Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Самый низкий уровень электронных или оптических функций передачи данных в сети.
Lowest level electronic or optical transmission functions of a network
В семиуровневой модели OSI компьютерных сетей физический слой, или уровень 1, является первым и самым нижним уровнем: уровнем, наиболее тесно связанным с физическим соединением между устройствами. Физический слой предоставляет электрический, механический и процедурный интерфейс для среды передачи. Форма и характеристики электрических разъемов, частоты передачи, используемый код модуляции и другие параметры низкого уровня определяются физическим слоем. На аппаратном уровне физический слой обычно реализуется с помощью специализированного чипа PHY или, в автоматизированном проектировании электроники (EDA), в виде функционального блока. В мобильных вычислениях широко используются протоколы межсоединения семейства MIPI Alliance * PHY. Исторически модель OSI тесно связана с межсетевым взаимодействием, таким как набор протоколов Интернет и Ethernet, которые были разработаны в ту же эпоху, по схожим принципам, хотя и с несколько иными абстракциями. Помимо межсетевого взаимодействия, абстракция OSI может быть применена ко всем формам соединения устройств в передаче данных и вычислительной электронике.
In the seven layer OSI model of computer networking, the physical layer or layer 1 is the first and lowest layer: the layer most closely associated with the physical connection between devices. The physical layer provides an electrical, mechanical, and procedural interface to the transmission medium. The shapes and properties of the electrical connectors, the frequencies to transmit on, the line code to use and similar low level parameters, are specified by the physical layer. At the electrical layer, the physical layer is commonly implemented by dedicated PHY chip or, in electronic design automation (EDA), by a design block. In mobile computing, the MIPI Alliance * PHY family of interconnect protocols are widely used. Historically, the OSI model is closely associated with internetworking, such as the Internet protocol suite and Ethernet, which were developed in the same era, along similar lines, though with somewhat different abstractions. Beyond internetworking, the OSI abstraction can be brought to bear on all forms of device interconnection in data communications and computational electronics.
Роль
Физический уровень определяет способы передачи потока необработанных битов по физической среде передачи данных, соединяющей узлы сети. Этот битовый поток может быть сгруппирован в кодовые слова или символы и преобразован в физический сигнал, который передается по каналу связи. Физический уровень состоит из технологий передачи, реализуемых на основе электронных схем сети. Это базовый уровень, на котором строятся функции более высоких уровней в сети, и он может быть реализован с использованием множества различных аппаратных технологий с существенно различающимися характеристиками. В соответствии с семантикой модели OSI, физический уровень преобразует логические запросы на связь, поступающие с уровня канального доступа, в аппаратные операции для осуществления передачи или приема электронных (или иных) сигналов. Физический уровень обеспечивает поддержку верхних уровней, ответственных за формирование логических пакетов данных.
The physical layer defines the means of transmitting a stream of raw bits over a physical data link connecting network nodes. The bitstream may be grouped into code words or symbols and converted to a physical signal that is transmitted over a transmission medium. The physical layer consists of the electronic circuit transmission technologies of a network. It is a fundamental layer underlying the higher level functions in a network, and can be implemented through a great number of different hardware technologies with widely varying characteristics. Within the semantics of the OSI model, the physical layer translates logical communications requests from the data link layer into hardware specific operations to cause transmission or reception of electronic (or other) signals. The physical layer supports higher layers responsible for generation of logical data packets.
Связь с пакетом протоколов Интернета
Комплекс интернет-протоколов, как определено в RFC 1122 и RFC 1123, представляет собой высокоуровневое описание сетевого взаимодействия, используемое для Интернета и подобных сетей. Он не определяет уровень, который занимается исключительно спецификациями и интерфейсами аппаратного уровня, поскольку данная модель напрямую не связана с физическими интерфейсами.
The Internet protocol suite, as defined in RFC 1122 and RFC 1123, is a high level networking description used for the Internet and similar networks. It does not define a layer that deals exclusively with hardware level specifications and interfaces, as this model does not concern itself directly with physical interfaces.
ФСИ
PHY, аббревиатура от физического слоя, — это электронная схема, обычно реализованная в виде интегральной схемы, необходимая для реализации функций физического слоя модели OSI в сетевом контроллере. PHY соединяет устройство линкового уровня (часто называемое MAC, как аббревиатура от управления доступом к среде) с физической средой, такой как оптическое волокно или медный кабель. Устройство PHY обычно включает в себя функциональность как физического подслоя кодирования (PCS), так и слоя, зависящего от физической среды (PMD). Также PHY может использоваться в качестве суффикса для обозначения конкретного протокола физического слоя, например, M PHY. Модульные приемопередатчики для волоконно-оптической связи (например, семейство SFP) дополняют чип PHY и формируют подслой PMD.
