CN1567908A - 以太网与异位传输模接口间之罔桥及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及以单/多信道在以太网总线与异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线(UTOPIA)间的电路转换器及网桥。此电路转换器及网桥包括了一第一转换器件与一第二转换器件间其为由以太网分组转换成为异位传输模式信元及由异位传输模式信元转换成为以太网分组。第一转换器件包括一合并单元、一第一转换单元、及一第一传递单元。第二转换器件包括一接收单元、一第二转换单元、及一第二传递单元。本发明提供了一个在以太网及异位传输模式网络间的一个低价高效的传输。

Description

以太网与异位传输模接口间之罔桥 及其操作方法
技术领域
本发明涉及以太网与异位传输模式(ATM)之传输与转换而特别在单/多信道介于以太网框架(frame)/总线至异位传输模式泛测及运作物理层(Phy)接口(UTOPIA)的基本信元/总线的一种转换器及网桥电路。
背景技术
以太网(Ethernet)是最常用局域网科技，它为用户分享讯息提供了低成本高速度多用途的接口，本发明的传输交换提供无需改变网络适配器(adapter)或计算机软件而能以以太网标准规格大幅提高其性能的方法。
以太网交换器(switch)是一个具有多重以太网连接点、端口的器件。该以太网交换器需要为档案服务器的更高速端口或经由快速以太网、异位传输模式的后置骨干(backbone)。以太网交换器是藉由串行或层次树(hierachy)结构或菊花链拓朴学，而被构筑为百亿比特、千兆比特、亿比特...的转换***。交换器(switch)这样的名词通常被保留用做为一或多可以被以太网端口以被连接的局域网络介质以全速同步收发分组(packets)。
以太网转换器完全藉电子逻辑在连接端口间互相通连很大数目移动资料分组的端口。微处理器及软件并未参与基本的数据调动。以太网转换程序能在专用集成电路(ASIC)中完全成形。网桥及路由器，相对而言，则典型的使用高效能简约指令集(RISC)的微处理器来移动数据分组。藉微处理器的分组移动既贵而慢，且需更大器件，对固定长数目的以太网段的更大机柜，及更多电能耗损。
图1展示以太网分组的结构。为维持载波感应多任务冲突的侦测(CSMA/CD)，以太网分组间以最少96比特框架间隔(inter-framegap)21做分隔。此分组始于一56比特同步前文字符串23，然后是8比特的始框架定界符24，48比特之目的地址25，48比特之源地址27，16比特之型场29，剩下的分组是酬载资料(Payload)31，然后是CRC错误检查码33；以太网的主要优点即其简明性及弹性，而可变的分组大小可简易调节其传递流量，及其对网络工作负载量快速变化的反应；以太网的完全扩充特性则使以低成本建立无管理的局域网络成为可能。
异位传输模式(ATM)协议是对声音、影像、数据传输的理想连接性协议。它是一种基于固定的信元、分组来传输资料的网络科技。以异位传输模式形式的信号单位较以往使用旧科技的信元单位相对为小。
当数据传递开始时，异位传输模式在两点间，创造了一种固定信道或路径。这与异位传输模式协议和传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)不同的是互联网协议中信息被分割为分组而每个分组可从源点经不同路径至目的地；此差异使异位传输模式较易在异位传输模式网络中追踪及衡量资料使用，但相对于网络交通中突增的冲击其应变性较差。
从多源点多目的地的异位传输模式信元在多重的分组转换中被异步多任务化，在网络的每个连结上的电路被虚拟路径识别符的电路独一元二的整数场所识别。异位传输模式转换在埠间、缓冲器间、VPI(虚拟路径定位virtual path identifier)、VCI(虚拟信道定位virtualchannel identifier)之传译服务品质，保证连接设定，及连接设定中止(tear-down)负责单位间的转换。
图2是一个异位传输模式信元架构。每信元是53字节长，其中5字节保留为分组信头(packet header)，其中48字节保留为酬载。该信头始由4字节之通用流量控制41信息；此领域被用于在多重架构单一使用者网络接口下确保公开有效率的资料存取。在通用流量控制(GFC)41信息后是一8比特的虚拟路径定位43，一16比特的虚拟电路定位45。虚拟路径定位43容许一组被称为虚拟路径的虚拟连结被识别；在每条虚拟路径中，虚拟信道定位45识别了分别的虚拟连结。
虚拟路径定位/虚拟信道定位资料之后是3比特酬载型47场，其第1比特指示用户或控制资料。若其第1比特是指示用户资料则中间比特指示了壅塞(congestion)，最后比特指示了框架(frame)的结束。前述壅塞的情形下，下个场是1比特信元损失优先权49(CLP，celllose priority)评估。它容许两个不同优先权的信元被定义且网络能在壅塞的情形下舍弃优先权较低之信元。信头错误检查51场(HEC，header error check)提供信元信头内容上的一8比特冗赘性检查。
