KR20130003614A - 다중 레인 기반 이더넷 장치 및 이더넷 장치의 레인 운용방법 - Google Patents

다중 레인 기반 이더넷 장치 및 이더넷 장치의 레인 운용방법 Download PDF

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Abstract

다중 레인 기반 이더넷 장치 및 그 레인 운용방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 장치는 망의 상황에 따라 레인을 동적으로 운용하면서 조절된 레인을 통하여 데이터를 전송한다. 이를 위해 이더넷 장치는 활성화된 송신기를 통해 전송하는 데이터를 확인하여 데이터 전송순서에 따른 물리적 전송레인을 식별하고, 운용 레인 수 정보를 이용하여 물리적 전송레인을 조절하며 조절된 물리적 전송레인을 통해 데이터를 전송한다.

Description

다중 레인 기반 이더넷 장치 및 이더넷 장치의 레인 운용방법 {Ethernet apparatus based multi lane and method for operating Ethernet apparatus}
본 발명의 일 양상은 이더넷 및 광전송 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 레인 구조를 갖는 고속 이더넷에서의 레인 운용 기술에 관한 것이다.
서버 및 데이터 증가량이 증가함에 따라 전력소비도 급격하게 증가하고 있다. 이로 인하여 에너지 절감 및 저전력을 구현할 수 있는 기술에 대한 관심이 높아지고 있으며 다양한 분야에서 연구개발 및 표준화가 진행되고 있다. 이더넷(Ethernet)의 경우 2010년 IEEE 802.3az에서 copper 기반 10G 이더넷에 대한 EEE(Energy Efficient Ethernet) 기술 표준이 완료되었으며, 현재 802.3az 표준이 반영된 에너지 절감형 이더넷 스위치 상용 제품들을 출시되고 있다.
이에 비하여, 40G/100G 고속 이더넷은 IEEE 802.3ba에서 표준이 완료되긴 하였으나, 에너지 절감기술은 이에 포함되지 않고 있다. 망이 고속화될수록 통신장치의 전력 소모량이 급격히 증가하는 것을 감안할 때, 고속 이더넷을 위한 에너지 절감기술이 필수적으로 요구된다. IEEE 802.3ba에서는 40G/100G 고속 이더넷을 위하여 다중 레인(multi lane) 구조를 채택하고 있다. 다중 레인 구조는 낮은 전송률을 갖는 다수 개의 레인으로 단일의 고속 전송링크를 구성하는 구조이다. 선행기술 미국 공개특허 20070150762에는 다중 레인들을 비대칭적인 레인으로 사용하는 기술에 대해 개시하고 있다.
일 양상에 따라, 망의 상황에 따라 레인을 동적으로 운용하면서 변경된 레인을 통하여 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 레인식별 및 레인조절 기술을 제안한다.
일 양상에 따른 다중 레인 기반 이더넷 장치는, 송신기를 활성화시켜 활성화된 송신기를 통해 전송하는 데이터를 확인하여 데이터 전송순서에 따른 물리적 전송레인을 식별하는 전송레인 식별부와, 전송레인 식별부를 통해 물리적 전송레인이 식별되면 운용 가능한 레인 수 정보를 이용하여 물리적 전송레인을 조절하고 조절된 물리적 전송레인을 통해 데이터를 전송하는 전송레인 조절부를 포함한다.
다른 양상에 따른 다중 레인 기반 이더넷 장치는, 다수의 수신기를 통해 수신한 레인식별 정보를 추출 또는 가공하여 응답 메시지 생성하는 전송레인 식별 응답부와, 변경된 레인정보를 획득하여 수신레인의 레인 수를 변경하고 레인 수가 변경된 수신레인을 통해 데이터 손실 없이 데이터를 수신하는 수신레인 조절부를 포함한다.
