專利名稱：高能效以太網(wǎng)方法和高能效以太網(wǎng)物理層設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種用于允許遺留(legacy) 介質(zhì)訪問(wèn)控制器(media access control, MAC)進(jìn)4亍高能效以太網(wǎng)(energy e傷cient Ethernet, EEE)操作的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
電量成本持續(xù)上升，這種趨勢(shì)在近些年發(fā)展很快。在這種情況下，許多行 業(yè)都已變得對(duì)這些上升的成本所帶來(lái)的影響非常的敏感。在這方面，受關(guān)注成 都不斷提高的一個(gè)領(lǐng)域是IT架構(gòu)領(lǐng)域。許多公司密切注視其IT系統(tǒng)的電量使 用情況，以判斷電量成本是否可以降低。出于這一原因，出現(xiàn)了一個(gè)專注于高 能效網(wǎng)絡(luò)的行業(yè)，其全部宗旨是解決由使用IT設(shè)備(也就是PC、顯示器、打 印機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等等)所帶來(lái)的不斷增加的成本而引發(fā)的問(wèn)題。
在設(shè)計(jì)高能效解決方案時(shí)， 一個(gè)值得考慮的問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò)鏈路上的流量模 型。例如，在偶爾發(fā)生的數(shù)據(jù)突發(fā)之間的間歇，許多網(wǎng)絡(luò)鏈路通常都出于空閑 狀態(tài)，而在其它網(wǎng)絡(luò)鏈路之中，則存在有規(guī)律或周期性的低帶寬流量，同時(shí)伴 隨著高帶寬流量突發(fā)。在設(shè)計(jì)高能效解決方案時(shí)另一個(gè)值得考慮的問(wèn)題是，流 量對(duì)緩沖和延遲的敏感程度。例如， 一些流量類型(例如HPC簇或高端24小 時(shí)數(shù)據(jù)中心)對(duì)延遲非常敏感，從而給緩沖帶來(lái)困難。出于這些和其它原因， 對(duì)不同的流量模型應(yīng)用高能效概念需要不同的解決方案。這些不同的解決方案 尋求將鏈路、鏈路速率和和鏈路之上的層與優(yōu)選解決方案相適應(yīng)(基于不同的 電量成本和對(duì)流量產(chǎn)生的影響)，這些解決方案自身也與應(yīng)用有關(guān)。
應(yīng)當(dāng)注意的是，EEE解決方案通常需要在不同層之間進(jìn)行協(xié)調(diào)。例如， EEE機(jī)制可在物理層設(shè)備(PHY)之中實(shí)現(xiàn)，以便將PHY在各種電量狀態(tài)之 間進(jìn)行跳變。為了支持這些不同的PHY電量狀態(tài)，MAC及其上層(包括硅、軟件和固件)也需要對(duì)其操作進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)"EEE控制策略。在理想情況下， 可對(duì)包含MAC的設(shè)備進(jìn)行更新以適應(yīng)這種EEE機(jī)制。否則，在包含遺留MAC 硅的系統(tǒng)中為實(shí)現(xiàn)EEE而對(duì)PHY作出的任何創(chuàng)新都將是無(wú)用的。因此，需要 一種機(jī)制，允許遺留MAC能夠適應(yīng)支持EEE的PHY。
發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)方面，提供了 一種應(yīng)用在物理層設(shè)備之中的高能效以太 網(wǎng)方法，包^fe:
檢測(cè)到物理層設(shè)備需要在不同功耗模式之間進(jìn)行跳變；
響應(yīng)在不同功耗模式之間的跳變，在所述物理層設(shè)備中生成暫停幀；以及
從所述物理層設(shè)備向介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備發(fā)送所述生成的暫停幀，其中所述 生成的暫停幀指示所述介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備降低發(fā)往所述物理層設(shè)備的流量的 數(shù)量，以使所述物理層設(shè)備對(duì)所述跳變進(jìn)行適應(yīng)。
優(yōu)選的，所述跳變?yōu)樘冎恋凸目臻e模式。
優(yōu)選的，所述跳變?yōu)樘冎磷蛹锢韺釉O(shè)備才莫式。
優(yōu)選的，所述物理層設(shè)備為背板設(shè)備。
