一、引述
10Mbit/s和100Mbit/s是基于CSMA/CD技术的局域网（LAN）早期开发的数据传输速率系统，称之为快速以太局域网（FE，Fast Ethernet）。其传输媒体经历了同轴电缆（粗缆和细缆）、双绞线对（3类或5类STP/UTP）和光纤/缆（多模和单模），在当初的自动化办公系统的局域网中应用较广。
根据CSMA/CD-LAN物理层的分层，对于10Mbit/s 以太局域网采用媒体连接单元（MAU）物理层设备与传输媒体相连（分为无协调层（RS）和有RS层即有媒体独立接口（MII）两种情况）；10Mbit/s 以太局域网不再采用MAU物理层设备，而是采用物理层媒体相关（PMD）子层与媒体相连。但是无论采用哪种物理层设备，都是通过媒体相关接口（MDI，Medium Dependent Interface）实现物理层与媒体的相连。MDI是通信物理媒体与基于CSMA/CD技术以太局域网物理层设备间的接口，因而使用不同的通信媒体有不同的MDI规范，专门处理物理层与不同媒体间的接口问题（如电气性能、机械性能等）。针对不同的通信媒体，IEEE 802.3标准定义了不同的MDI的要求。
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二、10Mbit/s以太局域网
1、10 BASE5（“粗缆”以太局域网标准）
10 BASE5是由DEC/INTEL/XEROX（DIX）联盟首先定义，后被IEEE 802.3工作组采纳的体系结构。该结构不论是从价格、安装与维护的角度看都不甚理想（唯可靠性方面优于细缆），现已很少使用。粗缆约10mm粗，且不易弯曲，安装不方便。其MAU（媒体连接单元，Medium Attachment Unit）常称为粗缆收发器，常通过“吸血鬼”（Vampire）连接器直接插入粗缆后用夹具固定。MAU由网络节点（计算机或中继器）供电，将PLS（物理信令子层， Physical Layer Signaling）通过AUI（连接单元接口，Attachment Unit Interface）来的数字信号转换成粗缆总线所需的驱动电流信号。10BASE5一些特性详见下表2-1。
表 2-1：10 BASE5和10 BASE2的特性
2、10 BASE2（“细缆”以太局域网标准）［802.3a]
为了缓解粗缆组网所带来的高成本和安装方面的不便，10 BASE2定义了以细缆为基础的以太网技术。细缆直径约5mm，电缆价格约为粗缆的1/10，容易弯曲和布缆，加上细缆的MAU通常与网卡集成在一起，只需要通过廉价的BNC（Bayonet-Neill-Concelman）T型插头方便地接插在网卡上，不需要专门的培训都可以进行安装，在很长一段时间内几乎全部取代了粗缆以太网。10 BASE2也被人们称为“廉价的以太网”。10 BASE2的一些特性也见表2-1中。
在电缆的敷设上10 BASE2虽然比粗缆略好，但设备位置的变化会使网络连接关系改变而造成困难。细缆以太网与粗缆相比还存在一个连接可靠性问题，由于网段是由多台工作站通过T型插头/座串行连接而成的，因此，在细缆轴线方向上，任何一点插头连接的不可靠都可能引起该站甚至全网的瘫痪。过去的许多网络设备（包括网卡）都同时提供AUI与BNC两类接口。
3、10 BASE-T（“双纹线”以太局域网标准）［802.3i]
10 BASE-T的出现是对采用同轴电缆媒体以太局域网的重大改进，特别是楼宇布线系统（PDS，Premises Distribution System），俗称综合布线系统的出现，使以太局域网的安装工作真正地实现了工程化。在楼内办公自动化系统应用环境中，除个别情况因距离或抗电磁干扰等方面原因外，10 BASE-T技术已成为优选技术。
10 BASE-T采用3类/5类屏蔽或无屏蔽双纹线（STP/UTP）作为通信媒体。典型STP/UTP以4对双纹线中的两对线分别作信号发送与接收之用。10 BASE-T采用8芯RJ-45插头/座作为连接器，布线工程实施时，RJ-45墙座被事先安装在可能上网的房间的相应位置，需要时可即插即用，十分方便。10BASE-T技术与采用同轴电缆的以太局域网技术间的较大的区别表现在如下表2-3-1所描述；10 BASE-T技术存在一些弱点如下表2-3-2所描述。
表 2-3-1：10BASE-T技术与采用同轴电缆的以太局域网技术间的较大的区别
表 2-3-2：10 BASE-T技术存在的一些弱点
4、10 BASE-FL/FB/FP（“光纤”以太网标准）[802.3j]
由于光纤通信使用近红外光，波长短、频率高，因而频带宽，可提供更高的数据吞吐率，加上它具有传输衰耗低、不受电磁干扰、也不产生高频电子噪声、不易被接入窃听等优点，很快地被引入以太网技术之中。当然，当时，光纤的价格比铜线高，光收发设备较昂贵，与传统的电器设备相连接需要涉及光电转换，其应用也受到一定限制。
以太局域网中的第一个光纤标准是光纤中继器间的链路标准FOIRL（Fiber Optic Inter Repeater Link，[802.3d]）。开始FOIRL仅作为中继器间长距离连接之用（可达1 km），但在10 BASE-FL标准的制定过程中被放宽到用作中继器与工作站间的连接。后来发布了802.3j指定了10 BASE-FL、10 BASE-FB和10 BASE-FP标准，其分别为不同的市场需求而制定的。下表2-4分别给出了三者的市场需求的不同。
表 2-4：10 BASE-FL、10 BASE-FB和10 BASE-FP标准的市场需求
