Gigabit Ethernet

Технология Gigabit Ethernet

Внедрение услуг передачи голоса, данных и видеоинформации по единой мультисервисной сети (Triple Play) привело к необходимости повышения пропускной способности линий связи. Поэтому была разработана технология Gigabit Ethernet, предусматривающая передачу данных со скоростью 1 Гбит/с. В данной технологии, так же как в Fast Ethernet, была сохранена преемственность с технологией Ethernet: практически не изменились форматы кадров, сохранился метод доступа CSMA/CD в полудуплексном режиме. На логическом уровне используется кодирование 8B/10B.

Поскольку скорость передачи увеличилась в 10 раз по сравнению с Fast Ethernet, то было необходимо либо уменьшить диаметр сети до 20 – 25 м, либо увеличить минимальную длину кадра. В технологии Gigabit Ethernet пошли по второму пути, увеличив минимальную длину кадра до 512 байт, вместо 64 байт в технологии Ethernet и Fast Ethernet. Диаметр сети остался равным 200 м, так же как в Fast Ethernet. Поскольку на практике часто передаются короткие кадры, для снижения непроизводительной загрузки сети разрешается передавать несколько коротких кадров подряд с общей длиной до 8192 байт.

Современные сети Gigabit Ethernet, как правило, строятся на основе коммутаторов и работают в полнодуплексном режиме. В этом случае говорят не о диаметре сети, а о длине сегмента, которая определяется физической средой передачи данных. Gigabit Ethernet предусматривает использование:

  • одномодового оптоволоконного кабеля ( 802.3z );
  • многомодового оптоволоконного кабеля ( 802.3z );
  • симметричного кабеля UTP категории 5 ( 802.3ab );
  • коаксиального кабеля.

При передаче данных по оптоволоконному кабелю в качестве излучателей применяются либо светодиоды, работающие на длине волны 830 нм, либо лазеры на длине волны 1300 нм. В соответствии с этим стандарт 802.3z определил две спецификации – 1000Base - SX и 1000Base - LX. Максимальная длина сегмента, реализованного на многомодовом кабеле 62,5/125 спецификации 1000Base-SX, составляет 220 м, а на кабеле 50/125 – не более 500 м. Максимальная длина сегмента, реализованного на одномодовом волокне спецификации 1000Base-LX, составляет 5000 м. Длина сегмента на коаксиальном кабеле не превышает 25 м.

Для использования уже имеющихся симметричных кабелей UTP категории 5 был разработан стандарт 802.3ab. Поскольку в технологии Gigabit Ethernet данные должны передаваться со скоростью 1000 Мбит/с, а витая пара 5-й категории имеет полосу пропускания 100 МГц, было решено передавать данные параллельно по 4 витым парам и задействовать UTP категории 5 или 5е с шириной полосы более 125 МГц. Таким образом, по каждой витой паре необходимо передавать данные со скоростью 250 Мбит/с, что в 2 раза превышает возможности UTP категории 5е. Для устранения этого противоречия используется код 4D-PAM5 с пятью уровнями потенциала (-2, -1, 0, +1, +2). По каждой паре проводов одновременно производится передача и прием данных со скоростью 125 Мбит/с в каждую сторону. При этом происходит постоянная коллизия, при которой формируются сигналы сложной формы пяти уровней. Разделение входного и выходного потоков производится за счет использования схем гибридной развязки H. В качестве таких схем применяются сигнальные процессоры. Для выделения принимаемого сигнала приемник вычитает из суммарного (передаваемого и принимаемого) сигнала собственный передаваемый сигнал.

Таким образом, технология Gigabit Ethernet обеспечивает высокоскоростной обмен данными и применяется главным образом для передачи данных между подсетями, а также для обмена мультимедийной информацией. Стандарт IEEE 802.3 рекомендует, что технология Gigabit Ethernet с передачей данных по волокну должна быть магистральной (backbone).


Производители
Закажите образцы
Нажимая на кнопку «Отправить», вы даете согласие на обработку своих персональных данных

Обращаем Ваше внимание компания «Макро Групп» работает только с юридическими лицами!