優(yōu)選的，所述物理層設(shè)備為雙絞線設(shè)備。
優(yōu)選的，所述檢測(cè)包括監(jiān)聽(tīng)流量隊(duì)列。
優(yōu)選的，所述檢測(cè)包括監(jiān)聽(tīng)子系統(tǒng)狀態(tài)。
優(yōu)選的，所述跳變?yōu)殒溌冯p向?qū)ΨQ跳變的一部分。
優(yōu)選的，所述跳變?yōu)殒溌穯蜗蚍菍?duì)稱跳變的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種用于將增強(qiáng)型物理層設(shè)M接到遺留 介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備的高能效以太網(wǎng)方法，包括
檢測(cè)到增強(qiáng)型物理層設(shè)備需要跳變至低功耗模式；以及
響應(yīng)檢測(cè)到的所述需要，降低從遺留介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備發(fā)往增強(qiáng)型物理層 設(shè)備的流量，其中所述P爭(zhēng)低包括使用所述遺留介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備支持的背壓控 制機(jī)制發(fā)送信號(hào)。
優(yōu)選的，所述發(fā)送信號(hào)包括發(fā)送暫停幀。
5優(yōu)選的，所述4全測(cè)包括監(jiān)聽(tīng)流量隊(duì)列。 優(yōu)選的，所述檢測(cè)包括監(jiān)聽(tīng)子系統(tǒng)狀態(tài)。 優(yōu)選的，所述發(fā)送信號(hào)并非基于直接流量測(cè)量。
優(yōu)選的，所述發(fā)送信號(hào)并非基于來(lái)自對(duì)等設(shè)備(peerdevice)的命令。
優(yōu)選的，所述背壓控制機(jī)制包括片上存儲(chǔ)器緩沖。
依據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)方面，提供了 一種連接至介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備的高能效以 太網(wǎng)物理層設(shè)備，包括
控制模塊，用于生成控制信號(hào)，以響應(yīng)物理層設(shè)備跳變至低功耗模式的需 要；以及
暫停生成模塊，與所述控制模塊相連，用于響應(yīng)所述生成的控制信號(hào)，生 成暫停幀，并將所述暫停幀發(fā)往所述介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備，以P爭(zhēng)低從遺留介質(zhì)訪 問(wèn)控制設(shè)備發(fā)往物理層設(shè)備的進(jìn)站流量。
優(yōu)選的，所述暫停生成模塊由硬件實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的，所述暫停生成模塊由軟件實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的，所述控制模塊生成控制信號(hào)，以響應(yīng)低功耗空閑模式跳變。 優(yōu)選的，所述控制模塊生成控制信號(hào)，以響應(yīng)子集物理層設(shè)備模式跳變。 優(yōu)選的，所述設(shè)備還包括緩沖存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)從介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備收到 的流量。
優(yōu)選的，所述設(shè)備還包括緩沖存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)從遠(yuǎn)端接收到的流量。
為了描述本發(fā)明所述的以及其它優(yōu)點(diǎn)和特征，以上對(duì)本發(fā)明內(nèi)容的簡(jiǎn)單描 述將在后續(xù)結(jié)合附圖中示出的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。應(yīng)該理解的是，這些 附圖僅僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，而不因此被認(rèn)為是限制本發(fā)明的范圍。 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中
