基于2dpam3和4dpam5编码方法的距离增强型以太网物理层技术要求.pdf

l c s3 5 1 0 0 1 0 m3 0 y 口 中华人民共和国通信行业标准 y d 厂r19 4 7 - 2 0 0 9 基于2 d p a m 3 和4 d p a m 5 编码方法的 距离增强型以太网物理层技术要求 t e c h n i c a lr e q u i r e m e n to fp h y s i c a ll a y e rf o re x t e n d e dr e a c he t h e r n e t b a s e do n2 d p a m 3a n d4 d - p a m 5 2 0 0 9 - 0 6 - 15 发布2 0 0 9 - 0 9 - 0 1 实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 目次 前言i i 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 缩略语1 4 物理层总体要求2 5 物理编码子层( p h y s i c a lc o d i n gs u b l a y e r ) 8 6 物理介质连接子层( p h y s i c a lm e d i u ma t t a c h m e n ts a b l a y e r ) 2 2 7 管理功能与链路协商功能2 9 8p m a 电气特性”3 5 9 链路特性4 0 l o 介质相关接口( 1 v l d i ) 规范4 1 1 1 环境要求4 l 附录a ( 规范性附录) l d s 管理寄存器定义4 3 附录b ( 规范性附录) 发送器失真测试峰谱畸变指标测试中算法代码5 2 月l j吾 本标准在制定过程参考了唧s t d 8 0 2 3 2 0 0 2 的内容组织结构、测试方法等。标准的有些内容直接引 用i e e e8 0 2 3 - 2 0 0 2 ，如：m i i 接口、t d i 接口、一些状态图变量定义、r 1 4 5 连接器的触点分布等，特别是 4 d - p a m 5 编码方法基本等同于i e e es t d8 0 2 3 2 0 0 2 的第4 0 章。同时通过链路协商保持了与现有i e e e 以 太网标准的兼容。 本标准的附录a 和附录b 均为规范性附录。 本标准由中国通信标准协会提出并归口。 本标准由工业和信息化部电信研究院、杭州华三通信技术有限公司负责起草，华为技术有限公司参 加起草。 本标准主要起草人：b哲、王明辉、于洋、魏初舜 本标准为首次发布。 基于2 d p a m 3 和4 d p a m 5 编码方法的 距离增强型以太网物理层技术要求 1 范围 本标准规定了基于2 d p a m 3 和4 d p a m 5 编码方法的距离增强型以太网物理层接口的技术要求，包括 功能要求、性能指标、电气特性、机械特性和环境要求等。 本标准仅适用于在1 对或2 对三类，五类双绞线上，采用2 d p a m 3 编码方法；在4 对五类双绞线上，采 用4 d - p a m 5 编码方法，以l o m b i t s l o o m b i t s 速率传输数据的距离增强型以太网接口。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 a n s it 1 4 1 7 - 2 0 0 3 环路传输系统的频谱管理 e n6 1 0 0 0 - 4 3 2 0 0 2 电磁兼容性( e m c ) 第4 部分：试验和测量技术第3 节：辐射，辐射频率 和电磁场抗扰试验 e n6 1 0 0 0 - 4 6 - 2 0 0 1 电磁兼容性( e m c ) 第4 6 部分：试验和测量技术射频场引起的抗来自 电源的干扰 f c c d o c k e t 2 0 7 8 0 1 9 8 0 ( p a r t1 5 ) 计算设备的技术标准第1 5 部分：重新界定和澄清了限制辐射设备 c6 0 0 6 0 一1 9 9 4 c6 0 6 0 3 1 4 2 0 0 5 i c6 0 9 5 0 - 1 - 2 0 0 1 o c i s p r2 2 2 0 0 6 瑾e es t d8 0 2 3 - 2 0 0 2 i s o m cl1 8 0 1 - 2 0 0 2 3 缩略语 以及低功率通信设备的管理规则 高压测试技术 电子设备连接器第4 7 部分：数据传输频率2 5 0m h z 及以下的无屏蔽、活 动和固定式8 路连接器的详细规范 信息技术设备的安全性第1 部分：一般要求 信息技术设备射频骚扰特性限值和测量方法 带碰撞检测的载波监听多重访问方式及物理层定义 信息技术用户建筑群的通用布缆 下列缩略语适用于本标准。 