IEEE 802.3是一个使用CSMA/CD媒体访问控制方法的局域网标准。CSMA/CD总线的实现模型如图6-24所示，对应于OSIosi参考模型一共有几层参考模型的最低两层。
从逻辑上可以将CSMA/CD总线的实现模型划分为两大部分：一部分由LLC子层和MAC子层组成，实现OSI参考模型的数据链路层功能；另一部分实现物理层功能。把依赖于媒体的特性从物理层中分离出来的目的，是要使得LLC子层和MAC子层能适应于各类不同的媒体。
物理层内定义了两个兼容接口：依赖于媒体的“媒体相关接口”MDI和“访问单元接口”AUI。MDI是一个同轴电缆接口，所有站点都必须遵循IEEE 802.3定义的物理媒体信号的技术规范，与这个物理媒体接口完全兼容。由于大多站点都设在离电缆连接处有一段距离的地方，在与电缆靠近的MAC中只有少量电路，而大部分硬件和全部的软件都在站点中，AUI的存在为MAC和站点的配合使用带来了极大的灵活性。
图6-24  CSMA/CD模型
MAC子层和LLC子层之间和接口提供每个操作的状态信息，以供高一层差错恢复规程所用。MAC子层和物理层之间的接口，提供包括成帧、载波监听、启动传输和解决争用、在两层间传送串行比特流的设施及用于定时等待等功能。
1．IEEE 802.3 MAC子层的功能
IEEE802.3标准提供了MAC子层的功能说明，内容主要有数据封装和媒体访问管理两个方面。数据封装（发送和接收数据封装）包括成帧（帧定界和帧同步）、编址（源地址脏乱目的地址的处理）和差错检测（物理媒体传输差错的检测）等；媒体访问管理包括媒体分配和竞争处理。
当LLC子层请求发送一数据帧时，MAC子层的发送数据封装部分便按MAC子层的数据帧格式组帧。首先将一个前导P和一个帧起始定界符SFD附加到帧的开阔部分，填上目的地址和源地址，计算出LLC数据帧的字节数，填入数据长度计数字段LEN。必要时还要将填充字符PAD附加到LLC数据帧后，以确保传送帧的长度满足最短帧长的要求。最后求出CRC校验附加到帧校验列FCS中。数据封装后的MAC帧，便可递交MAC子层的发送媒体访问管理部分以供发送。
借助于监视物理层收发信号（PLS）部分提供的载波监听信号，发送媒体访问管理设法避免
发送信号与媒体上其他信息发生冲突。在媒体空闲时，经短暂的帧间延迟（提供给媒体恢复时间）之后，就启动帧发送。然后，MAC子层将串行位流送给PLS接口以供发送。PLA完成产生媒体上电信号的任务，同时监视媒体和产生冲突检测信号。在没有争用的情况下，即可完成发送。发送完成后，MAC子层通过LLC与MAC间的接口通知LLC子层，等待下一个发送请求。假如产生冲突，PLS接通冲突检测信号，接着发送媒体访问管理开始处理冲突。发送一串称为阻塞（JAM）码来强制冲突，由此保证有足够的冲突持续时间，以使其他与冲突有关的发送站点都得到通知。在阻塞信号结束时，发送媒体访问管理就暂停发送，等待一个随机选择的时间间隔后再进行重发尝试。发送媒体访问管理用二进制数指数退避算法调整媒体负载。最后，或者重发成功或者在媒体故障、过载的情况下，放弃重发尝试。
接收媒体访问管理部分的功能是，首先由PLS检测到达帧，使接收时钟与前导码同步，并接通载波监听信号。接收媒体访问管理部件要检测到达的帧是否错误，帧长是否超过最大长度，是否为8位的整倍数。还要过滤因冲突产生的碎片信号（即小于最短长度的帧）。
接收数据解封部分的功能，用于检验帧的目的地址字段，以确定本站点是否应该接收该帧。如地址符合，将其送到LLC子层，并进行差错检验。
2．IEEE 802.3物理层规范
IEEE 802.3委员会在定义可选的物理配置方面表现了极大的多样性和灵活性。为了区分各种可选用的实现方案，该委员会给出了一种简明的表示方法，即：
〈数据传输速率（Mpbs）><信号方式> <最大段长度（百米）>
如10BASE-5、10BASE-2、10BROAD36中前面的10表示“数据传输速率”，BASE表示信号方式基带方式，最后面的5、2、36则分别表示这几种网络的最大网段长度为500m、200m和3.6km。但10BASE-T有些例外，其中的T表示双绞线、光纤传输介质。
下面具体介绍几种典型的10Mbps以太网主要参数。
（1）10BASE-5和10BASE-2
两者使用50欧姆同轴电缆和曼切斯特编码；数据速率为10Mbps。两者的区别在于10BASE-5使用粗缆（线径为50mm），10BASE-2使用细缆（线径为5mm）。由于两者数据传输率相同，所以可以使用10BASE2电缆段和10BASE5电缆段共存于一个网络中。
