إيثرنت سريع

يُعدّ معيار 100BASE-TX الشكل السائد لتقنية إيثرنت السريع، ويعمل عبر زوجين من الأسلاك داخل كابل من الفئة 5 أو أعلى. يمكن أن تصل المسافة بين العقدتين إلى 100 متر (328 قدمًا) . يُستخدم زوج واحد لكل اتجاه، مما يوفر تشغيلًا ثنائي الاتجاه بسرعة 100 ميجابت/ثانية في كل اتجاه. 

كما هو الحال في 10BASE-T ، تُنهى الأزواج النشطة في وصلة قياسية على الأطراف 1 و2 و3 و6. ولأن كابل الفئة 5 النموذجي يحتوي على أربعة أزواج، ولأن متطلبات أداء 100BASE-TX لا تتجاوز قدرات حتى أضعف زوج، يمكن لكابل واحد نموذجي أن يحمل وصلتي 100BASE-TX باستخدام محول توصيل بسيط في كل طرف. ^{[ 7 ]} يتم توصيل الكابلات عادةً وفقًا لأحد معايير إنهاء ANSI/TIA-568 ، وهما T568A أو T568B. يستخدم 100BASE-TX الزوجين 2 و3 (البرتقالي والأخضر).

تتشابه بنية شبكات 100BASE-TX إلى حد كبير مع شبكات 10BASE-T. عند استخدامها لإنشاء شبكة محلية ، تُوصل الأجهزة المتصلة بالشبكة (الحواسيب، الطابعات، إلخ) عادةً بموزع أو محول ، مما يُنشئ شبكة نجمية . بدلاً من ذلك، يُمكن توصيل جهازين مباشرةً باستخدام كابل متقاطع . مع المعدات الحديثة، لا حاجة عادةً إلى الكابلات المتقاطعة، حيث تدعم معظم المعدات التفاوض التلقائي بالإضافة إلى MDI-X التلقائي لاختيار ومطابقة السرعة والوضع المزدوج والاقتران.

في تقنية 100BASE-TX، تُمرر البتات الخام، المعروضة بعرض 4 بتات بتردد 25  ميجاهرتز عند وحدة MII، عبر ترميز ثنائي 4B5B لتوليد سلسلة من الرموز 0 و1 بتردد 125 ميجاهرتز  . يوفر ترميز 4B5B معادلة التيار المستمر وتشكيل الطيف. وكما هو الحال في تقنية 100BASE-FX، تُنقل البتات بعد ذلك إلى طبقة ربط الوسيط المادي باستخدام ترميز NRZI . مع ذلك، تُضيف تقنية 100BASE-TX طبقة فرعية إضافية تعتمد على الوسيط، وتستخدم MLT-3 كترميز نهائي لتدفق البيانات قبل الإرسال، مما ينتج عنه تردد أساسي أقصى يبلغ 31.25 ميجاهرتز. هذه العملية مُقتبسة من مواصفات ANSI X3.263 FDDI ، مع تعديلات طفيفة. ^{[ 8 ]} 

في معيار 100BASE-T1 ، ^{[ 9 ]} تُنقل البيانات عبر زوج واحد من الأسلاك النحاسية، بمعدل 3 بتات لكل رمز، ويُرسل كل رمز كزوج من الرموز باستخدام تقنية PAM3. يدعم هذا المعيار الإرسال ثنائي الاتجاه الكامل. يجب أن يدعم كابل الزوج المجدول تردد 66  ميجاهرتز، وبحد أقصى طول 15  مترًا. لم يُحدد نوع موصل معين. صُمم هذا المعيار لتطبيقات السيارات أو عند دمج تقنية إيثرنت السريع في تطبيق آخر. طُوّر هذا المعيار تحت اسم Open Alliance BroadR-Reach (OABR) قبل اعتماده من قِبل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). ^{[ 10 ]}

