Warstwa fizyczna Ethernetu
|
|
| Standardowe złącze 8P8C (często nazywane RJ45 ) stosowane najczęściej w kablu kategorii 5 , jednym z typów okablowania stosowanych w sieciach Ethernet | |
| Standard | IEEE 802.3 (od 1983 r.) |
|---|---|
| Nośniki fizyczne | Kabel koncentryczny, skrętka, światłowód |
| Topologia sieci | Punkt-punkt, gwiazda, magistrala |
| Główne warianty | 10BASE5 , 10BASE2 , 10BASE-T , 100BASE-TX , 1000BASE-T , 10GBASE-T |
| Maksymalna odległość | 100 m (328 stóp) po skrętce, do 100 km po światłowodzie |
| Tryb działania | różnicowy (zbalansowany), optyczny, single-ended |
| Maksymalna szybkość transmisji bitów | 1 Mbit/s do 400 Gbit/s |
| Poziomy napięcia | ± 2,5 V (przez skrętkę) |
| Typowe typy złączy | 8P8C, LC, SC, ST |
Specyfikacje warstwy fizycznej rodziny standardów sieci komputerowych Ethernet są publikowane przez Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE), który określa właściwości elektryczne lub optyczne oraz szybkość przesyłania fizycznego połączenia między urządzeniem a siecią lub między urządzenia sieciowe. Uzupełnia ją warstwa MAC i warstwa łącza logicznego .
Warstwa fizyczna Ethernet ewoluowała w ciągu swojego istnienia począwszy od 1980 roku i obejmuje wiele interfejsów mediów fizycznych oraz kilka rzędów wielkości prędkości od 1 Mbit/s do 400 Gbit/s . Fizyczny nośnik rozciąga się od nieporęcznego kabla koncentrycznego po skrętkę i światłowód o znormalizowanym zasięgu do 80 km. Ogólnie rzecz biorąc, stosu protokołów sieciowych będzie działać podobnie na wszystkich warstwach fizycznych.
Wiele adapterów Ethernet i portów przełączników obsługuje różne prędkości, korzystając z automatycznej negocjacji w celu ustawienia szybkości i trybu dupleksu w celu uzyskania najlepszych wartości obsługiwanych przez oba podłączone urządzenia. Jeśli automatyczna negocjacja się nie powiedzie, niektóre urządzenia obsługujące wiele prędkości wykrywają prędkość używaną przez ich partnera, ale może to spowodować niezgodność dupleksu . Z rzadkimi wyjątkami 100BASE-TX ( 10/100 ) obsługuje również 10BASE-T , podczas gdy port 1000BASE-T ( 10/100/1000 ) obsługuje również 10BASE-T i 100BASE-TX. Większość 10GBASE-T obsługuje również 1000BASE-T, niektóre nawet 100BASE-TX lub 10BASE-T. Podczas gdy w przypadku sieci Ethernet po skrętce można praktycznie polegać na autonegocjacji , niewiele portów światłowodowych obsługuje różne prędkości. W każdym razie nawet wieloprzepustowe interfejsy światłowodowe obsługują tylko jedną długość fali (np. 850 nm dla 1000BASE-SX lub 10GBASE-SR).
10 Gigabit Ethernet był już używany zarówno w sieciach korporacyjnych, jak i operatorskich do 2007 roku, z ratyfikacją 40 Gbit / s i 100 Gigabit Ethernet . W 2017 r. najszybszymi dodatkami do rodziny Ethernet były 200 i 400 Gbit/s . Rozwój standardów Ethernet 800 Gbit/s i 1,6 Tbit/s rozpoczął się w 2021 roku.
Konwencje nazewnictwa
Ogólnie warstwy są nazywane zgodnie z ich specyfikacjami:
- 10, 100, 1000, 10G, ... – nominalna, użyteczna prędkość na szczycie warstwy fizycznej (bez sufiksu = megabit/s, G = gigabit/s), z wyłączeniem kodów linii , ale z uwzględnieniem narzutu innej warstwy fizycznej ( preambuła , SFD , IPG ); niektóre WAN PHY ( W ) działają z nieco zmniejszoną szybkością transmisji bitów ze względu na kompatybilność; zakodowane podwarstwy PHY zwykle działają z wyższymi przepływnościami
- BASE, BROAD, PASS – oznacza odpowiednio sygnalizację pasma podstawowego , szerokopasmowego lub pasma przepustowego
- -T, -T1, -S, -L, -E, -Z, -C, -K, -H ... – średnie ( PMD ): T = skrętka , -T1 = skrętka jednoparowa, S = 850 nm krótka długość fali ( światłowód wielomodowy ), L = 1300 nm długa długość fali (głównie światłowód jednomodowy ), E lub Z = 1500 nm bardzo długa długość fali (światłowód jednomodowy), B = światłowód dwukierunkowy (głównie jednomodowy ) z wykorzystaniem WDM , P = pasywny optyczny ( PON ), C = miedź/ twinaks , K = płyta montażowa , 2 lub 5 lub 36 = kabel koncentryczny o zasięgu 185/500/3600 m (przestarzały), F = światłowód, różne długości fal, H = plastikowe światłowód
- X, R – metoda kodowania PCS (różniąca się w zależności od generacji): X dla kodowania blokowego 8b/10b ( 4B5B dla Fast Ethernet), R dla kodowania dużych bloków ( 64b/66b )
- 1, 2, 4, 10 – dla LAN PHY wskazuje liczbę pasów używanych na łącze; dla WAN PHY wskazuje zasięg w kilometrach
Dla 10 Mbit/s żadne kodowanie nie jest wskazane, ponieważ wszystkie warianty używają kodu Manchester . Większość warstw skręconych par używa unikalnego kodowania, więc najczęściej używa się tylko -T .
Zasięg , zwłaszcza dla połączeń optycznych, jest definiowany jako maksymalna osiągalna długość łącza, która gwarantuje pracę przy spełnieniu wszystkich parametrów kanału ( szerokość pasma modalnego , tłumienie , straty wtrąceniowe itp.). Przy lepszych parametrach kanału często można uzyskać dłuższą, stabilną długość łącza. I odwrotnie, łącze o gorszych parametrach kanału też może działać, ale tylko na krótszym dystansie. Zasięg i maksymalna odległość mają to samo znaczenie.
Warstwy fizyczne
Poniższe sekcje zawierają krótkie podsumowanie oficjalnych typów mediów Ethernet. Oprócz tych oficjalnych standardów wielu dostawców z różnych powodów wdrożyło własne typy nośników — często w celu obsługi większych odległości za pośrednictwem światłowodowego .
Wczesne wdrożenia i 10 Mbit/s
Wczesne standardy Ethernet wykorzystywały kodowanie Manchester , dzięki czemu sygnał był samoczynnie taktowany i nie miał na niego negatywnego wpływu filtry górnoprzepustowe .
