物理コーディングサブレイヤー

物理コーディングサブレイヤー（PCS ）は、ファストイーサネット、ギガビットイーサネット、および10ギガビットイーサネット規格のネットワークプロトコルサブレイヤーです。物理レイヤー（PHY）の最上位にあり、物理メディアアタッチメント（PMA）サブレイヤーとメディア独立インターフェース（MII）間のインターフェースを提供します。データのエンコードとデコード、スクランブルとデスクランブル、アライメントマーカーの挿入と削除、ブロックとシンボルの再配布、レーンブロックの同期とデスキューを担当します。 ^[1]

説明

イーサネット PCS サブレイヤーは、イーサネット物理レイヤー(PHY) の最上位にあります。階層は次のとおりです。

データリンク層（レイヤー2）
- 論理リンク制御(LLC) サブレイヤー
- 媒体アクセス制御(MAC) サブレイヤー
  - 調整サブレイヤー（RS） – このサブレイヤーはPHYローカル/リモート障害メッセージを処理し、DDR変換を処理します。
PHY レイヤー(レイヤー 1)
- 物理コーディングサブレイヤー（PCS） – このサブレイヤーは、機能リンクが確立されたかどうかを判定し、レート差の補償を提供し、64b/66bエンコードやスクランブル/デスクランブルなどのコーディングを実行します。 $x^{58}+x^{39}+1$
- 物理媒体接続（PMA）サブレイヤー – このサブレイヤーは、PMAフレーミング、オクテット同期/検出、およびスクランブル/デスクランブルを実行します。 $x^{7}+x^{6}+1$
- 物理媒体依存（PMD）サブレイヤー – このサブレイヤーは、物理媒体用のトランシーバーで構成されています。

従来のイーサネットは、物理信号サブレイヤー（PLS）でマンチェスターコードを使用し、各ビットを高低（論理ゼロ）または低高遷移（論理1）としてエンコードします。^[2]

光ファイバー（100BASE-FX）およびツイストペア銅線（100BASE-TX）用の100BASE-Xは、データニブルを5ビットのコードグループ（4B5B）にエンコードします。^[3]

光ファイバー用1000BASE-Xと150Ωバランス銅線（ツインアキシャル）は、8b/10bエンコーディングを使用し、シンボルレートは1.25GBdです。^[4]
ツイストペア銅線の1000BASE-Tはデータを4つのレーンに分割し、PAM-5と125MBdのシンボルレートによる4次元5レベル（5進数）トレリス変調を使用します。 ^[5]

10GBASE-R (LAN) は、 64b/66b エンコーディングを使用したシリアルエンコード PCS であり、10.3125 Gbit/s の速度でイーサネットフレーミングを可能にします。この速度は、 SONETおよび SDHで使用される 9.953 Gbit/s の速度とは一致せず、SONET または SDH に基づく WAN ではサポートされません。
10GBASE-X（LAN/WAN）は、4レーンでそれぞれ3.125GBdの8b/10bエンコーディングを使用し、10GBASE-LX4（シングルモードおよびマルチモードファイバー）、10GBASE-CX4（ツインナックス）、および10GBASE-KX4（バックプレーン）に使用されます。^[6]
10GBASE-W (WAN) は、10GbE の WAN エンコーディングを定義します。64/66b エンコーディングを使用し、MAC レートを 9.95 Gbit/s に下げるため、SONET フレームにラップすると、SONET STS-192c データレートおよび SDH VC-4-64 伝送規格と互換性があります。
ツイストペア銅線用の10GBASE-Tはデータを4つのレーンに分割し、64B/65Bエンコーディング、スクランブル、および800MBdで生成されたPAM-16を使用した128ダブルスクエア（DSQ128）チェッカーボードエンコーディングを使用します。^[7]

40GBASE-Rと100GBASE-Rは、それぞれ10.3125GBdまたは25.78125GBdの複数のレーン上で64b/66bエンコーディングを使用します。これらのレーン（40Gbit/sの場合は4レーン、100Gbit/sの場合は4レーンまたは10レーン）は、短距離では別々に送信されるか、長距離ファイバー（-LR）上の粗い波長分割多重と一緒に送信されます。 ^[9]

^ Spurgeon, Charles (2014). Ethernet: The Definitive Guide . O'Reilly. p. 198. ISBN 978-1449361846。
^ IEEE 802.3 1.4 定義
^ IEEE 802.3 条項 24.1.4.1
^ IEEE 802.3-2012 条項 36
^ IEEE 802.3-2012 条項 40
^ IEEE 802.3 48. 物理コーディングサブレイヤー（PCS）および物理メディアアタッチメント（PMA）サブレイヤー、タイプ10GBASE-X
^ IEEE 802.3 条項 55.3.2
^ 「IEEE 802.3by 25G Ethernet TF、RS、PCS、FEC のベースライン提案」(PDF)。2015 年 1 月 12 日。2016 年 8 月 6 日に閲覧。
^ IEEE 802.3 条項 82-89

Barbieri, Alessandro. 「10 GbEとその X 要素」(PDF)。Packet : Cisco Systems Users Magazine。17 (3): 25–28。2011-06-08にオリジナル(PDF)からアーカイブ。2007-12-31に取得。