在 10GBASE-T PHY 帧中发送一些未编码的数据有什么好处?

网络工程 以太网 协议理论 第一层
2021-07-16 20:43:41

对于 10GBASE-T / IEEE 802.3ae,物理编码子层使用低密度奇偶校验 (LDPC) 码进行扩展。

IEEE 802.3™-2012 55.1.3.1 物理编码子层 (PCS):

3259位分为3×512位和1723位。3 × 512 位 [...] 保持未编码。1723 位由系统的 LDPC(1723,2048) 编码器 [...]

使用前向纠错 (FEC) 码可提高可靠性,因为接收器可以纠正传输错误。FEC 的两个缺点是增加的消息大小和额外的编码和解码实现。

然而,LDPC码的比特率增大与所述消息长度和所述编码和解码操作规模(几乎)线性地1到消息长度。

发送一些未编码的数据有什么好处,特别是因为 LDPC 的编码和解码已经用于剩余数据?


尾注

1 ldpc 的编码在 O(N^2) 和 O(N+g^2) 之间缩放(取决于实现)

2个回答

我问了我的一个朋友,他生产 10G 芯片组。他是这样说的:

据我了解 10GBASE-T 标准,不允许选择不使用 LDPC 码。为了达到目标 BER,数据必须经过 FEC——这在 802.3an 中已被标准化为 LDPC。

符合 10GBASE-T 标准的收发器会自动将 LDPC 码添加到出口数据中,并在接收器中将其删除,同时使用它提供的任何信息来纠正错误位。

使用 LDPC 使得 10GBASE-T 的延迟比 802.3ae 光设备稍长。但这种延迟仍然只是开关芯片通常产生的延迟的一小部分。

在对延迟非常敏感的应用程序(例如高频股票交易)中,不推荐使用 10GBASE-T。但是对于大多数事务处理、Web 搜索和计算应用程序而言,10GBASE-T 的额外延迟无关紧要,并且该技术的其他优势(成本更低、能够使用现有布线、向后兼容 1000BASE-T 等)胜过这个缺点。

IEEE 标准机构认为在每一位上都放置 FEC 代码是不对的,因为编码开销会增加所需的波特率或线路代码中模拟电压电平的数量。

所以他们想出了一个妥协。

事实证明,10GBASE-T(称为DSQ 128)使用的线路代码星座中的某些点比其他点具有更多的保护余量。因此,10GBASE-T 不是将 FEC 应用于每一位,而是使用其 DSQ(双平方)符号星座的设置分区,以便未编码位的等效编码增益与受 LDPC 保护的其他位相同或更高。

原因是那些未编码的比特已经具有非常好的质量(低 BER)。让它们不编码可以减少 FEC 引入的开销。