9.Отличительные особенности Ethernet, Fast Ethernet, 1ge и 10ge

Ethernet – это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей. Когда говорят Ethernet, то под этим обычно понимают любой из вариантов этой технологии. В более узком смысле Ethernet – это сетевой стандарт, основанный на экспериментальной сети Ethernet Network, которую фирма Xerox разработала и реализовала в 1975 году. Метод доступа был опробован еще раньше: во второй половине 60-х годов в радиосети Гавайского университета использовались различные варианты случайного доступа к общему радиоканалу, получившие общее название Aloha (еще раз напомним, что «Ethernet» дословно переводится, как «(радио-) эфирная сеть»). В 1980 году фирмы DEC, Intel и Xerox совместно разработали и опубликовали стандарт Ethernet версии II для сети, построенной на основе коаксиального кабеля, который стал последней версией фирменного стандарта Ethernet. Поэтому фирменную версию стандарта Ethernet называют стандартом Ethernet DIX или Ethernet II.

Еще один формат кадра появился в результате усилий компании Novell по ускорению работы своего стека протоколов в сетях Ethernet. В значительной степени он совпадает с форматом кадра Ethernet DIX (тоже не выделяется уровень LLC), но вместо поля T используется поле L, поскольку никаких типов протокола верхних уровней, кроме IPX сетевого уровня в операционной системе NetWare, не используется.

Для приведения предыдущих форматов кадров к некоторому обобщенному стандарту и придания кадру необходимой гибкости (для учета добавления новых полей или изменения назначения старых полей в будущем) комитет 802.2 разработал четвертый формат кадра Ethernet SNAP (Sub Network Access Protocol), отличающийся наличием дополнительных служебных полей на уровне LLC: OUI (Organizationally Unique Identifier) – уникальный идентификатор организации, которая контролирует коды протоколов в следующем поле Type (соответствует полю T – тип протокола – в кадре Ethernet DIX).

В 1995 году был принят стандарт Fast Ethernet, который во многом не является самостоятельным стандартом, о чем говорит и тот факт, что его описание просто является дополнительным разделом к основному стандарту 802.3 – разделом 802.3u. Аналогично, принятый в 1998 году стандарт Gigabit Ethernet описан в разделе 802.3z основного документа. А в июне 2002 года комитетом IEEE 802 был принят новый стандарт 10GE (10 Gigabit Ethernet), который уже является технологией построения не только локальных, но и глобальных сетей (на основе коммутируемых дуплексных волоконно-оптических каналов – см. описание DWDM в п.п. 1.2.2.3).

Рассмотрим варианты технологии Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet более подробно.

Ethernet. В простейшем случае элементами сети Ethernet являются АС (компьютеры) с сетевыми адаптерами, реализующими протоколы Ethernet, и коаксиальный кабель с терминаторами (сопротивления 50 Ом) на концах, к которому подключаются все адаптеры «параллельно» прокалывая оплетку (толстый коаксиал) или через Т-образный коаксиальный тройник (тонкий коаксиал). Хотя пространственно такая сеть имеет вид «последовательного» расположения компьютеров вдоль коаксиального кабеля (см. рис.2.1 б).

Сеть может «удлиняться» с помощью репитеров, если при максимальном расстоянии между АС затухание в кабеле слишком велико (см.рис.2.1 а). Подобный способ реализации «общей шины» является наиболее простым, но по длине кабеля не всегда самым экономичным. «Общая шина» вместе с репитерами может быть уложена внутрь концентратора (хаба) (см. рис.2.1 в). При этом пространственно сеть имеет радиальную структуру, а при использовании нескольких концентраторов – древовидную. В последнем случае можно добиться минимально возможной суммарной длины кабеля при заданном расположении АС. При наличии концентратора обычно используется не коаксиальный кабель, а витая пара, позволяющая разделить тракты приема и передачи от отдельных АС и упростить развязку между входами и выходами усилителей (репитеров) внутри концентраторов.

Для расширения сети или для уменьшения нагрузки на общую физическую среду сеть Ethernet может разделяться на отдельные сегменты (домены коллизий) мостами и коммутаторами. Наряду с одно-ранговыми сетями, в которых все АС равны, могут строится также сети с сервером, который может играть роль администратора сети, а также выполнять функции маршрутизатора, обеспечивающего подключение локальной сети через модем или выделенный цифровой канал к глобальной сети и к удаленным локальным сетям.

