Гигабитен етернет

Gigabit Ethernet (GbE or 1 GigE) претставува израз кој опишува различни технологии за пренос на Ethernet рамки со стапка од еден гигабит во секунда, како што е дефинирано според стандардот IEEE 802.3-2008. . Гигабитните врски од типот полудуплекс(half-duplex) поврзани преку хабови се во согласност со спецификацијата, но на пазарот вообичаена е употреба на врските полн-дуплекс (full-duplex) поврзани со свичеви.
1 Историја
Според резултатите од истражувањата спроведени од страна на корпорацијата Xerox во раните 1970-ти, Ethernet стана еден од најшироко имплементираните протоколи на физичкото ниво и ниво на врска.Fast Ethernet ја има зголемено својата брзина од 10 до 100 мегабајти во секунда (Mbit/s). Gigabit Ethernet беше наредното повторување, со зголемување на брзината до 1000 Mbit/s. Почетниот стандард за Gigabit Ethernet е создаден од страна на IEEE во јуни 1998 г. познат како IEEE 802.3z, кој побарува користење на оптички влакна. 802.3z е познат како 1000BASE-X каде –X се однесува на едно од следниве : –CX,-SX,-LX или на (нестандардните) –ZX.
IEEE 802.3ab, одобрен во 1999 г. дефинира Gigabit Ethernet пренос преку незаштитени бакарни парици (unshielded twisted pair-UTP) од категорија 5, 5е или 6 и е познат како 1000BASE-T. Со одобрувањето на 802.3ab Gigabit Ethernet стана десктоп технологија, од типот на организации кои би можеле да ја користат нивната постоечка бакарна кабелска инфраструктура.
Во стандардот IEEE 802.3ah, одобрен 2004 г., се додадени уште два гигабитни стандарди за оптичко влакно, 1000BASE-LX10 ( кој веќе широко се имплементира како специфична екстензија) и 1000BASE-BX10. Овие стандарди беа дел од поголема група на протоколи позната како (анг. Ethernet in the First Mile) .
Првично, гигабитниот Етернет бил искористен во врски со висок капацитет (на пример, во високо капацитетна универзитетска мрежа). Во 2000 г., Power Mac G4 и PowerBook G4 на Apple беа првите масовно произведени лични сметачи кои се одликуваа со врската 1000BASE-T. Таа за брзо време стана вградена одлика и на многу други компјутери. Од 2009 г. гигабитните мрежни картички (1000BASE-T) се имплементирани во скоро сите десктоп и опслужувач компјутерски системи.
10 гигабитните Етернет стандарди добија поголем проголем пропусен опсег откако IEEE одобри стандард заснован на оптичко влакно во 2002 г. и стандард заснован на бакарната парица во 2006 г. Од 2009 г. 10Gb етернет стана замена за 1Gb-ниот како ‘рбетна мрежа и започна сè повеќе да се користи од страна на високо стандардните опслужувачки ситеми.
2 Типови
Постојат пет стандарди за физичко ниво на гигабитниот етернет коишто користат оптички влакна (1000BASE-X), (1000BASE-T), или балансиран бакарен кабел(1000BASE-CX).
IEEE 802.3z користи 1000BASE-SX за пренос преку [IEEE 802.3z користи 1000BASE-SX за пренос преку повеќе-модно влакно повеќе-модно влакно],1000BASE-LX за пренос преку (анг. Single-mode fiber), и скоро застарен 1000BASE-CX за пренос преку балансиран бакарен кабел(анг. Balanced copper cable). Овие стандарди користат 8b/10b коридање коишто ја надувуваат линиската стапка за 25%, од 1,000-1,250 Mbit/s за да се обезбеди DC балансиран сигнал. После тоа симболите се испраќаат со користење на NRZ.
IEEE 802.3ab, којшто го дефинира широко користениот тип на интерфејст 1000BASE-T, користи сосема друга шема на кодирање со цел за да се намали стапката на симболи во што е можно помала, овозможувајки пренос преку бакарна парица.
(анг. Ethernet in the First Mile) , каде што подоцна биле додадени стандардите 1000BASE-LX10 и BX-10.
Име, Медиум, Специфицирана далечина
1000BASE‑CX, Твинаксиално поврзување, 25 метри
1000BASE‑SX, повеќе-модно влакно, од 220 до 550 метри во зависност од пречникот и пропусниот опсег на влакното
1000BASE‑LX, повеќе-модно влакно, 550 метри
1000BASE‑LX, единечно-модно влакно, 5 км
1000BASE‑LX10, единечно-модно влакно 1,310 nm бранова должина, 10 км
1000BASE‑ZX, единечно-модно влакно на 1,550 nm бранова должина, ~ 70 км
1000BASE‑BX10, единечни-модно влакно, преки единечно-компонентно: 1,490 nm downstream 1,310 nm upstream, 10 км
1000BASE‑T, Бакарна парица (Cat‑5, Cat‑5e, Cat‑6, or Cat‑7), 100 метри
1000BASE‑TX, Бакарна парица (Cat‑6, Cat‑7), 100 метри
2.1 1000BASE-X
1000BASE-X се користи во индустријата за пренос на гигабитен етернет преку оптичко влакно, каде што како опција се вклучуваат 1000BASE-CX, 1000BASE-LX и 1000BASE-SX, 1000BASE-LX10, 1000BASE-BX10 или нестандардизираните –ZX имплементациите.
2.1.1 1000BASE-CX
1000BASE-CX е првичен стандард гигабит етернет врски преку твинаксиално поврзување со максимална оддалеченост од 25 метри со користење на балансирана заштитена бакарна парица и DE-9 или 8P8C конектори.