b e rb i te r r o rr a d i o e s de n do fs t r e a md e l i m i t e r f l pf a s tl i i l kp u l s e g m g i 旦a b i tm e d i ai n d e p e n d e n ti n t e f f a c e l d sl i n kd i s c o v e rs i g n a l l i n g i j s rl i n e a rf e e d b a c ks h i f tr e g i s t e r l l c l o g i c a ll i n kc o n t r o l 比特错误率 数据流结束标示符 快速连接脉冲 千兆比特介质无关接口 链路发现信令 线性反馈位移寄存器 逻辑链路控制 y d ，t i1 9 4 7 - 2 0 0 9 l r e l o n gr e a c he t h e m e t 长距离以太网 m a cm e d i aa c c e s sc o n t r o l 介质访问控制 m d im e d i u md e p e n d e n ti n t e r f a c e 介质相关接口 m i m e d i u mi n d e p e n d e n ti n t e r f a c e 介质无关接口 n e x tn e a r - e n dc r o s s t a l k 近端串扰 p a mp u l s ea m p l i t u d em o d u l a t i o n 脉冲幅度调制 p c s p h y s i c a lc o d i n gs u b l a y e r 物理编码子层 p h y p h y s i c a ll a y e r 物理层 p m a p h y s i e a lm e d i u ma t t a c h m e n t 物理介质连接子层 p m d p h y s i c a lm e d i u md e p e n d e n t 物理介质相关予层 p s dp o w e rs p e c t r a ld e n s i t y 功率谱密度 r m sr o o tm e a ns q u a r e 均方根 s f ds t a r tf r a m ed e l i m i t e r帧开始定界符 s s ds t a r to fs t r e a md e l i m i t e r数据流开始标示符 4 物理层总体要求 4 1 在o s l 分层参考模型中的位置 距离增强型以太网物理层位于o s i 参考模型的最底层，实现设备之间的物理接口。它为建立、维护和 释放数据链路实体之间的二进制比特传输的物理连接提供机械的、电气的、功能的和规程的特性。其功 能包括建立、维护和拆除物理电路，实现物理层比特( b i t ) 流的透明传输等。物理层包括3 个功能层和2 个层接口。2 个层接1 2 1 为物理介质无关层接口( m ) 和物理介质相关层接口( m i ) d ，在m i i 的上层是逻 辑数据链路层，而m d i 的下层则直接与传输介质相连，如图1 所示。 2 譬薯漏 更高层 应用层 表示层 舍话层 侍输层 网络层 数据链路层 物理层 l l c 层 a c 控制层( 可选) i c 层 i 鸯b 层 w 圳斗上上 峨一例、 助p 矗i 乞杉刊 、p h 、 | l d s 图1 距离增强型以太网物理层与o s i 参考模型的关系 y d 厂r19 4 7 - 2 0 0 9 4 2 总体要求 4 2 1 概述 本标准规定了两种不同的距离增强型以太网物理层接口，一种采用3 8 2 t 变换编码与2 d - p a m 3 线路编 码方法，在1 对，2 对双绞线基带介质上，以1 0 l v l b i t 9 1 0 0 m b i t s 速率传输。另一种采用8 m q 4 变换编码与 4 d p a m 5 线路编码方法，在4 对双绞线基带介质上，以1 0 0 m b i f f s 速率传输。这两种物理层接口应支持 c s m a c d 的m a c 层，符合介质无关接口( m ) 要求，支持链路协商，支持全双工模式，传输的误码率 ( b e l t ) 应小于1 0 一，传输距离达5 0 0 m 。 这两种物理层接口在每一对双绞线上都应使用混合器( h y b r i d ) 与抵消器( c a n c e l l e r ) 来实现信号的 全双工基带传输，如图2 所示。在多对双绞线的情况下，分别采用二维三级信号向量或四维五级信号向量 的方式同时收发信号。物理层接口应采用连续信号方式，当没有数据发送时，就传送空闲( i d l e ) 信号， 该信号传递了本地物理层的可靠性信息，有利于对端设备同步其接收解扰器。 1 对双绞线采用p 删一3 4 对艰纹线采用4 d p 嗝t 5 2 对双纹蟪采用p 栅一3 图2 不同线对的拓扑情况 这两种物理层接口应可以配置成m a s t e r 或s l a v e 两种模式，链路两侧的m a s t e r - s l a v e 关系通过链路发现 ( l s d ) 过程建立。