(57)【要約】  信号エンコーディング経由のタイム転送用の手法が開示されている。１つの特別な実施の形態においては、前記手法は、物理レイヤーデバイスの物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービス・オーダードセットを発生することと、前記物理レイヤーデバイスの前記物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービスデータを発生することと、前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを送信することを具備する、信号エンコーディング経由のタイム転送用の方法として実現される。【選択図】  図１
2012504879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理レイヤーデバイスの物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービス・オーダードセットを発生することと、
前記物理レイヤーデバイスの前記物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービスデータを発生することと、
前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを送信すること
を具備する、信号エンコーディング経由のタイム転送用の方法。
【請求項２】
前記タイムサービスデータ内に組み込みのために、送信タイムスタンプを発生することを、さらに具備する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記タイムサービス・オーダードセットが、未使用特殊コード群から選択される単一の特殊コード群であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記タイムサービス・オーダードセットが、前記未使用特殊コード群から選択される少なくとも１つの追加特殊コード群を後続として伴う、未使用特殊コード群から選択される一つの初期特殊コード群を具備するコード群のシーケンスであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記タイムサービス・オーダードセットが、少なくとも１つの追加データコード群を後続として伴う未使用特殊コード群から選択される一つの初期特殊コード群を具備するコード群のシーケンスであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの追加データコード群が、高ビット遷移密度、ディスパリティ制御およびコーディング距離の１つ以上を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記タイムサービス・オーダードセットが、前記タイムサービスデータの種類を指し示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを受信することと、
前記受信された物理コーディング・サブレイヤー・フレームから前記タイムサービスデータを抽出することを、
さらに具備する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記タイムサービスデータの受信タイムを決定する受信タイムスタンプを発生することを、さらに具備する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１に列挙されるような方法を行うコンピュータ・プロセスを実行する前記少なくとも１つのプロセッサに指示するための少なくとも１つのプロセッサにより、読取可能に構成された指示のコンピュータ・プログラムを記憶するための少なくとも１つのプロセッサ読取可能媒体。
【請求項１１】
物理レイヤーデバイスの物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービス・オーダードセットを発生するエンコーダ部と、
前記物理レイヤーデバイスの前記物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービスデータを発生するタイム転送ユニットと、
前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを送信する送信機と
を具備する信号エンコーディング経由のタイム転送用の装置。
【請求項１２】
前記タイムサービスデータ内に組み込みのために、送信タイムスタンプを発生する送信クロック部を、さらに具備する請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記タイムサービス・オーダードセットが、未使用特殊コード群から選択される単一の特殊コード群であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記タイムサービス・オーダードセットが、前記未使用特殊コード群から選択される少なくとも１つの追加特殊コード群を後続として伴う、未使用特殊コード群から選択される一つの初期特殊コード群を具備するコード群のシーケンスであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記タイムサービス・オーダードセットが、少なくとも１つの追加データコード群を後続として伴う未使用特殊コード群から選択される一つの初期特殊コード群を具備するコード群のシーケンスであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの追加データコード群が、高ビット遷移密度、ディスパリティ制御およびコーディング距離の１つ以上を有することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記タイムサービス・オーダードセットが、前記タイムサービスデータの種類を指し示すことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを受信して、前記受信された物理コーディング・サブレイヤー・フレームから前記タイムサービスデータを抽出するデコーダ部を、さらに具備する請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
前記タイムサービスデータの受信タイムを決定する受信タイムスタンプを発生する受信クロック部を、さらに具備する請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
物理レイヤーデバイスの物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービスデータを発生する手段と、
前記物理レイヤーデバイスの前記物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービスデータを発生する手段と、
前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを送信する手段と
を具備する信号エンコーディング経由のタイム転送用の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的には通信システムに関し、特に、信号エンコーディング経由のタイム転送の手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイムおよび／または周波数配分は、パケット・ネットワーク用の基本的な要件である。コアおよびアクセス・ネットワーク双方での伝統的な時分割マルチプレキシング（ＴＤＭ）システムに取って代わるのに、パケットネットワーキング技術が直面する最も大きな障害の１つは、正確なタイミング情報（タイムおよび／または周波数）の送信である。レガシーＴＤＭネットワークは、それらそれぞれのネットワークの全体にわたって、緻密な周波数同期を担うために設計された。しかし、だんだんと、ワイヤレスベース・ステーションおよびマルチサービス・アクセス・ノード（ＭＳＡＮ）のようなアクセスシステムでは、基本的な接続性のためのネットワークバックホール接続を介して配信される同期と、エンドユーザーアプリケーションへの高品質サービスの保証を必要としている。通信ネットワークでのイーサネットバックホールへの発展におけるキー従属性は、イーサネット（登録商標）を介してリモート・ワイヤレスベース・ステーションおよびアクセス・プラットホームへ、キャリアグレード（タイムおよび／または周波数）同期を配信する能力である。
【０００３】
遠隔通信ネットワークにおいて、組み込みの基準発振器を有するリモートおよびアクセスＴＤＭネットワーク素子は、伝統的にＴＤＭバックホール接続から同期を回復する。ＴＤＭ送信ネットワークが、一次基準クロック（ＰＲＣ）に対して追跡可能であった限りにおいては、リモートおよびアクセス素子は、ＰＲＣトレーサブル・バックホール・フィードへそれらの発振器をロックさせるための比較的簡単なフェーズロックループ（ＰＬＬ）を採用し得た。しかし、バックホール接続がイーサネットへ移行し、これによりそれらの同期のソースからリモートおよびアクセス素子を絶縁するときに、問題が生じる。イーサネットが、接続性で有益、安価およびユビキタスな技術であることが判明されたのに、イーサネットは、緻密な同期を必要とするアプリケーションに適切ではなかった。もともと、それは非同期であって、同期を必要とするリアルタイムの、または、タイミングセンシティブなアプリケーションにとっては困難性を生み出す。
【０００４】
タイミングエラーの２つの主要な原因は、クロックの高品質（サブマイクロ秒レベル）の同期を提供するために、除去されなければならない。第１としては、ローカル発振器の不安定さおよびドリフトによって導入されるタイミングエラーであり、第２としては、送信機および受信機クロック間の経路遅延のばらつき（一般に遅延変動として知られる）である。発振器の安定度は、システムデザイナーにとっては、主としてコンポーネント選択の問題である。高安定度の発振器を採用することは、計測雑音を低減し、ネットワーク障害に起因する送信ワンダーおよびジッターをろ過して取り除くための受信機クロック同期機構の能力を改善する。遅延変動の一次原因は、ネットワークデバイスにおける待ち行列遅延、媒体競合遅延、ソフトウェアプロトコール・スタック・プロセシング遅延、動作システムおよび他のソフトウェアタスク遅延などのようなレイヤー２およびより上位のレイヤー障害によるものである。遅延変動は、クロック同期を著しく悪化させる、なぜなら、それはタイミングプロトコール・メッセージの送信タイムへの変動を導入するからである。レイヤー２およびより上位のレイヤーで、ネットワークが軽くあるいは重く負荷されかどうか、メッセージが短いか長いかにかかわらず、あるいは、ネットワーク機器が優先待ち行列を使用するかどうかにかかわらず、プロトコールメッセージが遅延変動に悩む可能性が依然として存在する。タイムスタンプフィルタリング、最小遅延スクリーニングおよびエンドノードでのメッセージの選択は、ローバストクロック同期アルゴリズムの使用に加えて、この問題を軽減するのをある程度助成できるが、これはメッセージ通信経路に沿ったトラフィック負荷レベルに依存する。
【０００５】
最小遅延スクリーニングとエンドノードでのメッセージの選択のための原理は、レイヤー２とより上位のレイヤー（レイヤー２＋）での通信経路上の遅延変動が、「フロア」またはイントリンシック最小を持った確率分布関数を有するでしょう。フロアは、パケット（または、タイミングプロトコール・メッセージ）が与えられたネットワーク経路にて経験できる最小遅延である。このフロアは、特別なパケットが送信されるときに、送信機と受信機の間のネットワーク経路に沿って全ての待ち行列がそれらの最小の近くにあるという条件と見なされるであろう。ネットワーク経路上の通常の非密集負荷条件の下では、パケットのトータル数のほんの少しが、たとえいくつかが著しくより長い遅延を経験するであろうとしても、このフロアにおいてまたは近くで、ネットワークを横切るでしょう。これらの非密集条件の下では、高速デバイスにおけるストア・アンド・フォワード動作が、効果的に、最小遅延を推進されたパケットで推進する努力になる。また、遅延変動分布が、このフロアの近くで、この「最小」あるいは「最小に近い」遅延を経験するトータルパケットの比較的大きい割合でもって、もっと集中されて来る。しかし、このアプローチの主要な制限は、より高い負荷で、極少のタイミングメッセージがネットワーク経路の最小「イントリンシック」伝達遅延を経験するでしょうから、最小遅延スクリーニングとエンドノードでのメッセージの選択が、単純に低クロック品質を産出するでしょうということです。
【０００６】
前述を考慮すると、現行のクロック同期技術に付随して顕著な問題と欠点が有るだろうことが理解されるであろう。
【発明の開示】
【０００７】
信号エンコーディング経由のタイム転送用の手法が開示されている。１つの特別な実施の形態では、その手法は、物理レイヤーデバイスの物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービス・オーダードセットを発生することと、前記物理レイヤーデバイスの前記物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービスデータを発生することと、前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを送信することを具備する、信号エンコーディング経由のタイム転送用の方法として実現されるであろう。
【０００８】
この特別な実施の形態の他の態様によれば、その方法は、前記タイムサービスデータ内に組み込みのために、送信タイムスタンプを発生することを、さらに具備するであろう。
【０００９】
この特別な実施の形態のさらなる態様によれば、前記タイムサービス・オーダードセットは、未使用特殊コード群から選択される単一の特殊コード群であろう。
【００１０】
この特別な実施の形態の追加の態様によれば、前記タイムサービス・オーダードセットが、前記未使用特殊コード群から選択される少なくとも１つの追加特殊コード群を後続として伴う、未使用特殊コード群から選択される一つの初期特殊コード群を具備するコード群のシーケンスであろう。
【００１１】
この特別な実施の形態のさらに他の追加の態様によれば、前記タイムサービス・オーダードセットは、少なくとも１つの追加データコード群を後続として伴う未使用特殊コード群から選択される一つの初期特殊コード群を具備するコード群のシーケンスであろう。
【００１２】
この特別な実施の形態のその上さらなる態様によれば、前記少なくとも１つの追加データコード群は、高ビット遷移密度、ディスパリティ制御およびコーディング距離の１つ以上を有するであろう。
【００１３】
この特別な実施の形態のさらなる追加の態様によれば、前記タイムサービス・オーダードセットは、前記タイムサービスデータの種類を指し示するであろう。
【００１４】
この特別な実施の形態のさらなる他の態様によれば、その方法は、前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを受信することと、前記受信された物理コーディング・サブレイヤー・フレームから前記タイムサービスデータを抽出することを、さらに具備するであろう。
【００１５】
この特別な実施の形態のその上さらなる態様によれば、その方法は、前記タイムサービスデータの受信タイムを決定する受信タイムスタンプを発生することを、、さらに具備するであろう。
【００１６】
