인 운용을 위한 이더넷 장치 및 방법 - Google Patents

선택적 레인 운용을 위한 이더넷 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120066986A
KR20120066986A KR1020100128364A KR20100128364A KR20120066986A KR 20120066986 A KR20120066986 A KR 20120066986A KR 1020100128364 A KR1020100128364 A KR 1020100128364A KR 20100128364 A KR20100128364 A KR 20100128364A KR 20120066986 A KR20120066986 A KR 20120066986A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lane
lanes
physical transmission
pcs
transmission
Prior art date
Application number
KR1020100128364A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101717296B1 (ko
Inventor
안계현
양충열
김승환
한경은
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020100128364A priority Critical patent/KR101717296B1/ko
Priority to US13/325,227 priority patent/US9059844B2/en
Publication of KR20120066986A publication Critical patent/KR20120066986A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101717296B1 publication Critical patent/KR101717296B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2854—Wide area networks, e.g. public data networks
    • H04L12/2856—Access arrangements, e.g. Internet access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/1423—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex for simultaneous baseband signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2854—Wide area networks, e.g. public data networks
    • H04L12/2856—Access arrangements, e.g. Internet access
    • H04L12/2863—Arrangements for combining access network resources elements, e.g. channel bonding
    • H04L12/2867—Physical combinations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H04L25/03866—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using scrambling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/25—Flow control; Congestion control with rate being modified by the source upon detecting a change of network conditions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

본 발명은 다중 레인 구조를 갖는 이더넷 장치에서 다중 레인 중 하나 이상의 레인을 데이터 송수신에 참여시키거나 참여시키지 않기 위한 고속 이더넷 장치 및 이더넷 장치의 레인 운용 방법을 제공한다. 이더넷 장치는, 복수의 물리적 전송 레인 각각의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 이용하여, 이더넷 장치 내부의 복수 PCS 레인을 각각 복수의 물리적 전송 레인 중 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일한 상태로 설정하고, 복수의 물리적 전송 레인 중 활성화 상태의 물리적 전송 레인을 통해 전송되는 전송률에 따라서 입력되는 데이터 블록 중에서 유휴 블록을 제거하는 전송률 제어부와, 활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 활성화 상태의 PCS 레인을 통해 유휴 블록이 제거된 데이터 블록을 분배하는 블록 분배부를 포함한다.

Description

선택적 레인 운용을 위한 이더넷 장치 및 방법{Ethernet apparatus and method for operating multiple lane selectively}
본 발명은 이더넷 장치의 전송률을 제어하는 기술에 관한 것으로, 특히, 다중 레인 구조를 갖는 이더넷 장치 및 그 이더넷 장치에서 선택적으로 레인을 운용하기 방법에 관한 것이다.
초고속 광대역 전송 시스템을 위해 IEEE 802.3에서는 40기가비트와 100기가비트의 전송 속도를 지원하는 IEEE 802.3 이더넷 표준 규격으로 다중 레인 구조를 지원한다. 다중 레인 구조란 고속 전송률을 갖는 전송 링크를 만들기 위해 보다 낮은 전송률을 갖는 여러 개의 레인을 병렬적으로 사용하는 방식을 채택한 구조를 의미한다.
IEEE 802.3 표준에 따르면, 100Gb/s 이더넷 장치는 MAC(Media Access Control) 계층으로부터 물리 계층으로 전달되는 100Gb/s의 전송률을 갖는 데이터를, 10Gb/s 전송률을 갖는 전기적인 레인 10개 또는 25Gb/s 전송률을 갖는 전기적인 레인 4개를 사용하여 분산 처리하는 것이 가능하다. 또한, 40기가비트 이더넷 장치를 위해서는 PCS(Physical Coding Sublayer)와 PMA(Physical Medium Attachment) 계층 사이에서 4개의 전기적인 레인을 정의하고 있다. 이러한 전기적인 레인은 PMA 계층을 거쳐 다수 개의 광 레인으로 대응되어 데이터를 전달한다.
또한, IEEE802.3에서는 전기적인 레인의 개수와 광 레인(optical lane)의 개수의 상호 조합을 원활하게 지원할 수 있도록 PCS 계층 내부에 20개의 가상 레인을 정의하고, 이들 가상 레인을 대상으로 64B/66B 코딩된 블록을 분배 또는 조합하는 MLD(Multi-Lane Distribution) 기능 블록을 새로이 추가로 정의한다.
이러한 다중 레인은 대용량의 데이터를 고속으로 전송하기 위해 채택된 것이다. 그러나, 일시적으로 소정의 목적을 위하여, 예를 들어, 오류 제어나 소모 전력 감소 또는 배열(Array) 소자 관리 등을 위하여 전송 가능한 전체 대역폭의 성능을 요구하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 100Gb/s 이더넷 시스템의 다중 레인 중 단 하나의 레인에서만 오류가 발생하였을 때 오류가 발생한 레인을 제외한 나머지 레인들만을 사용할 필요성이 있다. 또 다른 예로서, 100Gb/s 이더넷 시스템이 처리해야 할 트래픽의 발생량이 수십 Gb/s 이내인 경우에 선택적으로 레인의 일부만을 사용하도록 시스템을 운용할 필요도 있다.
또한, 데이터 전송 속도가 증가할수록 통신 장치의 전력 소모량은 크게 증가한다. 이에 따라, 고속의 이더넷 인터페이스(Ethernet interface)에서 데이터를 통신하는 경우 전력 소모량을 감소시키기 위한 방법이 요구된다.
IEEE 802.3az EEE(Energy Efficient Ethernet)에서는 LPI(Low Power Idle)기술을 표준화하였다. LPI 방식은 전송할 데이터가 있는 경우에 전송 링크가 지원하는 최대 전송률로 전송하고, 전송할 데이터가 없는 경우에 전송 링크를 유휴상태(제로 전송률)로 운용한다. LPI 방식은 전송할 데이터가 없는 동안 데이터의 송수신에 필요한 회로들의 일부를 비활성화 상태로 유지함으로써 소모하는 전력량을 감소시킬 수 있다.
그러나, LPI 방식은 버스트 특성이 강한 트래픽의 전송시 에너지를 효율적으로 절감할 수 있으나, 낮은 데이터율로 지속적인 전송 서비스를 요구하는 스트리밍 형태의 트래픽을 전송시 에너지를 절감할 수 없는 문제점이 있다. 또한 IEEE 802.3az의 기술 범위는 10 기가비트 이하의 전송 속도를 지원하고 Copper 물리 규격을 갖는 이더넷 인터페이스로서, 단일의 전송 링크가 저속의 다수 개의 레인으로 구성된 구조를 고려하지 않고 있다.
