Ethernet rápido

100BASE-TX es la forma predominante de Fast Ethernet y funciona a través de dos pares de cables dentro de un cable de categoría 5 o superior. La distancia entre nodos puede ser de hasta 100 metros (328 pies) . Se utiliza un par para cada dirección, lo que proporciona una operación dúplex completa a 100 Mbit/s en cada dirección. 

Al igual que en 10BASE-T , los pares activos en una conexión estándar terminan en los pines 1, 2, 3 y 6. Dado que un cable típico de Categoría 5 contiene cuatro pares y los requisitos de rendimiento de 100BASE-TX no superan las capacidades incluso del par con peor rendimiento, un cable típico puede transportar dos enlaces 100BASE-TX con un simple adaptador de cableado en cada extremo. ^{[ 7 ]} El cableado se cablea convencionalmente según uno de los estándares de terminación de ANSI/TIA-568 , T568A o T568B. 100BASE-TX utiliza los pares 2 y 3 (naranja y verde).

La configuración de las redes 100BASE-TX es muy similar a la de 10BASE-T. Al utilizarlas para crear una red de área local , los dispositivos (ordenadores, impresoras, etc.) suelen conectarse a un concentrador o conmutador , formando una red en estrella . También es posible conectar dos dispositivos directamente mediante un cable cruzado . Con los equipos actuales, los cables cruzados generalmente no son necesarios, ya que la mayoría admite la negociación automática junto con MDI-X automático para seleccionar y ajustar la velocidad, el modo dúplex y el emparejamiento.

Con el hardware 100BASE-TX, los bits sin procesar, presentados con un ancho de 4 bits y una frecuencia de reloj de 25  MHz en el MII, pasan por una codificación binaria 4B5B para generar una serie de símbolos 0 y 1 con una frecuencia de  reloj de 125 MHz . La codificación 4B5B proporciona ecualización de CC y conformación del espectro. Al igual que en el caso de 100BASE-FX, los bits se transfieren a la capa de conexión al medio físico mediante codificación NRZI . Sin embargo, 100BASE-TX introduce una subcapa adicional, dependiente del medio, que emplea MLT-3 como codificación final del flujo de datos antes de la transmisión, lo que resulta en una frecuencia fundamental máxima de 31,25 MHz. El procedimiento se basa en las especificaciones ANSI X3.263 FDDI , con pequeñas modificaciones. ^{[ 8 ]} 

En 100BASE-T1 , ^{[ 9 ]} los datos se transmiten a través de un único par de cobre, 3 bits por símbolo, cada uno transmitido como un par de códigos mediante PAM3. Admite transmisión dúplex completa. El cable de par trenzado debe admitir 66  MHz, con una longitud máxima de 15  m. No se define ningún conector específico. El estándar está destinado a aplicaciones automotrices o cuando se va a integrar Fast Ethernet en otra aplicación. Se desarrolló como Open Alliance BroadR-Reach (OABR) antes de la estandarización IEEE. ^{[ 10 ]}

En 100BASE-T2 , estandarizado en IEEE 802.3y, los datos se transmiten a través de dos pares de cobre, pero estos pares solo deben ser de Categoría 3 (grado de voz) en lugar de la Categoría 5 requerida por 100BASE-TX. Los datos se transmiten y reciben en ambos pares simultáneamente ^{[ 11 ]} , lo que permite la operación dúplex completo. La transmisión utiliza 4 bits por símbolo. El símbolo de 4 bits se expande en dos símbolos de 3 bits a través de un procedimiento de codificación no trivial basado en un registro de desplazamiento con retroalimentación lineal . ^{[ 12 ]} Esto es necesario para aplanar el ancho de banda y el espectro de emisión de la señal, así como para que coincida con las propiedades de la línea de transmisión. El mapeo de los bits originales a los códigos de símbolo no es constante en el tiempo y tiene un período bastante grande (aparece como una secuencia pseudoaleatoria). El mapeo final de símbolos a niveles de modulación de línea PAM-5 obedece a la tabla de la derecha. 100BASE-T2 no fue ampliamente adoptado, pero la tecnología desarrollada para él se utiliza en 1000BASE-T. ^{[ 6 ]}