في معيار 100BASE-T2 ، المُعتمد في IEEE 802.3y، تُنقل البيانات عبر زوجين من الأسلاك النحاسية، ولكن يُشترط أن يكون هذان الزوجان من الفئة 3 (فئة الصوت) فقط، بدلاً من الفئة 5 المطلوبة في معيار 100BASE-TX. تُرسل البيانات وتُستقبل على كلا الزوجين في آنٍ واحد ^{[ 11 ]} ، مما يسمح بالتشغيل ثنائي الاتجاه الكامل. يستخدم الإرسال 4 بتات لكل رمز. يُوسّع الرمز ذو الـ 4 بتات إلى رمزين من 3 بتات من خلال عملية تشفير معقدة تعتمد على مسجل إزاحة ذي تغذية راجعة خطية ^{[ 12 ]} . هذا ضروري لتسوية عرض النطاق الترددي وطيف انبعاث الإشارة، بالإضافة إلى مطابقة خصائص خط النقل. لا يكون ربط البتات الأصلية برموز الإشارات ثابتًا مع الزمن، وله دورة طويلة نسبيًا (تظهر كسلسلة شبه عشوائية). يتبع الربط النهائي من الرموز إلى مستويات تعديل خط PAM-5 الجدول الموجود على اليمين. لم يتم اعتماد 100BASE-T2 على نطاق واسع، ولكن التقنية التي تم تطويرها من أجله تستخدم في 1000BASE-T. ^{[ 6 ]}

كانت تقنية 100BASE-T4 تطبيقًا مبكرًا لتقنية إيثرنت السريع. تطلّبت هذه التقنية أربعة أزواج من الأسلاك النحاسية المجدولة من النوع المستخدم في الصوت (الفئة 3)، وهو كابل ذو أداء أقل مقارنةً بكابل الفئة 5 المستخدم في تقنية 100BASE-TX. كانت أقصى مسافة محصورة بـ 100 متر. خُصص زوج واحد للإرسال وآخر للاستقبال، بينما كان الزوجان المتبقيان يُستخدمان لتبديل الاتجاه. استخدام ثلاثة أزواج للإرسال في كل اتجاه جعل تقنية 100BASE-T4 تعمل بنظام نصف مزدوج بطبيعتها. سمح استخدام ثلاثة أزواج من الكابلات بالوصول إلى سرعة 100 ميجابت/ثانية عند التشغيل بترددات حاملة منخفضة، مما مكّنها من العمل على الكابلات القديمة التي قامت العديد من الشركات بتركيبها مؤخرًا لشبكات 10BASE-T.

استُخدم رمز 8B6T غير مألوف لتحويل 8 بتات من البيانات إلى 6 أرقام في النظام الثلاثي (يُمكن تشكيل الإشارة نظرًا لوجود ما يقارب ثلاثة أضعاف عدد الأرقام المكونة من 6 أرقام في النظام الثلاثي مقارنةً بالأرقام المكونة من 8 أرقام في النظام الثنائي). ثم أُرسل الرمزان الناتجان، المكونان من 3 أرقام في النظام الثلاثي، بالتوازي عبر ثلاثة أزواج باستخدام تعديل سعة النبضة ثلاثي المستويات (PAM-3).

لم يُعتمد معيار 100BASE-T4 على نطاق واسع، ولكن بعض التقنيات المُطوّرة له تُستخدم في معيار 1000BASE-T . ^{[ 6 ]} وقد صدرت أجهزة توزيع قليلة جدًا تدعم معيار 100BASE-T4. ومن الأمثلة على ذلك: 3com 3C250-T4 Superstack II HUB 100، و IBM 8225 Fast Ethernet Stackable Hub ^{[ 13 ]} ، و Intel LinkBuilder FMS 100 T4. ^{[ 14 ] [ 15 ]} وينطبق الأمر نفسه على وحدات التحكم في واجهة الشبكة . ويتطلب ربط معيار 100BASE-T4 بمعيار 100BASE-TX معدات شبكة إضافية.