본 발명은 다중 레인 구조를 갖는 고속 이더넷 장치에서 다중 레인 중 하나 이상의 레인을 데이터 송수신에 참여시키거나 참여시키지 않도록 선택적으로 레인을 운용하기 위한 고속 이더넷 장치 및 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 이더넷 장치는, 복수의 물리적 전송 레인 각각의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 이용하여, 이더넷 장치 내부의 복수 PCS 레인을 각각 복수의 물리적 전송 레인 중 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일한 상태로 설정하고, 복수의 물리적 전송 레인 중 활성화 상태의 물리적 전송 레인을 통해 전송되는 전송률에 따라서 입력되는 데이터 블록 중에서 유휴 블록을 제거하는 전송률 제어부와, 활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 활성화 상태의 PCS 레인을 통해 유휴 블록이 제거된 데이터 블록을 분배하는 블록 분배부를 포함한다.
다른 측면에 따른 이더넷 장치는, 복수의 물리적 전송 레인 중 일부 물리적 전송 레인을 선택적으로 이용하기 위하여, 내부의 PCS 레인을 선택적으로 이용하여 상위 계층으로부터 전달되는 데이터를 처리하는 데이터 전송부와, 일부 물리적 전송 레인을 통해 수신된 데이터를 처리하는 데이터 수신부를 포함하고, 데이터 전송부는, 복수의 물리적 전송 레인 각각의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 이용하여, 이더넷 장치 내부의 복수 PCS 레인을 각각 복수의 물리적 전송 레인 중 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일한 상태로 설정하고, 활성화 상태의 물리적 전송 레인을 통해 전송되는 전송률에 따라서 입력되는 데이터 블록 중에서 유휴 블록을 제거하는 전송률 제어부와, 활성화 상태의 PCS 레인을 통해 유휴 블록이 제거된 데이터 블록을 전송하는 블록 분배부를 포함한다.
또 다른 측면에 따른 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법은, 복수의 물리적 전송 레인 각각의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 이용하여, 이더넷 장치 내부의 복수 PCS 레인을 각각 복수의 물리적 전송 레인 중 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일한 상태로 설정하는 단계와, 복수의 물리적 전송 레인 중 활성화 상태의 물리적 전송 레인을 통해 전송되는 전송률에 따라서 입력되는 데이터 블록 중에서 유휴 블록을 제거하는 단계와, 활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 활성화 상태의 PCS 레인을 통해 유휴 블록이 제거된 데이터 블록을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 유효한 트래픽을 포함한 이더넷 프레임을 손실하지 않고 최대 전송률보다 낮은 전송률로 데이터를 송수신할 수 있다. 특히, IEEE802.3 표준 이더넷과 호환 가능한 전송률 조절 방법을 제공한다. 이와 같이, 트래픽의 발생 특성에 따라 적응적으로 레인의 상태를 조절함으로써, 각 물리적 전송 레인에 연결되는 송신 모듈과 수신 모듈들의 에너지 소비량을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 레인 구조를 갖는 이더넷 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCS 레인과 광 레인 사이의 대응 관계를 결정하는 알고리즘을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 장치의 다중 레인 중 하나 이상의 레인을 데이터 송수신에 참여시키거나 참여시키지 않기 위한 선택적 레인 운용 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 레인 운용 기능을 PCS에서 수행하는 경우의 이더넷 장치의 계층 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCS에서 선택적 레인 운용 기능을 수행하는 경우의 이더넷 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PMA 부계층에서 선택적 레인 운용 기능을 수행되는 경우의 이더넷 장치의 계층 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 PMA 부계층에서 선택적 레인 운용 기능이 수행되는 경우의 이더넷 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 레인 구조를 갖는 이더넷 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
이더넷 장치(100)는 다중 레인을 선택적으로 운용하기 위하여 물리 계층에서 채널 또는 레인의 전송 활성화 및 비활성화 상태를 구별하여 활성화 상태의 전송 레인을 통해 데이터를 전송한다. 특히, 이더넷 장치(100)는 전송 비활성화 상태인 물리적 전송 레인으로 인하여 감소된 전송률을 고려하여 이더넷 프레임을 전송하도록 구성된다.
도 1을 참조하면, 이더넷 장치(100)는 RS(Reconciliation Sublayer; 정합 부계층) 수행부(101, 102), PCS(Physical Coding Sublayer; 물리 코딩 부계층) 수행부(110, 160), PMA(Physical Medium Attachment Sublayer; 물리 매체 접속 부계층) 수행부(120, 150) 및 PMD(Physical Medium Dependent Sublayer; 물리 매체 의존 부계층) 수행부(130, 140)를 포함한다. RS 수행부(101), PCS 수행부(110), PMA 수행부(120) 및 PMD 수행부(130)는 데이터 송신 경로에 설치되고, RS 수행부(102), PCS 수행부(160), PMA 수행부(150) 및 PMD 수행부(140)는 데이터 수신 경로에 설치된다.
RS 수행부(101, 102)의 상위에는 MAC(Media Access Control) 계층을 포함한 상위 계층이 존재하며, PMD 수행부(130, 140)의 하위에는 광 레인과 같은 물리적 전송 레인이 존재한다.
RS 수행부(101, 102)는 MAC 계층이 물리 계층의 종류에 관계없이 통신을 수행할 수 있도록 신호를 변환해 주는 부분이다. 예를 들어, RS 수행부(101)는 MAC 계층에서 내려온 데이터를 전송 링크의 종류에 따라 전송가능한 형태로 변환시킨다. 또한, RS 수행부(102)는 하위 계층에서 수신된 데이터를 MAC 계층이 인식할 수 있도록 PLS 프리미티브(Primitive)로 변환할 수 있다.
PCS 수행부(110)는 데이터 전송을 위한 데이터 블록(또는 코드 블록)을 생성하고, PCS 수행부(160)는 PMA 수행부(150)를 통해 수신된 데이터 블록을 디코딩한다. 예를 들어, PCS 수행부(110)는 64B/66B 블록 코딩 방식에 따라 데이터 블록을 생성할 수 있다.
PMA 수행부(120)는 PCS 수행부(110)로부터 수신된 데이터 블록을 물리적 전송레인(또는 물리 매체)로 전달하고, PMA 수행부(150)는 물리적 전송 레인으로부터 수신된 데이터 프레임을 PCS 수행부(160)로 전달할 수 있다.
이더넷 장치(100)는 여러 종류의 레인을 포함한다. 상위 계층에서 전달된 고속의 전송 프레임들은 PCS 수행부(110)에서 다수 개의 PCS 레인(11)으로 분배된다. PCS 레인(11)은 개념적인 가상(virtual)의 레인이다. PCS 레인(11)의 개수(v)는 물리 계층에서 구현하는 전기적인 레인의 개수(m)와 광 레인의 개수(n)의 최소 공배수로 결정될 수 있다. PCS 레인(11)으로 분배된 데이터 블록들은 병렬적으로 m개의 전기적 레인(12)을 통해 PMA 수행부(120)에 전달된다.
PMA 수행부(120)는 m개의 전기적 레인(12)을 입력으로 받아 n개의 전기적 레인(13)으로 출력할 수 있다. 여기에서, m과 n의 값은 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 일 예로 IEEE802.3ba에서는 m과 n의 값을 4 또는 10로 정하고 있다.
PMA 수행부(120)의 출력은 이더넷 전송 링크를 통해 신호를 전송하는 PMD 수행부(130)로 전달된다. n개의 광신호를 전송하는 광 송신부(131, 132, 133)가 PMD 수행부(130)의 기능을 수행할 수 있다.
