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千兆以太网技术综述( 二 )

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千兆以太网国际标准
1997年1月，通过了IEEE 802.3z第一版草案；
1997年6月，草案V3.1获得通过，最终技术细节就此制定；
1998年6月，正式批准IEEE 802.3z标准；
1999年6月，正式批准IEEE 802.3ab标准(即1000Base-T)，可以把双绞线用于千兆以太网中 。
千兆位以太网标准主要针对三种类型的传输介质：单模光纤；多模光纤上的长波激光（称为1000BaseLX）、多模光纤上的短波激光（称为1000BaseSX）；1000BaseCX介质，该介质可在均衡屏蔽的150欧姆铜缆上传输 。IEEE 802.3z委员会模拟的1000BaseT标准答应将千兆位以太网在5类、超5类、6类UTP双绞线上的传输距离扩展到100米，从而使建筑楼宇内布线的大部分采用5类UTP双绞线，保障了用户先前对以太网、快速以太网的投资 。对于网络治理人员来说，也不需要再接受新的培训，凭借已经把握的以太网网络知识，完全可以对千兆以太网进行治理和维护 。
千兆以太网的标准化包括编码/译码、收发器和网络介质三个主要模块，其中不同的收发器对应于不同的网络介质类型 。1000BASE-LX基于1300nm的单模光缆标准时，使用8B/10B编码解码方式，最大传输距离为5000米 。1000BASE-SX基于780nm的FibreChannel optics，使用8B/10B编码解码方式，使用50微米或62.5微米多模光缆，最大传输距离为300米到500米 。连接光纤所使用的SC型光纤连接器与快速以太网100BASE FX所使用的连接器的型号相同 。1000BASE-CX是一种基于铜缆的标准，使用8B/10B编码解码方式，最大传输距离为25米 。1000BASE-T基于非屏蔽双绞线传输介质，使用1000BASE-T 铜物理层Copper PHY编码解码方式，传输距离为100米 。1000BASE－T在传输中使用了全部4对双绞线并工作在全双工模式下 。这种设计采用 PAM-5 (5级脉冲放大调制) 编码在每个线对上传输 250Mbps 。双向传输要求所有的四个线对收发器端口必须使用混合磁场线路，因为无法提供完美的混合磁场线路，所以无法完全隔离发送和接收电路 。任何发送与接收线路都会对设备发生回波 。因此，要达到要求的错误率（BER）就必须抵消回波 。1000BASE－T无法对频率集中在125MHz之上的频段进行过滤，但是使用扰频技术和网格编码能对80MHz之后的频段进行过滤 。为了解决5类线在如此之高的频率范围内因近端串扰而受到的限制，应该采用合适的方案来抵消串扰 。
最初的千兆以太网采用高速780纳米光纤信道的光元件传输光纤上的信号，采用8B/10B的编码和解码方法实现光信号的串行化和复原 。目前光纤信道技术的数据运行速率为1.063Gbps，将来会提高到1.250Gbps，使数据速率达到完整的1000Mbps 。对于更长的连接距离，将采用1300纳米的光元件 。为了适应硅技术和数字信号处理技术的发展，应在MAC层和PHY层之间制定独立于介质的逻辑接口，以使千兆以太网工作在非屏蔽双绞线电缆系统中 。这一逻辑接口将适用于非屏蔽双绞线电缆系统的编码方法，并独立于光纤信道的编码方法 。下图说明了千兆以太网的组成 。
如何升级至千兆以太网
把10M、100M网络升级至千兆的条件并不多，最主要的是综合布线条件 。千兆以太网指的是网络主干的带宽，要求主干布线系统必须满足千兆以太网的要求 。假如原来的网络覆盖距离相隔几百米至几公里的多幢建筑物，则原来的主干布线一般采用的是多模或单模光纤，能够满足千兆主干的要求，可以不必重新敷设光纤了 。在建筑物之间的距离小于550米的情况下，一般敷设价格相对低廉的多模光纤就可以满足千兆以太网的需要 。
假如原来的网络只覆盖了一幢建筑，而且最远的网络节点与网络中心的距离不超过100米，则可以利用原来的5类或超5类布线系统 。假如原来的布线系统达不到5类标准，或者采用了总线型布线系统而不是星型布线系统，则必须重新布5类线 。

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