또 다른 양상에 따른 다중 레인 기반 이더넷 장치의 레인 운용방법은, 송신기를 활성화시켜 활성화된 송신기를 통해 전송하는 데이터를 확인하여 데이터 전송순서에 따른 물리적 전송레인을 식별하는 단계와, 물리적 전송레인이 식별되면 운용 가능한 레인 수 정보를 이용하여 물리적 전송레인을 조절하고 조절된 물리적 전송레인을 통해 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 다중 레인 기반 고속 이더넷에서 레인식별과 레인조절 및 데이터 전송률 조절을 통해 레인을 동적으로 운용할 수 있다. 즉, 레인 조절정보를 기반으로 데이터 전송률을 조절함으로써 데이터 손실 없이 추가적인 버퍼링 및 처리 지연을 최소화할 수 있다. 나아가 레인 식별 및 조절 메커니즘을 통해 레인을 동적으로 운용함으로써 에너지 소비량을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 레인 기반 이더넷 장치의 계층구조를 도시한 구조도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 측의 이더넷 장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 측의 이더넷 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 장치의 레인 식별방법을 도시한 흐름도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 레인식별 메시지의 데이터 구조를 도시한 구조도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 장치의 레인 조절방법을 도시한 흐름도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 레인조절 메시지의 데이터 구조를 도시한 구조도,
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 레인운용 메시지의 데이터 구조를 도시한 구조도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 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.
본 발명은 다중 레인 기반의 고속 이더넷에서 망의 상황에 따라 레인을 동적으로 운용하기 위한 기술에 관한 것이다. 레인을 동적으로 운용하기 위해서는 데이터가 실제로 전송되는 물리적 레인인 전기적인 레인 또는 옵티컬 레인 또는 송신기(Transmitter:Tx)를 알고 있어야 한다. 또한 송수신 간에 사용할 전송레인을 조절함으로써 데이터 손실 없이 데이터의 송수신이 이루어져야 한다. 본 발명은 다중 레인 기반 이더넷 장치에서 전송 데이터에 따른 레인식별 및 데이터 전송을 위한 레인조절 기술을 제안한다. 본 발명은 40G와 100G 이더넷을 포함하는 고속 이더넷뿐만 아니라, 다중 레인을 기반으로 하는 모든 이더넷 망에서 적용 가능하다. 이하 후술되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 레인 기반 이더넷 장치의 계층구조를 도시한 구조도이다.
도 1을 참조하면, 이더넷 장치의 계층구조는 RS 계층(Reconciliation Sublayer, 정합 부계층)(1), PCS 계층(Physical Coding Sublayer, 물리 코딩 부계층)(2), PMA 계층(Physical Medium Attachment Sublayer, 물리매체 접속 부계층)(3) 및 PMD 계층(Physical Medium Dependent Sublayer, 물리매체 종속 부계층)(4)을 포함한다.
RS 계층(1)의 상위에는 MAC 계층이 존재할 수 있다. RS 계층(1)은 MAC 계층이 물리계층의 종류에 관계없이 통신을 수행할 수 있도록 신호를 변환한다. 예를 들면, RS 계층(1)은 수신된 데이터를 MAC 계층이 인식할 수 있도록 PLS primitive로 변환하거나, MAC 계층에서 내려온 데이터를 링크의 종류에 따라 전송 가능한 형태로 변환한다. PCS 계층(2)은 데이터 전송을 위한 코드 블록을 생성하거나 수신된 코드 블록을 디코딩한다. 예를 들면, PCS 계층(2)은 64B/66B 블록 코딩 방식에 따라 코드 블록을 생성하거나 수신된 코드 블록을 디코딩한다. PMA 계층(3)은 PCS 계층(2)으로부터 수신된 코드 블록을 물리매체로 전달하거나 링크로부터 수신된 데이터를 PCS 계층(2)으로 전달한다. PMD 계층(4)은 PMA 계층(3)와 함께 물리매체를 PCS 계층(2)과 연결한다. 이 계층은 다양한 물리매체를 위한 물리계층 시그널링을 정의한다.