作为m a s t e r 的一方应使用本地时钟来进行数据发送，作为s l a v e 的一方应从接收信号 中恢复时钟，并将它作为发送数据的时钟。 p c s 子层与p m a 子层将在以下各节详细描述，图3 所示是物理层的整体功能示意。 4 2 2 适配子层( r e c o n c i l i a t i o nr s ) 和介质无关接口( m e d i u mi n d e p e n d e n ti n t e r f a c em i i ) 介质无关接口( m i d 提供m a c 子层与物理层( p h y ) 之间，站管理实体与物理层( p h y ) 之间的接 口。它以4 比特( n i b b l e ) 为单位，可以提供l o m b i t s 和l o o m b i f f s 的数据传输速率。适配子层则提供了m i i 与m a c 子层的信号映射关系。 4 2 3 物理编码子层( p h y s i c a lc o d i n gs u b l a y e rp c s ) 距离增强型以太网物理编码子层连接介质无关接口( m i d 与物理介质连接子层( p m a ) ，其功能主 要是产生要发送的连续码组( c o d e g r o u p ) ，并处理收到的码组。这种从数据比特到码组的转换分别称为 3 2 d - p a m 3 或4 d - p a m 5 ，即二维三级脉冲幅度调制技术或四维五级脉冲幅度调制技术。前者将3 个比特转 换为2 个3 级符号，后者将8 个比特转换为4 个5 级符号。 技术相关接口 。一一一一一一一一一一一一一一一一- - - 一一一一一一一一一一一一一 ! 一p c s 噜一一m 叫 ， 一p 时y 一 图3 物理层功能框示意 在开始发送每一帧时，m u 设置t x _ e n = t r u e ，p c s 应在帧前插入表示数据流初始标示符 ( s t a r t - o f - s t r e a md e l i m i t e r ) 的码组；在每一帧结束时，m i i 设置t x _ e n = f a l s e ，p c s 应在帧后插入表示 数据流结束标示符( e n d - o f - s t r e a m d e l i m i t e r ) 的码组。帧与帧之间，应将发送一个特殊码组子集中的符号 称为空闲模式( i d l e m o d e ) 码组。空闲模式编码蕴含着本地p h y 的可靠性信息，可以向远端设备通告本 地p h y 的工作状态。此外，还有一些特殊的码组用来表示传输错误或其他控制功能。 p c s 接收功能处理从p m a 提供的码组，检测数据帧的初始标示符和结束标示符，解码并解扰，将码 组符号转换为4 比特( n i b b l e ) 数据传送给m i i 。这种从码组至t j 4 l t 特( n i b b l e ) 数据的转换，分别称为3 8 1 t 2 或8 8 1 q 4 。p c s 接收功能还从接收序列中检测错误并通告给m i i 。 此外，p c s 还包含载波监听( c a r r i e rs e n s e ) 功能以及一个管理接口。 p c s 功能和状态图见图5 ，m i i 的定义与描述见i e e es t d8 0 2 3 2 0 0 3 中第2 2 章。 4 y d 厂r19 4 7 - 2 0 0 9 4 2 4 物理介质连接子层( p h y s i c a lm e d i u ma t t a c h m e n ts u b l a y e rp m a ) 物理介质连接子层将p m a 服务接口的消息映射到双绞线物理介质上，并提供链路管理和p h y 控制功 能。p m a 可以支持数据在每一个双绞线对上的全双工传输。 p m a 发送功能应在每一个双绞线对上包含一个独立的发送器( t r a n s m i t t e r ) ，接收功能应在每一个双 绞线对上包含一个独立的接收器( r e c e i v e r ) 。接收功能应获取时钟，并将接收的码组通过 p m au i n t d a t a i n d i c a t e 消息传送给p c s 子层。此外，p m a 还可以包括链路监控功能( 1 i n k m o n i t o r ) 。 p m a 的p h y 控制功能应产生p c s 和p m a 子层的控制信号，它在链路协商完成时开始，并启动正常的 数据传输操作。p h y 控制功能应决定p h y 是工作在正常状态( n o r m a ls t a t e ) 下，使能链路上的数据传输， 还是在链路一端删工作不可靠时发送空闲模式( i d l em o d e ) 码组。 p m a 功能与状态图在第6 章中描述，电气特性在第8 章中描述。 