Ви вірні, що високі частоти були б абсолютно некерованими. Надсилання одного біта на частоту також спричинить проблеми для різних типів радіопередач. Отже, у нас є методи модуляції, які дозволяють надсилати більше одного біта.
Дотик термінології: бод, більшість людей запам'ятає цей термін із часів телефонних модемів - це швидкість передачі символів, з якою працює комунікаційний носій. Символ може містити більше одного біта, тому надсилання мультибітових символів дозволяє підвищити пропускну здатність на нижчих частотах.
10MbE (10Base-T) використовував дуже простий перевернутий кодуючий Манчестер, 10 Мбауд, і єдину диференціальну пару -2,5 В / 2,5 В для зв'язку в кожному напрямку.
100MbE (100Base-TX) використовував 4B / 5B кодування, 125 Мбауд і єдину диференціальну пару -1,0 / 1,0 V для зв'язку в кожному напрямку. Тож 4 / 5b * 125 МГц = 100 Мб у кожному напрямку.
1GbE (1000Base-T) використовує PAM-5 TCM, ті ж 125 Мбауд, що і 100MbE, усі чотири диференціальні пари -1,0 / 1,0 V для зв'язку в обох напрямках одночасно. Кодування PAM-5 дозволяє здійснювати 5 станів, але модуляція решітки обмежує кожен кінець на 2 у будь-який момент часу, тому по 2 біта надсилається в кожному символі. Таким чином, 125M / s * 4 * 2b = 1Gbps.
Бічні примітки: 1GbE використовує лише одну пару для узгодження початкового з'єднання. Якщо в кабелі працює тільки ця пара, це може призвести до невідповідності NIC, яка, здається, з'єднується. Крім того, майже всі нові NIC можуть домовлятися про будь-яку з 4-х пар, таким чином дозволяючи автоматично MDI / MDI-X (але це не вимога специфікації). 1000Base-T вимагає кабелів Cat5e. 1000Base-TX спрощені NIC, але необхідний кабель Cat6; вона ніколи не піднімалася з різних причин.
10GbE використовує кодування PAM-16 DSQ128, 833 Mbaud, 4 пари, як і раніше. Новий PAM-16 DSQ-128 з виправленням помилок LDPC є досить складним, що я не намагатимусь пояснити, як він працює тут, крім того, щоб сказати, що він ефективно надсилає 3 біти інформації на символ навіть через кабелі, що мають лише 500 МГц (або менше у деякі обставини). Таким чином, 833,3 МГц * 4 * 3b = 10 Гбіт / с.
Бічні примітки: 10GbE вимагає кабелів Cat6a для роботи 100 м, Cat6 - 55 м, і може працювати з Cat5e для дуже коротких кабелів. Кабелі, відмінні від Cat6a, не повинні перешкоджати різниці від стандартної довжини 100 м. Крім того, у старших NIC не було необхідного посилення для надсилання 10 Гбіт на відстані 100 м і обмежилися коротшими кабелями - детальну інформацію див. У виробника, якщо у вас є 10GbE першого покоління.
40GbE та 100GbE наразі не мають остаточних стандартів міді. Є дві пропозиції 40GBase-T. Перший використовує ті самі методи, що і 10Gbase-T, але в 4 рази швидший і вимагає сертифікації кабелів на ~ 1600 МГц. Другий використовує PAM-32 DSQ-512 і вимагає кабелів на ~ 1200 МГц (більша складність означатиме відносно дорогі NIC). Обидва, ймовірно, використовуватимуть LDPC, щоб дозволити використання трохи недооцінених кабелів.
З'єднувачі: Ні 40, ні 100GbE не використовуватимуть роз'єм C8P8 (розмовно RJ-45), але, швидше за все, його варіант називається GG45, 4 пари в 4 кутах з'єднувача. Також є проміжний роз'єм, ARJ45-HD з штифтами як для 10MbE-10GbE (RJ-45), так і для 40GbE-100GbE (GG45). TERA - це конкуруючий роз'єм на 1000 МГц, мабуть, це не стане новим стандартом.
Кабелі: Cat7 та Cat7a - це стандарти кабелів, що оцінюються на 600 МГц і 1200 МГц. Спочатку їх називали CatF і CatFa. Запропоновано Cat8.1 і Cat8.2 з рейтингами для 1600 і 2000 МГц.
Існує певна дискусія щодо того, чи буде стандарт 100GBase-T, оскільки при сучасних технологіях Cat7a, Cat8.1 і Cat8.2 матимуть такі з'єднання відповідно 10 м, 30 м і 50 м відповідно. Cat7a і вище вже різко відрізняються кабелями від Cat6a і нижче, вимагаючи екранування навколо окремих пар і кабелю в цілому. Тестування, що дозволяє припустити, що ці з'єднання можливі, також не демонструє комерційно життєздатної реалізації. Існує обгрунтована думка, що більш розвинені / чутливі схеми можуть перенести 100GbE в якийсь момент майбутнього, але це лише припущення.
Варто зазначити: 10GBase-R, 40GBase-R і 100GBase-R - це сімейство специфікацій волокон для 10, 40 і 100GbE, які всі були стандартизовані. Вони доступні у коротких (-SR, 400м), Довгих (-LR, 10 км), Подовжених (-ER, 40 км), Власних (-ZR, 80 км) та EPON / x (-PR / x, 20 км). . Всі вони використовують загальне кодування 64b / 66b, 10.3125 ГБауд, і просто використовують більше «смуг» для додаткової ємності (відповідно 1, 4 та 10) - смуги, що мають різну довжину хвилі світла на одному волоконному кабелі. Власна реалізація на 200 ГБаз працює на шляху до стандартизації, хоча з модульованими частотами DWDM та діапазоном до 2 Мм.