專利名稱：設(shè)定通信設(shè)備的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)，更具體地說，涉及一種在啟動(dòng)過程中對(duì)用于雙絞線布線的10G比特/秒(10GBASE-T)收發(fā)器進(jìn)行訓(xùn)練的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)目的增加及要求更高的數(shù)據(jù)速率，需要新的傳輸技術(shù)以在現(xiàn)有的銅纜布線架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率。目前正在努力發(fā)展基于雙絞線的10G比特/秒以太網(wǎng)(10GBASE-T)標(biāo)準(zhǔn)。新興的10GBASE-T物理層(PHY)規(guī)范期望使雙絞線布線所能支持的10G比特/秒連接，例如，在現(xiàn)有的布線系統(tǒng)中可達(dá)182英尺，在新型布線系統(tǒng)中可達(dá)330英尺。為在四對(duì)的布線系統(tǒng)中達(dá)到10G比特/秒的全雙工傳輸，需要復(fù)雜精致的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來消除或降低四對(duì)線纜之間的嚴(yán)重依賴頻率的信號(hào)衰減、信號(hào)反射、近端串?dāng)_、遠(yuǎn)端串?dāng)_的影響，以及耦合到四對(duì)線纜中的外部信號(hào)的影響，該外部信號(hào)可來源于相鄰的傳輸鏈路或其它的外部噪聲源。此外，新的布線規(guī)范的開發(fā)還致力于減小外部電磁干擾的敏感性。
在鏈路兩端的一對(duì)10GBASE-T PHY收發(fā)器的啟動(dòng)過程中，首先必須對(duì)它們進(jìn)行訓(xùn)練，以使發(fā)射器和接收器的設(shè)置適配于鏈路的特定特性。所述啟動(dòng)過程包括建立起始同步、設(shè)定發(fā)射功率電平、調(diào)整回波以及近端串?dāng)_消除、調(diào)整均衡器、選擇和交換預(yù)編碼因子等。業(yè)內(nèi)已有一些詳盡的啟動(dòng)過程，例如用于語音頻段調(diào)制解調(diào)器的啟動(dòng)過程。一些啟動(dòng)過程的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)相對(duì)短的啟動(dòng)時(shí)間。對(duì)于10GBASE-T之前的低速率的PHY收發(fā)器，為滿足對(duì)時(shí)序要求嚴(yán)格的交接(handshake)過程的需要，實(shí)時(shí)執(zhí)行啟動(dòng)特定功能一般不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的問題。對(duì)于10GBASE-T，啟動(dòng)時(shí)間不是關(guān)鍵問題，也許更加重要是使完成啟動(dòng)特定功能所需的裝置(means)最小化。因此，對(duì)于啟動(dòng)程序來說，需要允許通過共用的硬件、固件或軟件，并以比實(shí)時(shí)速度低得多的速度來執(zhí)行這些功能，因而啟動(dòng)時(shí)間較長。所以只有那些需要持續(xù)不變的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?如長數(shù)字濾波器或用于糾錯(cuò)解碼的解碼器)必須通過能夠?qū)崟r(shí)執(zhí)行這些功能的高效硬件來實(shí)現(xiàn)。
比較本發(fā)明后續(xù)將要結(jié)合附圖介紹的系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)的其它局限性和弊端對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種啟動(dòng)10GBASE-T(基于雙絞線的10G比特/秒的以太網(wǎng))的系統(tǒng)和/或方法，如在至少一副附圖以及權(quán)利要求中所示和/或所述。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種設(shè)定(setting up)通信設(shè)備的方法，包括在訓(xùn)練周期內(nèi)在鏈路伙伴之間周期性地交換PMA訓(xùn)練幀，其中，每個(gè)所述PMA訓(xùn)練幀的主要部分包括偽隨機(jī)已知序列，其用于為所述鏈路伙伴之間的通信設(shè)置收發(fā)器操作方式(establishing transceiver operations)，其中所述鏈路伙伴通過有線以太網(wǎng)鏈路通信地連接。
優(yōu)選地，每個(gè)所述周期性傳輸?shù)腜MA訓(xùn)練幀包括用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分。
優(yōu)選地，所述用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分包括用于發(fā)送多個(gè)因子的域，以及用于指示當(dāng)前正在發(fā)送哪些因子以及哪些因子已經(jīng)被接收的相關(guān)索引域。
優(yōu)選地，所述用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分包括一個(gè)或多個(gè)當(dāng)前功率補(bǔ)償(power backoff，PBO)域、下一個(gè)PBO域、被請(qǐng)求的PBO域、轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域以及至少一個(gè)控制域。