4 2 5 各物理子层间接口( i n t e r - s u b l a y e ri n t e r f a c e s ) 所有的实现都应与m d i 兼容，在满, 鼬v i d i 与i v l i i ( 如果实现了m i ) 的前提下，设计者可以自由实现 p c s 与p m a 的电路。实际上当p h y 使用在单端口或多端口设备上时，m r 也是可选的。 4 2 6 标准中的一些约定 本标准包含了状态图以及变量、常量和函数的定义。在两者发生冲突的情况下，应以状态图为准。 状态图中所使用的各种记号和标记遵照i e e es t d8 0 2 3 2 0 0 2 中1 2 的规定。 4 3 服务原语与服务接口 4 3 1 服务原语与服务接口概述 距离增强型以太网物理层通过以下4 个服务接口传送数据和控制信息： ( 1 ) 介质无关接口( m ) ，i e e es t d8 0 2 3 - 2 0 0 2 中第2 2 章定义； ( 2 ) p m a 服务接口，在下面4 3 3 中定义； ( 3 ) 介质相关接口( m d i ) ； ( 4 ) 技术相关接口( t d i ) ，i e e es t d8 0 2 3 - 2 0 0 2 中第2 8 章定义。 4 3 2 技术相关接口( t e c h n o l o g y - d e p e n d e n ti n t e r f a c e ) 4 3 2 1 技术相关接口概述 使用如下两个原语在链路协商与p m a 之间交换状态和控制信息： ( 1 ) p m a - 上i n k r e q u e s t ( 1 i n k - c o n t r 0 1 ) ； ( 2 ) p m a _ l i n k i n d i c a t e ( 1 i n k - s t a t u s ) 。 4 3 2 2p m al i n k r e q u e s t 链路协商算法应使用该原语使能或禁止p m a 操作。其语义如下： ( 1 ) p m a _ l d r e q u e s t ( 1 i n k - c o n t r 0 1 ) ，其中l i n k - c o n t r o l 参数可以取值s c a nf o r _ c a r r i e r 、 d i s a b l e 或e n a b l e ； ( 2 ) s c a n _ f o r _ c a r r i e r ，应在链路协商接收到连接信号之前使用，这种模式下，p m a 应通告 l i n k _ s t a t u s = f a l s e ，并禁止p h y 操作； ( 3 ) d i s a b l e ，在链路协商检测到连接信号时设置，这种模式下，应禁止p h y 操作，但允许链路协 商功能确定如何配置链路； ( 4 ) e n a b l e ，自协商应将控制转到p h y ，开始正常数据传输过程。 5 y d 厂r19 4 7 - 2 0 0 9 4 3 2 3p m al i n k i n d i c a t e p m a 应使用该原语向p c s 、p m ap h y k ，制功能以及链路协商算法指示下面物理介质的状态变化。其 语义如下： ( 1 ) p m a _ l i n k i n d i c a t e ( 1 i n k - s t a t u s ) ，其中l i n k - s t a t u s 参数可以取值f a i l 、r e a d y 或o k ； ( 2 ) f a i l ，表示还没有建立起有效的链路； ( 3 ) r e a d y ，表示链路监控功能指示链路是完整的，准备建立链路； ( 4 ) o k ，表示链路监控功能指示已经建立有效链路，有可能从远端p h y 接收可靠信号； ( 5 ) p m a ，应按照图1 9 所示的连续生成该原语，指示链路状态。 4 3 3p m a 服务接口 4 3 3 1 p m a 服务接口概述 可以使用如下原语在服务接口交换符号向量、状态指示和控制信息： ( 1 ) p m at x m o d e i n d i c a t e ( t x _ m o d e ) ： ( 2 ) p m a _ c o n f i g i n d i c a t e ( c o n f i g ) ： ( 3 ) p m au n l t d a t a r e q u e s t ( t x _ s y m b _ v e c t o r ) ； ( 4 ) p m au n i t d a t a i n d i c a t e ( r x _ s y m b _ v c c t o r ) ； ( 5 ) p m as c r s t a t u s r e q u c s t ( s c r _ s t a t u s ) ： ( 6 ) p m ar x s t a t u s i n d i c a t e ( 1 0 c _ r c v r _ s t a t u s ) ； ( 7 ) p m ar e m r x s t a t u s r e q u e s t ( r e m _ r c v r _ s t a t u s ) 。 