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テクノロジー講座/ファーストイーサネットについて(100Mbps)編
ファーストイーサネットについて
ファーストイーサネット仕様一覧
従来の10Mbpsネットワークの帯域では不十分なマルチメディア通信ソフト等の利用が高まり、より一層の広帯域を確保する必要が出てきました。この要求に容易に対応できるシステムとして、10Mbpsイーサネットの通信方式を採用したファーストイーサネットがあげられます。このほか、100Mbpsの通信を行う方式としてトークンリングの通信方式を採用した100VG-AnyLANがあります。ここでは現在主流となっている、ファーストイーサネットについて説明します。
ファーストイーサネットについて
ファーストイーサネットとは、従来型の10BASE-T/FL を高速化するために標準化されたもので、IEEE802.3(10Mbps)の追加・補足仕様として作成されました。技術面では、ANSI FDDI(Fiber Distributed Data Interface)LANの物理媒体仕様を応用し仕様の標準化が行われました。この標準化作業は1992年11月にこの仕様に賛同するベンダーの組織「The Fast Ethernet Alliance」によって着手され、1995年にIEEE802.3uファーストイーサネットとして仕様の合意に達しました。
この仕様は、以下の点で10Mbpsイーサネットと互換が保たれています。
10Mbpsイーサネットとの互換性
フレーム形式 EthernetU(DIX)、IEEE 802.3を使用
通信方式 CSMA/CDを使用
上図の互換性から、次の優位点があげられます。
(1) 移行の容易性(従来資産の継承=従来の通信手法(CSMA/CD)を継承)
既に構築、運用されているNOS(Network Operating System)やアプリケーションがそのまま継続利用できる。
(2) コストパフォーマンス(価格対性能)
従来の10Mbps用機器との価格差が小さく投資負担が少なくてすみ、10Mbps機器との接続性も配慮されていることから無駄のない設備投資ができる。
(3) 供給体制(供給ベンダー、サポート体制)
当仕様に賛同するベンダーが多数あり、出荷されている製品類の豊富さが製品品質にも反映され安定して利用することができる。
ファーストイーサネット仕様一覧
IEEE 802.3u
100BASE-T4 100BASE-TX 100BASE-FX
帯域幅(Mbps) 100 100(全二重:200)
信号タイプ  ベースバンド(baseband)
符号化方式 8B6T 4B5B
最長距離(m) 100 412(半二重)
2000(全二重)
ケーブル UTP
(カテゴリー3, 4, 5)
UTP(カテゴリー5)
STP(IBM Type1, 2)
GI/MMF波長1300nm
62.5/125μm
50/125μm
9.5/125μm
 接続形態  スター型
仕様識別子の3番目の部分(T4、TX、FX)は、使用するメディアタイプ・セグメントの特徴を表しています。
仕様識別子 構成要素
T4 4対のボイスグレードツイストペアケーブルを使用するリンクセグメント
TX 2対のスーパーグレードツイストペアケーブルを使用するリンクセグメント
FX 1対の光ファイバケーブルを使用するリンクセグメント
帯域幅(100Mbps)
ファーストイーサネットでは、100Mbps(1秒間に1億ビット)の通信帯域を実現します。イーサネット(10Mbps)の10倍の帯域幅を持つファーストイーサネットは、容量の大きなマルチメディアファイルでも快適に通信を行うことができます。
信号伝搬方式(信号伝搬方式、通信方式、接続形態
(CSMA/CD)については10Mbpsイーサネットと同様です。接続形態については、ファーストイーサネットでは同軸ケーブルを使用しないためバス型は適用されず、全てスター型のみとなります。
符号化方式
ファーストイーサネットでは帯域幅が大きなことから、ケーブル上にデータを搬送するためのクロック信号が10Mbpsイーサネットと比較すると高速になります。これに伴い、データの符号化方式も10BASEで利用されるマンチェスター符号化とは異なる符号化方式を使用する必要があります。このためファーストイーサネットでは、使用するメディア(ケーブル)に応じて、別の符号化方式を採用しています。
インターフェース名 使用帯域 符号化方式
100BASE-T4 100Mbps=3対×25MHz×133% 8B6Tエンコーディング
100BASE-TX 100Mbps=1対×125MHz×80% 4B5Bエンコーディング
100BASE-FX 100Mbps=1対×125MHz×80% 4B5Bエンコーディング
MII(Media Independent Interface) 
10BASEでは、T、2、5の全てのインターフェースでマンチェスター符号化を行うためにDTE側に符号化機能を内蔵することが可能でした。100BASEでは使用するメディア(ケーブル)によって符号化方式を変更する必要があります。
符号化機能をDTEから分離し、別のユニットにして交換可能にすることで、それぞれのメディアと接続することが可能になります。このユニット部をPHYと呼び、DTEとの接続インターフェース部をMIIと呼びます。
通常、このMII部分は通信機器の内部に組み込まれていますが、MIIコネクター(40pin)を装備することによって、外部トランシーバー(PHY)との接続が、直接あるいは接続用ケーブル(最長0.5m)を使用して可能になります。
MII(Media Independent Interface)
MII :Media Independent Interface MDI :Medium Dependent Interface
AUI:Attachment Unit Interface PHY:Physical Layer Device 
  MAU:Medium Attachment Unit
ファーストイーサネットについてご理解いただけたでしょうか。このテクノロジー講座の他にも、「ネットワーク機器講座」「ネットワーク構築講座」を開講しております。是非ご覧下さい。


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