异位传输模式泛测试及运作物理层接口(Universal Test andOperations PHY Interface for ATM)在异位传输模式论坛中定义为在异位传输模式器件及异位传输模式物理层/SAR分段及重组器件间提供一标准的芯片界面。异位传输模式泛测试及运作物理层接口有一8比特数据总线并包括能储存异位传输模式异位同位模信元在收发之先进先出(FIFO)。它支持了信元层次交握(handshaking)并选择性的支持了同比特的产生及检查。异位传输模式泛测试及运作物理层接口在双向建立起以离散资料及控制信号的一种全双工总线。
数字用户环路***中(最后1英哩上至9km)异位传输模式信元转换是很普及的。泛数字用户环路科技藉平实的旧电话服务(pots)能在双绞铜线上传递异位传输模式信元至电话公司之电话总机局端的一方法。在泛数字用户环路上异位传输模式提供从家庭用户和小办公室的高速网络存取方式。在此领域内数种标准被发展，包括非对称数字用户环路(ADSL)、极高速非对称数字用户环路(UADSL)、G.非线制数字用户环路(G.SHDSL)、甚高速数字用户环路(VDSL)。这数种标准使用局部回路，亦即双绞铜线连接使用者附近的电信局端至客户端的电话接头。在许多地区此局部回路直接连接被电信局所运作的异位传输模式核心网络。在数字用户环路上的异位传输模式维持不要改变通信标准中的核心异位传输模式网络高速特性与品质保证的适用性。它创造了点对点异位传输模式网络至家庭用户和小办公室的潜能。
图3是一种泛数字用户环路服务的传输架构。在泛数字用户环路中数字用户环路接入复用器751(DSLAM)被用于给予宽频互联网存取。数字用户环路接入复用器751功能是在数字流被转移至异位传输模式开关或互联网协议前，选路器753(router)能由被连接到泛数字用户环路调制解调器75的泛数字用户环路73集合数字流量。一种典型的数字用户环路接入复用器支持每架(shlef，a single rack mountchassis一种单一架设底盘)数百条的泛数字用户环路信道；在网络端，具有一或多个干线其搭载由泛数字用户环路接入复用器中被多任务的交通流到轮流被接到互联网交换器77的一种转换器、选路器。如此数字用户环路接入复用器751需要更强大的中央微处理器来经营大量信道。
对泛数字用户环路***，它必须包装及打开往返于网络协议、以太网分组间的异位传输模式信元，这亦即它需要一种昂贵的精简指示集的中央处理器及巨大的内存来处理这些信元。局端的中央处理器必需负责大量信道上复杂的异位传输模式协议。而计算能力、计算资源、连接计算环境的快速增加导致更快的网络的需求。而此需求导致亿甚至于十兆比特的以太网发展及标准化。在每秒十兆比特的速度下，十兆比特的以太网提供了所有以太网的家族系(familiarity)。
因此，在驻地端信道或数字用户环路接入复用器的多信道中，存有对传递到异位传输模式数字用户环路接入复用器接口的以太网分组间的简易而快速转换器与网桥的一种需求。特别数字用户环路接入复用器局端，建构在能转换多重以太网信道到其相对应的泛数字用户环路信道的专用集成电路(ASIC)为本的组件，对泛数字用户环路网络的大型以太网交换***而言有极高度需求。
发明内容
由一方面看，本发明提供一种在泛数字用户环路、异位传输模式泛测试及运作物理层接口、异位传输模式之转换器/网桥上的以太网接口，及其运作方法；另一方面看，本发明提供一、多个信道在以太网总线与异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线间的一种转换器、网桥；它更进一步提供了在以太网与异位传输模式网络间以低价单芯片的数据传输。
本发明揭示经由一第一总线及一第二总线分别耦合到以太网总线接口与异位传输模式泛测试及运作物理层接口间之一转换器、网桥；此转换器、网桥包括一第一转换器件与一第二转换器件，此第一转换器件被用于接收与转换在第一总线上的以太网资料分组成为第二总线上的53字节异位传输模式信元；此第二转换器件被用于接收与转换在第二总线上的53字节异位传输模式信元成为第一总线上的以太网资料分组。
此第一转换器件更包含
一第一转换单元，其被用于转换以太网资料分组成为局部信元资料场；
一异位传输模式信元缓冲器单元，其为合并一群组的局部性信元资料场并***在异位传输模式信元中的信头场里的信元信息字节组成为一53字节的异位传输模式信元；及
一传递单元，其用异位传输模式信元格式传递此53字节异位传输模式信元。
第二转换器件更包含
一接收单元，其检测异位传输模式信元信头场的第一字节中的信元信号字节；
一转换单元，其用于转换信号比特至以太网媒体无关接口(媒体无关接口(MII))总线的RXDV信号并且转换相关的资料半字节(nibble；4bits)到以太网媒体无关接口(媒体无关接口(MII))总线的RXDA信号；
及一传递单位，其用于传递以以太网分组形式的以太资料分组。
本发明提供及以太网资料分组的与异位传输模式间的互换方法。它包括下列步骤：
一，接收并转换一第一总线的一以太网资料分组为第二总线的53字节异位传输模式信元。