（2）10BASE-T
10BASE-T定义了一个物理上的星型拓扑网，其中央节点是一个集线器，每个节点通过一对双绞线与集线器相连。集线器的作用类似于一个转发器，它接收来自一条线上的信号，并向其他的所有线转发。由于任意一个站点发出的信号都能被其他所有站点接收，若有两个站点
同时要求传输，冲突就必然发生。所以，尽管这种策略在物理上是一个星型结构，但从逻辑上看与CSMA/CD总线拓扑的功能是一样的。
（3）10BROAD36
10BROAD36是IEEE 802.3中为一针对宽带系统的规范。它采用双电缆带宽或中分带宽的75欧姆CATV同軸电缆。从端出发的段的最大长度为1 800m。由于是单向传输，所以最大的端到端距离为3 600m。
（4）10BASE-F
10BASE-F是IEEE 802.3中关于以光纤作为媒体的系统的规范。该规范中，每条传输线路均使用一条光纤，每条光纤采用曼切斯特编码传输一个方向上的信号。每一位数据经编码后，转换为一对光信号元素（有光表示高、无光表示低），所以，一个10Mbps的数据流实际上需要20Mbps的信号流。
双绞线布线标准
  双绞线（Twisted Pairwire，TP）是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低
信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波也会被另一根线上发出的电波抵消。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆，如在局域网中常用的五类、六类、七类双绞线就是由4对双绞线组成的。在双绞线内，不同线对具有不同的扭绞长度，一般地说，扭绞长度在13 mm以内，按逆时针方向扭绞，相邻线对的扭绞长度在12.7 cm以上。
  虽然双绞线与其他传输介质相比，在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定的限制，但价格较为低廉，且其不良限制在一般快速以太网中影响甚微，所以目前双绞线仍是企业局域网中首选的传输介质。
  双绞线可分为非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）和屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）两种。屏蔽双绞线在线径上要明显精过非屏蔽双绞线，而且由于它具有较好的屏蔽性能，所以也具有较好的电气性能。但由于屏蔽双绞线的价格较非屏蔽双绞线贵，且非屏蔽双绞线的性能对于普通的企业局域网来说影响不大，甚至说很难察觉，所以在企业局域网组建中所采用的通常是非屏蔽双绞线。不过七类双绞线除外，因为它要实现全双工10 Gbps速率传输，所以只能采用屏蔽双绞线，而没有非屏蔽的七类双绞线。六类双绞线通常也建议采用屏蔽双绞线。
  一 双绞线布线标准概述
  随着网络技术的发展和应用需求的提高，双绞线这种传输介质标准也得到了一步步的发展与提高。从最初的一、二类线，发展到今天最高的七类线，而且据悉这一介质标准还有继续发展的空间。在这些不同的标准中，它们的传输带宽和速率也相应得到了提高，七类线已达到600 MHz，甚至1.2 GHz的带宽和10 Gbps的传输速率，支持千兆位以太网的传输。
  这些不同类型的双绞线标注方法是这样规定的，如果是标准类型则按CATx方式标注，如常用的五类线和六类线，则在线的外包皮上标注为CAT 5、CAT 6。而如果是改进版，就按xe方式标注，如超五类线就标注为5e（字母是小写，而不是大写）。在北美，也是在国际上最有影响力的3家综合布线组织如下。
  ANSI（American National Standards Institute，美国国家标准协会）
  TIA（Telecommunication Industry Association，美国通信工业协会）
  EIA（Electronic Industries Alliance，美国电子工业协会）
  由于TIA和ISO两组织经常进行标准制定方面的协调，所以TIA和ISO颁布的标准的差别不是很大。目前，在北美，乃至全球，在双绞线标准中应用最广的是ANSI/EIA/ TIA-568A和ANSI/EIA/TIA-568B（实际上应为ANSI/EIA/TIA-568B.1，简称为T568B）。这两个标准最主要的不同就是芯线序列的不同，如图1所示。

