[go: up one dir, main page]

DE60306841T2 - Ein synchrones Kommunikationsprotokoll für asynchrone Vorrichtungen - Google Patents

Ein synchrones Kommunikationsprotokoll für asynchrone Vorrichtungen Download PDF

Info

Publication number
DE60306841T2
DE60306841T2 DE60306841T DE60306841T DE60306841T2 DE 60306841 T2 DE60306841 T2 DE 60306841T2 DE 60306841 T DE60306841 T DE 60306841T DE 60306841 T DE60306841 T DE 60306841T DE 60306841 T2 DE60306841 T2 DE 60306841T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
data
network devices
port
time period
signal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60306841T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60306841D1 (de
Inventor
Shrjie Fremont Tzeng
Yi-Hsien Saratoga Hao
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Broadcom Corp
Original Assignee
Broadcom Corp
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 Broadcom Corp filed Critical Broadcom Corp
Publication of DE60306841D1 publication Critical patent/DE60306841D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60306841T2 publication Critical patent/DE60306841T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/66Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)

Description

  • VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN:
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 09.05.2002 eingereichten Vorläufigen US-Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 60/378,667.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Das Gebiet der vorliegenden Erfindung ist dasjenige von Netzwerkvorrichtungen, die es ermöglichen, Daten auf einem Netzwerk zu empfangen und zu übertragen. Genauer gesagt ist die vorliegende Erfindung auf Netzwerkvorrichtungen gerichtet, die miteinander verkettet werden können, um höhere Portdichten zur Verfügung zu stellen und Netzwerkvorrichtungen kostengünstiger zu machen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für Across Device-Kommunikationen. Diese Across Device-Kommunikation ermöglicht es, dass die Netzwerkvorrichtungen als eine Switch-Anordnung fungieren, und dass Daten empfangen, überprüft, und an die geeigneten Bestimmungen übermittelt werden können.
  • BESCHREIBUNG DES EINSCHLÄGIGEN STANDES DER TECHNIK
  • Es sind viele Arten von Netzwerkvorrichtungen nötig, um es zu ermöglichen, dass ein Netzwerk ordnungsgemäß funktioniert. Eine solche Netzwerkvorrichtung wird allgemein als ein Switch bezeichnet. Ein Switch ist als eine Netzwerkkomponente definiert, die ankommende Daten empfängt, die Daten vorübergehend speichert, und die Daten wieder aus einem anderen Port aussendet. Der Switch bestimmt eine Bestimmungsadresse aus den ankommenden Daten und schickt die Daten zu einem Port oder zu Ports, die der Bestimmungsadresse zugeordnet sind. Um höhere Portdichten zu erzielen, können mehrere Netzwerkvorrichtungen oder Switches miteinander verknüpft werden. Es sei z.B. angenommen, dass ein bestimmter Chip, der den Switch aufnimmt, 8 Fast Ethernet-Ports und 2 Gigabit-Ports aufweist. Um eine Switch-Anordnung mit einer höheren Portdichte zur Verfügung zu stellen, die vielleicht ein 16+4, 24+6 oder 36+8 Portsystem aufweist, müssen zwei, drei bzw. vier Chips untereinander verbunden werden, um eine solche Funktionalität zur Verfügung zu stellen. Insofern weisen viele Switches auch mindestens einen Erweiterungs-Port auf, so dass mehrere Chips miteinander verkettet werden können.
  • Eine Option, die für die Cross Chip-Kommunikation verwendbar ist, wendet das an, was unter der Bezeichnung SerDes als das physikalische Schicht-Medium bekannt ist. SerDes ist ein Modul, das eine schnelle serielle Kommunikation zwischen zwei Chips zur Verfügung stellt, wobei SerDes für Serialisierung/Deserialisierung steht. Es gibt jedoch verschiedene Probleme im Zusammenhang mit der Verwendung von SerDes, um die benötigte Cross Chip-Kommunikation zur Verfügung zu stellen. Erstens, bei Verwendung mit einer standardmäßigen Schnittstelle ist es schwierig, den erforderlichen Durchsatz zur Verfügung zu stellen, um die für Linespeed-Vermittlung benötigte Bandbreite zu erzielen. Zweitens müssen wegen des erforderlichen Abstands zwischen Paketen ("Inter Packet Gap"; IPG) mehr Kanäle des SerDes der Inter-Chip-Kommunikation gewidmet werden, um den erforderlichen Durchsatz zu erzielen.
  • Die Schrift US-A-4 945 548 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen von bevorstehendem Overflow und/oder Underrun eines dynamischen Pufferspeichers in Computernetzen, die Datenrahmen durch Rezeptorknoten übertragen, und bei denen jeder Knoten über einen unabhängigen Takt mit dem Netzwerk verbunden ist. Um zu verhindern, dass zulässige Taktfrequenzunterschiede dazu führen, dass der dynamische Pufferspeicher in einem Knoten vollständig gefüllt oder geleert wird, initialisiert ein Repeaterknoten seinen dynamischen Pufferspeicher, indem er die Größe der Präambel für den darauf folgenden Rahmen entweder erweitert oder verkleinert.
