通信工程师考试互联网技术培训物理层

4.3.3 物理层

由于以太网具有成本低、可靠性高、安装简便、维护和扩展容易等优点，近年来已经成 为非常流行的局域网技术之一。而随着技术的发展，以太网的传输速度也从丨Mbit/s、10Mbit/s 逐步提高到了100Mbit/s、1000Mbit/s甚至10Gbit/s.对这些高速以太网来说，它们的数据链 路层协议基本与以太网相同，但物理层有所不同。

1.物理层协议及接口

以太网物理层模型与OSI参考模型的对应关系如图4-8所示。

（1）MDI:介质相关接口（Media Dependent Interface）。定义了对应于不同的物理介质和PMD设 备所采用的连接器类型。

（2）MAU:介质访问单元（Media Attachment Unit）。

实现主机AUI和以太网介质间的互连。负责提供电气连 接，在计算机和网络比特流之间进行转换，还可以进行 冲突检测和重传。

（3）AUI:附属单元接口（attachment unit interface）。

15脚的物理层连接器接口，是使用粗缆以太网时的收发 器电缆。这种接口在标准中定为可选项，因为在细缆和 10Base-T情况下，AUl己不复存在了。

（4）PMD:物理介质相关（Physical Media Dependent）子层。是物理层的最低子层，负责信号的传送，包括信号的放大、调制和波的整形，将这些信号转换成适合于在某种特定介质上传输的形式。

（5）PMA:物理介质附属（Physical Media Attachment）子层。PMA 子层提供了PCS和PMD层之间的串行化服务接口。负责把编码转换为适于物理层传输的比特流，同时完成数据解码的同步。

（6）PCS:物理编码子层（Physical Coding Sublayer）。主要负责对来自MAC子层的数据进行编码和解码。

（7）MII/GMII/XGM1I:用于 100Mbit/s 快速以太网的介质无关接口（Media Independent Interface），用于1000Mbit/s以太网的GMI1和用于10Gbit/s以太网的XGMII。与以太网的介质接入单元接口AUI等价，它们提供了100Mbit/s、1000Mbit/s及10Gbit/s以太网MAC子层 和物理层间的逻辑接口。

（8）协调子层：协调子层（Reconciliation）是MAC子层和物理层之间的通路。XGMII 和协调子层使MAC子层能适应不同的物理层。

10Gbit/s以太网协议在XGMII接口下增加了广域网接口子层（WAN Interface Sublayer, WIS），可以让lOGbit/s以太网帧能够在目前广域网中广泛使用的SONET/SDH体系中传输。

由此可见，快速以太网及lOOOMbit/s、10Gbit/s以太网对传统以太W的改进主要包括：

用MII/GMH/XGMII取代了AUI：

增加了协调子层：

用全双工方式取代半双工方式。

除此之外，快速及1000Mbit/s、10Gbit/s以太网还增加了自动协商功能，改进了编码， 定义了新的中继器规范，使网络的性能得到了进一步的增强。

2.以太网物理层规范

以太网中常用的介质标准有传统的使用双绞线的10Base-T、使用粗同轴电缆的10Base5、 使用细同轴电缆的 10Base2: 100Mbit/s 以太网中使用的 100Base-TX、100Base-FX: 1000Mbit/s 以太网中使用的 1000Base-T、1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-CX; lOGbit/s 以太网 中使用的10GBase-SR、10GBase-LR、lOGBase-ER和10GBase-T.这些标准使用不同的传输 介质和传输技术，所能达到的传输速率和覆盏范围也各不相同。表示1所示为常见以太网规 范的比较。

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