優(yōu)選地，所述方法還包括基于所述的當(dāng)前功率補(bǔ)償(power backoff，PBO)域、下一個(gè)PBO域以及被請(qǐng)求的PBO域確定功率水平的變化。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域指示所述被周期性發(fā)送的PMA訓(xùn)練幀的數(shù)目，其后發(fā)送鏈路伙伴的信號(hào)中的功率水平發(fā)生變化。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域指示所述被周期性發(fā)送的PMA訓(xùn)練幀的數(shù)目，其后發(fā)送鏈路伙伴的狀態(tài)發(fā)生變化。
優(yōu)選地，所述方法還包括從訓(xùn)練周期的起始點(diǎn)開始，周期性地從主鏈路伙伴向從鏈路伙伴發(fā)送PMA訓(xùn)練幀。
優(yōu)選地，所述方法還包括在所述訓(xùn)練周期內(nèi)，在所述從鏈路伙伴恢復(fù)主時(shí)鐘之后，周期性地由從鏈路伙伴向主鏈路伙伴發(fā)送PMA訓(xùn)練幀。
優(yōu)選地，所述方法還包括在所述訓(xùn)練周期內(nèi)，為所述鏈路伙伴之間的通信，在每個(gè)鏈路伙伴中的預(yù)編碼器中編制因子(programming coefficients)。
優(yōu)選地，所述預(yù)編碼器是Tomlinson-Harashima(TH)預(yù)編碼器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于設(shè)定(setting up)通信設(shè)備的系統(tǒng)，包括能夠在訓(xùn)練周期內(nèi)在鏈路伙伴之間周期性地交換PMA訓(xùn)練幀的收發(fā)器，其中，每個(gè)所述PMA訓(xùn)練幀的主要部分包括偽隨機(jī)已知序列，其用于為所述鏈路伙伴之間的通信設(shè)置收發(fā)器操作方式(establishing transceiveroperations)，其中所述鏈路伙伴通過有線以太網(wǎng)鏈路通信地連接。
優(yōu)選地，每個(gè)所述周期性發(fā)射的PMA訓(xùn)練幀包括用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分。
優(yōu)選地，所述用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分包括用于發(fā)送多個(gè)因子的域，以及用于指示當(dāng)前正在發(fā)送哪些因子以及哪些因子已經(jīng)被接收的相關(guān)索引域。
優(yōu)選地，所述用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分包括一個(gè)或多個(gè)當(dāng)前功率補(bǔ)償(power backoff，PBO)域、下一個(gè)PBO域、被請(qǐng)求的PBO域、轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域以及至少一個(gè)控制域。
優(yōu)選地，所述收發(fā)器能夠基于所述的當(dāng)前PBO域、下一個(gè)PBO域以及被請(qǐng)求的PBO域確定功率水平的變化。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域指示所述被周期性發(fā)送的PMA訓(xùn)練幀的數(shù)目，其后發(fā)送鏈路伙伴的信號(hào)中的功率水平發(fā)生變化。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)變域計(jì)數(shù)域指示所述被周期性發(fā)送的PMA訓(xùn)練幀的數(shù)目，其后發(fā)送鏈路伙伴的狀態(tài)發(fā)生變化。
優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括從訓(xùn)練周期的起始點(diǎn)開始，周期性地從主鏈路伙伴向從鏈路伙伴發(fā)送PMA訓(xùn)練幀。
優(yōu)選地，所述收發(fā)器能夠在所述訓(xùn)練周期內(nèi)，在從鏈路伙伴恢復(fù)主時(shí)鐘之后，周期性地由從鏈路伙伴向主鏈路伙伴發(fā)送PMA訓(xùn)練幀。
優(yōu)選地，所述收發(fā)器能夠在所述訓(xùn)練周期內(nèi)，為所述鏈路伙伴之間的通信，在每個(gè)鏈路伙伴中的預(yù)編碼器中編制因子(programming coefficients)。
優(yōu)選地，所述預(yù)編碼器是Tomlinson-Harashima(TH)預(yù)編碼器。