본 발명의 이더넷 장치는 데이터 고속전송을 위해 다수의 레인(Lane)을 갖는다. 도 1을 참조하면, 다중 레인 기반 이더넷 장치는 각 계층에 따라 m개의 PCS 레인, n개의 PMA 레인 및 n개의 옵티컬 레인(optical lane)을 갖는다. 여기서 PCS 레인은 가상레인(virtual lane)이고, PMA 레인은 전기적인 레인(electrical lane)이다. RS 계층(1)에서 전송된 데이터 및 제어 블록들은 PCS 계층(2)에서 다수 개의 PCS 레인으로 분배되어 PMA 계층(3)에게 전달된다. PMA 계층(3)는 m개의 가상레인을 입력으로 받아 n개의 전기적인 레인으로 출력한다. 이때 m과 n의 값은 동일한 값을 가질 수 있다. 일 예로, 40G 이더넷의 경우 m과 n은 4로 동일하나 100G 이더넷에서는 m=20, n=10 또는 n=4로 명시하고 있다.
PMA(3)로부터 출력된 n개의 데이터 블록들은 PMD(4)로 입력되어 송신기(4a,4b…4n)의 전광변환을 거쳐 n개의 옵티컬 레인으로 구성된 광링크(5)를 통해 수신 측(6)의 수신기(6a,6b…6n)로 전송된다. 또 다른 예로서, 전송링크를 위해 광(optic)이 아닌 다른 전송매체를 사용할 수 있으며, 전송매체 내에 병렬로 구현되는 채널을 옵티컬 레인과 동일하게 이해할 수 있다. PCS 가상레인과 PMA 전기적인 레인 및 PMD 옵티컬 레인은 구현 방법에 따라 서로 대응 관계를 가지며, 데이터 블록이 전달되는 레인들 간 경로는 일정하다. 즉, 임의의 PCS 가상레인 x번으로 분배된 데이터 블록은 항상 정해진 PMD 옵티컬 레인 y번을 통해 전달된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 측의 이더넷 장치의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 송신 측의 이더넷 장치(10)는 전송레인 식별부(100)와 전송레인 조절부(110)를 포함한다. 전송레인 식별부(100)와 전송레인 조절부(110)는 RS 계층(1) 내에서 형성될 수 있다.
전송레인 조절부(110)는 운용 가능한 레인 수 정보를 이용하여 실제 물리적 전송레인을 조절하고 조절된 전송레인을 통해 전송 데이터의 전송률을 제어한다. 이를 위해 전송레인 식별부(100)는 전송 데이터가 활성화된 레인으로 정확히 전송되도록 데이터 전송순서에 대응되는 실제로 전송되는 물리적 경로인 송신기와 옵티컬 레인 경로를 알고 있어야 한다.
일 실시예에 따르면, 데이터 블록이 전달되는 레인들 간 경로가 일정하므로 전송레인 식별부(100)는 다수의 송신기들 중에서 하나의 송신기를 활성화한다. 즉, 하나의 옵티컬 레인만을 활성화하여 데이터 블록을 수신 측에 전송하고, 수신 측으로부터 레인식별 응답메시지를 확인하여 전송순서에 대응되는 물리적 레인 또는 물리적 경로를 식별한다. 이때 전송레인 식별부(100)는 데이터가 분배되어 전송되는 순서를 나타내는 레인 식별정보를 포함한 레인식별 요청메시지를 가상레인 수 이상으로 생성하여 활성화된 송신기를 통해 수신기에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송레인 조절부(110)는 상위계층으로부터 변경된 레인 수 정보를 수신하면 레인변경을 위한 레인 정보를 포함하는 레인조절 요청메시지를 현재 사용 가능한 물리적 전송레인을 통해 수신 측에 전송한다. 그리고, 수신 측으로부터 레인조절 응답메시지를 수신하면 데이터 전송에 사용할 물리적 전송레인 수를 변경하고 레인 수가 변경된 물리적 전송레인을 통해 데이터 손실 없이 데이터를 전송한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 측의 이더넷 장치의 구성도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 수신 측의 이더넷 장치(20)는 전송레인 식별 응답부(200)와 수신레인 조절부(210)를 포함한다. 전송레인 식별 응답부(200)와 수신레인 조절부(210)는 RS 계층(1) 내에서 형성될 수 있다.
전송레인 식별 응답부(200)는 다수의 수신기(6)를 통해 수신한 레인식별 정보를 추출 또는 가공하여 레인식별 응답메시지를 통해 송신 측으로 전송한다. 일 실시예에 따르면, 전송레인 식별 응답부(200)는 데이터가 분배되어 전송되는 순서를 나타내는 레인 식별정보를 포함한 레인식별 요청메시지를 송신단으로부터 다수의 수신기(6)를 통해 수신한다. 그리고, 수신된 레인식별 요청메시지로부터 레인 식별정보를 추출 또는 가공하여, 레인 식별정보가 포함된 레인식별 응답메시지를 송신단에 전송한다.
