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Datenübertragung

Werden von der MAC-Schicht Daten von der LLC-Schicht entgegengenommen, so muss ein Ethernetrahmen konstruiert werden. Dazu müssen verschiedene vorbereitende Funktionen ausgeführt werden:

Erzeuge Preamble-Bytes und "Start of Frame-Delimiter-Byte".
Füge Ziel- und Quelladresse ein.
Füge die Länge der Nutzdaten ein.
Hänge die Nutzdaten an; falls dieser weniger als 46 Bytes sind, so müssen entsprechende Padding-Bytes eingefügt werden.
Berechne die 32-Bit lange Prüfsumme.

Im nächsten Schritt muss dieser Datenblock gesendet werden. Dazu wird zunächst geprüft, ob das Übertragungsmedium frei ist (Carrier Sense). Ist dieses nicht der Fall, so muss gewartet werden, bis das Medium wieder frei ist. Dann wartet der Sender noch mindestens eine spezifizierte Zeit (interframe gap period) von 9,6 usec (96 Bits) und beginnt mit der Übertragung des Rahmens, indem ein serieller Bitstrom an die physikalische Schicht gesendet wird. Zugleich werden die Signale gelesen, um festzustellen, ob eine andere Station gleichzeitig sendet. Tritt eine Kollision auf, so teilt der Transceiver dieses dem ECB mit, welches noch 32 bis 48 Bits weitersendet (jam signal), um allen Stationen diese Kollision sicher mitzuteilen, und stellt dann das Senden ein; das Jam Signal kann jeden Wert haben, außer dem der Prüfsumme des zuletzt gesendeten Frames. Hat eine Station eine Kollision erlitten, so wartet diese eine zufällige Zeit, ehe sie wieder sendet. Dieses wird mit Hilfe des Truncated Binary Exponential Backoff-Algorithmus realisiert.

Werden Daten empfangen, so wird als erstes die Empfangsadresse überprüft und alle Frames verworfen, die nicht für die entsprechende Station bestimmt sind. Daten, die direkt, über eine Multicast- oder Broadcastadresse oder durch Empfang sämtlicher Frames an diese Station adressiert sind, werden kopiert und ihre Prüfsumme berechnet. Außerdem werden Präambel, Delimiter, Ziel- und Quelladresse, Längenfeld sowie Prüfsumme entfernt und gegebenenfalls Padding-Bytes. Danach werden die Daten an die LLC-Schicht weitergereicht. 

Beim Empfang muss kontrolliert werden, ob ein Frame das richtige Format besitzt, also ausschließlich ganze Bytes enthält, und lang genug ist. Verstößt ein Frame gegen diese Forderungen, so muss er auf jeden Fall vernichtet werden. 

Der Standard unterscheidet zwischen Duplex- und Halbduplex-Modi. Im Duplexmode gibt es genau zwei Stationen, die über getrennte Leitungen gleichzeitig Daten senden und empfangen können. Dieser Fall tritt z.B. bei LWL-Systemem oder 100 MBit-Systemen auf (10BASE-T, 10BASE-FL, 100BASE-TX/FX). Nur im Halbduplexmode können Kollisionen auftreten!

Ebenso können bei System mit 100 MBit oder größeren Übertragungsraten mehrere Datenblöcke in gewissen zeitlichen Grenzen direkt nacheinander übertragen werden, ohne dass die Station das Medium zwischendurch freigeben muss ("Burst continuation").