通過以下的描述和附圖，可以更深入地理解本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)、各個(gè)方面、創(chuàng)新特征、及其實(shí)施例的細(xì)節(jié)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的主鏈路伙伴與從鏈路伙伴之間的在雙絞線布線上的10G比特/秒以太網(wǎng)(10GBASE-T)鏈路的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的10GBASE-T鏈路伙伴的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的10GBASE-T鏈路伙伴的運(yùn)行模式的狀態(tài)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括物理媒介接入層(PMA)訓(xùn)練周期的啟動(dòng)序列的狀態(tài)示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在主鏈路伙伴與從鏈路伙伴之間交換PMA訓(xùn)練幀的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的infoField有效載荷的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及10GBASE-T的啟動(dòng)過程，10GBASE-T這一新興物理層規(guī)范將成為IEEE 802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的一部分。10GBASE-T收發(fā)器將在雙絞線銅纜上實(shí)現(xiàn)10G比特/秒的傳輸。該規(guī)范以每對(duì)線纜2.5G比特/秒的速率，在四對(duì)ISO E級(jí)或F級(jí)線纜上同時(shí)進(jìn)行全雙工傳輸。
在IEEE 802.3的自協(xié)商(Auto Negotiation)中，鏈路伙伴對(duì)將要使用的物理層傳輸類型達(dá)成一致。同時(shí)，其中一個(gè)收發(fā)器充當(dāng)主動(dòng)方，另一方充當(dāng)從動(dòng)方。如果選擇了10GBASE-T，那么，鏈路伙伴就進(jìn)入10GBASE-T啟動(dòng)過程。
10GBASE-T啟動(dòng)過程具有以下特性。在初始的PMA(物理媒介接入層)訓(xùn)練周期中，通過全部四對(duì)線纜周期地發(fā)送長PMA訓(xùn)練幀。例如，所述的PMA訓(xùn)練幀的長度可以是16k的符號(hào)的倍數(shù)。每個(gè)PMA訓(xùn)練幀包括二進(jìn)制調(diào)制符號(hào)的已知偽隨機(jī)序列。此外，在四對(duì)線纜之中的一對(duì)線纜上，其每個(gè)方向上傳輸?shù)膸↖nfoField，InfoField比PMA訓(xùn)練幀的長度要短。InfoField用于在鏈路伙伴之間交換參數(shù)和控制信息。傳輸是由主收發(fā)器發(fā)起，在所有的四對(duì)線纜上進(jìn)行。從收發(fā)器檢測(cè)到主收發(fā)器的信號(hào)及接收到開始發(fā)送到邀請(qǐng)之后，也開始在所有4對(duì)線纜上傳輸。
對(duì)周期發(fā)送的二進(jìn)制序列的認(rèn)識(shí)，使鏈路伙伴的接收器部件能夠在整個(gè)PMA訓(xùn)練周期內(nèi)獲得和維持符號(hào)定時(shí)(timing)和PMA幀的同步。在其它方面，該已知長序列本質(zhì)上表現(xiàn)出隨機(jī)序列的特性。
InfoField傳達(dá)各種類型的控制信息。例如，InfoField的有效載荷包括用于指示發(fā)送收發(fā)器的當(dāng)前發(fā)射PBO(功率補(bǔ)償)、發(fā)送收發(fā)器下一個(gè)發(fā)射PBO、為鏈路伙伴收發(fā)器所請(qǐng)求的PBO及轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)(transition count)的域。InfoField的有效載荷還包括用于發(fā)送預(yù)編碼器因子、指示收發(fā)器的接收器部件的SNR極限(margin)以及其它控制信息的域。轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)指示剩下的PMA訓(xùn)練幀的數(shù)目，在其之后，將出現(xiàn)預(yù)示的變化。這種變化可以是發(fā)射PBO的變化和/或發(fā)送收發(fā)器的狀態(tài)圖中到下一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。不需要鏈路伙伴對(duì)每個(gè)接收到的InfoField進(jìn)行解碼；而且決不需要鏈路伙伴對(duì)InfoField中的信息立刻作出反應(yīng)。例如，鏈路伙伴通過偶爾地對(duì)InfoField進(jìn)行解碼和讀取其中的轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)，就能夠確定什么時(shí)候所預(yù)示的變化會(huì)出現(xiàn)。因此，能夠以更大的彈性分配為執(zhí)行各種啟動(dòng)特定功能而需要的資源，而無需嚴(yán)格的實(shí)時(shí)要求。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的主鏈路伙伴與從鏈路伙伴之間的在雙絞線布線上的10G比特/秒以太網(wǎng)(10GBASE-T)鏈路的示意圖。參考圖1，系統(tǒng)100包括主鏈路伙伴102和從鏈路伙伴104。主鏈路伙伴102與從鏈路伙伴104通過4線對(duì)的UTP(非屏蔽雙絞線)線纜112進(jìn)行通訊。主鏈路伙伴102包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)106a、媒介訪問控制(MAC)控制器108a以及收發(fā)器114a。從鏈路伙伴104包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)106b、MAC控制器108b以及收發(fā)器110b。當(dāng)然，本發(fā)明不局限于這種情況。