또 다른 예로서, 전송 링크를 위해 광(optic)이 아닌 다른 전송 매체가 사용될 수 있다. 전송 링크가 다른 전송 매체로 구현되는 경우, PMD 수행부(120)의 구성 또한 다른 형태의 모듈로 구현할 수 있으며, 전송 매체 내에 병렬로 구현되는 채널을 광 레인(14)과 동일하게 이해할 수 있다. 전송할 비트 열은 n개의 전기적인 레인(13)을 통해 광 송신부(131, 132, 133)로 입력되고 광신호로 변환되어 n개의 광 레인(14)을 거쳐 전송된다. 이하에서는, 이더넷 장치(100)의 전송 링크로 이용되는 물리적 전송 레인이 광 레인(14)인 경우를 중심으로 설명한다.
PCS 레인(11)과 전기적인 레인(12, 13), 광 레인(14)들은 이더넷 장치를 설계하는 구조에 따라 서로 대응되는 관계를 맺으며, 데이터 블록이 전달되는 레인들 간 경로는 일정하다. 즉, PCS 레인(11) 중 임의의 x번 레인으로 분배된 데이터 블록은 광 레인(14) 중 항상 정해진 y번 레인을 통해 전달된다. 이 경우, 선택적 레인 운용으로 인하여 다수의 광 레인(14) 중 일부 활성화된 광 레인을 이용하여 데이터 블록을 송수신하기 위해서는, 비활성화 상태인 광 레인으로 인해 감소하는 전송률에 대응하는 유휴(Idle) 블록의 삭제가 필요하다.
또한, 광 레인(14)의 상태를 조절하여 전송률을 제어하기 위하여, 광 레인(14)에 대응하는 PCS 레인(11)들의 상태도 함께 변화시킬 필요가 있다. 왜냐하면, 반드시 전송해야 할 필요가 있는 유효한 데이터를 활성화된 광 레인에 대응되는 PCS 레인에 전송해야 하고, 그럼으로써 유효한 데이터가 활성화된 물리적 전송 레인을 통해 전달될 수 있기 때문이다. 이를 위해, 이더넷 장치(100) 내부의 가상 레인인 PCS 레인(11)과 물리 전송 레인인 광 레인(14) 사이의 대응 관계를 결정할 필요가 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCS 레인과 광 레인 사이의 대응 관계를 결정하는 알고리즘을 나타내는 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, PCS 수행부(110)는 각각의 PCS 레인을 통해 특정한 데이터 블록을 생성하여, 도 2의 알고리즘을 수행하는 동안 계속적으로 전송한다 (210). 이때, 생성하는 데이터 블록은 해당 블록이 송신되는 PCS 레인을 구별할 수 있는 PCS 레인 식별 정보를 포함한다. PCS 레인 식별 정보는 PCS 레인 번호 또는 다른 형태의 식별자를 포함할 수 있다.
다음으로 광 레인과 PCS 레인 간의 대응 관계를 판단하기 위하여, 광 레인을 구현하는 복수의 광 송신부(131, 132, 133)의 상태를 단계별로 설정한다. 이를 위한 상세 절차는 다음과 같다.
순차적인 점검을 위해, 복수의 광 레인 중 점검 대상이 되는 하나의 광 레인의 번호를 가리키는 변수 x를 1로 설정한다(220).
x번 광 레인에 해당하는 광 송신부(예를 들어, 광 송신부(131))의 상태를 비활성화로 설정하고, x번을 제외한 나머지 광 송신부(예를 들어, 광 송신부(132, 133))은 활성화 상태로 유지한다(230).
이와 같은 상태에서, 광 송신부(131, 132, 133)로부터 출력된 데이터 블록들을 해석하여, 성공적으로 전송된 PCS 레인 식별 정보와 전송되지 않은 PCS 레인 식별 정보들을 판별한다(240).
전송되지 않은 PCS 레인 식별 정보들에 대응하는 PCS 레인들은 비활성화 상태인 광 레인 x번에 대응하는 PCS 레인으로 판단한다(250).
x를 1씩 증가시키면서(270), 하나의 광 레인에 대한 대응 관계를 결정하기 위한 동작(230, 240, 250)를 모든 광 레인들에 대하여 반복 수행한다. 도 2는 n 개의 광 송신부(131, 132, 133)가 병렬로 구성되어, 각 광 송신부(131, 132, 133)가 하나의 광 레인에 해당하는 전송을 담당하는 예를 설명한 것이므로, 동작(230, 240, 250)이 n번 반복하여 수행될 수 있다. 모든 광 레인들에 대한 점검 절차가 완료되면(260), 동작 210에서 연속적으로 전송하던 데이터 블록의 전송을 중지한다(280). 이와 같은 방법을 통해서, 물리적 전송 레인인 광 레인(14)과 이더넷 장치 내부의 가상 레인인 PCS 레인(11) 간의 대응 관계가 결정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 장치의 다중 레인 중 하나 이상의 레인을 데이터 송수신에 참여시키거나 참여시키지 않기 위한 선택적 레인 운용 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 상위 계층으로부터 물리적 전송 레인의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 수신한다(310). 상위 계층은, 이더넷 장치의 계층 구조에 RS 이상의 계층일 수 있다.
이에 따라 PCS 레인들의 상태를 대응하는 각 물리적 전송 레인의 상태와 동일하게 설정한다(320). 도 2 에 도시된 바와 같은 알고리즘을 통해, 각 물리적 전송 레인에 대응하는 PCS 레인들이 결정되면, 비활성화 상태인 물리적 전송 레인에 대응하는 PCS 레인들은 비활성화 상태로 설정되고, 활성화 상태인 물리적 전송 레인에 대응하는 PCS 레인들은 활성화 상태로 설정된다.
활성화 상태인 물리적 전송 레인들이 제공하는 전송률을 결정하여 최대 전송률로부터 결정된 전송률의 차이에 해당하는 감소된 대역폭을 결정한다(330). 물리적 전송 레인들이 제공하는 전송률은, 활성화 상태인 물리적 전송 레인의 개수와 각 물리적 전송 레인이 제공하는 대역폭의 곱으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 각 물리적 전송 레인이 10Gbps이고, 3개의 물리적 전송 레인이 활성화 상태이면, 30Gbps 전송률로 결정될 수 있다. 따라서, 최대 전송률이 40Gbps인 경우, 감소된 대역폭은 10 Gbps가 된다.
상위 계층으로부터 최대 전송률에 맞추어 전달되는 데이터 블록들 중 의미 없는 데이터만을 포함한 유휴(Idle) 블록을 선택적으로 제거하여 현재 전송 링크 즉, 활성화 상태의 물리적 전송 레인에서 제공하는 감소된 전송률에 맞춘다(340). 유휴 블록은 유효한 데이터를 포함하지 않은 블록으로, 66비트로 인코딩된 PCS 블록의 타입 필드(type field) 값으로 결정될 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.3 표준에 따라 8비트의 타입 필드의 값이 0x00이면 유휴 블록이며, 타입 필드가 0x00이 아닌 다른 값을 가지면 유효한 데이터를 포함하는 데이터 블록으로 결정될 수 있다.
