TWI792014B - 信號處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種信號處理方法，用於包括受測裝置和鏈結夥伴的十億位元乙太網路系統中，所述信號處理方法包括如下步驟。首先，通過干擾偵測器偵測十億位元乙太網路系統是否遭受其它信號源干擾。接著，一旦偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾時，受測裝置的實體層或鏈結夥伴的實體層將指示其是否要進入低功耗閒置模式的請求信號設定為不成立。將指示其是否要進入低功耗閒置模式的請求信號設定為不成立的實體層是受測裝置的實體層或鏈結夥伴的實體層取決於干擾偵測器設置於哪一方所決定。

Description

信號處理方法
本發明涉及一種信號處理方法，特別涉及一種可避免十億位元乙太網路系統在有其它信號源干擾的情況下因進出低功耗閒置（Low Power Idle，LPI）模式而導致連線失敗的信號處理方法。
為了降低積體電路的功率損耗並達到節能目的，IEEE 802.3標準制定了LPI模式。在LPI模式中，十億位元乙太網路系統的受測裝置（Device Under Test，DUT）和鏈結夥伴（Link Partner，LP）雙方將停止傳輸資料，並停止大部分電路元件的運作，從而達到省電效果。例如，請一併參閱圖1A和圖1B，圖1A和圖1B是IEEE 802.3標準所定義的實體層（Physical Layer，PHY）控制狀態圖。如圖1A所示，在進入發送閒置或資料（SEND IDLE OR DATA）狀態後，當DUT或LP的PHY要進入LPI模式時，必須同時滿足以下五個條件：
minwait_timer_done；
loc_rcvr_status = OK；
rem_rcvr_status = OK；
loc_lpi_req = TRUE；以及
rem_lpi_req = TRUE。
需說明的是，loc_lpi_req為指示本地端PHY是否要進入LPI模式的請求信號，且rem_lpi_req為指示遠端PHY是否要進入LPI模式的請求信號。也就是說，本地端PHY可依據其是否要進入LPI模式來設定loc_lpi_req為成立（TRUE）或不成立（FALSE），並且將收到來自遠端PHY的loc_lpi_req作為rem_lpi_req。由此可見，十億位元乙太網路系統的LPI模式是雙向對稱，所以若某一方的PHY未發出要進入LPI模式的請求信號，則DUT和LP的PHY就都必須繼續處在SEND IDLE OR DATA狀態來傳送資料或閒置訊號。
另外，在LPI模式中，由於大部分電路元件已停止運作，所以這時候乙太網路系統對環境變化的抵抗能力將大幅降低，尤其是若這時候環境有其它信號源干擾的話，十億位元乙太網路系統一旦離開LPI模式就必須在規定時間內調整好狀態，或者說在極短時間內要將濾波器收斂到位，否則十億位元乙太網路系統將必須承擔遺漏封包的風險，甚至更嚴重導致連線失敗（Link Down）。因此，如何提出一種方法來避免十億位元乙太網路系統在有其它信號源干擾的情況下因進出LPI模式而導致連線失敗則成為本領域的一項重要課題。
有鑑於此，本發明實施例提供一種信號處理方法，用於包括DUT和LP的十億位元乙太網路系統中，所述信號處理方法包括如下步驟。首先，通過干擾偵測器偵測十億位元乙太網路系統是否遭受其它信號源干擾。接著，一旦偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾時，DUT的PHY或LP的PHY將指示其是否要進入LPI模式的請求信號設定為FALSE，其中將指示其是否要進入LPI模式的請求信號設定為FALSE的PHY是DUT的PHY或LP的PHY取決於干擾偵測器設置於哪一方所決定。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所提供的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所提供的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包含相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖2，圖2是本發明實施例所提供的信號處理方法的步驟流程圖。