  • Die Schrift WO 01 93052 A beschreibt einen Multiprotokoll-Computerbus-Schnittstellenadapter mit einem prädiktiven Zeitbasisgenerator, bei dem ein prädiktiver Synchronizer und ein Replikverzögerungselement mit der Synchronizer-Rückkopplungsverzögerungsschleife gekoppelt sind. Der prädiktive Zeitbasisgenerator empfängt ein Taktsignal, das um eine vorgegebene Taktverzögerung verzögert ist, und erzeugt ein prädiktives Zeitsignal, das zeitlich um einen Betrag vorgezogen ist, welcher durch ein Replikelement dargestellt wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Netzwerkvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche durch eine relativ kostengünstige Lösung eine Across Device-Kommunikation ermöglichen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass eine Kommunikation mit den erforderlichen Geschwindigkeiten durch SerDes-Module erzielt wird. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Protokoll zur Verfügung zu stellen, das eine Across Chip-Kommunikation zur Verfügung stellt, so dass die Netzwerkvorrichtungen miteinander verbunden werden können und ohne das Hinzufügen von zusätzlichem Overhead die Portdichte erreichen.
  • Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Netzwerkvorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der oben beschriebenen herkömmlichen Netzwerkvorrichtungen und Verfahren zu überwinden. Bei der vorliegenden Erfindung arbeiten die Netzwerkvorrichtungen so, als ob sie kontinuierlich einen Rahmen über den Chip übertragen würden. Selbst wenn keine Rahmendaten über den Chip zu übertragen sind, wird das Übertragungssignal daher immer noch aktiviert, und ein Leerlaufmuster wird im Übertragungsfeld angehängt. Dieser Lösungsansatz löst sowohl die Bandbreiten- als auch die minimale Rahmenerfordernis in Verbindung mit der Verwendung von SerDes in Inter-Chip-Kommunikationen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen Netzwerkvorrichtungen beschrieben. Ein Übertragungssignal wird über einen Port von einer der Netzwerkvorrichtungen gesendet, wobei der Port mit anderen Netzwerkvorrichtungen der Netzwerkvorrichtungen in Verbindung steht. Ein Datenrahmen wird ebenfalls über den Port gesendet. Das Übertragungssignal und der Datenrahmen werden für eine festgelegte Byte-Zeitperiode gesendet, und mindestens ein Leerlaufmuster ist in dem Datenrahmen mit enthalten, wenn eine zum Senden aller vorhandenen Daten erforderliche Zeit weniger als die festgelegte Byte-Zeitperiode beträgt.
  • Das Verfahren kann auch das Senden eines Übertragungstaktes über den Port umfassen, wobei der Übertragungstakt verwendet wird, um zu bestimmen, wann die festgelegte Byte-Zeitperiode abgelaufen ist. Zusätzlich kann die festgelegte Byte-Zeitperiode eine 512-, 1024-, oder 2048Byte-Zeitperiode sein. Ferner kann das Verfahren auch eine effektive Bandbreite über die Netzwerkvorrichtungen von annähernd 1 Gigabit pro Sekunde zur Verfügung stellen. Zusätzlich können das Übertragungssignal und der Datenrahmen durch eine Gigabit Media Independent Interface gesendet werden, oder durch ein SerDes-Modul, das ein Signal von der Gigabit Media Independent Interface abnimmt und das Signal in ein Differentialpaarsignal transferiert.
  • Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Netzwerkvorrichtung beschrieben, die in der Lage ist, Daten zwischen anderen Netzwerkvorrichtungen zu übertragen. Die Vorrichtung weist auf: mindestens eine Datenport-Schnittstelle, welche mindestens einen Datenport unterstützt, der Daten überträgt und empfängt, mindestens einen Medienzugang-Controller, der in Kommunikation mit der Mehrzahl von Datenport-Schnittstellen steht, und ein SerDes-Modul, das ein Signal von dem mindestens einen Medienzugang-Controller empfängt und das Signal in ein Differentialpaarsignal transferiert. Der mindestens eine Medienzugang-Controller ist konfiguriert, um ein Gigabit Media Independent Interface zu verwenden, und der mindestens eine Medienzugang-Controller und das SerDes-Modul sind konfiguriert, um einen Datenrahmen während einer festgelegten Byte-Zeitperiode zu senden, wobei der Datenrahmen mindestens ein Leerlaufmuster beinhalten kann, wenn eine zum Senden aller vorhandenen Daten erforderliche Zeit weniger als die festgelegte Byte-Zeitperiode beträgt.
