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说完千兆以太网电口，我们再来研究一下千兆光口的物理层规范。
千兆以太网标准IEEE 802.3ｚ于1998年6月获得批准，它为三种传输媒质定义了三种收发器：1000BASE-LX用于安装单模光纤，1000BASE-SX用于安装多模光纤，1000BASE-CX用于平衡、屏蔽铜缆，可以用于机房内设备的互连。IEEE 802.3ab定义了在5类线的基础上运行千兆以太网1000BASE-T的物理层，并在1999年6月得到批准（光口规范的推出时间比电口还早一年）。
1000BASE-X：
IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000BASE-X；采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，去除编码开销后实现1000Mbit/s传输速度；
根据前文《【以太网硬件三】1000base-T和1000base-TX有什么区别？》中以太网物理接口命名规则我们知道，1000表示千兆速率，base表示基带传输，X表示采用了8B/10B分组码编码方式，1000base-X包括以下三种物理媒介接口，如下图1000base-X物理层与OSI对照关系：
1000BASE-CX：
采用的是150Ω平衡屏蔽双绞线（STP），使用9芯D型连接器连接电缆；采用8B/10B编码方式，最大传输距离25米；适用于交换机之间的连接，尤其适用于主干交换机和主服务器之间的短距离连接。当下这种接口应用比较少见了；
1000BASE-LX：
1000BASE-LX采用单模或多模长波激光器（long wavelength laser）的规格。采用直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左右。采用直径为62.5um或50um的多模光纤时，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为550m；
1000BASE-SX：
1000BASE-SX 采用多模短波激光器（short wave-length laser）的规格；只支持多模光纤，可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-550m；
下面我们看一下1000base-X物理层的功能描述：
从以上1000base-X物理层功能模块框图可以看出，PHY层同样按功能划分为PCS、PMA、PMD：
PCS层完成如下功能：
a） 完成GMII与PMA之间的8B/10B 编解码（这个从pcs层数据从输入的TXD[7:0]变为tx_code-group[9:0]可以看出）和加扰解扰（框图中没有画出，我理解为加扰在千兆物理层是可选项目）；
b） 生成载波检测和冲突检测指示，供PHY的半双工客户端使用；
c） 管理自动协商过程，并在物理层准备好时通过GMII通知管理层。
详细PCS层功能描述见802.3 clause 36.2。
PMA层完成如下功能：
a） 通过PMA服务接口在PCS和PMD之间映射发射和接收位；
b） 完成PCS与PMD之间的数据串行/解串；
c） 从PMD提供的8B/10B编码数据中恢复时钟；
d） 通过PMD服务接口在PMA和PMD之间映射发射和接收位
e） PMD服务接口处的数据环回。
详细PMA层功能描述见802.3 clause 36.3。
PMD层完成如下功能：
a） 完成PMD到传输介质的信号收发；
b） 完成NRZ信道编码；
c） 完成光信号检测并上报；
详细PMD层功能描述见802.3 clause 38、39。
关于编码层最主要的8B/10B编码，编码原理已在《【以太网硬件四】以太网信道编码方式有哪些？》一文中有过分享，在此不再赘述。
