Ethernet technológiák A 10 Mbit/s sebességű Ethernet

10 Mbit A 10BASE5, a 10BASE2 és a 10BASE-T Ethernetet hagyományos (Legacy) Ethernetnek nevezzük. A hagyományos Ethernet négy fő jellegzetessége –időzítési paraméterei, –keretformátuma, –átviteli folyamatai és –alapvető tervezési szemlélete.

Az Ethernet 10 Mbit/s sebességű és lassabb változatai aszinkron működésűek, ezeknél minden állomás a nyolc oktettből álló időzítési információk segítségével szinkronizálja áramköreit a bejövő adatok fogadásához.

A 10BASE5, a 10BASE2 és a 10BASE-T azonos időzítési paramétereket használnak. Például 10 Mbit/s sebességnél 1 bit ideje = 100 nanoszekundum (ns) = 0,1 mikroszekundum = 1 tízmilliomod másodperc. Egy 10 Mbit/s sebességű Ethernet hálózaton tehát a MAC alrétegnek 100 ns ideig tart egy bit elküldése.

Átvitel sebessége Az 1000 Mbit/s sebességű vagy lassabb Ethernet hálózatokban az átvitel nem lehet lassabb a résidőnél. A résidő kicsivel hosszabb annál az időnél, amely elméletileg egy maximális megengedett méretű Ethernet ütközési tartomány két legtávolabbi pontja közötti távolság bejárásához, az ütközések utolsó lehetséges pillanatbeli fellépéséhez és az ütközési töredékeknek az észlelés érdekében a küldő állomáshoz való visszajutásához szükséges.

A 10BASE5, a 10BASE2 és a 10BASE-T keretformátuma is azonos.

SQE A hagyományos Ethernet átviteli folyamat egészen az OSI fizikai réteg szerinti legalsó alrétegig azonos. Miközben a keret a MAC alréteg felől a fizikai réteg felé halad, egyéb folyamatok is lejátszódnak, mielőtt a bitek a fizikai rétegtől az átviteli közegre kerülnének. Az egyik fontos folyamat a jelminőséghiba (signal quality error, SQE) jel kezelése. Az SQE a médiakonverter által a vezérlőnek küldött jel, amely tudatja a vezérlővel, hogy az ütközéseket érzékelő áramkör működik. Az SQE-t szívverésnek is nevezik.

Az SQE jel elsősorban az Ethernet korábbi változataiban segített megoldani azt a problémát, hogy az állomással tudatni kellett a médiakonverter csatlakoztatását. Az SQE jel mindig fél-duplex. Az SQE ugyan használható duplex módban is, de erre nincs szükség

Az SQE az alábbi esetekben aktív: Normál átvitel után 4–8 mikroszekundumon belül azt jelzi, hogy a kimenő keret elküldése sikeres volt Ha ütközés történt az átviteli közegen Ha hibás jel észlelhető az átviteli közegen, például túl hosszú keretek hibás CRC-vel (jabber) vagy rövidzár miatti visszaverődések Ha az átvitel megszakadt

Kódolás Az Ethernet minden 10 Mbit/s sebességű változata átveszi az oktetteket a MAC alrétegtől, majd a vonali kódolásnak nevezett műveletet végzi el. A vonali kódolás szabja meg, hogy az egyes bitek ténylegesen milyen jelek formájában kerülnek továbbításra a vezetéken. A legegyszerűbb kódolások rossz időzítési és elektromos jellemzőkkel rendelkeznek, ezért fejlesztettek ki megfelelő átviteli tulajdonságokkal bíró kódolásokat. A 10 Mbit/s sebességű rendszerek a Manchester nevű kódolást használják.

Manchester kódolás A Manchester-kódolás az időablak közepén lévő átmenettel jelzi az adott bit bináris értékét. A felülről lefelé irányuló átmeneteket bináris nullákként értelmezzük. A felfelé irányuló átmeneteket bináris egyesekként kezeljük.

Ha váltakozó bitsorozatot kell kódolni, akkor a következő bitperiódus előtt nem kell visszatérni az előző feszültségszintre. A bináris bitértékeket a bitperiódusok alatt végrehajtott átmenetek iránya határozza meg. A bitperiódusok elején és végén észlelhető feszültségszintek a bináris értékek meghatározásában nem jutnak szerephez.

A hagyományos Ethernet közös architekturális elveket alkalmaz. A hálózatok általában többféle típusú átviteli közeget is tartalmaznak. Az együttműködés lehetőségének fenntartását a szabványok garantálják. Az architektúra leginkább vegyes átviteli közegű hálózatokban jut szerephez. A késleltetésre vonatkozó felső határértékeket a hálózat növekedésével egyre könnyebb átlépni.

Az időzítési határértékek a következő paraméterekre alapulnak: Kábelhossz és terjedési késleltetés Ismétlők késleltetése A médiakonverterek késleltetése Kerettérköz csökkenése Állomáson belüli késleltetések

5-4-3 szabály A 10 Mbit/s sebességű Ethernet az időzítési határértékeket legfeljebb öt szegmenssel és az ezeket elválasztó ismétlőkkel képes tartani. Ezt szabálynak nevezzük. Tetszőleges két állomás között négynél több ismétlő nem lehet, továbbá legfeljebb három szegmens használható állomások csatlakoztatására.