他の特別な実施の形態では、その手法は、上述の方法を行うコンピュータ・プロセスを実行する前記少なくとも１つのプロセッサに指示するための少なくとも１つのプロセッサにより、読取可能に構成された指示のコンピュータ・プログラムを記憶するための少なくとも１つのプロセッサ読取可能媒体として実現されるであろう。
【００１７】
さらに他の特別な実施の形態では、その手法は、物理レイヤーデバイスの物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービス・オーダードセットを発生するエンコーダ部と、前記物理レイヤーデバイスの前記物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービスデータを発生するタイム転送ユニットと、前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを送信する送信機とを具備する信号エンコーディング経由のタイム転送用の装置として実現されるであろう。
【００１８】
さらに追加の特別な実施の形態では、その手法は、物理レイヤーデバイスの物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービスデータを発生する手段と、前記物理レイヤーデバイスの前記物理コーディング・サブレイヤー・フレーム内に組み込みのために、タイムサービスデータを発生する手段と、前記物理コーディング・サブレイヤー・フレームを送信する手段とを具備する信号エンコーディング経由のタイム転送用の装置として実現されるであろう。
【００１９】
本開示は、これから、添付の図面に示されているように、その実施の形態を参照して、さらに詳細に記述されるでしょう。本開示は実施の形態を参照して以下に記述されるが、本開示はそれらに限定されないことにが理解されべきである。ここでの教示にアクセスする、この技術で一般的な技能を有する者なら、それらが、ここにて記述されるものと同様に、本開示の範囲内であり、それらに対して、本開示が顕著な実用性となるであろう、追加の遂行、修正および具体例およびその他に、他の分野での使用もまた認識するでしょう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本開示のより完全なる理解を促進するために、これから添付の図面に参照がなされ、そこでは、同様の素子には同様の数字が付けられている。これらの図面は、本開示を限定するように解析されるべきではなく、単に具体例であると意図されている。
【図１】図１は、本開示の具体例に従って、オープンシステム・インターコネクション（ＯＳＩ）・７レイヤーモデルに関するギガビット・イーサネットのための階層モデルを示す。
【図２】図２は、本開示の具体例に従って、ギガビット・イーサネットのための物理レイヤーの一次サブレイヤーの機能ブロック図を示す。
【図３】図３は、本開示の具体例に従って、ＰＣＳサブレイヤー内の送信部の機能ブロック図を示す。
【図４】図４は、本開示の具体例に従って、ＰＣＳ送信部内のオーダードセット送信のための簡略化された状態図を示す。
【図５】図５は、本開示の具体例に従って、ＰＣＳサブレイヤー内の受信部の機能ブロック図を示す。
【図６】図６は、本開示の具体例に従って、ＰＣＳ受信部内のオーダードセット受信のための簡略化された状態図を示す。
【図７】図７は、本開示の具体例に従って、データバイトを３ビット（３Ｂ）と５ビット（５Ｂ）部分に分割する８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームのためのエンコーダを示す。
【図８】図８は、本開示の具体例に従って、ギガビット・イーサネットのためのデータ（Ｄ）および特殊（Ｋ）コードの例を示す。
【図９】図９は、本開示の具体例に従って、ギガビット・イーサネットのための特殊コード群を示す。
【図１０】図１０は、本開示の具体例に従って、ギガビット・イーサネットのための定義されたオーダードセットを示す。
【図１１】図１１は、本開示の具体例に従って、ＭＡＣフレームのＰＣＳカプセル化を示す。
【図１２】図１２は、本開示の具体例に従って、スタート・オブ・パケットデリミタ（ＳＰＤ）オーダードセット（／Ｓ／）がいつ送信されるであろうかを指し示している表を示す。
【図１３】図１３は、本開示の具体例に従って、エンド・オブ・パケットデリミタ（ＥＰＤ）がいつ／Ｔ／Ｒ／Ｋ２８．５／コード群を有して送信されるであろうかを指し示している表を示す。
【図１４】図１４は、本開示の具体例に従って、エンド・オブ・パケットデリミタ（ＥＰＤ）がいつ／Ｔ／Ｒ／Ｒ／コード群を有して送信されるであろうかを指し示している表を示す
【図１５】図１５は、本開示の具体例に従って、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）およびタイムサービスデータ・カプセル化を示す。
【図１６】図１６は、本開示の具体例に従って、エンコーダがビジーでないときのタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）およびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）のカプセル化を示す。
【図１７】図１７は、本開示の具体例に従って、エンコーダがビジーであるときのタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）およびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）のカプセル化を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本開示は、タイムおよび周波数の正確な配分を可能にするギガビット・イーサネットの物理レイヤーへのエンハンスメントに関する。本開示によれば、ネットワークスレーブ・デバイスは、メッセージィングプロトコールを使用して、マスター基準タイムソース（または、サーバー）に同期するであろう。メッセージィングプロトコールは、スレーブデバイス（または、クライアント）がそれによって、マスタータイム基準からそれらのタイムオフセットを推定するだろうレンジング手法であろう。スレーブデバイスは、中央タイムサーバーを有する物理レイヤーでの一連のタイムスタンプされたメッセージを交換することで、これを達成するであろう。
【００２２】
ギガビット・イーサネットの物理レイヤーの物理コーディング・サブレイヤー（ＰＣＳ）は、８Ｂ／１０Ｂブロックコーディング・スキームを使用して、ギガビット媒体・独立インターフェース（ＧＭＩＩ）信号を１０ビットコード群へ、および、逆もまた同様に、マッピングするであろう。ＰＣＳは、ＧＭＩＩを経由して、リコンシリエイション・サブレイヤーからパケットを受け入れるであろうし、パケットを、物理媒体接続部（ＰＭＡ）サブレイヤーに手渡す以前に、エンコードするであろう。ＰＣＳは、また、ＰＭＡサブレイヤーから受信されたビットストリームをデコードするであろうし、ＧＭＩＩおよびリコンシリエイション・サブレイヤーを経由して、それを媒体アクセス制御（ＭＡＣ）サブレイヤーに手渡すであろう。
【００２３】
８Ｂ／１０Ｂブロックコーディング・スキームのいくつかの特殊コード群は、受信機がタイムサーバー（マスター）により送られるＰＣＳフレームに直接組み込まれたタイムサービスデータ（ＴＳＤ）を抽出するのを可能にするであろう、区別および容易に認識できるビットパターンを具備するであろう。ギガビット・イーサネット内の制御および管理情報は、データとは対照的に、オーダードセットの送信を介して通信されるであろう。オーダードセットは、イン・バンドまたはアウト・オブ・バンドのプロトコール機能用に使用されるであろうフレキシブルな構築ブロックであろう。オーダードセットは、１つ、２つまたは４つのコード群の長さであろうし、ギガビット・イーサネットの特殊コード群からのコードから始めるであろう。オーダードセットは、追加の特殊またはデータコード群を後続として伴う初期特殊コード群を具備する、単一の特殊コード群、または、コード群のシーケンスのいずれかであろう。ギガビット・イーサネット規格は、１２の特殊コード群を定義し、１２の内６つだけがオーダードセットの形式で通常動作にて使用されるであろう。残りの未使用特殊コード群は、ＰＣＳフレーム内のＴＳＤ存在をマークするのに使用されるであろうタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）を定義するために使用されるであろう。ＴＳＤは、送信機と受信機間で交換されるタイミングメッセージであって、受信機がそのタイム・オブ・デイ（ウォールクロック）および／または周波数を送信機のそれと同期するのを可能とするであろうタイミングメッセージを具備するであろう。そのようにＴＳＤを組み込むことは、そのようなことが物理レイヤーで直接計測されるタイミングメッセージの実際の送信および受信回数に基づいているので、非常に正確なタイム計測を提供するであろう。
【００２４】
図１を参照すると、本開示の具体例に従って、オープンシステム・インターコネクション（ＯＳＩ）・７レイヤーモデルと関係したギガビット・イーサネット用の階層モデル１００が示されている。示されているように、ギガビット・イーサネットは、ＯＳＩ・７レイヤーモデルのデータリンク・レイヤーおよび物理レイヤー上に主として実現される。物理レイヤーは、データリンク・レイヤーによって提供されるデータバイトを媒体上の送信用に適切な信号へと変換する手段を提供する。同様に、物理レイヤーは、媒体から受信された信号を、データリンク・レイヤー上へそれらを手渡す前に、適切なデータバイトに変換する。
【００２５】
物理レイヤーは、媒体独立インターフェース（ＭＤＩ）・サブレイヤー、物理媒体独立（ＰＭＤ）サブレイヤー、物理媒体接続部（ＰＭＡ）サブレイヤー、物理コーディング・サブシステム（ＰＣＳ）・サブレイヤー、ギガビット媒体独立インターフェース（ＧＭＩＩ）・サブレイヤーおよびリコンシリエイション・サブレイヤーを含むいくつかのサブレイヤーを具備するであろう。
【００２６】
ＭＤＩサブレイヤーは、ＰＭＤサブレイヤーと媒体間のコネクターを定義する。媒体は、例えば、長波長（ＬＸ）光ファイバーリンク、短波長（ＳＸ）光ファイバーリンクおよび／または銅線ケーブル（ＣＸ）具備するであろう。
【００２７】
ＰＭＤサブレイヤーは、媒体へ／から独立ビットを送信／受信するのに関与する。ＰＭＤサブレイヤーは、ＰＭＡサブレイヤーによって提供される直列ビットストリームを取り込み、それを、媒体（ファイバーまたは銅線）に依存して、光学または電気信号へ／から変換する。ＰＭＤサブレイヤーの責任は、ビットタイミング、ライン信号エンコーディング（ノンリターン・ツ・ゼロＮＲＺ）および媒体（ファイバーまたは銅線）と情報をやりとりすることを含む。
【００２８】
ＰＭＡサブレイヤーは、ＰＣＳサブレイヤーにさまざまな直列媒体へ接続するための媒体・独立インターフェースを提供する。具体的には、ＰＭＡサブレイヤーは、シンボル直列化および非直列化（ＳＥＲＤＥＳ）を行う。すなわち、ＰＭＡサブレイヤーは、送信前に、１０ビットシンボルの被エンコードストリームを直列化し、受信後に、被エンコードストリーム１０ビットシンボルを非直列化する。ＰＭＡサブレイヤーは、また、ＰＣＳサブレイヤーへ１０ビットシンボルを手渡すに先立って、到来直列ビットストリームを整列するのに関与する。
【００２９】
ＰＣＳサブレイヤーは、データシンボル・エンコーディングとデコーディング、同期およびデータリンク・レイヤー用のレートマッチング・サービスを行い、それらは、通常は使用される物理媒体と無関係である。すなわち、ＰＣＳサブレイヤーは、ＧＭＩＩサブレイヤーから１０ビットコード群へと下行される各バイトをエンコーディングすることに関与する。ＰＣＳサブレイヤーは、また、ＰＭＡサブレイヤーからより上位のレイヤーによる使用のためのバイトへと上行される１０ビットコード群をデコードすことに関与する。ＰＣＳサブレイヤーは、また、キャリヤ検出信号とコリジョン検出信号を提供し、オートネゴシエーションと称される自動リンク・コンフィギュレーション用の機構を有する。オートネゴシエーションは、イーサネット手順であり、これにより、２つの接続されたデバイスがフロー制御と二重モードのような共通の送信パラメターを選択する。このプロセスにおいて、２個の接続されたデバイスは、最初にこれらのパラメター用のそれらの能力を共有し、そしてそれから、２個の接続されたデバイスにより共有される動作の最も可能なモードを選択する。
【００３０】
ＧＭＩＩサブレイヤーは、データリンク・レイヤーとＰＣＳサブレイヤー間のインターフェースである。ＰＣＳサブレイヤーとＧＭＩＩサブレイヤーは、８ビット並列データ線およびいくつかの制御線を経由して、お互いに通信する。ＧＭＩＩサブレイヤーは、データリンク・レイヤーと物理レイヤー・サブレイヤー間、および、物理レイヤー・サブレイヤーとネットワーク管理体間のクリーン分離を可能にする、簡単に使えて十分に定義されたインターフェースを、典型的に提供する。インターフェースは、１２５ＭＨｚでクロックされた８ビットデータ・インターフェースを使用して実施される、１０００Ｍｂｉｔ／ｓへのスピードアップを定義し、媒体独立インターフェース（ＭＩＩ）仕様と後方互換性がある。それは、また、ＭＩＩ仕様により、１０／１００Ｍｂｉｔ／ｓのフォールバックのスピードで動作できる。論理的には、ＰＣＳサブレイヤーとＰＭＡサブレイヤーは、バイト・ワイドＧＭＩＩデータを取り込み、それを被エンコード直列ビットストリームに変換する（および逆の場合も同じ）ために結合する。
【００３１】
リコンシリエイション・サブレイヤーは、ＧＭＩＩサブレイヤー内の物理レイヤーシグナリング（ＰＬＳ）プリミティブと論理信号間のマッピングを提供する。これは、典型的には、実際の製品における特別または必須ではない物理的、または、ソフトウェア的実施を伴う、建築的抽象にすぎない。実際には、リコンシリエイション・サブレイヤーは、典型的に、実際の関数はなにも提供しないし、データリンク・レイヤーの整関数として実施されるであろう。
【００３２】
ギガビット・イーサネットのデータリンク・レイヤーは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）サブレイヤーを含むいくつかのサブレイヤーを具備するであろう。ＭＡＣサブレイヤーは、典型的にはローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）またはメトロポリタンエリア・ネットワーク（ＭＡＮ）であるマルチポイント・ネットワーク以内で、いくつかのターミナルまたはネットワークノードが通信することを可能にする、アドレシングおよびチャンネルアクセス制御機構を提供するであろう。ＭＡＣサブレイヤーは、データリンク・レイヤーの論理リンク制御（ＬＬＣ）サブレイヤーと物理レイヤー間のインターフェースとして行動するであろう。
【００３３】
図２を参照すると、本開示の具体例に従って、ギガビット・イーサネット用の物理レイヤーの一次サブレイヤーの機能ブロック図２００が示されている。すなわち、図２は、ＭＤＩサブレイヤー２０２、ＰＭＤサブレイヤー２０４、ＰＭＡサブレイヤー２０６、ＰＣＳサブレイヤー２０８およびＧＭＩＩサブレイヤー２１０を示す。
【００３４】
ＭＤＩサブレイヤー２０２は、ＰＭＤサブレイヤー２０４から直列送信信号（送信信号）を受信し、ＰＭＤサブレイヤー２０４に直列受信信号（受信信号）を送信する。
【００３５】
ＰＭＤサブレイヤー２０４は、ＰＭＡサブレイヤー２０６から直列送信信号（Ｔｘビット）を受信し、ＭＤＩサブレイヤー２０２に直列送信信号（送信信号）を送信する。ＰＭＤサブレイヤー２０４は、また、ＭＤＩサブレイヤー２０２から直列受信信号（受信信号）を受信し、ＰＭＡサブレイヤー２０６に直列受信信号（Ｒｘビット）を送信する。ＰＭＤサブレイヤー２０４は、さらに、直列受信信号（受信信号）の信号レベルを示す信号レベル検出信号（信号・検出）を送信する。