  • Zusätzlich kann die Mehrzahl von Datenport-Schnittstellen eine erste Gruppe von Datenport-Schnittstellen und eine zweite [Gruppe von] Datenport-Schnittstellen sein, wobei die erste und die zweite Gruppe von Datenport-Schnittstellen das Übertragen und Empfangen von Daten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterstützen. Ferner kann das SerDes-Modul vier Kanäle aufweisen, wobei jeder der vier Kanäle ein Digitalsignal empfängt und das Digitalsignal in ein Differentialpaarsignal transferiert. Die Netzwerkvorrichtung kann ferner auch mindestens eines von einem Paketpuffer, einem Adressenverwaltungsmodul und einem Serienverwaltungsmodul aufweisen.
  • Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben oder ergeben sich aus dieser.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Für ein einfaches Verständnis und eine problemlose Ausführung der vorliegenden Erfindung werden nun bevorzugte Ausführungsformen veranschaulichend und nicht-einschränkend in Verbindung mit den nachfolgenden Figuren beschrieben. Es zeigt:
  • 1 ein Funktionsblockdiagramm von Abschnitten eines Netzwerk-Switch gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2(a) ein Funktionsblockdiagramm des allgemeinen Gigabit Media Access Controllers (GMAC), und 2(b) ein Funktionsblockdiagramm des SerDes GMAC;
  • 3 eine Ausführungsform eines 24+6 Systems, das drei miteinander verkettete Switches verwendet;
  • 4 ein Funktionsblockdiagramm eines SerDes-Moduls;
  • 5 den Takt in Verbindung mit dem standardmäßigen Gigabit Media Independent Interface (GMII); und
  • 6 den Takt in Verbindung mit einem Gigabit Media Independent Interface (GMII) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Obgleich die vorliegende Erfindung auf viele Arten von Switches anwendbar ist, werden die vorliegend präsentierten Beispiele im Hinblick auf einen bestimmten Typ von Switch gegeben. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein 8+2 Switch, d.h. ein Switch mit 8 Fast Ethernet Ports und 2 Gigabit Ethernet Ports, für die Verbindung mit anderen, ähnlichen Switches befähigt. Ein Funktionsblockdiagramm zur Veranschaulichung einiger Aspekte eines solchen Switch wird in 1 gegeben. Paketdaten können im Falle der 8 Fast Ethernet Ports durch den 10/100 Transceiver 107 empfangen oder übertragen werden, der mit dem 10/100 Media Access Controller (MAC) 106 verbunden ist, und im Falle der 2 Gigabit Ethernet Ports durch die 10/100/1000 Physical Layer (PHY) bzw. Bitübertragungsschicht 108 und die Gigabit Media Access Controller (GMAC)/MAC 101-Module. Das SerDes-Modul 109 besitzt einen eigenen SerDes GMAC 102, der die Kommunikation durch das SerDes-Modul erleichtert.
  • Es wird angemerkt, dass allgemeine GMACs und SerDes-GMACs einen unterschiedlichen Aufbau besitzen und unterschiedlich funktionieren. Beide GMACs sind in 2 dargestellt. 2(a) veranschaulicht den allgemeinen GMAC 101 mit einem Sende-MAC und einem Empfangs-MAC, die mit der Bitübertragungsschicht 108 kommunizieren. Der SerDes-GMAC 102 weist einen ähnlichen allgemeinen GMAC 301 mit einem Sende-MAC 303 und einem Empfangs-MAC 302 auf. Der Ausgang des Sende-MAC wird von einem Modul 305 empfangen, das Daten codiert und die Daten an das SerDes-Modul 109 sendet. Das SerDes-Modul sendet Daten an ein Modul 304, das Daten decodiert und die Daten an den Empfangs-MAC 302 sendet.
  • Der 8+2 Switch kann auch einen Paketpuffer 103, ein Adressenverwaltungsmodul 104, sowie ein Serienverwaltungsmodul 105 aufweisen, die sämtlich in 1 dargestellt sind. Es sollte verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf einen solchen 8+2 Switch beschränkt ist, sondern dass die Verwendung eines solchen Switch wichtig ist, weil es eben solche Switch-Typen sind, die häufig kombiniert werden, um eine Switch-Anordnung mit einer höheren Nützlichkeit und Portdichte zur Verfügung zu stellen.
  • Ein solcher Switch weist auch einen Erweiterungs-Port auf, damit die Switches miteinander verkettet werden können, um ein 16+4, ein 24+6 oder 36+8 System zu bilden. 3 veranschaulicht die Verkettung von drei Switches oder Chips 200, 201 und 202 über ihre Erweiterungsports zur Bildung eines 24+6 Systems. Obgleich die Figur eine solche Zwischenverbindung durch die dargestellte Ringstruktur zur Verfügung stellt, sind auch andere Zwischenverbindungsmethoden möglich.
