背板以太网48-200GBASE-KR4(二)

200GBASE-KR4 (C137)

200/400GMII XS（C118）

概述

本条款定义了可选的200GMII扩展器和200GMII扩展子层（200GXS）以及可选的400GMII扩展器与400GMII扩展个子层（400GXS）的功能特性。下图显示了200GMII/400GMII扩展器和200GXS/400GXS子层与其他子层与ISO开放系统互连（OSI）参考模型的关系。

200GMII/400GMII扩展器允许通过物理实例化将200GMII/400GMII扩展到PCS。200GMII/400GMII扩展器由RS端的DTE 200GXS/400GXS和PHY端的PHY 200GXS/400GXS组成，在两个相邻的PMA子层之间具有200GAUI-n/400GAUI-n的物理实例化接口。

具有可选节能以太网（EEE）功能的200GMII/400GMII扩展器对低功耗空闲（LPI）信号进行编码和解码。200GMII/400GMII处的LPI断言被编码在发送的符号中。在200GMII/400GMII处，检测到接收符号中的LPI编码表示为LPI。

主要概念

以下是200GMII/400GMII扩展器的主要概念列表：

a） 简单的信号映射到200GMII/400GMII

b） 可选的200GMII/400GMII扩展器可以插入调协子层和PHY之间，以透明地扩展200GMII/400GMII的范围

c） 独立的发送和接收数据路径

d) 200GXS/400GXS利用了PCS中的所有功能，并支持200GAUI-n/400GAUI-n的物理实例化接口

e） 可选地将LPI信令扩展到EEE的PHY

200/400GXS子层

如果实施200GXS，其功能应与200GBASE-R PCS相同，但增加了118.2中定义的功能（FEC Degrade）。单个设备可以配置为200GXS或200GBASE-R PCS，并且可以通过不同的可选管理寄存器进行管理。

如果实施400GXS，其功能应与400GBASE-R PCS相同，但增加了118.2中定义的功能（FEC Degrade）。单个设备可以配置为400GXS或400GBASE-R PCS，并且可以通过不同的可选管理寄存器进行管理。

200/400GAUI-n

200GMII扩展器可以使用以下任何电气接口连接其PMA子层（200GAUI-n）：

--200GAUI-8芯片到芯片（附件120B）

--200GAUI-8芯片到模块（附件120C）

--200GAUI-4芯片到芯片（附件120D）

--200GAUI-4芯片到模块（附件120E）

400GMII扩展器可以使用以下任何电气接口连接其PMA子层（400GAUI-n）：

--400GAUI-16芯片到芯片（附件120B）

--400GAUI-16芯片到模块（附件120C）

--400GAUI-8芯片到芯片（附件120D）

--400GAUI-8芯片到模块（附件120E）

FEC降级

DTE XS

tx_am_sf<2:0> = {FEC _degraded_SER + rx _local_degraded,0,0}

PHY XS

tx_am_sf<2:0> = {PCS: rx _rm_degraded, PCS: FEC _degraded_SER + PCS: rx _local_degraded, 0}。其中PCS: rx _rm_degreed、PCS: FEC _degreeded_SER和PCS: rx _local_degraded是来自相邻PCS的rx_rm_decaded、FEC_degraded_SER和rx_local-degraded变量。

简介

FEC降级是一种功能（减少后级没有必要的多次FEC，因为前级链路已经出现不可纠正的误码），允许基于超过FEC纠正错误的阈值来可选地检测不影响服务的链路降级情况。如果在链路每一端的MAC子层之间的给定发送方向上有多个FEC解码器，则在该发送方向上级联本地降级条件，以传达路径中的一个或多个FEC译码器已超过其FEC纠正错误阈值的事实。如果给定发送方向上的任何FEC解码器超过其为FEC纠正错误设置的阈值，则在最靠近MAC的PCS或XS的相反发送方向上指示远程降级条件。

无扩展子层的远端降级

图116-6显示了在MAC和PCS之间没有第118条扩展子层XS的情况下，PCS向MDI发布远程降级条件的信令。请注意，在这种配置中，PCS不会启动本地降级的信令，因为PCS和MAC之间的接收方向上没有额外的FEC解码器。

下行方向:PCS层通过下层PMA层本地检测到FEC degrade或者收到远端的“本端降级”信令，则向邻近的下层PMA层传播“远端降级”信令，并通过PMD层向MDI发送。

有扩展子层的本端降级

图116-7显示了在MAC和PCS之间存在第118条扩展子层的情况下，本地降级条件的信令。

下行方向:PHY XS层本地检测到FEC degrade，则向邻近的下层PCS层传播“本端降级”信令，并通过PMD层向MDI发送。

上行方向:PCS层本地检测到FEC degrade或者收到远端的“本端降级”信令，则向邻近的上层PHY XS层传播“本端降级”信令，并通过PMA层向DTE XS层发送。同时PCS层向邻近的下层PMA层传播“远端降级”信令，并通过PMD层向MDI发送。

有扩展子层的远端降级

图116-8显示了在MAC和PCS之间存在第118条扩展子层的情况下，远程降级条件的信令。

下行方向: DTE XS层通过下层PMA层本地检测到FEC degrade或者收到本端PH XS层的“本端降级”信令，则向邻近的下层PMA层传播“远端降级”信令，并通过PMD层向MDI发送。

上行方向:PCS层本地检测到FEC degrade或者收到远端的“本端降级”信令，则向邻近的上层PHY XS层传播“本端降级”信令，并通过PMA层向DTE XS层发送。同时PCS层向邻近的下层PMA层传播“远端降级”信令，并通过PMD层向MDI发送。

典型例子

下图显示了使用200GXS和400GXS的典型分区示例和MMD编号。

PMA(m,n)表示上层（MAC侧）的通道数为m，下层（PMD侧）的通道数为n。200GBASE-R PCS的向下输出方向（MDI侧）的通道数PCSLs为8，400GBASE-R PCS的向下输出方向（MDI侧）的通道数PCSLs为16。

200GAUI-n用于连接邻近的PMA子层。200GAUI-8接口为26.5625Gbaud/lane (64B/64.25B/68B) × 8 lanes × 1bit/baud (NRZ); 200GAUI-4接口为26.5625Gbaud/lane (64B/64.25B/68B) × 4 lanes × 2bit/baud (PAM4)。400GAUI-n用于连接邻近的PMA子层。400GAUI-16接口为26.5625Gbaud/lane (64B/64.25B/68B) × 16 lanes × 1bit/baud (NRZ); 400GAUI-8接口为26.5625Gbaud/lane (64B/64.25B/68B) × 8 lanes × 2bit/baud (PAM4)。

MDIO功能映射

与XS相关的寄存器集中在C45寄存器MMD=4(PHY XS)和MMD=5(DTE XS)里。下面对MMD4和MMD5做一个简单的介绍。

PHY XS

控制变量映射

状态变量映射（一）

状态变量映射（二）

DTE XS

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200GBASE-KR4的PCS子层。