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1000BASE-X-AN-Clause37-V1.0.doc
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1000BASE-X 自协商
概述
范围
条款 37 描述了 1000BASE-X 自动协商(AN)功能,该功能允许设备(本地设备)向链路段(链路伙
伴)远端的设备公布其拥有的操作模式,并检测链路伙伴可能正在公布的相应操作模式。第 73 条中定义的
背板自动协商适用于 1000BASE-KX。
自动协商功能在共享链路段的两个设备之间交换信息,并自动配置两个设备以最大限度地利用它们的
能力。使用第 36 条中定义的/C/和/I/有序集执行自动协商,这样就不会向网络设备添加数据包或上层协
议头。自动协商不测试链路段特性(见 37.1.4)。
该功能允许链路段两端的设备宣传能力,确认接收并理解两个设备共享的通用操作模式,并拒绝使用
两个设备不共享的操作模式。如果两个设备之间存在一个以上的通用模式,则提供一种机制,允许设备使
用预定的优先级解析功能解析为单一操作模式(见 37.2.4.2)。自动协商功能允许设备以有序的方式在各
种操作模式之间切换,允许管理层禁用或启用自动协商功能,并允许管理层选择特定的操作模式。
实现自动协商的基本机制是传递封装在/C/ordered sets 中的信息/C/有序集直接类似于第 28 条中
定义的 FLP 突发,实现相同的功能。每个设备在上电时、根据管理层的命令、检测到 PHY 错误时或由于用
户交互而发出/C/有序设置。
应用视角/目标
此自动协商功能可扩展,允许 1000BASE-X 设备自行配置联合兼容的操作模式
a) 实施起来合理且具有成本效益;
b) 必须提供足够可扩展的代码空间
1) 满足现有和未来的要求;
2) 允许在不影响安装基础的情况下进行简单的扩展;
3) 适应远程故障信号;
4) 适应链接伙伴能力检测。
c) 必须允许手动或网络管理配置覆盖自动协商;
d) 必须能够在没有网络管理的情况下运行;
e) 必须允许重新谈判的能力;
f) 必须在
1) 链路最初已连接;
2) 链路两端的设备通电、重置或发出重新协商请求。
g) 可以通过自动、手动或网络管理干预启用;
h) 在有限的时间段内完成基页自动协商功能;
i) 在不需要主设备的情况下,使用对等信息交换进行操作(不是主-从);
j) 必须在 1000BASE-X MDI 电缆噪声环境中保持稳健;
k) 不得显著影响 EMI/RFI 产生
与架构层的关系
自动协商功能在 OSI 参考模型的物理层的 PCS 子层提供,如图 36-1 所示。支持多种操作模式的设备可以
宣传这一功能。信息的传输只能在 MDI 或介质上观察到。
兼容性注意事项
自协商
1000BASE-X 设备提供自动协商功能。自动协商不执行电缆测试,例如电缆性能测量。一些明确要求
使用高性能电缆的 PHY 可能需要了解电缆类型,或进行额外的稳健性测试(如监测无效代码组、CRC 或成
帧错误),以确定链路段是否足够。
管理接口
手动或自动调用自动协商可能会导致帧丢失。从自动协商退出到正常的 MAC 帧处理也可能导致帧丢失,
因为一个链路端可能在其链路伙伴之前恢复正常的 MAC 帧处理。
GMII 管理接口
自动协商信令不会在 GMII 上发生。自动协商功能的控制可以通过 GMII 的管理接口或等效接口来支
持。如果支持 GMII 的明确实施例,则支持自动协商功能的控制和状态寄存器应根据第 22 条和第 37.2.5
条中的定义执行。
自动协商兼容设备之间的互操作性
自动协商兼容设备从接收到的/C/有序集合中解码基本页面,并检查两个设备共享的最高公共能力的
内容。两个设备都通过使用包含确认位集的基本页面进行响应来确认直接接收到对方的基本页面。在两个
设备完成确认和任何所需的下一页交换后,两个设备都启用协商的最高通用模式。使用 37.2.4.2 中规定
的优先级解析层次结构解析最高共模。
具有自动协商的用户配置
为了提高与其他自动协商设备的可操作性,建议使用以下行为,而不是禁用自动协商。当设备被配置