圖l是依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的控制器的示意圖2是依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的切換器的示意圖3是依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的基于高能效以太網(wǎng)PHY且通過(guò)控制策略輔助使用暫停來(lái)生成暫停幀的示意圖4是依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的本發(fā)明處理過(guò)程的流程圖5是依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的包含接收緩沖的高能效以太網(wǎng)PHY —
實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種用于允許遺留(legacy)介質(zhì)訪問(wèn)控制進(jìn)行高能效以太 網(wǎng)(EEE)操作的系統(tǒng)和方法，在至少一副附圖中做了描述，并結(jié)合權(quán)利要求 做了完整的定義。
下文將詳細(xì)描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。盡管下文將討論一些具體的實(shí)現(xiàn)， 但應(yīng)明白，這些描述只是用于闡述本發(fā)明的主旨。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)發(fā)現(xiàn)， 在不脫離本發(fā)明主旨和范圍的情況下，也可使用其他組件和配置。
以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)變得越來(lái)越普遍，其已經(jīng)應(yīng)用到多種環(huán)境之中(例如雙絞 線、背板等等)。正EE802.3az高能效以太網(wǎng)(EEE )繼續(xù)對(duì)用于降低低鏈路 使用期間內(nèi)所耗用的電量的各種方法進(jìn)行評(píng)估。在這一過(guò)程中，可以定義一個(gè) 協(xié)議，該協(xié)議可響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)要求之中的變化，以便跳變至低功耗模式，從低功耗 模式中跳出。
通常，將鏈路速率降至主速率的子速率可P爭(zhēng)低功耗，因此可節(jié)省電量。在 一個(gè)實(shí)施例中，該子速率可以是零速率，其節(jié)省的能量最多。
子速率(subrating)的一個(gè)例子是通過(guò)使用子集PHY技術(shù)。在該子集PHY 技術(shù)中，通過(guò)將PHY跳變至低鏈路速率(可由父PHY的子集支持)，可滿足 低鏈路使用區(qū)間。在一個(gè)實(shí)施例中，子集PHY^支術(shù)可通過(guò)關(guān)閉父PHY的一些 部分來(lái)實(shí)現(xiàn)，以支持低速率或者子集速率上的操作。例如，子集1GPHY可從 父10GBASE-TPHY中生成，這是通過(guò)關(guān)閉四條信道之中的三條來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在 另一實(shí)施例中，子集PHY技術(shù)可通過(guò)降低父PHY的時(shí)鐘速率來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如， 父PHY具有一增強(qiáng)核，其速率可通過(guò)一因子在低鏈路使用過(guò)程中降低1/10, 而當(dāng)收到突發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)提高1/10。在1/10這一實(shí)例中，1個(gè)IOG的增強(qiáng)核可在 空閑時(shí)向下跳變到1G鏈路速率，而在需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)恢復(fù)到IOG鏈路速率。子速率的另一個(gè)例子是通過(guò)使用低功耗空閑(LPI)技術(shù)。通常LPJ依靠 的是當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，將活躍信道變?yōu)殪o默信道。因此，當(dāng)鏈路關(guān)閉時(shí)， 能量也隨之減少?？啥ㄆ诎l(fā)送刷新信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)從睡眠模式中喚醒。在另一實(shí)施 例中，可在接口 (也就是介質(zhì)獨(dú)立接口 (MDI)和PHY/介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC) 接口 )上使用同步信號(hào)，以便從睡眠模式中快速喚醒，并保持頻率鎖定。例如， 在IOGBASE-T信號(hào)的MDI接口上，可在LPI模式下，在線對(duì)A(pairA)上 使用簡(jiǎn)單的PAM2偽隨機(jī)比特序列。這樣的操作不會(huì)顯著的增加功耗。通常， 無(wú)論是子集技術(shù)還是LPI技術(shù)都包含在低鏈路使用過(guò)程中關(guān)閉或者調(diào)整PHY 一部分的操作。