Стандарт Ethernet допускает физическое разделение устройств, реализующих доступ к физической среде и устройств реализующих протоколы МАС уровня и выше. Для соединения данных устройств используется интерфейс AUI и разъем DB-15.

Для передачи двоичной информации по кабелю используется манчестерский код (с перепадами напряжения при передаче по витой паре  0.85 В). Кадр данных всегда сопровождается преамбулой (Preamble), которая включает 7 байт, состоящих из значений 10101010, и 1 байт, равный 10101011, имеющий значение начального ограничителя кадра. Последний байт иногда изображают отдельно от преамбулы и обозначают SFD (Start of Frame Delimiter). Преамбула нужна для вхождения приемника в побитовый и побайтовый синхронизм с передатчиком.

Указанные поля кадра обрабатываются на физическом уровне, однако, учитывая их жесткую привязку к кадру MAC уровня, их часто рассматривают в составе единого кадра.

Основными служебными полями кадра MAC уровня являются: адрес источника SA (Source Address), адрес назначения DA (Destination Address), длина информационного поля L (Length) и проверочная последовательность FCS (Frame Check Sequence). Если объем информации, переносимой одним кадром в информационном поле, меньше 46 байт, то в состав кадра включается поле заполнения (Pad или Padding), имеющее размер, дополняющий объем информации до 46 байт, что необходимо для нормальной работы протокола множественного доступа на основе описанного ниже метода CSMA/CD.

Стандарты Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet используют один и тот же метод разделения среды передачи данных – метод CSMA/CD (carrier-sense-multiply-access with collision detection), даже если вместо разделяемой среды в виде коаксиального кабеля или концентратора, подключаемого витой парой, используется коммутатор с дуплексным подключением, исключающим конфликты. По-русски данный метод называют КДОН/ОК (коллективный доступ с опознаванием несущей и обнаружением конфликтов).

Этот метод применяется исключительно в сетях с логической общей шиной (к которым относятся и радиосети, породившие этот метод). Все АС (станции, компьютеры, а также коммуникационные устройства или обобщенно «узлы») такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных любым из них.

Одновременно все компьютеры сети имеют возможность немедленно (с учетом задержки распространения сигнала по физической среде) получить данные, которые любой из компьютеров начал передавать на общую шину. Простота схемы подключения – это один из факторов, определивших успех стандарта Ethernet.

Чтобы иметь право передавать кадр, АС должна убедиться, что разделяемая среда свободна. Это достигается прослушиванием основной гармоники сигнала, которая также называется несущей частотой (carrier-sense, CS). Признаком незанятости среды является отсутствие на ней несущей частоты, которая при манчестерском способе кодирования равна 5-10 МГц, в зависимости от последовательности единиц и нулей, передаваемых в данный момент.

Если среда свободна, то узел имеет право начать передачу кадра. Этот кадр изображен на рис. 2.4 первым. Узел 1 обнаружил, что среда свободна, и начал передавать свой кадр.

Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные, передает их вверх по своему стеку, а затем посылает по кабелю кадр-ответ. Адрес станции источника содержится в исходном кадре, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.

Р ис. 2.4. Метод случайного доступа CSMA/CD

Узел 2 во время передачи кадра

узлом 1 также пытался начать передачу своего кадра, однако обнаружил, что среда занята – на ней присутствует несущая частота, – поэтому узел 2 вынужден ждать, пока узел 1 не прекратит передачу кадра.

После окончания передачи кадра все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу (IPG – Inter Packet Gap) в 9,6 мкс. Эта пауза, называемая также межкадровым интервалом, нужна для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние, а также для предотвращения монопольного захвата среды одной станцией. После окончания технологической паузы узлы имеют право начать передачу своего кадра, так как среда свободна. Из-за задержек распространения сигнала по кабелю не все узлы строго одновременно фиксируют факт окончания передачи кадра узлом 1. В приведенном примере узел 2 дождался окончания передачи кадра узлом 1, сделал паузу в 9,6 мкс и начал передачу своего кадра.