二，接收并转换此第二总线上的53字节异位传输模式信元成为此第一总线上的以太网资料分组。
本发明亦提供一种由(from)***介存取控制(MAC)传输缓冲器而来的资料流的方法，其藉由使用启用与关闭TX_CLK的策略，依泛数字用户环路、异位传输模式、异位传输模式泛测试及运作物理层接口的缓慢传输而减缓以太网的传输速度。
本发明亦提供一种至(to)***介存取控制(MAC)传输缓冲器的资料流的方法，其藉由使用启用与关闭RX_CLK的策略，依泛数字用户环路、异位传输模式、异位传输模式泛测试及运作物理层接口的缓慢传输而减缓以太网的传输速度。
附图说明
附图1、以太网分组架构。
附图2、异位传输模式信元架构。
附图3、泛数字用户环路服务传递架构。
附图4、本发明的具体性方法。
附图5、以太网介质存取控制物理层总线接口标准及信号。
附图6、以太网框架转移到异位传输模式泛测试及运作物理层接口(异位传输模式)信元的概略。
附图7、异位传输模式泛测试及运作物理层接口(异位传输模式)信元转移到以太网框架的概略。
附图8(a)、8(b)、TX_CLK流量控制传递途径及RX_CLX流量控制接收途径的方法。
附图9(a)、9(b)、TX_CLK流量控制传递途径及RX_CLK流量控制接收途径的另一实例。
附图10、本发明以多信道异位传输模式泛测试及运作物理层接口到媒体无关接口(MII)接口的具体性方法。
附图11、本发明以单信道耦合到以太网总线接口及异位传输模式泛测试及运作物理层接口的具体性方法。
附图12、本发明以多信道耦合到以太网总线接口及异位传输模式泛测试及运作物理层接口的具体性方法。
附图13、以太网到异位传输模式泛测试及运作物理层接口及甚高速数字用户环路(VDSL)设计的方块图。
附图14、以太网到异位传输模式泛测试及运作物理层接口及甚高速数字用户环路(VDSL)其使用现有组件而设计的另一方块图。
附图15、本发明延伸到以太网总线到通用串行总线其使用现有组件而设计的另一具体性方法。
具体实施方式
本发明涉及以太网接口总线与异位传输模式泛测试及运作物理层接口UTOPIA间的一种转换器、网桥。附图4表示了本发明的具体性方法的简化方决图。经以太网总线111及异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线113，此转换器与网桥10分别耦合至以太网总线接口11及异位传输模式泛测试及运作物理层总线接口13。转换器、网桥10包括一第一转换器件101及一第二转换器件103。第一转换器件101接收转换在以太网总线接口111的以太网资料分组成为泛测试及运作物理层接口总线113的53字节异位传输模式信元。第二转换器件103接收转换在异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线113的53字节异位传输模式信元成为以太网总线接口111上的以太网资料分组。不仅如此，以太网总线接口由普通用途串接接口(GPSI)，媒体无关接口(MII)，R媒体无关接口(R-MII)，S-媒体无关接口(S-MII)，G-媒体无关接口(G-MII)，SS-S媒体无关接口(SS-SMII)，十比特接口(TBI)或其它以太网接口中被选择。以太网媒介存取控制MAC/物理层PHY总线接口标准示于附图5，异位传输模式接口由异位传输模式泛测试及运作物理层总线第1、2、3、4层中被选择。
更进一步，第一转换器件101包含一转换单元1011，一异位传输模式信元缓冲器1013，一传递单元1015，及一TX_CLK流量控制时钟单元1017。转换单元1011被用于转换以太网资料分组成为4半字节局部信元资料场，每局部信元资料场包括一3半字节资料场及一相关信息半字节。此在媒体无关接口(MII)/以太网总线中的信息比特是TXEN(传递赋能信息比特)。以及此资料场半字节是TXDATA[3:0](传递资料比特3-0)。相关信息半字节简示以太网总线中相关的资料场的出现。以太网框架到异位传输模式泛测试及运作物理层接口(或异位传输模式)信元传递途径略示于附图6。它细述以太网框架如何转变为异位传输模式信元。异位传输模式信元缓冲器单元1013被用于合并一24多重的4半字节局部信元资料场及***异位传输模式信元中信头区域的信元信息字节成为一53字节异位传输模式信元。该信头更拥有一未使用资料场其为传输状态及控制局部、远程点的一未使用资料区域的带外管理。传递单元1015被用于以异位传输模式信元模式传递53字节异位传输模式信元。
