Kiire Ethernet

Üldine disain

Kiire Etherneti adapteri võib loogiliselt jagada meedia juurdepääsu kontrolleriks (inglise keeles Media Access Controller, MAC), mis tegeleb kõrgema taseme meediumi kättesaadavusega, ja füüsilise kihi liideseks (inglise keeles Physical Layer Interface, PHY). Meedia juurdepääsu kontroller võib olla seotud füüsilise kihi liidesega 4-bitise 25 MHz sünkroonse paralleelliidesega, mida tuntakse meediast sõltumatu liidese nime all (inglise keeles Media Independent Interface, MII) või 2-bitise 50 MHz variandiga vähendatud meediast sõltumatu liidesega (inglise keeles Reduced Media Independent Interface, RMII). Jaoturid võivad ka ühendada mitme füüsilise kihi liidesega oma erinevate liidestega.
Meediast sõltumatut liidest võidakse (harva) kasutada välise ühendusena, kuid tavaliselt on see ühendus ühe võrguadapteri liideste kaartide vahel või isegi ühe liidese kaardi sees. Kiire Etherneti omaduste kirjutamisel üldjuhul eeldatakse, et MAC ja PHY vahel on MII, kuid see ei pea ilmtingimata nii olema.
Meediast sõltumatu liides määrab andmeedastuskiiruse teoreetilise maksimumi kõikides kiire Etherneti versioonides 100 Mbit/s-ks. Tegelik andmeedastuskiirus on aga teoreetilisest maksimumist väiksem, kuna kiires Etherneti protokollis on vajalik ka päis ja jalus (adresseerimise ja vigade leidmise bitid) igas kaadris, samuti vahetevahel lähevad kaadrid kaduma müra tõttu ning iga kaadri saatmise lõpus tuleb oodata kuni teised seadmed võrgus lõpetavad ka edastamise.

100BASE-T

100BASE-T on üks mitmetest kiire Etherneti standarditest keerupaarikaablite jaoks, milles alla kuuluvad ka 100BASE-TX (100 Mbit/s üle kahepaarilise 5. kategooria või parema kaabli), 100BASE-T4 (100 Mbit/s üle neljapaarilise 3. kategooria või parema kaabli), 100BASE-T2 (100 Mbit/s üle kahepaarilise 3. kategooria või parema kaabli). Ühe 100BASE-T kaabli maksimaalne pikkus on 100 meetrit (nagu ka 10BASE-T ja gigabit Ethernet puhul). Kõik need on või on olnud standardid IEEE 802.3 (Elektri- ja Elektroonikainseneride Instituudi standard). Peaaegu kõik 100BASE-T kasutusel olevad installatsioonid on 100BASE-TX omad.
Kiire Etherneti alguse päevadel väideti reklaamides: "Meie oma töötab paremini olemasolevate kaablitega kui nende oma!" Tegelikult leiti üsna kiiresti, et vähesed võrgud olid standardi eeldustele vastavad, sest 10-megabitine Ethernet ei nõudnud nii täpseid elektrilisi signaale ning vähesed teenusepakkujad mõõtsid täpselt kaabli ja ühenduse kvaliteeti; kui Ethernet töötas üle kaabli, siis see oli juba nende jaoks piisav. Selle tõttu pidi enamus võrkudest uuesti kaablitega ühendama hoolimata sellest, kas seal oli 3. kategooria või 5. kategooria kaablid.

