Data: 12 aprile 1993
Revisione 3.0
Release precedente:
Revisione 2.11
16 marzo 1990
Prima release: Ottobre 1989
Numero addendum 1: Gennaio 1991
Copyright© 1989-1993 di Cisco Systems, Inc. e T3plus Networking, Inc.
Cisco Systems, Incorporated e T3plus Networking, Incorporated non rappresentano in alcun modo le informazioni contenute nella specifica e non le garantiscono, ma le forniscono in buona fede e al meglio delle sue conoscenze e capacità. Senza limitare la generalità di quanto sopra, Cisco Systems e T3plus Networking non si fanno alcuna dichiarazione o garanzia in merito all'idoneità per uno scopo particolare, o in merito alla possibilità o meno che l'uso delle informazioni contenute nella Specifica violi brevetti o altri diritti di qualsiasi persona. Il destinatario rinuncia a qualsiasi rivendicazione nei confronti di Cisco Systems o T3plus Networking in relazione a qualsiasi uso che il destinatario fa delle informazioni o dei prodotti da esse derivati.
Viene concesso il permesso di riprodurre e distribuire questa specifica a condizione che:
I contenuti di questo documento non possono essere modificati senza l'esplicita autorizzazione scritta di Cisco Systems e T3plus Networking. Questo documento rappresenta una specifica dell'interfaccia seriale ad alta velocità e si evolve in uno standard industriale. A tal fine, si prevede che la presente specifica possa essere rivista in futuro per riflettere ulteriori requisiti o il rispetto di norme nazionali o internazionali man mano che si evolvono. Cisco Systems e T3plus Networking si riservano il diritto di modificare o alterare le presenti specifiche o le apparecchiature a cui si riferiscono in qualsiasi momento senza preavviso e senza responsabilità.
Per ricevere copie aggiornate di questa specifica, si consiglia di richiedere l'aggiunta dell'utente alla mailing list delle specifiche HSSI dei sistemi Cisco o delle reti T3plus.
John T. Chapman
Progettazione hardware
Cisco Systems, Inc.
375 East Tasman Drive
San Jose, CA 95134
jchapman@cisco.com
TEL. (408) 526-7651 FAX: (408) 527-1709
Mitri Halabi
Progettazione hardware
T3plus Networking, Inc.
2840 San Tomas Expressway
Santa Clara, CA 95051
mitri@t3plus.com
TEL. (408) 727-4545 FAX: (408) 727-5151
In questo documento viene specificata l'interfaccia del livello fisico esistente tra un DTE, ad esempio un router ad alta velocità o un dispositivo dati simile, e un DCE, ad esempio un DSU DS3 (44,736 Mbps) o SONET STS-1 (51,84 Mbps). Le future estensioni di questa specifica potrebbero includere il supporto di velocità fino a SONET STS-3 (155,52 Mbps).
Questo documento è compatibile con le specifiche HSSI Design Specification, scritte da John T. Chapman e Mitri Halabi, Revisione 2.11, datata 16 marzo 1990 e Addendum Issue #1, datato 23 gennaio 1991.
HSSI è attualmente in fase di ratifica presso l'American Standards Institute. La specifica dello strato fisico sarà EIA/TIA-613 e la specifica dello strato elettrico sarà EIA/TIA-612. Queste specifiche saranno disponibili a metà 1993. La notazione è stata inserita quando vi sono differenze note tra le due specifiche.
Per quanto riguarda la serie di norme ANSI/EIA (EIA-232-D, EIA-422-A, EIA-423-A, EIA-449 e EIA-530), questa specifica è distinta in quanto:
Questa specifica è conforme alle seguenti definizioni:
RT Intervallo ricezione da DCE
RT è un clock con una velocità in bit massima di 52 Mbps e fornisce informazioni sulla sincronizzazione degli elementi del segnale di ricezione per RD.
RD: Dati ricevuti da DCE
I segnali dati generati dal DCE, in risposta ai segnali di linea del canale dati ricevuti da una stazione dati remota, vengono trasferiti su questo circuito al DTE. Desktop remoto è sincrono con RT.
ST Intervallo invio da DCE
ST è un orologio con una velocità di trasmissione massima di 52 Mbps e fornisce informazioni sulla sincronizzazione degli elementi del segnale di trasmissione al DTE.