수신레인 조절부(210)는 변경된 레인정보를 획득하여 수신레인의 레인 수를 변경하고 레인 수가 변경된 수신레인을 통해 데이터 손실 없이 데이터를 수신한다. 일 실시예에 따르면, 수신레인 조절부(210)는 송신단으로부터 변경된 레인 수 정보를 포함하는 레인조절 요청메시지를 수신하여 데이터 수신에 사용할 레인 수를 변경한다. 그리고, 레인 수 변경이 완료되었음을 알리는 레인조절 응답메시지를 송신단에 전송한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 장치의 레인 식별방법을 도시한 흐름도이다.
도 4에서, 도면부호 10은 송신 측의 이더넷 장치를, 도면부호 20은 수신 측의 이더넷 장치를 나타낸다. 송신 측 및 수신 측 이더넷 장치(10,20)는 RS 계층 상에서 물리적 레인을 식별할 수 있다.
도 4를 참조하면, 송신 측 이더넷 장치(10)는 다수의 송신기들 중에서 하나의 송신기만을 활성화하고 나머지 송신기들은 비활성화시킨다(400). 이어서, 송신 측 이더넷 장치(10)는 레인 식별정보를 포함하는 레인식별 요청메시지를 연속적으로 수신 측 이더넷 장치(20)에 전송한다(410). 이때, 레인 식별정보는 RS에서 데이터가 분배되어 전송되는 순서를 나타낸다.
송신 측 이더넷 장치(10)는 PCS 레인 수만큼의 레인식별 요청메시지를 생성하여 전송할 수 있다. 예를 들면, 40G 이더넷의 경우는 4개의 PCS 레인을 지원하므로 송신 측 이더넷 장치(10)는 레인식별 요청메시지를 1~4번까지 순차적으로 기입하여 전송한다. 100G 이더넷의 경우는 20개의 PCS 레인을 지원하므로 1~20번까지 순차적으로 기입하여 전송한다. 그러나, 이는 본 발명의 일 실시일 뿐, 활성화시키는 송신기의 수와 전송되는 레인식별 요청메시지 수는 구현 방법에 따라 달라질 수 있다.
수신 측 이더넷 장치(20)는 병렬로 구성된 수신기들을 통해 레인 식별정보가 포함된 레인식별 요청메시지를 수신하여 레인 식별정보를 처리한다(420). 그리고, 해당 레인 식별정보를 포함하는 레인식별 응답메시지를 생성하여 송신 측 이더넷 장치(10)에 연속적으로 전송한다(430).
레인 식별정보 처리(420) 및 레인식별 응답메시지 전송(430) 프로세스는 레인식별 요청메시지 전송(410)에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 송신 측 이더넷 장치(10)는 레인식별 요청메시지에 데이터 전송순서를 기입할 때 비트 맵핑 방식을 사용한다. 즉, 각 비트와 전송순서를 대응시켜 표현하는 것이다. 예를 들면, 첫 번째 전송블록의 경우 해당 첫 번째 비트를 1(또는 0)로, 두 번째 전송블록의 경우 두 번째 비트를 1(또는 0)로 설정한다. 그러면, 수신 측 이더넷 장치(20)는 비트정보를 처리(AND, OR, EX-OR, 연산, mask 등)(420)하고, 레인 식별정보를 포함하는 레인식별 응답메시지를 송신 측 이더넷 장치(10)에 전송한다(430).
또 다른 실시 예로, 송신 측 이더넷 장치(10)는 데이터 블록 전송순서를 레인식별 요청메시지의 특정 필드에 기입하여 전송한다. 예를 들면, 첫 번째 전송블록은 00001, 두 번째 전송블록은 00010, 세 번째 전송블록은 00011과 같이 순서를 표현한다. 이때 순서를 표현하기 위한 진수 및 비트 수는 구현 방법에 따라 다양할 수 있다. 레인식별 요청 메시지를 수신한 수신 측 이더넷 장치(20)는 레인 식별정보 처리 단계(420)에서 레인 식별정보의 특별한 처리 없이, 수신한 레인 식별정보를 레인식별 응답메시지를 통하여 송신 측 이더넷 장치(10)에 전송한다(430).
