JP3551934B2 - GBIC communication interface device and GBIC communication interface method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はGBIC通信インタフェース装置及びGBIC通信インタフェース方法に関し、特にIEEE 802.3で規定されている通信インタフェース方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
IEEE 802.3で規定されている1000BASE−X(1000BASE−SX/LX/CX)、1000BASE−T、10/100BASE−TXにおけるMAC及びPHYの関係をそれぞれ図5〜図7に示す。
【0003】
図5において、1000BASE−XのPHY(物理層)5はPCS(Physical Coding Sublayer:物理コーディングサブレイヤ)51と、PMA(Physical Media Attachment sublayer:物理メディアアタッチメント)52と、PMD(Physical Media Dependent sublayer:物理メディアディペンデント)53とからなり、MAC(Media Access Control:媒体アクセス制御)4にGMII(Gigabit Media Independent Interface:ギガビット速度媒体独立型インタフェース)(8ビットパラレルデータ信号+4ビット制御信号+送受信クロック信号)(125MHz)で接続され、1000BASE−Xに差動シリアルデータ信号(1.25GHz)を送出する。
【0004】
ここで、MAC4はPHY5へのアクセスを制御してデータの送受信のスケジューリングを行う。また、PCS51は送信されるデータを物理的なメディアに適した形に符号化し、PMA52は伝送するためのパケットのシリアライズ(直列化)と、その逆の処理であるデシリアライズとを行う。さらに、PMD53は送られてくる電圧変化のパターンを光の波あるいはパルスに変換し、ケーブルで送れるようにする。
【0005】
1000BASE−XではPCS51、PMA52が共通化されているため、GBIC(ギガビットインタフェースコンバータ)インタフェースにPMD53として、1000BASE−SX GBIC(Gigabit Interface Converter:ギガビットインタフェースコンバータ)モジュール、1000BASE−LX GBICモジュール、1000BASE−CX GBICモジュールを接続することができる。
【0006】
図6において、1000BASE−TのPHY7はT_PCS71と、T_PMA72とからなり、MAC6にGMII(8ビットパラレルデータ信号+4ビット制御信号+送受信クロック信号)(125MHz)で接続され、1000BASE−Tに差動パラレルデータ信号(125MHz)を送出する。T_PCS71及びT_PMA72は1000BASE−XのPCS51/PMA52とは異なる。
【0007】
図7において、10/100BASE−TXのPHY9はTX_PCS91と、TX_PMA92と、TX_PMD93とからなり、MAC8にMII(Media Independent Interface:媒体独立型インタフェース)(4ビットパラレルデータ信号+4ビット制御信号+送受信クロック信号)(25/2.5MHz)で接続され、10/100BASE−TXに差動シリアルデータ信号(125/25MHz)を送出する。TX_PCS91及びTX_PMA92は1000BASE−XのPCS51/PMA52とは異なる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の通信インタフェース方式では、1000BASE−Tが1000BASE−XのPCS/PMAとは異なるT_PCS、T_PMAで構成されているため、GBICインタフェースに対応することができない。
【0009】
また、10/100BASE−TXにおいても1000BASE−XのPCS/PMAとは異なるTX_PCS、TX_PMAで構成されるため、GBICインターフェースに対応することができない。
【0010】
さらに、1000BASE−Xで使用されるGMIIの4bit制御信号及び送受信クロック信号はGBICインタフェースに供給されないため、入出力信号として4bit制御信号及び送受信クロック信号が必要な1000BASE−TPHY及び10/100BASE−TX PHYをGBICインタフェースに接続することができない。
【0011】
上述したように、従来のGBICインタフェースでは、1000BASE−T及び10/100BASE−TXがGBICインタフェースに対応することができないという問題がある。
【0012】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、10Mbps/100Mbps/1000Mbpsの各種規格のサポートを実現することができるGBIC通信インタフェース装置及びGBIC通信インタフェース方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明によるGBIC通信インタフェース装置は、送信されるデータを物理的なメディアに適した形に符号化する物理コーディングサブレイヤと、伝送するためのパケットのシリアライズ及びデシリアライズを行う物理メディアアタッチメントとを含む物理層と、前記物理層へのアクセスを制御してデータの送受信のスケジューリングを行う媒体アクセス制御と、10Mbps/100Mbps/1000Mbpsの各種規格の物理層を内蔵するGBIC(Gigabit Interface Converter)モジュールと、前記GBICモジュールの種別に応じて前記物理コーディングサブレイヤの動作制御を行う制御手段と、接続される前記GBICモジュールの種別を判別する手段と、その判別された前記GBICモジュールの種別に応じて前記媒体アクセス制御と前記GBICモジュール内の物理層との間の信号制御とを行う信号制御手段とを備え、
前記信号制御手段は、前記媒体アクセス制御から前記GBICモジュール内の物理層を制御するためにGBICコネクタで定義されている送信不可と送信失敗と受信損失との信号線を介して媒体独立型インタフェース/ギガビット速度媒体独立型インタフェース信号の制御データクロックと制御データ入出力と送信クロックとを前記媒体アクセス制御と前記GBICモジュール内の物理層との間で接続するようにしている。