TT: Intervallo terminale a DCE
TT fornisce al DCE informazioni sulla sincronizzazione degli elementi del segnale di trasmissione. Questo è il segnale ST restituito al DCE dal DTE. TT deve essere memorizzato nel buffer solo dal DTE e non deve essere inserito in un gate con altri segnali.
SD Invia dati a DCE
I segnali dati originati dal DTE, da trasmettere attraverso il canale dati a una stazione dati remota. SD è sincrona con TT.
TA: Data Terminal Equipment Disponibile a DCE
L'AT viene asserito dal DTE, indipendentemente dall'CA, quando il DTE è pronto a inviare e ricevere dati da e verso il DCE. La trasmissione di dati valida non dovrebbe iniziare finché non sia stata asserita la CA anche dal DCE. Se il canale di comunicazione dei dati richiede un modello di dati keep-alive quando il DTE è disconnesso, il DCE deve fornire questo modello mentre il TA è disattivato.
CA Data apparecchiature di comunicazione disponibili da DCE
L'autorità di certificazione sarà asserita dal DCE, indipendentemente dall'autorità di certificazione, quando il DCE sarà pronto a inviare e ricevere dati da e verso il DTE. Ciò indica che DCE ha ottenuto un canale di comunicazione dati valido. La trasmissione dei dati non dovrebbe avere inizio fino a quando non sia stata asserita la TA anche dal DTE.
Dato che il canale di comunicazione dati non è valido a meno che non vengano asserite entrambe le CA e TA, può essere una buona pratica di implementazione eseguire il gate del flusso di dati in ingresso con entrambe le CA e TA sia sul DTE che sul DCE.
Si deve inoltre riconoscere che quando l'autorità di certificazione viene disattivata dal DCE, il DCE si trova in uno stato sconosciuto e che gli orologi ST e RT possono essere assenti e non possono essere considerati validi dal DTE.
LA Circuito di loopback A a DCE
LIBBRA: Circuito di loopback B a DCE
LA e LB vengono asseriti dal DTE per fare in modo che il DCE e il canale di comunicazione dei dati associato forniscano una delle tre modalità di loopback diagnostico. In particolare, LB = 0, LA = 0: no loopback LB = 1, LA = 1: loopback DTE locale LB = 0, LA = 1: line loopback locale LB = 1, LA = 0: loopback della linea remota
Un valore 1 rappresenta un'asserzione, mentre un valore 0 rappresenta la deasserzione. Tutti i loopback sono loopback del payload. Pertanto, se il flusso di dati HSSI viene multiplato solo su una parte del canale di comunicazione dati, come minimo, solo quella parte del canale di comunicazione dati deve essere loopback.
Un loopback locale DTE (?digital?) viene eseguito sulla porta DTE del DCE e viene utilizzato per verificare il collegamento tra DTE e DCE. Un loopback di linea locale (?analog?) si verifica alla porta laterale di linea del DCE e viene utilizzato per testare la funzionalità DCE. Un loopback della linea remota (?analogico?) si verifica alla porta della linea del DCE remoto e viene utilizzato per verificare la funzionalità del canale di comunicazione dati. Questi tre loopback vengono avviati in questa sequenza. Il DCE remoto viene testato controllando in remoto i loopback locali. Si noti che LA e LB sono soppresse dirette dei segnali EIA LL (Local Loopback) e RL (Remote Loopback).
Il DCE locale continua ad asserire la CA durante tutte e tre le modalità di loopback. Se il DCE locale non è in grado di supportare una particolare modalità di loopback, può scegliere di deasserire CA mentre LA o LB sono asseriti dal DTE, il DCE remoto deasserirà CA quando il loopback remoto è attivo. Se il DCE remoto è in grado di rilevare un loopback locale nel DCE locale, quest'ultimo deasserirà la propria CA; in caso contrario, il DCE remoto asserirà la propria CA quando si verifica un loopback locale nel DCE locale.
Il DCE implementa il loopback solo verso il DTE di comando. La ricezione di dati dal canale di comunicazione dati viene ignorata. L'invio dei dati al canale di comunicazione dati viene riempito con il flusso di dati di invio del DTE che comanda o con un modello keep-alive, a seconda delle esigenze specifiche del canale di comunicazione dati.
Non è presente alcun segnale esplicito di stato dell'hardware per indicare che il DCE è entrato in modalità loopback. Il DTE attende un periodo di tempo appropriato dopo aver dichiarato LA e LB prima di considerare valido il loopback. La quantità di tempo appropriata dipende dall'applicazione e non fa parte di questa specifica.
