Gigabit Ethernet

Supermicro AOC-SGP-I2 çift bağlantı noktalı Gigabit Ethernet NIC, bir PCI Express × 4 kartı

1000BASE-T (IEEE 802.3ab olarak da bilinir) bakır kablolar üzerinden Gigabit Ethernet için bir standarttır.

Her 1000BASE-T ağ segmentinin maksimum 100 metre (330 ft) uzunluğunda olması önerilir 100 metre (330 ft) uzunluk tamamen bilgilendiricidir. [3] Uzunluk, EN 50173 serisi standartlarına uygunluğu test etmek için başarılı / başarısız kriteri değildir) ve Kategori 5 kablo veya daha iyisini ( Cat 5e ve Cat 6 dahil ) kullanmalıdır.

Otomatik anlaşma, Bölüm 28D.5'e göre 1000BASE-T [4] için bir gerekliliktir. Madde 40 (1000BASE-T) için gereken uzantılar .[5] Bir uç nokta master olmalı ve diğer uç nokta köle olmalıdır, en azından saat kaynağı müzakere edilmelidir.

Hem 10BASE-T hem de 100BASE-TX'ten ayrıldığında, 1000BASE-T, hibrit devreler [6] adlandırılan uyarlanabilir eşitleme ile yankı iptali kullanarak her iki yönde eşzamanlı iletim için dört kablo çifti üzerinde dört şerit kullanır (bu telefon gibidir) melez ) ve beş seviyeli darbe genlik modülasyonu (PAM-5). Sembol oranı 100BASE-TX ile aynıdır (125   megabaud ) ve beş seviyeli sinyalin gürültü bağışıklığı da 100BASE-TX'deki üç seviyeli sinyalinki ile aynıdır, çünkü 1000BASE-T, 6 elde etmek için dört boyutlu kafes kodlamalı modülasyon (TCM) kullanır   Dört çift boyunca dB kodlama kazancı .

Müzakere sadece iki çiftte gerçekleştiği için, iki gigabit cihazı sadece iki çiftli bir kablo ile bağlanırsa, cihazlar en yüksek ortak payda (HCD) olarak 'gigabit'i başarıyla seçecektir, ancak bağlantı asla ortaya çıkmayacaktır. Çoğu gigabit fiziksel cihazın bu davranışı teşhis etmek için belirli bir kaydı vardır. Bazı sürücüler bu durumun daha yavaş ancak işlevsel bir bağlantıya yol açtığı bir "Ethernet @ Wirespeed" seçeneği sunar.[7]

Veriler bir seferde sekiz bit olmak üzere dört bakır çifti üzerinden iletilir. İlk olarak, sekiz bit veri, doğrusal bir geri bildirim kaydırma yazmacına dayanan önemsiz bir karıştırma prosedürüyle dört üç bit sembolüne genişletilir; bu 100BASE-T2'de yapılana benzer, ancak farklı parametreler kullanır. Üç bitlik semboller daha sonra iletim sırasında sürekli değişen voltaj seviyelerine eşlenir. Örnek bir eşleme aşağıdaki gibidir:

Otomatik MDI / MDI-X Yapılandırması 1000BASE-T standardında isteğe bağlı bir özellik olarak belirtilir,[8] düz kabloların genellikle gigabit özellikli arayüzler arasında çalışacağı anlamına gelir. Bu özellik, birçok eski hub ve anahtarda bulunan yukarı bağlantı / normal bağlantı noktalarını ve manuel seçici anahtarları geçerek çapraz kablo ihtiyacını ortadan kaldırır ve kurulum hatalarını büyük ölçüde azaltır.

Mevcut Cat-5e ve Cat-6 kablolarının kullanımını genişletmek ve en üst düzeye çıkarmak için yeni nesil 2.5GBASE-T ve 5GBASE-T 2.5 ve 5.0'da çalışır   1000BASE-T ile kullanılmak üzere tasarlanmış mevcut bakır altyapısı üzerinde sırasıyla Gbit / s.[9] 10GBASE-T tabanlıdır ancak daha düşük sinyal frekansları kullanır.

