背板以太网32

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100GBASE-KP4 (C94)

PMD（C94）

支持PMD C94.3.10训练控制功能；

支持PMD发送功能；支持PMD接收功能；支持PMD信号检测功能 [基于全局和基于Lane]；支持PMD发送关闭功能 [基于全局和基于Lane]；支持回环功能；支持PMD本地发送错误指示功能；支持PMD本地接收错误指示功能。

MDIO功能映射

与100GBASE-KP4 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(一)

状态变量映射(二)

PMD功能特性

链路框图

信号检测功能

信号检测功能用来检测Startup训练协议(IEEE 94.3.10 PMD control function)（后续章节会详细介绍）是否成功完成。当Starup训练协议使能且训练尚未完成时，信号检测变量SIGNAL_DETECT将会设置成FAIL。当Starup训练协议使能且训练成功完成后，信号检测变量SIGNAL_DETECT将会设置成OK。当Starup训练协议和EEE都强制关闭时，信号检测变量SIGNAL_DETECT将会强制设置成OK。

发送关闭功能

100GBASE-KP4 PMD支持EEE时，发送关闭功能必须支持；

100GBASE-KP4 PMD不支持EEE时，发送关闭功能可选支持。

PMD控制功能（C94.3.10）

PMD控制功能产生将PMD从初始化态到信息交互态所需要的控制动作。PMD控制功能实现Startup训练协议。Startup训练协议有利于定时恢复和均衡的实现。同时通过该协议，接收器可以调谐发送方均衡器FFE参数以达到优化背板互联的电气性能。Startup训练协议通过连续交换固定长度的训练帧来实现上述效用的。

训练帧格式如下：

训练帧由348个训练字组成（每个训练字长度为46个PAM4 Symbols）。

Frame marker：23个+1 Symbols和紧接着23个-1 Symbols组成（PAM4 Symbol的速率为13.59375GBaud），在Control Channel和Training pattern中永远不会出现此训练字；

Control channel：使用DME编码，格式如下；

1个Cell需要重复使用10个PAM4 Symbol（Cell内容为1时，使用PAM4 +1 symbol；Cell内容为0时，使用PAM4 -1 symbol）。1个Overhead由3个+1 Symbols和紧接着3个-1 Symbols组成或者由3个-1 Symbols和紧接着3个+1 Symbols组成。

Coefficient update field：

Preset：用于设置均衡器预设置值。（通常pre-cursor (k = –1) 系数和 post-cursor (k = +1)系数设置为0，main (k = 0)系数设置成最大值）；

Initialize：用于设置均衡器初始化默认值。（通常Rpre= 1.29 ± 10%，Rpst= 2.57 ± 10%）。

输出均衡Cofficient图

Rpre（C-1）=v3/v2（默认值1.29 ± 10%）; Rpst(C+1)=v1/v2（默认值2.57 ± 10%）;

Status report field：

Training pattern：

训练图案与正常业务图案：

电气特性

发

测试模板为:16个UI“-1”（Va）, 16个UI“-1/3”(Vb),16个UI“+1/3”(Vc), 16个UI“+1”(Vd), 16个UI“-1”, 16个UI“+1”, 16个UI“-1”, 16个UI“+1”, 16个UI“+1/3”, 16个UI“-1/3”(总共160个UI)。

最小信号电平 Smin = min(VD - VC,VC - VB,VB- VA)/2; [上眼图，中眼图，下眼图的最小眼高]

平均电平 Vavg =( VA + VB + VC + VD )/4；[中眼图的对地中心电压电平]

有效符号电平 ES1 = ( VB – Vavg )/ ( VA – Vavg ); [一般为1/3]

有效符号电平 ES2 = ( VC – Vavg )/ ( VD – Vavg ); [一般为1/3]

电平隔离失配比 RLM = 6 × Smin / ( VD – VA ); [理想值为1，标准要求最小值为0.92]

发送方向

接收方向

下节课介绍50GBASE-KR。

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