La modalità di loopback si applica sia ai segnali di sincronizzazione che ai segnali di dati. Pertanto, sul collegamento DTE -DCE, lo stesso segnale di temporizzazione potrebbe attraversare il collegamento tre volte, prima come ST, quindi come TT e infine come RT.
LC Circuito di loopback C da DCE
LC è un segnale di richiesta di loopback opzionale inviato dal DCE al DTE per richiedere che il DTE fornisca un percorso di loopback al DCE. In particolare, il DTE imposterebbe TT=RT e SD=RD. ST non sarebbe stato utilizzato, e non poteva essere utilizzato come una valida fonte di orologio in queste circostanze.
In questo modo, la diagnostica di gestione di rete DCE/DSU può eseguire il test dell'interfaccia DCE/DTE indipendentemente da DTE. Questo segue la filosofia HSSI secondo cui sia il DCE che il DTE sono peer intelligenti indipendenti e che il DCE è in grado e responsabile di mantenere il proprio canale di comunicazione dati.
Nel caso in cui sia il DTE che il DCE dichiarino richieste di loopback, verrà data la preferenza al DTE.
Si noti che LC è facoltativo e non è stato incluso nello standard ANSI.
TM: Modalità test da DCE
La modalità test viene asserita da DCE quando si trova in una modalità test causata da loopback locali o remoti. Questo segnale è opzionale. La memoria di traduzione è stata aggiunta da ANSI e non fa parte della specifica HSSI originale.
SG: Massa del segnale
Il gruppo di continuità è collegato alla messa a terra dei circuiti a entrambe le estremità. SG garantisce che i livelli del segnale di trasmissione rimangano entro il range di ingresso del modo comune dei ricevitori.
SSH: Direzione schermo
Lo schermo incapsula il cavo per scopi EMI e non è implicitamente progettato per trasportare correnti di ritorno del segnale. Lo schermo è collegato direttamente alla messa a terra del frame DTE e può scegliere una delle due opzioni disponibili nella messa a terra del frame DCE.
La prima opzione consiste nel collegare lo schermo direttamente alla messa a terra del frame DCE.
La seconda opzione è quella di collegare lo scudo al frameground DCE attraverso una combinazione parallela di un 470 ohm, +/-10%, 1/2 watresistor, 0,1 uF, +/- 10%, 50 volt, condensatore monolitico in ceramica, e un 0,01 uF, +/- 10%, 50 volt, condensatore monolitico in ceramica.
La rete R-C-C deve essere situata il più vicino possibile alla giunzione schermo/chassis. Poiché lo schermo termina direttamente allo chassis DTE e DCE, non viene assegnato un pin all'interno del connettore. La continuità di schermatura tra i cavi di connessione viene mantenuta dall'alloggiamento del connettore.
In pratica, la prima opzione viene generalmente utilizzata.
Tutti i segnali sono bilanciati, guidati in modo differenziale e ricevuti ai livelli ECL standard. La tensione di alimentazione negativa ECL, Vee, può essere di -5,2 Vdc +/- 10% o -5,0 Vdc +/- 10% a entrambe le estremità. I tempi di salita e di caduta sono misurati dal 20% all'80% della soglia. Le caratteristiche elettriche del trasmettitore e del ricevitore HSSI sono riportate nella tabella del ricevitore HSSI e nella tabella del trasmettitore HSSI, entrambe riportate di seguito.
Oltre alle caratteristiche elettriche ECL 10KH elencate in questa specifica, è possibile anche l'interazione con ECL 100K e sarà consentita nella specifica ANSI.
Nel caso in cui il cavo di interfaccia non sia presente, i ricevitori ECL differenziali devono avere uno stato noto per impostazione predefinita. Per garantire ciò, quando si utilizzano le 10H115 o 10H116 è necessario aggiungere un 1,5 kohm, 1%, resistenza pull-up al (-side) del ricevitore e un 1,5 kohm, 1%, resistenza pull-down al (+side) del ricevitore.
Ciò consente il corretto minimo di 150 volt da sviluppare attraverso le resistenze da 110 ohm e creerà una terminazione longitudinale di 750 ohm. Lo stato predefinito di tutti i segnali di interfaccia viene disattivato.