無(wú)論EEE PHY支持何種低功耗模式，在將EEE PHY連接到遺留MAC時(shí)， 都會(huì)使PHY之中的EEE才幾制失效。因此人們希望在使用新的EEE PHY的過(guò) 程中，重用現(xiàn)有的MAC設(shè)備，卻又不會(huì)損壞EEEPHY功能。
由于占市場(chǎng)較大份額的控制器或交換機(jī)芯片集成了 MAC或者包含MAC 的遺留芯片(但又允許外部PHY連接)，因此本發(fā)明的這一特征非常有價(jià)值。 在這種環(huán)境下，外部EEE PHY可連接至現(xiàn)有的遺留MAC。通過(guò)引入一種機(jī) 制，使得EEE PHY功能能夠與遺留MAC設(shè)備共同工作，現(xiàn)有遺留設(shè)備可盡 享EEE帶來(lái)的好處，而又無(wú)需對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查。
為了節(jié)省電量，鏈路的容量將被降低。當(dāng)PHY處于低功耗狀態(tài)時(shí)，PHY 之上的其它層能夠以全速率(最初在鏈路啟動(dòng)時(shí)協(xié)商得到的)突發(fā)輸出。如果 MAC及其高層能夠支持EEE，則PHY之上的子系統(tǒng)將具備足夠的緩沖，以 允許鏈路恢復(fù)到最初速率。在不支持EEE的遺留系統(tǒng)中，即使存在存儲(chǔ)器， PHY之上的子系統(tǒng)也無(wú)法實(shí)時(shí)的使用它。
依據(jù)本發(fā)明，可增強(qiáng)包含MAC的設(shè)備(例如網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、控制器等等) 的功能，以使其適應(yīng)EEE機(jī)制。在一個(gè)實(shí)施例中，將引入背壓機(jī)制，其允許 當(dāng)PHY處于低電量狀態(tài)或者跳出低電量狀態(tài)時(shí)，遺留MAC關(guān)閉(holdoff)。 此外，EEE控制策略可使用背壓機(jī)制中的緩沖系統(tǒng)來(lái)觸發(fā)跳變至各種PHY電 量狀態(tài)或者從其中跳出。實(shí)際上，依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，日常用于暫停幀的 芯片存儲(chǔ)器可進(jìn)行重用，從而使得EEE不需要額外的存儲(chǔ)器來(lái)進(jìn)行緩沖(在電量狀態(tài)之間跳變的過(guò)程中)，并且對(duì)EEE控制策略提供輔助。
圖1是依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)為控制器的包含MAC的設(shè)備一實(shí) 施例的示意圖。在多個(gè)實(shí)施例中，該控制器可以是客戶端(例如筆記本、臺(tái)式 機(jī)或工作站)、服務(wù)器(例如音頻-視頻(AV)服務(wù)器、高性能計(jì)算(HPC) 服務(wù)器)或者消費(fèi)類設(shè)備(例如HDTV、藍(lán)光等)的一部分。如圖所示，主機(jī) 系統(tǒng)130連接到集成的以太網(wǎng)控制器110。以太網(wǎng)控制器IIO進(jìn)一步包括PHY 111，其連接到MAC113。在描述的實(shí)施例中，MAC 113通過(guò)存儲(chǔ)器控制器連 接到PCI快速設(shè)備116，其中MAC U3還連接到緩沖器114和處理器115。
圖2是依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的包含MAC的設(shè)備 一實(shí)施例的示意圖。在各種實(shí)施例中，交換系統(tǒng)200可代表路由器或者具備多 端口交換功能的任何其他設(shè)備。在各種例子中，交換機(jī)可以使用戶級(jí)、SMB、 企業(yè)級(jí)、城域級(jí)或者訪問(wèn)交換機(jī)。在另一實(shí)施例中，交換系統(tǒng)200可代表IP 電話(VoIP)芯片，其具有網(wǎng)全l^r口 (端口 0)和PC接口 (端口 1)。在另 一實(shí)施例中，交換系統(tǒng)200可代表服務(wù)提供商接入網(wǎng)絡(luò)之中的用戶端設(shè)備 (CPE)，該接入網(wǎng)絡(luò)包括光中心局(CO)接口 (端口 0)和連接家庭和/或 網(wǎng)關(guān)的多個(gè)接口 (端口 1-N)(例如，CPE可簡(jiǎn)單的看作介質(zhì)轉(zhuǎn)換器和/或家 庭網(wǎng)關(guān)的一部分)。此外，交換系統(tǒng)200還可代表接入點(diǎn)，例如WLAN基站。
