TW200830813A - Network communication apparatus and related method thereof - Google Patents

Description

200830813 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係’-種通訊裝置，尤指―種以序煎料傳送的通訊 裝置與其相關方法。 【先前技術】 在習知技術的網路通訊系統當中，實體鍊接層（physicallink hyer，以下簡稱PHY層）與媒體存取控制層（medium此霞c她& layer ’以下簡稱MAC層）之_ f料傳輸是以平行傳輸的方式， 且透過特定的通訊協定（protocol)進行，舉例來說，「媒體獨立介 面」（mediaindependentiitoface’Mn)以及「簡化媒體獨立介面」 (reducedMH，_)就是其使用之傳輸介面的兩個例子。若ρΗγ 層與MAC是以不同的⑼分舰行實施，則代表勤者晶片需要 使用到大量的電路接腳（pin)’若ΡΗγ層與祖〇層是在同一網 •路控制晶片内，則該晶片内有關於1>11¥層與祖(：層兩者之大量 走線(layout)會較為複雜，進而可能影響到該晶片之尺寸以及其效 能。 ’、 然而隨著網路技術的快速進步，現今網路所使用的速度也越來 . 越高，在具有數十億位元（multi-gigabit)頻寬的網路系統中，不 • 使用疋「十億位元媒體獨立介面」（gigabit Mil，GMII)或是「簡 化十彳思位元媒體獨立介面」（reducedGMII，Rgmii)，作為phy 7 200830813 層與層之_平行傳輸介面，可能會使叫 腳’在祕成本財量以及'她發展性財量之下，太多的電路 接腳並非疋系統設計者所樂見的情形。 【發明内容】 ’在於提供—種細相t料傳送的 因此本發明的目的之一 通訊裝置與其相關方法。 依據本發明之一實施例，JLiSyiit 置包含有-第-處理2用ft供了一種通訊裝置。該通訊裝 產生一第一平行資料；一平行轉應一第一網路層之資料以 列資料;4二處Z路所輸出之該第-平行資料產生-序 轉相單元:Γ 平行轉相單元，时對該平行 接於該傳輸介^，=5=傳輪；—序列轉平行單元，粞 • 一第二平行資料；以及一第傳輸之該序列資料轉換為 料以輸出對應一第二網路層之資料；第二平行資 係與該第一、該第二處理電路之操作頻率面之傳輸頻率 依據本發明之一實施例，1 置包含有-第-處理電路，料城置。該通訊裝 產生-第-平行俩·一f处里對應一弟一網路層之資料以 路’用來依據該第二處理電第1於該第-處理電 丨询饵之該4 一平行資料產生一序 200830813 用來對該平行 =單:：介*，·接於該平行轉序列單元， 接，該傳輪相’縣频雜介面所傳 一第二平行資料；以及一第 “…一疋雌之序列m進行傳輪；—序列轉平行單元，搞 料以輸出對應一第二網路声^ 二處理電路之操作頻率係^目同，。4，、、中該弟—處理電路與該第 輸之該序列資料轉換為 •處理電路，用來處理該第二平行資 明之—實施例，其提供了—種通訊方法。該通訊方 將St理對應一第一網路層之資料以產生-第-平行資料; U一平仃純序列化，以產生—糊資料；藉由—傳輸介面 以傳輸該序列資料；接收該序列資料，並將該序列資料平行化以 產生-第二平行資料；以及處理該第二平行資料以輸出對應一第 二網路層之資料；其巾’傳輸該相#料之傳輸辭與處理該第 一網路層資料、該第二平行資料之操作頻率不相同。 以 鲁 絲本發狀-實細，其提供了 _麵财法。