  • Um eine 24+2 Wirespeed-Übertragung zu unterstützen, werden mindestens 2,2 Gigabit/Sekunde durch die Erweiterungsports benötigt. Diese Erfordernis kann erfüllt werden durch eine "Fat Pipe", d.h. eine breite Schnittstelle, die mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit arbeitet, oder durch die Verwendung von mehreren Kanälen mit einer Gigabitrate. Es wäre unpraktisch, einen 16Bit-Bus zu verwenden, der mit 140 MHz in jeder Richtung läuft. Ebenso ist es nicht bevorzugt, einen 32Bit-Bus zu verwenden, der mit 75 Mhz in jeder Richtung läuft (d.h. 64Bit-Bus nur für den Erweiterungsbus). Um dieses Problem zu lösen, kann wie oben erörtert, SerDes als ein Bitübertragungsschichtmedium für eine Cross Chip-Kommunikation verwendet werden. Die Verwendung von SerDes erfordert eine geringere Stiftzahl als die Buslösungen, und die breiteren Busse verbrauchen auch weniger Leistung als die Verwendung der SerDes-Schnittstelle. Hierbei müssen jedoch ebenfalls mehrere inhärent vorliegende Probleme gelöst werden.
  • SerDes ist ein Modul, das eine schnelle serielle Kommunikation zwischen zwei Chips zur Verfügung stellt. Die allgemeine CMOS-Standardzelle hat Schwierigkeiten, ein Signal mit Geschwindigkeiten von mehr als 166 MHz anzusteuern, und besitzt für gewöhnlich eine stark eingeschränkte Übertragungsdistanz. Wegen des Digitalsignalprozessors (DSP) und des analogen Schaltungsentwurfs in dem SerDes-Modul kann es Signale über Chips über PCB über lange Strecken mit 1 Gigabit pro Sekunde ansteuern.
  • SerDes-Module, die bei verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten, sind allgemein erhältlich. Hinsichtlich der in den 13 veranschaulichten Ausführungsform ist ein 1 Gigabit Quad-SerDes-Modul die kostengünstigste Lösung. 4 zeigt ein Blockdiagramm für das SerDes-Modul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das veranschaulichte SerDes-Modul stellt vier Kanäle zur Verfügung, die Daten durch die GMII-Schnittstelle senden und empfangen und diese Daten zwischen den Analogkanälen hin und her schicken. Das SerDes-Modul nimmt das 125 Mhz, 16Bit GMII-Schnittstellensignal ab und transferiert das Signal in ein 1 Gigabit/s-Differentialpaarsignal. Um die erforderlichen 2,2 Gigabite/s Durchsatz zur Verfügung zu stellen, müssen bis zu drei 1 Gigabit/s SerDes-Kanäle verwendet werden.
  • Die GMII-Schnittstelle ist eine Standardverbindung von dem Gigabit MAC mit der Gigabit PHY und weist sowohl eine Sende- als eine Empfangsseite auf. Auf der Übertragungsseite sind die hauptsächlichen einschlägigen Signale tx_en, txd[7:0] und txclk, d.h. Übertragungsfreigabe, Übertragungsdaten und Übertragungstakt. Auf der Empfangsseite sind die hauptsächlichen einschlägigen Signale rx_dv, rxd[7:0] und rxclk, d.h. Freigabe, Übertragung und Takt auf der Empfangsseite. Die GMII-Schnittstelle ist im IEEE802.3-Standard vorgesehen, so dass alle spezifischen Details der Schnittstelle vorliegend nicht noch einmal dargestellt zu werden brauchen.
  • Der grundlegende Betrieb der GMII-Schnittstelle ist im oberen Teil von 5 gezeigt. Grundsätzlich wird txen aktiviert, wenn ein Rahmen übertragen wird. Zusammen mit txen wird ein Start of Delimiter Frame (SDF) als eine Identifizierung für den Beginn der Übertragung eines Rahmens übertragen. Daraufhin wird die Destination MAC-Adresse (DA) gesendet, gefolgt von der Source MAC-Adresse (SA), woraufhin die Datenfelder gesendet werden. Am Ende des Rahmen wird ein Cyclic Redundancy Check (CRC) angehängt, um jegliche Datenkorruption zu erfassen. Danach muss eine 96Bit-Zeit abgewartet werden, bevor der nächste Rahmen übertragen werden kann, um den Standard zu befolgen. Dieser Abstand zwischen Paketen, Inter Packet Gap (IPG), ist deshalb nötig, weil die Schnittstelle an ein gemeinsam genutztes Medium angeschlossen ist. Zusätzlich kann bei Vollduplex an dem internen FIFO (First-In, First-Out) der PHY Jitter auftreten, wenn die Übertragungszeit nicht eingeschränkt wird.