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Zasięg łącza | Wymagany kabel | Opis |
|---|---|---|---|---|---|
| Kabel koncentryczny | |||||
| Eksperymentalny Ethernet firmy Xerox | Zastrzeżony (1976) | Stuk wampira | 1 km | Koncentryczny 75 Ω | Oryginalna implementacja Ethernetu 2,94 Mbit/s miała adresy ośmiobitowe i inne różnice w formacie ramki. |
| 10BASE5 | 802.3-1983 (8) | AUI , N , kran wampira | 500 metrów | RG-8X | Oryginalna norma wykorzystuje pojedynczy kabel koncentryczny, w którym połączenie jest wykonywane przez stukanie w pojedynczy kabel, wiercenie w celu zetknięcia się z rdzeniem i ekranem. W dużej mierze przestarzały, chociaż ze względu na jego powszechne rozpowszechnienie na początku lat 80. niektóre systemy mogą być nadal używane. [ potrzebne źródło ] Był znany również jako DIX Standard (przed 802.3), a później jako Thick-Ethernet (w przeciwieństwie do 10BASE2, thinnet). 10 Mbit/s przez drogie okablowanie koncentryczne RG-8X 50 Ω , topologia magistrali elektrycznej z wykrywaniem kolizji . Przestarzałe 2003. |
| 10BASE2 | 802.3a-1985 (10) | BNC , EAD/TAE-E | 185m | RG-58 | Kabel koncentryczny 50 Ω łączy ze sobą urządzenia, przy czym każde urządzenie używa trójnika do podłączenia do swojej karty sieciowej . Wymaga terminatorów na każdym końcu. Przez wiele lat, od połowy do końca lat 80., był to dominujący standard Ethernet. Nazywany również Thin Ethernet , Thinnet lub Cheapernet . 10 Mbit/s przez okablowanie koncentryczne RG-58 , topologia magistrali z wykrywaniem kolizji. Przestarzałe 2011. |
| 10SZEROKI36 | 802.3b-1985 (11) | F | 1800 m przy VF 0,87 | Koncentryczny 75 Ω | Wczesny standard obsługujący Ethernet na większe odległości. Wykorzystywał techniki modulacji szerokopasmowej, podobne do tych stosowanych w modemów kablowych , i działał za pośrednictwem kabla koncentrycznego. 10 Mbit/s, szyfrowana sygnalizacja NRZ modulowana ( PSK ) przez nośną wysokiej częstotliwości, szerokopasmowe okablowanie koncentryczne, topologia magistrali z wykrywaniem kolizji. Przestarzałe 2003. |
| Skrętka | |||||
| 1BASE5 | 802.3e-1987 (12) | 8P8C ( IEC 60603-7 ) | 250 m | klasa głosu | Nazywany również StarLAN . Działa z szybkością 1 Mbit/s przez skrętkę do aktywnego koncentratora, topologia gwiazdy . Chociaż komercyjna porażka, 1BASE5 był pionierem w stosowaniu skrętki dwużyłowej i zdefiniował architekturę dla całej późniejszej ewolucji Ethernetu na tym nośniku. Przestarzałe 2003. |
| Star LAN 10 | Zastrzeżony (1988) | 8P8C | 100 m | klasa głosu | 10 Mbit/s przez skrętkę miedzianą, topologia gwiazdy – ewoluowała w 10BASE-T |
| LattisNet UTP | Zastrzeżony (1987) | 8P8C | 100 m | klasa głosu | 10 Mbit/s przez skrętkę miedzianą, topologia gwiazdy – ewoluowała w 10BASE-T |
| 10BASE-T | 802.3i-1990 (14) | 8P8C ( IEC 60603-7 ) | 100 m | Kot-3 | Działa na czterech przewodach (dwie skręcone pary ). Koncentrator lub przełącznik repeatera znajduje się pośrodku i ma port dla każdego węzła. Jest to również konfiguracja używana dla 100BASE-T i Gigabit Ethernet. Okablowanie ze skrętki miedzianej, topologia gwiazdy – bezpośrednia ewolucja 1BASE-5 . Od 2023 r. Nadal szeroko wspierany. |
| 10BASE-Te | 802.3az-2010 (14) | 100 m | Kot-5 | Energooszczędny wariant Ethernet 10BASE-T wykorzystujący sygnał o zmniejszonej amplitudzie przez kabel kategorii 5 , w pełni kompatybilny z węzłami 10BASE-T. | |
| 10BASE-T1L | 802.3cg-2019 (146) | IEC 63171-1, IEC 63171-6 | 1000m | Ethernet na pojedynczej skrętce — duży zasięg, do zastosowań przemysłowych | |
| 10BASE-T1S | 802.3cg-2019 (147) | 25 m | Ethernet na pojedynczej skrętce - krótki zasięg, do zastosowań motoryzacyjnych, w tym PoDL | ||
| Kabel światłowodowy | |||||
| FOIR | 802.3d-1987 (9.9) | Św | 1000m | FDDI w stylu FDDI | Światłowodowe łącze międzyrepeaterowe ; oryginalny standard dla Ethernetu przez światłowód, zastąpiony przez 10BASE-FL , przestarzały 2011 |
| 10BASE-F | 802.3j-1993 (15) | Ogólny termin określający rodzinę standardów Ethernet 10 Mbit/s wykorzystujących kabel światłowodowy: 10BASE-FL , 10BASE-FB i 10BASE-FP . Spośród nich tylko 10BASE-FL zyskało szerokie zastosowanie. 10 Mbit/s przez parę światłowodów | |||
| 10BASE-FL | 802.3j-1993 (15&18) | Św | 2000m | FDDI w stylu FDDI | Zaktualizowana wersja standardu FOIRL dla węzłów końcowych, zasięg 2 km przez światłowód wielomodowy typu FDDI , długość fali 850 nm |
| 10BASE-FB | 802.3j-1993 (15 i 17) | 2000m | Przeznaczony do szkieletów łączących szereg koncentratorów lub przełączników jako bezpośredni następca FOIRL; przestarzałe 2011. | ||
| 10BASE‑FP | 802.3j-1993 (15 i 16) | 1000m | Pasywna sieć gwiazdowa , która nie wymagała repeatera, nigdy nie została wdrożona. Przestarzałe 2003. | ||
Szybki Ethernet
Wszystkie warianty Fast Ethernet wykorzystują topologię gwiazdy i generalnie wykorzystują kodowanie linii 4B5B .