A PHY, an abbreviation for physical layer, is an electronic circuit, usually implemented as an integrated circuit, required to implement physical layer functions of the OSI model in a network interface controller. A PHY connects a link layer device (often called MAC as an acronym for medium access control) to a physical medium such as an optical fiber or copper cable. A PHY device typically includes both physical coding sublayer (PCS) and physical medium dependent (PMD) layer functionality. PHY may also be used as a suffix to form a short name referencing a specific physical layer protocol, for example M PHY. Modular transceivers for fiber optic communication (like the SFP family) complement a PHY chip and form the PMD sublayer.
Физический приемник-передатчик Ethernet
Ethernet PHY – это компонент, работающий на физическом уровне модели OSI. Он реализует физическую часть протокола Ethernet. Его задача – обеспечить физический доступ к среде передачи посредством аналогового сигнала. Обычно он взаимодействует с независимым от среды интерфейсом (MII) с чипом MAC в микроконтроллере или другой системе, отвечающей за функции более высоких уровней. В частности, Ethernet PHY – это чип, реализующий аппаратные функции передачи и приема Ethernet-кадров; он служит интерфейсом между аналоговой областью линейной модуляции Ethernet и цифровой областью пакетной сигнализации канального уровня. PHY обычно не обрабатывает MAC-адресацию, поскольку это задача канального уровня. Функциональность Wake on LAN и Boot ROM также реализуется в сетевой карте (NIC), которая может содержать PHY, MAC и другие функции, интегрированные в один чип или реализованные в виде отдельных чипов. Распространенные интерфейсы Ethernet включают оптоволокно или от двух до четырех медных пар для передачи данных. Однако сейчас существует новый интерфейс, называемый Single Pair Ethernet (SPE), который способен использовать одну пару медных проводов, сохраняя при этом заданную скорость передачи данных. Texas Instruments DP83TD510E – пример PHY, использующего SPE. К другим примерам относятся семейства Microsemi SimpliPHY и SynchroPHY VSC82xx/84xx/85xx/86xx, гигабитные Ethernet-трансиверы Marvell Alaska 88E1310/88E1310S/88E1318/88E1318S, семейство Texas Instruments DP838xx, а также решения от Intel и ICS.
The Ethernet PHY is a component that operates at the physical layer of the OSI network model. It implements the physical layer portion of the Ethernet. Its purpose is to provide analog signal physical access to the link. It is usually interfaced with a media independent interface (MII) to a MAC chip in a microcontroller or another system that takes care of the higher layer functions. More specifically, the Ethernet PHY is a chip that implements the hardware send and receive function of Ethernet frames; it interfaces between the analog domain of Ethernet's line modulation and the digital domain of link layer packet signaling. The PHY usually does not handle MAC addressing, as that is the link layer's job. Similarly, Wake on LAN and Boot ROM functionality is implemented in the network interface card (NIC), which may have PHY, MAC, and other functionality integrated into one chip or as separate chips. Common Ethernet interfaces include fiber or two to four copper pairs for data communication. However, there now exists a new interface, called Single Pair Ethernet (SPE), which is able to utilize a single pair of copper wires while still communicating at the intended speeds. Texas Instruments DP83TD510E is an example of a PHY which uses SPE. Examples include the Microsemi SimpliPHY and SynchroPHY VSC82xx/84xx/85xx/86xx family, Marvell Alaska 88E1310/88E1310S/88E1318/88E1318S Gigabit Ethernet transceivers, Texas Instruments DP838xx family and offerings from Intel and ICS.
Другие применения
Беспроводная локальная сеть или Wi-Fi: Физический уровень (PHY) состоит из радиочастотной (RF) части, части смешанных сигналов и аналоговой части, которые часто называют трансиверами, а также цифровой базовой полосы, использующей цифровой сигнальный процессор (DSP) и обработку коммуникационных алгоритмов, включая кодирование каналов. Обычно эти компоненты PHY интегрируются с уровнем управления доступом к среде (MAC) в реализациях системы на кристалле (SoC). К схожим беспроводным технологиям относятся 3G/4G/LTE/5G, WiMAX и UWB. Универсальная последовательная шина (USB): Чип PHY интегрирован в большинство контроллеров USB в хост-системах или встраиваемых системах и обеспечивает интерфейс между цифровой и модулированной частями. IrDA: Спецификация Ассоциации инфракрасных данных (IrDA) включает в себя спецификацию IrPHY для физического уровня передачи данных. Serial ATA (SATA): Контроллеры Serial ATA используют PHY.
Wireless LAN or Wi Fi: The PHY portion consists of the RF, mixed signal and analog portions, that are often called transceivers, and the digital baseband portion that use digital signal processor (DSP) and communication algorithm processing, including channel codes. It is common that these PHY portions are integrated with the medium access control (MAC) layer in system on a chip (SOC) implementations. Similar wireless applications include 3G/4G/LTE/5G, WiMAX and UWB. Universal Serial Bus (USB): A PHY chip is integrated into most USB controllers in hosts or embedded systems and provides the bridge between the digital and modulated parts of the interface. IrDA: The Infrared Data Association's (IrDA) specification includes an IrPHY specification for the physical layer of the data transport. Serial ATA (SATA): Serial ATA controllers use a PHY.