  • Bei einer Ausführungsform, wie sie in 3 veranschaulicht ist, werden drei SerDes-Kanäle als eine Schicht1-Vorrichtung zum Übertragen eines Rahmens über die Vorrichtungen verwendet. Die Mindestrahmengröße am Erweiterungs-Port der einzelnen Switches beträgt 64 Byte. Da der Rahmen bei einer solchen Ausführungsform am Erweiterungs-Port auf drei Kanäle aufgeteilt werden muss, wird somit die Mindestrahmengröße auf dem SerDes-Kanal zu 64/3 Byte. Dies verstößt jedoch gegen den GMII-Standard, indem der GMII-Standard 64 Byte als die Mindestrahmengröße erfordert, und das SerDes-Modul kann in dieser Situation nicht ordnungsgemäß funktionieren.
  • Ein Weg zur Lösung dieses Problems ist es, die Mindestrahmengröße auf 64 × 3 Bytes zu verändern. Dies würde jedoch einen 3-fach größeren FIFO erfordern, um diese 64 × 3 Daten zu buffern. Diese 3-fach größere FIFO erhöht die Kosten und ist keine bevorzugte Lösung. Tatsächlich ergeben sich, wie unten erörtert, noch weitere Problempunkte, wenn die Größe des FIFO vergrößert wird.
  • Das andere zu behandelnde Problem betrifft das Vorsehen einer ausreichenden Bandbreite über eine Vorrichtung. Ohne eine genügende Bandbreite über den Chip ist es unmöglich, einen Wirespeed 24+2 Switch zu erstellen. Selbst unter der Annahme, dass die zusätzlichen Kosten für den größeren FIFO annehmbar wären, erzeugt die Einschränkung des IPG immer noch Problempunkte der Bandbreitenbeschränkung. Für jeden gesendeten 64Byte-Rahmen gibt es eine Wartezeit von ca. 12 Byte-Zeit für den IPG, bevor der nächste Rahmen übertragen werden kann. Und während der Übertragung muss der 8Byte-SDF vor allen anderen Daten gesendet werden. Hierdurch wird die effektive Bandbreite für eine Datenübertragung zu: 64/(12+8+64) = 0,76 Gbit/Sekunde (1)
  • In Anbetracht des Overhead, der dem Datenfeld zugeordnet ist, ist es nicht ausreichend, nur drei SerDes-Kanäle zu verwenden. Um die notwendigen Übertragungen zu erzielen, müssten daher vier SerDes-Kanäle für nur diesen Zweck verwendet werden. Dies schränkt jedoch die Nützlichkeit des SerDes-Moduls insgesamt ein. Ein SerDes-Kanal kann zur Verwendung mit einem Fasermodus beibehalten werden, jedoch würde dies einen "Extra"-Kanal erforderlich machen. Wenn somit die Kommunikation zwischen Vorrichtungen mit nur drei Kanälen bewerkstelligt werden kann, können die grundlegenden vier Kanäle SerDes verwendet werden, und Kosteneinsparungen können erreicht werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass "vorgegeben" wird, dass ein Rahmen kontinuierlich über die Vorrichtung übertragen wird. Selbst wenn keine Rahmendaten über die Vorrichtungen zu übertragen sind, wird txen aktiviert, und ein Leerlaufmuster wird in dem txd-Feld angehängt, um eine Byte-Zeit mit einer festgelegten Länge zu erhalten. Ein solches Protokoll ist in 6 veranschaulicht. Dieser Lösungsansatz löst beide der oben angesprochenen Problempunkte von Bandbreiten- und Mindestrahmenerfordernissen.
  • Betrachtet man zuerst die Bandbreitenerfordernis, so wird bei der vorliegenden Erfindung ein txen während einer festgelegten Zeitperiode aktiviert. Die Vorgabe für die Periode zum Aktivieren von txen kann eine 1024Byte-Zeit sein, insbesondere für die in 3 veranschaulichte Ausführungsform. Sie kann auch als eine 512 Byte-Zeit oder eine 2048Byte-Zeit eingestellt werden. Das einzige Mal, wann txen nicht aktiviert wird, ist nach der festgelegten Zeitperiode von txen. Somit beträgt die effektive Bandbreite über die Vorrichtung für eine festgelegte 1024Byte-Zeitperiode: 1024/1024+12+8 = 0,981 Gbit/Sekunde (2)
  • Dies stellt eine ausreichende Bandbreite über die Vorrichtung zur Verfügung, damit eine Switch-Anordnung zu einem Wirespeed-Switch wird.
  • Zweitens verletzt dieses Protokoll durch diesen Lösungsansatz nicht die Mindestrahmenerfordernis. Aus der Sicht des SerDes "denkt" der SerDes stets, dass er kontinuierlich einen 1024Byte-Rahmen überträgt.