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Skrętka | |||
| 100BASE‑T | 802.3u-1995 (21) | Termin określający dowolny z trzech standardów Ethernetu 100 Mbit/s po skrętce. Obejmuje 100BASE-TX , 100BASE-T4 i 100BASE-T2 . Od 2009 roku 100BASE-TX całkowicie zdominował rynek i może być uważany za synonim 100BASE-T w nieformalnym użyciu. | |
| 100BASE-TX | 802.3u-1995 (24, 25) | 8P8C (norma FDDI TP-PMD, ANSI INCITS 263-1995) | Sygnalizacja kodowana 4B5B MLT-3 , kabel kategorii 5 wykorzystujący dwie skrętki. Od 2018 roku nadal bardzo popularny. |
| 100BASE-T4 | 802.3u-1995 (23) | 8P8C ( IEC 60603-7 ) | Sygnalizacja kodowana 8B6T PAM-3 , kabel kategorii 3 (używany w instalacjach 10BASE-T) przy użyciu czterech skręconych par. Ograniczony do trybu półdupleksowego. Przestarzałe 2003. |
| 100BASE-T2 | 802.3y-1998 (32) | 8P8C ( IEC 60603-7 ) | Sygnalizacja kodowana PAM-5, okablowanie miedziane CAT3 z dwiema skrętkami parowymi, topologia gwiazdy. Obsługuje pełny dupleks. Funkcjonalnie odpowiada standardowi 100BASE-TX, ale obsługuje stary kabel telefoniczny. Jednak do obsługi wymaganych schematów kodowania wymagane są specjalne, wyrafinowane cyfrowe procesory sygnałowe, co czyni tę opcję dość kosztowną w tamtym czasie. Pojawił się długo po tym, jak 100BASE-TX został wprowadzony na rynek. 100BASE-T2 i 100BASE-T4 nie były szeroko stosowane, ale część opracowanej dla nich technologii jest wykorzystywana w 1000BASE-T . Przestarzałe 2003. |
| 100BASE-T1 | 802.3bw-2015 (96) | żaden nie został określony | Wykorzystuje modulację PAM-3 przy 66,7 MBd na pojedynczej, dwukierunkowej skrętce o długości do 15 m; trzy bity są zakodowane jako dwa symbole trójskładnikowe. Przeznaczony jest do zastosowań motoryzacyjnych. |
| 100BaseVG | 802.12-1994 | 8P8C | Znormalizowany przez inną podgrupę IEEE 802, 802.12, ponieważ używał innej, bardziej scentralizowanej formy dostępu do mediów ( priorytet żądania ). Zaproponowany przez firmę Hewlett-Packard . Z natury półdupleks, wymagał czterech par w kablu Cat-3. Teraz przestarzały, standard został wycofany w 2001 roku. |
| Kanał HDMI Ethernet | HDMI 1.4 (2009) | HDMI | HEC wykorzystuje hybrydę do miksowania i rozdzielania sygnałów nadawczych i odbiorczych 100BASE-TX przez pojedynczą skrętkę. |
| Kabel światłowodowy | |||
| 100BASE‑FX | 802.3u-1995 (24, 26) | ST, SC | 4B5B NRZI , dwa pasma światłowodu wielomodowego wykorzystujące długość fali 1300 nm. Maksymalna długość to 400 metrów dla połączeń półdupleksowych (aby zapewnić wykrywanie kolizji) lub 2 kilometry dla połączeń pełnodupleksowych. Specyfikacje są w dużej mierze zapożyczone z FDDI . |
| 100BASE‑SX | TIA -785 (2000) | ST, SC | 100 Mbit/s Ethernet przez światłowód wielomodowy. Maksymalna długość to 300 metrów. 100BASE-SX wykorzystywał optykę o krótkiej długości fali (850 nm), którą można było współdzielić z 10BASE-FL , umożliwiając w ten sposób schemat automatycznej negocjacji z adapterami światłowodowymi 10/100. |
| 100BASE-BX10 | 802.3ah-2004 (58, 66) | ST, SC, LC | 100 Mbit/s Ethernet dwukierunkowo przez jedno pasmo światłowodu jednomodowego . Multiplekser optyczny służy do rozdzielania sygnałów nadawczych i odbiorczych na różne długości fal (1530 i 1310 nm), umożliwiając im współdzielenie tego samego włókna. Obsługuje do 10 km, tylko w trybie pełnego dupleksu. |
| 100BASE-LX10 | 802.3ah-2004 (58) | ST, SC, LC | 100 Mbit/s Ethernet do 10 km przez parę światłowodów jednomodowych, przy długości fali 1310, tylko w trybie pełnego dupleksu. |
1 Gbit/s
Wszystkie warianty Gigabit Ethernet wykorzystują topologię gwiazdy. Warianty 1000BASE-X używają 8b/10b PCS. Początkowo tryb half-duplex był zawarty w standardzie, ale od tego czasu został porzucony. Bardzo niewiele urządzeń obsługuje prędkość gigabitową w trybie półdupleksowym.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Skrętka | |||
| 1000BASE-T | 802.3ab-1999 (40) | 8P8C ( IEC 60603-7 ) | PAM-5 , co najmniej kabel kategorii 5 , z zdecydowanie zalecanym okablowaniem miedzianym kategorii 5e z czterema skręconymi parami. Każda para jest używana w obu kierunkach jednocześnie. Niezwykle szerokie przyjęcie. |
| 1000BASE-T1 | 802.3bp-2016 (97) | żaden nie został określony | Wykorzystuje pojedynczą dwukierunkową skrętkę tylko w trybie pełnego dupleksu; kable określone dla zasięgu 15 m ( segment łącza samochodowego ) lub 40 m ( segment łącza opcjonalnego ), przeznaczone do zastosowań motoryzacyjnych i przemysłowych; wykorzystuje kodowanie 80B / 81B w PCS, sygnalizację PAM-3 przy 750 MBd (trzy bity przesyłane jako dwa symbole trójskładnikowe) i obejmuje korekcję błędów Reeda-Solomona . |
| 1000BASE-TX | TIA-854 (2001) | 8P8C ( IEC 60603-7 ) | kabel kategorii 6 . Niewdrożone, wycofane. |
| Światłowód | |||
| 1000BASE-SX | 802.3z-1998 (38) | ST, SC, LC | 8b/10b NRZ na nośnej 850 nm, światłowód wielomodowy krótkiego zasięgu (do 550 m). |
| 1000BASE-LX | 802.3z-1998 (38) | SC, LC | Sygnalizacja kodowana 8b/10b NRZ na fali nośnej 1310 nm, światłowodzie wielomodowym (do 550 m) lub światłowodzie jednomodowym do 5 km; większość obecnych implementacji to w rzeczywistości 1000BASE-LX10 o zasięgu 10 km |
| 1000BASE-BX10 | 802.3ah-2004 (59) | SC, LC | do 10 km na nośnikach 1490 i 1310 nm; dwukierunkowy na pojedynczym pasmie światłowodu jednomodowego; często nazywany po prostu 1000BASE-BX |
| 1000BASE-LX10 | 802.3ah-2004 (59) | SC, LC | identyczny jak 1000BASE-LX, ale zwiększona moc i czułość na odległość do 10 km przez parę światłowodów jednomodowych; powszechnie nazywany po prostu 1000BASE-LX lub, przed 802.3ah, 1000BASE-LH ; istnieją rozszerzenia specyficzne dla dostawcy o zasięgu do 40 km |
| 1000BASE‑PX10‑D | 802.3ah-2004 (60) | SC, LC | downstream (od stacji czołowej do końcowej) przez światłowód jednomodowy z wykorzystaniem topologii punkt-wielopunkt (obsługuje co najmniej 10 km). |