【００３６】
ＰＭＡサブレイヤー２０６は、送信部２２０、受信部２２２、コード群アライメント部２２４およびループバック部２２６を具備する。
【００３７】
送信部２２０は、ＰＣＳサブレイヤー２０８から１０ビット並列被エンコード信号（ｔｘコード群＜９：０＞）を受信し、ＰＭＤサブレイヤー２０４に直列送信信号（Ｔｘビット）を送信する。送信部２２０は、ＰＣＳサブレイヤー２０８から受信される１０ビット並列被エンコード信号（ｔｘコード群＜９：０＞）をＰＭＤサブレイヤー２０４に送信される直列送信信号（Ｔｘビット）へと変換する。
【００３８】
受信部２２２は、ＰＭＤサブレイヤー２０４から直列受信信号（Ｒｘビット）を受信し、ＰＣＳサブレイヤー２０８に１０ビット並列被エンコード信号（ｒｘコード群＜９：０＞）を送信する。受信部２２２は、ＰＭＤサブレイヤー２０４から受信される直列受信信号（Ｒｘビット）をＰＣＳサブレイヤー２０８に送信される１０ビット並列被エンコード信号（ｒｘコード群＜９：０＞）に変換する。受信部２２２は、また、１０ビット並列被エンコード信号（ｒｘコード群＜９：０＞）の適切なアライメントを保証するように、アライメント制御信号（アライメント）をコード群アライメント部２２４から／へ受信／送信する。
【００３９】
コード群アライメント部２２４は、１０ビット並列被エンコード信号（ｒｘコード群＜９：０＞）の適切なアライメントを保証するように、並列被エンコード信号（アライメント）を受信部２２２から／へ受信／送信する。
【００４０】
ループバック部２２６は、送信部２２０からＰＭＤサブレイヤー２０４への直列送信信号（Ｔｘビット）の送信を無効にするように動作し、送信部２２０から受信部２２２への直列送信信号（Ｔｘビット）用のループバック経路を提供する。この機能は、物理レイヤーのセルフテスティングを可能にする。
【００４１】
ＰＣＳサブレイヤー２０８は、送信部２３０、受信部２３２、同期部２３４、キャリヤ感知部２３６およびオートネゴシエーション部２３８を具備する。
【００４２】
送信部２３０は、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０から、８ビット並列送信データ信号（ＴＸＤ＜７：０＞）、送信イネーブル信号（ＴＸ・ＥＮ）、送信エラー信号（ＴＸ・ＥＲ）およびＧＭＩＩ送信クロック信号（ＧＴＸ・ＣＬＫ）を受信する。送信部２３０は、また、以下でさらに詳細に記述されるでしょうが、物理レイヤーの適切なコンフィギュレーションを保証するように、受信部２３２から受信表示信号（受信）を、オートネゴシエーション部２３８から送信フラグ信号（ｘｍｉｔ）を受信する。送信部２３０は、１０ビット並列被エンコード信号（ｔｘコード群＜９：０＞）をＰＭＡサブレイヤー２０６へ、送信表示信号（送信）をキャリヤ感知部２３６へ送信する。これにより、送信部２３０は、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０から受信される８ビット並列送信データ信号（ＴＸＤ＜７：０＞）をＰＭＡサブレイヤー２０６に送信される１０ビット並列被エンコード信号（ｔｘコード群＜９：０＞）へとエンコードする。
【００４３】
受信部２３２は、同期部２３４から１０ビット並列被エンコード信号（ｒｘコード群＜９：０＞）を受信する。受信部２３２、また、以下にさらに詳細に記述されるでしょうが、物理レイヤーの適切なコンフィギュレーションを保証するように、コンフィギュレーション制御信号（コンフィギュレーション）をオートネゴシエーション部２３８から／へ受信／送信する。受信部２３２は、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０へ、８ビット並列受信データ信号（ＲＸＤ＜７：０＞）、受信データ有効信号（ＲＸ・ＤＶ）、受信エラー信号（ＲＸ・ＥＲ）および受信クロック信号（ＲＸ・ＣＬＫ）を送信する。受信部２３２は、また、受信表示信号（受信）を送信部２３０およびキャリヤ感知部２３６へ送信する。これにより、受信部２３２は、同期部２３４から受信される１０ビット並列被エンコード信号（ｒｘコード群＜９：０＞）をＧＭＩＩサブレイヤー２１０へ送信される８ビット並列受信データ信号（ＲＸＤ＜７：０＞）へとデコードする。
【００４４】
ギガビット・イーサネットは、ブロックコーディング・スキームを採用し、それによって、データビット群が、コードビットのより大きいスペースへとエンコードされる。ブロックコードを処理するときは、「データスペース」（すなわち、エンコードされないビット）および「コードスペース」（すなわち、コードされたビット）を参照するのが一般的である。また、コードビットのグルーピングは、コードワード、コード群またはシンボルと称されるであろう。
【００４５】
ギガビット・イーサネット用に採用されるコーディング・スキームである、８ビット／１０ビット（８Ｂ／１０Ｂ）コーディング・スキームの場合には、２８＝２５６の８ビットワードのデータスペースおよび２１０＝１０２４の１０ビットワードのコードスペースがある。そのようなコーディング・スキームは、ギガビット・イーサネット用のいくつかの重要な特性を提供する。第１としては、８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームは、受信機でのクロックリカバリー用の十分な信号推移を保証する。第２としては、８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームは、制御信号がデータストリームにおいてエンコードされることを可能にする。第３としては、８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームは、コードバイオレーションを介して、シングルおよびマルチのビットエラーを検出する見込みを著しく増加させる特有なコードマッピングを可能にする。第４としては、８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームは、いくつかの（制御信号用に使用される）エンコーディングが、急速同期および受信機アライメントの助けとなる７個のビットの特別なシーケンスであり、カンマとして知られる、ユニークで容易に認識可能なコードビットパターンを含有することを可能にする。
【００４６】
８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキーム用のコードスペースは、２つの群のコードへと分割され、それらは、データバイトをエンコードするために使用される「Ｄ」群と特殊制御文字をエンコードするために使用される「Ｋ」群である。８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームの１つの可能な実施は、データバイトをフレーム送信の間に８Ｂ／１０Ｂコード群へとエンコードし、そして、８Ｂ／１０Ｂコード群をフレーム受信の間にデータバイトへとデコードバックすることである。８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームの別の可能な実施は、データバイトを３ビット（３Ｂ）および５ビット（５Ｂ）へと分割し、それらがその後、８Ｂ／１０Ｂエンコーディング／デコーディングをもたらすように整合された方法にてエンコード／デコードされる。
【００４７】
図３を参照すると、本開示の具体例に従って、ＰＣＳサブレイヤー２０８における送信部２３０の機能ブロック図がが示されている。送信部２３０は、ＰＣＳ送信部３０２、送信クロック部３０４および送信タイム転送ユニット３０６を具備するであろう。ＰＣＳ送信部３０２は、８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８、送信フラグ発生部３１０、並びに、コリジョンモニターおよび表示部３１２を具備するであろう。８Ｂ１０Ｂエンコーダ３０８は、エンコーダ制御部３１４、データエンコーディング部３１６およびオーダードセット発生部３１８を具備するであろう。エンコーダ制御部３１４は、オートネゴシエーションｘｍｉｔフラグモニター部３２０を具備するであろう。
【００４８】
８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８は、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０から受信される８ビット並列送信データ信号（ＴＸＤ＜７：０＞）をＰＭＡサブレイヤー２０６に送信される１０ビット並列被エンコード信号（ｔｘコード群＜９：０＞）へとエンコードするであろう。８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８は、また、特殊コード群として知られる、他の前もって定義された特殊非データコード群を発生するであろう。これらの特殊コード群のセットは、データコード群と組み合わされることがあり、（パケットデリミタのような）制御信号を構築するか、または、リンク・コンフィギュレーション用のノンパケットデータを交換するために使用されるであろう。特殊コード群のこれらのセットは、オーダードセットとして知られている。８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８とその関連した部分は、要求される際または必要に応じて、これらのオーダードセットを発生するであろう。
【００４９】
８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームの拡張されたコードスペースによって提供される追加ビットは、送信オーバーヘッドを追加するが、８ビットデータワードよりも多い１０ビットコード群があるので、それらはある程度の送信冗長性を提供する。この冗長性は、データと制御用にコード群を分離するために、クロックリカバリー用の十分な遷移密度を設けるために、簡単なコード群同期（アライメント）を可能にするために、エラー検出をより効率的にさせるために、および、低送信チャンネル特性と戦うために使用されるであろう。
【００５０】
送信用のパケットデータは、バイト・ワイドＴＸＤ＜７：０＞経路を使用してＧＭＩＩサブレイヤー２１０によって進呈されて、ＴＸ・ＥＮおよびＴＸ・ＥＲ信号によってフレーム化されるであろう。８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８は、１０ビットコード群を連続的に発生して、それらをＰＭＡサブレイヤー２０６へ手渡すであろう。８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームの実施の形態は、以下により詳細に記述される。
【００５１】
エンコーダ制御部３１４は、オートネゴシエーション部２３８から（例えば、オートネゴシエーションｘｍｉｔフラグモニター部３２０経由）の送信フラグ信号（ｘｍｉｔ）およびＧＭＩＩサブレイヤー２１０からのＴＸ・ＥＮ信号とＴＸ・ＥＲ信号の双方をモニターするであろう。これらの信号に基づいて、エンコーダ制御部３１４は、データエンコーディング部３１６が次に来るコード群またはオーダードセットをＰＭＡサブレイヤー２０６へ手渡すように指示するであろう。ＰＭＡサブレイヤー２０６へ手渡されたコード群は、いくつかの表示のひとつを提供するであろう。
【００５２】
第１としては、フレーム間のように、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０によってパケットデータが進呈されない（すなわち、ＴＸ・ＥＮ信号とＴＸ・ＥＲ信号がインアクティブである）ときに、アイドル（／Ｉ／）コード群表示が発せられるであろう。アイドル・オーダードセットの送信は、パケット間で受信電子技術と光学を「アライブ」に保持するであろう。アイドル・オーダードセットは、リンクのクロックリカバリー電子技術および電気光学の双方用の「キープアライブ」信号として使用されるであろう。もし、インターフレーム・ギャップと呼ばれる（ＩＦＧ）ことがあるインターパケット・ギャップ（ＩＰＧ）の間に光が送信されないと、光送信機は、適切に機能しないかもしれない。また、もし、パケット間に光が送信されないと、信号レベル検出信号（信号・検出）は、リンク不成功を指し示し、それにより、同期部２３４とオートネゴシエーション部２３８をトリガーするであろう。
【００５３】
第２としては、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０が、スタート・オブ・フレーム条件を指し示すとき（すなわち、ＴＸ・ＥＮ信号が新しくアサートされるかアクティブで、ＴＸ・ＥＲ信号がインアクティブのとき）、８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８は、スタート・オブ・パケットデリミタ（ＳＰＤ）（／Ｓ／）コード群を発生するであろう。
【００５４】
第３としては、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０がエンド・オブ・パケット条件（すなわち、ＴＸ・ＥＮ信号のデアサーション）を指し示すとき、８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８は、エンド・オブ・パケット（／Ｔ／）コード群を発生するであろう。
【００５５】
第４としては、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０によりＴＸＤ＜７：０＞信号上に進呈される（すなわち、ＴＸ・ＥＮ信号がアクティブで、ＴＸ・ＥＲ信号がインアクティブのときの）パケットデータは、プリアンブルの第１バイトがＳＰＤコード群で代替されるであろう例外付きで、８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８によってデータ（／Ｄ／）コード群（すなわち、ｔｘコード群＜９：０＞）へと直接エンコードされ、ＰＭＡサブレイヤー２０６へ手渡されるであろう。データコード群は、定義されたオーダードセット用に情報を識別または伝達することに使用されないときには、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０と８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８間の任意データの1バイトを伝達するであろう。データコード群のシーケンスは任意であろうし、そこにおいては、いずれかのデータコード群が、他のいずれかのデータコード群を後続として伴うであろう。データコード群は、コード化およびデコードされるであろうが、８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８により解釈されないであろう。データコード群の成功するデコーディングは、スタート・オブ・パケットデリミタ（ＳＰＤ）（／Ｓ／）コード群の適切な受領に依存する。
【００５６】
第５としては、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０が、キャリヤ・拡張表示を提供するとき（すなわち、ＴＸ・ＥＮ信号がインアクティブで、ＴＸ・ＥＲ信号がアクティブでＴＸＤ＜７：０＞信号＝ＯＦＦのとき）、８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８は、表示が残る各ＧＴＸ・ＣＬＫ期間用のキャリヤ・拡張（／Ｒ／）コード群を発生するであろう。２つのコード群遅延が、８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８にエンド・オブ・パケット（／Ｔ／）コード群を完成する時間を与えるように、許容されるであろう。半二重モードにおいては、キャリヤ・拡張（／Ｒ／）コード群が、最小サイズパケットを拡張するためとフレームバーストの間のキャリヤ継続を確実にするための双方に使用されるであろう。