需說明的是，圖2的信號處理方法可以是用於包括DUT和LP的十億位元乙太網路系統中，但本發明不限制DUT和LP的具體實現方式，本領域技術人員可依據實際需求或應用來進行設計。如圖2所示，在步驟S210中，本實施例通過干擾偵測器偵測十億位元乙太網路系統是否遭受其它信號源干擾。若是，本實施例即執行步驟S220；若不是，本實施例則返回執行步驟S210。也就是說，一旦偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾時，本實施例執行步驟S220。
在步驟S220中，DUT的PHY或LP的PHY將指示其是否要進入LPI模式的請求信號設定為FALSE，即loc_lpi_req = FALSE，使得DUT和LP的PHY都脫離LPI模式。值得一提的是，上述干擾偵測器可以是在類比電路中實現，也可以是在數位電路中實現，總而言之，本發明不限制干擾偵測器的具體實現方式。除此之外，將指示其是否要進入LPI模式的請求信號設定為FALSE，即欲請求脫離LPI 模式的PHY是DUT的PHY或LP的PHY可取決於干擾偵測器設置於哪一方所決定。PHY是在網路介面控制器（Network Interface Controller）中實現OSI模型的實體層功能所需的電子電路，且它通常實現為積體電路（Integrated Circuit）。
另外，當DUT和LP的PHY都處在SEND IDLE OR DATA狀態時，十億位元乙太網路系統的濾波器可以靠著對方打來的信號保持同步與連線狀態，以至於對干擾的抵抗能力將大幅提升。因此，一旦干擾偵測器偵測到目前十億位元乙太網路系統未遭受其他訊號源干擾時，本實施例則可以回復原本設定，也就是將進入LPI模式的主動權交還由上層是否有封包要傳輸來決定。
更進一步，如圖1B所示，LPI模式包括更新（UPDATE）狀態、事後更新（POST_UPDATE）狀態、等候安靜（WAIT_QUIET）狀態、安靜（QUIET）狀態和甦醒（WAKE）狀態等，其中在進入LPI模式的QUIET狀態前，若DUT或LP的PHY要脫離LPI模式則會只有以下五種情況：
LP的PHY在UPDATE狀態下脫離LPI模式；
LP的PHY在POST_UPDATE狀態下脫離LPI模式；
LP的PHY在WAIT_QUIET狀態下脫離LPI模式；
DUT的PHY在UPDATE狀態下脫離LPI模式；以及
DUT的PHY在POST_UPDATE狀態下脫離LPI模式。因此，可請一併參閱圖3到圖7，圖3到圖7分別是圖2的信號處理方法所用於上述五種情況，使得DUT和LP的PHY都脫離LPI模式的示意圖。
如圖3所示，當干擾偵測器設置於LP並偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾是在LP的PHY位於LPI模式的UPDATE狀態時，LP的PHY將指示其是否要進入LPI模式的請求信號設定為FALSE，即loc_lpi_req = FALSE，並且發送設定為FALSE的請求信號給DUT的PHY，然後LP的PHY則直接從LPI模式的UPDATE狀態跳到SEND IDLE OR DATA狀態。
相對地，當DUT的PHY收到來自LP的PHY所設定為FALSE的請求信號是在DUT的PHY位於LPI模式的UPDATE狀態時，即這時候DUT的PHY可同時滿足rem_lpi_req = FALSE和rem_update_done = FALSE，所以DUT的PHY則直接從LPI模式的UPDATE狀態跳到SEND IDLE OR DATA狀態。也就是說，DUT和LP的PHY都脫離LPI模式。
其次，如圖4所示，當干擾偵測器設置於LP並偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾是在LP的PHY位於LPI模式的POST_UPDATE狀態時，LP的PHY將指示其是否要進入LPI模式的請求信號設定為FALSE，並且發送設定為FALSE的請求信號給DUT的PHY，然後要等到DUT的PHY進入LPI模式的POST_UPDATE狀態，即這時候LP的PHY才同時滿足rem_update_done = TRUE和loc_lpi_req = FALSE，所以LP的PHY則加速依序進入LPI模式的WAIT_QUIET狀態和QUIET狀態，並再進入到LPI模式的WAKE狀態。
