铜缆以太网8-10GBASE-CX4(三)

10GBASE-CX4 (C54)

PMD (C54)

服务接口

本款规定了10GBASE-CX4 PMD提供的服务。此PMD的服务接口以抽象方式描述，并不意味着任何特定的实现。PMD服务接口支持对等PMA实体之间的编码数据交换。PMD将编码数据与适用于指定介质的信号进行转换。

定义了以下PMD服务原语：

PMD_UNITDATA.request

PMD_UNITDATA.indication

PMD_SIGNAL.indication

PMD_UNITDATA.request（tx_bit<0:3>）

PMD_UNITDATA.request传递的数据是连续的4个并行码组序列流code-group streams，每条通道一条流。tx_bit<0:3>对应于tx_lane<0:3>比特流中的比特。tx_bit参数中的每个位可以取两个值之一：1或0。

PMD_UNITDATA.indication（rx_bit<0:3>）

PMD_UNITDATA.indication发送的数据是4个并行编码比特流的连续序列。rx_bit<0:3>对应于rx_lane<0:3>比特流中的比特。rx_bit参数中的每个位可以取两个值之一：1或0。

PMD_SIGNAL.indication（SIGNAL_DETECT = OK / FAIL）

SIGNAL_DETECT参数可以取两个值之一：OK或FAIL。当SIGNAL_DETECT = FAIL时，rx_bit未定义，但基于PMD_UNITDATA.indication的后续操作（必要时）将rx_bit解释为逻辑0。SIGNAL_DETECT = OK并不保证rx_bit正确。质量较差的链路可能无法为SIGNAL_DETECT = OK指示提供足够的光功率。

MDIO功能映射

与10GBASE-CX4 PMD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

功能特性

链路框图

10GBASE-CX4链路如图54-2所示。为了系统一致性，PMD子层在本子条款所述的点上进行了标准化。电发送信号在配合连接器（TP2）的输出端定义。所有接收器测量和测试都是在配合连接器（TP3）的输入端进行的。发射机和接收机规范中都包含了配对的连接器对。电缆组件规范中包含了两对配对的连接器。

发送功能

PMD发送功能应将PMD服务接口消息PMD_UNITDATA.request（tx_bit<0:3>）请求的4个逻辑比特流转换为4个单独的电信号。然后，4个电信号应按照发送电气规范发送到MDI。SLn<p>减去SLn<n>的正输出电压（差分电压）应对应于tx_bit = 1。

PMD应使用消息PMD_UNITDATA.request（tx_bit<0:3>）将从PMD服务接口接收到的比特传送到MDI通道，其中（SL0<p>/<n>，SL1<p>/<n>，SL2<p>/<n>，SL3<p>/<n>）= tx_bit<0:3>。

接收功能

PMD接收功能应将来自MDI的4个电信号转换为4个逻辑比特流，以便使用消息PMD_UNITDATA .indication（rx_bit<0:3>）传递到PMD服务接口，均符合接收电气规范。 DLn<p>减去DLn<n>（差分电压）的每个信号中的正输入电压电平应对应于rx_bit = 1。

PMD应使用消息PMD_UNITDATA .indication（rx_bit<0:3>）将从MDI通道接收到的比特传送到PMD服务接口，其中rx_bit<0:3> = （DL0<p>/<n>，DL1<p>/<n>，DL2<p>/<n>，DL3<p>/<n>）。

全局检测功能

Global_PMD_signal_detect功能应通过PMD服务接口报告signal_detect的状态。SIGNAL_DETECT参数持续发出信号，而当SIGNAL_DEDET的值发生变化时，会生成PMD_SIGNAL.indication消息。

SIGNAL_DETECT是所有4条通道上是否存在电信号的全局指示器。PMD接收机不需要验证是否正在接收符合10GBASE-CX4标准的信号； 当MDI的4个通道中的每一个通道上的绝对差分峰间输入电压超过175 mV至少1UI后100us内，PMD应断言SIGNAL_DETECT = OK。在任何此类SIGNAL_DETECT = OK的断言后，至少250µs内不得断言SIGNAL_DETECT = FAIL。当MDI的4个通道中的任何一个通道上的绝对差分峰间输入电压降至50 mV以下，并保持在50 mV以下超过500µs时，PMD应断言SIGNAL_DETECT = FAIL。