| 1000BASE-PX10-U | 802.3ah-2004 (60) | upstream (od stacji końcowej do stacji czołowej) przez światłowód jednomodowy z wykorzystaniem topologii punkt-wielopunkt (obsługuje co najmniej 10 km). | |
| 1000BASE-PX20-D | 802.3ah-2004 (60) | downstream (od stacji czołowej do końcowej) przez światłowód jednomodowy z wykorzystaniem topologii punkt-wielopunkt (obsługuje co najmniej 20 km). | |
| 1000BASE-PX20-U | 802.3ah-2004 (60) | upstream (od stacji końcowej do stacji czołowej) przez światłowód jednomodowy z wykorzystaniem topologii punkt-wielopunkt (obsługuje co najmniej 20 km). | |
|
1000BASE-EX 1000BASE-ZX |
wielu dostawców | SC, LC | do 40 lub 100 km przez światłowód jednomodowy na nośnej 1550 nm |
| Inny | |||
| SFP | INF-8074i (2001) | SFP | sam w sobie nie jest kompletnym PHY, ale jest bardzo popularny do dodawania modułowych transceiverów; pojedynczy pas, zwykle 1,25 Gbit / s |
| 1000BASE-CX | 802.3z-1998 (39) | DE-9 , styl FC-2 /IEC 61076-3-103, CX4/SFF-8470 | Sygnalizacja kodowana 8b/10b NRZ na długości do 25 m ekranowanego, symetrycznego kabla miedzianego (150 Ω). Starszy niż 1000BASE-T i jest rzadko używany. |
| 1000BASE‑KX | 802.3ap-2007 (70) | 1 m nad płytą tylną | |
|
1000BASE-RHA 1000BASE-RHB 1000BASE-RHC |
802.3bv-2017 (115) |
RHA: uchwyt mocujący RHB/RHC: brak specyfikacji |
1000BASE-RHA, -RHB, -RHC przebiegają przez do 50, 40 i 15 m dupleksu plastikowego światłowodu (POF) przy długości fali ~ 650 nm, kodowaniu 64b/65b i symbolach PAM16 przy 325 MBd; przeznaczone odpowiednio do użytku domowego, przemysłowego i samochodowego |
2,5 i 5 Gb/s
2,5GBASE-T i 5GBASE-T to pomniejszone warianty 10GBASE-T i zapewniają większy zasięg w porównaniu z okablowaniem sprzed kategorii 6A . Te warstwy fizyczne obsługują tylko okablowanie miedziane typu skrętka i płyty montażowe.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Skrętka | |||
| 2,5GBASE-T | 802.3bz-2016 (126) | 8P8C – IEC 60603-7-4 (nieekranowany) lub IEC 60603-7-5 (ekranowany) | 100 m kat. 5e |
| 5GBASE-T | 100 m kat. 6 | ||
| 2,5GBASE-T1 | 802.3ch-2020 (149) | używać pojedynczej, dwukierunkowej skrętki tylko w trybie pełnego dupleksu, przeznaczonej do zastosowań motoryzacyjnych i przemysłowych | |
| 5GBASE-T1 | |||
| Inne | |||
| 2,5GBASE-KX | 802.3cb-2018 (128) | 2,5 Gbit/s na ponad 1 m płyty montażowej, skalowany do 1000BASE-KX | |
| 5GBASE-KR | 802.3cb-2018 (130) | 5 Gbit/s na 1 m płyty montażowej, skalowane w dół do 10GBASE-KR | |
10 Gb/s
10 Gigabit Ethernet to wersja Ethernetu o nominalnej szybkości transmisji danych 10 Gbit/s, czyli dziesięć razy szybciej niż Gigabit Ethernet. Pierwszy standard 10 Gigabit Ethernet, IEEE Std 802.3ae-2002, został opublikowany w 2002 roku. Kolejne standardy obejmują typy mediów dla światłowodu jednomodowego (dalekiego zasięgu), światłowodu wielomodowego (do 400 m), miedzianej płyty montażowej (do 1 m) i skrętki miedzianej (do 100 m). Wszystkie standardy 10-gigabitowe zostały skonsolidowane w IEEE Std 802.3-2008. Większość wariantów 10-gigabitowych używa kodu PCS 64b/66b ( -R ). 10 Gigabit Ethernet, w szczególności 10GBASE-LR i 10GBASE-ER , ma znaczący udział w rynku sieci operatorskich.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Skrętka | |||
| 10GBASE-T | 802.3an-2006 (55) | 8P8C ( IEC 60603-7-4 (nieekranowany) lub IEC 60603-7-5 (ekranowany)) | Wykorzystuje skrętkę kat. 6A , cztery linie po 800 MBd każda, PAM -16 z kodem linii DSQ128 |
| 10GBASE-T1 | 802.3ch-2020 (149) | Wykorzystuje pojedynczą, dwukierunkową skrętkę tylko w trybie pełnego dupleksu, przeznaczoną do zastosowań motoryzacyjnych i przemysłowych | |
| Kabel światłowodowy | |||
| 10GBASE-SR | 802.3ae-2002 (52) | SC, LC | Zaprojektowany do obsługi krótkich odległości za pomocą wdrożonego wielomodowego okablowania światłowodowego z wykorzystaniem długości fali 850 nm; ma zasięg od 26 m do 400 m w zależności od typu kabla ( szerokość pasma modalnego :zasięg: 160 MHz·km(FDDI):26 m, 200 MHz·km(OM1):33 m, 400 MHz·km:66 m , 500 MHz·km(OM2):82 m, 2000 MHz·km(>OM3):300 m, 4700 MHz·km(>OM4):400 m) |
| 10GBASE-LX4 | 802.3ae-2002 (53) | SC, LC | Wykorzystuje cztery linie 8b/10b z multipleksowaniem z podziałem długości fali (1275, 1300, 1325 i 1350 nm) za pośrednictwem wdrożonego/starszego okablowania wielomodowego, aby obsługiwać zasięgi od 240 m do 300 m (szerokość pasma modalnego 400/500 MHz·km). Obsługuje również 10 km przez światłowód jednomodowy. |
| 10GBASE-LR | 802.3ae-2002 (52) | SC, LC | Obsługuje 10 km przez światłowód jednomodowy przy długości fali 1310 nm |
| 10GBASE-ER | 802.3ae-2002 (52) | SC, LC | Obsługuje 30 km przez światłowód jednomodowy przy długości fali 1550 nm (40 km przez łącza inżynieryjne) |
| 10GBASE-ZR | Wielu dostawców | SC, LC | Oferowane przez różnych dostawców; obsługuje 80 km lub więcej przez światłowód jednomodowy przy długości fali 1550 nm |
| 10GBASE-SW | 802.3ae-2002 (52) | Odmiana 10GBASE-SR z 9,58464 Gbit/s, zaprojektowana do bezpośredniego mapowania jako strumienie OC-192/STM-64 SONET / SDH (długość fali 850 nm) | |
| 10GBASE-LW | 802.3ae-2002 (52) | Odmiana 10GBASE-LR o przepustowości 9,58464 Gbit/s, zaprojektowana do bezpośredniego mapowania jako strumienie OC-192/STM-64 SONET/SDH (długość fali 1310 nm) | |
| 10GBASE-EW | 802.3ae-2002 (52) | Odmiana 10GBASE-ER o przepustowości 9,58464 Gbit/s, zaprojektowana do bezpośredniego mapowania jako strumienie OC-192/STM-64 SONET/SDH (długość fali 1550 nm) | |
| 10GBASE-LRM | 802.3aq-2006 (68) | SC, LC | Do 220 m nad rozmieszczonym światłowodem wielomodowym 500 MHz·km (długość fali 1310 nm) |
| 10GBASE-PR | 802.3av-2009 (75) | Udostępnienie łączy Ethernet P2MP 10 Gbit/s przez PON na odległość 10 lub 20 km. | |
|
