TWI495294B

TWI495294B - 計算機網路連線狀態的偵測方法

Info

Publication number: TWI495294B
Application number: TW101140064A
Authority: TW
Inventors: Kai Yin Liu
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2015-08-01
Also published as: TW201417534A

Description

計算機網路連線狀態的偵測方法

本發明係關於網路通訊技術，特別係關於一種網路連線狀態的偵測方法。

乙太網路(Ethernet)為目前最普遍的網路通訊技術，其中的網路通訊設備各自內建或配備有乙太網路連接埠，藉以將各個網路通訊設備連接成網路，而能傳送、接收、或使用彼此的資料。一個網路通訊設備可能具有多個乙太網路連接埠，但並非全部的乙太網路連接埠都一直處於使用狀態中而進行資料的傳送或接收；如此，當然會持續地使用或消耗電能。未被使用的乙太網路連接埠可設定成休眠或待機或省電狀態，以耗用最少的電能；直到有傳送或接受資料的需要時再切換回正常的使用狀態，以降低非必要的電能消耗，此亦為綠色乙太網路(Green Ethernet)標準的設計要求。然而，上述技術的關鍵在於網路連線狀態的偵測能力。

對於傳統的乙太網路技術，網路通訊設備常使用信號偵測電路來偵測其乙太網路連接埠所接收到能量的大小，用以決定網路上是否有其他的網路通訊設備欲與之建立連線。在此情況下，網路通訊設備的偵測行為所消耗電能的比率將會提高，尤其是在乙太網路連接埠處於待機狀態下。因此，為考量綠能與省電，有必要進一步發展網路連線狀態的偵測技術。

根據本發明的一方面，一實施例提供一種計算機網路連線狀態的偵測方法，其包含下列步驟：(A)提供一計算機，該計算機具有至少一處於休眠模式的網路連接埠，用以連接一使用MDI/MDIX介面的計算機網路；(B)偵測該計算機網路內所傳來的正極性信號，並使該正極性信號與一第一參考電壓進行比較；(C)偵測該計算機網路內所傳來的負極性信號，並使該負極性信號與一第二參考電壓進行比較；以及(D)以一預設頻率重覆進行步驟(B)及步驟(C)，且該預設頻率大於該MDI/MDIX介面的交換頻率。

此外，倘若該正極性信號大於或等於該第一參考電壓，或該負極性信號大於或等於該第二參考電壓，則該計算機的該網路連接埠設定為連線模式。

此外，該預設頻率為該交換頻率的整數倍，且步驟(B)及步驟(C)的重覆與該MDI/MDIX介面的交換為同步進行。

為使貴審查委員能對本發明之特徵、目的及功能有更進一步的認知與瞭解，茲配合圖式詳細說明本發明之實施例如後。在所有的說明書及圖式中，將採用相同的元件編號以指定相同或類似的元件。為了說明上的便利和明確，圖式中各元素的厚度或尺寸，係以誇張或省略或概略的方式表示，且各元素的尺寸並未完全為其實際的尺寸。

圖1為根據本發明實施例的計算機網路連線狀態偵測方法100之步驟流程圖。上述的計算機網路可以是各種的通訊網路技術或其所建構的實體網路；在本實施例中，係以建立於乙太網路技術基礎上的計算機網路為實施範例。

首先，步驟110提供一計算機；該計算機可以是各種的網路通訊設備，例如：電腦、網路交換機、路由器、或個人數位助理(PDA)等。該計算機具有多個乙太網路連接埠，各可用以連接計算機網路；該等乙太網路連接埠使用MDI/MDIX介面，且其中至少一個乙太網路連接埠處於休眠(或待機或省電)模式。在此情況下，該休眠的乙太網路連接埠不會傳送資料封包，且其連接的對方端之另一乙太網路連接埠也不會傳送資料封包；因此，該乙太網路連接埠基本上接收不到任何的資料信號。

當對方端的計算機欲建立連線以傳送資料封包之前，該對方端的計算機將會發送喚醒信號，而經過乙太網路連接埠傳送至本地端的計算機，藉以請求建立兩者之間的連線。由於乙太網路是以差動的信號型式發送喚醒信號，該喚醒信號可能會是正極性或負極性的，故必須對該乙太網路連接埠所接收的正極性及負極性信號，皆加以判定是否為喚醒信號。故在本實施例中，接著的步驟120為：偵測該計算機網路內所傳來的正極性信號，並使該正極性信號與一第一參考電壓進行比較；此步驟用以判定所接收的正極性信號是否為喚醒信號。此外為步驟130：偵測該計算機網路內所傳來的負極性信號，並使該負極性信號與一第二參考電壓進行比較；此步驟用以判定所接收的負極性信號是否為喚醒信號。

