100千兆以太网物理层| 100 gbps以太网PHY
介绍100gb以太网物理层(100gbps Ethernet PHY)。它涵盖了100千兆以太网物理层(即PHY)发射机和接收机的基础知识。
这个100gbps以太网PHY有以下特点。
•支持全双工操作。
•保留802.3以太网帧格式，使用802.3 MAC层
•保留当前802.3标准的最小和最大帧尺寸
•支持误码率>= 10-12年在MAC或物理层服务接口
•为光传输网络提供适当的支持
•支持每秒100千兆的MAC数据速率
-提供物理层规格，支持100千兆每秒的操作在以下:
-至少40公里的SMF
-至少10公里的SMF
OM3 MMF至少有100米
-在铜电缆组件上至少7米
100千兆以太网物理层| 100 gbps以太网PHY
图1描述了100千兆以太网物理层的子层。如图所示，物理层由子层组成，子层包括Reconciliation子层、CGMII、PCS、FEC(forward error correction)、PMA、PMD、AN(auto-negotiation)和MDI。本文将介绍100gbps以太网物理层的PCS子层和发送端和接收端的多速率分布概念。其他子层的功能请参考40千兆以太网物理层．
MAC层对应于OSI模型的第二层，通过以太网PHY设备通过光纤或铜线与介质相连。该PHY设备对应于OSI模型的第1层。
FEC和AN子层取决于物理层介质。
因此，传输PCS在多个通道之间循环分配66位块之前，在聚合通道上执行初始的64B/66B编码和置乱(以每秒100千兆比特的速度)。
图2描述了100 gbps以太网PHY的多通道发射机。对于100千兆以太网，已经选择了20个pc通道。在此架构中支持的电接口或光接口宽度的数量相当于没有。占PCS总车道数的因子。因此，20个PCS通道支持1、2、4、5、10和20个通道/波长的接口宽度。
图2显示了这20个PCS通道如何在光纤介质上进行多路复用。一层光纤电缆携带不同波长光的多通道数据。这20个PCS通道携带以太网帧数据。这些数据以带有2位报头的64位数据块的形式通过通道传输。结果是每个数据块有66位。
每个PCS车道都有对准标记。它们每16384个块被周期性地插入一次。通过删除以太网帧之间传输的IPG(Interpacket Gap)字符来创建所需的带宽。保持IPG为1个字符。这种速率调整概念根据以太网物理层的需要维持100千兆比特的比特率。
如上所述，多路复用是在位级上完成的，来自同一PCS通道的所有位都遵循相同的电和光路。这将确保在链路的另一端以正确的位序接收来自PCS通道的数据。
让我们了解在传输端PCS通道的操作。
•0巷的帧数据块编号为0.0、0.1、0.2,1巷的帧数据块编号为1.0、1.1、1.2，以此类推。
•如前所述，第一次进行多路复用，使用轮询过程将20道PCS数据复制到10条电气线路上传输到收发模块。
•第二多路复用发生，它也使用相同的轮询过程，将10个车道的数据复制到4个车道上，以便在介质上传输。这4个通道中的每一个都将具有约25 Gbps的有效数据速率。这将使4个车道的总速率达到100gbps。
图3描述了100 gbps以太网PHY的多通道接收机。如图所示，数据通过四个通道接收。如前所述，多路复用将发生在从光学介质接收数据的四个通道中。这些数据被解压缩到10个电气车道上，然后这10个车道被解压缩到20个pc车道上。
10、40、100千兆以太网物理(PHY)层
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10千兆以太网物理层
40千兆以太网物理层
100千兆以太网物理层
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