一、綜述
1000Mbit/s以太局域網(wǎng)，也稱千兆比特以太網(wǎng)或吉比特以太網(wǎng)（GE，Gigabit Ethernet），由IEEE 802.3工作組繼快速以太網(wǎng)（FE）之后，于1998年推出的，稱之為超高速以太網(wǎng)。它同樣采用基于CSMA/CD技術(shù)的媒體訪問控制方法。當(dāng)初， IEEE 802.3工作組將1000Mbit/s以太局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布為IEEE 802.3z-1998標(biāo)準(zhǔn)，其中物理層標(biāo)記類型有：1000BASE-SX、1000BASE-LX和1000BASE-CX。之后，IEEE 802.3工作組又發(fā)布了IEEE 802.3ab-1999標(biāo)準(zhǔn)，推出的物理層標(biāo)記類型為1000BASE-T。IEEE 802.3z-1998標(biāo)準(zhǔn)被整合于IEEE 802.3-1998版本；IEEE 802.3ab-1999標(biāo)準(zhǔn)被整合于IEEE 802.3-2002版本。
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上述各物理層標(biāo)記類型統(tǒng)稱為1000BASE-X家族，其基本特征詳見下表1-1，包括物理層媒體類型、傳輸距離等。下表1-2列出了1000BASE-X家族的基本目標(biāo)。
表 1-1：1000BASE-X家族的基本特性
表 1-2：1000BASE-X家族的基本目標(biāo)
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1000BASE-X家族CSMA/CD局域網(wǎng)的物理層分層情況詳見下圖1，此時(shí)的媒體獨(dú)立接口（MII）稱為千兆位媒體獨(dú)立接口（GMII），GMII接口的特性詳見下表1-3。
圖 1：1000BASE-X家族物理層的分層
表 1-3：1000BASE-X家族GMII接口的特性
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二、802.3z-1998標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求
IEEE802.3z共定義了的3種物理層標(biāo)記類型，即1000BASE-SX、1000BASE-LX和1000BASE -CX。由于它們采用的媒體類型的不同，圖1中的物理層媒體相關(guān)（PMD）子層和媒體相關(guān)接口（MDI）是不相同的，如下圖2-0所示。即短波長(zhǎng)光纖 PMD（SX-PMD）、長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖 PMD（LX-PMD）和150Ω濾波電纜 PMA（CX-PMD）；及SX-MDI、LX-MDI和CX-MDI。
圖 2-0：IEEE802.3z定義的三種PMD和MDI
1、光纖媒體：1000BASE-SX和1000BASE-LX
1000BASE-SX和1000BASE-LX的物理媒體采用光纖，其中，1000BASE-SX采用的是短波激光、多模光纖；1000BASE-LX采用長(zhǎng)波激光、多模光纖或單模光纖。下表2-1-1給出了1000BASE-SX和1000BASE-LX的光收發(fā)器參數(shù)；其中下表2-1-2定義了1000BASE-LX收發(fā)器的工作范圍。
表 2-1-1：1000BASE-SX和1000BASE-LX的光收/發(fā)器參數(shù)
表 2-1-2：不同類型光纖上1000BASE-LX收發(fā)器的工作范圍
采用不同光纖時(shí)，1000BASE-SX和1000BASE傳輸距離規(guī)范要求詳見下表2-1-3；最小發(fā)射光功率減去最小平均接收功率是估算1000Mbit/s以太網(wǎng)光纖鏈路系統(tǒng)的最壞情況下光損耗的依據(jù)，也是決定光纖鏈路最大長(zhǎng)度的依據(jù)。
表 2-1-3：1000BASE-SX和1000BASE -LX傳輸距離規(guī)范要求
分配給一條光纖鏈路損耗總功率由信道插入損耗（耦合損耗）、鏈路功率損耗（由色散等因素造成）及預(yù)算余量三部分構(gòu)成，1000BASE-SX和1000BASE-LX的光功率損耗的分配詳見下表2-1-4。
表 2-1-4：1000BASE-SX和1000BASE -LX的光功率損耗的分配表
下表2-1-5定義了1000BASE-SX和1000BASE -LX收發(fā)器的高頻抖動(dòng)（大于637kHz），并不包含低頻抖動(dòng)和漂移。在實(shí)現(xiàn)中應(yīng)符合表中以粗體字凸顯的規(guī)范值，其它值均為資料性值。