對於所接收的正極性或負極性差動信號，圖2為其是否為喚醒信號的判定示意圖。當該乙太網路連接埠所接收者為正極性信號((Vip-Vin)>0)時，將該正極性信號與該第一差動參考電壓(Vrp-Vrn)進行比較。倘若該正極性信號大於或等於該第一差動參考電壓，如圖2A所示，則判定該正極性信號為喚醒信號；反之，倘若該正極性信號小於該第一差動參考電壓，如圖2B所示，則判定該正極性信號為雜訊。另一方面，當該乙太網路連接埠所接收者為負極性信號((Vip-Vin)<0)時，將該負極性信號與該第二差動參考電壓(Vrn-Vrp)進行比較。倘若該負極性信號小於或等於該第二差動參考電壓，如圖2A所示，則判定該負極性信號為喚醒信號；反之，倘若該正極性信號大於該第二差動參考電壓，如圖2B所示，則判定該負極性信號為雜訊。倘若該差動信號被判定為喚醒信號，則本地端計算機的乙太網路連接埠將與對方端的乙太網路連接埠進行兩者之間連線的建立，而進入連線模式；而倘若該差動信號被判定為雜訊，則本地端的乙太網路連接埠將維持於休眠模式。

在本實施例中，該計算機可內建信號偵測電路，以偵測及比較上述乙太網路連接埠所接收的差動信號。圖3為根據本發明實施例的信號偵測電路300之方塊圖。該信號偵測電路300包含二個該比較器310及320，該比較器310用以比較正極性差動信號((Vip-Vin)>0)與該第一差動參考電壓(Vrp-Vrn)，藉以偵測可能為正極性的喚醒信號，而該比較器320用以比較負極性差動信號((Vip-Vin)<0)與該第二差動參考電壓(Vrn-Vrp)，藉以偵測可能為負極性的喚醒信號。此外，該信號偵測電路300可以一或閘(OR)330而進行該比較器310及320輸出結果的擇一操作，藉以可同時偵測正極性及負極性的喚醒信號，避免喚醒信號只以其中一種極性出現的狀況。在本實施例中，該第二差動參考電壓等於該第一差動參考電壓的負值；但本發明並不對此加以限制，該參考電壓亦可依照實際狀況的需要而設定不同的電壓值。

如步驟110的說明所述，該計算機的至少一個乙太網路連接埠係處於休眠模式，因而該乙太網路連接埠不會傳送資料封包，且其連接的對方端之另一乙太網路連接埠亦處於不傳送資料封包的狀態。換言之，該乙太網路連接埠以及該信號偵測電路300大部分的時間是接收不到對方端的信號。因此，本實施例可設計成分時多工處理的方式，在時間軸上分成交替的時段，輪流開啟該比較器310及320，而在不同的時段分別偵測正極性及負極性的喚醒信號，可避免喚醒信號只以其中一種極性出現的狀況，亦可減少休眠模式時將近一半的電能消耗。

承上所述，本偵測方法100接下來的步驟140為：以一預設頻率重覆進行步驟120之偵側正極性喚醒信號及步驟130之偵側負極性喚醒信號。本實施例的該等乙太網路連接埠使用MDI/MDIX介面，則該計算機網路的連接線可搭配採用RJ-45網路線，且另一乙太網路連接埠所傳送的喚醒信號可能會以正極性或負極性而出現於RJ-45網路線的MDI或MDIX介面通道；因此，該預設頻率須大於該MDI/MDIX介面的交換頻率，以避免當該預設頻率須小於或等於該交換頻率時，特定極性的喚醒信號可能無法於特定通道中被偵測的狀況。例如，圖4A為反覆輪流進行分時偵側喚醒信號的時程示意圖，其中該預設頻率須等於該交換頻率；在第一時段對MDI介面通道的正極性喚醒信號進行偵側，在第二時段對MDIX介面通道的負極性喚醒信號進行偵側，以此反覆輪流進行分時的喚醒信號偵側，而以第一及第二時段為一個重覆週期；但如此可能會遺漏在第一時段出現於MDI介面通道的負極性喚醒信號，或是在第二時段出現於MDI介面通道的正極性喚醒信號。