한편, 송신 측 이더넷 장치(10)는 비활성화되어 있던 모든 송신기 즉, 옵티컬 레인을 활성화시킨다. 그리고, 수신 측 이더넷 장치(20)로부터 레인식별 응답메시지를 수신한다(430). 이후 수신한 레인식별 응답메시지에 포함된 레인 식별정보를 기반으로 데이터 전송순서에 맞게 물리적 레인 또는 경로를 대응시킨다(440).
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 레인식별 메시지의 데이터 구조를 도시한 구조도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 레인식별 요청메시지와 레인식별 응답메시지를 포함하는 레인식별 메시지는 66-비트 프레임을 사용하여 메시지 종류와 식별정보를 표현한다. 레인식별 메시지는 RS 계층에서 생성, 처리 및 전송된다.
일 실시예에 따르면, 도 5a에 도시된 바와 같이 레인식별 메시지는 8비트 크기의 sub-frame 8개로 구성되고, 시퀀스 순서 셋(sequence ordered set) 프레임 형식을 갖는다. Sub-frame0(500)은 시퀀스 값(예를 들면, 40G/100G 이더넷에서는 0x9C)을 나타낸다. sub-frame2는 1비트의 R/A 필드(501)와 7비트의 DN(Distribution Number) 필드(502)로 구성된다. R/A 필드(501)는 해당 메시지가 레인식별 요청메시지인지 레인식별 응답메시지인지를 구분한다. DN 필드(502)는 레인 식별정보로서 RS 계층에서 데이터가 분배되어 전송되는 순서를 나타낸다. Sub-frame3은 ID 필드(503)로, 레인식별 메시지는 0x04 이상의 값으로 표현될 수 있다. 실시 예로, ID 필드가 0x04이면 레인식별 메시지로 인식한다. 나머지 sub-frame은 0x00값을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 도 5b에 도시된 바와 같이 레인식별 메시지는 66비트 제어 프레임을 정의하여 구성된다. sub-frame0은 ID 필드(510)로, 제어 메시지의 종류를 나타낸다. 예를 들면, 40G/100G 이더넷의 경우 Idle은 0x07, Start는 0xFB로 ID를 표현하는데, 레인식별 메시지를 나타내는 ID로 0x9D를 정의할 수 있다. Sub-frame3은 1비트의 R/A 필드(511)와 7비트의 N 필드(512)로 구성된다. R/A 필드(511)는 레인식별 요청메시지인지 또는 레인식별 응답메시지인지를 나타낸다. N 필드(512)는 레인 식별정보로서, RS 계층에서 데이터가 분배되어 전송된 순서를 나타낸다. 한편, 전술한 실시예는 하나의 실시 예일 뿐, 비트 수 및 정보 전달 위치는 구현 방법에 따라 다양하게 나타날 수 있다. RS 계층에서 생성된 레인식별 메시지는 제어신호(TXC=1)와 함께 PCS로 전송된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 장치의 레인 조절방법을 도시한 흐름도이다.
도 6에서, 도면부호 10은 송신 측의 이더넷 장치를, 도면부호 20은 수신 측의 이더넷 장치를 나타낸다. 송신 측 및 수신 측 이더넷 장치(10,20)는 RS 계층 상에서 레인조절을 수행할 수 있다.
도 6을 참조하면, RS의 상위계층에서는 망 또는 트래픽의 상태에 따라 레인을 동적으로 운용함으로써 소비전력을 감소시킬 수 있다. RS 계층은 상위계층에서 결정된 레인 수 정보를 기반으로 송수신 측 전송레인을 조절한다.
우선, 송신 측 이더넷 장치(10)는 RS 계층을 통해 상위계층으로부터 레인 수 정보를 획득한다(600). 그리고, 현재 사용하고 있는 모든 물리적 레인을 통하여 레인조절 요청메시지를 수신 측 이더넷 장치(20)에 전송한다(610). 레인조절 요청메시지는 증감시켜야 할 레인 수 또는 데이터 전송에 사용할 레인 수를 포함하는 레인조절 정보를 포함한다.