为一种特定的操作模式(例如 1000BASE-X 全双工)时,建议继续使用自动协商,但只宣传特定选择的一
种或多种能力。这可以通过管理代理仅设置广告寄存器中与所选能力相对应的位来完成。
功能规范
自动协商功能包括图 37-6 的状态图中指定的自动协商发送、接收和仲裁功能,并利用第 36 条的 PCS
发送和接收状态图。自动协商功能提供了一个可选的管理功能,提供控制和状态机制。管理可以通过管理
功能提供对自动协商的额外控制,但不需要管理代理。
Config_Reg 编码
由本地设备发送或从链路伙伴接收的 Config_Reg Base Page 封装在/C/有序集合中,并应传达图
37-2 所示的编码。自动协商支持使用“下一页”功能的附加页。37.2.4.3.1 中定义了下一页交换中使用
的 Config_Reg 的编码。标记为“rsvd”的 Config_Reg 位是保留的,应设置为逻辑零。
基本页到管理寄存器的映射
图 37-2 中显示的几个基本页面 bit 表示来自管理寄存器的功能。表 37-1 描述了管理寄存器如何映
射到管理功能接口信号。rx_Config_Reg<D15:D0>和 tx_Config_Reg<D15:D0>变量的位格式与上下文相
关,与自动协商功能的状态相关,并在此处和 37.2.4.3.1 中给出。
PS1PS2
Pause 提供了一种暂停功能交换机制。表 37-2 规定了暂停编码。
PAUSE 位表示设备能够提供附件 31B 中定义的对称 PAUSE 功能。ASM_DIR 位表示支持非对称 PAUSE 操作。
当设置 ASM_DIR 位时,PAUSE 位的值指示 PAUSE 帧支持在链路上流动的方向。不对称暂停配置导致独立启
用附件 31B 中定义的暂停接收和暂停发送功能。PAUSE 配置决议见 37.2.4.2。
RF
检测设备中的故障以及随后将故障与远程故障功能编码关联是可选的。远程故障(RF)被编码在基页的位
D12 和 D13 中。默认值为 0b00。远程故障为简单故障和错误信息的传输提供了标准传输机制。远程故障功
能可以向链路伙伴指示发生了故障或错误情况。两个远程故障位 RF1 和 RF2 应按照表 37-3 中的规定进行
编码。如果本地设备没有检测故障或将故障条件与接收到的远程故障功能编码相关联的机制,则它将传输
默认的远程故障编码 0b00。本地设备可以通过在其基页中设置非零远程故障编码并重新协商来向其链路伙
伴指示它已经感测到故障。如果本地设备将“远程故障”编码设置为非零值,它也可以使用“下一页”功
能指定有关已发生故障的信息。可为此指定远程故障消息页面代码(见附件 28C)。远程故障编码应保持设
置状态,直到自动协商过程与基本页面转换为 IDLE_DETECT 状态之后,此时远程故障编码重置为 0b00。
收到具有非零远程故障编码的基页后,如果存在 GMII 管理功能,设备应将状态寄存器(1.4)中的远程故
障位设置为逻辑 1。
No error, link OK
远程故障编码 0b00 表示本地设备未检测到远程故障或错误情况。
Offline
远程故障编码 0b01 表示本地设备正在脱机。在关闭电源、运行变送器测试或将本地设备从活动配置中删
除之前,本地设备可能指示“脱机”。在采取进一步行动(例如,关闭电源、运行变送器测试、将本地设备
从活动配置中删除等)之前,本地设备在完成自动协商功能后,从其发送角度指示离线,无需从接收角度
成功完成自动协商功能。
Link_Failure
0b10 的远程故障编码表示本地设备已检测到由同步丢失指示的链路故障条件。当 sync_status=FAIL 时,
远程故障信息不会发出信号。当 sync_status 变为 OK 时,存储的远程故障信息会发出信号(见
36.2.5.1.3 和 36.2.5.2.6)。链路故障条件的另一个指示是通过接收/C/有序集来提供的,该集合的
x_Config_Reg<D15:D0>=0,持续时间超过 link_timer。
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