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

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！

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