【1000Base-T 以太网的一个里程碑】在近二十年中,以太网已经成为应用最广泛的连网技术 。在发展过程中,以太网从简单的工作组互连技术,成长为整个园区互连及城域网互连的技术 。同时,连网速度也从10M升级到100M、到现在的1000M 。正是由于这些惊人的发展,使以太网成为今天多种多样网络应用的主要网络互连技术 。
由于千兆以太网以前要以价格较贵的光纤为载体,因此没有得到广泛的推广 。随着技术的发展,现已可以在铜缆上实现千兆以太网,即1000Base-T技术 。它不仅提供了1000M的速度,同时延续了以太网平稳扩展的技术特点,达到了在现有的5类双绞线上以1000Mbps的速度传输100米的能力,成为以太网技术的又一个里程碑 。
标准进展
1995年11月,IEEE802.3工作组决定委任一个高速研究组(HigherSpeedStudyGroup),研究将快速以太网速度增至更高 。该研究组研究了将快速以太网速度增至1000M以太网的可行性和方法 。1996年6月IEEE标准委员会批准了千兆位以太网方案授权申请 。随后IEEE802.3工作组成立了802.3z工作委员会 。
1000Base-T标准(IEEE802.ab)是现有的广泛应用的快速以太网的扩展,它定义了在现有的5类双绞线布线系统上实现高效益的千兆以太网互连的标准 。该标准同时支持最新出现的EIA/TIACat5e布线系统标准 。这样一来,所有运行快速以太网的双绞线系统均可平稳过渡到千兆以太网,来适应各种不同类型的、需要高带宽的应用系统 。
IEEE802.3z千兆以太网标准在1998年6月通过,它规定的三种收发信机包括三种介质:1000Base-LX应用于已安装的单模光纤基础上,1000Base-SX应用于已安装的多模光纤基础上,1000Base-CX应用于已安装的在设备室内连接的平衡屏蔽铜缆基础上 。1000Base-LX收发信机同时可以应用于已安装的多模光纤基础上,最长链路距离至少550米 。
图1千兆以太网层次结构
IEEE标准委员会在1999年6月通过了1000Base-T标准 。规定了在五类UTP线缆上运行1000M的标准 。
应该说,1000Base-T标准并不是全新的标准,它是在赢得了巨大成功的10M和100MIEEE802.3以太网标准的基础上的延伸,它和以太网(10Mbps)有着相同的帧格式、全双工操作和流量控制 。在半双工模式中,千兆位以太网也采用相同的GSMA/CD基本原理提供1000Mbps的数据带宽 。但其良好的向下兼容性、可移植性及易治理性,使得千兆位以太网成为高速、宽带网络应用的战略性选择 。
技术原理
1000Base-T技术能在五类线上提供1000Mbps的传输带宽,而五类线是在LAN体系中最广泛采用的物理媒体 。IEEE的标准化委员会在1999年6月正式批准1000Base-T成为一种以太网标准 。它是一种使用5类UTP作为网络传输介质的千兆以太网技术,最长有效距离与1000Base-TX一样可以达到100米 。用户可以采用这种技术在原有的快速以太网系统中实现从100Mbps到1000Mbps的平滑升级 。与1000Base-LX、1000Base-SX和1000Base-CX网络介质不同,1000Base-T不支持8B/10B编码/译码方案,需要采用专门的更加先进的编码/译码机制 。
如图1所示,1000Base-T是千兆以太网4个物理层之一,收发机制为千兆以太网的两个标准之一:IEEE802.3z或称1000Base-X和IEEE802.3ab或称1000Base-T 。在1000Base-T之前的1000Base-X技术采用三种物理介质:单模光纤、多模光纤和25米的短距离屏蔽铜缆 。由于目前的大多数布线系统是采用的5类双绞线,1000Base-T标准可支持在符合ANSI/TIA/EIA-568A(1995)标准的5类双绞线上运行千兆以太网 。1000Base-T采用4对5类双绞线完成1000Mbps的数据传送,每一对双绞线传送250Mbps的数据流 。
与1000Base-T相比,1000Base-TX采用两对双绞线,一收一发;由于采用4B/5B编码,为完成100Mbps的数据率,1000Base-TX采用125Mband的信号速率 。1000Base-T采用了与1000Base-TX相同的125Mband的信号速率,但编码方式采用不同的方式:PAM-5(5LevelPulseAmplitudeModulation),以达到250Mbps的数据率 。如表1所示 。
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