IEEE 802.3, IEEE Std 802.3bp-2016'da standartlaştırılmış 1000BASE-T1.[10] Otomotiv ve endüstriyel uygulamalar için Gigabit Ethernet'i tek bir bükümlü çift üzerinde tanımlar. 15 kişilik kablo özelliklerini içerir   metre (tip   A) veya 40   metre (tip   B) erişim. Aktarım 750 MBd'de PAM-3 kullanılarak yapılır.

Telekomünikasyon Endüstrisi Birliği (TIA), 1000BASE-T'ye benzer, uygulanması daha basit olan ve 1000BASE-TX (TIA / EIA-854) olarak adlandırılan bir standart oluşturdu ve tanıttı.[11] Basitleştirilmiş tasarım, teorik olarak, dört çiftli çift yerine sadece dört tek yönlü çift (iki çift TX ve iki çift RX) kullanarak gerekli elektroniklerin maliyetini düşürecektir. Ancak, bu çözüm ticari bir başarısızlık oldu,   muhtemelen Kategori 6 kablolaması ve 1000BASE-T ürünlerinin hızla düşme maliyeti nedeniyle.

802.3z-1998 CL39 standardize 1000BASE-CX, dengeli korumalı bükümlü çift ve DE-9 veya 8P8C konektör (1000BASE-T'den farklı bir pinout ile) kullanarak maksimum 25 metre mesafeli Gigabit Ethernet bağlantıları için bir başlangıç standardıdır. Kısa segment uzunluğu çok yüksek sinyal iletim hızından kaynaklanmaktadır. Kablolamanın BT uzmanları tarafından yapıldığı belirli uygulamalar için hala kullanılmasına rağmen, örneğin IBM BladeCenter, blade sunucuları ve anahtar modülleri arasındaki Ethernet bağlantıları için 1000BASE-CX kullanır, 1000BASE-T bunu genel bakır kablo kullanımı için başarmıştır.[12]

802.3ap-2007 CL70 standartlaştırılmış 1000BASE-KX, Elektrikli Arka Planlar Üzerinden Ethernet Kullanımı için IEEE 802.3ap standardının bir parçasıdır. Bu standart, 100Mbit ila 10Gbit / saniye (100BASE-KX - 10GBASE-KX4) arasındaki bağlantı bant genişliğinde, şerit başına bir RX ve şerit başına bir TX diferansiyel çifti olan bir ila dört şeritli arka plan bağlantısı tanımlar. 1000BASE-KX varyantı 1,25 GBd elektriksel (optik değil) sinyalleme hızı kullanır.

1000BASE-SX, 770 ila 860 nanometre, kızılötesi (NIR) ışık dalga boyuna yakın çok modlu fiber üzerinden çalışmak için optik fiber Gigabit Ethernet standardıdır.

Standart, 62.5 için maksimum 220 metre uzunluğunu belirtir   um / 160   MHz × km çok modlu fiber, 275   62.5 için m   um / 200   MHz × km, 500   50 için m   um / 400   MHz × km ve 550   50 için m   um / 500   MHz × km çok modlu fiber.[13][14] Pratikte, kaliteli fiber, optik ve sonlandırmalarla 1000BASE-SX genellikle önemli ölçüde daha uzun mesafelerde çalışacaktır.   Bu standart, büyük ofis binaları, ortak yerleşim tesisleri ve taşıyıcıdan bağımsız İnternet alışverişlerindeki bina içi bağlantılar için oldukça popülerdir.

SX arayüzünün optik güç özellikleri: Minimum çıkış gücü = −9.5   dBm . Minimum alım hassasiyeti = −17   dBm.