收發(fā)器110a包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或程序代碼，其能夠使主鏈路伙伴102與其它鏈路伙伴如從鏈路伙伴104進(jìn)行通信，例如發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。類似地，收發(fā)器110b包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或程序代碼，其能夠使從鏈路伙伴104與其它鏈路伙伴如主鏈路伙伴102進(jìn)行通信。收發(fā)器110a和110b能夠?qū)崿F(xiàn)10GBASE-T操作。收發(fā)器110a或110b所發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)的格式遵循公知的IEEE 802 LAN/MAN標(biāo)準(zhǔn)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的10GBASE-T鏈路伙伴的示意圖。參考圖2，鏈路伙伴200包括收發(fā)器202、MAC控制器204、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)206、接口208、總線控制接口210。收發(fā)器202可以是包括PHY模塊212、多個(gè)發(fā)射器214a、214c、214e和214g、多個(gè)接收器214b、214d、214f和214h、存儲(chǔ)器216、存儲(chǔ)器接口218的集成設(shè)備。收發(fā)器202與圖1所述的收發(fā)器110a與110b相同或者充分相似。類似地，MAC控制器204、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)206、接口208、總線控制器210分別與圖1中對(duì)應(yīng)的MAC控制器108a與108b、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)106a與106b、接口114a與114b、總線控制接口116a與116b相同或者充分相似。
收發(fā)器202中的PHY模塊212包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或程序代碼，其能實(shí)現(xiàn)PHY層要求的可操作性和/或功能性。PHY模塊212通過接口208與MAC控制器204進(jìn)行通信。在本發(fā)明的一方面，為實(shí)現(xiàn)兼容10G比特/秒的運(yùn)行速度，可配置接口208使其使用多個(gè)串行數(shù)據(jù)通道以接收PHY模塊212的數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)發(fā)送給PHY模塊212。可配置PHY模塊212使其在一種或多種通信模式下運(yùn)行，其中，每種模式執(zhí)行不同的通信協(xié)議。
發(fā)射器214a、214c、214e和214g包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或程序代碼，其能將數(shù)據(jù)從鏈路伙伴200發(fā)送給其他鏈路伙伴，例如通過圖1所示的UTP線纜112。接收器214b、214d、214f和214h包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或程序代碼，能夠使鏈路伙伴200從其他鏈路伙伴接收數(shù)據(jù)。收發(fā)器202中的四對(duì)發(fā)射器和接收器中，每一對(duì)發(fā)射器和接收器都對(duì)應(yīng)于四線對(duì)UTP線纜112中的一對(duì)線纜。例如，發(fā)射器214a和接收器214b用于通過UTP線纜112中的第一線對(duì)與其他鏈路伙伴通信。類似的，發(fā)射器214g和接收器214h用于通過UTP 212的第四對(duì)線纜與其他鏈路伙伴通信。在這里，這四對(duì)發(fā)射器/接收器中，每對(duì)發(fā)射器/接收器對(duì)應(yīng)于一個(gè)2.5G比特/秒的連接。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的10GBASE-T鏈路伙伴的運(yùn)行模式的狀態(tài)示意圖。參考圖3，狀態(tài)圖300包括自協(xié)商模式302、啟動(dòng)模式304、數(shù)據(jù)模式306。在與鏈路伙伴建立網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，該鏈路伙伴使用圖2所示的收發(fā)器202中的PHY模塊212來調(diào)整狀態(tài)或者進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。在自協(xié)商模式302中，主鏈路伙伴和從鏈路伙伴確定所支持的雙方通信的最大連接速度。
當(dāng)自協(xié)商模式302完成且選擇10GBESE-T作為物理層傳輸方式，鏈路伙伴們轉(zhuǎn)換到10GBESE-T啟動(dòng)模式304，在啟動(dòng)模式304中，交換適當(dāng)?shù)挠?xùn)練信號(hào)和/或控制信息以建立10G比特/秒的網(wǎng)絡(luò)連接。在一些實(shí)施例中，在啟動(dòng)模式304中，在一些情況之下要求鏈路伙伴返回到自協(xié)商模式302并確定一個(gè)新的最大連接速度。
