物理層各子層功能參考模板

1、) 物理層各子層功能Reconciliation Sublayer (RS):協(xié)調(diào)子層。匯聚功能，使不同介質(zhì)類型對(duì)MAC子層透明Medium Independent Interface (MII):介質(zhì)無(wú)關(guān)接口。提供公共接口，屏蔽這些物理層的不同細(xì)節(jié)Physical Coding Sublayer (PCS):物理編碼子層。編碼/解碼Physical Medium Attachment sublayer (PMA):物理介質(zhì)連接子層。執(zhí)行并串/串并轉(zhuǎn)換Physical Medium Dependent sublayer (PMD):物理介質(zhì)相關(guān)子層。信號(hào)轉(zhuǎn)換到特定介質(zhì)上或反向轉(zhuǎn)換Medium

2、Dependent Interface (MDI):介質(zhì)相關(guān)接口。到傳輸介質(zhì)的接口2) 以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)7166246 = n = 15004bytesPreSFDDASALength TypeData unit + padFCSPreamble (PRE)- 7 bytes. The PRE is an alternating pattern of ones and zeros that tells receiving stations that a frame is coming, and that provides a means to synchronize the frame-recep

3、tion portions of receiving physical layers with the incoming bit stream.7字節(jié)。Pre字段中1和0交互使用，接收站通過(guò)該字段知道導(dǎo)入幀，并且該字段提供了同步化接收物理層幀接收部分和導(dǎo)入比特流的方法。Start-of-frame delimiter (SFD)- 1 byte. The SOF is an alternating pattern of ones and zeros, ending with two consecutive 1-bits indicating that the next bit is the l

4、eft-most bit in the left-most byte of the destination address.1字節(jié)。字段中1和0交互使用，結(jié)尾是兩個(gè)連續(xù)的1，表示下一位是目的地址的起始位。Destination address (DA)- 6 bytes. The DA field identifies which station(s) should receive the frame.目標(biāo)地址.Source addresses (SA)- 6 bytes. The SA field identifies the sending station. 源地址.Length/Type

5、- 2 bytes. This field indicates either the number of MAC-client data bytes that are contained in the data field of the frame, or the frame type ID if the frame is assembled using an optional format.Data- Is a sequence of n bytes (46= n = +1,0,-1,0,+1，若數(shù)據(jù)為“0”，則不跳變。3.2) 100Base-FX支持全雙工模式。使用的是兩股光纖，其中一股

6、用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一股用于接收數(shù)據(jù)?？捎脝文９饫w或者多模光纖。使用MICFDDI連接器、ST連接器或SC連接器。采用4B/5B-NRZI方案，信號(hào)頻率為125MHz。3.3) 100BASE-T4使用4對(duì)3類非屏蔽雙絞線，最大傳送距離是100米。站點(diǎn)發(fā)送使用三對(duì)線 1/2, 4/5,7/8來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，使用一對(duì)線3/6來(lái)檢測(cè)沖突；站點(diǎn)接收數(shù)據(jù)時(shí)，使用三對(duì)線 3/6, 7/8, 4/5接收數(shù)據(jù)。使用RJ-45連接器。不能進(jìn)行全雙工操作。100BASE-T4的信號(hào)采用8B/6T的編碼方式，每一個(gè)8位組映象為6位三元符號(hào)組，由於字碼包含 6 個(gè)符號(hào)，而每一個(gè)符號(hào)有 3 種電位 (+, 0, -), 因此

7、所有可用的字碼有 729 個(gè)（36 = 729), 但是要代表所有 8 位元的組合只要 256 種字碼即可 (28 = 256)。然后輪流在三個(gè)輸出線對(duì)上發(fā)送輸出，每個(gè)線對(duì)上波特率25Mbaud，因?yàn)?5Mbaud6/8=33.333Mbps，所以總傳輸率100Mbps。*4B/5B編碼*NRZI,MLT-34) Gigabit Ethernet千兆以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)包括的IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab。IEEE 802.3z標(biāo)準(zhǔn)中包括1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-CX，三種統(tǒng)稱為1000Base-X子系列。IEEE 802.3ab標(biāo)準(zhǔn)中包括10

