Como o Gigabit Ethernet Funciona

Transmissão de Dados

No padrão 10BaseT cada bit que o computador quer transmitir é fisicamente codificado em um único bit de transmissão. Para um grupo de oito bits sendo transmitidos, oito sinais serão gerados no fio, por exemplo. Sua taxa de transferência de 10 Mbit/s significa que seu clock é de 10 MHz, já que a cada pulso de clock um único bit é transmitido. Em outros padrões isto é diferente.

O padrão 100BaseT usa um esquema de codificação chamado 8B/10B, onde cada grupo de oito bits é codificado em um sinal de 10 bits. Por isso, diferentemente do 10BaseT, cada bit não representa diretamente um sinal no fio. Se você fizer as contas, com um taxa de transferência de 100 Mbit/s, o clock do padrão 100BaseT é de 125 MHz (10/8 x 100).

Então, os cabos Cat 5 são certificados para terem uma velocidade de transmissão de até 125 MHz.

O que o Gigabit Ethernet faz é alterar a codificação. Em vez de fazer com que cada bit seja codificado em um único sinal como acontece no 10BaseT ou fazer com que cada grupo de 8 bits seja codificado em um sinal de 10 bits, ele codifica dois bits por sinal. Portanto, um sinal sendo transmitido no cabo Gigabit Ethernet representa dois bits, em vez de um único bit. Em outras palavras, em vez de simplesmente usar dois níveis de tensão no sinal para representar “0” ou “1”, ele usa quatro diferentes tensões, representando “00”, “01”, “10” e “11”.

Além disso, em vez de usar apenas quatro fios do cabo, o Gigabit Ethernet usa todos os fios.

Todos os pares são usados no esquema bi-direcional. Como vimos, tanto o padrão 10BaseT quanto o padrão 100BaseT usa pares diferentes para transmissão e recepção; no 1000BaseT, como o Gigabit Ethernet também é chamado, os mesmos pares são usados tanto para transmissão quanto para recepção.

O Gigabit Ethernet utiliza clock de 125 MHz, o mesmo clock do padrão 100BaseT/Cat 5, mas como mais dados são transmitidos por vez, a taxa de transferência é maior. A conta é simples: 125 MHz x 2 bits por sinal (por par de fios) x 4 sinais por vez = 1.000 Mbit/s.

Esta técnica de modulação é conhecida como 4D-PAM5 e na verdade utiliza cinco níveis de tensão (o quinto nível é usado pelo seu mecanismo de correção de erro).

Portanto é um erro dizer que o Gigabit Ethernet trabalha a 1.000 MHz. Seu clock é de 125 MHz, igual ao padrão Fast Ethernet (100BaseT), mas ele consegue atingir uma taxa de transferência de 1.000 Mbit/s porque transmite dois bits por vez e usa quatro pares do cabo.

Na tabela abaixo você pode verifica a pinagem do cabo Gigabit Ethernet. “BI” significa bi-direcional, enquanto DA, DB, DC e DD significa “Dado A”, “Dado B”, “Dado C” e “Dado D”, respectivamente.