활성화 상태인 물리적 전송 레인들이 제공하는 전송률에 따라 조절된 데이터 블록들을 동작 320에서 활성화 상태로 설정된 PCS 레인들을 통해 균등하게 분배한다(350).
활성화 상태인 PCS 레인들에 데이터 블록이 균등하게 분배될 때(350), 비활성화 상태인 PCS 레인들은 유효한 데이터를 포함하는 데이터 블록을 분배받지 않는다. 이를 대신하여 유휴(Idle) 데이터를 갖는 블록이 생성되어 비활성화 상태인 PCS 레인들을 통해 전송된다(360). 이는 PMA 부계층의 동작에 영향을 미치지 않기 위해서이다.
동작(360) 이후, 각 PCS 레인들에 얼라인먼트(Alignment) 블록을 주기적으로 삽입한다(370). 얼라인먼트 블록은 데이터 블록과 동일한 크기를 가지며, 수신측에서 레인들 간 스큐(skew) 및 순서 보정 등의 기능을 수행할 수 있도록 약속된 데이터 값을 포함한다.
본 발명에서와 같이, 유효한 데이터 전송에 영향을 미치지 않기 위하여, 상위 계층으로부터 최대 전송률에 맞추어 전달되는 데이터 블록들 중 의미 없는 데이터만을 포함한 유휴(Idle) 블록을 선택적으로 제거하여, 전송 링크에서 제공하는 감소된 전송률에 맞추게 되면, 비활성화 상태로 설정되는 PCS 레인에 대응하는 비활성화 상태로 설정되는 물리적 전송 레인에 연결된 송신 모듈(예를 들어, 도 1의 광 송신부(131, 132, 133) 중 비활성화 상태인 물리적 전송 레인에 연결된 광 송신부)는 저전력으로 구동될 수 있다. 마찬가지로, 비활성화 상태로 설정되는 물리적 전송 레인에 연결된 수신 모듈(예를 들어, 도 1의 광 수신부(141, 142, 143) 중 비활성화 상태인 물리적 전송 레인에 연결된 광 수신부)도 저전력으로 구동될 수 있다. 따라서, 비활성화 상태인 물리적 전송 레인에 연결된 광 송신부 및 광 수신부를 저전력으로 구동함으로써 이더넷 장치(100)의 전력 소모를 줄일 수 있다.
예를 들어, 일반적으로, 이더넷 장치(100)가 40G의 이더넷 링크에 연결된 경우, 링크의 평균 이용율이 5% 내지 10%인 경우에도, 이더넷 장치(100)에 포함된 송수신 모듈은 항상 40G의 최대 전송률에 맞춰서 전부 동작하게 된다. 특히, 40G/100G 이더넷의 경우, 10G 레인을 병렬적으로 사용하므로, 본 발명의 일 실시예에 따라 4개의 10G 전송 레인에서 3개의 전송 레인만을 활성화시켜서 30G로 동작시키면, 한 개의 송신 모듈의 소비 전력이 감소될 수 있다.
이하에서는, 도 3에 도시된 바와 같이 선택적 레인 운용 알고리즘을 수행하는 이더넷 장치의 2가지 형태의 구조에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 선택적 레인 운용 기능을 PCS에서 수행하는 경우의 이더넷 장치의 계층 구조를 나타내는 도면이다.
도 4에는, MAC 및 상위 계층(401)과 RS(403)은 40기가 비트 이더넷을 위한 PHY 계층 구조 및 100기가 비트 이더넷을 위한 물리 계층 구조에 공통으로 이용된다. 최대 전송 속도에 따라 40기가 비트 이더넷을 위한 물리 계층 구조는 선택적 레인 운용 기능을 가지는 PCS(410), PMA(420, 430), PMD(440) 및 전송 매체(450)로 구성된다. 100기가 비트 이더넷을 위한 물리 계층 구조는 선택적 레인 운용 기능을 가지는 PCS(412), PMA(422, 432), PMD(442) 및 전송 매체(452)로 구성된다.
도 5는 도 4의 PCS(410)에서 선택적 레인 운용 기능을 수행하는 경우의 이더넷 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, PCS(410)는 PCS 수행부(500)로 구현될 수 있다. PCS 수행부(500)는 PCS 송신부(510) 및 PCS 수신부(520)를 포함한다.
먼저 송신 방향의 데이터 처리 흐름을 설명한다.
PCS 송신부(510)는 복수의 물리적 전송 레인 중 일부 물리적 전송 레인을 선택적으로 이용하기 위하여, 내부의 PCS 레인을 선택적으로 이용하여 상위 계층으로부터 전달되는 데이터를 처리한다. PCS 송신부(510)는 인코딩부(511), 전송률 제어부(512), 스크램블링부(513), 블록 분배부(514) 및 얼라인먼트 블록 삽입부(515)를 포함한다.
MAC 계층 및 상위 계층(401) 및 RS(403)으로부터 PCS 송신부(510)로 전달되는 프레임은 XLGMII(40Gigabit Media Independent Interface) 또는 CGMII(100Gigabit Media Independent Interface)와 같은 MII(Media Independent Interface) 인터페이스 표준 규격에 따라 최대 전송률로 전달된다. 전달된 프레임은 인코딩부(511)에서 인코딩되어 데이터 블록으로 생성된다. 예를 들어, 인코딩부(511)는 전달된 64 비트의 데이터를 66의 데이터 블록으로 생성할 수 있다. 데이터 블록은 유효한 데이터가 포함된 데이터 블록과 유효한 데이터가 아닌 유휴(Idle) 블록으로 분류된다.
전송률 제어부(512)는 상위 계층으로부터 물리적 전송 레인의 활성화 또는 비활성화 상태를 나타내는 상태 변화 정보를 수신하고, 이에 따라, PCS 레인들의 상태를, 각각 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일하게 설정한다. 또한, 전송률 제어부(512)는 활성화 상태인 물리적 전송 레인들이 제공하는 전송률을 결정하여 최대 전송률로부터 감소된 대역폭을 결정한다. 전송률 제어부(512)는 상위 계층으로부터 최대 전송률에 맞추어 전달되는 데이터 블록들 중 의미 없는 데이터만을 포함한 유휴(Idle) 블록을 선택적으로 제거하여 전송 링크에서 제공하는 감소된 전송률에 맞춘다.
예를 들어, 4개의 10기가비트의 물리적 전송 레인으로 구성된 40기가비트 이더넷 장치가 1개의 물리적 전송 레인을 비활성화 상태로 동작시키는 경우에, 전송률 제어부(512)에서는 40기가비트로 유입되는 데이터 전송률을 30기가비트의 데이터 전송률로 만든다. 이를 위해, 전송률 제어부(512)는 전송할 데이터 블록들 중에서 유효한 데이터를 포함하지 않은 유휴 블록들을 판별하여, 비활성화 상태인 물리적 전송 레인으로 인해 감소된 대역폭만큼 유휴 블록을 제거할 수 있다. 전송률 제어부(512)는 구현예에 따라 인코딩부(511) 앞에 위치되어 전달되는 데이터를 인코딩하기 전에 전송률을 조절하도록 구성될 수도 있다.