كانت تقنية 100BaseVG، التي اقترحتها شركة هيوليت-باكارد وسوّقتها ، تصميمًا بديلًا يستخدم كابلات الفئة 3 ومفهوم الرموز بدلًا من CSMA/CD. وكان من المقرر اعتمادها كمعيار IEEE 802.12، لكنها سرعان ما اختفت مع انتشار تقنية 100BASE-TX المُبدّلة. وقد سُحب معيار IEEE لاحقًا. ^{[ 16 ]}

كانت تقنية VG مشابهة لتقنية T4 من حيث استخدامها لعدد أكبر من أزواج الكابلات مع تردد حامل أقل، مما سمح لها بالوصول إلى سرعة 100 ميجابت/ثانية على كابلات الصوت. واختلفت عنها في طريقة تخصيص هذه الكابلات. فبينما كانت T4 تستخدم الزوجين الإضافيين في اتجاهين مختلفين حسب اتجاه تبادل البيانات، استخدمت VG نمطين للإرسال. في النمط الأول، وهو نمط التحكم ، يُستخدم زوجان للإرسال والاستقبال كما في الإيثرنت التقليدي، بينما يُستخدم الزوجان الآخران للتحكم في التدفق . أما في النمط الثاني، وهو نمط الإرسال ، فتُستخدم جميع الأزواج الأربعة لنقل البيانات في اتجاه واحد. وقد طبقت الموزعات آلية تمرير الرموز لاختيار أي من العقد المتصلة بها يُسمح لها بالاتصال في أي وقت، بناءً على الإشارات المرسلة إليها من العقد التي تستخدم نمط التحكم. فعندما يتم اختيار عقدة لتصبح نشطة، فإنها تنتقل إلى نمط الإرسال، وترسل أو تستقبل حزمة بيانات، ثم تعود إلى نمط التحكم. ^{[ 16 ]}

كان الهدف من هذا المفهوم حل مشكلتين. الأولى هي إلغاء الحاجة إلى اكتشاف التصادم، وبالتالي تقليل الازدحام على الشبكات المزدحمة. فبينما قد تتعرض أي عقدة معينة للتقييد بسبب كثافة البيانات، لن تفقد الشبكة ككل كفاءتها نتيجة للتصادمات وإعادة البث. وفي ظل الاستخدام المكثف، زادت الإنتاجية الإجمالية مقارنةً بالمعايير الأخرى. أما المشكلة الثانية، فهي قدرة الموزعات على فحص أنواع البيانات المرسلة وجدولة العقد بناءً على متطلبات عرض النطاق الترددي. فعلى سبيل المثال، قد لا تحتاج عقدة ترسل إشارة فيديو إلى عرض نطاق ترددي كبير، ولكنها تحتاج إلى أن يكون وقت إرسالها قابلاً للتنبؤ. ويمكن لموزع VG جدولة الوصول إلى تلك العقدة لضمان حصولها على فترات الإرسال التي تحتاجها، مع إتاحة الشبكة في جميع الأوقات الأخرى للعقد الأخرى. يُعرف هذا النمط من الوصول بأولوية الطلب . ^{[ 16 ]}

لا تتوفر سرعة الإيثرنت السريع على جميع منافذ SFP، ^{[ 21 ]} ولكنها مدعومة من قبل بعض الأجهزة. ^{[ 22 ] [ 23 ]} لا ينبغي افتراض أن منفذ SFP الخاص بشبكة جيجابت إيثرنت متوافق مع الإصدارات السابقة من الإيثرنت السريع.

لتحقيق قابلية التشغيل البيني، هناك بعض المعايير التي يجب استيفاؤها: ^{[ 24 ]}

• ترميز الخط
• الطول الموجي ^{[ أ ]}
• وضع الازدواج
• عدد وسائل الإعلام
• نوع الوسائط وأبعادها

إن تقنية إيثرنت 100BASE-X غير متوافقة مع الإصدارات السابقة من 10BASE-F وليست متوافقة مع الإصدارات اللاحقة من 1000BASE-X .

يُعدّ 100BASE-FX إصدارًا من تقنية إيثرنت السريع عبر الألياف الضوئية . وتُعرَّف الطبقة الفرعية المعتمدة على الوسط المادي (PMD) في 100BASE-FX بواسطة معيار PMD الخاص بـ FDDI ، ^{[ 26 ]} لذا فإن 100BASE-FX غير متوافق مع 10BASE-FL ، وهو الإصدار الذي يعمل بسرعة 10 ميجابت/ثانية عبر الألياف الضوئية.