2.1.2 1000BASE-SX
1000BASE-SX e гигабитен етернет стандард за оптички влакна за извршување на операции преку повеќе-модно оптичко влакно кое што користи 770 и 860 нанометарска технологија и скоро инфрацрвена бранова должина на светлината.
Сдандардот специфицира можност за далечина помеѓу 220 метри и 550 метри. Во пракса, со висококвалитетно влакно, 1000BASE-SX вообичајно ќе работи на значително поголеми далечини.
Овој стандард е високо популарен кај внатрешни врски на згради со големи канцеларии, установи со ко-локации и сл.
Спецификации за оптичката моќ на SX интерфејсот: Минимална излезна моќ: -9.5dBm. Минимална примена осетливост – 17dBm.
2.1.3 1000BASE-LX
1000BASE-LX e стандард на гигабитен етернет за оптички влакна којшто е специфициран во IEEE 802.3 клаузула 38, којшто користи ласери со голема бранова должина (1,270 – 1,355 nm), и максимална RMS спектрална широчина од 4 nm.
1000BASE-LX e специфициран да работи на далечина од 5 километри со користење на единечно-модно оптичко влакно.
1000BASE-LX исто така може и да работи си сите стандардни типови на повеќе-модно оптичко влакно со максимална сегментна должина од 550 метри. За врски на растојание поголеми од 300 метри, можеби ќе биде потребна употреба на launch conditioning patch cord.
2.1.4 1000BASE-LX10
1000BASE-LX10 е сдандардизиран 6 години после почетната верзија на гигабитното влакно како дел од групата (анг. Ethernet in the First Mile). Тој е многу сличен со 1000BASE-LX, но постигнува поголеми растојанија до 10 километри со користење на висококвалитетни единечно-модни оптички влакна.
2.1.5 1000BASE-BX10
1000BASE-BX10 може да функционира на растојание до 10 километри со користење на единечно-модни отпички влакна, со различна бранова должина за секоја насока. Терминалите на секоја од страните на влакното не се еднакви, каде што едната која што оди надолу(од центарот на мрежата до надвор) користи 1,490 нанометарска бранова должина, а другата која што оди нагоре користи 1,310 нанометарска бранова должина.
2.1.6 1000BASE-ZX
1000BASE-ZX е нестандардизиран но индустриски прифатен термин којшто се однесува на гигабитен етернет којшто користи 1,550 нанометарка бранова должина со цел за да се постигне далечина од барем 70километри со користење на единечно-модно оптичко влакно.
2.2 1000BASE-T
1000BASE-T (познат како IEEE 802.3ab) е стандард за гигабитен Етернет со употреба на бакарни жици.
Секој 1000BASE-T мрежен сегмент може да има максимална должина од 100 метри (328 стапки), и мора да користи барем кабел од .Исто тка може да бидат користени кабли од или .
Автоматско преговарање е услов за користење на 1000BASE-T според членот 28D.5, екстензии потребни за точка 40 (1000BASE-T ). Во најмала рака би требало да се постигне договор (преговор) за “clock source”-от.
IЗа разлика од и , 1000BASE-T ги користи сите четири пара жици за остварување на симултан пренос во двете насоки преку употреба на техниките: поништување на ехо (echo cancellation) и модулација на амплитуда со 5-степенски пулс (5-level pulse amplitude modulation, PAM-5). Симболната стапка е идентична со онаа на 3-степените сигнали на 100BASE-TX, бидејќи 1000BASE-T користи модулација со 4-димензионални кодирани решетки (анг. trellis coded modulation-TCM) за да се постигне 6 dB кодирање стекнато преку 4-те пара.
Ако два гигабитни уреди се поврзани со кабел со само два пара, преговарањето се одвива преку само преку двата пара, па уредите успешно го избираат “гигабит” како највисок заеднички именител (анг. highest common denominator -HCD), но врската никогаш не се појавува. Повеќето гигабитни физички уреди имаат специфичен регистар за дијагностицирање на ваквото однесување. Некои драјвери нудат опција како што е "Ethernet@Wirespeed" каде оваа опција води кон поспора но сепак функционална врска.
Податоците се пренесуваат преку четири пара бакарни жици, по осум битови истовремено. Првите осум бита од податоците се прошитени во четири 3-битни симболи прку неривијални процедури засновани на линиски поместувачки регистар (ЛПМ) на повратни информации; ова е слично со она што е направено во , но со употреба на различни параметри. 3-битните симболи се мапирани во напонски нивоа кои континуирано се разликуваат во тек на преносот. Еден пример на мапирање е следниов:
Симбол, Линиско ниво на сигнал
000, 0
001, +1
010, +2
011, −1
100, 0
101, +1
110, −2
111, −1
'''' е специфицирана како опционална одлика кај 1000BASE-T стандардот, , што значи дека straight-through каблите ќе се користат помеѓу гигабитните интерфејси. Оваа одлика ја елиминира употребата од crossover кабли.
2.3 1000BASE-TX
(TIA) создаде и промовираше стандард којшто е сличен на 1000BASE-T меѓутоа беше поедноставен за имплементирање, нарекувајки го 1000BASE-TX. Поедноставниот дизајн, во теорија, ќе ги намали трошоците потребни за електрониката со користење само на еден пар на жици во секој правец. Како и да е, ова решение бараше кабли од категорија 6 и беше тотален комерцијален неуспех, како поради побарувањата за кабли така и поради зголеменото опаѓање на цената на 1000BASE-T производите.
3 Погледни
*
*
*
*
*
*
*
4 Наводи
5 Животопис
*, ''Gigabit Ethernet Technology and Applications'', Artech House, 2002. ISBN 1-58053-505-4