流量控制时钟单元1017为泛数字用户环路传递较以太网传递速度慢而降低以太网传递速度。以太网媒体无关接口(MII)TX_CLK时钟速度为2500万赫兹。以4比特(半字节宽)的TXDATA[3:0]数据总线而言，接口111执行在一亿赫兹的标称速度，异位传输模式泛测及运作物理层接口总线执行在1250万赫兹的时钟速度，当异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线为8比特时，接口113速度亦为一亿赫兹，此时钟速度方案导致了缓冲器的管理简化。更进一步，对流量控制而言，当1011***信息半字节，它会增加25％的信息开销(overhead)。故在附图8(a)中在收到3半字节以太网资料场后TX_CLK将暂停一个2500万赫兹时钟周期81。这导致以太网媒体无关接口(MII)总线及异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线皆以25％信息半字节间接费用来执行一亿赫兹的速度，实际资料传递速度为每秒7500万比特。更进一步对流量控制方法而言当异位传输模式泛测试及运作物理层接口停止传递TXCLAV(传输信元许可)到接口113，即含意为前述之泛数字信号线信元及异位传输模式信元未完全被传递。这样子会导致1013的缓冲器填满状态。当此状态时，流量控制时钟单元1017将暂停TX_CLK(2500万赫兹)83，直到异位传输模式信元缓冲器单元1013至少一个信元缓冲器被传递到接口113。既然此异位传输模式信元的信头场在异位传输模式论坛中仅有有限的用途，故仅仅被用于显示信元资料之信元信息字节的信头的第一字节拥有如附图6所描述的以太网资料场。
第二转换器件103也包括一接收单元1031，一转换单元1033，一传递单元1035，及一RX_CLK流量控制时钟单元1037。接收单元1031检测在异位传输模式信元信头中的头一字节中的信元信息字节，且仅传递异位传输模式信元信息(48字节)到转换单元1033信元缓冲器。此信元信息为24重4半字节局部信元资料场所构成，每个4半字节局部信元资料场包括一3半字节资料场及一相关信息半字节预看(ahead)。转换单元1033转换信息比特到以太网媒体无关接口(MII)总线的RXDV(接受资料许可信息)，并转换后续资料字节的相关信息半字节到以太网媒体无关接口(MII)总线资料字节的RXDATA[3:0](接收资料比特3:0)。传递单元1035被用于传递以以太网分组格式的以太网资料分组。异位传输模式泛测试及运作物理层接口信元接收途径的概略被展示于图7，其详描异位传输模式泛测试及运作物理层接口信元如何被转为以太网框架。
流量控制时钟单元1037为泛数字用户环路接收速度较慢传递而降低以太网接收速度，以太网媒体无关接口(MII)RX_CLK时钟速度为2500万赫兹。以4比特(半字节宽)的总线资料RXDATA[3:0]而言，接口311的标称速度执行在每秒一亿比特。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线执行在1250万赫兹的速度。当异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线为8比特时，接口113速度亦为每秒一亿比特，这时相同时钟速度导致了缓冲器的管理简化。更进一步，对流量控制而言，当转换单元1033剪信息半字节成细长条时，它会减少25％的以太网总线接收速度。故在附图8(b)中在收到三个以太网资料半字节后RX_CLK将暂缓一2500万赫兹时钟周期85。这导致异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线以一亿赫兹的速度传递资料时，以太网媒体无关接口(MII)总线传递速度为每秒7500万比特。更进一步说，流量控制方法中当异位传输模式泛测试及运作物理层接口停止传递RXCLAV(接收信元许可)到113，这代表无任何异位传输模式信元所构成的以太网框架被完全传递。这将导致1033的空乏状态。当此状态时，1037将暂停RX_CLK(2500万赫兹)，直到1033具有该完整以太网框架的最后信元被传递到113。
本发明另一具体方案进一步提供一包括第一与第二转换器件的具体方案。第一转换器件包含转换单元1011，异位传输模式信元缓冲器1013，传递单元1015，及TX_CLK流量控制时钟单元1017。相同的，转换单元1011被用于转换以太网资料分组成为9字节局部信元资料场，每9字节局部信元资料场包括一8字节的数据场及一相关信息字节。如附图6该相关信息字节引导出以太网总线中相关资料场的出现。异位传输模式信元缓冲器单元1013被用于合并一群的5多重9字节分组、5字节信头、及保留的3字节为第一53字节异位传输模式信元，前述保留的字节用于传送状态及控制局部、远程节点的额外管理。传递单元1015用于以异位传输模式格式传送53字节异位传输模式信元。