【００５７】
第６としては、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０が送信エラー条件を指し示すとき（すなわち、ＴＸ・ＥＮ信号がアクティブで、ＴＸ・ＥＲ信号がアクティブのとき）、８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８は、フレーム送信の間の１つ以上のＧＴＸ・ＣＬＫ期間用のエラー・伝達（／Ｖ／）コード群を発生するであろう。エラー・伝達（／Ｖ／）コード群は、エラーが検出された全てのそのポートに信号を送る半二重モードにて動作するリピーターによって使用されるであろう。
【００５８】
最後に、８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８は、オートネゴシエーション部２３８により提供される１６ビットコンフィギュレーション・レジスターまたは次ページ送信・レジスターを、それ自身および対応するリンクパートナーをコンフィギャーするために、互換性モードの動作へとエンコードするであろう。この被エンコードコンフィギュレーション・レジスターまたは次ページ送信レジスターは、コンフィギュレーション（／Ｃ／）コード群として発せられるであろう。
【００５９】
全ての上述のコード群（パケットデータのそれらを除く）は、実際には、特定されたオーダ（すなわち、オーダードセット）では１０ビットコード群のセットであろう。これらのオーダードセットは、以下にさらに詳細に記述される。
【００６０】
コリジョンモニターおよび表示部３１２は、同時の送信と受信パケット活動を検出すれば、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０用にコリジョン検出信号（ＣＯＬ）を発生するであろう。しかし、パケット活動の不存在においてアイドルまたはコンフィギュレーションコード群が常に送られるであろうから、媒体上の同時物理信号化活動が常にあるであろうことに注目すべきである。同時のパケットデータ活動だけが、コリジョンを構成するであろう。コリジョンモニターおよび表示部３１２は、また、受信部２３２からの受信表示信号（受信）をモニターするであろう。もし、コリジョンが生じたら、コリジョンモニターおよび表示部３１２は、コリジョン検出信号（ＣＯＬ）をアクティブへとセットするであろう。
【００６１】
送信フラグ発生部３１０は、ＰＣＳ送信部３０２がデータパケットを送り出すたびに、キャリヤ感知部２３６用の送信表示信号（送信）を発生するであろう。上述のとおり、受信部２３２は、パケットを受信するたびに、受信表示信号（受信）を発生するであろう。コリジョンモニターおよび表示部３１２は、したがって、ＰＣＳ送信部３０２がデータ送信および受信の双方を同時にしているかを見るためにチェックするであろう。そのよう（すなわち、受信＝１および送信＝１）であれば、そのとき、コリジョンモニターおよび表示部３１２は、ＧＭＩＩサブレイヤー２０６へコリジョン検出信号（ＣＯＬ）を送るであろう。
【００６２】
上述のとおり、オートネゴシエーションｘｍｉｔフラグモニター部３２０は、パケットデータ送信が許可されるか、または、リンクが（リ）コンフィギュレーションを要求するかどうかを決定するために、オートネゴシエーション部２３８からの送信フラグ信号（ｘｍｉｔ）をモニターするであろう。リコンフィギュレーションの間に、ＰＣＳ送信部３０２は、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０によってＴＸＤ＜７：０＞信号上に進呈されるパケットデータを無視するであろうし、代わりに、オートネゴシエーション部２３８によって指示されるようにコンフィギュレーション（／Ｃ／）オーダードセットを送信するであろう。
【００６３】
図４を参照すると、本開示の具体例に従って、ＰＣＳ送信部３０２におけるオーダードセット送信用の簡略化された状態図が示されている。ＰＣＳ送信部３０２は、３つの状態の１つ、すなわち、コンフィギュレーション（／Ｃ／）を送信するか、アイドル（／Ｉ／）を送信するか、または、データ（／Ｄ／）を送信するかであろう。データを送信する状態のときは、図４のデータ状態図部分に従って、パケットが送信されるであろう。半二重モード（エラーの不存在中）用の状態間における通常の経路は、太線の移行経路にて指し示されるであろう。送信ＶＯＩＤ状態は、リピーターにとっては平常状態であろう、なぜなら、それらは、エラーを含む全ての受信されたフレームを再送するために、要求されるであろうからである。そのようなものとして、ボイドコード群（／Ｖ／）は、無効コード群が受信されたいかなるところでも、出力フレーム内に挿入されるであろう。
【００６４】
再び図３を参照すると、送信タイム転送ユニット３０６は、ＰＭＡサブレイヤー２０６へ手渡すｔｘコード群＜９：０＞信号において、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）の送信およびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）コード群を整合するために、ＰＣＳ送信部３０２内の８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８とインターフェースするであろう。タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）およびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）コード群は、図４に示されているように、ＰＣＳ送信部３０２が送信データ（／Ｄ／）状態のときに、送信されるであろう。送信タイム転送ユニット３０６は、タイムサービスデータ（ＴＳＤ）メッセージを発生し、タイムスタンプを捕らえ、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）およびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）コード群の送信を８Ｂ１０Ｂエンコーダ部３０８と整合し、送信クロック部３０４およびタイムサービスデータを供給するホストプロセッサ（図示せず）とインターフェースするであろう。
【００６５】
送信クロック部３０４は、送信タイムスタンプ読込指示信号と同様に送信タイムスタンプ信号を送信タイム転送ユニット３０６へ提供するであろう。
【００６６】
再び図２を参照すると、キャリヤ感知部２３６は、送信および受信パケットデータ活動をモニターし、モニターされる活動およびリピーターまたはエンド・ステーションアプリケーションにてＰＣＳサブレイヤー２０８が実施されるかどうかに依存して、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０へキャリヤ感知信号（ＣＲＳ）をアサートするであろう。もし、ＰＣＳサブレイヤー２０８がリピーターにて実施されるなら、キャリヤ感知信号（ＣＲＳ）は、受信パケット活動のためにだけアサートされるであろう。リピーターは、キャリヤ感知信号（ＣＲＳ）のマルチポート展示活動がコリジョンを指し示すだろうという事実を使用するであろう。もし、ＰＣＳサブレイヤー２０８が、エンド・ステーションにて実施されるなら、キャリヤ感知信号（ＣＲＳ）は、送信または受信パケット活動のいずれかにとって、適切なプロトコールがＭＡＣサブレイヤーにて観察されることを保証するようにアサートされるであろう。これにより、キャリヤ感知部２３６は、受信表示信号（受信）または送信表示信号（送信）＝１のときに、キャリヤ感知信号（ＣＲＳ）をアサートするであろうし、受信表示信号（受信）および送信表示信号（送信）＝０のときに、キャリヤ感知信号（ＣＲＳ）をデアサートするであろう。キャリヤ感知信号（ＣＲＳ）は、受信表示信号（受信）＝ＴＲＵＥ状態のときに、リピーター用にアサートされ、受信表示信号（受信）＝ＦＡＬＳＥ状態のときに、デアサートされるであろう。
【００６７】
同期部２３４は、コード群境界へのロックを確実にすべく動作し、受信部２３２へ受信されたコード群を手渡す。すなわち、同期部２３４は、ＰＭＡサブレイヤー２０６が正しく整列されたコード群をＰＣＳサブレイヤー２０８へ手渡していることをチェックするであろう。コード群が特定されたレート（例えば、１２５０Ｍｂａｕｄ）で媒体を通して、連続ビットストリーム内を送信されるであろうから、同期部２３４は、この連続ストリーム以内でコードビットおよびコード群の境界を検出することによって、ＰＭＡサブレイヤー２０６が信頼して機能するかどうかを決定するであろう。同期部２３４は、オートネゴシエーション部２３８へ同期ステータス信号（同期ステータス）を送るであろうし、コード群境界が正しいことが一度確実であると、それはまた、コード群を受信部２３２へ手渡すであろう。
【００６８】
同期部２３４は、一連の３連続した「カンマ」含有のコード群が、受信機／送信機同期を達成するためにそれら間に無効コード群が無いことで、受信されることを要求するであろう。以下で詳細に議論されるように、各カンマには、奇数の数の有効データコード群が後続として伴うであろう。これは、コード群およびオーダードセットが正しく検出されて受信部２３２に手渡されることを確実にするであろう。
【００６９】
同期部２３４は、ＰＭＡサブレイヤー２０６からコード群を連続的に受け入れて、受信部２３２へ受信されたコード群を伝達するであろう。同期部２３４は、ＰＭＡサブレイヤー２０６が信頼して機能するであろうかどうかを指し示すために、同期ステータス信号（同期・ステータス）をオートネゴシエーション部２３８へ送るであろう。
【００７０】
一度同期が取得されれば、同期部２３４は、受信された無効コード群の数を数え始めるであろう。その計数は、無効である、または、奇数コード群位置にカンマを含有する受信されたコード群毎にインクリメントされるであろう。その計数は、受信された４つ連続した有効コード群（偶数コード群位置にて受信されたカンマが有効と考えられる）毎にデクリメントされるであろう。計数は決して０以下にはならないであろう、そして、それが４に到達すれば、同期ステータス信号（同期・ステータス）は不成功を指し示すために設定されるであろう。
【００７１】
良好なコード群が検出され続けながら、同期が維持されるであろう。同期部２３４は、無効コード群が検出されるという場合には、それが、同期の欠落を引き起こす一連の無効コード群を受け取るであろうというような、ヒステリシス機能を提供するであろう。同期部２３４は、受信されたコード群ストリーム内のいくつかのエラーに耐えられるであろう。これは、少数のコード群だけに影響を及ぼす媒体上の雑音イベント汚染データのような短いエラーバーストが同期の欠落を引き起こさないであろうということを裏付けるであろう。しかしながら、受信された信号の顕著なエラー条件または完全欠落を表しているより長いエラーバーストは、同期の欠落を引き起こすであろうし、コード群コンテンツはもはや信頼できるとは考えられないであろう。長いエラーバーストは、同期部２３４が受信部２３２へコード群を手渡すのをストップしてコード群境界を再チェックする原因となるであろう。スタートアップにおいて、および、ＰＣＳサブレイヤー２０８があらかじめ定められた期間（例えば、１０ｍｓ以上）に同期されていないどんな時においても、オートネゴシエーション部２３８は、リンク・リコンフィギュレーションをトリガーするであろう。
【００７２】
オートネゴシエーションおよび手動で構成されたデバイスは、同期が取得されるまでは、受信されたコード群を解釈することができないであろう。一度同期が取得されると、ＰＣＳサブレイヤー２０８は、そのときに、到来コード群を受信して解釈することができるであろう。
【００７３】
オートネゴシエーション部２３８は、同期が取得された後に送信部２３０により送信されるもの（すなわち、図４で上記に示されるような送信コンフィギュレーション（／Ｃ／）状態）を制御するであろう。オートネゴシエーション部２３８は、それから、オートネゴシエーション・プロセスを行うであろう。このオートネゴシエーション・プロセスが一度完了すると、オートネゴシエーション部２３８は、それから、送信部２３０用に送信フラグ信号（ｘｍｉｔ）を活性化するであろう。送信部２３０は、それから、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０によってＴＸＤ＜７：０＞信号上に進呈されるパケットデータを送信するであろう。これにより、オートネゴシエーション部２３８は、送信部２３０がＧＭＩＩサブレイヤー２１０から受信されたデータパケットが組み入れられている通常のアイドルコード群を送信するかまたはリンクをリコンフィギャーするかのいずれかを指示する送信フラグ信号（ｘｍｉｔ）をセットするであろう。
【００７４】
オートネゴシエーション部２３８は、オートネゴシエーション・プロセスの間に次の機能を行うであろう。
【００７５】
第１としては、オートネゴシエーション部２３８は、リンクが半二重か全二重モードで動作されるであろうかどうかをネゴシエートするであろう。もちろん、リンクパートナーは、同一モードか半または全二重モードのいずれかで動作できなければならない。
【００７６】
第２としては、オートネゴシエーション部２３８は、フロー制御が使用されるであろうかどうか、および、どうやって使用されるであろうかをネゴシエートするであろう。フロー制御は、半二重リンクが許されていないであろう。もし、非対称フロー制御が望まれるならば一時停止要求を開始するために、リンクパートナーがどちらに許容されるであろうかのアグリーメントに到達すべきである。
【００７７】
これにより、オートネゴシエーション部２３８は、リンクが動作用に準備ができていることをテストし、リンクが半または全二重モードにて操作可能であろうかネゴシエートし、フロー制御が使用されるであろうかどうか、および、どうやって使用されるであろうかをネゴシエートするであろう。もし、これらのオートネゴシエーションが不成功ならば、リンクパートナーは互換性がないであろうし、通信は許されないであろう。オートネゴシエーション・プロセスは、リンクがフレームを送信するために使用されるであろう以前に、完成されるべきである。
【００７８】
コンフィギュレーション（／Ｃ／）コード群が、データ（／Ｄ／）コード群として間違って解釈されないことを確実にするために、８Ｂ／１０Ｂコードの２つのオーダードセット（すなわち、図１０において以下に示されるように、コンフィギュレーションコード群／Ｃ１／および／Ｃ２／）が、オートネゴシエーション・コンフィギュレーション・メッセージを送信するために、独占的に予約されるであろう。各オーダードセットは、４バイトのシーケンスであろう、すなわち、１つは／Ｋ２８．５／特殊コード用であり、１つは／Ｄ２１．５／または／Ｄ２．２／コード群用であり、そして、２つは１６ビットオートネゴシエーションコンフィギュレーションレジスター（／Ｃｏｎｆｉｇ・Ｒｅｇ〔１５：０〕／）用である。ローカルデバイス能力（例えば、それがサポートできる操作可能モード）は、ベースページとして知られる１６ビットコンフィギュレーション・レジスターにおいて、エンコードされるであろう。１６ビットコンフィギュレーション・レジスターは、ＡＣＫ（アクノレッジ）ビットと同様に、物理レイヤーの能力を特定するのに十分なビットを含むであろう。
【００７９】