8、00Base-T。另外在工業(yè)應(yīng)用中，盡管有些規(guī)范并沒(méi)有正式以標(biāo)準(zhǔn)形式對(duì)外發(fā)布（或者不是由IEEE發(fā)布的），但卻實(shí)實(shí)在在有廣泛的應(yīng)用。如1000Base-LH、1000Base-ZX、1000Base-LX10、1000Base-BX10、1000Base-TX這五種規(guī)范。4.1) 1000BASE-SX使用短波激光作為信號(hào)源，工作波長(zhǎng)為850nm。使用芯徑為50m及62.5m的多模光纖，傳輸距離分別為260m和525m，適用于建筑物中同一層的短距離主干網(wǎng)。使用SC型連接器。采用8B/10B編碼方式。運(yùn)行信令速率為 1250 Mbaud.4.2) 1000BASE-LX使用長(zhǎng)波激光作為信號(hào)源，工

9、作波長(zhǎng)為1310nm。使用芯徑為50m及62.5m的多模光線和芯徑為9m單模光纖，傳輸距離分別為525m、550m和3000m，主要用于校園主干網(wǎng)。使用SC型連接器。采用8B/10B編碼方式。運(yùn)行信令速率為 1250 Mbaud.4.3) 1000BASE-CX使用150平衡屏蔽雙絞線（STP），采用8B/10B編碼方式，傳輸速率為1.25Gbps，傳輸距離為25m，使用9芯D型連接器連接電纜。主要用于集群設(shè)備的連接，如一個(gè)交換機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備互連。4.4) 1000BASE-T可以采用5類、超5類、6類或者7類非平衡屏蔽雙絞線(UTP)作為傳輸介質(zhì)，最長(zhǎng)有效距離與100BASE-TX一樣可以達(dá)到

10、100米。用戶可以采用這種技術(shù)在原有的快速以太網(wǎng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)從100Mbps到1000Mbps的平滑升級(jí)。主要用于結(jié)構(gòu)化布線中同一層建筑的通信，從而可以利用以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)已鋪設(shè)的UTP電纜。 4對(duì)線全都使用，雙向傳輸（全雙工） 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要串?dāng)_/回聲消除技術(shù) 超5類及更高的布線系統(tǒng)都可以支持 編碼方式PAM-5，每個(gè)信號(hào)電平代表2比特 與100Base-Tx信號(hào)頻率相同125MHz 每對(duì)線支持250Mbps的數(shù)據(jù)速率（每個(gè)方向）Bidirectional data transmission ona single pair is enabled by devices called hybrid

11、s. The hybrid stops the local transmitted signals from being mixed with the local received signals.The 1000Base-T configuration adds a significant amount of complexity and cost because of the bi-directional transmission (two-way transmission on a single pair). This design requires the use of hybrids

12、 to separate the transmission path from the receive path. It also requires high-powered digital signal processors (DSPs) to cancel the echoes generated by the near and far-end hybrids. In addition, near-end and far-end crosstalk must also be filtered out from already-complex signals. This puts a sig

13、nificant burden on the electronics in terms of complexity, chip size, and power consumption.4.5) 1000BASE-ZXSFP模塊, 單模, LC接口, 波長(zhǎng)1550nm，傳輸距離70KM-80KM.采用8B/10B編碼方式。運(yùn)行信令速率為 1250 Mbaud.4.6) 1000BASE-LH這是一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但是在工業(yè)中已被廣為接受為事實(shí)上的千兆以太網(wǎng)規(guī)范。1000Base-LH采用的是波長(zhǎng)為1300nm或者1310nm的單?；蛘叨嗄ｉL(zhǎng)波光纖。它類似于1000Base-LX規(guī)范，但在單模優(yōu)質(zhì)光