如圖所示，交換系統(tǒng)200包括交換機(jī)210,其通過(guò)MAC和PHY接口支持 內(nèi)部端口和多個(gè)外部端口 0-N。應(yīng)明白，所支持的內(nèi)部接口可依據(jù)具體實(shí)現(xiàn) 而不同。例如，VoIP電話可包括內(nèi)部接口，而交換機(jī)則不包括。如圖2所示， 交換機(jī)210還由緩沖器220和控制器230所支持。
如圖所示，圖1和圖2中的PHY為增強(qiáng)EEE PHY設(shè)備。這些增強(qiáng)EEE PHY 設(shè)備可使用到現(xiàn)有集成的以太網(wǎng)控制器110或交換系統(tǒng)200之中。從系統(tǒng)的角 度來(lái)看，相對(duì)于使用全新的芯片和相關(guān)聯(lián)的軟件，人們更希望對(duì)增強(qiáng)EEE PHY 設(shè)備的性能進(jìn)行改善。出于該原因，需要一起使用現(xiàn)有的MAC設(shè)備和增強(qiáng) EEE PHY設(shè)備。如上文所述，這種情況代表了今天包含MAC市場(chǎng)的絕大部 分份額。
依據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)有MAC設(shè)備可與增強(qiáng)EEE PHY設(shè)備一同使用，這是通過(guò)在EEE增強(qiáng)PHY中增加一些功能以生成暫停幀來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該暫停幀可沿協(xié) 議棧向上傳送至PHY的控制MAC。為描述本發(fā)明的特征，現(xiàn)在結(jié)合圖3來(lái)描 述本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖3所示，服務(wù)器310通過(guò)增強(qiáng)EEEPHY與交換機(jī)320通信。此處， 服務(wù)器310中的增強(qiáng)EEE PHY包括暫停電路312，其用于發(fā)起和發(fā)送暫停幀 給服務(wù)器310中的MAC。
此處，應(yīng)注意，傳統(tǒng)系統(tǒng)通常發(fā)送的暫停幀為由遠(yuǎn)端設(shè)備(遠(yuǎn)端/鏈路伙 伴)例如交換機(jī)320生成的暫停幀。這種情況是，例如，當(dāng)交換機(jī)320中的接 收緩沖器溢出時(shí)，從交換機(jī)320通過(guò)鏈路向服務(wù)器310發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，以請(qǐng)求 服務(wù)器310停止后續(xù)的傳送。在本發(fā)明中，暫停幀是由鏈路同側(cè)的同一設(shè)備之 中的增強(qiáng)EEEPHY來(lái)生成的，在該設(shè)備之中，傳輸操作請(qǐng)求暫停。很明顯， 暫停幀可由EEE控制策略來(lái)觸發(fā)生成。使用暫停幀的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，其ii7v 系統(tǒng)緩沖器以執(zhí)行暫停操作，這通常遠(yuǎn)大于可以輸入到PHY之中的其他幀。
如圖3所示，暫停幀由暫停電路312發(fā)往服務(wù)器310之中的MAC。該暫 停幀應(yīng)用在服務(wù)器310的背壓機(jī)制之中。背壓機(jī)制由MAC之中的流控(flow control) 314來(lái)實(shí)現(xiàn)。在收到暫停幀之后，流控314停止后續(xù)的傳送，直到暫 停定時(shí)器316超時(shí)。暫停后續(xù)的傳輸導(dǎo)致流量堆積在服務(wù)器310的緩沖器中。
在一個(gè)實(shí)施例中，暫停定時(shí)器316可設(shè)置為暫停幀所指示的值，從而在特 定時(shí)間段內(nèi)暫停傳輸。對(duì)于進(jìn)入或者離開(kāi)低功^f莫式的EEE PHY，該特定的 時(shí)間段可設(shè)置為足以支持完成在兩個(gè)不同PHY電量狀態(tài)之間的跳變。在一個(gè) 例子中，該特定時(shí)間段允許當(dāng)EEEPHY從低功^^莫式返回活躍狀態(tài)時(shí)，對(duì)自 身重新建立同步/保持同步。在一個(gè)實(shí)施例中，在收到暫停0幀后，暫停的傳 輸將重新開(kāi)始。