逐Lane检测功能

当实施MDIO时，每个PMD_signal_tect_n值（其中n表示范围为0:3的通道号）应连续更新，以响应其相关通道上接收信号的幅度。

全局发送关闭功能

Global_PMD_transmit_disable功能是可选的。当实施时，它允许使用单个变量禁用所有发射器。

a） 当Global_PMD_transmit_disable变量设置为1时，此功能应关闭所有发送器，使每个发送器驱动恒定电平（即无转换）。

b） 如果检测到PMD_fault，则PMD可以关闭所有通道中的发射器。

c） 环回不受Global_PMD_transmit _disable的影响。

逐Lane发送关闭功能

PMD_transmit_disable_n功能是可选的。它允许有选择地禁用每条通道上的发射器。

a） 当PMD_transmit_disable_n变量设置为1时，此功能应关闭与该变量相关的发送器，使相应的发送器驱动恒定电平（即无转换）。

b） 如果检测到PMD_fault，则PMD可以关闭所有通道中的发射器。

c） 环回不应受到PMD_transmit _disable_n的影响。

回环功能

设备的发射机和接收机应为10GBASE-CX4 PMD提供环回模式，作为设备的测试功能。当选择环回模式时，传递给发射机的发送请求直接分流到接收机，覆盖接收机在其连接链路上检测到的任何信号。启用环回模式时，不得禁用发射器。设备必须明确地置于环回模式，因为环回模式不是设备的正常操作模式。环回适用于所有通道作为一个组（通道0发射器直接连接到通道0接收器，通道1发射机直接连接到通道1接收机等）。

注1--在环回模式下执行的信号路径是特定于实现的，但建议该信号路径包含尽可能多的电路。提供这种环回操作模式的目的是允许诊断或自检功能使用实际数据测试发送和接收数据路径。也可以使用其他设备或子层内的环回控制独立启用其他环回信号路径。

注2--将网络端口置于环回模式可能会对网络造成干扰。

错误功能

如果实施了MDIO，并且PMD在任何发送或接收路径上检测到本地故障，PMD应将PMD_fault设置为1；否则，PMD应将PMD_fault设置为0。

发送错误功能

如果实施了MDIO，并且PMD在任何发送通道上检测到本地故障，PMD应将PMD_transmit_fault变量设置为1；否则，PMD应将PMD_transmit_fault设置为0。

接收错误功能

如果实施了MDIO，并且PMD在任何接收通道上检测到本地故障，PMD应将PMD_receive_fault变量设置为1；否则，PMD应将PMD_receive_fault设置为0。

MDI电气特性

信号电平

10GBASE-CX4 MDI是一种低摆幅交流耦合差分接口。发射机到接收机路径交流耦合允许在不同电源电压下运行的组件之间实现互操作性。低摆幅差分信号提供抗噪性和改善的电磁干扰（EMI）。

信号路径

10GBASE-CX4 MDI信号路径是点对点连接。每条路径对应于10GBASE-CX4 MDI通道，并包括两个互补信号，形成平衡差分对。每个方向有4条差分路径，总共8对，即16个连接。信号路径旨在在长度不超过15米的双轴电缆组件上运行。

发送器特性

除非另有说明，变送器特性应符合TP2的规范。表54-3总结了这些规范。

接收器特性

电缆组件特性

10GBASE-CX4电缆组件包含两端端接在连接器中的绝缘导体，用作MDI之间的链路段。该电缆组件主要用作使用可控阻抗电缆的网络端口之间长达15米的点对点接口。所有电缆组件测量应在TP1和TP4之间进行。这些电缆组件规格基于双轴电缆特性，但如果符合规格，其他电缆类型也是可以接受的。

电缆组件应按照IEC 61196-1提供2级或更好的屏蔽。

交叉功能

电缆组件应采用交叉方式接线，如图54-11所示，4对电缆中的每对电缆的一端连接到发射器触点，另一端连接到接收器触点。

MDI特性

MDI连接器

电缆组件每端的连接器应为带SFF-8470规定的机械配合接口的闩锁式插头，如图54-12所示。MDI连接器应为闩锁式插座，具有SFF-8470定义的机械配合接口，如图54-13所示。电气性能符合信号质量和电气要求。

信号定义

PMD的MDI连接器包括16个信号连接、8个信号屏蔽连接和一个链路屏蔽连接。10GBASE-CX4 PMD MDI连接器引脚分配应如下表所示。