При описанном подходе возможна ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр данных по общей среде. Механизм прослушивания среды и пауза между кадрами не гарантируют от возникновения такой ситуации, когда две или более станции одновременно решают, что среда свободна, и начинают передавать свои кадры. Говорят, что при этом происходит коллизия (collision), так как содержимое обоих кадров сталкивается на общем кабеле и происходит искажение информации – методы кодирования, используемые в Ethernet, не позволяют выделять сигналы каждой станции из общего сигнала.

Коллизия – это нормальная ситуация в работе сетей Ethernet. Для возникновения коллизии не обязательно, чтобы несколько станций начали передачу абсолютно одновременно, такая ситуация маловероятна. Гораздо вероятней, что коллизия возникает из-за того, что один узел начинает передачу раньше другого, но до второго узла сигналы первого просто не успевают дойти к тому времени, когда второй узел решает начать передачу своего кадра. То есть коллизии – это следствие распределенного характера сети.

Все параметры протокола Ethernet подобраны таким образом, чтобы коллизии всегда четко распознавались.

Fast Ethernet. Классический 10-мегабитный Ethernet устраивал большинство пользователей на протяжении около 15 лет. Однако в начале 90-х годов начала ощущаться его недостаточная пропускная способность. Назрела необходимость в разработке «нового» Ethernet, то есть технологии, которая была бы такой же эффективной по соотношению цена/качество при производительности 100 Мбит/с. В результате поисков и исследований специалисты разделились на два лагеря (Fast Ethernet Alliance и Коалицию HP, AT&T и IBM), что в конце концов привело к появлению двух новых технологий – Fast Ethernet и l00VG-AnyLAN, отличающихся степенью преемственности с классическим Ethernet.

В центре дискуссий была проблема сохранения случайного метода доступа CSMA/CD. Предложение Fast Ethernet Alliance сохраняло этот метод и тем самым обеспечивало преемственность и согласованность сетей 10 Мбит/с и 100 Мбит/с. Коалиция HP, AT&T и IBM (которая имела поддержку значительно меньшего числа производителей) предложила совершенно новый метод доступа, названный Demand Priority – приоритетный доступ по требованию. Он существенно менял картину поведения узлов в сети, поэтому не смог вписаться в технологию Ethernet и стандарт 802.3, и для его стандартизации был организован новый комитет IEEE 802.12.

Все отличия технологии Fast Ethernet от Ethernet сосредоточены на физическом уровне (см. рис. 2.2 б, в). Уровни MAC и LLC в Fast Ethernet остались абсолютно теми же, и их описывают прежние главы стандартов 802.3 и 802.2. Поэтому далее сосредоточим внимание только на особенностях физического уровня.

Физический уровень технологии Fast Ethernet является более сложным, поскольку обеспечить скорость передачи 100 Мбит/с, очевидно, сложнее, чем 10 Мбит /с.

Коаксиальный кабель, давший миру первую сеть Ethernet, в число разрешенных сред передачи для новой технологии Fast Ethernet не попал. Это общая тенденция многих новых технологий, поскольку на небольших расстояниях витая пара категории 5 позволяет передавать данные с той же скоростью, что и коаксиальный кабель, но сеть получается более дешевой и удобной в эксплуатации. На больших расстояниях оптическое волокно обладает гораздо более широкой полосой пропускания, чем коаксиал, а стоимость сети получается ненамного выше, особенно если учесть высокие затраты на поиск и устранение неисправностей в крупной кабельной коаксиальной системе.

Отказ от коаксиального кабеля привел к тому, что сети Fast Ethernet всегда имеют иерархическую древовидную структуру, построенную на концентраторах, как и сети l0Base-T/l0Base-F. Основным отличием конфигураций сетей Fast Ethernet является сокращение диаметра сети примерно до 200 м, что объясняется уменьшением времени передачи кадра минимальной длины в 10 раз за счет увеличения скорости передачи в 10 раз.

Тем не менее, это обстоятельство не очень препятствует построению крупных сетей на технологии Fast Ethernet. При использовании коммутаторов протокол Fast Ethernet может работать в полнодуплексном режиме, в котором нет ограничений на общую длину сети, а остаются только ограничения на длину физических сегментов, соединяющих соседние устройства (адаптер – коммутатор или коммутатор – коммутатор). Поэтому при создании магистралей локальных сетей большой протяженности технология Fast Ethernet также активно применяется, но только в полнодуплексном варианте на основе коммутаторов.