流量控制时钟单元1017为泛数字用户环路传递速度较慢而降低以太网传递速度。以太网媒体无关接口(MII)TX_CLK时钟速度为2500万赫兹。以4比特(半字节宽)的TXDATA[3:0]数据总线而言，接口111的标称速度执行在一亿赫兹，异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线执行1250万赫兹的时钟速度，当异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线为8比特时，113速度亦为每秒一亿比特，此时钟速度方案导致了缓冲器的管理简化。更进一步，对流量控制而言，当转换单元1011***信息半字节时，它会增加12.5％的信息开销(overhead)。故在附图9(a)中在收到16半字节以太网资料场后TX_CLK将暂停二个2500万赫兹时钟周期91。这导致以太网媒体无关接口(MII)总线及异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线皆以12.5％信息半字节间接费用执行一亿赫兹的速度，实际资料传递速度为每秒8750万比特。更进一步说，流量控制方法中当异位传输模式泛测试及运作物理层接口停止传递TXCLAV(传输信元许可)到接口113，即意为前述之泛数字线信元、异位传输模式信元未完全被传递。这会导致1013的缓冲器填满状态。当此状态发生时，流量控制时钟将暂停TX_CLK93(2500万赫兹)，直到异位传输模式信元缓冲器单元1013具有至少一个信元被传递到接口113的信元缓冲器。既然此异位传输模式信元的信头场在异位传输模式论坛中仅有有限的用途，故仅仅被用于显示信元资料之信元信息字节的信头的第一字节拥有如附图6所描述的以太网资料场。
第二转换器件103也包括一接收单元1031，一转换单元1033，一传递单元1035，及一RX_CLK流量控制时钟单元1037。第二转换器件的接收单元1031被用于检测在异位传输模式单元信头场中的头一字节的信元信息字节，且仅传递异位传输模式信元信息到异位传输模式信元缓冲器。此信元数据由5多重9字节数据场、一5字节信头、及3保留字节所组成。每一个9字节数据场包括一8字节的数据场及一相关信息字节。转换单元1033被用于转换异位传输模式信元资料成为以太网资料分组。传递单元1035被用于传递以太网分组格式的以太网资料分组。
具体方法中的流量控制时钟单元1037因泛数字用户环路接收的较缓慢传输而减缓以太网的传输速度。以太网媒体无关接口(MII)RX_CLK将执行速度2500万赫庇。使用4比特(半字节宽)的RXDATA[3:0]总线资料，接口311的标称速度执行在每秒一亿比特。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线将执行在1250万赫兹。使用8比特的异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线时，113速度亦为每秒一亿比特，此相同时钟速度方案导致了缓冲器的管理简化。更进一步对流量控制而言，当转换单元1033分离信息半字节时，它会减低12.5％的以太网总线接收速度。故，RX_CLK在接受如附图9(b)所示的以太网资料场的16半字节后，其将暂停二2500万赫兹时钟周期95。其导致了当异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线执行每秒一亿比特时，以太网媒体无关接口(MII)总线执行每秒8750万比特的速度。对流量控制收发途径的方法更进一步而言，当异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线停止输送RXCLAV(接受信元许可)到113时，这代表了尚没有被异位传输模式信元所构成的完整以太网框架被接受，这样子会导致1033的缓冲器空乏状态。当此状态发生时，1037将进一步暂停RX_CLK(2500万赫兹)，直到1033有至少一信元缓冲器97被传递到113。
为改善在以太网接口总线与异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线间的转换器及网桥表现，本发明在由以太网媒介存取控制接收以太网分组时，可裁剪前文及以太网分组的始框架定界符。本发明仅传递目的地址，源地址，型场，酬载，及异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线上的以太网分组的CRC。不仅如此，当接收异位传输模式泛测试及运作物理层接口而来的一种分组时，本发明增加此前文及在接收框架前的始框架定界符后并传递至以太网总线。若假设以太网框架尺寸为最短的64字节其将提升12.5％(8/64)的效能。
附图10展示本发明由多重第一总线111耦合到异位传输模式泛测试及运作物理层接口的另一具体性方法。对映于异位传输模式泛测试及运作物理层接口第一、二、三、四层的地址，本发明支持多达32多重信道，并进一步包括异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线100的一个地址决定单元，其为区隔为传输以太网资料分组之一适当第一总线。
附图11展示本发明由以单信道耦合到以太网总线接口及异位传输模式泛测试及运作物理层总线接口的一具体性方法。具体性方法170中，该转换器及网桥被建构在一单一芯片上。它包括了一以太网网桥1701及一以太网物理层器件1702。以太网网桥1701其用为具有内建以太网媒体存取控制器的双端口以太网交换器并连接以太网局部网特别是当为泛数字信号线中的较慢速度而发生的流量控制状态发生时，以太网物理层器件1702提供至一连接到为标准以太网在布线合宜(appropriate)上的标准以太网节点的一个物理层接口。以太网转换器件1073被用于提供转换电路及在连接器1704与以太网物理层器件1702间耦合信号。