當(dāng)在啟動(dòng)模式304中建立好網(wǎng)絡(luò)連接或鏈路連接，鏈路伙伴們將轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)模式306，在數(shù)據(jù)模式306中傳輸信息。一旦網(wǎng)絡(luò)連接終止，鏈路伙伴們返回到自協(xié)商模式302。在一些實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)模式306之中，在一些情況之下要求鏈路伙伴們返回到啟動(dòng)模式304以重新建立網(wǎng)絡(luò)連接。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括物理媒介接入層(PMA)訓(xùn)練周期的啟動(dòng)序列的狀態(tài)示意圖。參考圖4，狀態(tài)圖400對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)連接建立后，PHY模塊212運(yùn)行狀態(tài)的變化。當(dāng)自協(xié)商模式402完成，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，使PHY模塊212從PHY禁用狀態(tài)404轉(zhuǎn)換到PHY沉默狀態(tài)406。在PHY沉默狀態(tài)406中，PHY模塊212保持沉默，即PHY模塊212不與鏈路伙伴進(jìn)行通信。如果鏈路伙伴被配置成主鏈路伙伴，那么在適當(dāng)?shù)某聊谕瓿芍螅琍HY模塊212的運(yùn)行轉(zhuǎn)換到PMA訓(xùn)練主狀態(tài)408。作為另一選擇，如果鏈路伙伴被配置成從鏈路伙伴，那么在適當(dāng)?shù)某聊谕瓿芍?，PHY模塊212的運(yùn)行轉(zhuǎn)換到PMA訓(xùn)練從狀態(tài)410。
在PMA訓(xùn)練主狀態(tài)408中，主鏈路伙伴開始向從鏈路伙伴發(fā)送PMA訓(xùn)練幀。當(dāng)主鏈路伙伴準(zhǔn)備接收從鏈路伙伴的PMA訓(xùn)練幀時(shí)，它邀請(qǐng)從鏈路伙伴發(fā)送自己的PMA訓(xùn)練幀，并等待從鏈路伙伴的PMA訓(xùn)練幀。
例如，PMA訓(xùn)練幀可以是包括偽隨機(jī)部分或序列和信息域或InfoField的長的、重復(fù)的或周期的幀。所述偽隨機(jī)部分可從自協(xié)商狀態(tài)402中確定的種子值(seed value)中產(chǎn)生。例如，PMA訓(xùn)練幀可以是長度為16k的符號(hào)，持續(xù)時(shí)間大約20.48微秒。例如，可使用2級(jí)脈沖振幅調(diào)制(2-PAM)調(diào)制所述PMA訓(xùn)練幀。例如，PMA訓(xùn)練幀的InfoField部分包括使主鏈路伙伴和從鏈路伙伴能夠訓(xùn)練回波和/或近端串?dāng)_消除，能夠訓(xùn)練接收器，以及確定適當(dāng)?shù)陌l(fā)射器功率水平的信息。當(dāng)InfoField的內(nèi)容根據(jù)啟動(dòng)過程的進(jìn)展而變化時(shí)，也會(huì)得知PMA訓(xùn)練幀的偽隨機(jī)部分的內(nèi)容。響應(yīng)已接收的InfoField對(duì)信息處理不需要實(shí)時(shí)執(zhí)行。
在PMA訓(xùn)練從狀態(tài)410中，從鏈路伙伴使它的接收器部分處于接收來自主鏈路伙伴的PMA訓(xùn)練幀以及其中的InfoField的狀態(tài)。當(dāng)這個(gè)步驟完成且接收到主鏈路伙伴的開始傳輸?shù)难?qǐng)時(shí)，從鏈路伙伴開始傳輸PMA訓(xùn)練幀。
當(dāng)運(yùn)行在PMA主狀態(tài)或PMA從狀態(tài)時(shí)，鏈路伙伴確保能實(shí)現(xiàn)具有足夠信噪比(SNR)極限的適當(dāng)?shù)氖瞻l(fā)器操作，以在PMA訓(xùn)練周期結(jié)束后對(duì)物理編碼子層幀進(jìn)行可靠的解碼。這包括發(fā)送給鏈路伙伴的請(qǐng)求(通過所請(qǐng)求的InfoField的發(fā)射PBO域)，使鏈路伙伴將其發(fā)射PBO設(shè)定轉(zhuǎn)換到請(qǐng)求值。通過使用InfoField的轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域，當(dāng)與鏈路伙伴對(duì)應(yīng)的PBO設(shè)置變化實(shí)際將要發(fā)生時(shí)，鏈路伙伴可以互相進(jìn)行通告。
完成PMA訓(xùn)練主狀態(tài)408或PMA訓(xùn)練從狀態(tài)410之后，PHY模塊212進(jìn)入PMA因子交換狀態(tài)412。在PMA因子交換狀態(tài)412中，鏈路伙伴通過InfoField發(fā)送和接收預(yù)編碼因子。在這里，主鏈路伙伴和從鏈路伙伴的運(yùn)行是對(duì)稱的。例如，64個(gè)判定反饋濾波器因子(按4對(duì)UTP線纜中每對(duì)線纜16個(gè)因子)傳遞給鏈路伙伴，以供鏈路伙伴隨后在PMA微調(diào)狀態(tài)414以及之后的狀態(tài)中進(jìn)行預(yù)編碼時(shí)使用，例如Tomlinson Harashima(TH)預(yù)編碼。因子的交換完成之后，鏈路伙伴通過使用InfoField中的轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域互相間通告，從PMA因子交換狀態(tài)412轉(zhuǎn)換到PMA微調(diào)狀態(tài)414。
