千兆以太网4D-PAM5编码

4D-PAM5这种编码方式用于1000BASE-T以太网网络。

首先看一下1000BASE-T以太网网络物理层上是怎么定义的:1000BASE-T使用5类双绞线(也就是常见的网线,8根线,4个线对),全双工基带传输。1000BASE-T的传输速率是1000 Mb/s ,通过4个线对发送和接收,那么每个线对的的传输速率就是250 Mb/s 。每个线对上基带信号的调制速率是125 Mb/s ,也就是说一个码元要携带2个比特信息,这看起来跟前面讲过的四电平波形2B1Q很像很像!

接着再来看下1000BASE-T的OSI结构是怎么样的?MAC和PHY之间是GMII接口(当然用的最多的是SGMII接口,这种情况下PHY就要配置成serdes接口了),GMII是8位数据并行传输,那么8B1Q4就是再一个时钟的节拍下,将GMII的8 bit ( 8B )数据通过4个符号码元(Q4)发送出去,每个符号周期并行传输四个符号。

最后再看下4D-PAM5的究竟是什么意思?4D自然就是前面讲过的4个符号码元,定义为(An, Bn, Cn, Dn),也就是4维符号,比如说符号An是比特00,符号Bn是01,符号Cn是10,符号Dn是11 。PAM5的意思就是4维符号的电波形是一维5进制电平 {2, 1, 0, –1, –2} ,也就是说一根网线的其中一个线对的电平就有5种!至于多出来的一个电平是怎么回事? 答案就是这个电平用于前向纠错码FEC 。

如下图所示

Android查看千兆以太网命令 千兆以太网的编码方式_4D

再看看之前的那段话,对传输用的基带信号主要有以下两方面的要求:1,对码元的要求原始信息码元必须包含编成适合传输用的码型;2,对所选码型的电波型要求适合基带传输。4D-PAM5就是四电平2B1Q的编码方式,其中选择了±2V, ±1V和0V电平来携带码元信息。

1000BASE-T以太网网络的容量是1000 Mb/s ,通过4D-PAM5的编码方式之后,每个线对的速率是125Mb/s ,理论上带宽就是62.5 Mhz ,这个相对于无线带宽来说还是比较大的!