10GBASE-BR 10 10GBASE-BR20 10GBASE-BR40 |
802.3cp-2021 (158) | SC, LC | dwukierunkowy na pojedynczej wiązce światłowodu jednomodowego na odległość do 10, 20 lub 40 km z wykorzystaniem długości fali 1330 (-D; OLT→ONU) i 1270 nm (-U; ONU→OLT); przedstandardowe warianty oferowane przez różnych dostawców, często nazywane 10GBASE-BX lub BiDi |
| Inny | |||
| 10GBASE-CX4 | 802.3ak-2004 (54) | CX4/SFF-8470/IEC 61076-3-113 | Zaprojektowany do obsługi krótkich odległości przez okablowanie miedziane, wykorzystuje złącza InfiniBand 4x i okablowanie twinaksowe CX4 i pozwala na długość kabla do 15 m. Został określony w standardzie IEEE 802.3ak-2004, który został włączony do standardu IEEE 802.3-2008. Wysyłka prawie się zatrzymała na korzyść 10GBASE-T i SFP+. |
| 10GBASE-KX4 | 802.3ap-2007 (71) | 1 m nad 4 pasami płyty montażowej | |
| 10GBASE-KR | 802.3ap-2007 (72) | 1 m nad pojedynczym pasem płyty montażowej | |
| 10GPASS-XR | 802,3 mld-2016 (100-102) | EPON Protocol over Coax (EPoC) – do 10 Gbit/s w dół i 1,6 Gbit/s w górę dla pasywnej optycznej sieci typu punkt-wielopunkt wykorzystującej pasmo przepustowe OFDM z maksymalnie 16384-QAM | |
| Bezpośrednie podłączenie SFP+ | SFF-8431 (2009) | SFP+ | Do 7 m przy użyciu pasywnych kabli twinaksowych , do 15 m przy użyciu aktywnych kabli lub do 100 m przy użyciu aktywnych kabli optycznych (AOC); pojedynczy pas, zwykle 10,3125 Gbit / s |
25 Gb/s
Jednopasmowy 25-gigabitowy Ethernet jest oparty na jednej linii 25,78125 GBd z czterech ze standardu 100 Gigabit Ethernet opracowanego przez grupę zadaniową P802.3by. 25GBASE-T po skrętce został zatwierdzony wraz z 40GBASE-T w ramach IEEE 802.3bq.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis | |
|---|---|---|---|---|
| Skrętka | ||||
| 25GBASE-T | 802.3bq-2016 (113) | 8P8C ( IEC 60603-7-51 i IEC 60603-7-81 , 2000 MHz) | Zmniejszona wersja 40GBASE-T – do 30 m okablowanie kategorii 8 lub ISO/IEC TR 11801-9905 [B1] | |
| Kabel światłowodowy | ||||
| 25GBASE-SR | 802,3 do 2016 r. (112) | LC, SC | 850 nm przez okablowanie wielomodowe o zasięgu 100 m (OM4) lub 70 m (OM3) | |
|
25GBASE-EPON Nx25-EPON |
802.3ca-2020 (141) | Udostępnienie łączy Ethernet P2MP 25 Gbit/s przez PON na odległość co najmniej 20 km. | ||
| 25GBASE-LR | 802.3cc-2017 (114) | LC, SC | 1310 nm przez okablowanie jednomodowe o zasięgu 10 km | |
| 25GBASE-ER | 802.3cc-2017 (114) | LC, SC | 1550 nm przez okablowanie jednomodowe o zasięgu 30 km (40 km przez łącza inżynieryjne) | |
|
25GBASE-BR10 25GBASE-BR20 25GBASE-BR40 |
802.3cp-2021 (159) | SC, LC | dwukierunkowy na pojedynczej wiązce światłowodu jednomodowego na odległość do 10, 20 lub 40 km przy użyciu długości fali 1330 (-D; OLT→ONU) i 1270 nm (-U; ONU→OLT) dla -BR10 lub 1314/1290 nm długości fal dla -BR20 i -BR40 | |
| Inny | ||||
|
25GBASE-CR 25GBASE-CR-S |
802,3 do 2016 r. (110) | SFP28 (SFF-8402/SFF-8432) | Kabel podłączany bezpośrednio (DAC) przez okablowanie twinaksowe o zasięgu 3 m (-CR-S) i 5 m (-CR-L) | |
|
25GBASE-KR 25GBASE-KR-S |
802,3 do 2016 (111) | Do płyty montażowej z obwodem drukowanym, pochodzącej z 100GBASE-KR4 | ||
| SFP28 | SFF-8402 (2014) | SFP28 | Popularny do dodawania modułowych transceiverów | |
40 Gb/s
Ta klasa sieci Ethernet została znormalizowana w czerwcu 2010 roku jako IEEE 802.3ba. Prace obejmowały również pierwszą 100 Gbit/s , opublikowaną w marcu 2011 roku jako IEEE 802.3bg. Standard skrętki 40 Gbit / s został opublikowany w 2016 roku jako IEEE 802.3bq-2016.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Skrętka | |||
| 40GBASE-T | 802.3bq-2016 (113) | 8P8C ( IEC 60603-7-51 i IEC 60603-7-81 , 2000 MHz) | Wymaga okablowania kategorii 8 , do 30 m |
| Kabel światłowodowy | |||
| 40GBASE-SR4 | 802.3ba-2010 (86) | MPO | Co najmniej 100 m powyżej 2000 MHz·km światłowód wielomodowy (OM3) Co najmniej 150 m powyżej 4700 MHz·km światłowód wielomodowy (OM4) |
| 40GBASE-LR4 | 802.3ba-2010 (87) | SC, LC | Co najmniej 10 km przez światłowód jednomodowy, CWDM z 4 torami przy długości fali 1270, 1290, 1310 i 1330 nm |
| 40GBASE-ER4 | 802.3ba-2010 (87) | SC, LC | Co najmniej 30 km przez światłowód jednomodowy, CWDM z 4 torami wykorzystującymi długość fali 1270, 1290, 1310 i 1330 nm (40 km przez łącza inżynieryjne) |
| 40GBASE-FR | 802.3bg-2011 (89) | SC, LC | Światłowód jednopasmowy, jednomodowy na odległość ponad 2 km, długość fali 1550 nm |
| Inny | |||
| 40GBASE-KR4 | 802.3ba-2010 (84) | Co najmniej 1 m nad tylną ścianą | |
| 40GBASE-CR4 | 802.3ba-2010 (85) | QSFP+ (SFF-8436) | Do 7 m przez dwuosiowy kabel miedziany (4 tory, 10 Gbit/s każdy) |
50 Gb/s
Grupa zadaniowa IEEE 802.3cd opracowała 50 Gbit / s wraz ze standardami nowej generacji 100 i 200 Gbit / s przy użyciu pasów 50 Gbit / s.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis | |
|---|---|---|---|---|
| Kabel światłowodowy | ||||
| 50GBASE-SR | 802.3cd-2018 (138) | LC, SC | 100 m przez światłowód wielomodowy OM4 przy użyciu PAM-4 przy 26,5625 GBd, 70 m przez OM3 | |
| 50GBASE-FR | 802.3cd-2018 (139) | LC, SC | 2 km przez światłowód jednomodowy z wykorzystaniem PAM-4 | |
| 50GBASE-LR | 802.3cd-2018 (139) | LC, SC | 10 km przez światłowód jednomodowy przy użyciu PAM-4 | |
| 50GBASE-ER | 802.3cd-2018 (139) | LC, SC | 30 km przez światłowód jednomodowy przy użyciu PAM-4, 40 km przez łącza inżynieryjne | |
|
50GBASE-BR10 50GBASE-BR20 50GBASE-BR40 |
802.3cp-2021 (160) | SC, LC | dwukierunkowy na pojedynczym włóknie światłowodu jednomodowego na odległość do 10, 20 lub 40 km przy użyciu długości fali 1330 (-D; OLT→ONU) i 1270 nm (-U; ONU→OLT) dla długości fali -BR10 lub 1314/1290 nm dla -BR20 i -BR40 | |
| Inny | ||||
| 50GBASE-CR | 802.3cd-2018 (136) | SFP28, QSFP28, microQSFP, QSFP-DD, OSFP | 3 m nad kablem twinax | |