在PMA微調(diào)狀態(tài)414中，從鏈路伙伴處接收的因子用于發(fā)送額外的PMA訓(xùn)練幀，以及TH預(yù)編碼。之后，鏈路伙伴必須完成建立最終的鏈路連接而必需的微調(diào)。在這里，PMA微調(diào)狀態(tài)414確保在鏈路兩端都能正確地接收TH預(yù)編碼PMA訓(xùn)練幀，以及所有自適應(yīng)濾波器最終收斂(final convergence，趨同)。當(dāng)這步驟完成之時(shí)，鏈路伙伴通過使用InfoField中的轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域互相通告，從PMA微調(diào)狀態(tài)414轉(zhuǎn)換到PCS測(cè)試狀態(tài)416。PMA微調(diào)狀態(tài)414的完成對(duì)應(yīng)于PMA訓(xùn)練周期的完成。
在PCS測(cè)試狀態(tài)416中，主鏈路伙伴和從鏈路伙伴是對(duì)稱運(yùn)行的。鏈路伙伴發(fā)送的是PCS幀而不是PMA訓(xùn)練幀，鏈路伙伴在鏈路上通過使用最終編碼和調(diào)制以10G比特/秒的比特率雙向發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，PCS幀可以采用低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)編碼，將比特位從128-DSQ(Double Square)信群映射到高階調(diào)制符號(hào)，幀的持續(xù)時(shí)間為320ns。在PCS測(cè)試狀態(tài)416中，僅僅發(fā)送雜亂的測(cè)試數(shù)據(jù)，這些測(cè)試數(shù)據(jù)能夠區(qū)別于用戶數(shù)據(jù)。每個(gè)鏈路伙伴都監(jiān)視自己的接收器性能。如果在確定的時(shí)間周期內(nèi)，可斷言達(dá)到了滿意的接收器性能，鏈路伙伴就進(jìn)入PCS數(shù)據(jù)狀態(tài)418。在該狀態(tài)，鏈路伙伴從MAC接口的發(fā)送部分發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，并將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送到MAC接口的接收部分。如果在PCS測(cè)試狀態(tài)416中或PCS數(shù)據(jù)狀態(tài)418中，鏈路伙伴檢測(cè)到出錯(cuò)的情況，這種出錯(cuò)情況可能是過于頻繁的解碼失敗，鏈路伙伴將返回到PHY沉默狀態(tài)406。最后，其他的鏈路伙伴也將檢測(cè)到出錯(cuò)的情況并返回到PHY沉默狀態(tài)406。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在主鏈路伙伴與從鏈路伙伴之間交換PMA訓(xùn)練幀的示意圖。參考圖5，例如，所示的PMA訓(xùn)練周期501的持續(xù)時(shí)間可達(dá)2秒。在PMA訓(xùn)練周期501中，主鏈路伙伴(M)和從鏈路伙伴(S)交換PMA訓(xùn)練幀。對(duì)于主鏈路伙伴，圖中示出了發(fā)送給從鏈路伙伴的主PMA訓(xùn)練(PMATRNM)幀500a的序列。每個(gè)PMA TRNM幀包括偽隨機(jī)部分502a和InfoField(IF)504a。第一PMA TRNM幀500a的開始與PMA訓(xùn)練周期501的起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)。對(duì)于主鏈路伙伴，最后的PMA TRNM幀500a的結(jié)束與PMA訓(xùn)練周期501的結(jié)束對(duì)應(yīng)。PMA訓(xùn)練周期501結(jié)束后，主鏈路伙伴開始PCS操作，在根據(jù)圖4所示的狀態(tài)圖的PCS操作中，主鏈路伙伴將PCS幀506發(fā)送給從鏈路伙伴。
類似的，圖5示出了被發(fā)送給主鏈路伙伴的從PMA訓(xùn)練(PMA TRNS)幀500b。每個(gè)PMA TRNS幀500b包括偽隨機(jī)部分502b和IF 504b。從已接收的PMA TRNM幀500a上恢復(fù)主時(shí)鐘(master clock)之后，就出現(xiàn)第一PMA TRNS幀500b的起始點(diǎn)。對(duì)于從鏈路伙伴，最后的PMA TRNS幀500b的結(jié)束與PMA訓(xùn)練周期501端結(jié)束對(duì)應(yīng)。PMA訓(xùn)練周期501結(jié)束后，從鏈路伙伴開始PCS操作，在根據(jù)圖4所示的狀態(tài)圖的PCS操作中，從鏈路伙伴將PCS幀508發(fā)送給主鏈路伙伴。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的InfoField有效載荷的示意圖。參考圖6，圖6中示出的InfoField(IF)600包括分隔符602、IF有效載荷604、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)606。分隔符602包括已知的二進(jìn)制序列。在一些情況下，IF 600的實(shí)現(xiàn)可以沒有分隔符602。例如，CRC 606包括用于檢驗(yàn)IF有效載荷604內(nèi)容的信息。
