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千兆以太网主要技术特点及优点

千兆以太网主要技术特点及优点

  • 分类:行业动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2020-04-28 09:10
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【概要描述】千兆以太网技术是在100Base-TX和100Base-FX基础上发展起来的超高速网络技术,提供高达1000Mbps的连接速率。

千兆以太网主要技术特点及优点

【概要描述】千兆以太网技术是在100Base-TX和100Base-FX基础上发展起来的超高速网络技术,提供高达1000Mbps的连接速率。

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        千兆以太网技术是在100Base-TX和100Base-FX基础上发展起来的超高速网络技术,提供高达1000Mbps的连接速率。该技术一提出就得到网络界人士的普遍关注,使得被业界一致公认的网络主干升级技术ATM失去了原有的吸引力。 1. 千兆以太网技术的主要特点 千兆以太网具有以下主要特点: 1) 简易性。千兆以太网继承了以太网和快速以太网的简易性,因此其技术原理、安装实施和管理维护都很简单。 2) 扩展性。由于千兆以太网采用以太网、快速以太网的基本技术,因此由10Base-T、100Base-TX升级到千兆以太网非常容易。 3) 可靠性。由于千兆以太网保持了以及网、快速以太网的安装维护方法,采用星型网络结构,因此网络具有很高的可靠性。 4) 经济性。由于千兆以太网是10Base-T和100Base-T的继承和发展,一方面降低了研究成本,另一方面由于10Base-T和100Base-TX的广泛应用,作为其升级产品,千兆以太网的大量应用只是时间上的问题,为了争夺千兆以太网这个巨大市场,几乎所有著名网络公司都生产千兆以太网产品,因此其价格将会下降。千兆以太网与ATM等宽带网络技术相比,其价格优势非常明显。 5) 可管理维护性。千兆以太网采用基于简单网络管理协议(SNMP)和远程网络监视(RMON)等网络管理技术,许多厂商开发了大量的网络管理软件,使千兆以太网的集中管理和维护非常简便。 6) 广泛应用性。千兆以太网为局域主干网和城域主干网(借助单模光纤和光收发器)提供了一种高性能价格比的宽带传输交换平台,得许多宽带应用能施展其魅力。例如,可以在千兆以太网上开展视频点播业务和虚拟电子商务等。 2、1000Base-T技术原理 
 
(1)千兆以太网传输媒介规范 
 
  千兆以太网可以利用现有的线缆设施,从而它获得了良好的性能价格比。它可以在楼层内、楼内和园区内的网络上采用,因为它可以支持多种连接媒体和大范围的连接距离。特别是,千兆以太网可以在下列四种媒质上运行:光纤,最大连接距离至少可达5公里; 模光纤,最大连接距离至少550米; 平衡、屏蔽铜缆,最大连接距离至少25米; 五类线,最大连接距离至少100米。 
 
  IEEE 802.3z千兆以太网标准于1998年6月获得批准,它为三种传输媒质定义了三种收发器: 1000Base-LX、1000Base-SX和1000Base-CX。其中,1000Base-LX用于安装单模光纤,1000Base-SX用于安装多模光纤,1000Base-CX用于平衡、屏蔽铜缆,它可以用于机房的互连。1000Base-LX的收发器也可以用于多模光纤,其传送距离至少可达550米。 
 
(2)、千兆以太网分层 
 
  另一个特别工作小组,IEEE 802.3ab已经定义了在5类线的基础上运行千兆以太网的物理层。IEEE标准化委员会在1999年6月批准了1000Base-T标准。1000Base-T可以继续使用现有的线缆设施,它规定在5类线上的传输距离最远可达100米。 
 
  1000Base-T的其他一些重要规范使其成为一种价格低廉、不易被破坏并具有良好性能的技术。首先,它支持以太网MAC,而且可以后向兼容10/100Mbps以太网技术;其次,很多的1000Base-T产品都将支持100/1000自动协商功能,1000Base-T因此可以直接在快速以太网络中通过升级实现;第三,1000Base-T是一种高性能技术,它每传送100亿比特,其中错误的数据位不会超过一个(误比特率低于10-10,这与100Base-T的误比特率相当)。 
 
(3)1000Base-T线缆规范 
 
  1000Base-T规定可以在五类平衡双绞线上传送数据。在ANSI/EIA/TIA-568-A(1995)中规定了其所采用的四对五类双绞线的性能。其他的链路性能参数(回程损耗和ELFEXT)在TIA/EIA-TSB-95中有规定。五类线的标准在ISO/IEC 11801:1995中有规定(“信息技术:用户前端设备的通用线缆”)。ISO/IEC 11801:1995的第二版则规定了一些其他的线缆性能参数,以便支持千兆以太网。 
 
(4)1000Base-T物理结构 
 
  1000Base-T是专门为在五类双绞线上传送数据而设计的。1Gbps的传送速率可以等效地看作在四对双绞线上,每对的传送速率为250Mbps (250Mbps×4=1Gbps)。 
 
  1000Base-T与100Base-T采用相同的传送时钟频率(125MHz),但是利用了一种更加强大的信号传输和编/解码方案,该方案可以在链路上较100Base-T多传送一倍的数据。下面是对这两种技术规范的比较: 
 
  1000Base-T:125MHz×2比特=250Mbps 
 
  1000Base-TX:125MHz×2比特-符号=125M比特-符号/s 
 
  请注意:125M比特-符号/s等效于100Mbps,因为1000Base-T采用一种4B/5B编码-在将信号放到线缆上进行传输之前,每4比特的数据被转换成5比特-符号;此有效的比特传送速率为:125×4/5=100Mbps。 
 
(5)1000Base-T千兆位以太网的编码: 
 
  IEEE802.3ab为了高性价比地使用4对5类UTP,不采用8B/10B编码,而在MAC子层和PHY层定义一个逻辑接口,允许引入更高性价比的编码方案。由于可用带宽的限制,显然每对5类UTP取不超过125Mbaud(5类UTP在62.5MHz时,其ACR为30.6dB)为宜。还考虑到能覆盖28=256,且最大限度地减少多元制的符号位数,所以取五级(quinary)编码,即8B/4Quinary。这样,(1000/4)×(4/8)=125Mbaud能够满足可有带宽的限制。 
 
  若采用四级(quartemary)编码,亦可满足上述需求,且同样能覆盖28=256,但五级(quinary)编码中冗余的一级可用于对另外四级的纠错码。 
 
  千兆位以太网联盟最近的1000Base-T白皮书建议采用PAM-5码,每个符号(取+2,+1,0,-1,-2之一)对应两位二进制信息(四级表示两位,一级用于前向纠错码)。前向纠错码采用4维8状态的Trellis前向纠错码。实现这些主要依赖于集成电路技术和数字信号处理(DSP)技术。 
 
  1000Base-T可以支持现有的已经获得实际检验的快速以太网和V.90/56K调制解调器技术,从而获得了良好的性能价格比。在802.3快速以太网和V.90或56K调制解调器中实现信号传输和编/解码技术的高级DSP也可以用来实现1000Base-T。
 

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