لا يزال معيار 100BASE-FX يُستخدم في التركيبات الحالية للألياف متعددة الأنماط حيث لا تكون هناك حاجة إلى سرعة أكبر، كما هو الحال في مصانع الأتمتة الصناعية. ^{[ 19 ]}

يُعدّ مصطلح 100BASE-LFX مصطلحًا غير قياسي للإشارة إلى نقل بيانات الإيثرنت السريع. وهو مشابه جدًا لتقنية 100BASE-FX، ولكنه يحقق مسافات أطول تصل إلى 4-5  كيلومترات عبر زوج من الألياف متعددة الأنماط، وذلك باستخدام مُرسِل ليزر فابري-بيرو ^{[ 27 ]} يعمل بطول موجي 1310  نانومتر. ويبلغ توهين الإشارة لكل كيلومتر عند 1300  نانومتر حوالي نصف الفقدان عند 850  نانومتر. ^{[ 28 ] [ 29 ]}

يُعدّ 100BASE-SX إصدارًا من تقنية إيثرنت السريع عبر الألياف الضوئية، وهو معيار مُعتمد في TIA/EIA-785-1-2002. ويُمثّل بديلاً أقل تكلفة وأقصر مسافةً من 100BASE-FX. ونظرًا لاستخدامه طول موجة أقصر (850  نانومتر) ومسافة أقصر (تصل إلى 300  متر)، يُمكن لـ 100BASE-SX استخدام مكونات بصرية أقل تكلفة.

نظرًا لاستخدامها نفس الطول الموجي لتقنية 10BASE-FL ، وهي نسخة 10 ميجابت/ثانية من تقنية إيثرنت عبر الألياف الضوئية، فإن تقنية 100BASE-SX متوافقة مع الإصدارات السابقة من 10BASE-FL. وتجعل التكلفة والتوافق من 100BASE-SX خيارًا مناسبًا لمن يرغبون في الترقية من 10BASE-FL ولا يحتاجون إلى مسافات أطول.

100BASE-LX10 هو إصدار من Fast Ethernet عبر الألياف الضوئية تم توحيده في 802.3ah-2004 البند 58. ويبلغ  مداه 10 كيلومترات عبر زوج من الألياف أحادية الوضع.

يُعدّ 100BASE-BX10 إصدارًا من تقنية إيثرنت السريع عبر الألياف الضوئية، وهو معيار مُعتمد في البند 58 من معيار 802.3ah-2004. يستخدم هذا المعيار مُضاعِفًا ضوئيًا لتقسيم إشارات الإرسال والاستقبال إلى أطوال موجية مختلفة على نفس الليف. ويبلغ  مداه 10 كيلومترات عبر ليف أحادي النمط.

يُشبه 100BASE-EX إلى حد كبير 100BASE-LX10، ولكنه يُحقق مسافات أطول تصل إلى 40  كيلومترًا عبر زوج من الألياف أحادية النمط، وذلك بفضل جودة بصرياته العالية مقارنةً بـ LX10، ويعمل باستخدام  ليزرات بطول موجي 1310 نانومتر. لا يُعدّ 100BASE-EX معيارًا رسميًا، ولكنه مصطلح مُعتمد في هذا المجال. ^{[ 30 ]} يُشار إليه أحيانًا باسم 100BASE-LH (للنقل لمسافات طويلة)، ويُمكن الخلط بينه وبين 100BASE-LX10 أو 100BASE-ZX بسهولة، نظرًا لاختلاف استخدام الرموز -LX(10) و-LH و-EX و-ZX بين المُصنّعين.

يُعدّ 100BASE-ZX مصطلحًا غير قياسي ولكنه شائع الاستخدام لدى العديد من الموردين ^{[ 31 ]} للإشارة إلى نقل بيانات الإيثرنت السريع باستخدام طول موجي 1550 نانومتر لتحقيق مسافات لا تقل عن 70 كيلومترًا عبر الألياف أحادية النمط. ويحدد بعض الموردين مسافات تصل إلى 160 كيلومترًا عبر الألياف أحادية النمط، ويُطلق عليها أحيانًا 100BASE-EZX. وتعتمد المسافات التي تتجاوز 80 كيلومترًا بشكل كبير على فقد الإشارة في الألياف المستخدمة، وتحديدًا قيمة التوهين بالديسيبل لكل كيلومتر، وعدد وجودة الموصلات/لوحات التوصيل والوصلات الموجودة بين أجهزة الإرسال والاستقبال. ^{[ 32 ]}