背板以太网19-40GBASE-KR4(二)

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