  • Die oben erörterte Konfiguration der Erfindung ist bei einer Ausführungsform auf einem Halbleitersubstrat wie etwa Silizium ausgeführt, mit geeigneten Halbleiterherstellungstechniken und basierend auf einem Schaltungs-Layout, das auf der Grundlage der oben erörterten Ausführungsformen für den Fachmann ersichtlich sein dürfte. Ein Fachmann auf dem Gebiet von Halbleiterdesign und -herstellung wäre in der Lage, die verschiedenen Module, Schnittstellen und Komponenten usw. der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der oben erörterten Beschreibung der Architektur auf einem einzelnen Halbleitersubstrat zu verwirklichen. Es würde auch unter den Schutzbereich der Erfindung fallen, die beschriebenen Elemente der Erfindung als diskrete elektronische Komponenten zu verwirklichen, wodurch die funktionalen Aspekte der Erfindung genutzt würden, ohne die aus der Verwendung eines einzelnen Halbleitersubstrates resultierenden Vorteile zu maximieren.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen Netzwerkvorrichtungen, wobei ein Port von einer der Netzwerkvorrichtungen eine erste Gruppe von Datenport-Schnittstellen und eine zweite Gruppe von Datenport-Schnittstellen aufweist, wobei die erste und die zweite Gruppe von Datenport-Schnittstellen das Übertragen und das Empfangen von Daten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterstützen, und wobei das Verfahren umfasst: Senden eines Übertragungs-Freigabesignals (txen) und eines Datenrahmens (txd) über den Port durch ein Gigabit Media Indepedent Interface (GMII) an ein Serialisierungs-/Deserialisierungs (SerDes)-Modul (109), das ein Signal von dem Gigabit Media Indepedent Interface (GMII) empfängt und das Signal in ein Differentialpaarsignal transferiert, wobei der Port in Kommunikation mit anderen Netzwerkvorrichtungen von den Netzwerkvorrichtungen steht; und wobei das Übertragungs-Freigabesignal (txen) und der Datenrahmen (txd) während einer festgelegten Byte-Zeitperiode gesendet werden, und mindestens ein Leerlaufmuster (idle_pat) in dem Datenrahmen (txd) mit enthalten ist, wenn eine zum Senden aller vorhandenen Daten erforderliche Zeit mehr als eine 96Bit-Zeitperiode gemäß dem Gigabit Media Indepedent Interface (GMII)-Standard und weniger als die festgelegte Byte-Zeitperiode beträgt; und Senden eines Übertragungstaktes (txclk) über den Port, wobei der Übertragungstakt (txclk) verwendet wird, um zu bestimmen, wann die festgelegte Byte-Zeitperiode verstrichen ist.
  2. Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen Netzwerkvorrichtungen nach Anspruch 1, wobei die festgelegte Byte-Zeitperiode eine 1024Byte-Zeitperiode ist.
  3. Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen Netzwerkvorrichtungen nach Anspruch 1, wobei die festgelegte Byte-Zeitperiode eine 512Byte-Zeitperiode ist.
  4. Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen Netzwerkvorrichtungen nach Anspruch 1, wobei die festgelegte Byte-Zeitperiode eine 2048Byte-Zeitperiode ist.
  5. Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen Netzwerkvorrichtungen nach Anspruch 1, wobei eine effektive Bandbreite über die Netzwerkvorrichtungen annähernd 1 Gigabit pro Sekunde beträgt.
  6. Netzwerkvorrichtung, die in der Lage ist, Daten zwischen anderen Netzwerkvorrichtungen zu übertragen, wobei die Netzwerkvorrichtung aufweist: mindestens eine Datenport-Schnittstelle, welche mindestens einen Datenport unterstützt, der Daten überträgt und empfängt, wobei die mindestens eine Datenport-Schnittstelle eine erste Gruppe von Datenport-Schnittstellen und eine zweite Gruppe von Datenport-Schnittstellen aufweist, wobei die erste und die zweite Gruppe von Datenport-Schnittstellen das Übertragen und Empfangen von Daten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterstützen; mindestens einen Medienzugang-Controller (102), der in Kommunikation mit der mindestens einen Datenport-Schnittstelle steht; und ein Serialisierungs-/Deserialisierungs (SerDes)-Modul (190), das ein Signal von dem mindestens einen Medienzugang-Controller (102) empfängt und das Signal in ein Differentialpaarsignal transferiert; wobei der mindestens eine Medienzugang-Controller (102) konfiguriert ist, um ein Gigabit Media Independent Interface (GMII) zu verwenden, und der mindestens eine Medienzugang-Controller (102) und das SerDes-Modul (190) konfiguriert sind, um ein Übertragungs-Freigabesignal (txen) und einen Datenrahmen (txd) während einer festgelegten Byte-Zeitperiode zu senden, wobei der Datenrahmen (txd) mindestens ein Leerlaufmuster (idle_pat) beinhaltet, wenn eine zum Senden aller vorhandenen Daten erforderliche Zeit mehr als eine 96Bit-Zeitperiode gemäß dem Gigabit Media Independent Interface (GMII)-Standard und weniger als die festgelegte Byte-Zeitperiode beträgt; wobei die Netzwerkvorrichtung ferner Einrichtungen zum Senden eines Übertragungstaktes (txclk) aufweist, der dazu ausgelegt ist, verwendet zu werden um zu bestimmen, wann die festgelegte Byte-Zeitperiode verstrichen ist.