【0014】
本発明によるGBIC通信インタフェース方法は、送信されるデータを物理的なメディアに適した形に符号化する物理コーディングサブレイヤと、伝送するためのパケットのシリアライズ及びデシリアライズを行う物理メディアアタッチメントとを含む物理層と、前記物理層へのアクセスを制御してデータの送受信のスケジューリングを行う媒体アクセス制御と、10Mbps/100Mbps/1000Mbpsの各種規格の物理層を内蔵するGBIC(Gigabit Interface Converter)モジュールとが配設され、
接続される前記GBICモジュールの種別に応じて前記物理コーディングサブレイヤの動作制御及び前記媒体アクセス制御と前記GBICモジュール内の物理層との間の信号制御を行い、
前記媒体アクセス制御から前記GBICモジュール内の物理層を制御するためにGBICコネクタで定義されている送信不可と送信失敗と受信損失との信号線を介して媒体独立型インタフェース/ギガビット速度媒体独立型インタフェース信号の制御データクロックと制御データ入出力と送信クロックとを前記媒体アクセス制御と前記GBICモジュール内の物理層との間で接続するようにしている。
【0015】
すなわち、本発明のGBIC通信インタフェース装置は、IEEE802.3のイーサネット(登録商標)通信インタフェースに対応したSFF−8053 GBIC(Gigabit Interface Converter:ギガビットインタフェースコンバータ)通信インタフェースにおいて、10BASE/100BASE/1000BASEのイーサネット機能をサポートするために、MAC(Media Access Control:媒体アクセス制御)と、10Mbps/100Mbps/1000Mbpsの各種規格のPHY(物理層)を内蔵するGBICモジュールとの間に、接続されるGBICモジュールの種別に応じてGMII(Gigabit Media Independent Interface:ギガビット速度媒体独立型インタフェース)とGBICインタフェースとの間を制御するGBIC I/F(インタフェース)制御部を有し、またGBICモジュール内に、データの送受信を可能にするGBICインタフェースとGMIIとを接続するGMIIブリッジ部とを有している。
【0016】
より具体的に説明すると、本発明のGBIC通信インタフェース装置では、GBIC通信インタフェースにおいて、MACからGBICモジュール内のPHYを制御するために、GBIC(ギガビットインタフェースコンバータ)コネクタで定義されているTX_DISABLE(送信不可)、TX_FAULT(送信失敗)、RX_LOS(受信損失)の各信号を介して、MII(Media Independent Interface:媒体独立型インタフェース)/GMIIインタフェース信号のMDC(制御データクロック),MDIO(制御データ入出力),GTX_CLK(ギガビット送信クロック)を接続している。
【0017】
また、本発明のGBIC通信インタフェース装置では、接続されるGBICモジュールの種別に合わせて、MDC/MDIO/GTX_CLK/RX_CLK信号及び1000BASE−X PHY回路の8B10B(8ビット10ビット符号化)の制御を行うGBIC I/F制御回路を有している。
【0018】
さらに、本発明のGBIC通信インタフェース装置では、GBIC通信インタフェースにおいて、GBICモジュール内にあるPHYのMII/GMIIインタフェース信号をMACに繋げるための、TXD(送信データ)<0−7>,TX_EN(送信イネーブル),TX_ER(送信エラー),RXD(受信データ)<0−7>,RX_DV(受信イネーブル),RX_ER(受信エラー)を接続するためのGMIIブリッジ回路を有している。
【0019】
これによって、GBIC I/Fを利用した通信インタフェースにおいて、従来、IEEE802.3で定義されている1000BASE−X、つまり1000BASE−SX,1000BASE−LX,1000BASE−CXのみのサポートが可能であるのに対し、本発明によって10Mbps/100Mbps/1000Mbpsの各種規格のサポートを実現することが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるGBIC通信インタフェース装置の構成を示すブロック図である。図1において、スイッチングハブ1はデータの蓄積保持に利用するメモリ11と、外部管理用コンソール端末(図示せず)を接続するためのコンソールI/O8入出力回路)12と、パケットのスイッチを行うパケットスイッチング機構13と、ルーティング処理等を行うCPU(中央処理装置)14と、インタフェースカード2,3とから構成されている。
【0021】
インタフェースカード2はパケットの転送を行うパケットフォワーディング機構21と、パケットの処理及びを行うMAC(Media Access Control:媒体アクセス制御)22,23と、PHY(物理層)24,25と、GBIC(Gigabit Media Independent Interface:ギガビットインタフェースコンバータ)I/F(インタフェース)制御部26,27と、1000BASE−T GBICモジュール28と、1000BASE−SX GBICモジュール29とを搭載している。
【0022】
インタフェースカード3はパケットの転送を行うパケットフォワーディング機構31と、パケットの処理及びを行うMAC32,33と、PHY34,35と、GBIC I/F制御部36,37と、10/100BASE−TX GBICモジュール38と、1000BASE−SX GBICモジュール39とを搭載している。
【0023】
尚、PHY24,25,34,35は1000BASE−X(1000BASE−SX,1000BASE−LX,1000BASE−CX)の物理層であり、1000BASE−T GBICモジュール28、1000BASE−SX GBICモジュール29、10/100BASE−TX GBICモジュール38、1000BASE−SX GBICモジュール39にはそれぞれ10Mbps/100Mbps/1000Mbpsの各種規格(1000BASE−T、1000BASE−SX、10/100BASE−TX)の物理層(図示せず)を備えている。
