以太网PHY接口1概要.ppt

以太网PHY接口 物理层的简介 物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流 而不是指具体的传输媒体 物理层的作用正是要尽可能地屏蔽屏蔽掉屏蔽掉这些传输媒体与通信手段的差异 使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异 这样就可以使数据链路层只需考虑如何完成本层的协议和服务 而不必考虑具体的传输媒体和通信手段是什么 物理层是OSI的最底层 也是网络与不同媒体的接口层 它的主要任务是将0或1比特流串通过调制编码技术 转换为适宜某种媒体传输的数据 并将该数据转换或为各种电磁波信号 实现将本地的0或1比特流串传输到下一个节点的物理层 物理层的基本特性 物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性 即 机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸 引线数目和排列 固定和锁定装置等等 电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围 功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义 规程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序 十兆位以太网 1Base5 StarIAN 2twistedtelephonewirepairs 作为IEEE802 3新标准 StarIAN可支持从集线器到节点间长达250米的距离 在1BASE5中的5表示节点到节点的距离为500米 ItwasstandardizedbyIEEEas802 3ein1986 asthe1BASE5versionofEthernet 10Broad36 1broadbandcable 使用75ohmCATV同轴电缆的10 Mbps宽带以太网标准 是IEEE802 3标准的一部分 其有一个3600米每段的长度限制 Itwasdevelopedduringthe1980sandspecifiedinIEEE802 3b 1985 10Base2 RG58coaxcable 概述通过最长不超过200米的细同轴电缆相连 以10MB 秒 Mbps 的速度传输数据的基带局域网的以太网和IEEE802 3标准 匯流排網路 使用元件 RG58A U同軸電纜 BNC接頭 T型接頭 50歐姆終端電阻 一字型延長接頭 接法 串連方式 中間不能有斷線 否則整段網路皆不能工作 10Base5 RG 8 Ucoaxialcable 10base510Base5以太网一种以太网标准 该标准用于使用粗同轴电缆 速度为10Mbps的基带局域网络 在总线型网络中 最远传输距离为500米 线缆直径9 5mm 0 375inch 阻抗50ohm Both10BASE2and10BASE5becameobsoleteaftertheintroductionofEthernetovertwistedpair 10Base F 1opticalfiber 是基于曼彻斯特信号编码传输10Mbps以太网系统 通过编码传输的光缆 10BaseF包括10BaseFL 10BaseFB和10BaseFP 它们被定义在IEEE802 3j标准中 10BaseFL fiberlink FOIRL标准升级版 The10BASE FLstandardrequiresaduplex62 5 125 mfiberopticcableforeachlink Transmissiondistancesofupto2kmarepossible asisfull duplexoperation 10BaseFB fiberbacktones 用于主干网网桥的连接和交互 Themaximumallowablesegmentlengthfor10BASE FBis2000meters itisnowobsolete 10BaseFP fiberpassivestar 无源星形网络 一个中心集线器上连接了所有分支 但它对通过的信号不再重新发送 itwasneverimplemented 10Base T twisted 两对三类的非屏蔽双绞线 UTPCAT3 全双工 10BASE T是1990年由IEEE新认可的 编号为IEEE802 3i 100Base FX两根光纤 全双工 一芯用于发射 一芯用于接收 Itusesa1300nmnear infrared NIR lightwavelengthtransmittedviatwostrandsofopticalfiber Maximumlengthis400metres 1 310ft forhalf duplexconnections toensurecollisionsaredetected