IF有效載荷604包括多個(gè)可以包含信息的域，在啟動(dòng)過程的PMA訓(xùn)練周期中，這些信息可為主鏈路伙伴和從鏈路伙伴所用。在這里，基于啟動(dòng)過程中的當(dāng)前狀態(tài)，IF有效載荷604中的域有多種配置。例如，圖6中示出的IF有效載荷608包括控制位610、當(dāng)前功率補(bǔ)償(PBO)612、下一個(gè)PBO 614、被請(qǐng)求的PBO 616、另外的(further)控制位618、轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)器620等域?？刂莆?10和另外的控制位618可用于指示啟動(dòng)過程中的當(dāng)前狀態(tài)以及本地接收器的狀態(tài)以進(jìn)行可靠的解碼。當(dāng)前PBO 612域可用于指示名義上最大的發(fā)送功率水平的發(fā)送鏈路伙伴的當(dāng)前功率補(bǔ)償。下一個(gè)PBO 614域結(jié)合轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)可用于向鏈路伙伴通告發(fā)送PBO的值變到下一個(gè)PBO域中的值。被請(qǐng)求的PBO 616域用于請(qǐng)求遠(yuǎn)程鏈路伙伴將發(fā)送PBO設(shè)置為被請(qǐng)求值。
轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)器620域可用于向遠(yuǎn)程鏈路伙伴通告發(fā)送鏈路伙伴的信號(hào)特性的轉(zhuǎn)變?？山o轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域620設(shè)定一個(gè)指示PMA幀數(shù)目的值，這些PMA幀后即發(fā)生轉(zhuǎn)變。該域中的這個(gè)值隨著InfoField 600的每次序列傳輸而減少，直到值為零。在這里，鏈路伙伴不需要將每個(gè)PMA訓(xùn)練幀的InfoField解碼。它能夠僅僅偶爾讀取InfoField以獲得轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)的當(dāng)前值，從而知道在什么時(shí)候所通告的轉(zhuǎn)變會(huì)出現(xiàn)。
圖6中還示出了IF有效載荷628，其包括的域有控制位630、發(fā)送因子索引632、接收因子的索引634、另外的控制位636，以及包含有第1因子638至第N因子640的一組N個(gè)因子域?？刂莆?30和另外的控制位636能指示啟動(dòng)過程中的當(dāng)前狀態(tài)以及本地接收器的狀態(tài)以進(jìn)行可靠的解碼。發(fā)送因子的索引632域指示正在第1因子638至第N因子640中向鏈路伙伴發(fā)生該組N個(gè)因子。接收因子的索引634能向鏈路伙伴確定這N個(gè)因子中，哪些因子是發(fā)送鏈路伙伴已經(jīng)正確地接收到的。在這里，例如，當(dāng)本地鏈路伙伴已經(jīng)接收到遠(yuǎn)程鏈路伙伴的所有因子時(shí)，遠(yuǎn)程鏈路伙伴確認(rèn)所有因子的接收，這就完成了雙向的因子交換。接著，鏈路伙伴通告轉(zhuǎn)換到PMA微調(diào)狀態(tài)414。
這里所述的方法運(yùn)行以非實(shí)時(shí)、更大的彈性實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)特定功能。
本發(fā)明可以通過硬件、軟件，或者軟、硬件結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可以在至少一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以集中方式實(shí)現(xiàn)，或者由分布在幾個(gè)互連的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的不同部分以分散方式實(shí)現(xiàn)。任何可以實(shí)現(xiàn)所述方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其它設(shè)備都是可適用的。常用軟硬件的結(jié)合可以是安裝有計(jì)算機(jī)程序的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過安裝和執(zhí)行所述程序控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使其按所述方法運(yùn)行。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，利用處理器和存儲(chǔ)單元來實(shí)現(xiàn)所述方法。
本發(fā)明還可以通過計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)施，所述程序包含能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明方法的全部特征，當(dāng)其安裝到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中時(shí)，通過運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。本文件中的計(jì)算機(jī)程序所指的是可以采用任何程序語言、代碼或符號(hào)編寫的一組指令的任何表達(dá)式，該指令組使系統(tǒng)具有信息處理能力，以直接實(shí)現(xiàn)特定功能，或在進(jìn)行下述一個(gè)或兩個(gè)步驟之后實(shí)現(xiàn)特定功能a)轉(zhuǎn)換成其它語言、編碼或符號(hào)；b)以不同的格式再現(xiàn)。