1000BASE-LSX, Gigabit Ethernet iletimini belirtmek için standart olmayan ancak endüstri tarafından kabul edilen bir [15] terimdir. 1000BASE-SX'e çok benzer, ancak 2'ye kadar daha uzun mesafeler elde eder   1310'da çalışan bir SX'den daha yüksek kaliteli optik sayesinde bir çift çok modlu fiber üzerinden km   nm dalga boyu lazerleri. 1000BASE-SX veya 1000BASE-LX ile kolayca karıştırılır, çünkü -LX, -LX10 ve -SX kullanımı satıcılar arasında belirsizdir. Aralık, Fabry Perot lazer vericisi kullanılarak elde edilir.

1000BASE-LX, uzun dalga boylu bir lazer (1.270–1.355) kullanan IEEE 802.3 Madde 38'de belirtilen bir optik fiber Gigabit Ethernet standardıdır   nm) ve maksimum RMS spektral genişliği 4   mil.

1000BASE-LX'in 5'e kadar bir mesafede çalışacağı belirtildi   10'dan fazla km   μm tek modlu fiber.

1000BASE-LX, maksimum 550 m segment uzunluğuna sahip tüm yaygın çok modlu fiber türleri üzerinde de çalışabilir. 300'den büyük bağlantı mesafeleri için   m, özel bir fırlatma klima yama kablosu kullanılması gerekebilir.[16] Bu, lazeri fiberin merkezinden kesin bir ofsetle başlatır, bu da fiber çekirdeğin çapı boyunca yayılmasına neden olur ve bu da lazer, çok modlu fiber.

1000BASE-LX10 was standardized six years after the initial gigabit fiber versions as part of the Ethernet in the First Mile task group. It is practically identical to 1000BASE-LX, but achieves longer distances up to 10 km over a pair of single-mode fiber due to higher quality optics. Before it was standardized, 1000BASE-LX10 was essentially already in widespread use by many vendors as a proprietary extension called either 1000BASE-LX/LH or 1000BASE-LH.[17]

1000BASE-EX, Gigabit Ethernet iletimini belirtmek için standart olmayan ancak endüstri tarafından kabul edilen bir terimdir [18] . 1000BASE-LX10'a çok benzer, ancak 40'a kadar daha uzun mesafeler elde eder   1310'da çalışan bir LX10'dan daha yüksek kaliteli optikler sayesinde bir çift tek modlu fiber üzerinden km   nm dalga boyu lazerleri. Bazen LH (Uzun Yol) olarak adlandırılır ve 1000BASE-LX10 veya 1000BASE-ZX ile kolayca karıştırılır, çünkü -LX (10), -LH, -EX ve -ZX kullanımı satıcılar arasında belirsizdir. 1000BASE-ZX, 1550 kullanan çok benzer bir standart dışı daha uzun erişimli varyanttır   nm dalga boyu optiği.

1000BASE-BX10 10 taneye kadar kapasiteye sahiptir   Her bir yönde farklı bir dalga boyu olacak şekilde tek modlu tek bir lif şeridi boyunca km. Akış aşağı ileten (ağın merkezinden dışa) 1490'ı kullandığından, fiberin her iki tarafındaki terminaller eşit değildir.   nm dalga boyu ve yukarı akış ileten 1310'u kullanır   nm dalga boyu. Bu, her alıcı-vericinin içindeki pasif bir ayırıcı prizma kullanılarak gerçekleştirilir.

Yaygın olarak "BiDi" (çift yönlü) olarak bilinen diğer standart dışı yüksek güçlü tek telli optikler, 1490/1550'de dalga boyu çiftlerini kullanır   nm aralığındadır ve 20, 40 ve 80 mesafelere ulaşabilir   km, veya modül maliyetine, fiber yolu kaybına, ek yerlerine, konektörlere ve yama panellerine bağlı olarak daha fazla. Çok uzun mesafeli BiDi optikleri 1510/1590 kullanabilir   nm dalga boyu çiftleri.

