Subcapa de codificación física

La subcapa de codificación física ( PCS ) es una subcapa de protocolo de red en los estándares Fast Ethernet , Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet . Se ubica en la parte superior de la capa física (PHY) y proporciona una interfaz entre la subcapa de conexión al medio físico ( PMA ) y la interfaz independiente del medio (MII). Es responsable de la codificación y decodificación de datos, el cifrado y descifrado , la inserción y eliminación de marcadores de alineación, la redistribución de bloques y símbolos, y la sincronización y corrección de la inclinación de los bloques de carril. ^{[ 1 ]}

Descripción

La subcapa Ethernet PCS se encuentra en la parte superior de la capa física Ethernet (PHY). La jerarquía es la siguiente:

Capa de enlace de datos (Capa 2)
- Subcapa de control de enlace lógico (LLC)
- Subcapa de control de acceso al medio (MAC)
  - Subcapa de reconciliación (RS) : esta subcapa procesa los mensajes de falla locales/remotos de PHY y gestiona la conversión DDR.
Capa física (Capa 1)
- Subcapa de codificación física (PCS) : esta subcapa determina cuándo se ha establecido un enlace funcional, proporciona compensación de diferencia de velocidad y realiza codificación como la codificación 64b/66b y $x^{58}+x^{39}+1$ desordenamiento/desordenamiento
- Subcapa de conexión al medio físico (PMA) : esta subcapa realiza el encuadre PMA, la sincronización/detección de octetos y $x^{7}+x^{6}+1$ desordenamiento/desordenamiento
- Subcapa dependiente del medio físico (PMD) : esta subcapa consta de un transceptor para el medio físico.

Presupuesto

Ethernet de 10 Mbit/s

Ethernet clásico utiliza el código Manchester en la subcapa de señalización física (PLS), codificando cada bit como una transición de alto a bajo (cero lógico) o de bajo a alto (uno lógico). ^{[ 2 ]}

Ethernet rápido

100BASE-X para fibra (100BASE-FX) y par trenzado de cobre (100BASE-TX) codifica nibbles de datos en grupos de código de cinco bits ( 4B5B ). ^{[ 3 ]}

Gigabit Ethernet

1000BASE-X para fibra y cobre balanceado de 150 Ω (twinaxial) utiliza codificación 8b/10b con una tasa de símbolos de 1,25 GBd. ^{[ 4 ]}
1000BASE-T para par trenzado de cobre divide los datos en cuatro carriles y utiliza modulación de enrejado de cuatro dimensiones y cinco niveles (quinario) con PAM-5 y una tasa de símbolos de 125 MBd. ^{[ 5 ]}

Ethernet de 2,5 y 5 Gigabit

Los protocolos 2.5GBASE-T y 5GBASE-T utilizan la misma codificación que 10GBASE-T, pero con una velocidad reducida a un factor de cuatro o dos, respectivamente.

Ethernet de 10 Gigabit

10GBASE-R (LAN) es el protocolo PCS con codificación serial que utiliza codificación 64b/66b y permite la transmisión de tramas Ethernet a una velocidad de 10,3125 Gbit/s. Esta velocidad no coincide con los 9,953 Gbit/s utilizados en SONET y SDH, y no es compatible con redes WAN basadas en SONET o SDH.
10GBASE-X (LAN/WAN) utiliza codificación 8b/10b sobre cuatro carriles a 3,125 GBd cada uno y se utiliza para 10GBASE-LX4 (fibra monomodo y multimodo), 10GBASE-CX4 (twinax) y 10GBASE-KX4 (backplane). ^{[ 6 ]}
10GBASE-W (WAN) define la codificación WAN para 10GbE. Utiliza codificación 64/66b y reduce la velocidad MAC a 9,95 Gbit/s, de modo que sea compatible con las velocidades de datos SONET STS-192c y los estándares de transmisión SDH VC-4-64 cuando se encapsula en una trama SONET.
10GBASE-T para cable de cobre de par trenzado divide los datos en cuatro carriles y utiliza codificación 64b/65b, codificación de cuadrícula y codificación de tablero de ajedrez de doble cuadrado de 128 (DSQ128) con PAM-16 generado a 800 MBd. ^{[ 7 ]}

Ethernet de 25 Gigabit

25GBASE-R utiliza la misma codificación 64b/66b que 10GBASE-R con una aceleración de 25,78125 GBd. ^{[ 8 ]}

Ethernet Gigabit 40/100

40GBASE-R y 100GBASE-R utilizan codificación 64b/66b sobre múltiples canales de 10,3125 GBd o 25,78125 GBd cada uno. Estos canales (cuatro para 40 Gbit/s, cuatro o diez para 100 Gbit/s por dirección) se transmiten por separado a corta distancia o junto con multiplexación por división de longitud de onda gruesa en fibra de larga distancia (-LR). ^{[ 9 ]}

Véase también

Sistema de prevención de colisiones a nivel físico

Referencias

↑ Spurgeon, Charles (2014). Ethernet: La guía definitiva . O'Reilly. pág. 198. ISBN 978-1449361846.
↑ Definiciones IEEE 802.3
↑ Cláusula 24.1.4.1 de IEEE 802.3
↑ Cláusula 36 de IEEE 802.3-2012
↑ Cláusula 40 de IEEE 802.3-2012
↑ IEEE 802.3 48. Subcapa de codificación física (PCS) y subcapa de conexión al medio físico (PMA), tipo 10GBASE-X
↑ IEEE 802.3 Cláusula 55.1.3.1 Subcapa de codificación física (PCS)
↑ "IEEE 802.3by 25G Ethernet TF, UNA PROPUESTA DE REFERENCIA PARA RS, PCS Y FEC" (PDF) . 12 de enero de 2015. Consultado el 6 de agosto de 2016 .
↑ Cláusulas 82-89 de IEEE 802.3

Barbieri, Alessandro. "10 GbE y sus factores X" (PDF) . Packet: Cisco Systems Users Magazine . 17 (3): 25–28 . Archivado del original (PDF) el 8 de junio de 2011. Recuperado el 31 de diciembre de 2007 .

Enlaces externos

Reunión IEEE 802.3
Conceptos básicos de la tecnología Ethernet 1000BASE-X PCS/PMA

[Ethernet:_The_Definitive_Guide-1] Spurgeon, Charles (2014). Ethernet: La guía definitiva . O'Reilly. pág. 198. ISBN 978-1449361846.

[2] Definiciones IEEE 802.3

[3] Cláusula 24.1.4.1 de IEEE 802.3

[4] Cláusula 36 de IEEE 802.3-2012

[5] Cláusula 40 de IEEE 802.3-2012

[6] IEEE 802.3 48. Subcapa de codificación física (PCS) y subcapa de conexión al medio físico (PMA), tipo 10GBASE-X

[7] IEEE 802.3 Cláusula 55.1.3.1 Subcapa de codificación física (PCS)

[8] "IEEE 802.3by 25G Ethernet TF, UNA PROPUESTA DE REFERENCIA PARA RS, PCS Y FEC" (PDF) . 12 de enero de 2015. Consultado el 6 de agosto de 2016 .

[9] Cláusulas 82-89 de IEEE 802.3

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