以下でさらに詳細に議論されるように、２つのコンフィギュレーションコード群（／Ｃ１／および／Ｃ２／）は、エンコーダがコード群ストリームのランニング・ディスパリティ（ＲＤ）をしっかりと制御するのを可能にするように、定義されるであろう。リンクパートナーの双方は、それらのコンフィギュレーションベースページ・レジスターを、／Ｃ１／および／Ｃ２／オーダードセット・シーケンス間で交互に起こる連続コード群ストリームとして、お互いに対して送信するであろう。／Ｃ１／および／Ｃ２／の双方は、ＰＭＡサブレイヤー２０６におけるカンマ検出プロセスにより使用されるであろうカンマ・シーケンスを含有するであろう。
【００８０】
コンフィギュレーション・レジスターデータビットは、コンフィギュレーション・オーダードセットの第３および第４のキャラクターとしてコード化されるであろう。オートネゴシエーション・メッセージは、各リンクパートナーが他方の能力を学んでアクノレッジすることで、そして、コンフィギュレーションを適切に設定する（または、エラー条件を検出する）ことでオートネゴシエーション・プロセスが完成するまでは、一連の「／Ｋ２８．５／Ｄ２１．５／Ｃｏｎｆｉｇ・Ｒｅｇ〔７：０〕／Ｋ２８．５／Ｄ２１．５／Ｃｏｎｆｉｇ・Ｒｅｇ〔１５：８〕／Ｋ２８．５／Ｄ２．２／Ｃｏｎｆｉｇ・Ｒｅｇ〔７：０〕／Ｋ２８．５／Ｄ２．２／Ｃｏｎｆｉｇ・Ｒｅｇ〔１５：８〕／…。」として送られるであろう。尚、コンフィギュレーション・レジスターデータの送信の順序は、被エンコードビットｄ８：ｄ１５を後続として伴う被エンコードビットｄ０：ｄ７であろう。被送信ビットストリームは、コンフィギュレーション・レジスターの順序に少し類似している。
【００８１】
オートネゴシエーション・プロセスは、次の動作を伴うであろう、すなわち：１．）ローカルデバイスのコンフィギュレーション・レジスターを送信すること、２．）リモートリンク・パートナーのコンフィギュレーション・レジスターを受信すること、３．）リンクパートナーの能力の検出をアクノレッジすること、４．）リンクパートナーからのアクノレッジを検出すること、５．）動作のモード（すなわち、半二重または全二重）を解決すること、および、６．）一時停止制御モードを決定することでフロー制御動作を解決すること。
【００８２】
図４にて上述で示されているように、オートネゴシエーション・デバイスは、送信コンフィギュレーション（／Ｃ／）状態で始まるであろう。データ送信が始まるであろう前に、オートネゴシエーション・デバイスは、３つの連続で一貫した／Ｃ／オーダードセットを受信すべきである。一貫した／Ｃ／オーダードセットは、各／Ｃ／オーダードセットの最後の２つのコード群以内に同じコード群（ＡＣＫ（アクノレッジ）ビットは無視して）を含有すべきである。３つの連続で一貫した／Ｃ／オーダードセットが一度受信されると、オートネゴシエーション・プロセスは、３つの連続で一貫しており、１にセットされたＡＣＫビットを有する、／Ｃ／オーダードセットを探すであろう。所定期間の後に、オートネゴシエーション・デバイスは、図４にて上述で示されているように、送信アイドル（／Ｉ／）状態へと移行するであろう。この時点で、オートネゴシエーション・デバイスは、／Ｉ／オーダードセットを送信し始めるであろう。他の期間後に、オートネゴシエーション・デバイスは、図４にて上述で示されているように、送信データ（／Ｄ／）状態へと移行するであろう。この時点で、パートナーデバイスが、また、３つの連続で一貫しており、１にセットされたＡＣＫビットを有する／Ｃ／オーダードセットを後続として伴う３つの連続で一貫した／Ｃ／オーダードセットを受信したと仮定すると、オートネゴシエーション・デバイスは、データを送信および受信できるであろう。手動でコンフィギャーされたデバイスは、／Ｃ／オーダードセットを送信するプロセスをスキップし、図４にて上述で示されているように、送信データ（／Ｄ／）状態で始まるであろう。
【００８３】
図５を参照すると、本開示の具体例に従って、ＰＣＳサブレイヤー２０８における受信部２３２の機能ブロック図が示されている。受信部２３２は、ＰＣＳ受信部５０２、受信クロック部５０４および受信タイム転送ユニット５０６を具備するであろう。ＰＣＳ受信部５０２は、８Ｂ１０Ｂデコーダ部５０８、制御部５１０、コンフィギュレーション検出部５１２、クロック回路５１４、ＳＰＤ／ＥＰＤ検出部５１６、キャリヤ検出部５１８およびアイドル検出部５２０を具備するであろう。８Ｂ１０Ｂデコーダ５０８は、コード群デコーダ部５２２を具備するであろう。
【００８４】
８Ｂ１０Ｂデコーダ５０８は、以下でさらに詳細に議論されるように、同期部２３４から受信される１０ビット並列被エンコード信号（ｒｘコード群＜９：０＞）をＧＭＩＩサブレイヤー２１０へ送信される８ビット並列受信データ信号（ＲＸＤ＜７：０＞）へと、または、受信タイム転送ユニット５０６へ送信されるタイムサービスデータ（ＴＳＤ）へとデコードするであろう。すなわち、以下でさらに詳細に議論されるように、リンクが正しく動作してオートネゴシエーション・プロセスが完成されたときは、被デコード８ビット並列受信データ信号（ＲＸＤ＜７：０＞）がＧＭＩＩサブレイヤー２１０へ送信されるであろうか、または、被デコードタイムサービスデータ（ＴＳＤ）が受信タイム転送ユニット５０６へ送信されるであろう。この場合、デコーディングプロセスは、本質的に、送信部２３０におけるエンコーディング・プロセスの裏返しであろう。コンフィギュレーションコード群またはアイドルコード群は、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０へ、または、受信タイム転送ユニット５０６へは手渡されないであろうが、代わりに、オートネゴシエーション部２３８へと仕向けられる。
【００８５】
リンクが正しく動作してオートネゴシエーション・プロセスが完成されたときは、受信部２３２は、同期部２３４からコード群を連続的に受け入れるであろう。受信部２３２は、以下でさらに詳細に議論されるように、これらのコード群をモニターし、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０用に８ビット並列受信データ信号（ＲＸＤ＜７：０＞）、ＲＸ・ＤＶ信号およびＲＸ・ＥＲ信号を、あるいは、受信タイム転送ユニット５０６用に被デコードタイムサービスデータ（ＴＳＤ）を発生するであろう。受信部２３２は、また、キャリヤ感知部２３６および送信部２３０用に受信表示信号（受信）を発生するであろう。
【００８６】
オートネゴシエーション部２３８が、送信フラグ信号（ｘｍｉｔ）にコンフィギュレーションまたはアイドル状態を指し示すようセットすると、受信部２３２は、コンフィギュレーションオーダードセット、アイドル・オーダードセットおよび受信コンフィギュレーション・レジスターのコンテンツをオートネゴシエーション部２３８へ仕向けるであろう。全てのこれらオーダードセットは、オートネゴシエーション部２３８だけに送られ、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０へは送られないであろう。上述で論議されたように、オートネゴシエーション・プロセスの間に、送信部２３０は、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０から入力を受け入れないであろうが、その代わりに、オートネゴシエーション部２３８により指示されるようにコンフィギュレーション・オーダードセットを送信するであろう。
【００８７】
図６を参照すると、本開示の具体例に従って、ＰＣＳ受信部５０２におけるオーダードセット受信用の簡略化された状態図が示されている。ＰＣＳ受信部５０２は、送信フラグ信号（ｘｍｉｔ）および以下の条件にて受信されるコード群をモニターするであろう、すなわち：オートネゴシエーション送信フラグ信号（ｘｍｉｔ）検出（制御部５１０経由）、キャリヤ検出（キャリヤ検出部５１８経由）、キャリヤ・拡張（／Ｒ／）コード群検出（制御部５１０経由）、コード群検出（有効デコード）（制御部５１０経由）、スタート・オブ・パケットデリミタ（ＳＰＤ）（／Ｓ／）コード群検出（ＳＰＤ／ＥＰＤ検出部５１６経由）、エンド・オブ・パケット（／Ｔ／）コード群検出（ＳＰＤ／ＥＰＤ検出部５１６経由）、エラー・伝達（／Ｖ／）コード群検出（制御部５１０経由）、アイドル（／Ｉ／）コード群検出（アイドル検出部５２０経由）、および、コンフィギュレーション（／Ｃ／）コード群検出（コンフィギュレーション検出部５１２経由）である。ＰＣＳ受信部５０２は、また、いつデータおよび／またはパケットデリミタシーケンスが有効かエラーかを指し示すために、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０用にＲＸ・ＤＶ信号およびＲＸ・ＥＲ信号を発生するであろう。キャリヤ検出部５１８は、受信表示信号（受信）を発生し、それを送信部２３０およびキャリヤ感知部２３６の双方に手渡すであろう。クロック回路５１４は、ＲＸＤ＜７：０＞信号をＧＭＩＩサブレイヤー２１０用に同期させるＲＸ・ＣＬＫ信号を発生する。
【００８８】
オートネゴシエーション・プロセスの間に、ＰＣＳ受信部５０２は、コンフィギュレーション状態（図６参照）に入るであろう、そこにおいて、それは、リンクがコンフィギャーされるまで、オートネゴシエーション部２３８へのコンフィギュレーションコードおよび受信コンフィギュレーション・レジスターのコンテンツを検出、デコードおよび手渡すであろう。「キャリヤ検出された」状態から「受信された特殊文字」状態への移行は、不成功のキャリヤ検出に起因するであろう。これが起きると、ＰＣＳ受信部５０２は、ＲＸＤ＜７：０＞信号上に値００００１１１０を出力し、ＲＸ・ＥＲ信号をＴＲＵＥ状態に設定するであろう。
【００８９】
図５を再度参照すると、受信タイム転送ユニット５０６は、同期部２３４から受信されるｒｘコード群＜９：０＞信号においてタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）およびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）コード群の受信を整合するために、ＰＣＳ受信部５０２内の８Ｂ１０Ｂデコーダ部５０８とインターフェースするであろう。コード群デコーダ部５２２は、到来ＰＣＳフレームを分析し、フレーム内のタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）に基づいてタイムサービスデータ（ＴＳＤ）を検出するであろう。全てのタイムサービスデータ（ＴＳＤ）は、受信タイム転送ユニット５０６へと推進されるであろう。これらのタイミングフレームのために、正確な到達タイムおよびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）が、受信タイム転送ユニット５０６によって捕捉されるであろう。
【００９０】
これにより、８Ｂ１０Ｂデコーダ５０８は、同期部２３４から受信される１０ビット並列被エンコード信号（ｒｘコード群＜９：０＞）をＧＭＩＩサブレイヤー２１０へ送信される８ビット並列受信データ信号（ＲＸＤ＜７：０＞）へと、または、受信タイム転送ユニット５０６へ送信されるタイムサービスデータ（ＴＳＤ）へとデコードするであろう。すなわち、リンクが正しく動作してオートネゴシエーション・プロセスが完了すると、被デコード８ビット並列受信データ信号（ＲＸＤ＜７：０＞）がＧＭＩＩサブレイヤー２１０へ送信されるであろうか、または、被デコードタイムサービスデータ（ＴＳＤ）が受信タイム転送ユニット５０６へ送信されるであろう。上述で論議したように、デコーディングプロセスは、本質的に、送信部２３０におけるエンコーディング・プロセスの裏返しであろう。コンフィギュレーションコード群またはアイドルコード群は、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０または受信タイム転送ユニット５０６へは手渡されないであろうが、代わりに、オートネゴシエーション部２３８へと導かれる。
【００９１】
受信クロック部５０４は、タイムサービスデータ（ＴＳＤ）の正確な到達タイムを決定するために、受信タイム転送ユニット５０６へ受信タイムスタンプ信号を提供するであろう。
【００９２】
図７を参照すると、本開示の具体例に従って、データバイトを３ビット（３Ｂ）および５ビット（５Ｂ）部分に分割する８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキーム用のエンコーダ７００が示されている。エンコーダ７００は、３Ｂデータバイト部分をエンコーするための３Ｂ／４Ｂエンコーダ７０２および５Ｂデータバイト部分をエンコーするための５Ｂ／６Ｂエンコーダ７０４を具備する。図７は、入力データバイトビット（ＴＸＤ＜７：０＞）から入力バイトビットラベルへの、出力コード群ビットラベルへの、および、出力コード群ビット（ｔｘコード群＜９：０＞）への解釈を示す。各コード群について、コード群ビット０（最下位ビット（ｌｓｂ））は送信された第１のビットであり、コード群ビット９（最上位ビット（ｍｓｂ））は最後に送信されたビットである。
【００９３】
図７のエンコーダ７００において、８Ｂ／１０Ｂコードは、５Ｂ／６Ｂおよび３Ｂ／４Ｂコードから構築されるであろう。５Ｂ／６Ｂおよび３Ｂ／４Ｂコード用のコーディングテーブルの組み合わせされたサイズは、典型的には、８Ｂ／１０Ｂコード用の単一のコーディングテーブルよりも非常に小さい。また、組み合わせ論理は、コーディングテーブルをさらに簡略化するのに使用され得る。これにより、データバイトを３ビット（３Ｂ）および５ビット（５Ｂ）部分へ分割することに基づいた実施は、非常に効率的であり得る。
【００９４】
図７に示されているように、データバイトの８ビットは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨ（ｌｓｂからｍｓｂ）と指定される。エンコーダ７００は、データバイトの８ビットをａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｉ、ｆ、ｇ、ｈおよびｊと指定された１０ビットコードへと解釈する。コード群は、２個のサブ群として扱われ、1つは６個のコードビット（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｉ）を含有し、1つは４個のコードビット（ｆ、ｇ、ｈおよびｊ）を含有する。与えられたコードは、ショートハンド／Ｄｘ．ｙ／（データコード用）または／Ｋｘ．ｙ／（特殊コード用）として参照され、そこにおいては、ｘはＥＤＣＢＡ（Ｅは文字列のｍｓｂ）の十進数値で０〜３１に分布しており、ｙはＨＧＦ（Ｈは文字列のｍｓｂ）の十進数値で０〜７に分布している。被エンコード１０Ｂコード群は、ａｂｃｄｅｉｆｇｈｊの順番で直列に送信される（そして受信される）。データ（Ｄ）および特殊（Ｋ）コードのいくつかの例が、図８に示される。
【００９５】
図７に示されているように、８ビットのエンコードされていない値は、効果的に２個のサブブロックへと割れる。入力バイトのビットＡＤＣＤＥで代表される５ビットサブブロックは、ビットａｂｃｄｅｉで代表される６ビットサブブロックへとエンコードされる。入力バイトのビットＦＧＨで代表される３ビットサブブロックは、ビットｆｇｈｊで代表される４ビットサブブロックへとエンコードされる。以下により詳細に記述されるように、各サブブロックは、それと関連して「ディスパリティ」値を有する。ディスパリティは、被エンコードワード（すなわち、コード群）内の０または１の個数間の相違を代表する。いくつかのディスパリティ条件が定義されるであろう。第１としては、ニュートラルディスパリティは、０と１の数が等しいことを指し示す。第２としては、ポジティブ・ディスパリティは、０よりも多くの１があることを指し示す。第３としては、ネガティブ・ディスパリティは、１よりも多くの０があることを指し示す。
【００９６】
