一、万兆以太网规范概述

万兆以太网规范和标准都比较繁多:在标准方便,有2002年的IEEE 802.3ae,2004年的IEEE 802.3ak,2006年的IEEE 802.3an和IEEE 802.3aq,以及2007年的IEEE 802.3ap

万兆以太网规范可以分为三类:

  • 基于光纤的万兆局域网以太网规范

  • 基于双绞线(或铜线)的万兆局域网以太网规范

  • 基于光纤的万兆广域网以太网规范

二、基于光纤的万兆局域网以太网规范

用于局域网的光纤万兆以太网规范有:10GBase-SR、10GBase-LR、10GBase-LRM、10GBase-ER、10GBase-ZR和10GBase-LX4这六个

  1. 10GBase-SR

    • SR是“short range”(短距离)的缩写,用于短距离连接

    • 使用波长为850nm的短波多模光纤

    • 编码方式为64B/66B

    • 有效传输距离为2~300米

  2. 10GBase-LR

    • LR是“Long Range”(长距离)的缩写,用于长距离连接

    • 使用波长为1310nm的长波单模光纤

    • 编码方式为64B/66B

    • 有效传输距离为2米-10公里,事实上最高可达到25公里

  3. 10GBase-LRM

    • “LRM”是“Long Reach Multimode”(长距离延伸多点模式)的缩写,用于长距离的多点连接模式

    • 支持50μm(OM2或OM3)或者62.5μm(OM1)纤芯、波长为1310nm的长波多模光纤

    • 编码方式为64B/66B

    • 在FGGI网络62.5μm多模光纤和100Base-FX网络中有效传输距离为220米,而在OM3光纤中可达260米

      【说明】2002年9月,ISO/IEC11801正式颁布了新的多模光纤标准等级,将多模光纤重新分为OM1、OM2、OM3三类,其中OM1是指传统的50μm或62.5μm多模光纤,OM2是指目前改进型50μm万兆多模光纤,OM3是指新增的50μm万兆多模光纤。OM2和OM3最多可以支持10G的传输,在1310nm波长下最远可以达到300米,OM2在850nm波长下最远也都可以达到150米

  4. 10GBase-ER

    • ER是“Extended Range”(超长距离)的缩写

    • 使用1550nm的超长波单模光纤

    • 编码方式为64B/66B

    • 有效传输距离为2米到40公里

  5. 10GBase-ZR

    • ZR是“Ze bset Range”(最长距离)的缩写,连接距离最长可达80公里,是Cisco的一个私有万兆以太网标准

    • 使用1550nm超长波单模光纤

  6. 10GBase-LX4

    • 使用1310长波多模光纤或单模暗光纤,使用需要在一个光纤模块中同时支持多模和单模光纤的环境

    • 采用波分复用技术和8B/10B编码方式

    • 多模光纤传输距离为240米~300米,单模光纤10公里以上

三、基于双绞线的万兆局域网规范

基于双绞线的万兆局域网规范是试用六类或以上双绞线或铜线,包括10GBase-CX4、10GBase-KX4、10GBase-KR、10GBase-T四个规范

  1. 10GBase-CX4

    • 不是利用单个铜线连接链路传送万兆数据,而是使用4太发送器和4台接收器来传送万兆数据

    • 每信道以3.125G的波特率传送2.5Gbps的数据

  2. 10GBase-KX4和10GBase-KR

    • 主要用于设备背板连接中

    • 10GBase-KX4和10GBase-KR分别采用8B/10B、64B/66B编码

  3. 10GBase-T

    • 基于屏蔽或非屏蔽双绞线,主要用于局域网的万兆以太网规范

    • 全部4对芯线全双工模式运行

    • 采用PAM-8编码方式

    • 在六类线上最长有效传输距离为55米,在6a类双绞线上可以达到100米

三、基于光纤的万兆广域网规范

基于网线的万兆广域网以太网规范包括10GBase-SW、10GBase-LW、10GBase-EW和10GBase-ZW(此为Cisco私有标准)这四个,是专门为工作在OC-192/STM-64 SDH/SONET环境而设计的,使用SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系)/SONET(Sychronous optical networking,同步光纤网络)帧,运行速率为9.952Gbps

这四中规范所使用的光纤类型和有效传输距离分别对应于前面的10GBase-SR、10GBase-LR、10GBase-ER和10GBase-ZR规范

10G以太网规范的主要特性比较如下