图4 说明了上述原语的使用方式。 技术相关接口 6 介矗无关接口 p 脚昆葬接口 介质相关接口 !_，一phyj 图4 物理层服务接口 “乳“乳卧 黜嚣黜嚣 y d 厂r19 4 7 - - 2 0 0 9 4 3 3 2p m a _ t x m o d e i n d i c a t e p m a p h y 控制功能应使用该原语连续产生p m a _ t x m o d e 血d i c 如消息，指示p c s 需要发送什么样的 码组序列。其语义为： p m a _ t x m o d e i n d i c a t e ( t x _ m o d e ) 。 其中t x _ m o d e 参数可以取以下3 种值： ( 1 ) s e n d _ n ，指示p c s 可以进行正常的数据发送； ( 2 ) s e n d _ _ i ，p c s 只能发送空闲模式下的码组序列； ( 3 ) s e n d _ z ，p c s 只能发送零序列。 4 3 3 3 p m a _ c o n f i g i n d i c a t e 在自协商过程完成p h y 的m a s t e r - s l a v e 配置之后，p m a 应使用该原语连续产生 p m a _ c o n f i g i n d i c a t e 消息，指示p c s 当前p h y 的工作模式。其语义为： p m a _ c o n f i g i n d i c a t e ( c o r t f i g ) 。 其中c o n f i g 参数可以取以下两个值之一： ( i ) m a s t e r ，表示p h y 工作在m a s t e r 模式下； ( 2 ) s l a v e ，表示p h y 工作在s l a v e 桴l 式下。 m a s t e r s l a v e 模式与p c s 和p m a 时钟恢复功能有密切关系。 4 3 i 3 4p m a _ u n i t d a m r e q u e s t p c s 发送功能应使用该原语，将变换得到的码组以仅_ 一s y m b o l v e c t o r 参数的形式传递给p m a 。其语义 如下： p m a _ u n l t d a t a r e q u e s t ( t xs y m b _ v e c t o r ) 。 在发送过程中，参数t x _ s y m b _ v e c t o r 所代表的符号，在多个发送双绞线对上同时传输。其中 t x _ s y m b _ v e c t o r 参数可以取以下两种形式： ( 1 ) s y m b _ 2 d 表示三级符号的二维向量，可以在一个或两个双绞线对上同时发送。每个三级 符号可以取值一1 、0 或1 ，在基于2 d - p a m 3 线路编码的情况使用； ( 2 ) s y m b 4 d 表示五级符号的四维向量，可以在线对b i _ d a 、b i _ d b 、mo c 、b i _ d d 上同时发 送。每一个五级符号可以取值一z 、一i 、0 、1 、+ 1 或+ 2 ，在基于4 d - p a m 5 线路编码的情况使用。 p c s 在每一个时钟发送周期，应同步产生一个p m a _ u n i t d a t a r e q u e s t 消息，p m a 接收之后应将与 符号对应的信号发送到m d i 上去。 4 3 3 5p m a _ u n i t d 氏i n d i c a t e p m a 应使用该原语，将从介质上接收到的码以r x _ s y m b o l _ v e c t o r 参数的形式传递给p c s 。其语义如 下： p m a _ u n l t d a t a i n d i c a t e ( r x _ s y m b _ v e c t o r ) 。 在接收过程中，把多个接收双绞线对上得到的符号，以参数r x _ s y m b _ v e c t o r 的形式传递给p c s 。其中 r x _ s y m b _ v e c t o r 参数可以取以下两种形式。 ( 1 ) s y m b _ 2 d 表示一个三级符号的二维向量，在一个或两个双绞线对上同时接收。每一个三级 符号可以取值一1 、o 或1 。在基于2 1 ) p a m 3 线路编码的情况使用。 7 y d ，t19 4 7 - 2 0 0 9 ( 2 ) s y m b _ 4 d 表示一个五级符号的四维向量，在线对b id a 、b i _ d b 、b i _ d c 、b i _ d d 上同时接 收。每一个五级符号可以取值一2 、一1 、0 、l 、+ 1 或+ 2 。在基于4 d p a m 5 线路编码的情况使用。 