該通訊方 法包含有處理對應一第一網路層之資料以產生一第一平行資料； 將該第一平行資料序列化，以產生一序列資料；藉由一傳輸介面 以傳輸該序列資料；接收該序列資料，並將該序列資料平行化以 產生一第二平行資料；以及處理該第二平行資料以輸出對應一第 二網路層之資料；其中該第一網路層與該第二網路層係對應至相 同層級之網路層。 9 200830813 【實施方式】 請參考第1圖，第1圖所示係為本發明通訊裝置1〇〇之一實 施例的示意圖。通訊裝置1〇〇包含有一第一網路端12〇與一第二 網路端140，本實施例中，第一網路端12〇包含有一第一處理電路 (亦即第一媒體存取控制(Media Access Control，MAC)電路101a)、 一第一處理電路(亦即第二媒體存取控制電路102a)、一平行轉序 列單元(亦即串化器（serializer) l〇3a)、一序列轉平行單元(亦即解 _ 串化器（De-serializer) 104a)、一編碼電路i〇5a、一解碼電路l〇6a、 一合併單元l〇7a以及一解合併單元i〇8a ;另一方面，第二網路端 140包含有一第一媒體存取控制電路1〇lb、一第二媒體存取控制 電路102b、一串化器l〇3b、一解串化器l〇4b、一編碼電路l〇5b、 一解碼電路l〇6b、一合併單元l〇7b以及一解合併單元l〇8b。 於第一網路端120中，第一媒體存取控制電路101a用來處理 對應一第一網路層（在此實施例中，第一網路層係為MAC層）之 _ 資料DATAla以產生一第一平行資料Spla以及用來依據一第一解碼 後平行資料Sdlj理對應該第一網路層之資料DATAla ;第二媒體 存取控制電路102a用來依據一第二解碼後平行資料心七處理對應 該該第一網路層之資料D ATA2 a以及用來處理對應該第一網路層 之資料DATA2aU產生一第二平行資料Spa;串化器i〇3a用來依據 第一媒體存取控制電路l〇la與第二媒體存取控制電路102a所輸 出之第一平行資料Spla及第二平行資料Spa轉換為一序列資料 D〇uu ;接著，序列資料Doutl係透過一介面，該介面可以為一光纖 200830813 網路、乙太網路或是晶片中之金屬導I等，將資料傳送至第二 網路端14G;解串化n驗用來將串化器職所輪出之—序列次 料Dout2轉換為一第二平行資料s咖；編碼電路嶋用來編一 平行資料Spla及第二平行資料^以分別產生一第一編媽後平行 資料Sela及-第二編碼後平行資料‘，依據一實施例，編碼電路 腕係可為-擾頻編碼（Scramble)電路，對所接收到之平行資料 進2擾頻編碼’接著，串化H職係依據第—編碼後平行資料、$ 及第二編碼後平行資料U生為序職料;解碼電路1〇^ 用來依據第二平行貧料&分別產生第一解碼後平行資料^及 第二解碼後平行資料I，依據—實施例，解碼電路職係^為 -擾頻解j (De_seramble)料，對雌收狀平行賴進行擾‘ 、為碼接著，合併單元職用來合併編碼電路贿所輸出之第 ,、、扁碼後平仃貪料ha及第二編碼後平行資料&以產生一合併後 平行資料Sma，其巾料謂a雜合併後平行資料&轉序 1料L;解合料元驗聽鱗红平时料Sp3a以產生 第-分解後平行資料Ssla與一第二分解後平行資料、，其中解 碼=06a係分別解瑪第一、第二分解後平行資料^以分 另，生弟一解石馬後平行資料U與第二解石馬後平行資料Sd2a。 ，外，於第二網路端14〇 +，第一媒體存取控制電路咖 :來處:對應一第二網路層(在此實施例中，第二網路層係為 MAC層）之資料請^以產生一第一 據-第-解賴I—. 