【0024】
図2は図1のインタフェースカード2のポート#1を構成するMAC22とPHY24とGBIC I/F制御部26と1000BASE−T GBICモジュール28とにおける詳細な構成を示すブロック図である。図2において、PHY24はPCS(Physical Coding Sublayer:物理コーディングサブレイヤ)241と、PMA(Physical Media Attachment sublayer:物理メディアアタッチメント)242とから構成されている。
【0025】
ここで、MAC22はPHY24へのアクセスを制御してデータの送受信のスケジューリングを行う。また、PCS241は送信されるデータを物理的なメディアに適した形に符号化し、PMA242は伝送するためのパケットのシリアライズ(直列化)と、その逆の処理であるデシリアライズとを行う。
【0026】
GBIC I/F制御部26はクロックリカバリ回路261と、スイッチ回路262と、比較回路263と、信号制御回路264と、GBIC検出回路265とから構成されている。
【0027】
1000BASE−T GBICモジュール28はGMII(GigabitMedia Independent Interface:ギガビット速度媒体独立型インタフェース)ブリッジ部281と、シリアルロム284と、1000BASE−T PHY285とから構成されている。GMIIブリッジ部281はシリアルパラレル変換回路282と、パラレルシリアル変換回路283とから構成されている。
【0028】
すなわち、インタフェースカード2のポート#1側においては、MAC22とGBICインタフェースとの間に、接続されるGBICモジュールの種別によって、GMIIの[MDC(制御データクロック)/MDIO(制御データ入出力)/TX_CLK(送信クロック)/RX_CLK(受信クロック)]の信号及びPCS241を、データの送受信を行うために制御するGBIC I/F制御部26と、MAC22と1000BASE−T PHY285との間のデータの送受信を可能にするためのGBICブリッジ部281及びGMIIで接続される1000BASE−T PHY285とが1000BASE−T GBICモジュール28内部に配設されている。
【0029】
これによって、IEEE802.3のイーサネット(登録商標)通信インタフェースに対応したSFF−8053 GBIC通信インタフェースにおいて、10BASE/100BASE/1000BASEのイーサネット機能をサポートすることができる。
【0030】
図3は図1のインタフェースカード2のポート#2を構成するMAC23とPHY25とGBIC I/F制御部27と1000BASE−SX GBICモジュール29とにおける詳細な構成を示すブロック図である。図3において、PHY25はPCS251と、PMA252とから構成されている。
【0031】
GBIC I/F制御部27はクロックリカバリ回路271と、スイッチ回路272と、比較回路273と、信号制御回路274と、GBIC検出回路275とから構成されている。1000BASE−T GBICモジュール29はシリアルロム291と、1000BASE−SX PMD(Physical Media Dependent sublayer:物理メディアディペンデント)292とから構成されている。
【0032】
図4は図1のインタフェースカード3のポート#3を構成するMAC32とPHY34とGBIC I/F制御部36と10/100BASE−TX GBICモジュール38とにおける詳細な構成を示すブロック図である。図4において、PHY34はPCS341と、PMA342とから構成されている。
【0033】
GBIC I/F制御部36はクロックリカバリ回路361と、スイッチ回路362と、比較回路363と、信号制御回路364と、GBIC検出回路365とから構成されている。
【0034】
10/100BASE−TX GBICモジュール38はGMIIブリッジ部381と、シリアルロム384と、10/100BASE−TX PHY385とから構成されている。GMIIブリッジ部381はシリアルパラレル変換回路382と、パラレルシリアル変換回路383とから構成されている。
【0035】
すなわち、インタフェースカード3のポート#3側においては、MAC32と10/100BASE−TX PHY385との間のデータの送受信を可能にするためのGMIIブリッジ部381及びMII(Media Independent Interface:媒体独立型インタフェース)で接続される10/000BASE−TX PHY385とが10/100BASE−TX GBICモジュール38内部に配設されている。
【0036】
これら図1〜図4を参照して本発明の一実施例においてポート#1〜ポート#3でのデータが送受信される時の全体的な流れについて説明する。まず、ポート#1でのデータの送受信動作を図2を用いて説明する。
【0037】
送信データはインタフェースカード2においてパケットフォワーディング機構21からMAC22へと送られ、GMIIのTXD(送信データ)<0−7>、TX_EN(送信イネーブル)、TX_ER(送信エラー)としてPHY24のPCS241に送られる。
【0038】
この時、PCS241に送られたデータはGBIC I/F制御部26によってPCS241の内部機能が動作しないように制御されるため、データは何も処理されずにPMA242に送られる。GBIC I/F制御部26の詳細動作に関しては後述する。PMA242に送られたデータはシリアル信号に変換され、1000BASE−T GBICモジュール28に送信データとして送られる。
【0039】
1000BASE−T GBICモジュール28に送られた送信データは、GMIIブリッジ部281へ送られ、シリアルパラレル変換回路282によってパラレル信号に変換され、GMIIのRXD(受信データ)<0−7>、RX_DV(受信イネーブル)、RX_ER(受信エラー)として1000BASE−T
PHY285に入力される。
【0040】
この時、受信データ用のクロックRX_CLKはMAC22からGBIC I/F制御部26を経由して、1000BASE−T PHY285に供給され、RXD<0−7>に入力されたデータはRX_CLKと同期して、1000BASE−T PHY285の内部処理を経てポート#1へと送信される。
