一文读懂光纤以太网IEEE 802.3cz-中
在上文中,我们介绍了IEEE 802.3cz协议提出背景,旨在定义一套光纤以太网在车载领域的应用标准,并介绍了XMII以及PCS子层的相关机制,在本篇中,将围绕IEEE 802.3cz-MultiGBASE-AU物理层的两个可选功能进行介绍。EEE功能 节能以太网(Energy-Efficient Ethernet)是用于在网络空闲时降低设备功耗的功能,在802.3cz的定义中,链路双方可以通过PHD的PHD.CAP.LPI字段确认是否支持EEE以及该功能是否开启。 MultiGBASE-AU的EEE功能有如下特点:[*]仅支持Fast Wake模式,即在EEE期间采用与正常模式下相同的速率、调制方式传输信号。
[*]不进行RS-FEC编码,缺失的220bit通过将20bit的PHD子模块额外重复11次进行补齐。
[*]PCS子层在EEE过程中产生的CodeWord由特定65B字符组成,分为LPI refresh及LPI wake两种。
[*]节点通过将PHD的PHD.CAP.LPI字段设置为1开启该功能,将正常传输模式的Codeword的最后一个65B block设置为控制字符/LI/,即可进入LPI模式。在LPI模式中,需要持续发送LPI refresh维持状态。
[*]需要退出LPI模式时,需要发送LPI wake进行唤醒。
OAM功能 OAM的全称是Operations Administration and Maintenance,其功能是传递节点状态、性能等信息。在802.3cz的定义中,链路双方可以通过PHD的PHD.CAP.OAM字段确认是否支持OAM以及该功能是否开启。 在功能开启的情况下,MultiGBASE-AU的OAM消息提供了一种链接到链路伙伴Station Management Entity(STA)的可靠交换机制,可以通过PHD中的相关字段完成消息的交换与确认,消息的具体内容会通过MDIO写入对应的PCS寄存器供STA读取。在功能关闭的情况下,所有OAM相关的字段会默认填充为0。 除了确认功能状态的PHD.CAP.OAM字段外,OAM相关的字段主要分为两部分,MSGT、MERT和PHYT主要用于消息的交互确认过程,DATA0-8主要用于传输用户自定义的OAM信息。由于OAM DATA的内容完全由用户自定义,本篇将着重讲解OAM的交互和确认过程。
[*]初始化后,所有的参数重置为0。
[*]TX_REQ是一个用于指示本地STA是否要发送OAM消息的参数, 要发送新的OAM消息时,会将TX_REQ置为1,并将OAM.MSGT反转,标志一条新的OAM消息发送。OAM发送完成后需要将TX_REQ重新置为0,进入等待阶段。
[*]链路伙伴的PHY接收到PHD后,会检测MSGT字段,当检测到MSGT与上一条不同时,标志接收到新的消息,会将MSGT和对应的OAM data写入寄存器,并将MSGT的值写入PHYT中,通过PHD发送,告知PHY已收到OAM消息。
[*]链路伙伴的STA读取寄存器中的OAM data后,会将本条信息的MSGT写入MERT中,通过PHD发送,告知STA已读取OAM消息。
[*]本地PHY解析链路伙伴发送的PHD,退出等待阶段,开始下一条OAM消息的发送。
根据802.3cz的定义,进入等待阶段后,等待对方发送的PHYT与自己发送的MGST相等即可发送下一条OAM消息,不需要等待STA的确认,因此信息的交互过程也可以如下图所示:结语 以上便是介绍的MultiGBASE-AU物理层中两个可选功能的全部机制及内容,可以根据需求开启或关闭这两个功能。上文中提到了PHD的校验,这部分功能是如何实现的?PMD子层是如何将电信号转换为光信号的?敬请关注下期:一文读懂光线以太网IEEE802.3cz-下。 经纬恒润作为OPEN联盟会员和AUTOSAR联盟的高级合作伙伴,长期为国内外各大OEM和供应商提供涵盖TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技术领域的设计和测试咨询服务,积极研发和探索车载网络前沿技术的工程应用。通过多个项目的实践经验,已建立了高质量、本土化的设计与测试一体化解决方案,为整车网络架构提供可靠支持。参考文献 IEEE, 802.3cz-2023, " IEEE Standard for Ethernet, Amendment 7: Physical Layer Specifications and Management Parameters forMulti‐Gigabit Glass Optical Fiber Automotive Ethernet ", 2023.了解更多 请致电 010-64840808转6116或发邮件至market_dept@hirain.com(联系时请说明来自21ic)
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