  7. Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das SerDes-Modul (109) vier Kanäle aufweist, wobei jeder der vier Kanäle ein digitales Signal empfängt und das digitale Signal in ein Differentialpaarsignal transferiert.
  8. Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 6, welche ferner mindestens eines von einem Paketpuffer (103), einem Adressenverwaltungsmodul (104) und einem Serienverwaltungsmodul (105) aufweist.
DE60306841T 2002-05-09 2003-05-09 Ein synchrones Kommunikationsprotokoll für asynchrone Vorrichtungen Expired - Lifetime DE60306841T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37866702P 2002-05-09 2002-05-09
US378667P 2002-05-09
US163361 2002-06-07
US10/163,361 US8190766B2 (en) 2002-05-09 2002-06-07 Across-device communication protocol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60306841D1 DE60306841D1 (de) 2006-08-31
DE60306841T2 true DE60306841T2 (de) 2007-02-22

Family

ID=29254081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60306841T Expired - Lifetime DE60306841T2 (de) 2002-05-09 2003-05-09 Ein synchrones Kommunikationsprotokoll für asynchrone Vorrichtungen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8190766B2 (de)
EP (1) EP1361777B1 (de)
DE (1) DE60306841T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014200101A1 (de) * 2014-01-08 2015-07-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Switch-Anschlussvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Kommunikationsnetzwerk

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8064471B2 (en) * 2002-09-06 2011-11-22 Lantiq Deutschland Gmbh Configurable fast ethernet and gigabit ethernet data port
TW200845686A (en) * 2007-05-04 2008-11-16 Realtek Semiconductor Corp Network device and transmission method thereof
DE102010050118B4 (de) * 2010-11-03 2018-03-22 Atmel Corp. Sende-Empfangs-Vorrichtung und Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen Knoten eines Funknetzes
CN102457357B (zh) * 2010-11-03 2016-12-07 爱特梅尔公司 用于在无线网络的节点之间发射数据的收发器及方法
CN102447639B (zh) * 2012-01-17 2016-03-09 华为技术有限公司 一种策略路由方法及装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4597077A (en) * 1983-05-04 1986-06-24 Cxc Corporation Integrated voice/data/control switching system
US4679191A (en) * 1983-05-04 1987-07-07 Cxc Corporation Variable bandwidth switching system
US4726013A (en) * 1985-01-28 1988-02-16 Iwatsu Electric Co., Ltd. Time division multiplex telecommunications system and method for a key telephone system or the like
JPS6315351A (ja) * 1986-07-07 1988-01-22 Matsushita Graphic Commun Syst Inc マルチポイント・デ−タ転送方式
US4945548A (en) 1988-04-28 1990-07-31 Digital Equipment Corporation Method and apparatus for detecting impending overflow and/or underrun of elasticity buffer
JPH04214290A (ja) 1990-12-12 1992-08-05 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
US5517499A (en) * 1992-05-28 1996-05-14 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and an arrangement for synchronizing two or more communication networks of the time multiplex type
US5555398A (en) 1994-04-15 1996-09-10 Intel Corporation Write back cache coherency module for systems with a write through cache supporting bus
JP2991046B2 (ja) * 1994-07-22 1999-12-20 三菱電機株式会社 マスタ−スレ−ブ間通信方式
US5619497A (en) * 1994-12-22 1997-04-08 Emc Corporation Method and apparatus for reordering frames
US6003064A (en) * 1996-02-22 1999-12-14 Fujitsu Limited System and method for controlling data transmission between network elements
JP2000508862A (ja) * 1996-04-18 2000-07-11 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 複数のデータ源により共通に利用される1つの伝送チャネルへのアクセス制御方法
US5898687A (en) 1996-07-24 1999-04-27 Cisco Systems, Inc. Arbitration mechanism for a multicast logic engine of a switching fabric circuit
US5825768A (en) * 1996-09-30 1998-10-20 Motorola, Inc. Interface for an asymmetric digital subscriber line transceiver
US5948060A (en) * 1997-01-24 1999-09-07 International Business Machines Corporation Speeding-up communication rates on links transferring data structures by a method of handing scatter/gather of storage blocks in commanded computer systems
US6175902B1 (en) 1997-12-18 2001-01-16 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for maintaining a time order by physical ordering in a memory
US5907566A (en) 1997-05-29 1999-05-25 3Com Corporation Continuous byte-stream encoder/decoder using frequency increase and cyclic redundancy check