수신 측 이더넷 장치(20)는 송신 측 이더넷 장치(10)로부터 레인 변경을 위한 레인조절 정보를 포함하는 레인조절 요청메시지를 수신(610)하면, 수신에 사용할 레인 수를 업데이트하고 물리계층에 레인조절 정보를 알린다(620). 물리계층은 전력절감 모드에서 데이터를 수신한다. 이어서, 수신 측 이더넷 장치(20)는 레인조절 응답메시지를 통해 송신 측 이더넷 장치(10)에 레인조절이 완료되었음을 알린다(630).
송신 측 이더넷 장치(20)가 수신 측 이더넷 장치(20)로부터 레인조절 응답메시지를 수신(630)하면 데이터 전송에 사용할 물리적 레인 수를 조절(640)하고, 레인 수가 조절된 물리적 레인을 통하여 데이터를 수신 측 이더넷 장치(20)에 전송한다(650).
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 레인조절 메시지의 데이터 구조를 도시한 구조도이다.
레인조절 메시지는 66비트 제어 프레임을 정의하여 사용할 수 있다. 도 7a는 레인조절 정보가 데이터 전송에 사용하는 레인 수를 포함하는 경우이고, 도 7b는 레인조절 정보가 증가 또는 감소된 레인 수를 포함하는 경우의 실시 예이다.
일 실시예에 따르면, 도 7a에 도시된 바와 같이 sub-frame0은 ID 필드(700)로 제어 메시지의 종류를 나타낸다. 예를 들면, 레인조절 메시지를 나타내는 ID로 0x9E를 정의할 수 있다. Sub-frame3은 1비트의 R/A 필드(701)와 7비트의 N 필드(702)로 구성된다. R/A 필드(701)는 레인조절 요청메시지와 레인조절 응답메시지를 구분한다. N 필드(702)는 데이터 전송에 사용할 레인 수 정보를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 도 7b에 도시된 바와 같이 sub-frame0은 ID 필드(710)로 제어 메시지의 종류를 나타낸다. Sub-frame2은 R/A 필드(711)와 S 필드(712)를 포함한다. R/A 필드(711)는 레인조절 요청메시지 및 레인조절 응답메시지를 구분한다. S 필드(712)는 레인 수의 증감 정보를 포함한다. 실시 예에서 R/A 필드는 3비트, S 필드는 1비트이다. Sub-frame3은 변경된 레인 수를 표현하기 위하여 N 필드(706)로 사용된다. 한편, 전술한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 비트 수와 해당 필드 및 정보 전달 위치는 구현 방법에 따라 다양하게 나타날 수 있다. RS 계층에서 생성된 레인식별 메시지는 제어신호(TXC=1)와 함께 PCS 계층으로 전송된다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 레인운용 메시지의 데이터 구조를 도시한 구조도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 레인 운용에 관한 공통 프레임을 정의하여 사용할 수 있다. 레인운용 메시지는 레인식별 메시지와 레인조절 메시지 및 레인 장애를 위한 메시지 등 레인의 동적 운용을 위한 정보 전달을 목적으로 한다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 레인운용 메시지의 sub-frame0의 ID 필드(800,810)는 제어 메시지의 종류를 구분하기 위한 것으로, 레인운용 메시지를 나타낸다. OP 필드(801,811)는 레인운용 메시지의 종류를 구분하기 위한 것으로, 레인 식별, 조절 또는 장애에 관련된 각 메시지들을 정의한다. R/A 필드(802,812)는 요청 또는 응답메시지를 구분한다. S 필드(803,813)는 레인 수의 증감을 나타내기 위한 필드로 사용된다. S 필드(803,813)의 경우, 반드시 사용되는 것은 아니며 레인 정보에 따라 사용 여부가 달라질 수 있다.