| 50GBASE-KR | 802.3cd-2018 (137) | Płyta montażowa z obwodem drukowanym, zgodna z klauzulą 124 802.3bs | ||
100 Gb/s
Pierwsza generacja 100 Gigabit Ethernet wykorzystująca linie 10 i 25 Gbit / s została znormalizowana w czerwcu 2010 roku jako IEEE 802.3ba wraz z 40 Gigabit Ethernet. Druga generacja wykorzystująca linie 50 Gbit / s została opracowana przez grupę zadaniową IEEE 802.3cd wraz ze standardami 50 i 200 Gbit / s. Trzecia generacja wykorzystująca pojedynczą linię 100 Gbit / s została znormalizowana we wrześniu 2022 r. Jako IEEE 802.3ck wraz z Ethernetem 200 i 400 Gbit / s.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Kabel światłowodowy | |||
| 100GBASE-SR10 | 802.3ba-2010 (86) | MPO | Co najmniej 100 m przez światłowód wielomodowy 2000 MHz·km (OM3), co najmniej 150 m przez światłowód wielomodowy 4700 MHz·km (OM4) |
| 100GBASE-SR4 | 802.3bm-2015 (95) | MPO | 4 tory, co najmniej 70 m powyżej 2000 MHz·km światłowód wielomodowy (OM3), co najmniej 100 m powyżej 4700 MHz·km światłowód wielomodowy (OM4) |
| 100GBASE-SR2 | 802.3cd-2018 (138) | MPO | Dwa tory 50 Gbit/s wykorzystujące PAM-4 o przepustowości 26,5625 GBd przez światłowód wielomodowy OM4 o zasięgu 100 m, 70 m przez OM3, wykorzystujące RS-FEC(544,514) (klauzula 91) |
| 100GBASE-LR4 | 802.3ba-2010 (88) | SC, LC | Co najmniej 10 km przez światłowód jednomodowy, DWDM z 4 torami przy długości fali 1296, 1300, 1305 i 1310 nm |
| 100GBASE-ER4 | 802.3ba-2010 (88) | SC, LC | Co najmniej 30 km przez światłowód jednomodowy, DWDM z 4 torami wykorzystującymi długość fali 1296, 1300, 1305 i 1310 nm (40 km przez łącza inżynieryjne) |
| DR.100GBASE | 802.3cu-2021 (140) | LC, SC | Co najmniej 500 m przez światłowód jednomodowy przy użyciu jednego toru, przy użyciu RS-FEC i PAM4 , długość fali 1310 nm |
| 100GBASE-FR1 | Co najmniej 2 km przez światłowód jednomodowy przy użyciu jednego toru, przy użyciu RS-FEC i PAM4, długość fali 1310 nm | ||
| 100GBASE-LR1 | Co najmniej 10 km przez światłowód jednomodowy przy użyciu jednego toru, przy użyciu RS-FEC i PAM4, długość fali 1310 nm | ||
| 100GBASE-ZR | 802.3ct-2021 (153 i 154) | Co najmniej 80 km przez światłowód jednomodowy przy użyciu jednej długości fali w systemie DWDM, tworząc również podstawę dla 200GBASE-ZR i 400GBASE-ZR | |
| Inny | |||
| 100GBASE-CR10 | 802.3ba-2010 (85) | CXP10 (SFF-8642) | Do 7 m przez dwuosiowy kabel miedziany (10 torów, 10 Gbit/s każdy) |
| 100GBASE-CR4 | 802.3bj-2014 (92) | QSFP28 4X (SFF-8665) | Do 5 m na dwuosiowym kablu miedzianym (4 tory, 25 Gbit/s każdy) |
| 100GBASE-CR2 | 802.3cd-2018 (136) | QSFP28, microQSFP, QSFP-DD, OSFP | Przez kabel twinaksowy o zasięgu 3 m (dwa tory 50 Gbit/s), z wykorzystaniem RS-FEC |
| 100GBASE-CR | 802.3ck-2022 (do potwierdzenia) | Jednopasmowy nad dwuosiową linią miedzianą o zasięgu co najmniej 2 m | |
| 100GBASE-KR4 | 802.3bj-2014 (93) | Cztery linie 25 Gbit/s każda na płycie montażowej | |
| 100GBASE-KR2 | 802.3cd-2018 (137) | Dwie linie 50 Gbit/s na płycie montażowej z obwodem drukowanym, zgodne z klauzulą 124 802.3bs, przy użyciu RS-FEC | |
| 100GBASE-KR | 802.3ck-2022 (do potwierdzenia) | Jednopasmowe nad elektrycznymi płytami tylnymi obsługujące tłumienie wtrąceniowe do 28 dB przy 26,5625 GBd | |
| 100GBASE-KP4 | 802.3bj-2014 (94) | Korzystanie z modulacji PAM4 na czterech liniach 12,5 GBd każda na płycie montażowej, przy użyciu RS-FEC | |
200 Gb/s
Pierwsza generacja 200 Gbit/s została zdefiniowana przez grupę zadaniową IEEE 802.3bs i znormalizowana w 802.3bs-2017. Grupa zadaniowa IEEE 802.3cd opracowała 50 i następną generację standardów 100 i 200 Gbit/s, wykorzystując odpowiednio jedną, dwie lub cztery linie 50 Gbit/s. Następna generacja korzystająca z pasów 100 Gbit / s została ustandaryzowana we wrześniu 2022 r. Jako IEEE 802.3ck wraz z PHY 100 i 400 Gbit / s oraz interfejsami jednostek przyłączeniowych (AUI) wykorzystującymi pasy 100 Gbit / s.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Kabel światłowodowy | |||
| 200GBASE-DR4 | 802.3bs-2017 (121) | MPO | Cztery tory PAM-4 (26,5625 GBd) wykorzystujące pojedyncze pasma światłowodu jednomodowego o zasięgu 500 m (1310 nm) |
| 200GBASE-FR4 | 802.3bs-2017 (122) | SC, LC | Cztery tory PAM-4 (26,5625 GBd) wykorzystujące cztery długości fali (CWDM) przez światłowód jednomodowy o zasięgu 2 km (1270/1290/1310/1330 nm) |
| 200GBASE-LR4 | 802.3bs-2017 (122) | SC, LC | Cztery tory PAM-4 (26,5625 GBd) wykorzystujące cztery długości fal (DWDM, 1296/1300/1305/1309 nm) przez światłowód jednomodowy o zasięgu 10 km |
| 200GBASE-SR4 | 802.3cd-2018 (138) | MPO | Cztery tory PAM-4 o przepustowości 26,5625 GBd każda przez światłowód wielomodowy OM4 o zasięgu 100 m, 70 m nad OM3 |
| 200GBASE-ER4 | 802.3cn-2019 (122) | Czteropasmowy z czterema długościami fal (DWDM, 1296/1300/1305/1309 nm) przez światłowód jednomodowy o zasięgu 30 km, 40 km przez łącza inżynieryjne | |
| DO USTALENIA | 802.3df | jednoparowe światłowód jednomodowy o zasięgu 500 m | |
| DO USTALENIA | jednoparowe światłowód jednomodowy o zasięgu 2 km | ||
| Inny | |||
| 200GBASE-CR4 | 802.3cd-2018 (136) | QSFP28, microQSFP, QSFP-DD, OSFP | Cztery tory PAM-4 (26,5625 GBd) na kablu twinax o zasięgu 3 m |
| 200GBASE-KR4 | 802.3cd-2018 (137) | Cztery linie PAM-4 (26,5625 GBd) na płycie montażowej z obwodem drukowanym, zgodnie z klauzulą 124 802.3bs | |
| 200GBASE-KR2 | 802.3ck-2022 (do potwierdzenia) | Dwupasmowe nad elektrycznymi płytami tylnymi obsługujące tłumienie wtrąceniowe do 28 dB przy 26,56 GBd | |
| 200GBASE-CR2 | Dwupasmowa dwupasmowa miedziana o zasięgu co najmniej 2 m | ||
| DO USTALENIA | 802.3df | kabel jednoparowy twinax o zasięgu 1 m | |
400 Gb/s
Standard Ethernet o przepustowości 200 i 400 Gbit/s jest zdefiniowany w IEEE 802.3bs-2017. Kolejnym celem może być 1 Tbit/s.
