Tiểu luận môn mạng máy tính Tìm hiểu công nghệ Ethernet

Tiểu luận môn mạng máy tính Tìm hiểu công nghệ Ethernet Giới thiệu Ethernet trong mô hình OSI Các công nghệ Ethernet 10Mbps 100Mbps 1000Mbps Mã hóa trong Ethernet Nhiễu xuyên âm( crosstalk) Khử tiếng vọng ( echo cancellation)

VŨ VĂN BÌNH

LÊ ANH VĂN ĐẶNG THỊ XUÂN

Mã hóa trong Ethernet

Nhiễu xuyên âm( cross-talk)

Khử tiếng vọng ( echo cancellation)

Ethernet trong OSI

Các công nghệ Ethernet

10 Mbps

100 Mbps

1000 Mbps

Công nghệ 10Mbps Ethernet

Bao gồm 10 Base5, 10 Base 2 và 10Base-T

Các thông số công nghệ 10Mbps

Công nghệ 10Mbps Ethernet

Các dạng 10Mbps lấy octet nhận được từ lớp phụ MAC và thực hiện mã hóa đường dây

Mã hóa Manchester

Công nghệ 10Mbps Ethernet

Kết cuối mỗi đầu cuối của cáp đồng trục là

50 ohm

Khoảng cách giữa 2 máy là 0.5m

Mỗi trạm phải kết nối trong khoảng 4cm cáp loại nhỏ

Chiều dài tối đa của segment là 185m

Công nghệ 100Mbps Ethernet

Tốc độ truyền dữ liệu 100Mbps

Chuẩn IEEE 802.3u

Có thể thực hiện chế độ song công, bán song công

2 loại cáp chuẩn cho Fast Ethernet:

 100base-T

 100base-F

 Chế độ son công truyền lưu lượng 200Mbps

 Dùng 2 cặp cáp xoắn, một cho truyền và 1 cho nhận

100base –T4: dùng 4 cặp cáp xoắn UTP loại 3,4 hay 5

Sử dụng sợi cáp quang

Chiều dài lớn nhất của đoạn cáp : 2000m

4B/5B và NRZ-I

Công nghệ 1000Mbps Ethernet

Có tốc độ truyền dữ liệu cao: 1 Gbps

Ứng dụng trong mạng LAN, WAN

Độ dài cáp của toàn bộ mang : 5km

Kích thước gói tin: 64 – 1514 bytes

2 phương thức hoạt động:

 Song công: không dùng CSMA/CD

 Bán song công: dùng CSMA/CD

Mã hóa 8B/10B, PAM5

Công nghệ 1000Mbps Ethernet

Frame format: có thêm trường extension

Mã hóa

Mã hóa Manchester-10baseT

Mã hóa 8B/6T-10BaseT4

Dùng 3 mức +V, 0, -V để mã hóa

Mã hóa 8 bits thành block 6 bits

Dùng 3 đôi dây để truyền dữ liệu

Tốc độ truyền tín hiệu

100 x 6/8 - = 25 MHz

3

Mã hóa 8B/6T-10BaseT4

Mã hóa 4B/5B-10baseTX

Cat 5 có thể truyền với tốc độ 125 mhz

Đơn giản hơn 10base-T4

Dùng group 5 bits để mã hóa 4bits

Dùng 1 đôi dây để truyền và 1 đôi dây để nhận

Tốc độ tín hiệu:

125 x 4/5= 100 mbps

4B/5B

Mã hóa 4B/5B-10baseTX

Tuy nhiên, người ta dùng mã hóa MLT3 để

giảm tốc độ trước khi dữ liệu được truyền

đi( NRZI trong 10baseFX)

MLT3 : lần lượt đi qua các trạng thái điện áp 1v, 0v, 1v, 0v

- Nếu gặp bít 1 =>chuyển trạng thái

 Gặp bit 0=> giữ nguyên trạng thái

NRZI:

 Bit 1: chuyển trạng thái

 Bit 0: giữ nguyên trạng thái

MLT-3 và NRZ-I

Mã hóa PAM5-100baseT2

Công nghệ 1000Mbps Ethernet

Mã hóa 8B/10B

Công nghệ 1000Mbps Ethernet

Mã hóa PAM 5 và NRZ

Mã hóa PAM 5

Dùng 5 mức -2v, 1v, 0v, 1v, 2v để mã hóa

Sử dụng 4 cặp => có 5^4= 625 codes để chọn

2bits/symbol với tốc độ 125mhz mỗi chiều

250mhz trên 1 cặp

Có 4 cặp

1000 mhz trên đường truyền

Những yếu tố gây ra sự suy hao của tín hiệu

Sự tổn hao

Delay

Delay skew

Nhiễu xuyên âm

CHỌN CÁP ĐỒNG VÀ CÁP QUANG?

CÁC GIẢI PHÁP

 Nâng tần số truyền lên cao hơn

(500-600MHz) các chuẩn hiện tại là

10Mbs(16MHz), Cat 5e (100MHz)

 Khử nhiễu: bước xoắn nhiều hơn trên

một đơn vị chiều dài (feet), cố định

khoảng cách giữa các đôi xoắn: bọc

shield, làm lẫy nhựa hình dấu cộng ngăn cách các đôi xoắn, võ bọc sợi cáp chặt

ADC KRONE

1 Đặt một lõi nhựa bên trong ruột cáp để

khống chế và tăng khoảng cách phân tách 4

cặp dây nhằm loại bỏ nhiễu của cả 4 cặp dây, tương tự như cáp UTP Cat-6 Tuy nhiên lõi

nhựa hình sao này được thiết kế dạng mũ ở hai đỉnh đối diện với kích thước mũ khác nhau

2 Lõi nhựa có độ cao mặt cắt đứng lớn hơn

đường kính vỏ cáp tạo cho sợi cáp có hình elip

3 Lõi nhựa xoắn liên tục để cả 4 cặp dây phải xoắn theo

CÁC CÔNG NGHỆ

TrueNet: công nghệ này giúp cho trở kháng giữa 2 lõi cáp đồng của từng cặp dây không bị thay đổi, sẽ hạn chế được nhiễu tín hiệu

TrueMatch: công nghệ này bảo đảm cho trở kháng giữa 4 cặp dây trong sợi cable như

nhau, hạn chế nhiễu tín hiệu

TruePatch: Lõi đồng trong mỗi sợi dây sẽ

gồm nhiều lõi đồng nhỏ bện lại với nhau, giúp cable mềm dẻo hơn

DIGITAL ECHO CANCELLATION

Full duplex tạo ra tiếng vọng

Gigabit ethernet sử dụng cáp đồng

Phản hồi đầu gần

Phản hồi đầu xa

Nhiễu xuyên âm

1GIGABIT ETHERNET

Giải pháp

Thiết kế CMOS công nghệ 0.4um

Mạch sử dụng thuật toán LMS để thích ứng chiều dài cáp và trở kháng không liên tục

Sử dụng triệt âm vọng ở 10 dB

Hoạt động ở 125MHz, tiêu thụ 43mW, nguồn 3V

DAC

HYBRID TRANSFORMER

CHỐNG PHẢN HỒI TRONG GIGABIT ETHERNET

Cấu trúc chống phản hồi