如前所述，暫停電路312生成暫停幀的操作是由EEE控制策略觸發(fā)的。 如圖3所示，該EEE控制策略可至少部分的在EEE PHY中的EEE控制模塊 318中實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，整個(gè)EEE控制策略均包含在EEEPHY中。在 另一實(shí)施例中，EEE控制策略可完全由高層來(lái)觸發(fā)，該高層可訪問(wèn)流量^f莫型， 但無(wú)法實(shí)時(shí)控制緩沖器。在操作過(guò)程中，EEE控制模塊318提醒暫停電路312需要生成暫停幀。 例如，EEE控制模塊318可提醒暫停電路312,在EEE控制模塊318確定EEE PHY進(jìn)入低功耗才莫式時(shí)，生成暫停幀。應(yīng)當(dāng)明白，可基于各種EEE考慮來(lái)決 定跳變至低功耗模式或者從中跳出。通常，EEE控制機(jī)制可觸及協(xié)議棧之中和 鏈路上的多個(gè)設(shè)備和軟件。無(wú)論所實(shí)現(xiàn)的EEE控制策略機(jī)制是何種類型，EEE 控制模塊318可生成一觸發(fā)信號(hào)，以觸發(fā)暫停電路312為MAC生成暫停幀。
例如，假設(shè)IOG以太網(wǎng)控制器不包含任何支持EEE增強(qiáng)PHY低功耜4莫 式的硬件。到低功耗模式的跳變可基于來(lái)自鏈路伙伴或者設(shè)備自身EEE控制 策略的請(qǐng)求(例如，當(dāng)PCIE進(jìn)入L1狀態(tài)、緩沖器級(jí)觸及水印、流量隊(duì)列速 率的變化到達(dá)閾值等時(shí)觸發(fā))。當(dāng)EEE增強(qiáng)PHY開(kāi)始跳變至低功耗模式時(shí)， EEE控制模塊318指示暫停電路312生成暫停幀，并發(fā)往IOG以太網(wǎng)控制器。 該暫停背壓才幾制防止本地MAC向EEE增強(qiáng)PHY發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)EEE增強(qiáng)PHY 退出低功耗模式時(shí)(由本地控制策略或者鏈路伙伴請(qǐng)求)，在PHY返回并進(jìn) 入穩(wěn)定狀態(tài)并準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將暫停定時(shí)器設(shè)置為0。
為了進(jìn)一步描述本發(fā)明的特征，現(xiàn)在參考圖4進(jìn)行描述。如圖所示，處理 過(guò)程開(kāi)始于步驟402， EEE控制制策略指示需要跳變至低功耗才莫式。應(yīng)當(dāng)明白， EEE控制策略可基于對(duì)鏈路任一端各種鏈路相關(guān)參數(shù)的分析。無(wú)論使用的是何 種EEE控制策略，PHY都將提示需要跳變至低功耗模式。
在收到該指示后，在步驟404，EEE PHY之中的EEE控制隨后向EEE PHY 之中的暫停電路發(fā)出信號(hào)，指示進(jìn)行功耗模式跳變。響應(yīng)收到的信號(hào)，EEE PHY 之中的暫停電路隨后生成暫停幀(步驟406)。在步驟408, EEEPHY隨后將 生成的暫停幀發(fā)往遺留MAC。在收到暫停幀后，遺留MAC在步驟410暫停 向發(fā)出該暫停幀的EEEPHY發(fā)送流量。該發(fā)送暫停狀態(tài)將一直持續(xù)，直到暫 停定時(shí)器超時(shí)，或者收到O暫停幀。在這點(diǎn)上，與EEE有關(guān)的功能隨后開(kāi)始， EEE PHY在步驟412跳變至低功耗^莫式(例如LP1或者子集PHY模式)。在 該低功耗模式下，EEE控制策略將在步驟414對(duì)情況進(jìn)行監(jiān)視。在該監(jiān)視過(guò)程 中，EEE控制策略監(jiān)視暫停定時(shí)器是否超時(shí)，以確定其是否過(guò)期或者是否應(yīng)發(fā) 另一暫停幀。此外，EEE控制策略還可確定是否應(yīng)發(fā)送O暫停幀，以跳出該模式。
如上文所述，EEE控制策略可用來(lái)觸發(fā)生成暫停幀，因而以i唯一的方式 調(diào)節(jié)現(xiàn)有背壓機(jī)制。在另一實(shí)施例中，可使用軟件機(jī)制來(lái)模擬收到EEE PHY 生成的暫停幀。在這種方式中，無(wú)需對(duì)硬件暫停機(jī)制進(jìn)行觸發(fā)，在軟件中實(shí)現(xiàn) 類似的結(jié)果。在另一實(shí)施例中，可使用不帶有暫停電路的PHY，該P(yáng)HY中設(shè) 置有軟件機(jī)制，以模擬接收到EEE PHY生成的暫停幀。