14、纖中的最長(zhǎng)有效傳輸距離可達(dá)10km，并且可以與1000Base-LX網(wǎng)絡(luò)保持兼容。4.7) 1000Base-LX10這也是一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但是在工業(yè)中已被廣為接受為事實(shí)上的千兆以太網(wǎng)規(guī)范。1000Base-LX10采用的是波長(zhǎng)為1310nm的單模長(zhǎng)波光纖。最長(zhǎng)有效傳輸距離可達(dá)10km。4.8) 1000Base-BX10這也是一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但是在工業(yè)中已被廣為接受為事實(shí)上的千兆以太網(wǎng)規(guī)范。1000Base-BX10的兩根光纖所采用的傳輸介質(zhì)類型是不同的：下行方向（從網(wǎng)絡(luò)中心到外部）采用的是波長(zhǎng)為1490nm的單模超長(zhǎng)波光纖，上行方向則是采用1310nm的單模長(zhǎng)波光纖。最長(zhǎng)有效距離為10km

15、。4.9) 1000Base-TX1000Base-TX，但它不是由IEEE制定的，而是由TIA/EIA于1995年發(fā)布的，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為TIA/EIA-854。盡管1000Base-TX也是基于4對(duì)雙絞線，卻采用快速以太網(wǎng)中與100Base-TX標(biāo)準(zhǔn)類似的傳輸機(jī)制，是以兩對(duì)線發(fā)送，兩對(duì)線接收（類似于100Base-TX的一對(duì)線發(fā)送，一對(duì)線接收）。由于每對(duì)線纜本身不進(jìn)行雙向的傳輸，線纜之間的串?dāng)_就大大降低。這種技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的接口要求比較低，不需要非常復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)，降低了網(wǎng)絡(luò)接口的成本。但由于使用線纜的效率降低了（兩對(duì)線收，兩對(duì)線發(fā)），要達(dá)到1000Mb/s的傳輸速率，要求帶寬就超過(guò)100MHz

16、，也就是說(shuō)在5類和超5類的系統(tǒng)中不能支持該類型的網(wǎng)絡(luò)，一定需要6類或者7類雙絞線系統(tǒng)的支持。The signaling rate in the case of five-level PAM is 250 megabaud (MBd) per second, but the bit rate is actually 500 Mbits/sec.4.10) 9種千兆以太網(wǎng)規(guī)范比較千兆以太網(wǎng)規(guī)范規(guī)范使用的傳輸介質(zhì)有效早熟1000Base-CX150雙絞線25m1000Base-LX波長(zhǎng)為1310nm的單?；蛘叨嗄９饫w5km1000Base-SX波長(zhǎng)為850nm的多模光纖500m1000Base-LH

17、波長(zhǎng)為1310nm的單?；蛘叨嗄９饫w10km1000Base-ZX波長(zhǎng)為1550nm的單模光纖70km1000Base-LX10波長(zhǎng)為1310nm的單模光纖10km1000Base-BX10下行為波長(zhǎng)為1490nm的單模光纖，上行為波長(zhǎng)為1310nm的單模光纖10km1000Base-T5類、超5類、6類或者7類雙絞線100m1000Base-TX6類或者7類雙絞線100m頂0踩0千兆以太網(wǎng)的物理層協(xié)議編輯詞條添加義項(xiàng)名B添加義項(xiàng)?所屬類別 :其他千兆以太網(wǎng)是建立在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上的技術(shù)。千兆以太網(wǎng)和大量使用的以太網(wǎng)與快速以太網(wǎng)完全兼容，并利用了原以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的全部技術(shù)規(guī)范，其中包括CS

18、MA/CD協(xié)議、以太網(wǎng)幀、全雙工、流量控制以及IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)中所定義的管理對(duì)象。而千兆以太網(wǎng)的物理層協(xié)議是基于物理層的傳輸信息的協(xié)議?；拘畔?中文名稱千兆以太網(wǎng)的物理層協(xié)議 基礎(chǔ)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 領(lǐng)域數(shù)字通信 協(xié)議CSMA/CD目錄11) 物理層各子層功能22) 以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)34) Gigabit Ethernet折疊編輯本段1)物理層各子層功能Reconciliation Sublayer (RS):協(xié)調(diào)子層。匯聚功能，使不同介質(zhì)類型對(duì)MAC子層透明Medium Independent Interface (MII):介質(zhì)無(wú)關(guān)接口。提供公共接口，屏蔽這些物理層的不同細(xì)節(jié)Physical