스크램블링부(513)는 유효한 전송률에 맞추어진 전송 데이터 블록들에 대하여 스크램블링 처리를 수행한다.
블록 분배부(514)는 이와 같이, 인코딩과 스크램블링 과정을 거친 데이터 블록들을 여러 개의 PCS 레인에 분배한다. 블록 분배부(514)는 비활성화 상태인 레인과 대응하는 PCS 레인들은 제외하고, 활성화 상태인 전송 레인들과 대응하는 PCS 레인들에 한하여 공정한 비율로 분배할 수 있다. 또한, 블록 분배부(514)는 비활성화 상태인 PCS 레인들에게 전송 데이터 블록을 분배하지 않는 대신에, 전송 데이터 블록과 동일한 크기와 의미없는 값을 갖는 유휴 데이터 블록을 삽입한다. 이는 다중화/역다중화를 수행하는 PMA 부계층(420)에게 영향을 주지 않기 위해서이다.
얼라인먼트 블록 삽입부(515)는 각 PCS 레인마다 주기적으로 얼라인먼트 블록을 삽입하는 기능을 추가적으로 수행한다. 얼라인먼트 블록 삽입부(515)의 출력은 PMA 부계층(420)으로 전달된다.
다음으로, 수신 방향의 데이터 처리 흐름을 설명한다.
PCS 수신부(520)는 PMA 부계층(420)으로부터 m개의 레인으로 전달된 데이터 블록에 대하여, IEEE802.3 PCS 부계층에서 정의한 기능들을 차례로 수행한다. 이를 위해, PCS 수신부(520)는 레인 블록 동기화부(521), 레인 스큐 보정부(522), 얼라인먼트 블록 제거부(523), 디스크램블링부(524) 및 디코딩부(525)를 포함할 수 있다.
레인 블록 동기화부(521)는 수신된 비트열들을 데이터 블록으로 동기를 맞추어 생성한다. 레인 스큐 보정부(522)는 복수의 물리적 전송 레인 중 비활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 비활성화 상태의 PCS 레인들을 통해 얼라인먼트 블록이 수신되는 것을 기대하지 않고 스큐 보정 기능을 수행한다. 디스크램블링부(523)는 수신된 데이터 블록들은 디스크램블링하여, 각 데이터 블록들이 포함하고 있는 데이터 종류를 구분할 수 있다. 디코딩부(525)는 데이터 블록을 디코딩하여 RS 계층(403)으로 전달한다.
본 발명에 따른 선택적 레인 운용 처리를 수행하기 위해서는, 레인 스큐 보정부(522) 및 얼라인먼트 블록 제거부(523)에서 비활성화 상태인 PCS 레인들을 통해 얼라인먼트 블록이 전달되지 않음을 인지하고 처리할 수 있어야 한다. 이를 위해 RS 계층(403) 또는 RS 계층(403)의 상위 계층에서 물리적 전송 레인의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 PCS 수신부(520)의 레인 스큐 보정부(522) 및 얼라인먼트 블록 제거부(523)에 전달할 수 있다. 이를 제외한 나머지 기능 수행은 기존 PCS 부계층의 수신 처리와 동일하다. PCS(412)의 구조도 도 5와 동일하게 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PMA 계층에서 선택적 레인 운용 기능을 수행되는 경우의 이더넷 장치의 계층 구조를 나타내는 도면이다.
도 6의 계층 구조는, IEEE802.3 표준 이더넷 계층 구조를 수정하지 않고, 선택적으로 선택적 레인 운용 기능을 추가하도록 구성된다. 도 6에서, MAC 및 상위 계층(601)과 RS(603)은 40기가 비트 이더넷을 위한 물리 계층 구조 및 100기가 비트 이더넷을 위한 PHY 계층 구조에 공통으로 이용된다.
최대 전송 속도에 따라 40기가 비트 이더넷을 위한 물리 계층 구조는, PCS(610), PMA(620, 630, 650, 660), PMA(630)과 PMA(650)에 위치되는 선택적 레인 운용부(640), PMD(670) 및 전송 매체(680)로 구성된다. 100기가 비트 이더넷을 위한 물리 계층 구조는 PCS(612), PMA(622, 632, 652, 662), 선택적 레인 운용부(642), PMD(672) 및 전송 매체(682)로 구성된다. 도 6과 같은 계층 구조를 가질 때, 선택적 레인 운용부는 도 7에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 PMA 부계층에서 선택적 레인 운용 기능이 수행되는 경우의 이더넷 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
PMA 선택적 레인 운용부(700)는 IEEE802.3 표준을 따르는 MAC/PCS 부계층을 포함한 상용 모듈을 이용하여 이더넷 장치를 구현할 때, 선택적 레인 운용 기능을 부가적으로 지원하도록 구성된다. PMA 선택적 레인 운용부(700)는 도 6의 선택적 레인 운용부(640)에 대응하며, PMA 송신부(710) 및 PMA 수신부(720)를 포함한다.
PMA 송신부(710)는 레인 블록 동기화부(711), 레인 스큐 보정부(712), 디스크램블링부(713), 전송률 제어부(714), 스크램블링부(715), 블록 분배부(716) 및 얼라인먼트 블록 삽입부(717)를 포함한다.
레인 블록 동기화부(711)는 선택적 레인 운용 기능에 추가적으로 데이터 블록 간 동기를 맞춘다.
레인 스큐 보정부(712)는 수신된 데이터에 스큐 보정 기능을 수행한다.
디스크램블링부(713)는 수신된 데이터 블록이 유효한 데이터가 포함된 유효한 데이터 블록인지, 의미 없는 데이터가 포함된 유휴(Idle) 블록인지를 판별하기 위하여 디스크램블링을 수행한다.
전송률 제어부(714)는 상위 계층으로부터 물리적 전송 레인의 활성화 상태인지 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 수신하고, 이에 따라 PCS 레인들을 각각 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일하게 설정한다. 또한, 전송률 제어부(712)는 활성화 상태인 물리적 전송 레인들이 제공하는 전송률을 결정하여 최대 전송률로부터 감소된 전송률(또는 대역폭)을 결정한다. 전송률 제어부(713)는 상위 계층으로부터 최대 전송률에 맞추어 전달되는 데이터 블록들 중 유휴(Idle) 블록을 선택적으로 제거하여 전송 링크에서 제공하는 감소된 전송률에 맞춘다. 즉, 전송률 제어부(713)는 수신된 데이터 블록들 중에서 유휴(Idle) 블록들을 최대 전송률을 비활성 레인들로 인하여 감소된 전송률만큼 감소시킨다.
스크램블링부(715)는 유효한 전송률에 맞추어진 전송 데이터 블록들에 대하여 스크램블링 처리를 수행한다.