本發(fā)明是通過幾個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。另外，針對(duì)特定情形或具體情況，可以對(duì)本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
本申請(qǐng)要求申請(qǐng)日期為2005年9月30日、申請(qǐng)?zhí)枮镹o.60/722,677的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)定通信設(shè)備的方法，其特征在于，包括在訓(xùn)練周期內(nèi)在鏈路伙伴之間周期性地交換PMA訓(xùn)練幀，其中，每個(gè)所述PMA訓(xùn)練幀的主要部分包括偽隨機(jī)已知序列，其用于為所述鏈路伙伴之間的通信設(shè)置收發(fā)器操作方式，其中所述鏈路伙伴通過有線以太網(wǎng)鏈路通信地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個(gè)所述周期性傳輸?shù)腜MA訓(xùn)練幀包括用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分包括用于發(fā)送多個(gè)因子的域，以及用于指示當(dāng)前正在發(fā)送哪些因子以及哪些因子已經(jīng)被接收的相關(guān)索引域。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分包括一個(gè)或多個(gè)當(dāng)前功率補(bǔ)償域、下一個(gè)功率補(bǔ)償域、被請(qǐng)求的功率補(bǔ)償域、轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域以及至少一個(gè)控制域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于所述當(dāng)前功率補(bǔ)償域、下一個(gè)功率補(bǔ)償域以及被請(qǐng)求的功率補(bǔ)償域確定功率水平的變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域指示所述被周期性發(fā)送的PMA訓(xùn)練幀的數(shù)目，其后發(fā)送鏈路伙伴的信號(hào)中的功率水平發(fā)生變化。
7.一種用于設(shè)定通信設(shè)備的系統(tǒng)，包括能夠在訓(xùn)練周期內(nèi)在鏈路伙伴之間周期性地交換PMA訓(xùn)練幀的收發(fā)器，其中，每個(gè)所述PMA訓(xùn)練幀的主要部分包括偽隨機(jī)已知序列，其用于為所述鏈路伙伴之間的通信設(shè)置收發(fā)器操作方式，其中所述鏈路伙伴通過有線以太網(wǎng)鏈路通信地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述周期性發(fā)射的PMA訓(xùn)練幀包括用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分包括用于發(fā)送多個(gè)因子的域，以及用于指示當(dāng)前正在發(fā)送哪些因子以及哪些因子已經(jīng)被接收的相關(guān)索引域。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述用于交換參數(shù)和控制信息的另一部分包括一個(gè)或多個(gè)當(dāng)前功率補(bǔ)償域、下一個(gè)功率補(bǔ)償域、被請(qǐng)求的功率補(bǔ)償域、轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)域以及至少一個(gè)控制域。
全文摘要
本發(fā)明涉及在雙絞線銅纜布線上支持高數(shù)據(jù)率的收發(fā)器的啟動(dòng)過程，以提供10G比特/秒的以太網(wǎng)鏈路(10GBASE－T)。在啟動(dòng)過程的PMA(物理媒介接入層)訓(xùn)練周期中，在鏈路伙伴之間周期性地交換長的PMA訓(xùn)練幀。每個(gè)PMA訓(xùn)練幀的主要部分包括在4對(duì)線纜上同時(shí)傳輸?shù)囊阎獋坞S機(jī)序列。PMA訓(xùn)練幀包括用于在鏈路伙伴之間交換參數(shù)和控制信息的InfoField。例如，InfoField的有效載荷包括用于指示當(dāng)前發(fā)射功率補(bǔ)償(PBO)、下一個(gè)PBO、被請(qǐng)求的PBO、轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)、控制信息以及用于傳輸預(yù)編碼器因子的域。InfoField域中的信息是重復(fù)發(fā)送的，鏈路伙伴不需要對(duì)每個(gè)InfoField進(jìn)行解碼。例如，通過偶爾讀取轉(zhuǎn)變計(jì)數(shù)，鏈路伙伴就能夠確定何時(shí)將要出現(xiàn)發(fā)射PBO變化和/或狀態(tài)轉(zhuǎn)變。
文檔編號(hào)H04B3/34GK1941649SQ20061011103
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者戈特弗里德·昂格爾伯克, 斯科特·鮑威爾 申請(qǐng)人:美國博通公司