IEEE 100BASE-T1 (ehem. OABR)

Standard

Bei OABR (Open Alliance BroadR-Reach) handelt es sich um eine physikalische Übertragungstechnik, die ursprünglich von der Firma Broadcom entwickelt wurde und als IEEE 100BASE-T1 standardisiert ist. Die Überführung in einen IEEE-Standard wurde von der Open Alliance SIG durchgeführt.

Physikalische Anbindung

Für die physikalische Anbindung wird eine verdrillte Zweidrahtleitung verwendet, an der symmetrische Differenzspannungen für die Informationsübertragung angelegt werden. Die Spannungen repräsentieren Symbole, die ein Sender gemäß dem gewünschten Bitstrom erzeugt (kodiert). Ein Empfänger verwendet den entstandenen Symbolstrom wiederum, um die enthaltenen Bits zurück zu gewinnen (dekodieren).

Kodierung und Dekodierung

Für die Kodierung und Dekodierung sowie für die Erzeugung der Differenzspannungen kommt eine Kombination aus 4B3B-, 3B2T- und PAM3-Verfahren zum Einsatz. Diese Verfahren sind im IEEE 100BASE-T1 PHY implementiert, der als eigener Baustein im Steuergerät (ECU) eingebaut wird. Der PHY stellt die Verbindung zwischen physikalischem Medium und Ethernet Controller her.

Topologie

An einer Leitung sind immer nur zwei Knoten angeschlossen. Als Topologie steht somit nur die Punkt-zu-Punkt-Verbindung zur Verfügung. Mehr als zwei Knoten können mit Hilfe eines Koppelelements verbunden werden. Hier kommt üblicherweise ein Switch zum Einsatz, der als Layer-2-Koppelelement die Anbindung an mehrere physikalische Verbindungen erlaubt und selbständig Botschaften von Zweig zu Zweig weiterleiten kann.

Full Duplex

Besonders attraktiv an dieser physikalischen Schicht ist, dass Informationen auf einem Leiterpaar bidirektional mit 100 Mbit/s übertragbar sind. Zwei miteinander verbundene Knoten können gleichzeitig senden und empfangen (Full Duplex). Als Sender addiert ein Knoten seine eigene Differenzspannung auf die beiden Leiter, während er als Empfänger seine eigene Spannung von der anliegenden Gesamtspannung subtrahiert. Das Ergebnis der Subtraktion entspricht der Spannung, die von der Gegenseite gesendet wurde. Dieser Mechanismus ist Bestandteil des Echo-Cancellation-Verfahrens, das auch bei anderen Ethernet-Techniken zum Einsatz kommt.

Synchronisation

Damit Differenzspannungen addiert bzw. subtrahiert werden können, müssen die beiden Knoten wissen, wann ein neues Symbol beginnt. Das bedeutet, dass beide Knoten auf den Symbolstrom synchronisiert sein müssen. Dies erfolgt mit Hilfe eines Master- und eines Slave-Knotens. Der Master erzeugt einen kontinuierlichen Symbolstrom, auf den sich der Slave synchronisiert. Die Konfiguration des PHY als Master oder Slave erfolgt durch die Basissoftware des Mikrocontrollers.

Zuletzt geändert: Donnerstag, 19. April 2018, 11:49