블록 분배부(716)는 인코딩, 스크램블링 및 디스크램블링 과정을 거친 데이터 블록들을 여러 개의 PCS 레인에 분배한다. 여기에서, PCS 레인은 PMA 선택적 레인 운용부(700)에서 이용되는 가상 레인을 나타낸다. 블록 분배부(716)는 비활성화 상태인 물리적 전송 레인과 대응하는 PCS 레인들은 제외하고, 활성화 상태인 물리적 전송 레인들과 대응하는 PCS 레인들에 한하여 공정한 비율로 데이터 블록들을 분배할 수 있다. 또한, 블록 분배부(716)는 비활성화 상태인 PCS 레인들에게 전송 데이터 블록을 분배하지 않는 대신에, 전송 데이터 블록과 동일한 크기와 의미없는 값을 갖는 유휴 데이터 블록을 삽입한다. 이는 다중화/역다중화를 수행하는 PMA 부계층(650)에게 영향을 주지 않기 위해서이다.
얼라인먼트 블록 삽입부(717)는 각 PCS 레인마다 주기적으로 얼라인먼트 블록을 삽입하는 기능을 추가적으로 수행하고, 얼라인먼트 블록 삽입부(715)의 출력은 PMA 부계층으로 출력된다.
다음으로, 수신 방향을 설명한다. PMA 수신부(720)는 레인 블록 동기화부(721), 레인 스큐 보정부(722), 디스크램블링부(723), 수신율 제어부(724), 스크램블링부(725), 블록 분배부(726) 및 얼라인먼트 블록 삽입부(727)를 포함한다.
레인 블록 동기화부(721)는 수신된 데이터들을 데이터 블록으로 동기를 맞추는 기능을 수행할 때, 비활성화 상태인 PCS 레인을 통해 전달되는 데이터들은 제거한다. 여기에서 제거되는 비활성화 상태의 PCS 레인에 대응하는 데이터들은 실질적인 전송 링크를 통해 수신된 데이터가 아니고, 하위 계층의 수신 모듈에서 삽입한 유휴 블록들이다.
레인 스큐 보정부(722)는 비활성화 상태의 PCS 레인들의 얼라인먼트 블록에 대한 수신을 기대하지 않고 스큐 보정 기능을 수행한다.
디스크램블링부(723)는 수신된 데이터들은 디스크램블링하여, 각 블록들이 포함하고 있는 데이터 종류를 구분할 수 있다.
수신율 제어부(724)는 일부 물리적 전송 레인들이 비활성화 상태로 되어 현재의 전송 링크 전송률이 최대 전송률과 다른 경우, 현재의 전송 링크 전송률과 최대 전송률의 차이에 해당하는 전송률만큼 유휴 데이터(또는 유휴 블록)를 삽입해주는 역할을 한다. 예를 들어 40G급 이더넷에서 실제로 30G 전송률로 데이터가 수신된 경우라면, 수신율 제어부(724)는 10G에 해당하는 유휴 블록을 삽입한다. 수신율 제어부(724)에서 삽입해야하는 유휴 블록은 표준 MAC과 PCS의 기능부에 영향을 미치지 않아야 하므로, 데이터를 포함한 이더넷 프레임과 이더넷 프레임 사이에 삽입되어야 한다. 이를 위하여 수신율 제어부(724)는, 66비트 블록의 타입 필드를 확인하여 해당 블록이 프레임의 끝부분을 나타내는 블록이거나 유휴 블록을 가리킬 때, 해당 블록의 뒤쪽으로 최대 전송률로 맞추기 위해 필요한 유휴 블록들을 삽입할 수 있다.
수신율 제어부(724)의 출력은 최대 전송률에 맞추어지며, 스크램블링부(725)는 수신율 제어부(724)의 출력을 다시 스크램블링한다. 블록 분배부(726)는 스크램블링된 데이터 블록을 다수개의 PCS 레인으로 분배한다. 그러나, 블록 분배부(726)는 블록 분배부(716)와 달리 모든 PCS 레인에게 라운드 로빈(Round Robin) 방식으로 분배할 수 있다. 얼라인먼트 블록 삽입부(727)는 각 PCS 레인들에 대하여 얼라인먼트 블록을 추가한다.
도 7에서 송신부(710)에 위치한 스크램블링부(715)와 디스크램블링부(713)는 수신부(720)에 위치한 스크램블링부(725)와 디스크램블링부(723)와 동일한 기능을 수행한다. 얼라인먼트 블록 삽입부(717) 및 얼라인먼트 블록 삽입부(727)의 기능도 동일하다. 반면, 레인 스큐 보정부(712)와 달리 레인 스큐 보정부(722)는 비활성화 상태인 레인을 인지하고, 해당 레인으로부터 얼라인먼트 블록이 수신되지 않는 것을 오류로 처리하지 않도록 동작한다.
본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 물리적 전송 레인 각각의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 이용하여, 이더넷 장치 내부의 복수 PCS 레인을 각각 상기 복수의 물리적 전송 레인 중 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일한 상태로 설정하고, 상기 복수의 물리적 전송 레인 중 활성화 상태의 물리적 전송 레인을 통해 전송되는 전송률에 따라서 입력되는 데이터 블록 중에서 유휴 블록을 제거하는 전송률 제어부; 및
    상기 활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 활성화 상태의 PCS 레인을 통해 상기 유휴 블록이 제거된 데이터 블록을 분배하는 블록 분배부를 포함하는 이더넷 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송률 제어부는 상위 계층으로부터 복수의 물리적 전송 레인 각각의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 수신하고, 상기 상태 변화 정보에 따라서, 상기 활성화된 물리적 전송 레인에 대한 전송률을 확인하는 이더넷 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 블록 분배부는, 유휴 블록을 생성하여 상기 복수의 물리적 전송 레인 중 비활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 비활성화 상태의 PCS 레인으로 분배하는 이더넷 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전송률 제어부는 물리 계층의 PCS 부계층에 포함되는 이더넷 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전송률 제어부는 물리 계층의 PMA 부계층에 포함되는 이더넷 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전송률 제어부는, 상기 이더넷 장치 내부의 복수 PCS 레인을 각각 상기 복수의 물리적 전송 레인 중 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일한 상태로 설정하기 위하여, 상기 복수의 물리적 전송 레인과 상기 복수의 PCS 레인 사이의 대응 관계를 결정하는 이더넷 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    복수의 물리적 전송 레인에 각각 연결된 복수의 송신 모듈을 더 포함하고,
    상기 전송률 제어부는, 상기 복수의 물리적 전송 레인과 상기 복수의 PCS 레인 사이의 대응 관계를 결정하기 위하여, 각각의 PCS 레인을 통해 PCS 레인 식별 정보를 포함하는 특정한 데이터 블록을 생성하여 상기 복수의 물리적 전송 레인과 상기 복수의 PCS 레인 사이의 대응 관계를 결정하는 동안 계속적으로 전송하고,
    상기 복수의 물리적 레인 중 순차적인 점검을 위해 점검 대상인 하나의 물리적 전송 레인에 연결된 송신 모듈의 상태를 비활성화 상태로 설정하고, 상기 하나의 물리적 전송 레인을 제외한 나머지 물리적 전송 레인에 연결된 송신 모듈은 활성화 상태로 유지한 상태에서, 상기 활성화 상태의 송신 모듈로 전송된 데이터 블록을 해석하여 성공적으로 송신된 PCS 레인 식별 정보와 송신되지 않은 PCS 레인 식별 정보를 결정하고, 상기 송신되지 않은 PCS 레인 식별 정보의 PCS 레인을 상기 비활성화 상태인 물리적 전송 레인에 대응하는 PCS 레인으로 결정하고, 나머지 물리적 전송 레인에 대해서도 동일한 방식으로 대응 관계를 결정하는 이더넷 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상태 변환 정보에 따라 비활성화 상태로 설정되는 물리적 전송 레인에 연결된 송신 모듈은 저전력으로 구동되는 이더넷 장치.
