|
| 1 | +\section{Physical} |
| 2 | +\subsection{SDU/PDU} |
| 3 | +Die Service Data Unit (SDU oder auch Payload) eines Layers ist die Protocol Data Unit (PDU) des darüberliegenden Layers. \\ |
| 4 | +PDU = Protokollinformationen-(PCI) + SDU\\ |
| 5 | +Layer 1 SDU = Layer 2 PDU |
| 6 | +\subsection{10Base-T} |
| 7 | + |
| 8 | +\subsubsection{Wiring} |
| 9 | +Transmit auf Pins 1,2\\ |
| 10 | +Receive auf Pins 3,6 |
| 11 | + |
| 12 | +\subsubsection{Codierung} |
| 13 | +Der 10Base-T Standard verwendet Manchester Codierung. Daher ist für 10Mbit Datenübertragungsraten eine echte übertragungsrate von 20Mbit erforderlich. |
| 14 | +\subsubsection{Daten} |
| 15 | + |
| 16 | +Bitdauer: |
| 17 | + |
| 18 | +\begin{align} |
| 19 | +\frac{1s}{10^{7}bits} = 100ns |
| 20 | +\end{align} |
| 21 | + |
| 22 | + |
| 23 | +Ausbreitung Elektromagnetischer Wellen im Kabel: |
| 24 | +\begin{align} |
| 25 | +\frac{2}{3} \cdot 300\cdot 10^{6} \frac{m}{s} |
| 26 | +\end{align} |
| 27 | + |
| 28 | +Länge eines Bits im Kabel: |
| 29 | +\begin{align} |
| 30 | +100ns \cdot \frac{0.2m}{ns} = 20m |
| 31 | +\end{align} |
| 32 | + |
| 33 | +\subsection{100Base-TX} |
| 34 | +\subsubsection{Wiring} |
| 35 | +Transmit auf Pins 1,2\\ |
| 36 | +Receive auf Pins 3,6 |
| 37 | +\subsubsection{Codierung} |
| 38 | +Der 100Base-TX Standard verwendet eines sogenanntes 4B/5B encoding (Block-Codierung). Jedem 4 bit Wort wird auf ein 5 Bit Wort abgebildet, sodass nie mehr als 3 aufeinander folgende Nullen vorhanden sind. Somit ist eine sogenannte Symbolrate von +25\%, also 125Mbps, notwendig. |
| 39 | +Um das Übertragene Spektrum zu verkleinern, werden die Bits zusätzlich mittels MLT-3 (Multi-Level-Transition) Verfahren codiert.\\ |
| 40 | +Die Taktrückgewinnung nur mit MLT-3 codierung ist aber nicht möglich, durch die vorangegangene 4B5B Codierung jedoch schon. Zusätzlich bleiben durch die 4B5B Codierung weitere $2^5-2^4=16$ Codes übrig, die zur Synchronisation/Signalisierung verwendet werden können. |
| 41 | + |
| 42 | + |
| 43 | +\subsubsection{Daten} |
| 44 | +Bitdauer: |
| 45 | +\begin{align*} |
| 46 | +\frac{1s}{10^{8}bits} = 10ns |
| 47 | +\end{align*} |
| 48 | + |
| 49 | +Länge eines Bits im Kabel: |
| 50 | +\begin{align} |
| 51 | +10ns \cdot \frac{0.2m}{ns} = 2m |
| 52 | +\end{align} |
| 53 | + |
| 54 | +\subsection{MAC-Frame} |
| 55 | +Die Minimallänge eines MAC Frames beträgt 64Byte, bedingt durch den CSMA/CD Mechanismus zur Kollisionsdetektion. |
| 56 | +Die Maximalgrösse beträgt 1500 Bytes Payload + 12 Bytes SA/DA + 2 Bytes LEN/PT + 4Bytes Checksum = 1518 Bytes an Daten. Hinzu kommen noch 8 Bytes für Preamble und SFD. |
| 57 | + |
| 58 | +\includegraphics[scale=0.5]{media/MACFrame.png} |
| 59 | + |
| 60 | +\subsubsection{Ethernet II} |
| 61 | +Ethernet II (DIX) Pakete werden durch einen PT grösser als 1500 (0x05DC)gekennzeichnet. Payloadtype für IP: 0x800, für ARP: 0x806. |
| 62 | + |
| 63 | +\subsubsection{802.3} |
| 64 | +Ethernet 802.3 Pakete sind durch Angaben im LEN Feld kleiner als 1500 gekennzeichnet. Die Länge gibt die PDU Länge des LLC Protokolls an. |
| 65 | + |
| 66 | +\subsection{MAC-Adressen} |
| 67 | +das LSB im ersten Adress Byte (Most Significant Octet) der Destination Address ist das Individual/Group Bit, 0 heisst individuelle Adresse, 1 Multicast/Broadcast Adresse.\\ |
| 68 | +2. Bit ist das Universal/Local bit, 0 heisst globally administered Adresse, 1 heisst local administered Address. |
| 69 | + |
| 70 | + |
| 71 | + |
| 72 | +\subsection{Amplitudenmodulation} |
| 73 | +\begin{align*} |
| 74 | +\cos (2\pi \cdot F_N) \cdot \cos (2\pi \cdot F_T) |
| 75 | += \frac{1}{2}(\cos (2\pi \cdot F_T - 2\pi \cdot F_N) + cos(2\pi \cdot F_T + 2\pi \cdot F_N) |
| 76 | +\end{align*} |
| 77 | +Somit hat sich zum einen die Regellage verschoben und es ist noch eine Kehrlage hinzugekommen: $\cos (2\pi F_T - F_N)$. |
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