100BASE-T4

100BASE-T4 oli üks varajatest kiire Etherneti implementatsioonidest. See vajas nelja vase keerupaari, kuid need keerupaarid pidid olema vaid 3. kategooria omad, mitte nagu TX, millel oli vaja 5. kategooria kaableid. Üks paar reserveeritakse saatmiseks, üks vastuvõtmiseks ja ülejäänud kaks muudavad suunda nii kuidas vaja. Väga ebatavalist 8B6T koodi kasutati, et muuta 8 andmebitti 6-ks kolmendsüsteemi arvuks. Tulemuseks saadud 3-kohalised kolmendsüsteemi sümbolid saadetakse paralleelis üle kolme keerupaari kasutades kolme tasemelist impulsi-amplituudimodulatsiooni (PAM-3). Kuna kasutatakse kolme keerupaari andmete saatmiseks igas suunas, siis 100BASE-T4 on pool-dupleks. Seda standardit saab kasutada 3., 4. ja 5. kategooria varjestamata keerupaari kaablitega või varjestatud keerupaari kaablitega, kui vaja. Maksimaalne pikkus on 100 meetrit. 100BASE-T4 ei kasutatud laialdaselt, kuid selle jaoks loodud tehnoloogiat kasutatakse 1000BASE-T-s.

100BASE-FX

100BASE-FX on kiire Etherneti versioon üle optilise kiu (klaaskiud). See kasutab 1300 nm infrapuna valguse lähedast valguse lainepikkust, mis saadetakse mööda kahte valguskaabli kiudu. Üks kiud on vastuvõtmiseks (RX) ja teine on saatmiseks (TX). Maksimaalne kaabli pikkus on 400 meetrit pooldupleks ühendustel (kollisioonide leidmiseks) ja 2 kilomeetrit täisdupleks üle mitmeviisilise valguskiul. 100BASE-FX kasutab sama 4B5B kodeeringut ja NRZI liini kodeeringut, mida kasutab 100BASE-TX. 100BASE-FX peaks kasutama SC, ST, LC, MTRJ või MIC ühenduspesa. SC on nendest valikutest kõige eelistatum.
100BASE-FX ei ole ühilduv 10BASE-FL-ga (10 Mbit/s optilise kiu versiooniga).

100BASE-SX

100BASE-SX on kiire Etherneti versioon üle optilisekiu. See kasutab kahte mitmeviisilise optilisekiudu saatmiseks ja vastuvõtuks. See on madalama hinnaga alternatiiv 100BASE-FX-le, sest see kasutab lühema lainepikkuse optikat, mis on palju odavam kui pika lainepikkusega optika, mida kasutatakse 100BASE-FX-is. 100BASE-SX töötab kuni 550 meetristel kaablipikkustel.
100BASE-SX kasutab sama lainepikkust nagu 10BASE-FL (10 Mbit/s versioon optilisest kiust). Erinevalt 100BASE-FX-ist, lubab see 100BASE-SX-l olla tagasiühilduv 10BASE-FL-ga.
Kuna 100BASE-SX kasutab lühemat valguse lainepikkust (850 nm) ja toetab lühemat maksimaalset kaabli pikkust, siis see kasutab odavamaid optilise osasid (LEDe laserite asemel), mis teeb sellest ahvatleva valiku nendele, kes tahavad 10BASE-FL välja vahetada ja kellel pole vaja pikki kaabli pikkusi.

100BASE-BX

100BASE-BX on kiire Etherneti versioon üle ühe optilise kiu (erinevalt 100BASE-FX-st, mis kasutab kiudude paari). Selle jaoks kasutatakse üheviisilist kiudu erilise multipleksoriga, mis jagab signaali saatmise ja vastuvõtmise lainepikkusteks. Saatmiseks ja vastuvõtmise lainepikkused on 1310/1550 nm. Mõlemas otsas olevad terminalid ei ole võrdsed, kuna "allavoolu" saatja (võrgu keskelt välja poole) kasutab 1550 nm lainepikkust ja see, kes saadab "ülesvoolu" kasutab 1310 nm lainepikkust. Maksimaalne kaablipikkus võib olla 10, 20 või 40 km.

100BASE-LX10

100BASE-LX10 on kiire Etherneti versioon üle kahe üheviisilise optilise kiu. Selle nominaalne ulatus on 10 km ja kasutab 1310 nm lainepikkust.