Ethernet/Typ/1000Mbit: Unterschied zwischen den Versionen
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Bei 1000-Mbit/s-Ethernet (Gigabit-Ethernet; kurz: GbE oder GigE) kommen im Wesentlichen zwei verschiedene Kodiervarianten zum Einsatz. | Bei 1000-Mbit/s-Ethernet (Gigabit-Ethernet; kurz: GbE oder GigE) kommen im Wesentlichen zwei verschiedene Kodiervarianten zum Einsatz. | ||
* Bei 1000BASE-X (IEEE 802.3 Clause 36) wird der Datenstrom in 8-Bit breite Einheiten zerlegt und mit dem [[8b10b-Code]] auf eine Symbolrate von 1250 MBaud gebracht. | * Bei 1000BASE-X (IEEE 802.3 Clause 36) wird der Datenstrom in 8-Bit breite Einheiten zerlegt und mit dem [[8b10b-Code]] auf eine Symbolrate von 1250 MBaud gebracht. | ||
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Die beim frühen Fast Ethernet noch weit verbreiteten Repeater Hubs wurden für Gigabit Ethernet anfangs zwar noch im Standard definiert, allerdings wurden keine Hubs hergestellt, so dass der Standard 2007 eingefroren wurde und GbE real ausschließlich über Switches im Vollduplex-Modus existiert. | Die beim frühen Fast Ethernet noch weit verbreiteten Repeater Hubs wurden für Gigabit Ethernet anfangs zwar noch im Standard definiert, allerdings wurden keine Hubs hergestellt, so dass der Standard 2007 eingefroren wurde und GbE real ausschließlich über Switches im Vollduplex-Modus existiert. | ||
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* ''1000BASE-T'', IEEE 802.3 Clause 40 (früher IEEE 802.3ab) | * ''1000BASE-T'', IEEE 802.3 Clause 40 (früher IEEE 802.3ab) - 1 Gbit/s über Kupferkabel ab [[Twisted-Pair-Kabel#Kategorie 5|Cat-5]] UTP-Kabel oder besser Cat-5e oder Cat-6 (Verkabelung nach [[TIA-568A/B]]). | ||
* Die maximale Länge eines Segments beträgt wie bei 10BASE-T und 100BASE-TX 100 Meter. | * Die maximale Länge eines Segments beträgt wie bei 10BASE-T und 100BASE-TX 100 Meter. | ||
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* ''1000BASE-TX'', ''1000BASE-T2/4'' (nicht in IEEE 802.3 standardisiert) | * ''1000BASE-TX'', ''1000BASE-T2/4'' (nicht in IEEE 802.3 standardisiert) - Erfolglose Versuche verschiedener Interessengruppen, die aufwändigen Modulier/Demodulier- und Echokompensationsschaltungen von 1000BASE-T durch eine höhere Signalisierungsrate auszugleichen. | ||
* Statt Klasse-D-Verkabelung bei 1000BASE-T benötigen diese Übertragungsverfahren im Gegenzug Installationen nach Klasse E und Klasse F. | * Statt Klasse-D-Verkabelung bei 1000BASE-T benötigen diese Übertragungsverfahren im Gegenzug Installationen nach Klasse E und Klasse F. | ||
* Das Hauptargument für die Entstehung dieser Übertragungsverfahren, die hohen Kosten für Netzwerkanschlüsse mit 1000BASE-T-Unterstützung, ist längst entkräftet. | * Das Hauptargument für die Entstehung dieser Übertragungsverfahren, die hohen Kosten für Netzwerkanschlüsse mit 1000BASE-T-Unterstützung, ist längst entkräftet. | ||
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* ''1000BASE-CX'', IEEE 802.3 Clause 39 | * ''1000BASE-CX'', IEEE 802.3 Clause 39 - Als Übertragungsmedium werden zwei Aderpaare eines [[Twisted-Pair-Kabel|Shielded-Twisted-Pair-Kabels]] (STP) mit einer maximalen Kabellänge von 25 m und einer [[Impedanz]] von 150 Ohm eingesetzt. | ||
