Physical

Layer

10B (parallel)

10bites=abcdei-fghj

PMA

1,25 Gbaud

(serial interface)

PMD

1,25 Gbaud

(optical interf.)

MDI

Tx Rx

Fiber/Copper Fiber/Copper

parallel transmission serial transmission

Рис. 7.13. Схема физического уровня технологии 1000BASE-X.

Кодирование 8В/10В соответствует блок-ориентированному коду, используемому в технологии Fiber Channel. Суть процедуры состоит в кодировании каждого 8-битного октета в 10-битный символ (рис. 7.14). Для этого байт разделяется на две группы X и Y. Y-группа содержит 3 наиболее важных бита, Х-группа – 5 менее важных битов. В результате формируется кодовая группа /Dx.y/. Например, рассмотрим кодирование байта с содержимым 5С в 16-

ричном представлении (Hex). Кодирование этого байта приводит к кодовой группе /D28.2/ (см. табл. 7.2).

y x abcdei fghj

5C hex = 010 11100 = /Dx.y/ = /D28.2/ 001110 0101

Помимо преобразования последовательностей 8В в 10В передатчик старается в динамическом режиме обеспечить баланс количества единиц и нулей. Для этого используется два типа кода RD (Running Disparity): RD- (слишком много нулей) и RD+ (слишком много единиц), взаимно инверсных друг к другу. В результате среднее количество 1 и 0 в линейном сигнале равно.

Idle Idle

Рис. 7.14. Принцип кодирования 8В/10В.

Таблица 7.2. Варианты кодирования различных последовательностей в коде 8В/10В.

Кадры Ethernet всех трех рассмотренных выше типов кодируются с использованием правил 8В/10В. Затем полученная кодовая комбинация передается с кодом группы /S/, который одновременно обозначает начало передачи кадра. Окончание передачи кадра обозначается как минимум двумя полями кодовых групп /T/ и /R/. Кадры, содержащие четное количество кодовых групп заканчиваются двойным полем /R/. Для передачи защитного интервала GAP или IFG используются поля свободного кода /I1/ и /I2/, которые можно считать полями заполнения 8В/10В (рис. 7.14).

Применение кода 8В/10В в технологии Fiber Channel, принятой ANSI, было обусловлено использованием его для систем хранения информации. Этот код имеет ряд преимуществ, таких как высокая плотность преобразования (большое

число переходов от 0 на 1), устойчивый баланс по постоянному току (отсутствие постоянной составляющей) и, главное, высокая устойчивость к появлению ошибок, которая определяется разделением информации на два класса по уровню ценности. Все перечисленные преимущества позволяют эффективно использовать код 8В/10В в распределенных системах передачи байт-ориентированной информации.

Уровень адаптации к среде передачи PMA (Physical Medium Attachment).

Следующим вниз за уровнем PCS расположен уровень адаптации к среде передачи PMA. Этот уровень является последним уровнем, не зависящим от среды передачи. Роль уровня PMA состоит в передаче последовательности сигналов в формате NRZ от уровня PCS к уровню PMD, где последовательность импульсов преобразуется в оптические или электрические сигналы. PMA также выполняет функции выделения сигналов синхронизации из входящего потока данных.

Уровень преобразования сигнала в физические сигналы PMD (Physical Medium Dependent).

Ниже уровня PMA находится уровень PMD, уже привязанный к специфике среды передачи. Здесь сигнал, кодированный на уровне PCS и переданный через уровень PMA, преобразуется в электрический или оптический сигнал в соответствии с правилами, установленными для соответствующих интерфейсов. Затем с уровня PMD сигналы поступают на уровень MDI (Medium Dependent Interface), где непосредственно загружаются в систему передачи.

Поскольку для технологии GE электрический интерфейс рассматривается скорее как дополнительный, рассмотрим оптический интерфейс 1000BASE-X. Он включает в себя три основных части:

· Тип оптического интерфейса

· Протокол автоконфигурации

· Процедуры управления

В современных оптических сетях и, в частности, в сетях GE широко используются сменные оптические интерфейсы SFP. Применение сменного интерфейсного модуля имеет несколько преимуществ:

· Любая неисправность в оптическом интерфейсе не требует замены всего модуля оборудования, достаточно заменить сам интерфейс

· Модули в оборудовании оказываются независимыми от длины волны оптической системы передачи. При необходимости перехода на другую длину волны достаточно поменять интерфейсный модуль SFP

Процедура автоконфигурации в интерфейсе 1000BASE-X используется также как и в интерфейсах обычных сетей Ethernet для определения режима передачи (полнодуплексный или полудуплексный), управления потоками данных и идентификации неисправностей.