D at a Sh ee t , D S 3 , Ja n . 2 00 3
IWE8
Interworking Element for
8 E1/T1 Lines
PXB 4219E, PXB 4220E, PXB
4221E, Version 3.4
Wired
Communications
N e v e r
s t o p
t h i n k i n g .
Data Sheet
Revision History:
Previous Version:
Page
2003-01-20
Preliminary Data Sheet, DS2, 2002-05-06
DS3
Subjects (major changes since last revision)
ABM
®
, ACE
®
, AOP
®
, ARCOFI
®
, ASM
®
, ASP
®
, DigiTape
®
, DuSLIC
®
, EPIC
®
, ELIC
®
,
FALC
®
, GEMINAX
®
, IDEC
®
, INCA
®
, IOM
®
, IPAT
®
-2, ISAC
®
, ITAC
®
, IWE
®
, IWORX
®
,
MUSAC
®
, MuSLIC
®
, OCTAT
®
, OptiPort
®
, POTSWIRE
®
, QUAT
®
, QuadFALC
®
,
SCOUT
®
, SICAT
®
, SICOFI
®
, SIDEC
®
, SLICOFI
®
, SMINT
®
, SOCRATES
®
, VINETIC
®
,
10BaseV
®
, 10BaseVX
®
are registered trademarks of Infineon Technologies AG.
10BaseS™, EasyPort™, VDSLite™ are trademarks of Infineon Technologies AG.
Microsoft
®
is a registered trademark of Microsoft Corporation. Linux
®
is a registered
trademark of Linus Torvalds.
The information in this document is subject to change without notice.
Edition 2003-01-20
Published by Infineon Technologies AG,
St.-Martin-Strasse 53,
81669 München, Germany
©
Infineon Technologies AG 2003.
All Rights Reserved.
Attention please!
The information herein is given to describe certain components and shall not be considered as warranted
characteristics.
Terms of delivery and rights to technical change reserved.
We hereby disclaim any and all warranties, including but not limited to warranties of non-infringement, regarding
circuits, descriptions and charts stated herein.
Infineon Technologies is an approved CECC manufacturer.
Information
For further information on technology, delivery terms and conditions and prices please contact your nearest
Infineon Technologies Office in Germany or our Infineon Technologies Representatives worldwide
(www.infineon.com).
Warnings
Due to technical requirements components may contain dangerous substances. For information on the types in
question please contact your nearest Infineon Technologies Office.
Infineon Technologies Components may only be used in life-support devices or systems with the express written
approval of Infineon Technologies, if a failure of such components can reasonably be expected to cause the failure
of that life-support device or system, or to affect the safety or effectiveness of that device or system. Life support
devices or systems are intended to be implanted in the human body, or to support and/or maintain and sustain
and/or protect human life. If they fail, it is reasonable to assume that the health of the user or other persons may
be endangered.
IWE8, V3.4
PXB 4219E, PXB 4220E, PXB 4221E
Table of Contents
1
1.1
1.2
1.3
1.3.1
1.3.2
1.4
1.5
2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.2.6
2.2.7
2.2.8
2.2.9
2.2.10
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.2.1
3.1.2.2
3.2
3.3
4
4.1
4.1.1
4.1.1.1
4.1.1.2
4.1.1.3
4.1.1.4
4.1.1.5
4.1.2
4.2
4.2.1
4.2.1.1
Page
14
15
17
18
19
19
21
21
22
22
23
23
25
27
28
28
30
31
32
33
33
34
35
35
35
35
36
37
38
42
42
42
42
43
43
44
44
45
46
46
46
Overview
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Logic Symbol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Typical Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Line Card . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Echo Canceller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Differences Between PXB4220 And PXB4219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Differences Between PXB4220 And PXB4221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pin Descriptions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pin Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pin Definitions and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Generic Framer Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UTOPIA Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IMA Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Clock Recovery Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Microprocessor Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
External RAM Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Test Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Power Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Not Connected Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Functional Description
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ATM Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
AAL Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Unstructured CES Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Structured CES Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Functional Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Functional Block Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Operational Description
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ATM Transmit Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ATM Transmit Buffer Filling Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cell Discarding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cell rate de-coupling: Idle/Unassigned Cell Insertion . . . . . . . . . . . .