19、 Coding Sublayer (PCS):物理編碼子層。編碼/解碼Physical Medium Attachment sublayer (PMA):物理介質(zhì)連接子層。執(zhí)行并串/串并轉(zhuǎn)換Physical Medium Dependent sublayer (PMD):物理介質(zhì)相關(guān)子層。信號(hào)轉(zhuǎn)換到特定介質(zhì)上或反向轉(zhuǎn)換Medium Dependent Interface (MDI):介質(zhì)相關(guān)接口。到傳輸介質(zhì)的接口折疊編輯本段2)以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)7166246 = n = 15004bytesPreSFDDASALength TypeData unit + padFCSPreamble (PRE)-

20、 7 bytes. The PRE is an alternating pattern of ones and zeros that tells receiving stations that a frame is coming, and that provides a means to synchronize the frame-reception portions of receiving physical layers with the incoming bit stream.7字節(jié)。Pre字段中1和0交互使用，接收站通過(guò)該字段知道導(dǎo)入幀，并且該字段提供了同步化接收物理層幀接收部分和導(dǎo)入

21、比特流的方法。Start-of-frame delimiter (SFD)- 1 byte. The SOF is an alternating pattern of ones and zeros, ending with two consecutive 1-bits indicating that the next bit is the left-most bit in the left-most byte of the destination address.1字節(jié)。字段中1和0交互使用，結(jié)尾是兩個(gè)連續(xù)的1，表示下一位是目的地址的起始位。Destination address (DA)-

22、6 bytes. The DA field identifies which station(s) should receive the frame.目標(biāo)地址.Source addresses (SA)- 6 bytes. The SA field identifies the sending station. 源地址.Length/Type- 2 bytes. This field indicates either the number of MAC-client data bytes that are contained in the data field of the frame, or

23、 the frame type ID if the frame is assembled using an optional format.Data- Is a sequence of n bytes (46= n = +1,0,-1,0,+1，若數(shù)據(jù)為0，則不跳變。折疊3.2)100Base-FX支持全雙工模式。使用的是兩股光纖，其中一股用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一股用于接收數(shù)據(jù)?？捎脝文９饫w或者多模光纖。使用MIC/FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。采用4B/5B-NRZI方案，信號(hào)頻率為125MHz。折疊3.3)100BASE-T4使用4對(duì)3類非屏蔽雙絞線，最大傳送距離是100米。站點(diǎn)發(fā)送使

24、用三對(duì)線 1/2, 4/5,7/8來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，使用一對(duì)線3/6來(lái)檢測(cè)沖突;站點(diǎn)接收數(shù)據(jù)時(shí)，使用三對(duì)線 3/6, 7/8, 4/5接收數(shù)據(jù)。使用RJ-45連接器。不能進(jìn)行全雙工操作。100BASE-T4的信號(hào)采用8B/6T的編碼方式，每一個(gè)8位組映象為6位三元符號(hào)組，由於字碼包含 6 個(gè)符號(hào)，而每一個(gè)符號(hào)有 3 種電位 (+, 0, -), 因此所有可用的字碼有 729 個(gè)(36 = 729), 但是要代表所有 8 位元的組合只要 256 種字碼即可 (28 = 256)。然后輪流在三個(gè)輸出線對(duì)上發(fā)送輸出，每個(gè)線對(duì)上波特率25Mbaud，因?yàn)?5Mbaud6/8=33.333Mbps，所以總傳輸