Non è necessario utilizzare resistenze esterne quando si utilizza il 10H125 poiché ha una rete di polarizzazione interna che forza uno stato di uscita basso quando gli ingressi sono lasciati galleggianti.
L'interfaccia non deve essere danneggiata da un circuito aperto o da una connessione a corto circuito su qualsiasi combinazione di pin.
La temporizzazione sorgente è definita come forme d'onda di temporizzazione generate in un trasmettitore. La temporizzazione della destinazione è definita come l'incidente delle forme d'onda di temporizzazione in un ricevitore. La larghezza degli impulsi è misurata tra il 50% dei punti dell'ampiezza finale dell'impulso. Il bordo anteriore dell'impulso di sincronizzazione deve essere definito come il confine tra la deasserzione e l'asserzione. Il bordo finale dell'impulso di sincronizzazione è definito come il limite tra asserzione e disasserzione.
Il link HSSI, dal punto di vista della specifica e dell'implementazione, deve essere considerato come un link ECL da flip-flop a flip-flop. Quando i dati lasciano la porta HSSI, questa deve essere bloccata di nuovo da un flip-flop ECL e direttamente nel driver di linea. Nel ricevitore, una volta passati attraverso il ricevitore in linea, i dati dovrebbero essere di nuovo ricollegati in un flip flop ECL. I segnali di controllo non richiedono l'uso di flip-flop.
La larghezza minima dell'impulso di sincronizzazione positivo della sorgente RT, TT e ST è di 7,7 ns. Ciò consente una tolleranza del ciclo di servizio all'origine di +/- 10%. Questo valore si ottiene da:
10% = ((9.61ns - 7.7ns)/19.23ns) x100%
dove:
19.23 ns = 1 / (52 Mbps) 9.61 ns = 19.23 ns * 1/2 cycle
I dati cambieranno al nuovo stato entro +/- 3 ns dal bordo anteriore dell'impulso di sincronizzazione sorgente.
La larghezza minima degli impulsi di sincronizzazione della destinazione positiva RT, TT e ST è di 6,7 ns. I dati passeranno al nuovo stato entro +/- 5 ns dal bordo anteriore dell'impulso di sincronizzazione di destinazione. Questi numeri permettono la trasmissione di elementi di distorsione di 1,0 ns di distorsione della larghezza di impulso e 2,0 ns di clock per l'inclinazione dei dati. Questo lascia 1,7 ns per il tempo di impostazione del ricevitore.
I dati verranno considerati validi sul bordo finale. In questo modo, i trasmettitori registrano i dati sul bordo anteriore, e i ricevitori registrano i dati sul bordo finale. In questo modo viene visualizzata una finestra di accettazione per l'errore di distorsione dei dati di clock.
Il ritardo tra la porta ST e la porta TT all'interno della DTE deve essere inferiore a 50 ns. Il DCE deve essere in grado di tollerare un ritardo di almeno 200 ns tra la porta ST e la porta TT. Ciò consente un ritardo di 150 ns per 15 metri di cavo (ritardo di andata e ritorno)
Per facilitare varie implementazioni o multiplexing DCE bit/byte/frame, RT e ST possono essere interconnessi per consentire l'eliminazione degli impulsi di framing e per consentire la limitazione della larghezza di banda dell'HSSI.
Intervallo di separazione massimo non specificato. Tuttavia, le sorgenti di clock ST e RT sono generalmente continue quando sia TA che CA sono asserite. L'intervallo di discontinuità viene misurato come la quantità di tempo tra due bordi di clock consecutivi della stessa pendenza.
La velocità di trasferimento istantaneo dei dati non deve mai superare i 52 Mbps.
La definizione di dati validi dipende dall'applicazione e non è un argomento di questa specifica. Ciò è coerente con HSSI che è una specifica di livello 1, e quindi non ha alcuna conoscenza della validità dei dati.
CA e TA sono asincrone l'una rispetto all'altra. In seguito all'asserzione di CA, i segnali ST, RT e RD non saranno considerati validi per almeno 40 ns. In seguito all'asserzione di TA, i segnali TT e SD non saranno considerati validi per almeno 40 ns. In questo modo, il tempo di configurazione dell'estremità di ricezione sarà sufficiente.
Non disattivare TA finché non è stato trasmesso almeno un impulso di clock dopo l'ultimo bit di dati valido su SD. Ciò non si applica a CA poiché i dati sono trasparenti per DCE.