JP3214466B2 (ja) * 1998-04-07 2001-10-02 日本電気株式会社 移動通信システム及びその通信制御方法並びにそれに用いる基地局及び移動局
US20020018259A1 (en) * 1998-05-08 2002-02-14 Hait John N. Synchronization pulse for the enhancement of the OTDM
US6523058B1 (en) * 1998-09-29 2003-02-18 Stmicroelectronics Inc. State machine driven transport protocol interface
US6373823B1 (en) * 1999-01-28 2002-04-16 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for controlling transmission power in a potentially transmission gated or capped communication system
US6775328B1 (en) * 1999-08-11 2004-08-10 Rambus Inc. High-speed communication system with a feedback synchronization loop
US6829715B2 (en) 2000-05-31 2004-12-07 Broadcom Corporation Multiprotocol computer bus interface adapter and method
CA2411361A1 (en) 2000-06-02 2001-12-13 Inrange Technologies Corporation Fibre channel address adaptor having data buffer extension and address mapping in a fibre channel switch
US7596139B2 (en) * 2000-11-17 2009-09-29 Foundry Networks, Inc. Backplane interface adapter with error control and redundant fabric
US6768721B1 (en) * 2001-10-26 2004-07-27 Networks Associates Technology, Inc. Method and apparatus for monitoring different channels in an IEEE 802.11 wireless LAN

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014200101A1 (de) * 2014-01-08 2015-07-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Switch-Anschlussvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Kommunikationsnetzwerk

Also Published As

Publication number Publication date
US20030212815A1 (en) 2003-11-13
EP1361777A2 (de) 2003-11-12
US8190766B2 (en) 2012-05-29
DE60306841D1 (de) 2006-08-31
EP1361777B1 (de) 2006-07-19
EP1361777A3 (de) 2004-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69833708T2 (de) Kommunikationsverfahren für eine medienunabhängige Schnittstelle (MII) für ein hochintegriertes Ethernet-Netzelement
DE60318347T2 (de) Selbstauswahl von SGMII oder SerDes Durchgang-Moden
DE69835807T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur taktsignalverteilung an mehreren busknoten in einer busbrücke
DE3788601T2 (de) Anordnung zur Datenflussregelung für ein lokales Netz.
DE69636547T2 (de) Integrierter Repeater
DE69332804T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur nrz-datensignalenübertragung durch eine isolierungbarriere in einer schnittstelle zwischen nachbarvorrichtungen auf einem bus
DE60316376T2 (de) Automatische Erkennung von Kupfer- und Faser-Modus
DE60018559T2 (de) Verfahren und vorrichtung für eine multi-gigabit ethernet architektur
DE69027379T2 (de) Synchrones Datenübertagungssystem für Datenaustauschschnittstelle mit verteilten Fasern
EP2523397B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von Windpark-Verbundnetzen mit verbessertem Daten-Übertragungsprotokoll
DE69117106T2 (de) Verfahren zum Kontrollieren der Einfügung von Stationen in einem Netzwerk mit optischen Fasern (FDDI-Netzwerk)
DE60211837T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Paketkopfteilverarbeitung
DE69617025T2 (de) System und verfahren für eine flexible mac-schichtschnittstelle in einem drahtlosen lokalen netz
DE3586796T2 (de) Protokoll fuer warteschlange.
DE69332558T2 (de) Multiport-Brücke für lokales Netz
DE60133747T2 (de) Versicherte ethernet backplane übertragung
DE60304045T2 (de) Verfahren, computerlesbares medium und vorrichtungen zur wiederherstellung von datenverkehr bei ausfallsicherung in einer kopfstation eines breitbandkabelnetzes
DE69026331T2 (de) Station zu Station Vollduplexkommunikation bei Kommunikationsnetzwerken
DE69829840T2 (de) Medienzugriffskontroller und Medienunabhängige Schnittstelle(MII) zum Verbinden an eine physikalische Schicht Vorrichtung
DE69233664T2 (de) Schnittstelle eines sender-empfängers
DE69807361T2 (de) Ausdehnung von Trägern für Ethernet-Netze
EP3085027B1 (de) Kommunikationsknoten für ein paketvermitteltes datennetzwerk und verfahren zu dessen betrieb
DE10392928T5 (de) Transceivermodul und integrierter Schaltkreis mit zweifachen Augenöffnern
DE60133685T2 (de) Kommunikationszwischenstelle zwischen Uhrtaktbereichen mit minimaler Latenz
DE69230775T2 (de) Optisches Übertragungssystem mit Umschaltungseinrichtung für die Übertragungsleitungen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: BOSCH JEHLE PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, 80639 M