【0041】
GBIC I/F制御部26,27,36の詳細な動作について以下説明する。GBIC I/F制御部26,27,36は既存の1000BASE−X GBICモジュール(図示せず)、1000BASE−T GBICモジュール28、1000BASE−SX GBICモジュール29、10/100BASE−TX GBICモジュール38が接続できるように、各種信号の切替え等を行う働きを持つ。
【0042】
1000BASE−X GBICモジュール、1000BASE−T GBICモジュール28,1000BASE−SX GBICモジュール29、10/100BASE−TX GBICモジュール38が接続されると、GBIC検出回路265,275,365は接続されたGBICモジュールの種別が記載されているシリアルロム284,291,384をI2C I/F(インタフェース)を用いてリードし、接続されるGBICモジュールの種類を認識する。
【0043】
次に、GBIC I/F制御部26,27,36は比較回路263,273,383を用いて、そのGBICモジュールが1000BASE−X GBICモジュールであるか否かを判断し、スイッチ回路262,272,362を用いて、接続されるGBICモジュールの種別に応じて、PCS241,251,341の動作制御とRX_CLK、TX_CLK、MDIO、MDCの信号制御とを行う。各信号制御は次のように行われる。
【0044】
1000BASE−X GBICモジュールが接続されている場合には、PCS241,251,341を動作させるように制御を行う。この時、クロックリカバリ回路261,271,361はRX_CLKを出力しないように制御を行い、信号制御回路264,274,364はTX_CLK、MDIO、MDCをGBICモジュールに供給しないように制御が行われる。
【0045】
次に、1000BASE−X GBICモジュール以外のGBICモジュールが接続されている場合には、PCS241,251,341を動作させないように制御を行う。この時、クロックリカバリ回路261,271,361はRXD<0>からクロックを抽出し、RX_CLKをMAC22,23,32に供給するように制御を行い、信号制御回路24はMAC22,23,32のGMIIのTX_CLK(送信クロック)、MDIO(制御データ入出力)、MDC(制御データクロック)をGBICモジュールに供給するように動作させる。
【0046】
一方、受信データは下記のように処理される。ポート#1が受信したデータは1000BASE−T PHY285のGMIIのTXD(送信データ)<0−7>、TX_EN(送信イネーブル)、TX_ER(送信エラー)を通してGMIIブリッジ部281へ送られる。
【0047】
GMIIブリッジ部281では受信データをシリアル変換し、そのシリアル変換された受信データはGBICインタフェースに送信された後、PMA242に入力される。PMA242ではデータをパラレル変換してPCS241に送信する。その際、PCS241はGBIC I/F制御部26によって動作しないように制御されているので、データはそのまま、RXD(受信データ)<0−7>、RX_DV(受信イネーブル)、RX_ER(受信エラー)としてMAC22のGMIIへ送られる。
【0048】
この時、受信用のデータクロックRX_CLKはGBIC I/F制御部26のクロックリカバリ回路261から供給され、MAC22へ送られた信号はパケットフォワーディング機構21へと送られて受信データとして処理される。
【0049】
また、MAC22、1000BASE−T PHY285間の通信制御信号、MDIOとMDCとはGBIC I/F制御部26及びGBICインタフェースで定義されるTX_FAULT(送信失敗)、RX_LOS(受信損失)を経由して接続され、リンク確立時等の場合には、1000BASE−T PHY285からMAC22へと情報が送られる。
【0050】
ポート#2でのデータの送受信動作について図3を用いて説明する。送信データはインタフェースカード2のパケットフォワーディング機構21からMAC23へと送られ、GMIIのTXD(送信データ)<0−7>、TX_EN(送信イネーブル)、TX_ER(送信エラー)としてPCS251へ送られる。
【0051】
PCS251に送られたデータは8B10Bエンコーディングされ、PMA252に送られる。PMA252に送られたデータはシリアル信号に変換され、1000BASE−SX GBICモジュール29に送信データとして送られる。
【0052】
1000BASE−SX GBICモジュール29に送られた送信データは、1000BASE−SX PMD292へ送られ、1000BASE−SX PMD292で電気信号が光信号へと変換されてポート#2に送信される。
【0053】
受信データは以下のように処理される。ポート#2が受信したデータは1000BASE−SX PMD292で光信号から電気信号へと変換され、受信データとしてGBICインタフェースへ送られ、PMA252に入力される。
【0054】
その受信データはPMA252でパラレル変換されてPCS251に送信され、PCS251で10B8Bデコーディングされ、RXD(受信データ)<0−7>、RX_DV(受信イネーブル)、RX_ER(受信エラー)としてMAC23のGMIIへと送られる。MAC23へと送られた信号はインタフェースカード2のパケットフォワーディング機構21に送られて受信データとして処理される。
【0055】
ポート#3でのデータの送受信動作について図4を用いて説明する。送信データはインタフェースカード3のパケットフォワーディング機構31からMAC32へ送られ、GMIIのTXD(送信データ)<0−3>、TX_EN(送信イネーブル)、TX_ER(送信エラー)としてPCS341へ送られる。
【0056】
この時、PCS341の内部機能はGBIC I/F制御部36によって動作しないように制御されているため、PCS341に送られたデータは何も処理されずにPMA342に送られる。PMA342に送られたデータはシリアル信号に変換され、10/100BASE−TX GBICモジュール38に送信データとして送られる。
【0057】