По сравнению с вариантами физической реализации Ethernet в Fast Ethernet отличия каждого варианта от других глубже – меняется как количество проводников, так и методы кодирования. А так как варианты физического уровня Fast Ethernet создавались одновременно, а не эволюционно, как для сетей Ethernet, то имелась возможность детально определить подуровни физического уровня, зависящие и независящие от физической среды.

В итоге на физическом уровне были выделены три элемента:

– подуровень согласования (reconciliation sublayer);

– независимый от среды интерфейс (Media Independent Interface, MII);

– устройство физического уровня (Physical layer device, PHY).

Уровень согласования нужен для того, чтобы уровень MAC, рассчитанный на интерфейс AUI, смог работать с физическим уровнем через интерфейс МII. Интерфейс МII поддерживает независимый от физической среды способ обмена данными между подуровнем MAC и подуровнем PHY. Устройство физического уровня (PHY) состоит, в свою очередь, из нескольких подуровней:

– подуровня логического кодирование данных (PC – Physical Coding), преобразующего поступающие от уровня MAC байты в символы кода 4В/5В или 8В/6Т;

– подуровня физического присоединения (PMA – Physical Medium Attachment);

– подуровня зависимости от физической среды (PMD – Physical Medium Dependent), который совместно с предыдущим подуровнем обеспечивает формирование соответствующих данной среде сигналов;

– подуровня автопереговоров (Auto), который позволяет двум взаимодействующим портам автоматически выбрать наиболее эффективный режим работы, например, полудуплексный или полнодуплексный (этот подуровень является факультативным).

Официальный стандарт 802.3u установил для разных сред передачи три различных спецификации физического уровня Fast Ethernet:

100Base-TX – для двух пар кабеля (прием/передача) UTP категории 5 или STP (Shielded Twisted Pair – экранированная витая пара) Type 1 (используемые коды – 4В/5В и MLT-3);

100Base-T4 – для четырех пар кабеля UTP категории 3, 4 или 5 (используемый код – 8В/6Т);

100Base-FX – для двух волокон (прием/передача) многомодового оптического кабеля (используемые коды – 4В/5В и NRZI).

Для работы по витой паре определено 5 различных режимов работы, которые могут поддерживать устройства l00Base-TX или 100Base-T4, выбирая один из них при автопереговорах в следующем порядке возрастания приоритета:

l00Base-T – 2 пары категории 3;

l00Base-T full-duplex – 2 пары UTP категории 3;

l00Base-TX – 2 пары UTP категории 5 или STP– экранированная витая пара) категории 1А;

100Base-T4 – 4 пары UTP категории 3;

100Base-TX full-duplex – 2 пары UTP категории 5 или STP категории 1А.

Четвертая пара используется для прослушивания несущей частоты в целях обнаружения коллизии. Скорость передачи данных по каждой из трех передающих пар равна 33,3 Мбит/с, поэтому общая скорость протокола 100Base-T4 составляет 100 Мбит/с. В то же время из-за принятого способа кодирования скорость изменения сигнала на каждой паре равна всего 25 Мбод, что и позволяет использовать витую пару категории 3.

Межкадровый интервал (IPG) в сети Fast Ethernet равен 0,96 мкс, а битовый интервал равен 10 нс. Все временные параметры алгоритма доступа (интервал отсрочки, время передачи кадра минимальной длины и т. п.), измеренные в битовых интервалах, остались прежними. Соответственно, формат кадров технологии Fast Ethernet почти не отличается от формата кадров технологий 10-мегабитного Ethernet.

Функциональные характеристики сети Fast Ethernet можно оценить таким же образом, каким выше оценивались характеристики сети Ethernet. Очевидно, что увеличение кадра на 2 байта незначительно снижает эффективность использования физической среды передачи, а своевременность улучшается пропорционально увеличению скорости в 10 раз, но уменьшается размер и состав сети в режиме CSMA/CD. Однако при построении сети на основе коммутаторов ограничения по дальности определяются только затуханием сигнала ниже уровня, при котором начинает сказываться ухудшение достоверности (не оцениваемое обычно при анализе локальных сетей).

Gigabit Ethernet

Основная идея разработчиков стандарта Gigabit Ethernet состояла в максимальном сохранении идей классической технологии Ethernet при достижении битовой скорости в 1000 Мбит/с даже в ущерб актуальным в последнее время функциям предоставления услуг с гарантируемым качеством (по скорости и своевременности), функциям использования обходных путей и функциям автоматического тестирования оборудования (за исключением тестирования связи порт - порт, как это делается для Ethernet l0Base-T и l0Base-F и Fast Ethernet).

