IEEE802.3標準之PHY——初相識【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-07-27  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

IEEE802.3標準有個框架,框架里分不同的子層(sublayer),每個子層各司其職,上下子層之間進行溝通協(xié)作,彼此間有溝通的方式,最后達到上下貫通、完成信息傳遞。就好比是一棟辦公樓,頂樓分配給總裁,次高層給高管……,一樓分配給一線員工。總裁下達目標,高管負責制定總的執(zhí)行方針,層層往下傳達,每一層又各司其職,對上層下達的任務進行細化,最后達到一線員工手里的就是具體的任務,一線員工再出去服務于客戶。

對于客戶來說,面對的就是一線員工,那今天我們就來講講這個一線員工,也是很多工程師最為熟悉的子層:PHY。PHY分LAN PHY、WAN PHY,比如基于基帶媒介的10GBase Serial PHY就有如下幾種:

今天我們著重講LAN PHY,所以在后文中全部用PHY代替 LAN PHY。講到PHY,就得提提它的上級:MAC。是不是對它倆很熟?那它們的全名叫什么?各自負責的職責是什么?很多人對它倆的認識停留在似曾相識的階段,說了解吧可又說不出個所以然來。

MAC(Media Access Control),在OSI(開放式系統(tǒng)互連)參考模型下,屬于數(shù)據(jù)鏈路層,它向上服務的對象有LLC(Logical Link Control邏輯鏈路控制)子層、或其它ISO/IEC局域網(wǎng)國際標準MAC服務的用戶,如下圖所示:

MAC需與其上層溝通,還需與其下層PHY溝通,其中MAC與上層溝通會完成以下兩個任務:

在IEEE802.3標準里,任何兩個不同子層之間的信息傳遞必須有依可循,定個溝通的方式(即標準),好讓這兩個子層之間能順利給彼此發(fā)送消息,不然就是雞同鴨講。

下面我們把MAC到PHY、PHY到PHY這兩個子層之間的通信框架拎出來,把它們放在一個框圖下對各個接口協(xié)議進行說明,其中PHY如下圖紅框所示,它包含了許多功能模塊。

• MAC和PHY(Physical layer device)之間稱為MII(Media Independent Interface,介質(zhì)獨立接口),它可以有多種協(xié)議,比如MII、XMII、GMII、XLGMII……

• PHY與PHY之間進行通信的接口稱為MDI(Medium Dependent Interface,媒介專用接口),媒介有背板、Cable、光纖……,因媒介的不同就會有不同的通信協(xié)議;數(shù)率的不同又會有不同的通信協(xié)議,媒介和數(shù)率兩兩組合就可以變幻出許多種通信協(xié)議,比如10GBase-KR、40GBase-CR4、100GBase-SR10……

• 而PHY這一層里,即PHY內(nèi)部,它包含了多個功能模塊,功能模塊間的通信也相應地會有接口協(xié)議,比如*AUI、nPPI……

  
  

其中,每個PHY的功能模塊的多少會因需要的不同而有所增減,比如:

在100Base-T應用場景下沒有PMD;

只有10GBase-R、40GBase-R、100GBase-R的PCS需要FEC;

40GBase-R的PCS需要2個PMA、100GBase-R的PCS需要3個PMA;

只有≥1Gbps以上的背板應用場景才會用到AN;

……

今天就講到這個框架,后面我將對框架內(nèi)的各個協(xié)議進行重點講解。

問題來了

大家經(jīng)常遇到的PHY都具有什么功能呢?

本文轉(zhuǎn)自公眾號高速先生 劉麗娟 | 文

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