在本實施例中，該預設頻率可設定為該MDI/MDIX介面交換頻率的整數倍；但本發明並不對此加以限制。當該預設頻率等於該交換頻率的二倍時，則圖4B為根據本實施例而反覆進行分時偵側喚醒信號的時程示意圖。如圖4B所示，在第一時段對MDI介面通道的正極性喚醒信號進行偵側，在第二時段對MDI介面通道的負極性喚醒信號進行偵側，在第三時段對MDIX介面通道的正極性喚醒信號進行偵側，在第四時段對MDIX介面通道的負極性喚醒信號進行偵側，以此反覆輪流進行分時的喚醒信號偵側，而以第一至第四時段為一個重覆週期，將可含蓋不同極性的喚醒信號出現於不同通道的各種可能，而使遺漏喚醒信號的機率降至最低。較佳者，在步驟140中，步驟120與步驟130的重覆與該MDI/MDIX介面的交換為同步進行，如圖4B所示；但本發明並不對此加以限制。

此外，對於處於休眠模式的乙太網路連接埠而言，當所接收的正極性信號大於或等於該第一差動參考電壓或所接收的負極性信號小於或等於該第二差動參考電壓時，則可確認此為另一乙太網路連接埠所發送的喚醒信號，而將該乙太網路連接埠設定為連線模式，進行資料封包或信號的傳送及接收。

此外，由於本實施例的偵測方法100係分時偵側喚醒信號，且該喚醒信號在本實施例的乙太網路係為差動信號；因此，可藉由將該第二差動參考電壓設定等於該第一差動參考電壓，且步驟130進一步使所接收的負極性信號反相，則該信號偵測電路300將可簡化成只由該比較器310組成，而節省下該比較器320及該或閘330；如此，可具有減低信號偵測電路的製作成本及電能消耗之優勢。

唯上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能以之限制本發明的範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。

100‧‧‧偵測方法

110/120/130/140‧‧‧步驟

300‧‧‧信號偵測電路

310/320‧‧‧比較器

330‧‧‧或閘

圖1為根據本發明實施例的計算機網路連線狀態偵測方法之流程圖。

圖2A及2B為所接收差動信號的喚醒信號判定之示意圖。

圖3為根據本發明實施例的信號偵測電路之方塊圖。

圖4A為分時偵側喚醒信號的時程示意圖，其中該預設頻率等於該交換頻率。

圖4B為分時偵側喚醒信號的時程示意圖，其中該預設頻率等於該交換頻率的二倍。

100‧‧‧偵測方法

110/120/130/140‧‧‧步驟

Claims

一種計算機網路連線狀態的偵測方法，其包含下列步驟：(A)提供一計算機，該計算機具有至少一處於休眠模式的網路連接埠，用以連接一使用MDI/MDIX介面的計算機網路；(B)偵測該計算機網路內所傳來的正極性信號，並使該正極性信號與一第一參考電壓進行比較；(C)偵測該計算機網路內所傳來的負極性信號，並使該負極性信號與一第二參考電壓進行比較；以及(D)以一預設頻率重覆進行步驟(B)及步驟(C)，且該預設頻率大於該MDI/MDIX介面的交換頻率；其中，倘若該正極性信號大於該第一參考電壓，或該負極性信號小於該第二參考電壓，則該計算機的該網路連接埠被喚醒而進入連線模式。
如申請專利範圍第1項所述之偵測方法，其中，該計算機網路為乙太網路。
如申請專利範圍第1項所述之偵測方法，其中，該第二參考電壓等於該第一參考電壓的負值。
如申請專利範圍第1項所述之偵測方法，其中，該第二參考電壓等於該第一參考電壓，且步驟(C)包含使該負極性信號反相的步驟。
如申請專利範圍第1項所述之偵測方法，其中，該預設頻率為該交換頻率的整數倍。
如申請專利範圍第5項所述之偵測方法，其中，步驟(B) 及步驟(C)的重覆與該MDI/MDIX介面的交換為同步進行。
如申請專利範圍第6項所述之偵測方法，其中，該預設頻率等於該交換頻率的二倍。