  9. 복수의 물리적 전송 레인 중 일부 물리적 전송 레인을 선택적으로 이용하기 위하여, 내부의 복수의 PCS 레인을 선택적으로 이용하여 상위 계층으로부터 전달되는 데이터를 처리하는 데이터 전송부; 및
    상기 일부 물리적 전송 레인을 통해 수신된 데이터를 처리하는 데이터 수신부를 포함하고,
    상기 데이터 전송부는,
    복수의 물리적 전송 레인 각각의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 이용하여, 이더넷 장치 내부의 복수 PCS 레인을 각각 상기 복수의 물리적 전송 레인 중 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일한 상태로 설정하고, 상기 활성화 상태의 물리적 전송 레인을 통해 전송되는 전송률에 따라서 입력되는 데이터 블록 중에서 유휴 블록을 제거하는 전송률 제어부; 및
    상기 활성화 상태의 PCS 레인을 통해 상기 유휴 블록이 제거된 데이터 블록을 전송하는 블록 분배부를 포함하는 이더넷 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 수신부는 상기 복수의 물리적 전송 레인 중 비활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 비활성화 상태의 PCS 레인으로부터 얼라인먼트 블록이 수신되지 않더라도 오류를 발생시키지 않는 이더넷 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 수신부는, PMA 부계층에 포함된 수신율 제어부를 더 포함하고,
    상기 수신율 제어부는 현재 물리적 전송 레인의 전송 링크의 전송률이 최대 전송률과 다른 경우, 상기 현재 전송 링크 전송률 및 상기 최대 전송률의 차이 값에 대응하는 유휴 블록을 삽입하여 현재 전송 링크의 전송률을 상기 최대 전송률로 만들고, 상기 최대 전송률로 상위 계층으로 데이터 전송을 수행하는 이더넷 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    복수의 물리적 전송 레인에 각각 연결된 복수의 수신 모듈을 더 포함하고,
    상기 상태 변환 정보에 따라 비활성화 상태로 설정되는 물리적 전송 레인에 연결된 수신 모듈은 저전력으로 구동되는 이더넷 장치.
  13. 복수의 물리적 전송 레인 각각의 활성화 여부를 나타내는 상태 변화 정보를 이용하여, 이더넷 장치 내부의 복수 PCS 레인을 각각 상기 복수의 물리적 전송 레인 중 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일한 상태로 설정하는 단계;
    상기 복수의 물리적 전송 레인 중 활성화 상태의 물리적 전송 레인을 통해 전송되는 전송률에 따라서 입력되는 데이터 블록 중에서 유휴 블록을 제거하는 단계; 및
    상기 활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 활성화 상태의 PCS 레인을 통해 상기 유휴 블록이 제거된 데이터 블록을 전송하는 단계를 포함하는 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 물리적 전송 레인 중 비활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 비활성화 상태의 PCS 레인에 유휴 블록을 분배하는 단계를 더 포함하는 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 이더넷 장치 내부의 복수 PCS 레인을 각각 상기 복수의 물리적 전송 레인 중 대응하는 물리적 전송 레인의 상태와 동일한 상태로 설정하기 위하여, 상기 복수의 물리적 전송 레인과 상기 복수의 PCS 레인 사이의 대응 관계를 결정하는 단계를 더 포함하는 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    복수의 물리적 전송 레인과 복수의 PCS 레인 사이의 대응 관계를 결정하는 단계는,
    각각의 PCS 레인을 통해 PCS 레인 식별 정보를 포함하는 특정한 데이터 블록을 생성하여 계속적으로 전송하는 단계;
    복수의 물리적 전송 레인 중 순차적인 점검을 위해 점검 대상인 하나의 물리적 전송 레인에 연결된 송신 모듈의 상태를 비활성화 상태로 설정하고, 상기 하나의 물리적 전송 레인을 제외한 나머지 물리적 전송 레인에 연결된 송신 모듈은 활성화 상태를 유지하는 단계;
    상기 활성화 상태의 송신 모듈로 전송된 데이터 블록을 해석하여 성공적으로 송신된 PCS 레인 식별 정보와 송신되지 않은 PCS 레인 식별 정보를 판별하는 단계;
    상기 전송되지 않은 PCS 레인 식별 정보의 PCS 레인을, 상기 비활성화 상태인 물리적 전송 레인에 대응하는 PCS 레인으로 결정하는 단계; 및
    상기 유지하는 단계, 상기 PCS 레인 식별 정보를 판별하는 단계 및 상기 전송되지 않은 PCS 레인 식별 정보를 상기 비활성화 상태인 물리적 전송 레인에 대응하는 PCS 레인으로 결정하는 단계를, 나머지 물리적 전송 레인에 대해서도 반복적으로 수행하는 단계를 포함하는 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 물리적 전송 레인에 각각 연결된 복수의 송신 모듈 중에서, 상기 상태 변환 정보에 따라 비활성화 상태로 설정되는 물리적 전송 레인에 연결된 송신 모듈은 저전력으로 구동하는 단계를 더 포함하는 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 물리적 전송 레인 중 일부 활성화 상태의 물리적 전송 레인을 통해 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 복수의 물리적 전송 레인의 활성화 상태를 나타내는 상태 변화 정보를 이용하여, 상기 복수의 물리적 전송 레인 중 비활성화 상태의 물리적 전송 레인에 대응하는 비활성화 상태인 PCS 레인으로부터 얼라인먼트 블록이 수신되지 않더라도 오류를 발생시키지 않고, 상기 수신된 데이터를 처리하는 단계를 포함하는 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 물리적 전송 레인에 각각 연결된 복수의 수신 모듈 중에서, 상기 상태 변환 정보에 따라 비활성화 상태로 설정되는 물리적 전송 레인에 연결된 수신 모듈을 저전력으로 구동하는 단계를 더 포함하는 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법이 PMA 부계층에서 수행되는 경우,
    복수의 물리적 전송 레인의 최대 전송률과 현재 입력된 데이터의 전송률에 차이가 있는 경우, 상위 계층 처리에 영향을 미치지 않도록 상기 차이를 보상하기 위하여, 상기 데이터에 유휴 데이터를 삽입하여 상기 최대 전송률로 복수의 PCS 레인으로 데이터를 분배하는 단계를 더 포함하는 이더넷 장치의 선택적 레인 운용 방법.