10/100BASE−TX GBICモジュール38に送られた送信データはGMIIブリッジ部381へ送られ、シリアルパラレル変換回路382によってパラレル信号に変換され、MIIのRXD(受信データ)<0−3>、RX_DV(受信イネーブル)、RX_ER(受信エラー)として10/100BASE−TX PHY385に入力される。
【0058】
この時、受信データ用のクロックRX_CLKはMAC32からGBIC I/F制御部36を経由して10/100BASE−TX PHY385に供給され、RXD<0−3>に入力されたデータはRX_CLKと同期して、10/100BASE−TX PHY385の内部処理を経てポート#3へ送信される。
【0059】
受信データは以下のように処理される。ポート#3が受信したデータは10/100BASE−TX PHY385のMIIのTXD(送信データ)<0−3>、TX_EN(送信イネーブル)、TX_ER(送信エラー)を通してGMIIブリッジ部381へ送られる。
【0060】
GMIIブリッジ部381に送られた受信データはシリアル変換されてGBICインタフェースに送信された後、PMA342に入力される。その受信データはPMA342でパラレル変換されてPCS341へ送信されるが、その際、PCS341はGBIC I/F制御部36によって動作しないように制御されるので、データはそのまま、RXD(受信データ)<0−3>、RX_DV(受信イネーブル)、RX_ER(受信エラー)としてMAC32のGMIIへ送られる。
【0061】
この時、受信用のデータクロックRX_CLKはGBIC I/F制御部36のクロックリカバリ回路361から供給され、MAC32へ送られた信号はインタフェースカード3のパケットフォワーディング機構31へ送られて受信データとして処理される。
【0062】
また、MAC32、10/100BASE−TX PHY385間の通信制御信号、MDIOとMDCとはGBIC I/F制御部36及びGBICインタフェースで定義されるTX_FAULT(送信失敗)、RX_LOS(受信損失)を経由して接続され、リンク確立時等の際には、10/100BASE−TX PHY385からMAC32へと情報が送られる。
【0063】
このように、GBIC I/Fを利用した通信インタフェースにおいて、従来は、IEEE802.3で定義されている1000BASE−SX,1000BASE−LX,1000BASE−CXのみがサポート可能であるが、本発明によって、10Mbps/100Mbps/1000Mbpsの各種規格のサポートも実現することができる。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、送信されるデータを物理的なメディアに適した形に符号化する物理コーディングサブレイヤと、伝送するためのパケットのシリアライズ及びデシリアライズを行う物理メディアアタッチメントとを含む物理層と、その物理層へのアクセスを制御してデータの送受信のスケジューリングを行う媒体アクセス制御と、10Mbps/100Mbps/1000Mbpsの各種規格の物理層を内蔵するGBICモジュールとが配設されたGBIC通信インタフェース装置において、接続されるGBICモジュールの種別に応じて物理コーディングサブレイヤの動作制御と、媒体アクセス制御とGBICモジュール内の物理層との間の信号制御とを行うことによって、10Mbps/100Mbps/1000Mbpsの各種規格のサポートを実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるGBIC通信インタフェース装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1のインタフェースカードのポート#1を構成するMACとPHYとGBIC I/F制御部と1000BASE−T GBICモジュールとにおける詳細な構成を示すブロック図である。
【図3】図1のインタフェースカードのポート#2を構成するMACとPHYとGBIC I/F制御部と1000BASE−SX GBICモジュールとにおける詳細な構成を示すブロック図である。
【図4】図1のインタフェースカードのポート#3を構成するMACとPHYとGBIC I/F制御部と10/100BASE−TX GBICモジュールとにおける詳細な構成を示すブロック図である。
【図5】IEEE 802.3で規定されている1000BASE−XにおけるMAC及びPHYの関係を示す図である。
【図6】IEEE 802.3で規定されている1000BASE−TにおけるMAC及びPHYの関係をそれぞれ図5〜図7に示す図である。
【図7】IEEE 802.3で規定されている10/100BASE−TXにおけるMAC及びPHYの関係を示す図である。
【符号の説明】
1 スイッチングハブ
2,3 インタフェースカード
11 メモリ11
12 コンソールI/O
13 パケットスイッチング機構
14 CPU
21,31 パケットフォワーディング機構
22,23,32,33 MAC
24,25,34,35 PHY
26,27,36,37 GBIC I/F制御部
28 1000BASE−T GBICモジュール
29 1000BASE−SX GBICモジュール
38 10/100BASE−TX GBICモジュール
39 1000BASE−SX GBICモジュール
241,251,341 PCS
242,252,342 PMA
261,271,361 クロックリカバリ回路
262,272,362 スイッチ回路
263,273,363 比較回路
264,274,364 信号制御回路
265,275,365 GBIC検出回路
281,381 GMIIブリッジ部
282,382 シリアルパラレル変換回路
283,293 パラレルシリアル変換回路
284,291,384 シリアルロム
285 1000BASE−T PHY
292 1000BASE−SX PMD
385 10/100BASE−TX PHY[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a GBIC communication interface device and a GBIC communication interfaceMethodIn particular, the present invention relates to a communication interface system defined in IEEE 802.3.