表 2-1-5：1000BASE-SX和1000BASE -LX的抖動(dòng)預(yù)算
關(guān)于1000BASE-SX和1000BASE-LX的光纖布纜，應(yīng)由一個(gè)或多個(gè)部分的光纖線纜和任何連接所需的中間件固定在一起。它還包括一個(gè)在每個(gè)終端的連接器插頭用以連接到MDI（事實(shí)上MDI使用的是雙工SC型活動(dòng)連接器）。光纖應(yīng)滿足A1a（50/125μm 多模）、A1b（62.5/125μm 多模）、B1（10/125μm 單模）外，還應(yīng)滿足下表2-1-6中的特例。
表 2-1-6：光纖媒體的特殊要求
欲詳細(xì)了解光纖技術(shù)要求要求的請(qǐng)進(jìn)入：MMF（A1類）；SMF（B1類）
欲詳細(xì)了解SC型活動(dòng)連接器技術(shù)要求的請(qǐng)進(jìn)入。
欲詳細(xì)了解802.3z-1998標(biāo)準(zhǔn)具體要求相關(guān)內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入。
2、銅線媒體：1000BASE-CX
1000BASE-CX主要用于配線架/臨近（相距0.1米~25米以內(nèi)）的兩臺(tái)1000BASE-SX或LX之間通過短銅線連接的場(chǎng)合，稱之為短距銅線物理層。這里所描述的鏈接僅適用于相同的應(yīng)用程序中，就像在同一個(gè)設(shè)備箱里面的裝置或線纜架之間，或在被一個(gè)基本返回或接地平面互相連接的設(shè)備箱之間。這種限制使設(shè)備接地之間存在的任何電壓差所引起的干擾減少到最小。1000BASE-CX 短距銅線物理層的PCS與PMA子層要要求同1000BASE-X ，對(duì)于PMD子層，其1000BASE-CX的收發(fā)器的電氣規(guī)范詳見下表2-2-1；下表2-2-2給出了1000BASE -CX的抖動(dòng)預(yù)算。
表 2-2-1：1000BASE-CX收發(fā)器的電氣規(guī)范要求
表 2-2-2：1000BASE-CX的抖動(dòng)預(yù)算
1000BASE-CX的MDI接口使用的物理連接器為兩種類型：D型連接器（9針）和均衡線纜連接器（8針）。
欲具體了解相關(guān)物理連接器要求內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入。
三、802.3ab-1999標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求
1、概述
由于100BASE-T物理層（即FE）標(biāo)準(zhǔn)（包括TX、T2、T4）都支持5類UTP，是5類UTP使用十分廣泛，由此如果能將5類UTP上的通信速率提高到1000Mbit/s，通信距離也能達(dá)到100米，就可以使原有的100Mbit/s以太網(wǎng)系統(tǒng)很容易升級(jí)到1000Mbit/s系統(tǒng)。下表3-1給出了1000BASE-T的基本目標(biāo)。1000BASE-T的物理層分層滿足于圖1，但其PCS、PMA子層及MDI接口應(yīng)滿足其1000BASE-T的物理層要求。
表 3-1：1000BASE-T的基本目標(biāo)
2、鏈路段
1000BASE-T的PHY 在5類平衡布纜（標(biāo)稱阻抗100Ω）上利用全雙工基帶傳輸。聚合數(shù)據(jù)速率為1000 Mbit/s通過在下圖3-2所示出的各導(dǎo)線線對(duì)上數(shù)據(jù)速率為250的傳輸來獲得。1000BASE-T 設(shè)計(jì)成能在4線對(duì)5類平衡布纜系統(tǒng)上進(jìn)行操作，4線對(duì)的每一線對(duì)同時(shí)在每個(gè)方向上都支持250Mbit/s的有效數(shù)據(jù)速率。術(shù)語“鏈路段”指的是4個(gè)雙工信道。術(shù)語“雙工信道”將用來表示具有全雙工能力的單個(gè)信道。鏈路段的規(guī)范相等地適用于4個(gè)雙工信道的每個(gè)信道。平衡布纜鏈路的所有實(shí)現(xiàn)都應(yīng)在 MDI處可兼容。MDI連接器使用RJ-45的8針連接器。
圖 3-2：1000BASE-T的鏈路段
3、技術(shù)規(guī)范要求
關(guān)于1000BASE-T物理層的PCS、PMA、MDI及鏈路段等電氣性能參數(shù)及其它相關(guān)技術(shù)要求請(qǐng)查閱下附件3。
附件3：802.3ab-1999《通過4線對(duì)5類平衡銅纜運(yùn)行在1000Mbit/s（1000BASE-T類型）的物理層參數(shù)和規(guī)范》
欲進(jìn)一步了解十千兆以太網(wǎng)（10GE）的有關(guān)規(guī)范參數(shù)的請(qǐng)進(jìn)入。
