40GBASE-KR4 (C84)
PCS(C82)
64B/66B
64B/66B根据Sync分为数据块(Sync=01)和控制块(Sync=10)。
64B/66B块格式
“Data Block Format”为未编码的64B数据。“Sync Block Payload”为编码后的66B数据。Block Payload的由数据字符D(8bit)、控制字符C(7bit)、控制字符O(4bit)组成。
下面对各种类型的“Control Block Format”进行一个简要说明。
有序集“Control Block Format”
序列有序集
O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7;序列有序集(64B)用来传递控制状态信息(如本地错误状态和远端错误状态)(本端PHY子层检测到来自下层MDI侧的误码,将给上层RS发送“Local Fault”序列有序集 ; 本端RS层收到“Local Fault”序列有序集后,将停止向PHY层有效数据,而持续向下层MDI侧发送“Remote Fault”序列有序集 ;远端RS层收到“Remote Fault”序列有序集后,将停止向PHY层发送有效数据,并持续向下层MDI侧发送IDLE控制字符)。
O0=Q=0x9c;
D1D2D3 = 0x000000: Reserved; D1D2D3 = 0x000001: Local Fault; D1D2D3 = 0x000002: Remote Fault; D1D2D3 = 0x000003: Link Interruption;
Z4Z5Z6Z7=0x00000000
信号有序集
802.3不使用此种有序集。INCITS T11 FC使用这种有序集。
前导码和SFD“Control Block Format”
S0D1D2D3D4D5D6D7(执行64B/66B编码)固定为0xFB555555555555D5表示即将发送数据帧。
IPG“Control Block Format”
笔者以平均IPG为12Byte的报文长度固定的线速突发流的举例(“/S/控制码必须出现在TXD<7:0>的lane 0”和“数据帧长度的任意性”这两个特征造成的结果就是无法做到线速突发流的每一个IPG都是12Byte,只能做到线速突发流的平均IPG为12Byte),介绍尾帧的Data Block Format(64B)的几种可能。
(1)
MAC(RS Lane对齐前):
T0C1C2C3C4C5C6C7, C0C1C2C3S4D5D6D7 ;……
XLGMII(RS Lane对齐后):
帧A1:T0C1C2C3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧 B1 :T0C1C2C3C4C5C6C7, S0D1D2D3D4D5D6D7 ;……
(2)
MAC(RS Lane对齐前):
D0T1C2C3C4C5C6C7, C0C1C2C3C4S5D6D7 ;……
XLGMII(RS Lane对齐后):
帧A1:D0T1C2C3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A2:D0T1C2C3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A3:D0T1C2C3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A4:D0T1C2C3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A5:D0T1C2C3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧 B1 :D0T1C2C3C4C5C6C7, S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧 B2 :D0T1C2C3C4C5C6C7, S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧 B3 :D0T1C2C3C4C5C6C7, S0D1D2D3D4D5D6D7 ;……
(3)
MAC(RS Lane对齐前):
D0D1T2C3C4C5C6C7, C0C1C2C3C4C5S6D7 ;……
XLGMII(RS Lane对齐后):
帧A1:D0D1T2C3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A2:D0D1T2C3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A3:D0D1T2C3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧 B1 :D0D1T2C3C4C5C6C7, S0D1D2D3D4D5D6D7 ;……
(4)
MAC(RS Lane对齐前):
D0D1D2T3C4C5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6S7 ;……
XLGMII(RS Lane对齐后):
帧A1:D0D1D2T3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A2:D0D1D2T3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A3:D0D1D2T3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A4:D0D1D2T3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A5:D0D1D2T3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A6:D0D1D2T3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A7:D0D1D2T3C4C5C6C7,C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧 B1 :D0D1D2T3C4C5C6C7, S0D1D2D3D4D5D6D7 ;……
(5)
MAC(RS Lane对齐前):
D0D1D2D3T4C5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7, S0D1D2D3D4D5D6D7 ;……
XLGMII(RS Lane对齐后):
帧A1:D0D1D2D3T4C5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ;……
(6)
MAC(RS Lane对齐前):
D0D1D2D3D4T5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7, C0S1D2D3D4D5D6D7 ;……
XLGMII(RS Lane对齐后):
帧A1:D0D1D2D3D4T5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A2:D0D1D2D3D4T5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧 B1 :D0D1D2D3D4T5C6C7, S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧B2:D0D1D2D3D4T5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧B3:D0D1D2D3D4T5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧B4:D0D1D2D3D4T5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧B5:D0D1D2D3D4T5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧B6:D0D1D2D3D4T5C6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ;……
(7)
MAC(RS Lane对齐前):
D0D1D2D3D4D5T6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7, C0C1S2D3D4D5D6D7 ;……
XLGMII(RS Lane对齐后):
帧A1:D0D1D2D3D4D5T6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧A2:D0D1D2D3D4D5T6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧 B1 :D0D1D2D3D4D5T6C7, S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧B2:D0D1D2D3D4D5T6C7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ;……
(8)
MAC(RS Lane对齐前):
D0D1D2D3D4D5D6T7, C0C1C2C3C4C5C6C7, C0C1C2S3D4D5D6D7 ;……
XLGMII(RS Lane对齐后):
帧A1:D0D1D2D3D4D5D6T7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ,
帧A2:D0D1D2D3D4D5D6T7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ,
帧A3:D0D1D2D3D4D5D6T7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ,
帧A4:D0D1D2D3D4D5D6T7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ,
帧 B1 :D0D1D2D3D4D5D6T7, S0D1D2D3D4D5D6D7,
帧B2:D0D1D2D3D4D5D6T7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ,
帧B3:D0D1D2D3D4D5D6T7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ,
帧B4:D0D1D2D3D4D5D6T7, C0C1C2C3C4C5C6C7(O0D1D2D3Z4Z5Z6Z7), S0D1D2D3D4D5D6D7 ;……
控制码
扰码器
对编码后的66B数据块的中的Block Payload部分进行扰码。扰码的生成多项式为G(X)= 1 X39 X58。
AM插入
为了支持下层(FEC/PMA)对各个PCS lane的去偏斜De-skew和重新排序,对齐标记AM(Alignment marker)周期性地添加到每个PCS lane。对齐标记AM以sync=10的66B控制块的形式存在。通过删除xGMII数据流中的IPG来实现插入AM标记从而确保信息速率的恒定不变。AM对齐标记不执行加扰操作(对齐标记由Pattern的形式组成,它具备完美的直流平衡特性,因此不执行加扰是可行的)。在每条PCS lane上每16383个66B之后插入一个AM 66B。
AM插入周期图
AM格式
M4到M6分别是M0到M2的逐位反转。BIP7是BIP3的逐位反转。
40GBASE-R对齐标记编码
PCS发送比特顺序
PCS接收比特顺序