在一個(gè)實(shí)施例中，EEE PHY生成的暫停機(jī)制可結(jié)合其他機(jī)制(用于處理 來(lái)自MAC的流量)一起使用，該MAC在這時(shí)無(wú)法與PHY相適應(yīng)。例如，本 發(fā)明的主旨可與其他緩沖機(jī)制(MAC或者PHY之中可用的用于接收發(fā)往PHY 的流量的緩沖機(jī)制) 一起使用。這些其他的緩沖可用于從傳統(tǒng)生成的暫停幀中 接收流量，其中不排除將暫停幀用于EEE目的。其他的緩沖也可用于降低延 遲。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，EEEPHY還在接收(RX)—側(cè)包含緩沖 器。EEE PHY 510中的RX緩沖器512用于對(duì)從EEE PHY 520收到的流量進(jìn) 行緩沖。這種RX緩沖的一個(gè)好處是，EEEPHY 520可向EEEPHY510發(fā)送 流量，當(dāng)EEEPHY決定跳變到低功耜^莫式時(shí)。如上文所述，這一跳變過(guò)程還 伴隨著在本地一側(cè)生成暫停幀532。在這種方案中，RX緩沖器512可用于接 收接收一側(cè)的進(jìn)站數(shù)據(jù)，以確保暫停幀532不會(huì)錯(cuò)過(guò)來(lái)自遠(yuǎn)端一側(cè)的EEE PHY 520的任何分組數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，RX緩沖器512是一個(gè)相對(duì)較淺的緩 沖器，其在暫停幀532 (例如64字節(jié)的分組)發(fā)往MAC的同時(shí)接收接收一側(cè) 流量。應(yīng)注意， 一種可以避免RX緩沖的方法是等待Y秒，以在發(fā)送暫停幀 之前監(jiān)視RX。
在EEE PHY 510中使用RX緩沖器532的另 一個(gè)好處是，可使得EEE PHY 510能夠檢查來(lái)自EEEPHY520的幀，以確定其中是否包含暫停幀。這種檢查 過(guò)程是有好處的，當(dāng)遠(yuǎn)端一側(cè)對(duì)前一突發(fā)數(shù)的反應(yīng)發(fā)生延遲的時(shí)候。該流量突 發(fā)將導(dǎo)致EEEPHY520生成傳統(tǒng)的暫停幀534。通常，由遠(yuǎn)端一側(cè)生成的暫停 幀534的值將不同于在本地一側(cè)生成的暫4f幀532。例如，暫停幀534的值可 能小于暫停幀532。在另一實(shí)施例中，遠(yuǎn)端一側(cè)可能已經(jīng)發(fā)出了一個(gè)暫停幀，其值大于本地一側(cè)發(fā)出的暫停幀。在這些方案中，EEE PHY510可對(duì)發(fā)往MAC 的暫停幀的暫停值進(jìn)行解釋和重寫(xiě)，以適應(yīng)(account for)其他暫停幀。通過(guò) 該過(guò)程，EEEPHY510可追蹤各種暫停請(qǐng)求。
應(yīng)注意，為適應(yīng)超過(guò)RX緩沖器512大小的巨幀(例如9k) ， EEE PHY510 可用于生成傳統(tǒng)的暫停幀，以便在發(fā)送本地生成的暫停幀給MAC之前，先發(fā) 往遠(yuǎn)端一側(cè)。
應(yīng)注意，本發(fā)明的主旨可使用在各種PHY/MAC接口之中。例如，本發(fā) 明的PHY/MAC信號(hào)可在連接單元接口 (AUI)、介質(zhì)獨(dú)立接口 (Mil)、串 行MII( SMII)、筒化MII( RMII)、吉比特MII( GMII)、簡(jiǎn)化GMII( RGMII)、 串行GMII (SGMII) 、 10吉比特MII (XGMII) 、 10-GAUI (XAUI)或者 類似的接口上以帶外信令機(jī)制在基于寄存器的通信中實(shí)現(xiàn)。此外，本發(fā)明的主 旨可與多種PHY類型(例如背板、雙絞線、光等)和標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)鏈路速率 (例如2.5G、 5G、 10G等)以及將來(lái)的鏈路速率(例如40G、 100G等)一起 使用。