Cell Payload Scrambling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HEC Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Setup of ATM Transmit Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ATM Receive Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cell Delineation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Data Sheet
2003-01-20
IWE8, V3.4
PXB 4219E, PXB 4220E, PXB 4221E
Table of Contents
Page
48
49
49
51
52
52
52
53
53
54
54
55
55
56
58
58
58
58
59
59
59
60
60
60
61
61
62
62
62
63
64
69
70
71
71
72
72
73
73
73
74
74
4.2.1.2
HEC Check: Header Error Detection and Correction . . . . . . . . . . . .
4.2.1.3
Cell Payload Descrambling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1.4
Idle, Physical Layer or Unassigned Cell Deletion . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2
Setup of ATM Receive Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3
AAL Segmentation Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1
Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1.1
Segmentation Port Decorrelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1.2
Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1.3
Transport of the Framer Port Number . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1.4
Transport of CAS Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1.5
CAS Conditioning and Freezing Upstream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1.6
Segmentation Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1.7
Padding Partially Filled Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.2
Setup of AAL Segmentation Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4
AAL Reassembly Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1
Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.1
Port and Channel Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.2
Sequence Number Protection field check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.3
Sequence Number field check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.4
RTS Extraction and Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.5
Pointer Field Detection and Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.6
CAS Conditioning and Freezing Downstream . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.7
Insertion of Dummy Cells at Cell Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.8
Reassembly Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.9
Handling of Reassembly Buffer Overflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.10
Handling of Reassembly Buffer Underflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1.11
Synchronization of SDT Structure with Port Structure . . . . . . . . . . . .
4.4.2
Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2.1
Setup of Reassembly Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2.2
Physical Reassembly Buffer Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2.3
Initialization of the Reassembly Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2.4
Re-Initialization of the Reassembly Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5
Internal Clock Recovery Circuit (ICRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.1
Data Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.2
Frame Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.3
Frame Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.4
RTS Receive FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.5
RTS Transmit FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.6
ICRC Loopback Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.7
RTS Injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.8
Fractional Divider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.9
Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Data Sheet
4
2003-01-20
IWE8, V3.4
PXB 4219E, PXB 4220E, PXB 4221E
Table of Contents
4.5.10
4.5.11
4.5.11.1
4.5.11.2
4.5.11.3
4.5.11.4
4.6
4.6.1
4.6.2
4.6.3
4.7
4.8
4.8.1
4.8.2
4.8.3
4.9
4.10
4.11
4.11.1
4.11.2
4.11.2.1
4.11.2.2
4.11.2.3
5
5.1
5.1.1
5.1.1.1
5.1.1.2
5.1.2
5.1.2.1
5.1.2.2
5.1.3
5.1.3.1
5.1.3.2
5.1.4
5.2
5.2.1
5.2.2
5.2.2.1
5.2.2.2
5.2.3
5.3
Page
74
74
74
75
75
78
79
79
79
79
80
81
81
81
82
83
84
85
85
86
86
87
88
Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PLL Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PLL-SRTS: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PLL-FILTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PLL-ACM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SRTS with ACM: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Internal Queues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Event Queue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Output Queue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interrupt Queue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
OAM Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Loopback Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Upstream Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Downstream Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Serial Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cell Insertion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cell Extraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mapping of Channels to Timeslots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ATM Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
AAL Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Unstructured CES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Structured CES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Structured CES with CAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interface Description
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Generic Framer Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
FALC Mode (FAM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
T1 FALC Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
E1 FALC Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Generic Interface Mode (GIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
T1 Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
E1 Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Synchronous Modes (SYM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Synchronous Mode at 2.048 MHz (SYM2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Synchronous Mode at 8.192 MHz (SYM8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Echo Canceller Mode (EC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
UTOPIA Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Port Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Back Pressure/ATM Cell Discarding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
General Backpressure Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Port Specific Backpressure Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Sideband Signals of the UTOPIA Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
IMA Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5
2003-01-20
Data Sheet