p m a 接收功能应从接收信号中恢复时钟；每一个时钟周期，在从m d i 接收信号的同时，应同步产生 一个p m a _ u n i t d a t a i n d i c a t e 消息传送给p c s 。 4 3 3 6p m a _ s c r s t a t u s r e q u e s t p c s 接收功能应使用该原语来传递本地p h y 解扰器的同步状态，参数s e ts t a t u s 表示本地解扰器的状 态。其语义如下： ， p m a _ s c r s t a t u s r e q u e s t ( s c r _ s t a m s ) 。 其中s c r _ s l a t u s 参数可以取以下两种形式： ( 1 ) o k ，表示本地解扰器已经达到同步状态； ( 2 ) n o t _ o k ，表示本地解扰器还没有同步。 4 3 3 7 p m a r x s t a t u s i n d i c a t e p m a 接收功能应根据从m d i 接收的信号，使用该原语来指示本地p h y 接收链路的状态情况。其中参 数l o e _ r c v rs t a t u s 传递了整个接收链路状态好坏的信息。l o c _ r c v r _ s t a t u s 的判别标准由实现者自行规定。该 原语的语义如下： p m a _ r x s t a t u s i n d i c a t e ( 1 0 cr c v r _ s t a t u s ) 。 其中l o cr c v rs t a t u s 参数可以取以下两种形式： ( 1 ) o k 表示本地p h y 的接收链路是可靠的； ( 2 ) n o to k 表示本地p h y 的接收链路不可靠。 4 3 3 8 p m a _ r e m r x s t a t u s r e q u e s t p c s 接收功能应使用该原语来指示远端p h y 接收链路的状态情况。其中参数r e mr c v rs t a t u s 向p m a 的 p h y 控制功能传递了远端p h y 的可靠性信息。r e m _ r c v r _ s t a t u s 的判别标准由实现者自行规定。该原语的语 义如下： p m a r e m r x s t a t u s r e q u e s t ( r e m _ r c v r _ s t a t u s ) 。 其中r e m _ r e v r _ s t a t u s 参数可以取以下两种形式： ( 1 ) o k 表示远端p h y 的接收链路是可靠的； ( 2 ) n o t _ o k 表示远端p h y 的接收链路不可靠。 4 3 3 9p m a - r e s e t i n d i c a t e 当允许复位时，p m _ a 应使用该原语通女i ：i p c s 复位。p m a _ r e s e t i n d i c a t e 原语可以取以下两个值： ( i ) t r u e 使能复位功能时； ( 2 ) f a l s e 禁止复位功能时。 5 物理编码子层( p h y s i c a lc o d i n gs u b l a y e r ) 5 1 基于2 d - p a m g 编码物理层接口的物理编码子层 p c s 应包括一个复位功能和四个同步、异步操作功能，这几个操作功能分别是p c s 传送使能功能、p c s 发送功能、p c s 载波监听和p c s 接收功能。这些操作功能应在p c s 成功复位后立即开始工作。 p c s 参考图如图5 所示，显示了上述操作功能与p c s p m a 接口消息的相互关系。 8 介质无关接口 m m 介质相关接口 图5p c s 参考图 5 1 1p c s 功能 5 1 1 1 p c s 复位功能 在满足下列条件之一时，应执行p c s 复位功能： ( 1 ) 上电； ( 2 ) 接收到管理实体的复位需求。 此时，p c s 复位功能应设置d e s _ r e s e t = o n ，并初始化p c s 所有操作功能。 5 1 1 2 p c s 数据传输使能功能 p c s 数据传输使能功能产生t x _ e n a b l e 和t x _ e i t o r 信号，指示p c s 发送功能进行数据编码。该过程涉及对 t x _ m o d e 、t x _ e r 、t x _ e n 、t x d j 拄行逻辑操作，如图1 3 所示，相关的状态变量在5 1 2 d f l 定义。 5 1 1 3t a g s 发送功能 5 1 1 3 1 p c s 发送功能概述 p c s 发送功能状态图如图1 4 所示。 从m i i 接收的数据以4 比特( n i b b l e ) 为单位，首先做4 8 3 b 转换，变为以3 比特为单位的数据；经过旁 流扰码，最后映射为三级符号的二维向量。