應(yīng)注意，本發(fā)明的主旨可應(yīng)用于EEE的對(duì)稱或非對(duì)稱應(yīng)用。在EEE的對(duì) 稱應(yīng)用中，鏈路的兩個(gè)方向可在多種功耗模式之間以一致的方式進(jìn)行跳變。在 EEE的非對(duì)稱應(yīng)用中，鏈路的兩個(gè)方向可在多種功耗模式之間獨(dú)立的跳變。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種應(yīng)用在物理層設(shè)備之中的高能效以太網(wǎng)方法，其特征在于，包括檢測(cè)到物理層設(shè)備需要在不同功耗模式之間進(jìn)行跳變；響應(yīng)在不同功耗模式之間的跳變，在所述物理層設(shè)備中生成暫停幀；以及從所述物理層設(shè)備向介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備發(fā)送所述生成的暫停幀，其中所述生成的暫停幀指示所述介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備降低發(fā)往所述物理層設(shè)備的流量的數(shù)量，以使所述物理層設(shè)備對(duì)所述跳變進(jìn)行適應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述跳變?yōu)樘冎恋凸?空閑模式。
3、 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述跳變?yōu)樘冎磷蛹?理層設(shè)備模式。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理層設(shè)備為背板設(shè)備。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理層設(shè)備為雙絞線 設(shè)備。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)包括監(jiān)聽(tīng)流量隊(duì)列。
7、 一種用于將增強(qiáng)型物理層設(shè)0接到遺留介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備的高能效 以太網(wǎng)方法，其特征在于，包括檢測(cè)到增強(qiáng)型物理層設(shè)備需要跳變至低功耗^莫式；以及響應(yīng)檢測(cè)到的所述需要，降低從遺留介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備發(fā)往增強(qiáng)型物理層設(shè)備的流量，其中所述降低包括使用所述遺留介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備支持的背壓控制機(jī)制發(fā)送信號(hào)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送信號(hào)包括發(fā)送暫 停幀。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)包括監(jiān)聽(tīng)流量隊(duì)列。
10、 一種連接至介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備的高能效以太網(wǎng)物理層設(shè)備，其特征在 于，包括控制模塊，用于生成控制信號(hào)，以響應(yīng)物理層設(shè)備跳變至低功耗模式的需 要；以及暫停生成模塊，與所述控制模塊相連，用于響應(yīng)所述生成的控制信號(hào)，生 成暫停幀，并將所述暫停幀發(fā)往所述介質(zhì)訪問(wèn)控制設(shè)備，以P條低從遺留介質(zhì)訪 問(wèn)控制設(shè)備發(fā)往物理層設(shè)備的進(jìn)站流量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種允許遺留介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)實(shí)現(xiàn)高能效以太網(wǎng)(EEE)的系統(tǒng)和方法。在EEE增強(qiáng)PHY中結(jié)合使用了背壓機(jī)制，用于檢測(cè)是否需要在EEE增強(qiáng)PHY的多種功耗模式之間進(jìn)行跳變。通過(guò)背壓機(jī)制，EEE增強(qiáng)PHY可指示遺留MAC，數(shù)據(jù)的傳輸需要進(jìn)行延遲，這是因?yàn)镋EE增強(qiáng)PHY中發(fā)起了節(jié)能指示。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101640643SQ20091016543
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者霍華德·弗雷澤, 韋爾·威廉·戴博 申請(qǐng)人:美國(guó)博通公司