Page 33 - 网络电信2024年4月刊
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光 通 信
目前已经颁布的用于工业以太网的IEEE 802.3cg分为两类： 在PHY内，介质相关接口的发送和接收段需要进行如上所述的修
● 10BASE-T1L：IEEE 802.3物理层规范，适用于单对平 改，以实现单对操作。
衡导体上的10Mb/s以太网局域网，可达至少1000米（使用18 此外，SPE还可通过一个低通滤波器沿同一根单对电缆经数
AWG导线进行点对点连接时的长距离）。 据线（Data Line）发送电源功率，类似4对线以太网供电被称
● 10BASE-T1S：IEEE 802.3物理层规范，适用于单对平 为POE，现该种应用被称为PoSPE（Power over SPE，单对以太
衡导体上的10Mb/s以太网局域网，可达至少15米（使用多支路 网供电）如图3所示。
连接的24-26 AWG导线的短距离）。 表1列出了IEEE 802.3.cg标准支持的各类功率等级。可交
以10BASE-T1L为例，其物理层（PHY）可以在单对平衡导 付给负载的最大功率为52W，定义在在15级下。IEEE 802.3.bu
体上使用全双工通信，即在每一方向上同时具有10Mbps的有效 涵盖低于10级的功率等级，未来SPE更可能支持超过100W的功率
数据速率。10BASE-T1L物理层（PHY）使用三级脉冲幅度调制
（PAM3），在链路段上以7.5兆波特发送。33位扰码器可帮助提 5 单对以太网（SPE）的技术特点
高电磁兼容性。媒体独立接口(MII)发送数据（TXD <3:0>）使 首先，对于工业场景中不具备普适性的无线连接，因其
用四二进制三进制（4B3T）编码进行编码，可将所发送的PAM3 延迟高，易受干扰，连接可靠性低，我们已经没有必要拿单对
符号的运行平均值（DC基线）保持在范围之内。使用管理数据 以太网与其对标。而在与其他有线连接的比较中，比如现有的
输入/输出接口将10BASE-T1L PHY的变送器输出电压设置为1.0 4对线以太网、各种现场总线，单对以太网在相对更紧凑接口
Vpp或2.4Vpp差分，有助于在不同电缆上实现更长的通信距 中提供非常低的延时及高带宽，并还能数据线供电，只使用两
离。 根线缆即可完成对数据和电力的传输，其优势是显而易见的。
如图2所示，SPE使用回声消除来实现在1对双绞线上全双工 作为IIOT的推动因素，SPE支持从传感器到云环境的几乎无障
通信，并使用多级信令和均衡来改善信号质量，并在单对电缆 碍通信。SPE为应用提供了移动自由，同时它也使数据线供电
上实现所需的数据速率。处理器和PHY之间的接口没有差异；但 (PoDL) 和混合连接器解决方案小型化成为可能。它有助于构建
图2 10Base-T1L的SPE接口
图3 PoSPE示例
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