图1 EIA/TIA-568A与EIA/TIA-568B标准的芯线排列顺序
  下面是对这个标准中规定的各双绞线类型的一些简单说明。
  一类线是ANSI/EIA/TIA-568A标准中最原始的非屏蔽双绞铜线电缆，但它开发之初的目的不是用于计算机网络数据通信，而是用于电话语音通信。
  二类线是ANSI/EIA/TIA-568A和ISO 2类/A级标准中第一个可用于计算机网络数据传输的非屏蔽双绞线电缆，传输频率为1 MHz，传输速率达4 Mbps。主要用于旧的令牌网。
  三类线是ANSI/EIA/TIA-568A和ISO 3类/B级标准中专用于l0Base-T以太网络的非屏蔽双绞线电缆，传输频率为16 MHz，传输速度可达10 Mbps。
  四类线是ANSI/EIA/TIA-568A和ISO 4类/C级标准中用于令牌环网络的非屏蔽双绞线电缆，传输频率为20 MHz，传输速度达16 Mbps。主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
  五类线是ANSI/EIA/TIA-568A和ISO 5类/D级标准中用于运行CDDI（CDDI是基于双绞铜线的FDDI网络）和快速以太网的非屏蔽双绞线电缆，传输频率为100 MHz，传输速度达100 Mbps。
  超五类线是ANSI/EIA/TIA-568B.1和ISO 5类/D级标准中用于运行快速以太网的非屏蔽双绞线电缆，传输频率也为100 MHz，传输速度也可达到100 Mbps。与五类线缆相比，超五类在近端串扰、串扰总和、衰减和信噪比4个主要指标上都有较大的改进。
  六类线是ANSI/EIA/TIA-568B.2和ISO 6类/E级标准中规定的一种非屏蔽双绞线电缆，它也主要应用于百兆位快速以太网和千兆位以太网中。因为它的传输频率可达200～250 MHz，是超五类线带宽的2倍，最大速度可达到1 000 Mbps，能满足千兆位以太网需求。
  超六类线是六类线的改进版，同样是ANSI/EIA/TIA-568B.2和ISO 6类/E级标准中规定的一种非屏蔽双绞线电缆，主要应用于千兆位网络中。在传输频率方面与六类线一样，也是200～250 MHz，最大传输速度也可达到1 000 Mbps，只是在串扰、衰减和信噪比等方面有较大改善。
  七类线是ISO 7类/F级标准中最新的一种双绞线，它主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。但它不再是一种非屏蔽双绞线了，而是一种屏蔽双绞线，所以它的传输频率至少可达500 MHz，是六类线和超六类线的2倍以上，传输速率可达10 Gbps。
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　　二 双绞线的主要测试指标
  在双绞线布线标准中，对一些用户最关心的双绞线性能指标做了明确的说明。这些指标包括衰减（Attenuation）、近端串扰（NEXT）、直流电阻、阻抗特性、衰减串扰比（ACR）和电缆特性（SNR）等。
  在测试的前期工作中，测试的连接图表示出每条线缆的8条布线与接线端口的连接实际状态。正确的线对为：1/2，3/6，4/5，7/8，参见图1。
  1．衰减（Attenuation）
  衰减是沿链路的信号损失度量。由于集肤效应、绝缘损耗、阻抗不匹配、连接电阻等因素，信号沿链路传输损失的能量称为衰减，表示为测试传输信号在每个线对两端间的传输损耗值及同一条电缆内所有线对中最差线对的衰减量相对于所允许的最大衰减值的差值。衰减与线缆的长度有关系，随着长度的增加信号衰减也相应增加。衰减用dB（分贝）做单位，表示源传送端信号到接收端信号强度的比率。由于衰减随频率的变化而变化，因此，应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。
  2．近端串扰（NEXT）
  串扰分近端串扰（NEXT）和远端串扰（FEXT）两种。由于存在线路损耗，因此FEXT的量值的影响较小，测试仪主要测量NEXT。NEXT损耗是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路，NEXT是一个关键的性能指标，也是最难精确测量的一个指标，且随着信号频率的增加，其测量难度将加大。

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