도 8a에서의 N 필드(804)는 OP 코드(801)로 구분되는 레인운용 메시지의 종류에 따라 식별 번호 또는 레인 수 정보를 포함한다. 도 8b에서의 레인정보(Lane information) 필드(814)는 OP 코드(811)로 구분되는 메시지의 종류에 따라 식별 번호, 레인 수 정보 또는 각 레인의 상태 정보 등이 올 수 있다. 한편, 전술한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 비트 수와 해당 필드 및 정보 전달 위치는 구현 방법에 따라 다양하게 나타날 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.
1 : RS 계층 2 : PCS 계층
3 : PMA 계층 4 : PMD 계층
10,20 : 이더넷 장치 100 : 전송레인 식별부
110 : 전송레인 조절부 200 : 전송레인 식별 응답부
210 : 수신레인 조절부

Claims (18)

  1. 다수의 레인(lane)을 갖는 이더넷 장치에 있어서,
    송신기를 활성화시켜 상기 활성화된 송신기를 통해 전송하는 데이터를 확인하여 데이터 전송순서에 따른 물리적 전송레인을 식별하는 전송레인 식별부; 및
    상기 전송레인 식별부를 통해 물리적 전송레인이 식별되면, 운용 가능한 레인 수 정보를 이용하여 물리적 전송레인을 조절하고 상기 조절된 물리적 전송레인을 통해 데이터를 전송하는 전송레인 조절부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전송레인 식별부는,
    다수의 송신기 중 하나의 송신기를 활성화하고, 데이터가 분배되어 전송되는 순서를 나타내는 레인 식별정보를 포함한 레인식별 요청메시지를 가상레인 수 이상으로 생성하여 상기 활성화된 송신기를 통해 수신단에 전송하며,
    상기 다수의 송신기 중 비활성화된 송신기들을 활성화시켜 상기 레인 식별정보가 포함된 레인식별 응답메시지를 상기 수신단으로부터 수신하면 상기 수신된 레인식별 응답메시지로부터 각 송신기 또는 물리적 전송레인 조절을 위한 식별정보를 인식하는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 레인식별 요청메시지와 레인식별 응답메시지를 포함하는 레인식별 메시지는,
    레인식별 요청메시지인지 레인식별 응답메시지인지를 구분하는 필드와, 데이터가 분배되어 전송되는 순서를 나타내는 레인 식별정보를 포함하는 필드를 포함하는 데이터 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전송레인 조절부는,
    상위계층으로부터 운용 가능한 레인 수 정보를 수신하면 레인변경을 위한 레인조절 정보를 포함하는 레인조절 요청메시지를 현재 사용 가능한 물리적 전송레인을 통해 수신단에 전송하고,
    상기 수신단으로부터 레인조절 응답메시지를 수신하면 데이터 전송에 사용할 물리적 전송레인 수를 변경하고 상기 레인 수가 변경된 물리적 전송레인을 통해 데이터 손실 없이 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 레인조절 요청메시지와 레인조절 응답메시지를 포함하는 레인조절 메시지는,
    레인조절 요청메시지인지 레인조절 응답메시지인지를 구분하기 위한 필드와, 데이터 전송에 사용할 레인 수 정보를 포함하는 필드를 포함하는 데이터 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 레인조절 요청메시지와 레인조절 응답메시지를 포함하는 레인조절 메시지는,
    레인조절 요청메시지인지 레인조절 응답메시지인지를 구분하기 위한 필드와,변경된 레인 수 정보를 포함하는 필드 및 레인 수 증감정보를 포함하는 필드를 포함하는 데이터 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송레인 식별부와 전송레인 조절부는 전송레인 식별메시지와 전송레인 조절메시지 및 전송레인 장애메시지를 포함하는 레인 운용메시지를 이용하여 레인식별과 레인조절을 수행하며,
    상기 레인 운용메시지는 레인 운용메시지의 종류를 나타내는 필드와, 요청메시지인지 응답메시지인지를 나타내는 필드와, 레인 수의 증감정보를 포함하는 필드와, 레인 운용메시지의 종류에 따라 식별번호, 레인 수 정보 또는 각 레인의 상태정보를 포함하는 필드를 포함하는 데이터 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전송레인 식별부와 전송레인 조절부는,
    정합 부계층(Reconciliation Sublayer:RS) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  9. 다수의 레인을 갖는 이더넷 장치에 있어서,