W maju 2018 r. IEEE 802.3 powołał grupę zadaniową 802.3ck w celu opracowania standardów dla PHY 100, 200 i 400 Gbit / s oraz interfejsów jednostek przyłączeniowych (AUI) przy użyciu pasów 100 Gbit / s. Nowe standardy zostały zatwierdzone we wrześniu 2022 roku.
W 2008 roku Robert Metcalfe , jeden ze współtwórców Ethernetu, powiedział, że wierzy, że do 2015 roku mogą pojawić się komercyjne zastosowania wykorzystujące Terabit Ethernet , choć może to wymagać nowych standardów Ethernet. Przewidywano, że wkrótce nastąpi skalowanie do 100 terabitów, prawdopodobnie już w 2020 r. Były to raczej teoretyczne prognozy możliwości technologicznych, a nie szacunki, kiedy takie prędkości będą faktycznie dostępne w praktycznej cenie.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Kabel światłowodowy | |||
| 400GBASE-SR16 | 802.3bs-2017 (123) | MPO | Szesnaście pasów (26,5625 Gbit/s) wykorzystujących pojedyncze pasma światłowodu wielomodowego OM4/OM5 o zasięgu 100 m lub 70 m nad OM3 |
| 400GBASE-DR4 | 802.3bs-2017 (124) | MPO | Cztery tory PAM-4 (53,125 GBd) wykorzystujące pojedyncze pasma światłowodu jednomodowego o zasięgu 500 m (1310 nm) |
| 400GBASE-FR8 | 802.3bs-2017 (122) | SC, LC | Osiem linii PAM-4 (26,5625 GBd) wykorzystujących osiem długości fali (CWDM) przez światłowód jednomodowy o zasięgu 2 km |
| 400GBASE-LR8 | 802.3bs-2017 (122) | SC, LC | Osiem linii PAM-4 (26,5625 GBd) wykorzystujących osiem długości fal (DWDM) przez światłowód jednomodowy o zasięgu 10 km |
| 400GBASE-FR4 | 802.3cu-2021 (151) | SC, LC | Cztery tory/długości fal (CWDM, 1271/1291/1311/1331 nm) przez światłowód jednomodowy o zasięgu 2 km, przy użyciu PAM4 |
| 400GBASE-LR4-6 | Cztery tory/długości fali (CWDM, 1271/1291/1311/1331 nm) przez światłowód jednomodowy o zasięgu 6 km, przy użyciu PAM4 | ||
| 400GBASE-SR8 | 802,3 cm-2020 (138) | SC, LC | Ośmiopasmowy z wykorzystaniem pojedynczych pasm światłowodu wielomodowego o zasięgu 100 m |
| 400GBASE-SR4.2 | 802,3 cm-2020 (150) | Ośmiopasmowy z czterema parami światłowodów wielomodowych i dwiema długościami fali (850 i 910 nm) z zasięgiem 70/100/150 m odpowiednio na OM3/OM4/OM5 | |
| 400GBASE-ER8 | 802.3cn-2019 (122) | SC, LC | Ośmiopasmowy, wykorzystujący osiem długości fali przez światłowód jednomodowy o zasięgu 40 km |
| 400GBASE-ZR | 802.3cw (155 i 156) | SC, LC | Co najmniej 80 km przez światłowód jednomodowy przy użyciu jednej długości fali z 16QAM w systemie DWDM |
| DO USTALENIA | 802.3df | dwie pary światłowodów jednomodowych o zasięgu 500 m | |
| Inny | |||
| 400GBASE-KR4 | 802.3ck-2022 (do potwierdzenia) | Czteropasmowe nad elektrycznymi płytami montażowymi obsługujące tłumienie wtrąceniowe do 28 dB przy 26,56 GBd | |
| 400GBASE-CR4 | Czteropasmowy nad dwuosiowym przewodem miedzianym o zasięgu co najmniej 2 m | ||
| DO USTALENIA | 802.3df | dwie pary dwuosiowych przewodów miedzianych o zasięgu 1 m | |
800 Gb/s
Konsorcjum technologii Ethernet zaproponowało wariant 800 Gbit / s Ethernet PCS oparty na ściśle powiązanym 400GBASE-R w kwietniu 2020 r.
W grudniu 2021 r. IEEE powołał grupę zadaniową P802.3df w celu zdefiniowania wariantów dla 800 i 1600 Gbit / s przez dwuosiową miedź, elektryczne płyty montażowe, światłowód jednomodowy i wielomodowy, a także nowe warianty 200 i 400 Gbit / s wykorzystujące 100 i linie 200 Gbit/s.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Kabel światłowodowy | |||
| DO USTALENIA | 802.3df | osiem par światłowodów wielomodowych na zasięg 50 m | |
| DO USTALENIA | osiem par światłowodów wielomodowych na zasięg 100 m | ||
| DO USTALENIA | osiem par światłowodów jednomodowych na zasięg 500 m | ||
| DO USTALENIA | osiem par światłowodu jednomodowego na zasięg 2 km | ||
| DO USTALENIA | cztery pary światłowodów jednomodowych na zasięg 500 m | ||
| DO USTALENIA | cztery pary światłowodów jednomodowych na zasięg 2 km | ||
| DO USTALENIA | przy użyciu czterech długości fal (WDM) na pojedynczym paśmie SMF dla zasięgu 2 km | ||
| DO USTALENIA | przy użyciu pojedynczej nici SMF na zasięg 10 km | ||
| DO USTALENIA | przy użyciu jednego pasma SMF na zasięg 40 km | ||
| Inny | |||
| DO USTALENIA | 802.3df | cztery pary twinax na 1 m zasięgu | |
| DO USTALENIA | osiem pasów nad twinaxem dla zasięgu 2 m | ||
| DO USTALENIA | osiem pasów nad elektryczną płytą montażową | ||
| 800GBASE-R | , że od kwietnia 2020 r. Podwarstwy PCS i PMA są zdefiniowane, wykorzystując osiem linii po 100 Gbit / s każda i łącząc się z modułem nadawczo-odbiorczym przez interfejs C2M lub C2C zdefiniowany w 802.3ck. | ||
1,6 Tb/s
W grudniu 2021 r. IEEE powołał grupę zadaniową P802.3df w celu zdefiniowania wariantów dla 800 i 1600 Gbit / s przez dwuosiową miedź, elektryczne płyty montażowe, światłowód jednomodowy i wielomodowy, a także nowe warianty 200 i 400 Gbit / s wykorzystujące 100 i linie 200 Gbit/s.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Wspólne złącza | Opis |
|---|---|---|---|
| Kabel światłowodowy | |||
| DO USTALENIA | 802.3df | osiem par światłowodu jednomodowego na zasięg 500 m | |
| DO USTALENIA | osiem par światłowodu jednomodowego na zasięg 2 km | ||
| Inny | |||
| DO USTALENIA | 802.3df | osiem podwójnych miedzianych par na 1 metr zasięgu | |
Pierwsza mila
Ethernet w pierwszej mili zapewnia usługę dostępu do Internetu bezpośrednio od dostawców do domów i małych firm.