Заметного ущерба качеству услуг, правда, не ожидалось, поскольку при небольшом коэффициенте загрузки магистрали 1000 Мбит/с очереди в коммутаторах Gigabit Ethernet небольшие, а время буферизации и коммутации на такой скорости составляет единицы - доли микросекунд.

Если все же магистраль загрузится на достаточную величину, то приоритет чувствительному к задержкам или требовательному к средней скорости трафику можно предоставить с помощью приоритетов в коммутаторах – соответствующие стандарты для коммутаторов существуют.

Избыточные связи и тестирование оборудования не будут поддерживаться технологией Gigabit Ethernet из-за того, что с этими задачами хорошо справляются протоколы более высоких уровней, например Spanning Tree (для разветвленной древовидной сети на коммутаторах), протоколы маршрутизации и т. п. Поэтому разработчики технологии решили, что нижний уровень просто должен быстро передавать данные, а более сложные и более редко встречающиеся задачи должны передаваться верхним уровням.

Технология Gigabit Ethernet имеет ряд общих свойств с технологиями Ethernet и Fast Ethernet:

1. Сохраняются все форматы кадров Ethernet.

2. По-прежнему существует полудуплексная версия протокола, поддерживающая метод доступа CSMA/CD, и полнодуплексная версия, работающая с коммутаторами. Сохранение недорогого решения для разделяемых сред позволяет применять Gigabit Ethernet в небольших рабочих группах, имеющих быстрые серверы и рабочие станции.

3. Поддерживаются все основные виды кабелей, используемых в Ethernet и Fast Ethernet: волоконно-оптический, витая пара (категории 5) и даже коаксиал.

Однако для сохранения приведенных выше свойств разработчикам технологии Gigabit Ethernet пришлось внести изменения не только в физический уровень, как это было в случае Fast Ethernet, но и в уровень MAC. При этом были решены следующие задачи.

Первая задача – обеспечение приемлемого диаметра сети для полудуплексного режима работы. В связи с ограничениями, накладываемыми методом CSMA/CD на длину кабеля, версия Gigabit Ethernet для разделяемой среды допускала бы длину сегмента всего в 25 метров. Для расширения максимального диаметра сети Gigabit Ethernet в полудуплексном режиме до 200 м разработчики технологии предложили увеличить минимальный размер кадра (без учета преамбулы) с 64 до 512 байт или до 4096 bt, что делает допустимым диаметр сети около 200 м при использовании одного повторителя. Для увеличения длины кадра до требуемой в новой технологии величины сетевой адаптер должен дополнить кадр данных до длины 448 байт так называемым расширением (extension – см. отмеченное в скобках поле Е на рис.2.3 г), представляющим собой поле, заполненное запрещенными символами кода 8В/10В, которые невозможно принять за коды данных.

Для сокращения накладных расходов при использовании слишком длинных кадров для передачи коротких квитанций разработчики стандарта разрешили конечным узлам передавать несколько кадров подряд, без передачи среды другим станциям. Такой режим получил название Burst Mode – монопольный пакетный режим. Станция может передать подряд несколько кадров с общей длиной не более 65 536 бит или 8192 байт. Если станции нужно передать несколько небольших кадров, то она может не дополнять их до размера в 512 байт, а передавать подряд до исчерпания предела в 8192 байт (в этот предел входят все байты кадра, в том числе преамбула, заголовок, данные и контрольная сумма). Предел 8192 байт называется Burst Length. Если станция начала передавать кадр и предел Burst Length был достигнут в середине кадра, то кадр передается до конца.

Вторая задача – достижение битовой скорости 1000 Мбит/с на основных типах кабелей. Даже для оптоволокна достижение такой скорости представляет некоторые проблемы, так как технология Fibre Channel, физический уровень которой был взят за основу для оптоволоконной версии Gigabit Ethernet, обеспечивает скорость передачи данных всего в 800 Мбит/с (битовая скорость на линии равна в этом случае примерно 1000 Мбит/с, но при методе кодирования 8В/10В полезная битовая скорость на 25 % меньше скорости импульсов на линии).