相對地，當DUT的PHY收到來自LP的PHY所設定為FALSE的請求信號是在DUT的PHY位於LPI模式的POST_UPDATE狀態時，DUT的PHY則依序進入LPI模式的WAIT_QUIET狀態和QUIET狀態，直到DUT的PHY再收到設定為TRUE的信號檢測值，即signal_detect = TRUE，DUT的PHY則進入到LPI模式的WAKE狀態。
接著，如圖5所示，當干擾偵測器設置於LP並偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾是在LP的PHY位於LPI模式的WAIT_QUIET狀態時，LP的PHY將指示其是否要進入LPI模式的請求信號設定為FALSE，即loc_lpi_req = FALSE，並且發送設定為FALSE的請求信號給DUT的PHY，然後LP的PHY則加速進入LPI模式的QUIET狀態，並再進入到LPI模式的WAKE狀態。
相對地，當DUT的PHY收到來自LP的PHY所設定為FALSE的請求信號是在DUT的PHY位於LPI模式的QUIET狀態時，DUT的PHY則直到再收到設定為TRUE的信號檢測值，即signal_detect = TRUE，DUT的PHY才進入到LPI模式的WAKE狀態。
另外，如圖6所示，當干擾偵測器設置於DUT並偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾是在DUT的PHY位於LPI模式的UPDATE狀態時，DUT的PHY將指示其是否要進入LPI模式的請求信號設定為FALSE，即loc_lpi_req = FALSE，並且發送設定為FALSE的請求信號給LP的PHY，然後DUT的PHY則直接從LPI模式的UPDATE狀態跳到SEND IDLE OR DATA狀態。
相對地，當LP的PHY收到來自DUT的PHY所設定為FALSE的請求信號是在LP的PHY位於LPI模式的UPDATE狀態或POST_UPDATE狀態時，LP的PHY則直接從LPI模式的UPDATE狀態或POST_UPDATE狀態跳到SEND IDLE OR DATA狀態。由於圖6的細節已如同圖3的內容所述，故於此就不多加贅述。
最後，如圖7所示，當干擾偵測器設置於DUT並偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾是在DUT的PHY位於LPI模式的POST_UPDATE狀態時，DUT的PHY將指示其是否要進入LPI模式的請求信號設定為FALSE，並且發送設定為FALSE的請求信號給LP的PHY，然後要等到LP的PHY進入LPI模式的POST_UPDATE狀態，即這時候DUT的PHY才同時滿足rem_update_done = TRUE和loc_lpi_req = FALSE，所以DUT的PHY則加速依序進入LPI模式的WAIT_QUIET狀態和QUIET狀態，並再進入到LPI模式的WAKE狀態。值得一提的是，在圖7的實施例中，因為LP的PHY比DUT的PHY較早進入LPI模式的POST_UPDATE狀態，所以當DUT的PHY設定loc_lpi_req為FALSE是在其位於POST_UPDATE狀態時，DUT的PHY也就早已滿足rem_update_done = TRUE。
相對地，當LP的PHY收到來自DUT的PHY所設定為FALSE的請求信號是在LP的PHY位於LPI模式的POST_UPDATE狀態或WAIT_QUIET狀態時，LP的PHY則加速進入LPI模式的QUIET狀態，直到LP的PHY再收到設定為TRUE的信號檢測值，即signal_detect = TRUE，LP的PHY則進入到LPI模式的WAKE狀態。由於圖7的細節已如同圖4和圖5的內容所述，故於此就不再多加贅述，總而言之，本發明將可根據圖2的信號處理方法來修改IEEE 802.3標準所定義的本地端LPI請求狀態圖。