エンコーダ７００は、望ましくは、ニュートラル平均ディスパリティを維持するように設計される。平均ディスパリティは重要であり、なぜなら、それが直列線のＤＣ成分を決定するからです。歪みまたはバンド幅増加コードの使用なしで、１０Ｂ被エンコード信号が媒体上へとＡＣ結合され得ること（例えば、トランスまたはコンデンサを介した手渡し）を確実にするために、被エンコードストリーム内の１と０の数は、いずれの任意のデータ送信でも時間とともに、等しくあるべきである。また、連続した１または０の最大数は、いかなる短期間のＤＣオフセットを回避するように、最小化されるべきである（たとえ長期間の平均が等しくても）。これは、コードのランレングスを最小化することと称されるであろう。
【００９７】
あらゆる１０ビットコード群（データおよび制御コードの双方）は、いずれの２コード群間の連続した１と０の数を制限するのを助ける、次の可能性の１つに適合すべきである、すなわち：５つの１と５つの０、６つの１と４つの０、または、４つの１と６つの０。可能な１０２４コードのいくつかが、５連続した等しいビットのランレングスを有するコード群だけを残すために、除外されるであろうし、０と１の数間の相違が２より大きくないであろう。これにより、使用可能なコード群は、２１０＝１０２４可能コード群から注意深く選ばれるであろう。
【００９８】
データコード用に使用されるコード群は、４連続した１または０より大きいものを発生すべきでないか、または、１よりも大きいアンバランスを有すべきでない。以下でより詳細に議論されるように、多くの連続した１または０を有するか、または、非常にアンバランスであるコードは、データ（いくつかは特殊コード用に使用される）用に使用されるべきでない。これは、大きいコードスペースを使用することの１つの利点である、すなわち：２５６可能データ値用に１０２４の利用できるコードがあり、だから、望ましからぬ特性を有するこれらのコードは単純に捨て去ることができる。
【００９９】
最もバランスのとれたコードだけを選択することに加えて、あらゆる８Ｂ群用の２つの１０Ｂエンコーディングが定義されるであろう。もし、与えられた値用に選ばれた１０Ｂエンコーディングが同じ数の１と０（各々５つ）を有するなら、そのとき、２つの１０Ｂエンコーディングは同じであろう。これは、補償を必要としない完全なバランスしたコードポイントであろう。図８における／Ｄ３．１／（すなわち、８Ｂビット〔ＨＧＦ  ＥＤＣＢＡ〕＝〔００１  ０００１１〕および１０Ｂビット〔ａｂｃｄｅｉ  ｆｇｈｊ〕＝〔１１０００１  １００１〕）用のコードは、バランスしたコードポイントの例である。
【０１００】
もし、１０Ｂエンコーディングが、０よりも多い１（または１よりも多い０）を有するなら、そのとき、代わりのエンコーディングは、アンバランスが生じるサブ群〔ａｂｃｄｅｉ〕または〔ｆｇｈｊ〕（または双方）の範囲内で、ビットの逆数を使用するであろう。例外が特殊コード群内で作られるであろう、そこにおいては、バランスにかかわらず第２のエンコーディングは常に第１の逆であろう。これにより、図８における／Ｄ２３．２／（〔ＨＧＦ  ＥＤＣＢＡ〕＝〔０１０  １０１１１〕）は、２つの異なる有効エンコーディング、すなわち：〔ａｂｃｄｅｉ  ｆｇｈｊ〕＝〔１１１０１０  ０１０１〕および〔ａｂｃｄｅｉ  ｆｇｈｊ〕＝〔０００１０１  ０１０１〕を有する。〔ａｂｃｄｅｉ〕サブ群が０よりも多い１を有するので、第２のエンコーディングは、このサブ群（１よりも多い０を有している）の逆を使用するであろう。受信機でのクロック同期を（バランスされたコードにおいてさえ）より困難にするであろう１または０のロングランを防止するために、与えられたコードポイント用に代わりのコーディングを決定するためのルールは、また、〔ａｂｃｄｅｉ〕および〔ｆｇｈｊ〕サブ群それぞれにおいて、〔１１１０００〕と〔１１００〕（およびそれらの逆）のパターンを逆にするであろう。
【０１０１】
送信機は、コード群単位ベースで、０よりも多い１または１よりも多い０が送信されたのかのランニング集計を保持するであろう。コード群は、（最大限でも）たった１つの追加の１または０のアンバランスを具備するであろうから、情報の単一のビットだけがランニング集計用に必要とされるであろう。これは、ランニング・ディスパリティ（ＲＤ）と称されるであろう。
【０１０２】
ＲＤは、パターンが多過ぎる１（ＲＤ＋またはポジティブ・パリティ）へ、または、多過ぎる０（ＲＤ−またはネガティブ・ディスパリティ）へ「リーニング」しているかどうかの目安であろう。これにより、ＲＤは、あらゆる被エンコードワードの累積ディスパリティのレコードであろうし、エンコーダ７００によってトラックされるであろう。
【０１０３】
８ビットコード群は、カレントランニング・ディスパリティ値に基づいてエンコードされるであろう。ニュートラル平均ディスパリティを保証するために、ポジティブＲＤは、ニュートラルまたはネガティブ・ディスパリティを後続として伴うべきであり、ネガティブＲＤは、ニュートラルまたはポジティブ・ディスパリティを後続として伴うべきである。
【０１０４】
エンコーダ７００は、図８に示されているように、カレントランニング・ディスパリティがポジティブかネガティブかどうかに依存して、各々送信されたバイト用の２つの可能コードの１つを選択するであろう。すなわち、カレントＲＤがネガティブならば、そのときは、被エンコード値がカレントＲＤ（−）カラムから来るであろう。カレントＲＤ（−）カラムは、１よりも多い０を含有しないコード群を含有する。これは、なぜなら、エラーの不存在においては、カレントネガティブＲＤ値は１より多くの０が送信されたことを示し、そこで、１よりも多い０を有する他のコード群が送信され前に、０より多い１を有するコード群が送信されるべきだからである。また、カレントＲＤがポジティブならば、そのときは、被エンコード値がカレントＲＤ（＋）カラムから来るであろう。カレントＲＤ（＋）カラムは、上述とは反対の理由で、０よりも多い１を含有するコード群を含有しない。なお、与えられたコード群（例えば、／Ｄ２１．５／）の双方のカラムにとって、１０ビットコード群が等しいことが可能である。
【０１０５】
送信される与えられたコード群の結果として、ランニング・ディスパリティは、反転する（「フリップ」）、または、同じのままのいずれかであろう。これにより、非常にタイトな直流バランスが被送信コード群の全てのシーケンスに渡って維持されるであろう。また、受信機は、受信されたコードワードのディスパリティをチェックすることにより多くのエラーを検出するであろう。送信機は、いずれにしろ１ビット以上によってコード群間の直流バランスを動かすことを決して試みるはずがないので、そのように受信されたコード群はエラーであると想定されるであろう。
【０１０６】
８ビット値を代表する多くの２５６コード群は、ディスパリティニュートラルであろう。すなわち、６ビットと４ビットサブブロックの双方は、同じ数の０と１を有するであろう。各コード群の終りのＲＤは、送信機においてポジティブかネガティブのいずれかで連続的に維持されて、受信機でチェックされるであろう。ＲＤの値は、各サブブロックのディスパリティおよび前のサブブロックのＲＤ値を使用して計算されるであろう。各４ビットまたは５ビットサブブロックは、サブブロック以内に＋２、０または−２のディスパリティを、そして、各サブブロックの初めと終りに＋１または−１のディスパリティ（それぞれ、ポジティブまたはネガティブ）を有することが許可されるであろう。
【０１０７】
図８と同じように、５Ｂ／６Ｂおよび３Ｂ／４Ｂコード表は、６Ｂおよび４Ｂサブブロック用のカレントＲＤ（＋）およびカレントＲＤ（−）と称される２つの被エンコードビットカラムを有するであろうし、そこにおいては、カレントＲＤは最終サブブロックの終りにおけるＲＤの状態を参照にするであろう。８Ｂ／１０コード群は、いくつかのルールを使用して、これらの分割コード表から構築されるであろう。
【０１０８】
第１としては、コード群用のＲＤは、サブブロックに基づいて計算されるであろうし、そこにおいては、第１の６ビット（ａｂｃｄｅｉ）が１つのサブブロックを形成し、第２の４ビット（ｆｇｈｊ）が他のサブブロックを形成する。すなわち、６ビットサブブロックの初めのＲＤは、最終コード群の終りのＲＤである。また、４ビットサブブロックの初めのＲＤは、６ビットサブブロックの終りのＲＤである。さらに、コード群の終りのＲＤは、４ビットサブブロックの終りのＲＤである。
【０１０９】
第２としては、サブブロック用のＲＤは、また、サブブロックに基づいて計算されるであろう。すなわち、もし、サブブロックが０よりも多い１を含有すれば、いずれのサブブロックの終りのＲＤは、ポジティブである。もし、６ビットサブブロックが０００１１１ならば、いずれのサブブロックの終りのＲＤは、また、６ビットサブブロックの終りでポジティブであり、もし、４ビットサブブロックが００１１ならば、いずれのサブブロックの終りのＲＤは、さらに、４ビットサブブロックの終りでポジティブである。また、もし、サブブロックが１よりも多い０を含有するならば、いずれのサブブロックの終りのＲＤはネガティブである。もし、６ビットサブブロックが１１１０００ならば、いずれのサブブロックの終りのＲＤは、また、６ビットサブブロックの終りでネガティブであり、もし、４ビットサブブロックが１１００ならば、いずれのサブブロックの終りのＲＤは、また、４ビットサブブロックの終りでネガティブである。さらに、もし、上述のいずれもが適用されなければ、サブブロックの終りのＲＤは、サブブロックの初めと同じである。
【０１１０】
第３としては、等しい数の０と１を有する全てのサブブロックは、ディスパリティニュートラルである。サブブロック間の０または１のランレングスを限定するために、次のルールが適用される。第１としては、０００１１１または００１１としてエンコードされたサブブロックは、サブブロックの初めのＲＤがポジティブのときに、発生されられるだけである。これにより、これらのサブブロックの終りのＲＤは、また、ポジティブである。同様に、１１１０００または１１００を含有するサブブロックは、サブブロックの初めのＲＤがネガティブのときに、発生されられるだけである。これにより、これらのサブブロックの終りのＲＤは、また、ネガティブである。第２としては、コード群Ｄ１１．７、Ｄ１３．７、Ｄ１４．７、Ｄ１７．７、Ｄ１８．７およびＤ２０．７は、代わりの４Ｂエンコーディングを使用しなければならない。
【０１１１】
電源投入（スタートアップ）またはテストモードから抜け出た後は、送信機は、初期ＲＤ用にネガティブ値を仮定できるだろう。それは、それが送信する各コード群に基づいて、ＲＤ用の新しい値を計算するであろう。ディスパリティニュートラルであるコード群は、ＲＤの値（例えば、図８中の５．６で、これは、８Ｂビット〔ＨＧＦ  ＥＤＣＢＡ〕＝〔１１０  ００１０１〕、１０ＢビットカレントＲＤ（−）＝〔ａｂｃｄｅｉ  ｆｇｈｊ〕＝〔１０１００１  ０１１０〕および１０ＢビットカレントＲＤ（＋）＝〔ａｂｃｄｅｉ  ｆｇｈｊ〕＝〔１０１００１  ０１１０〕を有する）を変えないであろう。非ニュートラル・ディスパリティコード群は、ＲＤの値をフリップするであろう。また、８Ｂ／１０Ｂエンコーディング表が、次のデータバイトの適切なエンコーディングを決定するために使用されるであろう。例えば、カレントＲＤがポジティブで、送信されるべき次のバイトが図８に示されているようにＤ２．２（すなわち、８Ｂビット〔ＨＧＦ  ＥＤＣＢＡ〕＝〔０１０  ０００１０〕、１０ＢビットカレントＲＤ（−）＝〔ａｂｃｄｅｉ  ｆｇｈｊ〕＝〔１０１１０１  ０１０１〕および１０ＢビットカレントＲＤ（＋）＝〔ａｂｃｄｅｉ  ｆｇｈｊ〕＝〔０１００１０  ０１０１〕）であると仮定する。Ｄ２．２用のエンコーディングは、「カレントＲＤ（＋）」カラムから取り込まれれるべきである。
【０１１２】
電源投入またはテストモードをから抜け出た後、受信機は初期ＲＤに対してポジティブまたはネガティブ値のいずれかを仮定するであろう。コード群の受領の際に、それはコード群の有効性を決定し、受信されたコード群に基づいてＲＤの新しい値を計算するであろう。送信された値は、ＲＤがポジティブまたはネガティブ（すなわち、０でない、または、＋１より多いか−１より少ない）のいずれかで維持されるであろうことを確実にするために、定義されるであろうということで、ＲＤ値は受信機で補足的なエラーチェックとして使用されるであろう。
【０１１３】
受信機の視点から、もし、受信されたコード群が８Ｂ／１０Ｂエンコーディング表の正しいカラムにあるならば、カレントＲＤに依存して、それは有効と考えられるであろうし、デコードされるであろうし、適切な動作が、そのコンテンツに依存して取り込まれるであろう。データコード群に対して、関連したデータバイトが決定される（デコードされる）であろう。もし、受信されたコード群が８Ｂ／１０Ｂエンコーディング表の間違ったカラムにあるならば、それは無効と考えられるであろう。無効コード群は、もし、たくさんのそれらが検出されば、同期の欠落をもたらすであろう。しかしながら、コード群の有効性にもかかわらず、それは受信機用のＲＤの新しい値を計算するために使用されるであろう。
【０１１４】
無効コード群の検出は、無効コード群が検出されたコード群がエラー内であることを必ずしも指し示さないであろう。無効コード群は、ビットストリームのＲＤを変えたが、エラーが生じたコード群で検出可能なエラーをもたらさなかった先行エラーからもたらされるであろう。検出された無効コード群の数は、リンクのビットエラーレート（ＢＥＲ）に比例するであろう。リンクモニタリングは、無効コード群を計数することにより行なわれるであろう。
【０１１５】
データとは対照的に、制御および管理情報は、オーダードセットとしてここでは参照されている特別な認識可能ビットパターンの送信を介して通信されるであろう。オーダードセットは、長さにおいて１、２または４コード群であろうし、特殊コード群からのコードで始まるであろう。図９は、特殊コード群のリストを具備する。
【０１１６】
電源立ち上げまたはリセット後の第１のコード群は、偶数と考えられるであろうし、第１のコード群に続くコード群は奇数と偶数の間を交互するであろう。１０ビットコード群は、データ（／Ｄｘ．ｙ／）、特殊（／Ｋｘ．ｙ／）および無効コード群に分類されるであろう。ＩＥＥＥ規格８０２．３は、データビット００−ＦＦの全ての有効エンコーディングの表を含有する。無効コード群は、有効エンコーディングのＩＥＥＥ規格表にて定義されていない１０ビットコード群であり、間違ったＲＤを有して受信または送信されるそれらコード群であろう。
【０１１７】
制御（Ｋ）コード群の１２個のみが、ギガビット・イーサネットのための有効制御コード群として定義される。特殊コードの使用は、データからオーダードセットを容易に区別可能にさせる。この区別は、データと制御情報の双方が同じ通信チャンネルに渡ってはっきりと手渡されることを可能にする。オーダードセットは「アウト・オブ・バンド」信号化方法を提供するであろう。
【０１１８】
図９に示される１２個の特殊コード群のうち、６個のみがギガビット・イーサネットのためのオーダードセットを構築するために使用されるであろう。ギガビット・イーサネットは、図１０に示されているように、８個のそのようなオーダードセッを定義して使用する。これらの８個のオーダードセットは、コンフィギュレーション・オーダードセット、アイドル・オーダードセットおよびカプセル化オーダードセットとして分類されるであろう。
【０１１９】
コンフィギュレーション・オーダードセットは、リンク特性のオートネゴシエーションのために使用されるであろう。具体的には、オーダードセット／Ｃ１／および／Ｃ２／は、１６ビットコンフィギュレーション・レジスターのコンテンツを伝達するために使用されるであろう：
／Ｃ１／＝／Ｋ２８．５／Ｄ２１．５／Ｃｏｎｆｉｇ・Ｒｅｇ〔７：０〕／Ｃｏｎｆｉｇ・Ｒｅｇ〔１５：８〕／
／Ｃ２／＝／Ｋ２８．５／Ｄ２．２／Ｃｏｎｆｉｇ・Ｒｅｇ〔７：０〕／Ｃｏｎｆｉｇ・Ｒｅｇ〔１５：８〕／
【０１２０】