KR1020100128364A 2010-12-15 2010-12-15 선택적 레인 운용을 위한 이더넷 장치 및 방법 KR101717296B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100128364A KR101717296B1 (ko) 2010-12-15 2010-12-15 선택적 레인 운용을 위한 이더넷 장치 및 방법
US13/325,227 US9059844B2 (en) 2010-12-15 2011-12-14 Ethernet apparatus and method for selectively operating multiple lanes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100128364A KR101717296B1 (ko) 2010-12-15 2010-12-15 선택적 레인 운용을 위한 이더넷 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120066986A true KR20120066986A (ko) 2012-06-25
KR101717296B1 KR101717296B1 (ko) 2017-03-16

Family

ID=46234375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100128364A KR101717296B1 (ko) 2010-12-15 2010-12-15 선택적 레인 운용을 위한 이더넷 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9059844B2 (ko)
KR (1) KR101717296B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9804987B2 (en) 2014-08-06 2017-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device for reducing power consumption in low power mode and system including same
KR20200114935A (ko) * 2019-03-28 2020-10-07 에코넷 (수조우) 리미티드 한 쌍의 트위스트 페어 또는 두 쌍의 트위스트 페어를 통해 전송되는 이더넷 통신 시스템

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238917B1 (ko) * 2009-11-12 2013-03-06 한국전자통신연구원 이더넷 장치 및 그의 전송률 조절 방법
US8582437B2 (en) * 2011-06-21 2013-11-12 Broadcom Corporation System and method for increasing input/output speeds in a network switch
JP5799872B2 (ja) * 2012-03-28 2015-10-28 富士通株式会社 光送信器、光受信器、及び光伝送方法
CN103797742B (zh) * 2013-01-04 2017-11-21 华为技术有限公司 以太网中处理数据的方法、物理层芯片和以太网设备
US9225600B2 (en) * 2013-01-20 2015-12-29 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. Automatic configuration of host networking device networking interface without user interaction
WO2014153784A1 (zh) * 2013-03-29 2014-10-02 华为技术有限公司 一种以太网中传输数据的方法、装置及系统
US9425893B1 (en) * 2013-07-31 2016-08-23 Juniper Networks, Inc. Methods and apparatus for implementing optical integrated routing with traffic protection
US9609400B2 (en) * 2013-08-22 2017-03-28 Nec Corporation Reconfigurable and variable-rate shared multi-transponder architecture for flexible ethernet-based optical networks
CN104426631B (zh) 2013-09-06 2018-03-06 华为技术有限公司 对数据进行处理的方法及装置
ES2781824T3 (es) * 2013-11-08 2020-09-08 Huawei Tech Co Ltd Procedimiento de distribución de datos y procedimiento de agregación de datos, y aparatos relacionados a los mismos
KR20160098402A (ko) * 2013-12-16 2016-08-18 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 데이터 전송 방법, 장치 및 시스템
KR101881435B1 (ko) 2014-01-14 2018-07-24 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 이더넷 신호 전송 방법 및 스케줄링 방법, 및 그 장치 및 시스템
KR102108380B1 (ko) * 2014-02-04 2020-05-08 삼성전자주식회사 송신 데이터 오류를 복구하도록 작동하는 인터페이스 회로
CN111147185A (zh) * 2015-01-22 2020-05-12 华为技术有限公司 一种利用以太网信道传输业务信号的方法及通信设备
JP2018191166A (ja) * 2017-05-09 2018-11-29 富士通株式会社 送信装置、受信装置、送信方法および受信方法
CN109039537B (zh) * 2018-07-26 2020-05-05 烽火通信科技股份有限公司 一种amcc信息的传输方法及系统
CN117692099A (zh) * 2019-06-04 2024-03-12 华为技术有限公司 一种以太网数据传输的方法和通信设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100162033A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Kye-Hyun Ahn Ethernet apparatus capable of lane fault recovery and methods for transmitting and receiving data

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7844767B2 (en) * 2004-05-21 2010-11-30 Intel Corporation Method for identifying bad lanes and exchanging width capabilities of two CSI agents connected across a link
US9455912B2 (en) 2007-12-17 2016-09-27 Broadcom Corporation Method and system for a distinct physical pattern on an active channel to indicate a data rate transition for energy efficient ethernet
US8385374B1 (en) * 2009-07-15 2013-02-26 Marvell Israel (M.I.S.L.) Ltd. Multilane communication device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100162033A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Kye-Hyun Ahn Ethernet apparatus capable of lane fault recovery and methods for transmitting and receiving data

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9804987B2 (en) 2014-08-06 2017-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device for reducing power consumption in low power mode and system including same
KR20200114935A (ko) * 2019-03-28 2020-10-07 에코넷 (수조우) 리미티드 한 쌍의 트위스트 페어 또는 두 쌍의 트위스트 페어를 통해 전송되는 이더넷 통신 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR101717296B1 (ko) 2017-03-16
US20120155486A1 (en) 2012-06-21
US9059844B2 (en) 2015-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101717296B1 (ko) 선택적 레인 운용을 위한 이더넷 장치 및 방법
US7839872B2 (en) Method and system for an asymmetric optical PHY operation for ethernet A/V bridging and ethernet A/V bridging extensions
KR20130033059A (ko) 동적 레인 운용을 위한 다중 레인 기반 이더넷 장치 및 이더넷 장치의 운용 방법
US9537573B2 (en) Systems and methods for extending optical network services across non-optical channels
US10313089B2 (en) Method, apparatus, and system for transmitting data in ethernet
KR101881435B1 (ko) 이더넷 신호 전송 방법 및 스케줄링 방법, 및 그 장치 및 시스템
EP2975858B1 (en) Method for processing data in the ethernet, physical layer chip and ethernet device
JP5471535B2 (ja) 伝送装置、通信制御方法、集線装置及び伝送システム
US7492291B2 (en) Methods and apparatus for interfacing a plurality of encoded serial data streams to a serializer/deserializer circuit
KR101250538B1 (ko) 이더넷 장치 및 이더넷 장치의 레인 운용 방법
CN101399811B (zh) 多通道数据接收以及传输控制方法和相应的装置
KR20120017286A (ko) 얼라인먼트 장치 및 방법
US8624762B2 (en) Variable bitrate equipment
CN101345613B (zh) 通过包间隙传输额外信息的方法、系统和设备
JP2007074256A (ja) 複数ｌｌｉｄ処理装置
KR101238917B1 (ko) 이더넷 장치 및 그의 전송률 조절 방법
KR20130003614A (ko) 다중 레인 기반 이더넷 장치 및 이더넷 장치의 레인 운용방법
CN109039537B (zh) 一种amcc信息的传输方法及系统
US10277384B2 (en) Intermediate distribution frame for distributed radio heads
KR20130048091A (ko) 고속 이더넷 광링크 인터페이스에서 다중 레인 운용 장치 및 방법
KR20110069655A (ko) 다중 레인 기반 이더넷에서 동적 레인 운용을 위한 송, 수신 장치 및 그 제어 방법
KR100584395B1 (ko) Ｍｐｅｇ-ｔｓ 전송 장치
WO2024067959A1 (en) Methods and apparatus of communicating in a physical coding sublayer
CN109923802A (zh) 一种处理数据的方法、光接入设备以及光接入系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant