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 . Reside 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, la codificación y decodificación , la inserción y eliminación de marcadores de alineación, la redistribución de bloques y símbolos, y la sincronización y desvío de bloques de carriles. ^[1]

Descripción

La subcapa PCS de Ethernet se encuentra en la parte superior de la capa física (PHY) de Ethernet. 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 maneja la conversión DDR
Capa PHY (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 codificaciones como codificación 64b/66b y codificación/descodificación. $Estilo de visualización x^{58}+x^{39}+1}$
- Subcapa de conexión a medio físico (PMA): esta subcapa realiza la estructuración de PMA, la detección/sincronización de octetos y la codificación/descodificación. $Estilo de visualización x^{7}+x^{6}+1}$
- Subcapa dependiente del medio físico (PMD): esta subcapa consta de un transceptor para el medio físico

Presupuesto

Ethernet de 10 Mbit/s

Ethernet clásica 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 fragmentos de datos en grupos de códigos de cinco bits ( 4B5B ). ^[3]

Gigabit Ethernet

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

Ethernet de 2,5 y 5 gigabits

2.5GBASE-T y 5GBASE-T utilizan la misma codificación que 10GBASE-T, pero con una velocidad de cuatro o dos, respectivamente.

Ethernet de 10 gigabits

10GBASE-R (LAN) es el PCS codificado en serie que utiliza codificación 64b/66b que permite la creación de tramas Ethernet a una velocidad de 10,3125 Gbit/s. Esta velocidad no coincide con la velocidad de 9,953 Gbit/s utilizada en SONET y SDH y no es compatible con una WAN basada en SONET o SDH.
10GBASE-X (LAN/WAN) utiliza codificación 8b/10b en cuatro carriles de 3,125 GBd cada uno y se utiliza para 10GBASE-LX4 (fibra monomodo y multimodo), 10GBASE-CX4 (twinax) y 10GBASE-KX4 (placa base). ^[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 es compatible con las velocidades de datos SONET STS-192c y los estándares de transmisión SDH VC-4-64 cuando se integra en una trama SONET.
10GBASE-T para par trenzado de cobre divide los datos en cuatro carriles y utiliza codificación 64B/65B, codificación de tablero de ajedrez de 128 cuadrados dobles (DSQ128) con PAM-16 generado a 800 MBd. ^[7]

Ethernet de 25 gigabits

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

Ethernet de 40/100 gigabits

40GBASE-R y 100GBASE-R utilizan codificación 64b/66b en múltiples carriles de 10,3125 GBd o 25,78125 GBd cada uno. Estos carriles (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

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 1.4
^ Cláusula 24.1.4.1 del 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 a medio físico (PMA), tipo 10GBASE-X
^ Cláusula 55.3.2 del IEEE 802.3
^ "IEEE 802.3by 25G Ethernet TF, UNA PROPUESTA DE LÍNEA DE BASE PARA RS, PCS Y FEC" (PDF) . 2015-01-12 . Consultado el 2016-08-06 .
^ Cláusulas 82-89 del IEEE 802.3

Barbieri, Alessandro. "10 GbE y sus factores X" (PDF) . Packet: Revista de usuarios de Cisco Systems . 17 (3): 25–28. Archivado desde el original (PDF) el 8 de junio de 2011. Consultado 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 1.4

[3] Cláusula 24.1.4.1 del 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 a medio físico (PMA), tipo 10GBASE-X

[7] Cláusula 55.3.2 del IEEE 802.3

[8] "IEEE 802.3by 25G Ethernet TF, UNA PROPUESTA DE LÍNEA DE BASE PARA RS, PCS Y FEC" (PDF) . 2015-01-12 . Consultado el 2016-08-06 .

[9] Cláusulas 82-89 del IEEE 802.3