Il cavo che collega il DCE e il DTE è costituito da 25 coppie di doppini intrecciati con una lamina totale/schermatura a treccia. I connettori dei cavi sono entrambi maschi. Il DTE e il DCE hanno contenitori femminili. Le dimensioni sono indicate in metri (m) e piedi (ft).
Sebbene il cavo HSSI utilizzi lo stesso connettore della specifica SCSI-2, le impedenze dei cavi HSSI e SCSI-2 sono diverse. I cavi SCSI-2 possono avere una portata di 70 ohm, mentre i cavi HSSI hanno una portata di 110 ohm. Di conseguenza, i cavi realizzati secondo le specifiche SCSI-2 potrebbero non funzionare correttamente con HSSI. Le incompatibilità risulteranno più evidenti con cavi di lunghezza maggiore.
Il cavo è descritto in modo completo nella tabella delle specifiche elettriche del cavo HSSI, nella tabella delle specifiche fisiche del cavo HSSI e nella tabella delle specifiche tecniche del connettore HSSI, riportate di seguito.
Questa appendice calcola l'immunità al rumore di questa interfaccia. La normale immunità al rumore di 150 mvolt specificata per ECL da 10 KH non è applicabile in questo caso perché gli ingressi differenziali non utilizzano la distorsione interna Vbb.
I margini di rumore della modalità comune (NMcm) e della modalità differenziale (NMdiff) per i ricevitori di linea differenziale 10H115 e 10H116 sono:
NMcm+ = Vcm_max - Voh_max = -0.50 Vdc - (-0.81 Vdc) = 310 mVdc NMcm- = Vol_min - Vcm_min = -1.95 Vdc - (-2.85 Vdc) = 900 mVdc NMdiff = Vod_min * length * attenuation/length - Vid_min = 590 mv /[10^((50 ft *.085 dB/ft)/20)] - 150 mv = 361 mv in dB: = 20 log [(361+150)/150] = 10.6 dB
Le tensioni sono a 25 gradi Celsius. Vcm_max è stato scelto per essere 100 mv al di sotto del punto di saturazione di Vih = -0,4 volt.
Il ricevitore differenziale 10H125 ha un alimentatore +5 Vdc e può gestire un'escursione positiva più grande sul suo ingresso. Le prestazioni del margine di disturbo del 10H125 sono:
NMcm+ = Vcm_max - Voh_max = 1.19 Vdc - (-0.81 Vdc) = 2000 mVdc
NMcm- e NMdiff sono uguali per tutte le parti. Per consentire l'uso di tutti i ricevitori, il rumore nel modo comune peggiore al ricevitore deve essere limitato a 310 mvdc.
Interpretare l'intervallo del modo comune, da Vcm_max a Vcm_min, come l'intervallo massimo di tensioni assolute che possono essere applicate all'input del ricevitore, indipendentemente dalla tensione differenziale applicata. L'intervallo di tensione del segnale, da Voh_max a Vol_min, rappresenta l'intervallo massimo di tensioni assolute che il trasmettitore produrrà. La differenza tra questi due intervalli rappresenta i margini di disturbo della modalità comune, NMcm+ e NMcm-, con NMcm+ che è l'escursione massima per il disturbo della modalità comune additiva e NMcm- che è l'escursione massima per il disturbo della modalità comune sottrattiva.
Con cinque basi a doppino intrecciato da 50 piedi, la quantità di corrente di loop di terra richiesta per utilizzare il margine di disturbo della modalità comune è:
I_ground = NMcm+ / (cable_resistance/5 pairs) = (310 mVdc) / (70 mohms/foot x 50 feet / 10 wires) = 0.9 amps dc
Questa quantità di corrente non deve mai essere presente in condizioni operative normali.
Il disturbo della modalità comune avrà un effetto trascurabile sul margine del disturbo differenziale, Vdf_app. Al contrario, Vdf_app sarebbe influenzato dal rumore introdotto da un lato delle linee di alimentazione del trasmettitore. ECL Vcc ha un rapporto PSRR (Power Supply Rejection Ratio) di 0 dB, mentre ECL Vee ha un rapporto PSRR dell'ordine di 38 dB. Per ridurre al minimo il rumore differenziale, il Vcc viene messo a terra e il Vee viene collegato a un alimentatore negativo.