Стандарт 802.3z установил для оптической и коаксиальной среды передачи следующие спецификации физического уровня Gigabit Ethernet:

l000Base-SX – для многомодового оптоволокна на длине волны 850 нм (S означает Short Wavelength – короткая волна) с максимальной длиной сегмента в дуплексном режиме для кабеля 62,5/125 – 220 м, а для кабеля 50/125 – 500 м (в полудуплексном режиме – до 100 м).

l000Base-LX – для одномодового оптоволокна на длине волны 1300 нм (L означает Long Wavelength – длинная волна) с максимальной длиной сегмента в дуплексном режиме 5000 м (для многомодового кабеля – 550 м).

l000Base-CX – для двойного коаксиала (твинаксиального кабеля – Twinax) с волновым сопротивлением 150 Ом (2х75 Ом). Данные посылаются одновременно по паре проводников, каждый из которых окружен экранирующей оплеткой. При этом получается режим полудуплексной передачи. Для обеспечения полнодуплексной передачи необходимы еще две пары коаксиальных проводников. Используется также специальный кабель, который содержит четыре коаксиальных проводника – так называемый Quad-кабель. Он внешне напоминает кабель категории 5 и имеет близкий к нему внешний диаметр и гибкость. Максимальная длина твинаксиального сегмента составляет всего 25 метров, поэтому это решение подходит для оборудования, расположенного в одной комнате.

Третья задача – поддержка кабеля на витой паре. Такая задача на первый взгляд кажется неразрешимой – ведь даже для 100-мегабитных протоколов пришлось использовать достаточно сложные методы кодирования, чтобы уложить спектр сигнала в полосу пропускания кабеля. Однако успехи специалистов по кодированию, проявившиеся в последнее время в новых стандартах модемов, показали, что задача имеет шансы на решение. Чтобы не тормозить принятие основной версии стандарта Gigabit Ethernet, использующего оптоволокно и коаксиал, был создан отдельный комитет 802.3ab, который разработал следующие предложения для стандарта Gigabit Ethernet на витой паре категории 5.

Для передачи по кабелю с полосой пропускания 100 МГц данных со скоростью 1000 Мбит/с было решено организовать параллельную передачу одновременно по 4-м парам кабеля (так же, как и в технологии l00VG-AnyLAN и 100Base-T4). Это сразу уменьшило скорость передачи данных по каждой паре до 250 Мбит/с.

Для кодирования данных был применен код РАМ5, использующий 5 уровней потенциала: -2, -1,0, +1, +2. Поэтому за один такт по одной паре передается 2,322 бит информации. Следовательно, тактовую частоту вместо 250 МГц можно снизить до 125 МГц. При этом если использовать не все коды, а передавать 8 бит за такт (по 4 парам), то выдерживается требуемая скорость передачи в 1000 Мбит/с и еще остается запас неиспользуемых кодов, так как код РАМ5 содержит 5⁴ = 625 комбинаций, а если передавать за один такт по всем четырем парам 8 бит данных, то для этого требуется всего 2⁸ = 256 комбинаций. Оставшиеся комбинации приемник может использовать для контроля принимаемой информации и выделения правильных комбинаций на фоне шума. Код РАМ5 на тактовой частоте 125 МГц укладывается в полосу 100 МГц кабеля категории 5.

Для распознавания коллизий и организации полнодуплексного режима разработчики спецификации 802.3аb применили технику, используемую при организации дуплексного режима на одной паре проводов в современных модемах и аппаратуре передачи данных абонентских окончаний ISDN (см. описание технологии HDSL в разделе 3). Вместо передачи по разным парам проводов или разнесения сигналов двух одновременно работающих навстречу передатчиков по диапазону частот оба передатчика работают навстречу друг другу по каждой из 4-х пар в одном и том же диапазоне частот, так как используют один и тот же потенциальный код РАМ5. Схема гибридной развязки позволяет приемнику и передатчику одного и того же узла использовать одновременно витую пару и для приема и для передачи (так же, как и в трансиверах коаксиального Ethernet).

Для отделения принимаемого сигнала от своего собственного приемник вычитает из результирующего сигнала известный ему свой сигнал. Естественно, что это не простая операция и для ее выполнения используются специальные цифровые сигнальные процессоры – DSP (Digital Signal Processor). Такая техника уже прошла проверку практикой, но в модемах и сетях ISDN она применяется на более низких скоростях.