[0002]
[Prior art]
The relationship between MAC and PHY in 1000BASE-X (1000BASE-SX / LX / CX), 1000BASE-T, and 10 / 100BASE-TX specified in IEEE 802.3 is shown in FIGS. 5 to 7, respectively.
[0003]
In FIG. 5, a PHY (physical layer) 5 of 1000BASE-X includes a PCS (Physical Coding Sublayer: Physical Coding Sublayer) 51, a PMA (Physical Media Attachment sublayer: Physical Media Attachment) 52, and a PMD (PhysicalDiamondMedicalMedicalMedicalMedicalMedication). A media access control (MAC) 4 is provided to a media access control (MAC) 4 by a GMII (Gigabit Media Independent Interface: Gigabit speed medium independent interface) (8-bit parallel data signal + 4-bit control signal + transmission / reception clock signal) ) (125 MHz) It sends the differential serial data signal (1.25 GHz) to the 000BASE-X.
[0004]
Here, the
[0005]
In the 1000BASE-X, the PCS 51 and the
[0006]
In FIG. 6, the PHY 7 of 1000BASE-T includes a T_PCS 71 and a T_PMA 72, is connected to the
[0007]
In FIG. 7, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional communication interface method described above, since 1000BASE-T is configured by T_PCS and T_PMA different from PCS / PMA of 1000BASE-X, it cannot support the GBIC interface.
[0009]
Also, since 10/10 / BASE-TX is configured with TX_PCS and TX_PMA different from PCS / PMA of 1000BASE-X, it cannot support the GBIC interface.
[0010]
Furthermore, since the GMII 4-bit control signal and the transmission / reception clock signal used in 1000BASE-X are not supplied to the GBIC interface, 1000BASE-TPHY and 10 / 100BASE-TX PHY which require the 4-bit control signal and the transmission / reception clock signal as input / output signals. Cannot be connected to the GBIC interface.
[0011]
As described above, the conventional GBIC interface has a problem that 1000BASE-T and 10 / 100BASE-TX cannot support the GBIC interface.
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to realize a GBIC communication interface device and a GBIC communication interface capable of realizing support of various standards of 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps.MethodIs to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A GBIC communication interface device according to the present invention includes a physical coding sublayer that encodes data to be transmitted in a form suitable for a physical medium, and a physical media attachment that performs serialization and deserialization of a packet for transmission. Access control that controls access to the physical layer to schedule data transmission and reception, a GBIC (Gigabit Interface Converter) module that incorporates physical layers of various standards of 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps, and the GBIC Control means for controlling the operation of the physical coding sublayer according to the type of module;Means for determining the type of the GBIC module to be connected;Signal control between the medium access control and a physical layer in the GBIC module according to the determined type of the GBIC moduleWhenSignal control means for performing,
The signal control means controls the physical layer in the GBIC module from the medium access control by using a medium-independent interface / signal via a signal line of transmission disable, transmission failure, and reception loss defined by a GBIC connector. A control data clock, a control data input / output and a transmission clock of a gigabit speed medium independent interface signal are connected between the medium access control and a physical layer in the GBIC module.ing.
[0014]
GBIC communication interface according to the inventionMethodIs a physical coding sublayer that encodes the data to be transmitted in a form suitable for the physical media, a physical layer that includes a physical media attachment that performs serialization and deserialization of packets for transmission, Medium access control for controlling data access and scheduling of data transmission and reception, and a GBIC (Gigabit Interface Converter) module incorporating a physical layer of various standards of 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps are provided.