／Ｋ２８．５／コード群は、第１のコード群として使用されるであろう、なぜなら、それが上述で論議したようなユニークなデータパターンであるカンマを含有するからである。このコード群の受領は、もし、データエラーがなければ、データパケットの間には生じないであろう。これは、コンフィギュレーションおよびアイドルのような非常に特有なオーダードセットを有しての使用を、非常に有用にさせる。コード群／Ｄ２１．５／と／Ｄ２．２／は、それらの高ビット遷移密度のために選ばれた（図８参照）。オーダードセット／Ｃ２／と交互に起きるオーダードセット／Ｃ１／の連続反復は、１６ビットコンフィギュレーション・レジスターのコンテンツを伝達するために使用されるであろう。
【０１２１】
オーダードセット／Ｃ１／は、コード群／Ｄ２１．５／の送信後に、カレントＲＤをフリップするであろう。これは、コード群／Ｋ２８．５がＲＤをフリップするであろうし、コード群／Ｄ２１．５／がカレントＲＤを維持するであろうゆえである。
【０１２２】
オーダードセット／Ｃ２／は、コード群／Ｄ２．２／の送信後に、カレントＲＤを持続するであろう。これは、コード群／Ｋ２８．５／とコード群／Ｄ２．２／の双方がカレントＲＤをフリップするであろうゆえである。
【０１２３】
コンフィギュレーション・レジスターの等しい値に対して、／Ｃ１／オーダードセットは、スタートでのＲＤと反対に、送信された／Ｃ１／オーダードセットの終りでＲＤを変えるであろう。／Ｃ２／オーダードセットは、スタート時と同じＲＤにて、被送信／Ｃ１／オーダードセットの終りでＲＤを保持するであろう。
【０１２４】
アイドル・オーダードセット（／Ｉ／）は、送信間で使用されるであろう。それらは、ＧＭＩＩサブレイヤーからの送信活動がない（例えば、ＴＸ・ＥＮとＴＸ・ＥＲの双方がインアクティブである）たびに、連続的におよび反復的に送信されるであろう。オーダードセット／Ｉ１／および／Ｉ２／は、連続フィルパターンを設けるため、クロック同期を確立して維持するためおよびパケットデータの範囲を定めるために送信されるであろう。周期的移行が、受信クロックの同期を維持するために要求される。／Ｉ／オーダードセットは、高周波アイドル・オーダードセット・シーケンスの間に受信機を最適同期に保持するために、高い遷移密度を有するであろう。区別キャリヤイベントは、アイドル・オーダードセットにより分離されるであろう。受信機がアイドル・オーダードセットを見ると、それはキャリヤを失うであろう。
【０１２５】
／Ｉ１／オーダードセットは、／Ｄ５．６／コード群を後続として伴うネガティブ・ディスパリティ／Ｋ２８．５／コード群（１０ビット０ｘ２８３）を具備するであろう。／Ｄ５．６／コード群（図８を参照）は、ポジティブおよびネガティブ・ディスパリティのバージョン用に同じ値の１０ビット０ｘ１Ａ５を有し、バランスされた１０ビットコードを有する。もし、／Ｉ１／オーダードセットを送信する前に、ＲＤがポジティブならば、／Ｉ１／オーダードセットは、一度だけ送信されるべきである。／Ｉ１／オーダードセットは、スタート時のＲＤを逆転するように、送信された／Ｉ１／オーダードセットの終りのＲＤを変えるであろう。
【０１２６】
／Ｉ２／オーダードセットは、ネガティブ・ディスパリティ／Ｄ１６．２／コード群（１０ビット０ｘ２８９）を後続として伴うポジティブ・ディスパリティ／Ｋ２８．５／コード群（１０ビット０ｘ１７Ｃ）を具備するであろう。もし、アイドル・オーダードセット・シーケンスをスタートする前にＲＤがネガティブであれば、／Ｉ２／オーダードセットは、アイドル・オーダードセット・シーケンスをスタートするであろう。そうでなければ、／Ｉ２／オーダードセットは、／Ｉ１／オーダードセットに続いて連続的に送信され、そして、被送信コード群シーケンスの終りまでネガティブＲＤを維持するであろう。／Ｄ５．６／コード群と／Ｄ１６．２／コード群が、それらの高ビット遷移密度のために選ばれた（図８参照）。
【０１２７】
／Ｉ／オーダードセットは、ＲＤがネガティブであることを確実にするために送信されるであろう。／Ｉ１／オーダードセットと／Ｉ２／オーダードセットは、コードビットストリームのＲＤを制御するために使用されるであろう。／Ｉ１／オーダードセットはＲＤを変えるであろうし、一方、／Ｉ２／オーダードセットはＲＤを維持するであろう。もし、アイドル・オーダードセットの前にＲＤがポジティブであれば、／Ｉ１／オーダードセットが選ばれるであろう。もし、アイドル・オーダードセットの前にＲＤがネガティブであれば、／Ｉ２／オーダードセットが選ばれるであろう。パケットに続く第１のアイドル・オーダードセットまたはコンフィギュレーション・オーダードセットは、カレントポジティブまたはネガティブＲＤをネガティブ値に戻すであろう。単一のアイドル・オーダードセットが、この目的のために要求されるであろう。全ての次に続くアイドル・オーダードセットは、ネガティブ終了ＲＤを確実にするための／Ｉ２／オーダードセットであろう。
【０１２８】
これにより、／Ｉ１／と／Ｉ２／オーダードセットの使用は、以下の振る舞いを産出するであろう。／Ｉ１／オーダードセットの終りでのＲＤは、／Ｉ１／オーダードセットの始まりでのＲＤの反対であろう。しかし、／Ｉ２／オーダードセットの終りでのＲＤは、／Ｉ２／オーダードセットの始まり（すなわち、／Ｉ２／オーダードセットを送信する直前）でのＲＤと同じであるであろう。／Ｉ２／オーダードセットは、時と同じＲＤにて、被送信／Ｉ１／オーダードセットの終りでＲＤを保持するであろう。これは、アイドル・オーダードセットの終りでネガティブＲＤを確実にする。
【０１２９】
カプセル化オーダードセットは、スタート・オブ・パケットまたはスタート・オブ・パケットデリミタ（ＳＰＤ）オーダードセット（／Ｓ／）、エンド・オブ・パケット・オーダードセット（／Ｔ／）、キャリヤ拡張オーダードセット（／Ｒ／）およびエラー・伝達オーダードセット（／Ｖ／）を具備するであろう。
【０１３０】
スタート・オブ・パケットまたはスタート・オブ・パケットデリミタ（ＳＰＤ）オーダードセット（／Ｓ／）は、データ送信シーケンスのスタートを指し示すために使用されるであろう。ＴＸ・ＥＮ信号は、プリアンブルの第１バイトを有してアサートされるであろうし、ＭＡＣフレーム全体に対してアサートしたままで残るあろう（図１１参照）。ＴＸ・ＥＮ信号がアクティブになるときに、ＭＡＣプリアンブルのカレント（第１の）バイトは／Ｓ／オーダードセットで置き換えられるであろう。受信機でのデータ受信のスタートで、／Ｓ／オーダードセットは、ＭＡＣプリアンブルの第１バイトにより置き換えられるであろう。／Ｓ／オーダードセットは、単一のパケットまたはパケット・バーストの第１のパケットのための／Ｉ／オーダードセットに続く。／Ｓ／オーダードセットは、パケット・バーストの第２のおよび次に続くパケットのための／Ｒ／オーダードセットに続く。
【０１３１】
ギガビット・イーサネットパケットのＭＡＣプリアンブルは、接続されたネットワークデバイスが新しい到来フレームを容易に検出できる１と０ビットの交互（ここで、最終のビットは０である）の５６ビット（７バイト）パターンを具備する。ＭＡＣプリアンブルは、物理レイヤーがキャリヤを検出することおよび実際のスタート・オブ・フレームデリミタ（ＳＦＤ）が受信完了する前に到来フレームを有する安定状態同期に到達することを可能にする。
【０１３２】
エンド・オブ・パケット・オーダードセット（／Ｔ／）は、データ送信シーケンスの終りを指し示すために使用されるであろう。それは、典型的には、データ送信シーケンスの終りを指し示す第１のオーダードセットである。／Ｔ／オーダードセットは、キャリヤ表示の迅速なデアサーションを補助するためにデバイスにより使用されるであろう。図１１に例示されるように、ＴＸ・ＥＮ信号は、送信されるＭＡＣフレームのフレームチェック・シーケンス（ＦＣＳ）の終りでデアサートされるであろうし、それから、／Ｔ／オーダードセットが送信されるであろう。
【０１３３】
エンド・オブ・パケットデリミタ（ＥＰＤ）は、／Ｔ／Ｒ／Ｒ／コード群または／Ｔ／Ｒ／Ｋ２８．５／コード群のいずれかを具備するであろう。／Ｋ２８．５／コード群は、典型的には、／Ｉ／オーダードセットの第１のコード群として生じる。ＥＰＤは、ＭＡＣパケットのＦＣＳの最終データバイトに続くであろうＴＸ・ＥＮ信号の各デアサーションに続いて送信されるであろう。
【０１３４】
受信機は、ＥＰＤの後、第１の／Ｉ／オーダードセットの送信の２バイト前に始まったようにＭＡＣインターパケット・ギャップ（ＩＰＧ）を考えるであろう（図１１参照）。例えば、ＥＰＤによってパケットが終了されるとき、ＥＰＤの／Ｔ／Ｒ／コード群部分は、ＭＡＣ・ＩＰＧであると考えられる領域の部分を占有するであろう。
【０１３５】
キャリヤ・拡張オーダードセット（／Ｒ／）は、マルチ目的のために使用されるであろう。第１としては、／Ｒ／オーダードセットは、パケット・バーストの間にキャリヤ拡張を指し示すために使用されるであろう。第２としては、／Ｒ／オーダードセットは、パケット・バースト以内のパケットを分離するために使用されるであろう。第３としては、／Ｒ／オーダードセットは、ＥＰＤ／Ｔ／Ｒ／Ｉ／または／Ｔ／Ｒ／Ｒ／Ｉ／オーダードセット・シーケンス内の／Ｔ／オーダードセットに続く第１の／Ｒ／オーダードセットを形成するために使用されるであろう。もし、／Ｔ／オーダードセットが偶数番号文字として送信されてキャリヤ拡張がなければ、厳密に、１つの／Ｒ／オーダードセットがＴ／オーダードセットの後に送信されるであろう。第４としては、／Ｒ／オーダードセットは、ＥＰＤ／Ｔ／Ｒ／Ｒ／Ｉ／オーダードセット・シーケンス内の／Ｔ／オーダードセットに続く第２の／Ｒ／オーダードセットを形成するために使用されるであろう。この／Ｒ／オーダードセットは、もし必要なら、次に続く／Ｉ／オーダードセットが偶数番号コード群境界の上に整列されるであろう（すなわち、パケット送信の後の第１のアイドル・オーダードセットの正しいコード群アライメントを確実にする）ように、それだけ、または、パケット・バーストの最終パケットを詰めるために使用される。
【０１３６】
エラー・伝達オーダードセット（／Ｖ／）は、コリジョンまたはエラー条件を指し示すために使用されるであろう。無効コード群は、エンド・ステーションにより媒体の上へと故意には送信されない。無効コード群の検出は、受信機が同期外れであることの表示であろう。無効コード群は、次の条件の１つが検出されるときに受信機によって認識される、すなわち：１．）コード違反がコード群以内で検出されるとき、２．）特殊コード群アライメントエラーが検出されるとき（例えば、／Ｋ２８．５／コード群が奇数番号付けされたコード群として受信されるとき、ノン／Ｋ２８．５／特殊コード群がただちに／Ｋ２８．５／コード群に続くとき、ノンサポート特殊文字が検出されるとき、など）、および、３．）不適切に始まるＲＤを有するオーダードセットが受信されるとき。
【０１３７】
エラー・伝達オーダードセット（／Ｖ／）は、他の接続されたネットワークデバイスへの、エラーの送信または無効コードを指し示すために使用されるであろう。／Ｖ／オーダードセットは、ＴＸ・ＥＮとＴＸ・ＥＲ信号のアサーションのときに、または、ＴＸＤ＜７：０＞信号が０Ｆに等しくないのにＴＸ・ＥＮ信号のデアサーションを有するＴＸ・ＥＲ信号のアサーションのときに送信されるであろう。／Ｖ／オーダードセットまたは無効コード群（コリジョンまたはエラー条件の結果）の受信は、ＲＸ・ＥＲ信号をアサートしてＲＸＤ＜７：０＞信号を適切な値に設定値に設定することにより指し示されるであろう。
【０１３８】
／Ｋ２８．５特殊コード群の８Ｂ／１０Ｂエンコーディング（図８と図９参照）は、ａｂｃｄｅｉｆ７ビットパターン００１１１１１（カンマ＋）またはその逆のａｂｃｄｅｉｆ７ビットパターン１１０００００（カンマ−）を具備する。これらのカンマ・ビットパターン各々は、それが５個の連続１または０を含有することにおいてユニークである。これらのカンマ・ビットパターン各々は、送信エラーの不存在において、被送信コード群以内に現れないであろうし、２つの隣接コード群の境界を横断して生じないであろう。
【０１３９】
／Ｋ２８．５／特殊コード群は、０と１の交互シーケンス（すなわち、００１１１１１０１０１’または１１０００００１０１’）を伴うカンマ・ビットパターンを具備し、コンフィギュレーションおよびアイドル・オーダードセットにて使用のために意図的に選択された。この全体のビットパターンは、リンク開始でおよびフレーム間で到来ビットストリームを整列し、同期するために容易な方法を提供するであろう。この全体のビットパターンは、リンク開始で、および、フレーム間で到来ビットストリームを整列して同期するために容易な方法を提供するであろう。つまり、それは、受信されたビットストリームの文字とワード境界を容易に発見して確証するために使用されるであろう。カンマ・ビットパターンは、また、同期を取得て維持するためにＰＣＳサブレイヤー２０８によって使用されるであろう。／Ｋ２８．５／特殊コード群のビットｇｈｊは、ビット同期の受信機取得を簡単化して、最大数の移行を進呈する。
【０１４０】
上述で議論されたように、ギガビット・イーサネットは、もしエラーが生じなければ、カンマ・ビットパターンが／Ｋ２８．５／特殊コード群に特有であることを確実にする８Ｂ／１０Ｂコーディング・スキームを使用する。／Ｋ２８．５／特殊コード群は、ギガビット・イーサネットのための通常動作にて使用されるカンマ・ビットパターンを具備する唯一のコード群である。カンマ・ビットパターンは、もしエラーが生じなければ、いずれの２つの隣接するコード群の境界を横断して生じないであろう。／Ｋ２８．７／特殊コード群は、また、カンマ・ビットパターンを具備するけれど、それは診断使用のために留保される。また、／Ｋ２８．７／特殊コード群は、注意して使用されるべきである、なぜなら、このコード群は、いくつかの他のコード群（／Ｋ２８．ｘ／、／Ｄ３．ｘ／、／Ｄ１１．ｘ／、／Ｄ１２．ｘ／、／Ｄ１９．ｘ／、／Ｄ２０．ｘ／または／Ｄ２８．ｘ／コード群、ここで、ｘは０から７の値）との組み合わせにて、整列されたコード群ではないカンマ・ビットパターンを発生する（すなわち、２つのコード群の境界を横断してカンマ・ビットパターンを発生させる）であろうからである。／Ｋ２８．７／特殊コード群が、／Ｋ２８．ｘ／、／Ｄ３．ｘ／、／Ｄ１１．ｘ／、／Ｄ１２．ｘ／、／Ｄ１９．ｘ／、／Ｄ２０．ｘ／または／Ｄ２８．ｘ／コード群（ここでは、ｘは０から７の値）を後続として伴うときに、１０ビット／Ｋ２８．５／特殊コード群は、７ビットカンマ・ビットパターンが境界を横断して検出されることを防止するために使用されるであろう。他の特殊コード群である／Ｋ２８．１／は、また、カンマ・ビットパターンを具備するが、この特殊コード群は、ギガビット・イーサネットにおいて使用されない。
【０１４１】
デバイス・スタートアップ後のＰＣＳサブレイヤー２０８の主な機能は、ＰＭＡサブレイヤー２０６およびＰＭＤサブレイヤー２０４による送信のためにコード群ストリーム内へのＭＡＣフレームのカプセル化である。ＰＣＳサブレイヤー２０８は、（リコンシリエイション・サブレイヤーおよびＧＭＩＩサブレイヤー２１０を介して）ＭＡＣサブレイヤーからパケットを受け入れて、それらをコード群ストリーム内にカプセル化するであろう。ＰＣＳサブレイヤー２０８は、ＰＭＡサブレイヤー２０６から受信されたコード群ストリームをデコードし、それからパケットを抽出し、（リコンシリエイション・サブレイヤーおよびＧＭＩＩサブレイヤー２１０を介して）パケットをＭＡＣサブレイヤーに手渡すであろう。ＭＡＣフレームのカプセル化プロセスは、図１１に示されている。ＰＣＳサブレイヤー２０８における受信およびデカプセル化プロセスは、本質的にカプセル化および送信プロセスの逆プロセスである。
【０１４２】
