Para distância e para evitar ruídos, também porque os dados são transmitidos sem um relógio, os dados são codificados, por exemplo, 8b / 10b para cada 8 bits de dados reais que 10 bits vão ao fio. Se você enviou muitos zeros seguidos sem algo como esse ou um dos outros esquemas, talvez não tenha sinal, isso é ruim. Portanto, mesmo que você tenha muitos zeros ou muitos o sinal no fio, o par de fios (diferencial) muda constantemente. Como resultado da mudança constante do sinal, você pode facilmente detectar em um receptor se houver algo, e obter o estado do link e a velocidade do link para interfaces 10/100/1000, por exemplo.
Isso é independente de um nível de protocolo mais alto estar ou não funcionando. Basicamente, você tem um link entre o phys nas placas de rede, mas depois você vai para a camada mac e tenta conversar, e depois para o restante das camadas da rede. Se o phys não estiver vinculado, nada acontecerá.