貝料Splb以及用來依 平行貨料Sdlb處理對應該第二網路層之資料 11 200830813 DATAlb;第二媒體存取控制電路102b用來依據一第二解碼後平杆 資料Sd2b處理對應該該第二網路層之資料data%以及用來處理對 應該第二網路層之資料DATAm以產生一第二和亍資料Sp2b ;串化 器103b用來依據第一媒體存取控制電路1〇lb與第二媒體存取控 制電路腿所輸出之第一平行資料Splb及第二平行資料Sp2b產生 序列資料;解串化器i〇4b用來將串化器1〇3a所輸出之一序 列貧料DOTtl轉換為一第三平行資料s娜；編碼電路1〇%用來編碼 φ第一平行資料S帥及第二平行資料SpZb以分別產生一第一編碼後 平行資料Selb及一第二編碼後平行資料Sezb，其中串化器1〇北係 依據第-編碼後平行資料Selb及第二編碼後平行資料s必產生為 序列資料;解碼電路1〇6b用來依據第三平行資料s卿分別產 生第-解碼後平行資料Sdlb及第二解碼後平行資料合併單元 107b用來合併編碼電路1〇5b所輸出之第一編碼後平行資料“ 及第二編碼後平行資料Se2b以產生—合併後平行資料、，其中串 化器103b係將合併後平行龍‘轉換為序列聽d⑽2;解合併 •單元108b用來分解第三平行資料^以產生一第一分解後平行資 料Sslb與-第二分解後平行資料^，其中解碼電路祕係分別 解碼第-、第二分解後平行㈣—以分難生第一解碼後 平行資料sdlb與第二解碼後平行資料Sd此。 • #第一網路端12G之舰存取控制電路1_和1()2a要對第 二網路端14(3之媒體存取控制電路lGlb和獅傳送第一 8咖以 及第二平行資料Sp2a時，在本實施例中，第一平行資料Sp ^及第 12 200830813 二平行資料sp2a的輪出形式均為難並行的輸 而且^^丁赠Spla會與—雜CLKi(125Mh綱步，如第2 所不’第2圖係第！圖所示之通訊裝置1〇〇中平行資料$ =後二資料sela、Se2a以及合併後平行資料、_^^ 田平订貝料spla、、輸入至編碼電路105a後，編碼電路腕 會編碼出編碼後平行資料Sel、Se2a，其輸出形式亦為10個並行的 輸出資料’每-個輸出資料的位元率係125百萬位元/秒，且平行 貢料Spla、se2a會與-時脈CLK2(125MHz)同步(如第2圖所示)。在 本發明中’編碼電路105a係用來對平行資料s咖、提供盆傳 輸所必需的資訊，例如’進行加密的動作、進行資料擾動/、 (SCrambling)來編碼出可容忍_料亂度以防止直流平衝(DC 脑㈣的現象、提供控制資淑改善資料在另一端被正確接收的 能力等等。接著，編碼後平行資料&、^會同時輸入合併單元 _以合似生-合錢精資料、，而合併縣辟料‘的 輸出形式係以1G個並行的資料被輸出，因此合併後平行資料8 包含了媒體存取控制電路1Gla和職所輸㈣#訊。可以得知服 合併後平行資料s·之每-個輸出f料的位元率係25()百萬位元/ 秒’即每一筆資料的週期為4ns’而且合併後平行資料、會與一 時脈CLK3(250MHZ)同步(如第2圖所示）。接著，合併後平行資料 S咖會輸人串化||脑以便將合併後平行:#料8⑽串化成一高頻的 序列資料Doutl。因此’輸出的序列資料I的位元率係25憶位 元/秒，即每一筆資料的週期為〇 4ns。 13 200830813 • 明參閱第二圖，第三圖為串化器l〇3a之一實施例，該串化 l〇3a包含電流單元3〇2、電晶體單元撕及負載單元3〇6，其 :負，單对由電阻R所實施。如圖所示，當串化器職藉由電 日日體單元304接收由合併單元斯續輸出的平行資料I後，平 行資料Sma將決定電晶體b〇〜的導通與否，使得電流單元中之 電流會透過被導通之電晶體流經至電阻R上，並產生—相對應於 ⑩平行貝料5咖之輸出電壓Vout，此輸出電壓v〇ut即代表序列資料 ’接著，再透過一傳輸介面將此序列龍〇。如之減傳送至 第二網路端140。請注意，在本發明之實施例通訊裝置励中之第 -網路端140亦包含有一同步控制器(未顯示)祕於該解串化器 l〇4b用來產生一日守脈控訊號至該解串化器⑴扑以同步該解串 化裔104b所接收到的序列資料D〇uti之訊號。 