Qualunque stazione su una rete ethernet che vuole trasmettere un messaggio, prima ascolta per assicurarsi che nessun’altra stia trasmettendo, se il cavo è “silenzioso” la stazione comincia a comunicare. Il segnale elettrico richiede un tempo per arrivare a destinazione(delay) e ciascun ripetitore introduce una latenza per forwardare il frame da una porta ad un’altra. A causa del delay e la latenza, è possibile che più di una stazione cominci a trasmettere allo stesso tempo. Il risultato è una collisione.
Se la stazione supporta il full duplex, essa puಠmandare e ricevere simultaneamente e le collisioni non dovrebbero avvenire.
In half-duplex, presupponendo che una collisione non avvenga, l’host che trasmette inizierà con 64 bits di informazioni per la sincronizzazione, conosciuti come preamble. Dopodichè vi sarà la destinazione e sorgente Mac, campo lenght o type, i dati e l’fcs.
Le versioni più lente di Eth (10 Mbps) sono asincrone. Ciಠsignifica che la stazione userà gli otto ottetti del preamble come informazioni di cadenza per sincronizzare il circuito che riceve a fare entrare i dati. Nelle 100 Mbps l’Eth è sincrona, le informazioni di cadenza non sono richieste ma vengono lasciate per compatibilità standard.
Per tutte le velocità Eth di trasmissione al di sotto di 1000 Mbps, lo standard descrive la quantità minima di bit trasmittibili che è di 64 byte. Per le 1000 Mbps il limite minimo è di 512 byte.
Lo slot time è appena più lungo del teorico ammontare di tempo richiesto ad un frame di raggiungere i due estremi punti nel dominio di collisione, scontrarsi con un altra trasmissione nell’istante più tardo possibile e avere i frammenti della collisione il tempo di tornare alla stazione che li ha generati. Affinchè il sistema funzioni, la prima stazione deve rilevare la collisione prima che finisca di spedire il frame più piccolo legale(standard). Per permettere alle 1000 Mbps di operare in half duplex l’extension field viene aggiunto quando si mandano piccoli frames, puramente per tenere il trasmettitore occupato abbastanza a lungoda permettere ai frammenti di una collisione di ritornare. Il campo è presente solo nelle 1000 Mbps che operano in half duplex, permettendo ai frames con minima grandezza di essere lunghi abbastanza da rientrare nei requisiti dello slot time.
Su una 10 Mbps un bit richiede 100ns a trasmettere, mentre su una 1000 Mbps 1ns. Come stima di massima, 20.3 cm per ns è spesso usato per il calcolo del propagation delay in un cavo utp. Per 100 metri di utp significa che esso prende appena sotto 5 bit-times per un segnale 10Base-T a viaggiare lungo il cavo.
Quindi a 100 Mbps il sistema di timing è a malapena capace di funzionare con 100 metri di cavo. A 1000 Mbps sono richiesti speciali aggiustamenti, in quanto un frame di minima grandezza potrebbe essere trasmesso prima che il primo bit abbia raggiunto o coperto 100 metri.
Per questa ragione l’half duplex non è permessa nelle 10 Gbit ethernet.