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三、100Mbit/s以太局域网（802.3u）
1、100 BASE-T4（4对3类UTP）
100 BASE-T4在100 BASE-T规范的第23款（Clause 23，即802.3标准的第23章）中描述。为了能在3类UTP（注意：3类多对数电缆上不适用）传输最高速率为100 Mbps的数据，100 BASE-T4采用4对双绞线来完成这一任务。其中一对线TX-D 1（信道1)和另一对线RX-D2（信道2）分别用作单向发送或单向接收数据之用，而另外两对线BI-D3（信道3）和BI-D4（信道4）则为双向收发信道。RX-D2还被用作冲突检测，一旦检测到冲突，就在TX-D1上发送标准阻塞序列，将双向信道置于“空闲”状态并执行后退算法。因此，100 BASE-T4实际上每次直接用于数据发送与接收的线只有3对，另一对线与单向传输信道一起完成与冲突有关的功能。其100 BASE-T4的一些技术特点详见下表3-1中。
表 3-1：100 BASE-T4的技术特点
100 BASE-T4使用3类UTP，以低速线传送较高的数据率，保护了已布有3类线用户的投资。但是，由于采用了新的编码方式，因此必须开发新的专用芯片，使该标准的实际应用滞后于100 BASE-TX。此外，当价格与3类双绞线相差不多的5类双绞线在综合布线工程中获得广泛使用之时，只需要使用两对双绞线的100 BASE-TX更受厂家与用户的青睐就不足为奇了。由于100 BASE-TX仅使用两对线，一条8芯UTP可作为两路传输线用，为系统的扩展提供了方便。
2、100BASE-T2（2/4对3类UTP）
100 BASE-T2与100 BASE-T4有共同的出发点，都是希望在3类UTP上传输总速率100Mbps的数据。在100 BASE-T4采用了较保守的做法，通过4对线来达到目的，而100BASE-T2则试图在两对3类线上传输100 Mbps。为此，100 BASE-T2采用了复杂的多电平编码技术、均衡技术、噪声消减技术和大量的数字信号处理技术。100 BASE-T2采用5x5的二维脉冲振幅调制（PAM，即Pulse Amplitude Modulation）技术，将MII的半位元组（4位二进制比特）的16种状态映射到该编码的25种状态之中，使实际传送的代码中可包含冗余信息和检错功能，时钟频率也保持和MII的主频25 MHz相同。100 BASE-T2由于采用了单位符号码率高于8B/6T的5x5二维PAM，可使用两对双绞线分别用于收发数据，因此可以工作于全双工方式。这一点是100 BASE-T2优于100 BASE-T4之处。
由于100 BASE-T2使用的技术复杂，需要开发专用芯片，其经济可行性较差，因而未得到厂家的广泛支持。特别是当100 BASE-TX标准出现之后，大楼布线工程中开始广泛敷设5类UTP，实际上宣布了该标准的失败。
3、100 BASE-TX（2对5类UTP）
100 BASE-TX从一开始就瞄准了最高工作频率为100 MHz的5类UTP，因此它不必像前两种协议那样为了在低频限的3类线上传送100 Mbps的数据而采用复杂的技术。事实上，100 BASE-TX较容易地做到将100Mbps的MAC的最优品质和现存的物理信号标准ANSI/PHY（即所谓CDDI，即Copper Distributed Digital Interface）有效地结合起来。其100 BASE-TX的一些技术特点汇总于下表3-3中。
表 3-3：100 BASE-TX的技术特点
显然，由于100 BASE-TX收发数据各用一对双绞线，因此特别适合全双工工作方式。由于100 BASE-TX采用了成熟的技术，支持该标准的厂家多，加上它能够工作于全双工工作方式，随着5类双绞线的普及，100 BASE-TX已经在百兆以太网市场中占据主导地位。
4、100 BASE-FX（1 对光纤）
100 BASE-FX是在一对多模光纤上传输100Mbps速率数据的以太网标准，全双工方式下的传输距离限制在2km。不过市场上也有厂家提供以单模光纤为媒体的产品，传输距离可超过2km。尽管100 BASE-FX支持全双工模式，但由于中继器（共享式）不支持全双工模式，往返时延限制使传输距离仅为160m。
与100 BASE-TX一样，100 BASE-FX也采用4B5B编码，但由于它以光纤为媒体，被传信号频率提高到125 MHz不会影响到正常传输，因此不会象100 BASE-TX那样需在线路上发送时采用MLT-3多电平信号编码技术来降低线路上的信号频率。
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四、100BASE-T与10BASE-T的比较简单比较
在100BASE-T开发之初，802.3u任务组提出的基本的要求是：能与现有网络无缝集成，性能价格比在10BASE-T的两倍以上，提高“标称最大吞吐率”（100Mbit/s），具有解决实时性强的数据传输问题的方案，必须实现标准化并获得多个生产厂家的支持。事实上802.3u标准达到了预期的目标。100BASE-T在10BASE-T之上所作的主要变化表现在9个方面，详见下表4。为了使二者间的差异更形象，下图4给出了10 BASE-T和100BASE-T工作站的下两层的层次模型与OSI/RM相应层的对照关系。
表 4：100BASE-T与10BASE-T相比的主要变化
图 4：100BASE-T与10BASE-T物理层层次模型对比
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