如圖8所示，相較於現有技術，在進入本地端LPI請求關閉（LOC LPI REQ OFF）狀態後，當DUT或LP的PHY要設定loc_lpi_req為TRUE時，則增加須滿足條件：Interference_index = FALSE。相對地，在進入本地端LPI請求開啟（LOC LPI REQ ON）狀態後，當DUT或LP的PHY要設定loc_lpi_req為FALSE時，則增加須滿足條件：Interference_index = TRUE。也就是說，Interference_index為干擾偵測器指示是否偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾的通知信號，且當Interference_index = TRUE時，即代表干擾偵測器偵測到目前十億位元乙太網路系統遭受其他訊號源干擾，所以設置有干擾偵測器的DUT或LP的PHY將設定loc_lpi_req為FALSE，使得DUT和LP的PHY都脫離LPI模式。由於本地端LPI請求狀態圖的其它條件已為本領域技術人員所習知，因此有關圖8的細節就不再多加贅述。
綜上所述，本發明實施例所提供的信號處理方法，可以是在干擾偵測器一旦偵測到十億位元乙太網路系統遭受其它信號源干擾時，設置有干擾偵測器的DUT或LP的PHY就將loc_lpi_req設定為FALSE，使得DUT和LP的PHY都脫離LPI模式。也就是說，本發明將通過僅修改loc_lpi_req的控制流程來讓十億位元乙太網路系統能免於在LPI模式下因受到其它信號源干擾而導致連線失敗的風險，且本發明不需要藉由增加過多的硬體來實現。
以上所提供的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
S210~S220:流程步驟
圖1A和圖1B是IEEE 802.3標準所定義的實體層控制狀態圖。
圖2是本發明實施例所提供的信號處理方法的步驟流程圖。
圖3是圖2的信號處理方法所用於LP的PHY在更新狀態下脫離LPI模式，使得DUT和LP的PHY都脫離LPI模式的示意圖。
圖4是圖2的信號處理方法所用於LP的PHY在事後更新狀態下脫離LPI模式，使得DUT和LP的PHY都脫離LPI模式的示意圖。
圖5是圖2的信號處理方法所用於LP的PHY在等候安靜狀態下脫離LPI模式，使得DUT和LP的PHY都脫離LPI模式的示意圖。
圖6是圖2的信號處理方法所用於DUT的PHY在更新狀態下脫離LPI模式，使得DUT和LP的PHY都脫離LPI模式的示意圖。
圖7是圖2的信號處理方法所用於DUT的PHY在事後更新狀態下脫離LPI模式，使得DUT和LP的PHY都脫離LPI模式的示意圖。
圖8是根據圖2的信號處理方法所修改後的本地端LPI請求狀態圖（Local LPI Request state diagram）。
S210~S220:流程步驟

Claims (8)

  1. 一種信號處理方法，用於包括一受測裝置(Device Under Test，DUT)和一鏈結夥伴(Link Partner，LP)的十億位元乙太網路系統中，該信號處理方法包括：通過一干擾偵測器偵測該十億位元乙太網路系統是否遭受其它信號源干擾；以及一旦偵測到該十億位元乙太網路系統遭受該其它信號源干擾時，該DUT的實體層(PHY)或該LP的實體層將指示其是否要進入低功耗閒置(Low Power Idle，LPI)模式的請求信號設定為不成立(FALSE)；其中將指示其是否要進入該LPI模式的該請求信號設定為FALSE的該實體層是該DUT的該實體層或該LP的該實體層取決於該干擾偵測器設置於哪一方所決定，當該干擾偵測器設置於該LP並偵測到該十億位元乙太網路系統遭受該其它信號源干擾是在該LP的該實體層位於該LPI模式的更新(UPDATE)狀態時，該LP的該實體層將指示其是否要進入該LPI模式的該請求信號設定為FALSE，並且發送設定為FALSE的該請求信號給該DUT的實體層，然後該LP的該實體層則直接從該LPI模式的該UPDATE狀態跳到發送閒置或資料(SEND IDLE OR DATA)狀態。