本發明之第一網路端12〇及第二網路端14〇並不侷限於上述 鲁MAC層的應用，亦可以是ΡΗγ層或者是祖〇層與ρκγ層的任 意組合，換句話說，第一媒體存取控制電路1〇la、1〇lb和第二媒 體存取控㈣路H)2a、獅便絲舰裝置勘的_而以實體 鍊接電路來加以取代，舉例來說，於本發明另一實施例巾，第一 媒體存取控制電路101a、102b和第二媒體存取控制電路i〇2a、i〇2b 均以實體鍊接電路來取代以處理兩ΡΗγ層之間的資料傳送；於本 發明另一實施例中，第一媒體存取控制電路1〇1&與第二媒體存取 控制電路102a均以實體鍊接電路來取代，麟，通訊震置_便 200830813 處理PHY層與mac層之間的資料傳送。不僅如此，本發明之第 一網路端120及第二網路端14〇係可操作於不同頻率之下，例如， 第-網路端120係操作於1〇〇 Mhz，而第二網路端14〇係操作於 1000MHz，再透過串化器將資料利用序列的方式於一傳輸介面上 進行傳送。 另一方面，當第一網路端120及第二網路端14〇係設置於不 _ 门的ro片上時，序列>料〇。饥1、Dout2可以透過光纖網路來進行長 距離傳輸，例如，將第1圖所示之實施例中的序列資料D。如、 透過光纖網路在串化器l〇3a以及解串化器104b、串化器1〇31)以 及解串化器104a之間傳送。不僅如此，當本發明之第一網路端12〇 及第二網路端14〇是應用於PHY層時，其網路層之資料DATAia、 DATA2a'DATAlb、DATA2b係可透過光纖網路或雙絞線(Twisted-pair cable)來傳送，因此，本發明之另一實施例為將第丨圖所示之實施 例的第一網路端120及第二網路端140應用於PHY層，且網路層 • 之資料DATAia、DATA2a、DATAib、DATA2b以雙絞線來傳送；本 發明之另一實施例為將第1圖所示之實施例的第一網路端12〇及 第二網路端140應用於以PHY層，網路層之資料DATAla、 DATA%、DATAlb、DATA2b以雙絞線來傳送，但序列資料DQUtl、 Drat2t則透過光纖網路來傳輸；本發明之另一實施例為將第〗圖所 示之實施例的第一網路端120及第二網路端140應用於PHY層， 且網路層之資料DATAla、DATA2a、DATAlb、DATA2b以光纖網路 來傳送，但序列資料D。^、則透過光纖網路來傳輸；本發明 15 200830813 '之另一實施例為將帛1圖所示之實施例的第一網路端m及第二 *網路端140應用於PHY層，且網路層之資料DATAia、DATA2a、 mTAlb、DATA2b以先_路來傳送。另外，#第—網路端^及 第二網路端14G係設置於相_晶壯時，相資飢此、％ ，可以透過晶片中金屬線來進行傳輸。請注意，熟習此項技藝者 經由上述教導所推導出的任何可行變化均屬本發明之範缚。 π參考第4圖’第4圖所示係本發鴨訊方法之-實施例的 流程圖。騎訊方法以第1圖所示之通訊裝置100來加以實施， 其運作簡單歸納如下： 步驟402 :傳送第-平行資料V以及第二平行資料sp2a; 步驟4G4 :編碼第—平行資料‘以及第二平行資料s仙以產 生第一編碼後平行資料Sela和第二編碼後平行資料 se2a; .步驟4〇6 :合併f _編錢平行資料、和帛二編碼後平行資 料Se2a以產生合併後平行資料; 步驟4〇8:串化合併後平行資料sma以產生序列資料D〇utl進行 傳送； ’驟彻·接收並解串化資料D_以產生第三平行資料s卿； 乂驟412、解合併第二平行資料8卿以產生第一分解後平行資 料sslb與一第二分解後平行資料&2b ;以及 步驟414 ·解碼第一分解後平行資料Sslb與-第二分解後平行 200830813 • 資料Ss2b以產生第一解碼後平行資料sdlb及第二解 - 碼後平行資料sd2b。