ＴＸ・ＥＮ、ＴＸ・ＥＲ、ＲＸ・ＤＶおよびＲＸ・ＥＲ信号は、ＭＡＣフレームのカプセル化とデカプセル化における重要な部分を演じるであろう。ＴＸＤ＜７：０＞およびＲＸＤ＜７：０＞信号とともにこれらの信号は、ＭＡＣサブレイヤーの状態（例えば、ＭＡＣサブレイヤーが通常のデータ・フレームまたは制御信号を送信しているかどうか）を指し示すために使用されるであろう。
【０１４３】
上述で議論されたように、／Ｓ／および／Ｔ／オーダードセットは、ＰＣＳ被送信フレームの初めと終りをそれぞれ指し示すデリミタとして使用されるであろう。／Ｓ／および／Ｔ／オーダードセットは、アイドル・オーダードセットまたはインターフレーム・ギャップの終りおよびプリアンブルの始まり（図１１参照）を表わしている物理レイヤー・カプセル化内のデータビットストリームをデリミットするであろう。これは、プリアンブルの終りと行き先アドレスの始まりを指し示すためのデータリンク・レイヤーにより使用されるスタート・オブ・フレームデリミタ（ＳＦＤ）から区別されるであろう。
【０１４４】
スタート・フレームデリミタ（ＳＦＤ）は、ギガビット・イーサネット・フレームのプリアンブルの終りをマーキングする８ビット（１バイト）値であろう。ＳＦＤは、行き先ＭＡＣアドレスをただちに後続として伴うであろう。それは、プリアンブルの交互ビットパターンを続ける（そして、最終の２つのビット位置にて２つの１がプリアンブル・シーケンスの終りを確認するであろう）値１０１０１０１１を有する。ＳＦＤは、このパターンを壊して実際のフレームのスタートを信号で伝えるために設計されるであろう。ＳＦＤは、／Ｓ／オーダードセットによって使用されるであろう「アウト・オブ・バンド」信号伝送とは対照的に「イン・バンド」で信号伝送される。ＩＥＥＥ規格８０２．３は、この区別を指し示すために、「スタート・フレーム」よりはむしろ、用語「スタート・パケットデリミタ」を／Ｓ／オーダードセットのために使用する。
【０１４５】
データパケットは、次の要件によって送信される。第１としては、／Ｉ／オーダードセットが偶数コード群位置に送信されるべきである。第２としては、／Ｉ／オーダードセットがパケット・バーストの第１のパケットまたは非パケット・バーストのパケットのみのための／Ｓ／オーダードセットより先行すべきである。これは、もし、それが／Ｉ／オーダードセットに続くならば、／Ｓ／オーダードセットが偶数コード群位置にて送信されるであろうことを意味する。第３としては、／Ｒ／オーダードセットは、パケット・バースト以内の第２のおよび引き続きのパケットのための／Ｓ／オーダードセットより先行すべきである。第４としては、／Ｓ／オーダードセットは、／Ｒ／オーダードセットに続くときに、偶数または奇数コード位置にて送信されるであろう。
【０１４６】
図１２を参照すると、本開示の具体例に従って、スタート・オブ・パケットデリミタ（ＳＰＤ）オーダードセット（／Ｓ／）がいつ送信されるであろうかを指し示している表が示されている。図１２に示されているように、／Ｓ／オーダードセットは、／Ｉ／オーダードセットに続くときに偶数コード群位置にて送信されるべきである。
【０１４７】
図１３を参照すると、本開示の具体例に従って、エンド・オブ・パケットデリミタ（ＥＰＤ）がいつ／Ｔ／Ｒ／Ｋ２８．５／コード群を有して送信されるであろうかを指し示している表が示されている。図１３に示されているように、ＥＰＤシーケンスは、／Ｔ／コード群が偶数コード群位置に陥るときに送信されるべきである。この場合、／Ｉ／オーダードセットは、また、偶数コード群位置に陥るであろう。
【０１４８】
図１４を参照すると、本開示の具体例に従って、エンド・オブ・パケットデリミタ（ＥＰＤ）がいつ／Ｔ／Ｒ／Ｒ／コード群を有して送信されるであろうかを指し示している表が示されている。図１４に示されているように、／Ｔ／コード群が奇数コード群位置に陥るときに、／Ｔ／Ｒ／Ｋ２８．５／ＥＰＤは十分でないであろう、なぜなら、それは／Ｉ／オーダードセットを奇数コード群位置に陥らせるだろうからである。
【０１４９】
図２に戻って参照すると、ＰＣＳサブレイヤー２０８は、それに基づいて、ＴＸ・ＥＮとＴＸ・ＥＲとＴＸＤ＜７：０＞信号および送信オーダードセットを解釈するであろう。表１に示されているように、ＴＸ・ＥＮ信号は、パケットが送られるたびにアサートされる。もし、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０がデータ送信の間にエラーを認識するならば、それは、ＰＣＳサブレイヤー２０８に／Ｖ／コード群を送るように警報すると同様にＴＸ・ＥＲ信号をアサートするでしょう。ＴＸ・ＥＲ信号は、キャリヤ拡張を送信するときを除き、送信エラーを指し示すために使用される。
【０１５０】
ＴＸ・ＥＮ信号は、ＦＣＳフィールドが送信されたときに、デアサートされる。キャリヤ拡張は、ＴＸ・ＥＮ信号とＴＸ・ＥＲ信号がＴＸ・ＥＮ信号＝０、ＴＸ・ＥＲ信号＝１であり、および、ＴＸＤ＜７：０＞信号が０Ｆに等しくないように双方ともフリップされるときに、パケットの後に送信されるであろうし、それから、ＰＣＳサブレイヤー２０８は、それをエラーと考えて／Ｖ／オーダードセットを送信するであろう。
【０１５１】
もし、ＴＸ・ＥＮ信号＝０およびＴＸ・ＥＲ信号＝０であれば、そのとき、ＰＣＳサブレイヤー２０８は／Ｉ／オーダードセットを送信するであろう。
【表１】
2012504879.tif 000003
【０１５２】
ＰＣＳサブレイヤー２０８は、また、ＲＸ・ＤＶ、ＲＸ・ＥＲおよびＲＸＤ＜７：０＞信号を解釈し、それに基づいてオーダードセットを送信するであろう。表２は、ＲＸ・ＤＶ、ＲＸ・ＥＲおよびＲＸＤ＜７：０＞信号の状態および対応する被送信オーダードセットを示す。
【表２】
2012504879.tif 000004
【０１５３】
図９に示されているように、本開示の具体例に従って、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）として使用されるであろう５つの未使用特殊コード群がある。５つの特殊コード群のセットは、／Ｋ２８．０／、／Ｋ２８．２／、／Ｋ２８．３／、／Ｋ２８．４／および／Ｋ２８．６／を有するであろう。特殊コード群／Ｋ２８．１／は排除されて使用されないであろう、なぜなら、上述で説明したように、それは、特殊コード群／Ｋ２８．５／により望ましくは取り扱われるべきカンマを含有しているからである。カンマを含有する特殊コード群／Ｋ２８．５／は、通常のギガビット・イーサネット動作のために使用されるであろうし、一方、特殊コード群／Ｋ２８．７／は診断使用のために留保されているであろう。これにより、図１５を参照すると、本開示の具体例に従って、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は、３つのオプションの１つにより定義されるであろう。
【０１５４】
第１としては、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は、未使用特殊コード群から選択される単一の未使用特殊コード群（Ｋ）であろう。例えば、図１５を参照すると、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は、／Ｋｘ．ｙ／であろう。
【０１５５】
第２としては、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は、追加の未使用特殊コード群（Ｋ）を後続として伴う初期未使用特殊コード群（Ｋ）を具備するコード群のシーケンスであろう。例えば、図１５を参照すると、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は、／Ｋｘ１．ｙ１／Ｋｘ２．ｙ２／であろう。
【０１５６】
第３としては、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は、追加データ（Ｄ）コード群を後続として伴う初期未使用特殊コード群（Ｋ）を具備するコード群のシーケンスであろう。例えば、図１５を参照すると、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は／Ｋｘ．ｙ／Ｄｕ．ｖ／であろう。この場合、第２のコード／Ｄｕ．ｖ／は、／Ｃ／と／Ｉ／オーダードセットにおけるデータ特性の選択と同様に、高ビット遷移密度、適切なディスパリティ制御およびコーディング距離を設けるために選択されるであろう。
【０１５７】
タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は、タイムサービスデータ（ＴＳＤ）の送信機および受信機により普遍的に理解されるべきである。タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）の標準化は、マルチベンダー・ネットワークにおけるデバイス間の相互運用性を促進するであろう。
【０１５８】
しかも、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）の定義は、ＰＣＳフレーム内のカプセル化されたタイムサービスデータ（ＴＳＤ）の種類を指し示すべきである。グローバルにユニークなタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は、タイムサービスデータ（ＴＳＤ）（例えば、ＩＥＥＥ１５８８・ＰＴＰ・ＴＳＤ、ＮＴＰ・ＴＳＤなど）の各々の種類のために定義されるであろう。ＩＥＥＥ１５８８・ＰＴＰとＮＴＰは、パケット・ネットワークにおけるタイミングデータを転送するために使用される標準プロトコールである。これにより、さらに例示すると、ＴＴＰ１、ＴＴＰ２とＴＴＰ３で示される３つのタイム転送プロトコールは、各々がグローバルにユニークなタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯ）のＴＳＯＳ１、ＴＳＯＳ２およびＴＳＯＳ３をそれぞれ有するであろう。これらのユニークなタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）の各々は、上記の３つのオプションのいずれかに基づいて定義されるであろう。実際には、ほとんどのタイミングサービス・アプリケーションは、使用できるタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）のスペースが、足りている（十二分でないとするなら）であろうことを意味している、ＰＴＰとＮＴＰのような利用可能な標準ベースのプロトコールを利用するであろう。
【０１５９】
図１６を参照すると、本開示の具体例に従って、エンコーダがビジーでないときのタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）およびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）のカプセル化が示されている。オーダードセット／Ｓ／および／Ｔ／は、各々の被送信フレームの初めと終りをそれぞれ指し示すデリミタとして使用されるであろう。タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）は、タイムサービスデータ（ＴＳＤ）を運ぶいずれのＰＣＳフレームのための／Ｓ／オーダードセットに続くであろう。図１６は、エンコーダがビジーでないとき（例えば、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０からのパケットデータのいずれもが送信準備できないとき）のタイムサービスデータ（ＴＳＤ）のカプセル化を例示している。
【０１６０】
図１７を参照すると、本開示の具体例に従って、エンコーダがビジーのときのタイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）およびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）のカプセル化が示されている。フレームバーストの概念は、エンコーダがＧＭＩＩサブレイヤー２１０からＭＡＣパケットを送信するにビジーであるときに、使用されるであろう。フレームバーストはデバイスが単一のアクセスのチャンネルを有する複数のＰＣＳフレームを送ることを可能にする。オーダードセット／Ｒ／は、図１７に示されているように、パケットのバースト以内に第２のおよび次に続くパケットのための／Ｓ／オーダードセットに先行するであろう。タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）およびタイムサービスデータ（ＴＳＤ）の送信は、上記のＰＣＳ送信データ形式に従うであろう。図１７は、エンコーダがビジーのとき（例えば、ＧＭＩＩサブレイヤー２１０からパケットデータが送信準備できたとき）のタイムサービスデータ（ＴＳＤ）のカプセル化を例示する。
【０１６１】
この点で注目すべきは、いずれにせよ（すなわち、図１６に例示された場合または図１７に例示された場合）、ＰＣＳ送信部３０２、ＰＣＳ受信部５０２およびそれぞれのタイム転送ユニット３０６と５０６は、物理レイヤーでオンザフライにて書込み・読出しタイムスタンプを捕らえるであろうことだ。これは、非常に正確なタイムスタンプ計測およびクロック同期をもたらす。
【０１６２】
前述に鑑みて、ここにて定義されたように、タイムサービス・オーダードセット（ＴＳＯＳ）が、タイミング情報（標準ベースまたは専用のいずれか）を移送するための輸送手段を、上位のプロトコール・レイヤー処理をバイパスしている間に、直接的にイーサネット物理レイヤーに渡って提供するであろうことが理解されるであろう。これにより、転送されたクロックの品質を悪くするであろうこれらの上位のプロトコール・レイヤーと関連した障害は完全に除去される。
【０１６３】
この点で注目すべきは、上記のように本開示に従った信号エンコーディング経由のタイム転送は、典型的に、ある程度入力データの処理および出力データの発生を伴うことである。この入力データプロセシングと出力データ発生は、ハードウェアまたはソフトウェアにて実施されるであろう。例えば、特定の電子部品は、上記のように本開示に従った信号エンコーディング経由のタイム転送と関連している機能を実施するためのＰＣＳサブレイヤー、または、同様であるか関連する回路内に採用されるであろう。あるいは、指示に従って動作する１つ以上のプロセッサが、上記のように本開示に従った信号エンコーディング経由のタイム転送と関連している機能を実施するであろう。もし、そのような場合は、そのような指示が１つ以上のプロセッサ読取可能媒体（例えば、磁気ディスクまたは他の記憶媒体）に記憶され、または、１つ以上のキャリヤ波内に具現化された１つ以上の信号を経由した１つ以上のプロセッサへ送信されるであろうことは、本開示の範囲内である。
【０１６４】
本開示は、ここにて記述された特有な具体例による範囲に限定されるものではない。実際に、ここにて記述されたものに加えて、本開示への他の様々な具体例および修正が、この分野で一般的な技能を有する者にとっては、前述の記載および添付の図面から明らかでしょう。これにより、そのような他の具体例および修正は、本開示の範囲内に収まることが意図されている。さらに、本開示は、特別な目的のための特別な環境において特別な実施の文脈にてここにて記述されたが、この分野で一般的な技能を有する者ならその有益性がそれに限定されないこと、および、本開示がいかなる目的のためのいかなる数の環境においても有益に実施されるであろうと認識するでしょう。従って、以下に明記される請求項は、ここにて記述されたように、本開示の全範囲および精神に鑑みて構文解析されるべきである。
【図１】
2012504879.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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