100BASE-T4 fue una implementación temprana de Fast Ethernet. Requería cuatro pares de cobre trenzado de grado de voz (Categoría 3), un cable de menor rendimiento en comparación con el cable de Categoría 5 utilizado por 100BASE-TX. La distancia máxima estaba limitada a 100 metros. Un par se reservaba para la transmisión y otro para la recepción, y los dos restantes conmutaban la dirección. El hecho de que se utilizaran tres pares para transmitir en cada dirección hacía que 100BASE-T4 fuera inherentemente semidúplex. El uso de tres pares de cable le permitía alcanzar los 100 Mbit/s operando a frecuencias portadoras más bajas, lo que le permitía funcionar con el cableado antiguo que muchas empresas habían instalado recientemente para redes 10BASE-T.

Se utilizó un código 8B6T muy inusual para convertir 8 bits de datos en 6 dígitos en base 3 (la conformación de la señal es posible ya que existen casi tres veces más números de 6 dígitos en base 3 que números de 8 dígitos en base 2). Los dos símbolos resultantes de 3 dígitos en base 3 se enviaron en paralelo a través de tres pares utilizando modulación de amplitud de pulso de 3 niveles (PAM-3).

100BASE-T4 no se adoptó ampliamente, pero parte de la tecnología desarrollada para él se utiliza en 1000BASE-T . ^{[ 6 ]} Muy pocos hubs se lanzaron con soporte para 100BASE-T4. Algunos ejemplos incluyen el 3com 3C250-T4 Superstack II HUB 100, el IBM 8225 Fast Ethernet Stackable Hub ^{[ 13 ]} y el Intel LinkBuilder FMS 100 T4. ^{[ 14 ] [ 15 ]} Lo mismo se aplica a los controladores de interfaz de red . La interconexión de 100BASE-T4 con 100BASE-TX requería equipo de red adicional.

Propuesto y comercializado por Hewlett-Packard , 100BaseVG era un diseño alternativo que utilizaba cableado de categoría 3 y un concepto de token en lugar de CSMA/CD. Estaba previsto que se estandarizara como IEEE 802.12, pero desapareció rápidamente cuando 100BASE-TX conmutado se popularizó. El estándar IEEE fue posteriormente retirado. ^{[ 16 ]}

VG era similar a T4 en que utilizaba más pares de cables combinados con una frecuencia portadora más baja para permitirle alcanzar 100 Mbit/s en cables de grado de voz. Se diferenciaba en la forma en que se asignaban esos cables. Mientras que T4 utilizaba los dos pares adicionales en diferentes direcciones según la dirección del intercambio de datos, VG utilizaba dos modos de transmisión. En uno, control , dos pares se utilizan para transmisión y recepción como en Ethernet clásico, mientras que los otros dos pares se utilizan para el control de flujo . En el segundo modo, transmisión , los cuatro se utilizan para transferir datos en una sola dirección. Los concentradores implementaban un esquema de paso de testigo para elegir qué nodos conectados podían comunicarse en un momento dado, basándose en las señales que les enviaban los nodos que utilizaban el modo de control. Cuando se seleccionaba un nodo para activarse, cambiaba al modo de transferencia, enviaba o recibía un paquete y volvía al modo de control. ^{[ 16 ]}

Este concepto tenía como objetivo resolver dos problemas. El primero era que eliminaba la necesidad de detección de colisiones y, por lo tanto, reducía la contención en redes congestionadas. Si bien un nodo en particular podía verse limitado debido al tráfico intenso, la red en su conjunto no perdía eficiencia debido a las colisiones y las retransmisiones resultantes. Bajo un uso intensivo, el rendimiento total aumentaba en comparación con otros estándares. El segundo problema era que los concentradores podían examinar los tipos de carga útil y programar los nodos en función de sus requisitos de ancho de banda. Por ejemplo, un nodo que envía una señal de vídeo puede no requerir mucho ancho de banda, pero sí que sea predecible en cuanto al momento de su entrega. Un concentrador VG podía programar el acceso a ese nodo para asegurar que recibiera las ranuras de tiempo de transmisión que necesitaba, mientras que la red permanecía abierta en todos los demás momentos para los demás nodos. Este estilo de acceso se conocía como prioridad de demanda . ^{[ 16 ]}

La velocidad Fast Ethernet no está disponible en todos los puertos SFP, ^{[ 21 ]} pero es compatible con algunos dispositivos. ^{[ 22 ] [ 23 ]} No se debe asumir que un puerto SFP para Gigabit Ethernet sea retrocompatible con Fast Ethernet.