具体性方法170也包括一异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1705，一泛数字用户环路实体层1706和一异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线从属缓冲器1709。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1705负责启发(initiate)并控制来自(from)以及到(to)异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线从属缓冲器1709、泛数字用户环路实体1706和一以太网网桥1701的资料转换。泛数字用户环路物理层器件1706提供一个至一为标准泛数字用户环路的一在布线合宜(appropriate)上的标准以太网节点的物理层接口。
异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线从属缓冲器1709负责自于原有的异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线接收资料。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线从属缓冲器能用于现存的异位传输模式传递。本发明容许资料流在异位传输模式泛测试及运作物理层接口间传递，其藉由异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线缓冲器1709耦合到原有的异位传输模式之异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1705掌控原有异位传输模式之异位传输模式泛测试及运作物理层总线及被转换的异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1705传递原有的异位传输模式信元并转换以太网分组至异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线。泛数字用户环路转换器件1707被用于提供转换电路还有在连接器1708与及泛数字用户环路物理层1706间耦合信息。除此之外，该具体方法亦包括为维持异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1705总线状态与命令的一种处理器1710及静态随机存储器(SRAM)1711。
附图12展示本发明耦合多信道以太网总线接口及异位传输模式泛测试及运作物理层接口的具体性方法。例如，八信道的具体方法。在方法180中，在一单芯片上的转换器与网桥被八信道所构筑。它包括了一个八信道1801的以太网网桥。方法180中亦包括了一异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1805、一泛数字用户环路1806其被多任务的八信道异位传输模式信元缓冲器。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1805负责起始及控制来自(from)与去(to)异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线从属缓冲器1809、泛数字用户环路物理层1806和一以太网网桥1801的资料转换。泛数字用户环路物理层器件1806提供一个至一为标准泛数字信号线的一在布线合宜(appropriate)上的标准泛数字信号线节点的物理层接口。
异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线从属缓冲器1809用于自原有的异位传输模式之异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线接收资料。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线从属缓冲器1809能运用于现存的异位传输模式传递。本发明容许资料流在异位传输模式泛测试及运作物理层接口间传递，其藉由异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线从属缓冲器1809耦合到原有异位传输模式之异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1805掌控该原来的异位传输模式及异位传输模式泛测试及之运作物理层接口总线及其被转换的异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线。异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1805传递起初的异位传输模式信元并转换以太网分组至异位传输模式及异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线。泛数字用户环路转换器件1807被用于提供转换电路还有在连接器1808与泛数字用户环路物理层1806间耦合信息。除此之外，该具体方法亦包括为维持异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线主(master)1805状态与命令的一处理器1810及静态随机处理内存1811。因使用全双向多任务模式故无需以太网分组缓冲器。
