Функции уровня PMD

Функции зависимого от физической среды уровня PMD включают: мультиплексирование каналов (только для 2-х витых пар или оптоволокна), копирование NRZ, операции передачи сигналов по среде и контроль статуса физической связи.
Технология 100VG-AnyLAN поддерживает следующие типы физической среды:

  • 4-парную неэкранированную витую пару;
  • 2-парную неэкранированную витую пару;
  • 2-парную экранированную витую пару;
  • одномодовый или многомодовый оптоволоконный кабель.

Далее будут рассмотрены детали спецификации PMD для 4-парной неэкранированной витой пары.
Рисунок 3.7 иллюстрирует применения NRZ кодирования, использующего для представления единиц потенциал высокого уровня, а для представления нулей - потенциал низкого уровня.

NRZ кодирование
Рис. 3.7. NRZ кодирование

Спецификация 4UTP, использующая 4-парную неэкранированную витую пару, использует тактовый генератор с частотой 30 МГц для передачи данных со скоростью 30 Мб/с по каждому из четырех каналов, что в сумме дает 120 Мб/c кодированных данных. Приемник получает кодированные данные со скоростью 30 Мб/с по каждому каналу и преобразует их в поток исходных данных со скоростью 25 Мб/с, что в результате дает пропускную способность в 100 Мб/с.
Использованный метод представления данных в кабеле позволяет технологии 100VG-AnyLAN работать на голосовом кабеле (Voice-Grade) категории 3. Максимальная частота результирующего сигнала на кабеле не превышает 15 МГц, так как метод NRZ очень эффективен в отношении спектра сигналов. При тактовой частоте в 30 МГц частота 15 МГц генерируется только при передаче кодов 10101010, что является для спектра результирующего сигнала наихудшим случаем. При передаче других кодов частота сигнала будет ниже 15 МГц.
Операции передачи данных на 4-парном кабеле используют как полнодуплексный, так и полудуплексный режимы (рисунок 3.8).
Полнодуплексные операции используются для одновременной передачи в двух направлениях - от узла к концентратору и от концентратора к узлу - сигнальной информации о состоянии линии. Сигнальная информация от концентратора идет по парам 1-2 и 3-6, а сигнальная информация от узла идет по парам 4-5 и 7-8.

Полнодуплексные и полудуплексные операции
Рис. 3.8. Полнодуплексные и полудуплексные операции

Полудуплексные операции используются для передачи данных от концентратора узлу и от узла концентратору по всем четырем парам.
Сигнализация о статусе связи, осуществляемая в полнодуплексном режиме, использует два низкочастотных сигнала, обозначаемые как тон 1 (Tone 1) и тон 2 (Tone 2).
Тон 1 генерируется путем передачи с частотой 30 МГц по очереди кодов, состоящих из 16 единиц, и кодов, состоящих из 16 нулей. Результирующий сигнал имеет частоту примерно 0.9375 МГц.
Тон 2 генерируется путем передачи с частотой 30 МГц по очереди кодов, состоящих из 8 единиц, и кодов, состоящих из 8 нулей. Результирующий сигнал имеет частоту примерно 1.875 МГц.
Взаимодействие между концентратором и узлом происходит путем параллельной передачи по двум парам комбинации из указанных двух тонов.
В следующей таблице приведены значения возможных 4-х комбинаций тонов.

Комбинация тонов

Значение при приеме узлом

Значение при приеме концентратором

1 - 1

Простой (Idle)

Простой (Idle)

1 - 2

Поступление кадра

Запрос на передачу кадра с нормальным приоритетом

2 -1

Зарезервировано

Запрос на передачу кадра с высоким приоритетом

2 - 2

Запрос на инициализацию
процедуры подготовки линии

Запрос на инициализацию процедуры подготовки линии

Состояние простоя означает, что концентратор или узел не имеют кадров, ожидающих передачи.
Состояние "поступление кадра" означает, что на данный порт может быть передан кадр. Узел должен прекратить передачу сигнальных тонов по каналам 2 и 3 для того, чтобы быть готовым принять кадр.
Тестирование кабелей для установки их в сетях 100VG-AnyLAN
Спецификация 4-UTP 100VG-AnyLAN использует для тестирования кабеля те же параметры, что и технологии 10Base-T и Token Ring. Кроме того, кабель должен удовлетворять дополнительным требованиям - тестовую проверку должны пройти все 4 пары на частотах до 15 МГц.
В следующей таблице приведены параметры, по которым должен проверяться кабель для работы по спецификации 4-UTP 100VG-AnyLAN.

Частота

5 МГц10 МГц 15 МГц

Максимальное затухание

11.5 dB11.5 dB 13.5 dB

Импеданс

от 85 до 115 Омот 85 до 115 Ом от 85 до 115 Ом

Перекрестные наводки "пара-пара"

30.5 dB26.0 dB 22.5 dB

Перекрестные наводки на ближнем
конце пары (NEXT)

27.5 dB23.0 dB 19.5 dB