    다수의 수신기를 통해 수신한 레인식별 정보를 추출 또는 가공하여 응답 메시지 생성하는 전송레인 식별 응답부; 및
    변경된 레인정보를 획득하여 수신레인의 레인 수를 변경하고 상기 레인 수가 변경된 수신레인을 통해 데이터 손실 없이 데이터를 수신하는 수신레인 조절부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 전송레인 식별 응답부는,
    데이터가 분배되어 전송되는 순서를 나타내는 레인 식별정보를 포함한 레인식별 요청메시지를 송신단으로부터 다수의 수신기를 통해 수신하고 상기 수신된 레인식별 요청메시지로부터 상기 레인 식별정보를 처리하며, 상기 처리된 레인 식별정보가 포함된 레인식별 응답메시지를 상기 송신단에 전송하는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 레인식별 요청메시지와 레인식별 응답메시지를 포함하는 레인식별 메시지는,
    레인식별 요청메시지인지 레인식별 응답메시지인지를 구분하는 필드와, 데이터가 분배되어 전송되는 순서를 나타내는 레인 식별정보를 포함하는 필드를 포함하는 데이터 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 수신레인 조절부는,
    송신단으로부터 변경된 레인 수 정보를 포함하는 레인조절 요청메시지를 수신하여 데이터 수신에 사용할 레인 수를 변경하고, 레인 수 변경이 완료되었음을 알리는 레인조절 응답메시지를 상기 송신단에 전송하는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 레인조절 요청메시지와 레인조절 응답메시지를 포함하는 레인조절 메시지는,
    레인조절 요청메시지인지 레인조절 응답메시지인지를 구분하기 위한 필드와, 데이터 전송 또는 수신에 사용할 레인 수 정보를 포함하는 필드를 포함하는 데이터 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 레인조절 요청메시지와 레인조절 응답메시지를 포함하는 레인조절 메시지는,
    레인조절 요청메시지인지 레인조절 응답메시지인지를 구분하기 위한 필드와,변경된 레인 수 정보를 포함하는 필드 및 레인 수 증감정보를 포함하는 필드를 포함하는 데이터 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 전송레인 식별 응답부와 수신레인 조절부는
    정합 부계층(RS) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 이더넷 장치.
  16. 다수의 레인을 갖는 이더넷 장치의 레인 운용방법에 있어서,
    송신기를 활성화시키고 상기 활성화된 송신기를 통해 전송하는 데이터를 확인하여 데이터 전송순서에 따른 물리적 전송레인을 식별하는 단계; 및
    상기 물리적 전송레인이 식별되면, 운용 가능한 레인 수 정보를 이용하여 물리적 전송레인을 조절하고 상기 조절된 물리적 전송레인을 통해 데이터를 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레인 운용방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 데이터 전송순서에 따른 물리적 전송레인을 식별하는 단계는,
    다수의 송신기 중 하나의 송신기를 활성화시키는 단계;
    데이터가 분배되어 전송되는 순서를 나타내는 레인 식별정보를 포함하는 레인식별 요청메시지를 가상레인 수 이상으로 생성하여 상기 활성화된 송신기를 통해 수신단에 전송하는 단계;
    상기 레인 식별정보가 포함된 레인식별 응답메시지를 상기 수신단으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 레인식별 응답메시지로부터 각 송신기 또는 물리적 전송레인 조절을 위한 식별정보를 인식하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레인 운용방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 운용 레인 수 정보를 이용하여 물리적 전송레인을 조절하고 상기 조절된 물리적 전송레인을 통해 데이터를 전송하는 단계는,
    상위계층으로부터 운용 가능한 레인 수 정보를 수신하면 레인변경을 위한 레인조절 정보를 포함하는 레인조절 요청메시지를 현재 사용 가능한 물리적 전송레인을 통해 수신단에 전송하는 단계; 및
    상기 수신단으로부터 레인조절 응답메시지를 수신하면 데이터 전송에 사용할 물리적 전송레인 수를 변경하고 상기 레인 수가 변경된 물리적 전송레인을 통해 데이터 손실 없이 데이터를 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레인 운용방법.
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