25、率100Mbps。*4B/5B編碼*NRZI,MLT-3折疊編輯本段4)GigabitEthernet千兆以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)包括的IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab。IEEE 802.3z標(biāo)準(zhǔn)中包括1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-CX，三種統(tǒng)稱為1000Base-X子系列。IEEE 802.3ab標(biāo)準(zhǔn)中包括1000Base-T。另外在工業(yè)應(yīng)用中，盡管有些規(guī)范并沒(méi)有正式以標(biāo)準(zhǔn)形式對(duì)外發(fā)布(或者不是由IEEE發(fā)布的)，但卻實(shí)實(shí)在在有廣泛的應(yīng)用。如1000Base-LH、1000Base-ZX、1000Base-LX10、1000Base-BX10、1000

26、Base-TX這五種規(guī)范。折疊4.1)1000BASE-SX使用短波激光作為信號(hào)源，工作波長(zhǎng)為850nm。使用芯徑為50m及62.5m的多模光纖，傳輸距離分別為260m和525m，適用于建筑物中同一層的短距離主干網(wǎng)。使用SC型連接器。采用8B/10B編碼方式。運(yùn)行信令速率為 1250 Mbaud.折疊4.2)1000BASE-LX使用長(zhǎng)波激光作為信號(hào)源，工作波長(zhǎng)為1310nm。使用芯徑為50m及62.5m的多模光線和芯徑為9m單模光纖，傳輸距離分別為525m、550m和3000m，主要用于校園主干網(wǎng)。使用SC型連接器。采用8B/10B編碼方式。運(yùn)行信令速率為 1250 Mbaud.折疊4.3)

27、1000BASE-CX使用150平衡屏蔽雙絞線(STP)，采用8B/10B編碼方式，傳輸速率為1.25Gbps，傳輸距離為25m，使用9芯D型連接器連接電纜。主要用于集群設(shè)備的連接，如一個(gè)交換機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備互連。折疊4.4)1000BASE-T可以采用5類、超5類、6類或者7類非平衡屏蔽雙絞線(UTP)作為傳輸介質(zhì)，最長(zhǎng)有效距離與100BASE-TX一樣可以達(dá)到100米。用戶可以采用這種技術(shù)在原有的快速以太網(wǎng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)從100Mbps到1000Mbps的平滑升級(jí)。主要用于結(jié)構(gòu)化布線中同一層建筑的通信，從而可以利用以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)已鋪設(shè)的UTP電纜。 4對(duì)線全都使用，雙向傳輸(全雙工) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

28、需要串?dāng)_/回聲消除技術(shù) 超5類及更高的布線系統(tǒng)都可以支持 編碼方式PAM-5，每個(gè)信號(hào)電平代表2比特 與100Base-Tx信號(hào)頻率相同125MHz 每對(duì)線支持250Mbps的數(shù)據(jù)速率(每個(gè)方向)Bidirectional data transmission ona single pair is enabled by devices called hybrids. The hybrid stops the local transmitted signals from being mixed with the local received signals.The 1000Base-T confi

29、guration adds a significant amount of complexity and cost because of the bi-directional transmission (two-way transmission on a single pair). This design requires the use of hybrids to separate the transmission path from the receive path. It also requires high-powered digital signal processors (DSPs

30、) to cancel the echoes generated by the near and far-end hybrids. In addition, near-end and far-end crosstalk must also be filtered out from already-complex signals. This puts a significant burden on the electronics in terms of complexity, chip size, and power consumption.折疊4.5)1000BASE-ZXSFP模塊, 單模, LC接口, 波長(zhǎng)1550nm，傳輸距離70KM-80KM.采用8B/10B編碼方式。運(yùn)行信令速率為 1250 Mbaud.折疊4.6)1000BASE-LH這是一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但是在工業(yè)中已被廣為接受為事實(shí)上的千兆以太網(wǎng)規(guī)范。1000Base-LH采用的是波長(zhǎng)為1300nm或者1310nm的單?；蛘叨嗄ｉL(zhǎng)波光纖。它類似于1000Base-LX規(guī)范，但在單模優(yōu)質(zhì)光纖中的最長(zhǎng)有效傳輸距離可達(dá)10km，并且可以與1000Base-LX網(wǎng)絡(luò)保持兼容。折疊4.7)1000Base-LX10這也是一個(gè)