IEEE 802.3ae簡稱802.3ae。在吉比特乙太網標準802.3z通過後不久,1999年3月IEEE成立了高速研究組(HSSG),其任務是致力於10Gbit/s Ethernet的研究,並於2002年6月通過的10 Gbit/s速率的乙太網標準。
10G乙太網作為傳統乙太網技術的一次較大的升級,在原有的千兆乙太網的基礎上將傳輸速率提高了10倍,傳輸距離也大大增加,擺脫了傳統乙太網只能套用於區域網路範圍的限制,使乙太網延伸到了城域網和廣域網。10G乙太網技術適用於各種網路結構,可以降低網路的複雜性,能夠簡單、經濟地構建各種速率的網路,滿足骨幹網大容量傳輸的需求,解決了城域傳輸的“瓶頸”問題。10G乙太網是實現未來端到端光乙太網的基礎。
10Gbit/s Ethernet並非將Gigabit Ethernet的速率簡單地提高了10倍,而是有很多複雜的技術上的問題需要解決,其特點概括為下。
·10Gbit/s Ethernet的幀格式與10Mbit/s、100Mbit/s、1Gbit/s Ethernet的幀格式完全相同。
·10Gbit/s Ethernet仍然保留802.3標準對Ethernet最小幀長度和最大幀長度的規定。
·由於數據傳輸速率高達10Gbit/s,因此它的傳輸介質不再使用銅質的雙絞線,而只使用光纖。
·10Gbit/s Ethernet只工作在全雙工模式下,不存在爭用的問題,因此10Gbit/s Ethernet的傳輸距離不再受衝突檢測的限制。
至此為止,乙太網的發展已經歷了4個階段,即乙太網、快速乙太網、千兆乙太網和10G乙太網(10GE)階段。10G乙太網的優點在於保留了IEEE 802.3乙太網媒體訪問控制(MAC)協定,保持乙太網的幀格式不變。10G乙太網主要有以下特點:只工作在全雙工模式;增加了廣域網接口子層(WIS),可實現與SDH的無縫連線。由於區域網路、城域網、廣域網採用同一種核心技術,避免了協定轉換,實現了無縫連線,因此10G乙太網是實現未來端到端光乙太網的基礎。
(1)IEEE 802.3ae,定義了在光纖上傳輸10G乙太網的標準,傳輸距離從300 m到40 km。
(2)IEEE 802.3ak,定義了在對稱銅纜上運行10G乙太網的標準,傳輸距離小於15 m,適用於數據中心內部伺服器之間的連線套用。
(3)IEEE 802.3an,定義了基於雙絞線作為媒質的10G乙太網標準,希望傳輸距離至少達到100 m,目前該標準正在制訂中。
3種類型中,基於IEEE 802.3ae標準定義的10G乙太網光接口,可以根據光纖類型、傳輸距離等進一步細分為7種類型。
在接口類型中,10GBASE-LX4使用了粗波分復用(CWDM)技術,把12.5 Gb/s的數據流分成4路3.125 Gb/s的數據流在光纖中傳播,由於採用了8B/10B編碼,因此有效數據流量是10 Gb/s。這種接口類型的優點是套用場合比較靈活,既可以使用多模光纖,套用於傳輸距離短對價格敏感的場合,也可以使用單模光纖,支持較長傳輸距離的套用。
10GBASE-SR、10GBASE-LR和10GBASE-ER的物理編碼子層(PCS)使用了效率較高的64B/66B編碼,線上路上傳輸的速率是10.3 Gb/s。10GBASE-SR使用850 nm的雷射器,在多模光纖上的傳輸距離是300 m;10GBASE-LR和10GBASE-ER分別使用1 310 nm和1 550 nm的雷射器,在單模光纖上的傳輸距離分別是10 km和40 km,適用於城域範圍內的傳輸,是目前的主流套用。
10GBASE-SW、10GBASE-LW和10GBASE-EW是套用於廣域網的接口類型,其傳輸速率和OC-192SDH相同,物理層使用了64B/66B的編碼,通過WIS把乙太網幀封裝到SDH的幀結構中去,並做了速率匹配,以便實現和SDH的無縫連線。