In accordance with the type of the GBIC module to be connected, operation control of the physical coding sublayer and signal control between the medium access control and a physical layer in the GBIC module are performed.I
A media independent interface / gigabit speed media independent interface via a transmission disable, transmission failure and reception loss signal line defined by a GBIC connector for controlling the physical layer in the GBIC module from the medium access control A control data clock, a control data input / output, and a transmission clock of a signal are connected between the medium access control and a physical layer in the GBIC module.Like that.
[0015]
In other words, the GBIC communication interface device of the present invention provides a 10BASE / 100BASE / 1000BASE Ethernet function in an SFF-8053 GBIC (Gigabit Interface Converter) communication interface corresponding to an IEEE (registered trademark) 802.3 communication interface. In order to support this, the type of the GBIC module connected between the MAC (Media Access Control: Media Access Control) and the GBIC module incorporating the PHY (physical layer) of various standards of 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps is GMII (Gigabit Media Independent Interface) It has a GBIC I / F (interface) control unit for controlling between the communication speed medium independent interface) and the GBIC interface, and connects the GBIC interface and the GMII in the GBIC module to enable data transmission and reception. GMII bridge section.
[0016]
More specifically, in the GBIC communication interface device of the present invention, in order to control the PHY in the GBIC module from the MAC in the GBIC communication interface, the TX_DISABLE (transmission disabled) defined in the GBIC (gigabit interface converter) connector is used. ), TX_FAULT (transmission failure), RX_LOS (reception loss) signals, MDC (control data clock), MDIO (control data input / output) of MII (Media Independent Interface) / GMII interface signals , GTX_CLK (gigabit transmission clock).
[0017]
Further, in the GBIC communication interface device of the present invention, the MDC / MDIO / GTX_CLK / RX_CLK signals and the 8B10B (8-bit 10-bit encoding) of the 1000BASE-X PHY circuit are controlled according to the type of the GBIC module to be connected. It has a GBIC I / F control circuit.
[0018]
Further, in the GBIC communication interface device of the present invention, in the GBIC communication interface, TXD (transmission data) <0-7> and TX_EN (transmission enable) for connecting the PHY MII / GMII interface signal in the GBIC module to the MAC. ), TX_ER (transmission error), RXD (reception data) <0-7>, RX_DV (reception enable), and RX_ER (reception error).
[0019]
As a result, the communication interface using the GBIC I / F can support only 1000 BASE-X, that is, 1000 BASE-SX, 1000 BASE-LX, and 1000 BASE-CX conventionally defined in IEEE802.3. According to the present invention, it is possible to realize support for various standards of 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a GBIC communication interface device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the
[0025]
Here, the
[0026]
The GBIC I /
[0027]
The 1000 BASE-
[0028]
That is, on the
[0029]
Thus, the SFF-8053 GBIC communication interface compatible with the IEEE (registered trademark) 802.3 Ethernet (registered trademark) communication interface can support the 10BASE / 100BASE / 1000BASE Ethernet function.
[0030]
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the
[0031]
The GBIC I /
[0032]
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the
[0033]
The GBIC I /
[0034]
The 10 / 100BASE-
[0035]
That is, on the
[0036]
With reference to FIGS. 1 to 4, an overall flow when data is transmitted / received at
[0037]
The transmission data is transmitted from the packet forwarding mechanism 21 to the
[0038]
At this time, since the data sent to the PCS 241 is controlled by the GBIC I /
[0039]
The transmission data sent to the 1000BASE-
Input to PHY285.
[0040]
At this time, the reception data clock RX_CLK is supplied from the
[0041]
The detailed operation of the GBIC I /
[0042]
When the 1000 BASE-X GBIC module, the 1000 BASE-
[0043]
Next, the GBIC I /
[0044]
When the 1000BASE-X GBIC module is connected, control is performed to operate the
[0045]
Next, when a GBIC module other than the 1000BASE-X GBIC module is connected, control is performed so that the
[0046]
On the other hand, received data is processed as follows. The data received by the
[0047]
The
[0048]
At this time, the reception data clock RX_CLK is supplied from the
[0049]
Also, the communication control signal between the
[0050]
The data transmission / reception operation at
[0051]
The data sent to the
[0052]
The transmission data sent to the 1000BASE-
[0053]
The received data is processed as follows. The data received by the
[0054]
The received data is parallel-converted by the PMA 252 and transmitted to the
[0055]
The data transmission / reception operation at
[0056]
At this time, since the internal function of the PCS 341 is controlled not to operate by the GBIC I /
[0057]
The transmission data sent to the 10/100 BASE-
[0058]
At this time, the received data clock RX_CLK is supplied from the
[0059]
The received data is processed as follows. The data received by the
[0060]
The received data sent to the
[0061]
At this time, the reception data clock RX_CLK is supplied from the
[0062]
Further, the communication control signal between the
[0063]
As described above, in the communication interface using the GBIC I / F, conventionally, only 1000BASE-SX, 1000BASE-LX, and 1000BASE-CX defined in IEEE802.3 can be supported, but according to the present invention, 10 Mbps is used. Support for various standards of / 100 Mbps / 1000 Mbps can also be realized.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a physical coding sublayer that encodes data to be transmitted in a form suitable for a physical medium and a physical media attachment that performs serialization and deserialization of a packet for transmission are provided. GBIC in which a physical layer including a physical layer, a medium access control that controls access to the physical layer to schedule data transmission and reception, and a GBIC module that incorporates physical layers of various standards of 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps are provided. The communication interface device controls the operation of the physical coding sublayer according to the type of the GBIC module to be connected, and controls the medium access control and the signal control between the physical layer in the GBIC module, thereby achieving 10Mbps / 100Mbps / 1000M. There is an effect that it is possible to realize the support of ps of various standards.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a GBIC communication interface device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a MAC, a PHY, a GBIC I / F control unit, and a 1000BASE-T GBIC module which constitute a
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a MAC, a PHY, a GBIC I / F control unit, and a 1000BASE-SX GBIC module which constitute
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of a MAC, a PHY, a GBIC I / F control unit, and a 10 / 100BASE-TX GBIC module which constitute
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between MAC and PHY in 1000BASE-X defined in IEEE 802.3.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between MAC and PHY in 1000BASE-T defined in IEEE 802.3, as shown in FIGS.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between MAC and PHY in 10 / 100BASE-TX defined in IEEE 802.3.