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 ^ ，1圖為本發明通訊裝置之一實施例的示意圖。 第2圖為第1圖所示之第_平行資料、第二平行資料、第一編瑪 後平行資料、第二編碼後平行資料、合併後平行資料以及序 列資料的傳送時序圖。 第3圖為串化器之一實施例的示意圖。 第4圖為本發明通訊方法之一實施例的流程圖。 【主要元件符號說明】 100 ~-- 通訊裝置 101a > 101b 第一媒體存取控制電路 102a > 102b ^ 第二媒體存取控制電路 103a、103b 串化器 104a、104b 解串化器 105a、105b 編碼電路 106a、106b 解碼電路 107a、107b 合併單元 17 200830813 108a、108b 解合併單元 302 電流單元 304 電晶體單元 306 負載單元

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Claims (1)

1. 200830813 、申請專利範圍： 一種通訊裝置，包含·· 歡她產生- 一平=Γ，耗接於該第-處理電路，用來依據該第- 平行賊產生-序列資料 單元所輪= 該平行轉序列單元’用來對該平行轉序列 輸出之序列資料進行傳輸； 介面，_傳輪介面所 一# 、;斗轉換為一第一平行資料；以及 其中操=:::頻一'一-之 2· 請翻翻第！項所狀通訊裝置，射該第—網路層與 該弟一、、，同路層係對應至相同層級之網路層。 如申請專利顧第！項所述之通訊裝置，射 為媒體存取控制層(MACIayer)與實體鍊接抑咖㈣中二’、 —’以及鄕二_祕·齡取_層與實麟接層中之 3. 200830813 申明專利補第1項所述之通訊裝置，更包人. -編碼電路，用來對該第—網路 3 . 第一平行資料；以及 貝枓進行編碼，以產生該 —解該第二平物進行解碼，以產生該第二 I 項所述之通购，其中該編碼電路係對 二進行擾頻編碼—，該解•係 對該弟一千仃赠進行__ (De_Se_^。 6. Γ包ί專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該平行轉序列單 一負載；以及 複數個並聯電晶體，祕至該負載並接收該第一平行資料 來將第-平行資料轉換出該序列資料至該負载上。 7· 如申請專利顧第丨項所述之通訊裝置，另包含： -同步控制器，输至該相轉平行單元，用來產生一時脈 =訊號糊料行單核同步麵軌裝置之資贿 輸0 亏 8.如申請專利瓣1項所述之通訊裝置，其中該傳輸介面係為 20 200830813 一光纖網路或一乙太網路。 -種通訊方法，包含： 處理對應—第—網路層之轉以產生-第-平行資料； 將該第-平㈣料序舰，以產生—序师料.、 藉由一傳輸介酸傳輪該相:#料；

   接收該序贿料，並__f料平行似產生—二平行資 料；以及 處理該第二平行資料以輸出對應—第二網路層之資料； 中傳，該序^料之傳輪解與處_第_網路層資料、 該第二平行資料之操作頻率不相同。 10.如㈣專利範圍第9項所述之通訊方法，其中該第-網路層與 5亥第一網路層鱗應絲同魏之網路層。 u.如申請專利範圍第9項所述之通訊方法，其中該第-網路層係 士媒體存取控制層(MAC layer)與實體鍊接層阳^ ^中之 以及該第—網路層係為獅存取控侧與實體鍊接層中之 以如申請專利範圍第9項所述之通訊方法，更包含·· 以及對該第—網路層之資料進行編碼，以產生該第—平行資料 21 200830813 對該第二平行資料進行解碼，以產生該第二網路層之資料。 13.