1000BASE-ZX, 1.550 kullanan Gigabit Ethernet iletimine atıfta bulunan standart olmayan ancak çok satıcılı bir [19] terimdir   tek modlu fiber üzerinde en az 70 kilometre (43 mi) mesafeye ulaşmak için nm dalga boyu. Bazı satıcılar, bazen 1000BASE-EZX olarak adlandırılan tek modlu fiber üzerinden 120 kilometre (75 mi) kadar mesafeler belirler. 80'in üzerindeki aralıklar   km, kullanımdaki fiberin yol kaybına, özellikle km başına dB cinsinden zayıflama rakamına, alıcı-vericiler arasında yer alan konektörlerin / yama panellerinin ve eklerinin sayısına ve kalitesine oldukça bağlıdır.[20]

1000BASE-CWDM, Gigabit Ethernet iletimini belirtmek için standart olmayan ancak endüstri tarafından kabul edilen bir terim [21][22] . 1000BASE-LX10'a çok benzer, ancak bir LX10'dan daha yüksek kaliteli optikler ve 1270-1610'da çalışan CWDM kullanımı nedeniyle bir çift tek modlu fiber üzerinde 40–120 km'ye kadar daha uzun mesafeler ve 18 paralel kanala ulaşır   nm dalga boyu lazerleri.

CWDM kullanmak için, fiber bağlantının her iki ucundan bir Mux / Demux ünitesine, karşılık gelen dalga boylarına sahip bir CWDM MUX / DEMUX'e ve karşılık gelen dalga boylarına sahip SFP'ye ihtiyacınız vardır [22] . kanal sayısını artırmak için seri DWDM de mümkündür.

En çok kullanılan Dalga Boyları: 1270 nm, 1290 nm, 1310 nm, 1330 nm, 1350 nm, 1370 nm, 1390 nm, 1410 nm, 1430 nm, 1450 nm, 1470 nm, 1490 nm, 1510 nm, 1530 nm, 1410 nm, 1430 nm, 1450 nm, 1470 nm, 1490 nm, 1510 nm, 1530 nm, 1550 nm, 1570 nm, 1590 nm, 1610 nm

CWDM'nin kullanımı, maliyeti yaklaşık 1 / 5-1 / 3 olan DWDM'den daha ucuzdur.[23][24] CWDM, mevcut lif varsa yaklaşık 5-10 kat daha pahalıdır, daha sonra geleneksel -LX / -LZ transiverleri.

1000BASE-DWDM, Gigabit Ethernet iletimini belirtmek için standart olmayan ancak endüstri tarafından kabul edilen bir terim [22][25] . 1000BASE-LX10'a çok benzer, ancak bir LX10'dan daha yüksek kaliteli optikler ve DWDM kullanımı, 1528- 1.565   nm dalga boyu lazerleri.

Çoğu kullanım kanalı, Dalga Boyu 1528.77-1563-86 nm'de CH17-61'dir.

DWDM kullanmak için, fiber bağlantının her iki ucundan bir Mux / Demux ünitesine, karşılık gelen dalga boylarına sahip bir DWDM MUX / DEMUX'e ve karşılık gelen dalga boylarına sahip SFP'ye [22] . aynı zamanda serie CWDM'nin kanal sayısını arttırmak da mümkündür.

IEEE 802.3bv-2017, kırmızı ışıklı (600–700) -R 64b / 65b büyük blok kodlama kullanarak Gigabit Ethernet'i adım indeksli plastik optik fiber (POF) üzerinden standartlaştırır   nm). 1000BASE-RHA, ev ve tüketici kullanımı (sadece çıplak POF'u sıkıştırır), endüstriyel için 1000BASE-RHB ve otomotiv uygulamaları için 1000BASE-RHC için tasarlanmıştır.

Aynı bağlantıda ilgili 1000BASE-X Ethernet arayüzleriyle optik birlikte çalışabilirlik olabilir.[26] Belirli optik türlerinde dalga boyunda uyumsuzluk olması da mümkündür.[27]

Birlikte çalışabilir olmak için karşılanması gereken bazı kriterler vardır:

• Satır kodlama
• Dalgaboyu [lower-alpha 1]
• Dubleks modu
• Medya sayısı
• Ortam türü ve boyutu

1000BASE-X Ethernet, 100BASE-X ile geriye doğru uyumlu değildir ve 10GBASE-X ile ileriye doğru uyumlu değildir.