and2kilometres 6 600ft forfull duplexovermulti modeopticalfiber 百兆位以太网 100Base TX 运行在两对双绞线 5类 上 一对用于接收 一对用于发送运行模式可以是半双工或全双工建议使用五类非屏蔽双绞线 UTP5 最大传输距离100mMDI接口通常使用RJ45连接器 只使用与10BASE T相同的4个针脚 100Base T4 运行在四队三类双绞线上 传输最大距离100m接收和发送又要使用三队双绞线 只能以半双工模式运行MDI接口通常使用RJ45连接器 需要使用全部8个针脚 100Base T2 两路UTPCAT3线 全双工 最大传输距离100m采用混合与噪声抵消技术 使单一线对可以全双工模式运行MDI接口通常使用RJ45连接器 只能使用与10BASE T相同的4个针脚 千兆位以太网 LongwavelengthMulti Singlemodefiber 1000BASE LX对应于IEEE802 3Clause38标准既可以使用单模光纤也可以使用多模光纤 1000BASE LX所使用的光纤主要有 62 5 m多模光纤 275m 50 m多模光纤 550m 和9 m 5km 单模光纤 MDI接口推荐使用双SC光纤连接器 1000Base LX SX 1000Base CX coppergigabiteth Copperjumpercable 千兆eth 初始标准 1000BASE CX对应于802 3z标准 采用的是150 平衡屏蔽双绞线 STP 最大传输距离25米 使用9芯D型连接器连接电缆 采用8B 10B编码 1000Base T twisted 4CAT5e CAT6orbetterpairs IEEE802 3ab标准 Each1000BASE Tnetworksegmentcanbeamaximumlengthof100meters 328feet Autonegotiation 4对线 每对线可同时用于收发 每对线速率可达250Mbps 使用网格编码增大编码增益以减小串扰 万兆位以太网 物理接口 66 20 4 3典型的物理层标准接口 4 3 1EIARS 232 C1960年美国电子工业协会EIA提出RS 232 1963年提出RS 232 A 1965年提出RS 232 B 1969年提出RS 232 C 用于DTE DCE之间的接口 机械特性25芯连接器 DTE为插头 DCE为插座 电气特性采用非平衡型电气特性 低于 3V为 1 高于 4V为 0 最大20Kbps 最长15m 66 21 4 3典型的物理层标准接口 非平衡传输 unbalancedtransmission 所有电路共享一个公用的地线 平衡传输 balancedtransmission 每个主要电路需要两根线 没有公用的地线 功能特性定义了21条线 许多子集 基本与CCITTV 24兼容规程特性对不同的功能子集 有不同的规程 RS 232 C有14中不同的接口类型 适合于单工 半双工 全双工 同步 异步 66 22 4 3典型的物理层标准接口 RS 232 C的不足与改进不足传输性能低 距离短 速率低 改进重新设计 X 21 以RS 232 C为基础改进 1977年提出RS 449 66 23 RS232接头 4 3典型的物理层标准接口 4 3 2EIARS 449 422 A 423 AEIARS 449是为替代RS 232 C而提出的物理层标准接口 实际上是一体化的三个标准 主要改进改善了性能 加长了接口电缆距离 加大了数据传输率 增加了新的接口功能 例如 回送检查 解决了机械接口问题 机械特性37芯或9芯连接器 4 3典型的物理层标准接口 电气特性与RS 232 C相连 采用非平衡型电气特性RS 423 A 20Kbps以下其他情况 采用平衡型电气特性RS 422 A 20Kbps 2Mbps功能特性定义了30条功能线 规程特性基本上以RS 232 C为基础 66 26 4 3典型的物理层标准接口 4 3 3CCITTX 21X 21 在公共数据网PDN中进行同步操作的DTE DCE之间的通用接口 机械特性15针连接器 ISO4903 66 27 4 3典型的物理层标准接口 电气特性采用非平衡型电气特性和平衡型电气特性 传输速率 600 2400 4800 9600 48000bpsDTE使用非平衡型电气特性和平衡型电气特性 DCE使用平衡型电气特性功能特性定义了8条功能线 规程特性分成四个工作阶段 空闲 呼叫控制 数据传送 清除 66 28 带有RJ 45接头的双绞线 66 29 具有以太网卡的计算机背面 66 30 一个10 100M双绞线以太网接口 指示灯的状态显示接口连接在一个10M以太网上 66 31 4 4传输介质 光纤目前 在实验室中光纤带宽超过50Tbps 8 2 5Gbps 8 10Gbps 32 10Gbps的光纤传输已经实用 光纤分类 单模光纤和多模光纤光源发出的光进入光纤后 入射角度小的光被反射 并