以太网PHY接口1

1、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

2、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): 2 twisted telephone wire pairs。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。It was standardized by IEEE as802.3e in 1

3、986, as the 1BASE5 version of Ethernet.。10Broad36: 1 broadband cable。使用75ohm CATV同轴电缆的10-Mbps宽带以太网标准。是IEEE 802.3 标准的一部分，其有一个3600米每段的长度限制。It was developed during the 1980s and specified inIEEE 802.3b-1985.10Base2: RG 58 coax cable。概述通过最长不超过200 米的细同轴电缆相连、以10 MB/秒(Mbps) 的速度传输数据的基带局域网的以太网和IEEE 802.3 标准。

4、匯流排網路. 使用元件：RG58 A/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/U coaxial cable。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。Both 10BASE2 and 10BASE5 became obsolete after the introduction of Ethernet over twi

5、sted pair.10Base-F: 1 optical fiber。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(fiber link)：FOIRL标准升级版，The 10BASE-FL standard requires a duplex 62.5/125 ?m fiber optic cable for each link. Transmission distances of up to 2 km are possible as is

6、 full-duplex operation。10BaseFB(fiber backtones)：用于主干网网桥的连接和交互。The maximum allowable segment length for 10BASE-FB is 2000 meters。it is now obsolete.10BaseFP(fiber passive star)：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。it was never implemented。10Base-T(twisted):两对三类的非屏蔽双绞线(UTP CAT3)，全双工。10BASET是1990年由IE

7、EE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。It uses a 1300 nm near-infrared (NIR) light wavelengthtransmitted via two strands of optical fiber。Maximum length is 400 metres (1,310 ft) for half-duplexconnections (to ensure collisions are detected), and 2 kilometres (6,600 ft) for full-duplex

8、 over multi-mode optical fiber。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100m MDI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UTP CAT3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

9、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 Long wavelength Multi/Singlemode fiber.1000BASE-LX对应于IEEE 802.3 Clause 38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：62.5m多模光纤(275m)、50m多模光纤(550m)和9m(5km)单模光纤。 MDI接口推荐使用双SC光纤连接器1000Base-LX/SX1000Base-CX(copper gigabit eth.): Copper jumper cable。千兆eth.初始

10、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): 4 CAT5e, CAT6 or better pairs.IEEE 802.3ab标准,Each 1000BASE-T network segment can be a maximum length of 100 meters (328 feet).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

11、口66-204.3 典型的物理层标准接口4.3.1 EIA RS-232-C 1960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。66-214.3 典型的物理层标准接口 非平衡传输（unbalanced transmission）：所有电路共享一个公用的地线。 平衡传输（balanced transmission

12、）：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CCITT V.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66-224.3 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-44966-23RS232接头4.3 典型的物理层标准接口4.3.2 EIA RS-449/422-A/423-A EIA RS-449 是为替代RS-232-C而提出的物理层标准

13、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。66-264.3 典型的物理层标准接口4.3.3 CCITT X.21 X.21：在公共数据网PDN中进行同步操作的DTE/DCE之间的通用接

14、口。 机械特性 15针连接器，ISO 4903。66-274.3 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：600，2400，4800，9600，48000bps DTE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RJ45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66-314.4 传输介质 光纤 目前，在实验室中光纤带宽超过50Tbps；8 2.5 Gbps，8 10 Gbps ，32 10 Gbps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