附图13展示以太网到异位传输模式泛测试及运作物理层接口及甚高速数字用户环路(VDSL)设计的方块图，它使用了现成的组件来转换以太网分组成为4半字节局部信元资料场。以太网到此设计的异位传输模式泛测试及运作物理层接口及甚高速数字用户环路(VDSL)被用以构建一***单芯片其整合现场可边程门数组(FPGA)220、***介存取控制(MAC)210、及中央微处理器(CPU)224。供以太网205的变压器为由YCL生产之PH162479。以太网双端***换器/媒体存取控制210为ATAN生产之ATAN8992。媒体无关接口(MII)-异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线即现场可边程门数组(FPGA)220、***介存取控制(MAC)210、及中央微处理器(CPU)224。供以太网205的变压器为ATAN生产之ATAN8992。媒体无关接口(MII)-异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线即现场可边程门数组FPGA220为Lattice半导体生产之Lattice lspMACH4系列。二先进先出(FIFO)225为IDT生产之IDT 7200。甚高速数字用户环路资料流体泵230(Data Pump)为英飞凌科技生产之Infineon VDSL PEF-22812。甚高速数字用户环路资料模拟前端240(analog front end)为英飞凌科技生产之Infineon VDSL PEF-22811。甚高速数字用户环路线驱动器250(line driver)为英飞凌科技生产之Infineon VDSLPEF-22810。甚高速数字用户环路转换器260为APC-77112/77110。
附图14展示另一个使用了现成的组件构成的以太网到异位传输模式泛测试及运作物理层接口/甚高速数字用户环路(VDSL)设计的方块图。附图13、附图14的差异在于以太网到异位传输模式泛测试及运作物理层接口及甚高速数字用户环路(VDSL)设计中，附图14设计使用了三个先进先出来转变以太网分组至9字节局部资料场而处理更多的数据传递。
附图15展示本发明另一具体化方法。此具体化方法，其更进一步包括一种通用串行总线(USB)到以太网网桥9其连接以太网媒体无关接口(MII)总线到通用串行总线1.1/2.0109。因此，本发明可用于如一种通用串行总线与异位传输模式泛测试及运作物理层接口间的电路转换器及网桥。通用串行总线到以太网网桥9可使用现成的组件如上元科技生产之ADM8511。
以上叙述原貌的具体性方法仅供熟识该项技艺者了解，并不以任何方式限制本发明的范围、应用性、或外形。更精确地说，以上叙述仅供完成本发明的多种具体化方法的简易实例。例如，不同的变更可以在本发明的具体化方法中的设计和组件安排被执行而不背离本发明中的权利要求。

Claims (15)

1.一种分别经由一第一总线、一第二总线被耦合到一以太网总线接口及一异位传输模式接口的单信道及多信道转换器或网桥，其包括：
一第一转换器件，其用于接收、转换第一总线上的以太网资料分组成为第二总线上的53字节异位传输模式信元；
一第二转换器件，其用于接收、转换第二总线上的53字节异位传输模式信元成为第一总线上的以太网资料分组。
2.如权利要求1中的转换器及网桥，其中该以太网总线接口由普通用途串接接口(GPSI)，媒体无关接口(MII)，R-媒体无关接口(MII)，S-媒体无关接口(MII)，G-媒体无关接口(MII)，SS-SS媒体无关接口(MII)，十比特接口(TBI)及其它以太网接口中被选择。
3.如权利要求1中的转换器及网桥，其中该第二总线在异位传输模式泛测试及运作物理层总线接口第一、二、三、四层之群组中被选择。
4.如权利要求1中的转换器及网桥，经由复数个第一总线组，进一步被耦合至以太网总线接口，并进一步包括在第二总线上的一地址决定单元，其为区隔第一总线用以传递、接收以太网资料分组，亦即前述之第二总线在异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线接口第一、二、三、四层总线中被选择。
5.如权利要求1中的转换器及网桥，其中该第一转换器件更包括：
一第一转换单元，其被用于转换第一以太网资料分组成为第一4半字节资料场，每第一4半字节资料场包括一第一3半字节资料场及一第一相关信息半字节；