Para que haya interoperabilidad, se deben cumplir algunos criterios: ^{[ 24 ]}

• Codificación de línea
• Longitud de onda ^{[ a ]}
• Modo dúplex
• Recuento de medios
• Tipo y dimensión del medio

Ethernet 100BASE-X no es compatible con versiones anteriores de 10BASE-F ni con versiones posteriores de 1000BASE-X .

100BASE-FX es una versión de Fast Ethernet sobre fibra óptica . La subcapa dependiente del medio físico (PMD) de 100BASE-FX está definida por la PMD de FDDI , ^{[ 26 ]} por lo que 100BASE-FX no es compatible con 10BASE-FL , la versión de 10 Mbit/s sobre fibra óptica.

100BASE-FX todavía se utiliza para instalaciones existentes de fibra multimodo donde no se requiere mayor velocidad, como en plantas de automatización industrial. ^{[ 19 ]}

100BASE-LFX es un término no estándar para referirse a la transmisión Fast Ethernet. Es muy similar a 100BASE-FX, pero alcanza distancias mayores, de hasta 4-5  km, a través de un par de fibras multimodo mediante el uso de un transmisor láser Fabry-Pérot ^{[ 27 ]} que opera a una longitud de onda de 1310  nm. La atenuación de la señal por kilómetro a 1300  nm es aproximadamente la mitad de la pérdida a 850  nm. ^{[ 28 ] [ 29 ]}

100BASE-SX es una versión de Fast Ethernet sobre fibra óptica estandarizada en TIA/EIA-785-1-2002. Es una alternativa más económica y de menor alcance que 100BASE-FX. Debido a la menor longitud de onda utilizada (850  nm) y al menor alcance (hasta 300  m), 100BASE-SX puede utilizar componentes ópticos menos costosos.

Debido a que utiliza la misma longitud de onda que 10BASE-FL , la versión de Ethernet de 10 Mbit/s sobre fibra óptica, 100BASE-SX puede ser compatible con versiones anteriores de 10BASE-FL. Su costo y compatibilidad hacen de 100BASE-SX una opción para quienes actualizan desde 10BASE-FL y no requieren distancias mayores.

100BASE-LX10 es una versión de Fast Ethernet sobre fibra óptica estandarizada en la cláusula 58 de la norma 802.3ah-2004. Tiene un  alcance de 10 km a través de un par de fibras monomodo.

100BASE-BX10 es una versión de Fast Ethernet sobre fibra óptica estandarizada en la cláusula 58 de la norma 802.3ah-2004. Utiliza un multiplexor óptico para dividir las señales de transmisión (TX) y recepción (RX) en diferentes longitudes de onda en la misma fibra. Tiene un  alcance de 10 km a través de un único hilo de fibra monomodo.

100BASE-EX es muy similar a 100BASE-LX10, pero alcanza distancias más largas, hasta 40  km, a través de un par de fibras monomodo debido a una óptica de mayor calidad que la de LX10, que funciona con  láseres de longitud de onda de 1310 nm. 100BASE-EX no es un estándar formal, sino un término aceptado en la industria. ^{[ 30 ]} A veces se le denomina 100BASE-LH (long haul), y se confunde fácilmente con 100BASE-LX10 o 100BASE-ZX porque el uso de -LX(10), -LH, -EX y -ZX es ambiguo entre los proveedores.

100BASE-ZX es un término no estándar, pero utilizado por varios proveedores ^{[ 31 ]} , para referirse a la transmisión Fast Ethernet que utiliza una longitud de onda de 1550 nm para alcanzar distancias de al menos 70 km a través de fibra monomodo. Algunos proveedores especifican distancias de hasta 160 km a través de fibra monomodo, a veces denominadas 100BASE-EZX. Los alcances superiores a 80 km dependen en gran medida de la pérdida de trayectoria de la fibra utilizada, específicamente de la atenuación en dB por km, la cantidad y calidad de los conectores/paneles de parcheo y las empalmes ubicados entre los transceptores. ^{[ 32 ]}