| Nazwa | Norma (klauzula) | Opis |
|---|---|---|
| 10BaseS | Prawnie zastrzeżony | Ethernet przez VDSL , używany w produktach Long Reach Ethernet ; używa pasma przepustowego zamiast wskazanego pasma podstawowego |
| 2BASE-TL | 802.3ah-2004 (61&63) | Po przewodach telefonicznych |
| 10PASS-TS | 802.3ah-2004 (61&62) | |
| 100BASE-LX10 | 802.3ah-2004 (58) | Światłowody jednomodowe |
| 100BASE-BX10 | ||
| 1000BASE-LX10 | 802.3ah-2004 (59) | |
| 1000BASE-BX10 | ||
| 1000BASE-PX10 | 802.3ah-2004 (60) | Pasywna sieć optyczna |
| 1000BASE-PX20 | ||
|
10GBASE-PR 10/1GBASE-PRX |
802.3av-2009 (75) | Pasywna sieć optyczna 10 Gbit/s z łączem wysyłającym 1 lub 10 Gbit/s dla zasięgu 10 lub 20 km |
|
25GBASE-PR 50GBASE-PR |
802.3ca-2020 (141) | Pasywna sieć optyczna 25 i 50 Gbit/s |
Podwarstwy
Począwszy od Fast Ethernet, specyfikacje warstwy fizycznej są podzielone na trzy podwarstwy w celu uproszczenia projektowania i interoperacyjności:
- PCS ( Physical Coding Sublayer ) — ta podwarstwa wykonuje automatyczną negocjację i podstawowe kodowanie (np. 8b/10b), separację pasów i rekombinację. W przypadku sieci Ethernet szybkość transmisji na górze PCS jest nominalną szybkością transmisji , np. 10 Mbit/s dla klasycznej sieci Ethernet lub 1000 Mbit/s dla sieci Gigabit Ethernet.
- PMA ( podwarstwa przyłączania nośnika fizycznego ) — ta podwarstwa wykonuje ramkowanie PMA, synchronizację/wykrywanie oktetów oraz szyfrowanie/deszyfrowanie wielomianowe.
- PMD ( podwarstwa zależna od nośnika fizycznego ) — ta podwarstwa składa się z nadajnika-odbiornika dla nośnika fizycznego.
Skrętka
Kilka odmian sieci Ethernet zostało zaprojektowanych specjalnie do obsługi 4-parowego miedzianego okablowania strukturalnego, które zostało już zainstalowane w wielu lokalizacjach. Odchodząc zarówno od 10BASE-T, jak i 100BASE-TX, 1000BASE-T i nowsze wykorzystują wszystkie cztery pary kabli do jednoczesnej transmisji w obu kierunkach dzięki zastosowaniu eliminacji echa .
Wykorzystanie miedzianego okablowania typu punkt-punkt daje możliwość dostarczania energii elektrycznej wraz z danymi. Nazywa się to Power over Ethernet i istnieje kilka odmian zdefiniowanych w standardach IEEE 802.3. Połączenie 10BASE-T (lub 100BASE-TX) z trybem A umożliwia koncentratorowi lub przełącznikowi przesyłanie zarówno zasilania, jak i danych przez tylko dwie pary. Miało to na celu pozostawienie pozostałych dwóch par wolnych dla analogowych sygnałów telefonicznych. [ nieudana weryfikacja ] Kołki używane w trybie B zasilają pary zapasowe nieużywane przez 10BASE-T i 100BASE-TX. 4PPoE zdefiniowany w IEEE 802.3bt może wykorzystywać wszystkie cztery pary do zasilania do 100 W.
| Szpilka | Para | Kolor | Telefon | 10BASE-T , 100BASE-TX | 1000BASE-T wzwyż | Tryb PoE A | Tryb PoE B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 |
 biały zielony |
TX+ | BI_DA+ | wyjście 48 V | ||
| 2 | 3 |
 zielony |
TX− | BI_DA– | wyjście 48 V | ||
| 3 | 2 |
 biały/pomarańczowy |
RX+ | BI_DB+ | Powrót 48 V | ||
| 4 | 1 |
 niebieski |
pierścień | nie używany | BI_DC+ | wyjście 48 V | |
| 5 | 1 |
 biało niebieski |
wskazówka | nie używany | BI_DC– | wyjście 48 V | |
| 6 | 2 |
 Pomarańczowy |
RX− | BI_DB– | Powrót 48 V | ||
| 7 | 4 |
 biały/brązowy |
nie używany | BI_DD+ | Powrót 48 V | ||
| 8 | 4 |
 brązowy |
nie używany | BI_DD– | Powrót 48 V |
Wymagania dotyczące kabli zależą od szybkości transmisji i zastosowanej metody kodowania. Ogólnie rzecz biorąc, większe prędkości wymagają zarówno kabli wyższej jakości, jak i bardziej wyrafinowanego kodowania.
Minimalne długości kabli
Niektóre połączenia światłowodowe mają minimalne długości kabli ze względu na ograniczenia maksymalnego poziomu odbieranych sygnałów. Porty światłowodowe przeznaczone do długodystansowych długości fal mogą wymagać tłumika sygnału, jeśli są używane w budynku.
Instalacje 10BASE2 działające na kablu koncentrycznym RG-58 wymagają co najmniej 0,5 m odległości między stacjami podłączonymi do kabla sieciowego, aby zminimalizować odbicia.
Instalacje 10BASE-T, 100BASE-T i 1000BASE-T działające na skrętce używają topologii gwiazdy . W przypadku tych sieci nie jest wymagana minimalna długość kabla.
Powiązane normy
Niektóre standardy sieciowe nie są częścią standardu Ethernet IEEE 802.3, ale obsługują format ramki Ethernet i mogą z nim współpracować.
- LattisNet — przedstandardowy wariant skrętki 10 Mbit/s firmy SynOptics .
- 100BaseVG — wczesny pretendent do sieci Ethernet 100 Mbit/s. Działa na czterech parach kabla kategorii 3 , ale nie odniósł sukcesu komercyjnego.
- TIA 100BASE-SX — promowany przez Stowarzyszenie Przemysłu Telekomunikacyjnego . 100BASE-SX to alternatywna implementacja Ethernetu 100 Mbit/s przez światłowód; jest niezgodny z oficjalnym standardem 100BASE-FX. Jego główną cechą jest interoperacyjność z 10BASE-FL , obsługująca automatyczną negocjację między 10 a 100 Mbit / s - funkcja, której brakuje w oficjalnych standardach ze względu na użycie różnych długości fal LED. Skierowany był do zainstalowanej bazy sieci światłowodowych 10 Mbit/s.
- TIA 1000BASE-TX — promowana przez Stowarzyszenie Przemysłu Telekomunikacyjnego , okazała się komercyjną porażką. 1000BASE-TX wykorzystuje prostszy protokół niż oficjalny standard 1000BASE-T, więc elektronika może być tańsza, ale wymaga kabla kategorii 6 .
- G.hn — standard opracowany przez ITU-T i promowany przez HomeGrid Forum dla szybkich (do 1 Gbit/s) sieci lokalnych z wykorzystaniem istniejącego okablowania domowego ( kabli koncentrycznych , linii energetycznych i telefonicznych). G.hn definiuje warstwę Application Protocol Convergence (APC), która akceptuje ramki Ethernet i hermetyzuje je w G.hn MSDU.
Inne standardy sieciowe nie używają formatu ramki Ethernet, ale nadal można je podłączyć do sieci Ethernet za pomocą mostkowania opartego na adresach MAC.
- 802.11 — Standardy bezprzewodowych sieci lokalnych (LAN), sprzedawane jako Wi-Fi
- 802.16 — Standardy bezprzewodowych sieci metropolitalnych (MAN), sprzedawane jako WiMAX
Inne warstwy fizyczne specjalnego przeznaczenia obejmują Avionics Full-Duplex Switched Ethernet i TTEthernet .
Linki zewnętrzne
|
Rodzina technologii sieci lokalnych Ethernet
| |
|---|---|
| Prędkości | |
| Ogólny | |
| Organizacje | |
| Głoska bezdźwięczna | |
| Historyczny | |
| Aplikacje | |
| Transceivery | |
| Interfejsy | |