在每一个符号周期，p c s 发送功能应产生一个码组( a n 、b n ) ， 并通过原语p m a _ u n l t d a t a r e q u e s t 传递给p m a 。p m a 应把符号a n 、b n 分别在双绞线对b i _ d a 、b i _ d b 上发送。这里整数n 作为时间索引，表示不同符号周期的时间次序。当t x _ e n a b l e = t r u e 时，p c s 应将前导 码前9 个比特对应的3 个符号向量用数据流初始标示符( s s d ) 码组代替；并对随后的3 比特数据流进行编 9 码；当t x _ e n a b l e = f a l s e 时，应在帧后插入数据流结束标示符( e s d ) 码组。t x _ e r r o r = t r u e i ：h x _ e n a b l e = t r u e 时，p c s 发送功能应在这一帧的结尾插入表示传输错误的符号向量。 当p m a _ t x m o d e i n d i c a t e 消息取值s e n d _ z 时，p c s 发送功能应每次通过p m au n i t d a t a r e q u e s t 当p m a _ t x m o d e i n d i c a t e 消息取值s e n d _ i 时，p c s 发送功能应发送训练模式( t r a i n i n gm o d e ) 码组。 该编码方式包含了参数l o c _ r c v r _ s t a t u s 的取值信息，通过这种机制，可以向远端设备通告本地p h y 接收链 当p m at x m o d e i n d i c a t e 消息取值s e n d _ n 时，p c s 发送功能应使用3 8 2 t 编码方法进行正常的数据 发送。经过4 8 3 b 转换的数据，再经旁流扰码器去除相关性之后，映射为三级符号的二维向量，并传递给 p c s 数据发送参考图如图6 所示。 竺骘匡国鲁巨二： 二二二+ l4 8 3 b 校正1 1 i 二一i 符号映射i 卜b 。 一一l s 了 ! 当囤竺掣直 k 眨。， m i i m 柚r 务接口 从m i i 接收的数据以4 比特( n i b b l e ) t x d 为单位，首先应转换为以3 比特为单位的数据 t x _ d a t a ，这称为4 8 3 b 转换。当从m i i 接收的数据帧大小( 包括7 个字节的前导码和一个字节的帧开始 定界符( s f d ) ) 不是3 比特的倍数时，在帧结束时还应插入1 个或2 个比特，这些比特可以任意取值；对 应地，在接收端应丢弃这些多余的比特。 图7 是一个8 比特数据流4 8 3 b 转换的示意图。如图7 所示，m h 发送了两组4 比特数据，经4 8 3 b 转换后 变为3 组三比特数据。由于8 不是3 的倍数，在形成最后一个3 比特数据时，应填充一个比特。 所有m i i 发送信号与时钟t xc l k 同步，经过4 8 3 b 转换后，p c s 发送功能使用的各种信号t x _ e n a b l e 、 t x _ e r r o r 和t x _ d a t a 应与时钟p c s _ t x c l k 司步，该时钟信号的频率应为t x _ c l k 频率的4 ，3 倍。不同工 作模式下的发送时钟频率t xc l k 的取值见8 4 6 中的表1 1 。 当t x _ e n = t r u e 时，表示将开始发送新的一帧；此时应设置t x _ e n a b l e = t r u e ，p c s 发送功能把从m i i 接收的数据经4 8 3 b 转换9 t x _ d a t a 数据流，在完成最后一组3 比特转换后，应设置t x _ e n a b l e = f a l s e 。 1 0 p c s3 k p 特 数据流 x i i 搅送数据流 m s al s 8 y d 厂r19 4 7 “ - 2 0 0 9 蓖磊鑫菇 填充比特 图7p c s4 8 3 b 转换数据部分 在发送数据( t x _ e n a b l c = t r u e ) 的过程中，如果发“ * ：t x _ e r = t r u e ，表示有发送错误，此时应设置 臼【e 小，椰t u e ，直到这一帧结束后才重新设置戗m _ f a i _ s e 。在一帧结束时如果有t 】【_ e r r 珊u 宣，p c s 发送功能应插入传输错误码组，其定义见5 1 1 3 6 。由于戗_ e m # t r i m 将一直保持到当前帧结束，其相 对位置对p c s 发送功能没有影响，所以可以由实现者自行规定 图8 为有传输错误的数据发送图。经过4 8 3 b 转换后，各种信号的时钟发生变化，应与时钟p c st x c l k 同步。时钟信号p c s j x c l k 与时钟信号t xc l k 的相位关系由实现者自行规定。 t x _ c 。i 厂 r 厂 门。r r r r t xe w 似二二 亘歪至 巫】二二二 w rn 。