[Explanation of symbols]
1 switching hub
2,3 interface card
11 Memory 11
12 Console I / O
13. Packet switching mechanism
14 CPU
21,31 Packet forwarding mechanism
22,23,32,33 MAC
24, 25, 34, 35 PHY
26, 27, 36, 37 GBIC I / F control unit
28 1000BASE-T GBIC module
29 1000BASE-SX GBIC module
38 10 / 100BASE-TX GBIC module
39 1000BASE-SX GBIC module
241,251,341 PCS
242,252,342 PMA
261, 271 and 361 clock recovery circuits
262,272,362 switch circuit
263,273,363 Comparison circuit
264, 274, 364 signal control circuit
265, 275, 365 GBIC detection circuit
281,381 GMII bridge
282,382 Serial / parallel conversion circuit
283,293 Parallel-serial conversion circuit
284,291,384 Serial Rom
285 1000BASE-T PHY
292 1000BASE-SX PMD
385 10 / 100BASE-TX PHY
Claims (8)
前記信号制御手段は、前記媒体アクセス制御から前記GBICモジュール内の物理層を制御するためにGBICコネクタで定義されている送信不可と送信失敗と受信損失との信号線を介して媒体独立型インタフェース/ギガビット速度媒体独立型インタフェース信号の制御データクロックと制御データ入出力と送信クロックとを前記媒体アクセス制御と前記GBICモジュール内の物理層との間で接続するようにしたことを特徴とするGBIC通信インタフェース装置。A physical layer including a physical coding sublayer for encoding data to be transmitted in a form suitable for a physical medium, a physical medium attachment for serializing and deserializing a packet for transmission, and an access to the physical layer Access control that controls transmission and reception of data by controlling data transfer, a GBIC (Gigabit Interface Converter) module having a built-in physical layer of various standards of 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps, and the physical coding according to the type of the GBIC module said control means for controlling the operation of the sub, and means for discriminating a type of the GBIC module coupled, to the medium access control according to the type of the discriminated said GBIC module GBIC Have a signal control means for performing a signal control between the physical layer in joules,
The signal control means controls the physical layer in the GBIC module from the medium access control by using a medium-independent interface / signal via a signal line of transmission disable, transmission failure, and reception loss defined by a GBIC connector. A GBIC communication interface , wherein a control data clock, a control data input / output, and a transmission clock of a gigabit-speed medium-independent interface signal are connected between the medium access control and a physical layer in the GBIC module. apparatus.
接続される前記GBICモジュールの種別に応じて前記物理コーディングサブレイヤの動作制御及び前記媒体アクセス制御と前記GBICモジュール内の物理層との間の信号制御を行い、
前記媒体アクセス制御から前記GBICモジュール内の物理層を制御するためにGBICコネクタで定義されている送信不可と送信失敗と受信損失との信号線を介して媒体独立型インタフェース/ギガビット速度媒体独立型インタフェース信号の制御データクロックと制御データ入出力と送信クロックとを前記媒体アクセス制御と前記GBICモジュール内の物理層との間で接続するようにしたことを特徴とするGBIC通信インタフェース方法。A physical layer including a physical coding sublayer for encoding data to be transmitted in a form suitable for a physical medium, a physical medium attachment for serializing and deserializing a packet for transmission, and an access to the physical layer And a medium access control for scheduling data transmission and reception and a GBIC (Gigabit Interface Converter) module including a physical layer of various standards of 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps are provided.
There line signals control between the physical layer in the GBIC module the GBIC module and motion control and the medium access control of the physical coding sub-layer according to the type of connected,
A media independent interface / gigabit speed media independent interface via a transmission disable, transmission failure and reception loss signal line defined by a GBIC connector for controlling the physical layer in the GBIC module from the medium access control A GBIC communication interface method , wherein a control data clock of a signal, a control data input / output, and a transmission clock are connected between the medium access control and a physical layer in the GBIC module .
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