  2. 如請求項1所述的信號處理方法，其中當該DUT的該實體層收到來自該LP的該實體層所設定為FALSE的該請求信號是在該DUT的該實體層位於該LPI模式的該UPDATE狀態時，該DUT的該實體層則直接從該LPI模式的該UPDATE狀態跳到該SEND IDLE OR DATA狀態。
  3. 如請求項1所述的信號處理方法，其中當該干擾偵測器設置於該LP並偵測到該十億位元乙太網路系統遭受該其它信號 源干擾是在該LP的該實體層位於該LPI模式的事後更新(POST_UPDATE)狀態時，該LP的該實體層將指示其是否要進入該LPI模式的該請求信號設定為FALSE，並且發送設定為FALSE的該請求信號給該DUT的實體層，然後要等到該DUT的該實體層進入該LPI模式的該POST_UPDATE狀態，該LP的該實體層則加速依序進入該LPI模式的等候安靜(WAIT_QUIET)狀態和安靜(QUIET)狀態，並再進入到該LPI模式的甦醒(WAKE)狀態。
  4. 如請求項3所述的信號處理方法，其中當該DUT的該實體層收到來自該LP的該實體層所設定為FALSE的該請求信號是在該DUT的該實體層位於該LPI模式的該POST_UPDATE狀態時，該DUT的該實體層則依序進入該LPI模式的該WAIT_QUIET狀態和該QUIET狀態，直到該DUT的該實體層再收到設定為成立(TRUE)的信號檢測值，該DUT的該實體層則進入到該LPI模式的該WAKE狀態。
  5. 如請求項1所述的信號處理方法，其中當該干擾偵測器設置於該LP並偵測到該十億位元乙太網路系統遭受該其它信號源干擾是在該LP的該實體層位於該LPI模式的WAIT_QUIET狀態時，該LP的該實體層將指示其是否要進入該LPI模式的該請求信號設定為FALSE，並且發送設定為FALSE的該請求信號給該DUT的實體層，然後該LP的該實體層則加速進入該LPI模式的QUIET狀態，並再進入到該LPI模式的WAKE狀態，其中當該DUT的該實體層收到來自該LP的該實體層所設定為FALSE的該請求信號是在該DUT的該實體層位於該LPI模式的該QUIET狀態時，該DUT的該實體層則直到再收到設定為TRUE的信號檢測值，該DUT的該實體層才進入到該LPI模式的該WAKE狀態。
  6. 如請求項1所述的信號處理方法，其中當該干擾偵測器設置於該DUT並偵測到該十億位元乙太網路系統遭受該其它信號源干擾是在該DUTP的該實體層位於該LPI模式的UPDATE狀態時，該DUT的該實體層將指示其是否要進入該LPI模式的該請求信號設定為FALSE，並且發送設定為FALSE的該請求信號給該LP的實體層，然後該DUT的該實體層則直接從該LPI模式的該UPDATE狀態跳到SEND IDLE OR DATA狀態，其中當該LP的該實體層收到來自該DUT的該實體層所設定為FALSE的該請求信號是在該LP的該實體層位於該LPI模式的該UPDATE狀態或POST_UPDATE狀態時，該LP的該實體層則直接從該LPI模式的該UPDATE狀態或該POST_UPDATE狀態跳到該SEND IDLE OR DATA狀態。
  7. 如請求項1所述的信號處理方法，其中當該干擾偵測器設置於該DUT並偵測到該十億位元乙太網路系統遭受該其它信號源干擾是在該DUT的該實體層位於該LPI模式的POST_UPDATE狀態時，該DUT的該實體層將指示其是否要進入該LPI模式的該請求信號設定為FALSE，並且發送設定為FALSE的該請求信號給該LP的實體層，然後要等到該LP的該實體層進入該LPI模式的該POST_UPDATE狀態，該DUT的該實體層則加速依序進入該LPI模式的WAIT_QUIET狀態和QUIET狀態，並再進入到該LPI模式的WAKE狀態。
  8. 如請求項7所述的信號處理方法，其中當該LP的該實體層收到來自該DUT的該實體層所設定為FALSE的該請求信號是在該LP的該實體層位於該LPI模式的該POST_UPDATE狀態或該WAIT_QUIET狀態時，該LP的該實體層則加速進入 該LPI模式的該QUIET狀態，直到該LP的該實體層再收到設定為TRUE的信號檢測值，該LP的該實體層則進入到該LPI模式的該WAKE狀態。
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