如申請專利範圍帛12項所述之通訊方法，其中對該第一網路 層之資料係進行擾頻編碼（SCramble)，對該第二平行資料係 進行擾頻解碼(De-Scramble)。 ' 如申請專利範圍第9項所述之it訊方法，其中該序列化之步 係藉由複數個並聯電晶體，將第一平行資 /P 至-負載上所實現。 知貝科轉換出該序列資料 15.如申請專利範圍第9項所述之通訊方法，更包含： 產生-時脈控制訊號，以同步該種通訊方法之資料傳輪。 ，其—為 ❿ —種通訊裝置，包含： 一第二戦理對應-一^ -平行轉序解元，雛於該第—處獅& 處理電路所輸出之該第—平料’用來依據該第-一傳輸介面，_於料杆脸„ 4產生—序列資料； 單元所輸出之序列資料進行^ ’用來對該平行轉序列 22 200830813 -序列轉平行單元’搞接於該傳輸介面來人 傳輸之該序列資料轉換為一第__、~面所 一筮-忐 厣一十仃貧料；以及 一弟-處理電路，絲處理該第二平行 網路層之資料； 職弟一 其中’該第-處理電路與該第二處理電路之操作頻率係不相同。 18.如申請專利範圍第17項所述之通訊裝置該一 與該第二網路層係對應至相同層級之網路層。中^，稱層 19· 如申請專利範圍第17項所述之通訊裝置，其中 網厚 係雜體存取控制層陳:咖财體鍊接層(贿㈣中曰 ^一，以及該第二網路層係為媒體存取控制層與實體鍊接層中 20’如申請專利範圍第17項所述之通訊裝置，更包含： 一編巧電路，用來對該第—網路狀資料進行塢碼，以產生該 第一平行資料；以及 解瑪電路，用來騎第二平行資料進行解竭，以產生該第二 網路層之資料。 21，=申請專利範㈣20項所述之通訊裝置，其中該編碼電路係 :讀第-醜層之雜進行擾頻麟（Sera_e)，該解碼電路 係對該第二平行資料進行擾頻解碼（De-Scramble)。 23 200830813 專侧第17項所述之通訊裝置，其㈣平行轉序列 一負載；以及 複數個並聯電晶體，減至該負载並接收該第一平行資料，用 來將第一平行資料轉換出該序列資料至該負載上。、 23. 如申請專纖_ 17項所述之通贿置，另包含： 一同_i器’ _至該序列轉平行單元，‘生—時脈控 _訊叙鱗·平行單元明步_通贿置之資料傳 4H利乾圍第17項所述之通訊裝置，其中該傳輸介面係 為一光纖網路或—乙太網路。 1面係 25. —種通訊裝置，包含： 一第一第處:料物輯㈣—鳴娜以產生一 電路 一傳輸介面’ _於卿;·=4產m貝枓轉 [輪 序列轉平行以， 單元所輸出之序列資料進行傳用繼千仃轉序列 所 輸介面，用來將該傳輪介面 24 200830813 傳輸之該序列資料轉換為一第二平行資、 -第二處理電路，用來處理該第二平行資料以輪 網路層之資料； 一弟 之網路 其中該第-網路層與該第二網路層係對應至相同層級 層0 27· 如申請專利範圍第25項所述之通訊|置，其中該第—鱼 28·一如申料·圍第25酬述之觀裝置，更包含. 一編韓制第_晴層之㈣妨編碼，以產生該 昂一平行資料；以及 電路，用來對該第二平行資料進行解碼， 網路層之資料。 座王乂弟 對該第述之通鱗置，射顧碼電路係 (Scramble) 十仃貝枓進订擾頻解碼（De_Scramble)。 25 200830813 3〇.如申明專利範圍第25項所述之通訊裝置 單元包含： 夏其中該平行轉序列 一負载；β及 複數個並聯電晶體，編接至該負 夾㈣Τ 科又该弟一平行資料，用 求將弟-平行資料轉換出該序列資料至該負載上。 31·如申請專利範圍第25項所述之通訊褒置，另包含·· 一同步控制器，耦接至該序列轉平行單元，用來產生一時脈控 制訊號至該序列轉平行單元以同步該種通訊裝置之資料傳 輸0 32·如申請專利範圍第25項所述之通訊裝置，其中該傳輪介面係 為一光纖網路或一乙太網路。 十一、圖式： 26