，。，- - - _ - - - 一、- - - - - - - - - - - - - - - 一 j 蛆s s 转换 蝇删x 门nr r r 厂 r 几r 广 r 一厂 叫a 弛。二二二正噩固匡 工丑三 虹舅| 。r 图8p c s4 8 3 b 转换一发送控制信号部分 5 1 1 3 3 旁流扰码器多项式 y d 厂r19 4 7 - 2 0 0 9 p c s 发送功能应使用旁流扰码器来去除数据中的相关性；当本地p h y i 作在m a s t e r 模式下时，应使 用如下扰码器多项式 g _ i l ，( 工) = 1 + 工”“ 4 - x ” 否则，应使用如下扰码器多项式 gs ( z ) = i + x 2 0 + 工” 扰码器多项式生成了一个伪随机序列，其周期为2 3 3 _ 1 。图9 显示了如何通过线性反馈位移寄存器来实 现旁流扰码器，其中位移寄存器中时间n 对应的各比特用s c r n 3 2 ：0 表示。在每一个符号周期，位移寄存器 应前进一个比特，并生成一个新比特s e r e 0 。当p c s 复位时，代表旁流扰码器状态的这3 3 个比特应被随机 设置，但是不能初始化为全零。 s c m 潮s 州1 ls 咖臼习8 l f 3 ls c n 怕1 j 黼嗍 仨竺：兰仨：兰当 苴 s t 髓膜式下的旁流扰码嚣 s o m l o s 州1 js c h 哇1 硼鲫鳓8 旰邮“ 8 哪3 羽 s l a w 模式f 的旁梳扰码器 图9 使用线性反馈位移寄存器实现旁流扰码器 5 1 1 3 4 生成比特s y n 2 ：o n s c n 2 ：o 】 p c s 发送编码规则应基于3 比特s y n 2 ：0 来生成扰码器比特s c n 2 ：0 ，用来去除数据t x _ d a t a 2 ：0 的相关 性以及生成空闲和训练符号。通过使用s c r n 0 以及辅助多项式g ( x ) = x 、x5 ，比特s y n 2 ：0 应按照如下 公式生成： s y 。【0 】_ s c r 。【0 】 印。【1 】_ g ( s c r 0 ) = s c r 。 3 】as c r 【8 毋。【2 】= g2 ( s c r 。【0 】) = s c r j 6 】 s c r j l 6 】 这里a 代表异或( x o r ) 逻辑操作。 进而，扰码器比特s c n 2 ：0 应按照如下公式生成： 【00 i f ( t x m o d e = s e n d z ) s c j 2 ：1 】- l$ j 2 ：1 】 e l s ei f ( n n o ) = 0 ( m o d2 ) j ( s y 【2 ：1 】 1 1 】) e l s e 蹦o 】- 出。 扒札”d 篡姗一引 这里n o 代表上次发送旁流扰码器复位时的时间索引。 5 1 1 3 5 生成扰码比特s d n 2 ：0 】 p c s 发送功能应使用扰码器比特s c n 2 ：0 对经过4 8 3 b 转换的t xd a t a 2 ：0 做扰码，得到扰码比特 s d n 2 ：0 。相应计算公式如下所示： y d l “ 19 4 7 - 2 0 0 9 s c j 2 】a 执一d a m 。【2 】 扩( t x e n a b l e = 1 ) s d 。【2 】= ls c 。【2 a1e l s e 矿( 1 0 c r e c l j s t a t u s = o k ) s c 。 2 e l s e 洲l ：0 】= p 1 。 阢a i i 1 _ d a i dn 0 m 似一8 尝”叫 5 1 1 3 6 生成三级符号a n ，b 九 3 比特字s d n 2 ：0 需要映射到三级符号向量( a n 、b n ) 。当p c s 正常发送数据时，应根据表1 完成s d n 2 ：0 】 到三级符号a n 、b n 的映射；在空闲模式下，应根据表2 和表3 来完成s d n 2 ：0 至l j = 级符号a n 、b n 的映射。 表1 数据发送模式下比特宇到三级符号的映射表 s d n 2 ：0 】 a n b n 0 0 011 0 0 1一l0 0 10 1 1 0 1l01 未定义 00 1o oo1 lo ll一1 11010 11 11l 表2 t x _ m o d e = s e n d l 时，空闲模式下比特宇到三级符号的映射表 s d t i 【2 ：0 】 a nb n 0 0 0一10 0 0 101 0 1011 0 11o1 1o o10 10 101 l10 11 11 l01 表3 当t x _ m o d e = s e n d n 时，空闲模式下比特宇到三级符号的映射表 s x n 1 = os x n 【1 】- 1 s d n 2 ：0 】 a hb na nb n 0 0 01 o l o 0 0 10 1 1 1 0 10 111l 0 11 o1l1 10 0101o 10