背板以太网30-100GBASE-KP4(三)

100GBASE-KP4 (C94)

RS(544,514) FEC（C91）

FEC指的是前向纠错功能（forward error correction）功能。FEC的工作层次在PCS和PMA层之间。FEC功能通过提供编码增益的方式实现提高链路预算能力和BER性能。

功能框图

发送方向：FEC子层从PCS子层接收数据，依次经过下列模块:

PCS lane 66B块同步锁定；

AM对齐标记锁定与De-skew;

PCS lane重排序；

PCS对齐标记AM移除：删除对齐标记AM，恢复成IDLE码;

64B/66B to 256B/257B 转码器：将tx_coded _j<65:0>（j=0 to 3） 转换成一个tx _scrambled<256:0>。tx _coded_0<0>作为新数据块的同步头比特（其他7比特同步头删除）（8比特到1比特的同步头压缩的目的是为后续的RS(544,514)编码留够开销空间）；

Codeword 对齐标记插入：Codeword Marker标记插入的目的方便接收方向进行Codeword对齐。Codeword marker简称cwm，它不占据带内信息开销（利用的是原来的IDLE/LPI有序集）。每20480个257B的transcoded Block（81920个64B/66B Block）插入一个cwm。cwm为257B的数据块(64比特/alignment marker×4 alignment marker+1比特0 )。

Reed-Solomon编码器：将20组256B/257B作为一个整体（每5140比特为一个RS-FEC Codeword, 20 × 257 bit = 5140 bit = 514 FEC Symbol = 1 FEC Codeword），执行RS(544,514)编码（C=544,M=514,P=30）, [归一化：64.25B/68B]；

Symbol分发：将RS-FEC编码后数据分割成4个Lane。

接收方向：FEC子层从PMA子层接收数据，依次经过下列模块:

Codeword marker lock：对cwm标记进行锁定；

Lane重排器：将4个FEC Lane合并成一个Lane;

Reed-Solomon解码器：执行RS(544,514)解码，形成若干个“20组256B/257B”（每5140比特为一个RS-FEC Codeword, 20 × 257 bit = 5140 bit = 514 FEC Symbol = 1 FEC Codeword）；

Codeword 对齐标记标记移除：每20480个257B的transcoded Block（81920个64B/66B Block）删除一个cwm。cwm为257B的数据块(64比特/alignment marker×4 alignment marker+1比特0 )；

256B/257B to 64B/66B转码器：将tx _scrambled<256:0>转换成tx _coded _j<65:0>（j=0 to 3）；

PCS对齐标记AM加入：加入对齐标记AM，删除相关IDLE码。

发送方向比特顺序

接收方向比特顺序

MDIO功能映射

与RS FEC相关的寄存器集中在C45寄存器DeviceID=1(PMA/PMD)里。下面做一个简单的介绍。

控制变量映射

状态变量映射（一）

状态变量映射（二）

下节课介绍100GBASE-KP4使用的PMA。