PHYとは | Ethernet(イーサネット)技術コラム
車載Ethernet製品とは
現在、車載Ethernet用途にリリースされている製品は、主に
・PHY
・Switch
があります。それぞれの持つ機能は、下記の通りです。
・PHY:アナログ信号⇔デジタル信号変換を行います。
・Switch:入力されてきた信号に対して処理を行い転送します。
なお、PHY/Switchは、それぞれOSI参照モデルのLayer1/Layer2に該当する製品です。(下図)
ここではPHYについてご紹介します。
OSI参照モデル:
車載EthernetPHYとは
前段で述べた通り、PHYはアナログ信号とデジタル信号の変換を行います。
車載Ethernetで用いられるPHY(車載Ethernet PHY)の内部構成及びそれぞれの役割は、下記の通りです。
名称 | 役割 | 関連I/F |
PMA (Physical Media Attachment) |
PMA:シリアル⇔パラレル変換 | MDI |
PCS (physical coding sublayer) |
信号変換(データの符号化/復号化) | MII |
Management | PHYパラメータ設定/制御 | MDIO |
PMA (Physical Media Attachment)とは
PMAの役割はPCSおよびMDI間のブリッジです。
具体的には、下記の通りです。
・MDI⇒PCS時:MDIからの電気信号を信号変換しPCSへ伝達
・PCS⇒MDI時:PCSからの信号を電気信号変換しMDIへ伝達
PMAにはその他、
・PAM3:3B/2T変換データ(後述)をMDI信号として送信
・Auto Negotiation:通信方式の自動選択
といった機能があります。
双方のPHYが複数の通信方式に対応しており、
かつオートネゴシエーションが有効になっている場合、
自動的に最適な通信方式を選択する
PCS (physical coding sublayer)とは
PCSの役割は通信先であるMACとPMA間のブリッジです。
具体的には、下記の通りです。
・MDI⇒PCS時:MDIからの電気信号を信号変換しPCSへ伝達
・PCS⇒MDI時:PCSからの信号を電気信号変換しMDIへ伝達
PCSにはその他、
・3B/2T:3Bitデータを2つの3値(1,0,-1)に符号化
・4B/3B(100BASE-T1):4Bitデータ⇔3Bitデータに変換
・80B/81B(100BASE-T1):80Bitデータ⇔81Bitデータに変換
といった機能があります。
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