一异位传输模式信元缓冲器单元，其用于合并一24多重的第一4半字节信元资料场的第一群组，与一第一5字节信头成为一第一53字节异位传输模式信元；
该信头拥有，一未使用资料场其为传输状态及控制局部、远程点的一未使用资料区域的带外管理；及
一第一转递单元，其为传递以异位传输模式信元形式的第一53字节异位传输模式信元，而其中该第二转换器件更包括：
一接收单元，其接收一种复数的异位传输模式信元资料，每个异位传输模式信元具有一群组的24重的4半字节资料场，每资料场包括一3半字节资料场及一相关信息半字节，与一第二5字节信头相结合；
一第二转换单元，其转换该异位传输模式信元资料到一第二以太网资料分组；
一第二传递单元，其传递以太网分组格式的第二以太网资料分组。
6.如权利要求5中的转换器及网桥，其中该第一转换单元包括一为减缓以太网传递速度的第一流量时钟控制单元；而该第二转换单元包括一为减缓以太网接收速度的第二流量时钟控制单元。
7.如权利要求1中的转换器及网桥，其中该第一转换器件更包括：
一第一转换单元，其被用于转换以太网资料分组成为第一9字节资料场，每第一9字节数据场包括一第一8字节数据场及一第一相关信息半字节；
一异位传输模式信元缓冲器单元，其用于合并一5多重的第一9字节信元数据场，其连同一第一5字节信头及3保留字节至一第一53字节异位传输模式信元；该3保留字节，其被用于未使用数据场而该未使用数据场为传输状态及控制局部、远程点的一未使用资料区域的带外管理；及
一第一转递单元，其为传递以异位传输模式信元形式的第一53字节异位传输模式信元，及其中该第二转换器件更包括：
一第二接收单元，其接收一复数个的异位传输模式信元资料，每个异位传输模式信元具有一群组的5多重的第二9字节数据场，每第二9字节信元数据场包括一第二8字节数据场及一第二相关信息字节，与一第二5字节的信头及3保留字节相结合；
一第二转换单元，其转换该异位传输模式信元资料成为一第二以太网资料分组；
一第二传递单元，其传递以太网资料格式的第二以太网资料分组。
8.如权利要求7中的转换器及网桥，其中该第一转换单元包括一第一流量时钟控制单元，其用于减缓以太网传递速度，及该第二控制时钟单元包括一第二流量时钟控制单元，其用于减缓以太网接收速度。
9.如权利要求1中的转换器及网桥，其中每一个以太网资料分组包括：一前文字(preamble)、一始定界符、一目的地址、一源地址、一型场(type field)、一酬载、及一错误检查码；
该第一转换器件更修剪了该以太网资料分组的前文字及始定界符并传递该目的地址、该源地址、该型场、该酬载、该错误检查码至该异位传输模式泛测试及运作物理层总线接口；
该第二转换器件，在传递到该以太网总线接口之前，资料信头前更增加一前文字和一始定界符。
10.如权利要求1中的转换器及网桥，更包括一额外的异位传输模式泛测试及运作物理层从属缓冲器，其连接到既有的异位传输模式泛测试及运作物理层接口总线并经由一第二总线及一第三总线耦合该异位传输模式泛测试及运作物理层总线接口及一第二异位传输模式泛测试及运作物理层总线接口。
11.如权利要求1中的转换器及网桥，更包括了一通用串行总线到以太网网桥被耦合到上述的第一总线及一通用串行总线接口。
12.一种接收、转换第一总线上的以太网分组成为第二总线上的53字节异位传输模式信元的方法，其包括：
接收、转换以太网资料分组成为4半字节资料场，每个4半字节资料场包括一3半字节资料场及一相关信息半字节；
合并一群组的24多重的4半字节数据场及5字节的信头成为一53字节异位传输模式信元；及
传递一群组的24多重的4半字节资料场以及异位传输模式信元形式的5字节信头。
13.一种接收、转换第一总线上的以太网分组成为第二总线上的53字节异位传输模式信元的方法，其包括：
接收、转换以太网资料分组成为9字节资料场，每个9字节场包括一8字节数据场及一相关信息字节；
合并一群组的5多重9字节资料场及5字节的信头及3保留比特成为一53字节异位传输模式信元；及
以异位传输模式信元格式传递5个9多重的字节资料场及5字节的信头及3保留字节。
14.一种接收、转换第二总线上的53字节异位传输模式信元成为第一总线上的以太网分组的方法，其包括：
接收一群组的24重4半字节分组，每个4半字节分组包括一3半字节资料分组及一相关信息半字节，与一5字节的信头合并；
转换该群组的24重4半字节分组及5字节的信头成为24个4半字节分组，每个4半字节分组包括该3半字节资料场及其相关信息半字节；
转换每个4半字节组成为一以太网资料分组；及
以以太网资料分组格式传递以太网资料分组。
15.一种用于接收、转换第二总线上的53字节异位传输模式信元成为第一总线上的以太网分组的方法，其包括：
接收一群组的5多重的9字节分组，每个9字节分组包括一8字节数据分组及一相关信息字节，与一5字节的信头及3保留字节合并；
转换此群组5多重的9字节分组及5字节的信头成为5个9字节分组；
转换每个9字节分组成为以太网资料分组；及
以以太网分组格式传递以太网资料分组。
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