* Der Anschluss erfolgt über 8P8C-[[Modularstecker]]/-buchsen (meist als | * Der Anschluss erfolgt über 8P8C-[[Modularstecker]]/-buchsen (meist als "RJ45"/"RJ-45" bezeichnet) oder [[D-Sub|DE-9]] in einer [[Topologie (Rechnernetz)#Stern-Topologie|Sterntopologie]]. | ||
* Im Vergleich zu 1000BASE-T werden bei 1000BASE-CX deutlich höhere Anforderungen an das Kabel gestellt. | * Im Vergleich zu 1000BASE-T werden bei 1000BASE-CX deutlich höhere Anforderungen an das Kabel gestellt. | ||
* So ist etwa die verwendete Bandbreite um den Faktor 10 höher (625 MHz gegenüber 62,5 MHz). | * So ist etwa die verwendete Bandbreite um den Faktor 10 höher (625 MHz gegenüber 62,5 MHz). | ||
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* Die Übertragung erfolgt mit [[Pulsamplitudenmodulation#Anwendungsfall Ethernet|PAM-3]] bei 750 MBd. | * Die Übertragung erfolgt mit [[Pulsamplitudenmodulation#Anwendungsfall Ethernet|PAM-3]] bei 750 MBd. | ||
== Glasfaser == | |||
* ''1000BASE-SX'', ''1000BASE-LX'', IEEE 802.3 Clause 38 (früher IEEE 802.3z) | * ''1000BASE-SX'', ''1000BASE-LX'', IEEE 802.3 Clause 38 (früher IEEE 802.3z) - 1 Gbit/s über Glasfaser. | ||
* Die beiden Standards unterscheiden sich prinzipiell in der verwendeten Wellenlänge des optischen Infrarot-Lasers und der Art der Fasern: 1000BASE-SX verwendet kurzwelliges Licht mit 850 nm Wellenlänge und Multimode-Glasfasern, bei 1000BASE-LX strahlen die Laser langwelliges Licht mit 1310 nm Wellenlänge aus. | * Die beiden Standards unterscheiden sich prinzipiell in der verwendeten Wellenlänge des optischen Infrarot-Lasers und der Art der Fasern: 1000BASE-SX verwendet kurzwelliges Licht mit 850 nm Wellenlänge und Multimode-Glasfasern, bei 1000BASE-LX strahlen die Laser langwelliges Licht mit 1310 nm Wellenlänge aus. | ||
* Die Länge eines Glasfaserkabels muss mindestens 2 Meter betragen, die maximale Ausbreitung hängt von der Charakteristik der verwendeten Glasfaser ab. | * Die Länge eines Glasfaserkabels muss mindestens 2 Meter betragen, die maximale Ausbreitung hängt von der Charakteristik der verwendeten Glasfaser ab. | ||
* Multimode-Glasfaserkabel können je nach Faserquerschnitt und modaler Dämpfung zwischen 200 und 550 Meter erreichen, während 1000BASE-LX auf [[Singlemode-Faser|Singlemode-Glasfaserkabel]] bis 5 km spezifiziert sind. | * Multimode-Glasfaserkabel können je nach Faserquerschnitt und modaler Dämpfung zwischen 200 und 550 Meter erreichen, während 1000BASE-LX auf [[Singlemode-Faser|Singlemode-Glasfaserkabel]] bis 5 km spezifiziert sind. | ||
* ''1000BASE-LX10'', manchmal auch ''1000BASE-LH'' (LH steht für ''Long Haul'') | * ''1000BASE-LX10'', manchmal auch ''1000BASE-LH'' (LH steht für ''Long Haul'') - Zum Einsatz kommen hierbei Singlemode-Glasfaserkabel mit einer maximalen Länge von 10 km. | ||
* Die restlichen Eigenschaften gleichen denen von 1000BASE-LX. | * Die restlichen Eigenschaften gleichen denen von 1000BASE-LX. | ||
* ''1000BASE-BX10'' verwendet eine einzige Singlemode-Faser mit bis zu 10 km Reichweite mit je Richtung verschiedenen Wellenlängen: downstream 1490 nm, upstream 1310 nm. | * ''1000BASE-BX10'' verwendet eine einzige Singlemode-Faser mit bis zu 10 km Reichweite mit je Richtung verschiedenen Wellenlängen: downstream 1490 nm, upstream 1310 nm. | ||
* ''1000BASE-EX und -ZX'' sind keine IEEE-Standards | * ''1000BASE-EX und -ZX'' sind keine IEEE-Standards - Zum Einsatz kommen Singlemode-Glasfaserkabel mit einer maximalen Länge von 40 km (-EX) bzw. 70 km (-ZX). | ||
* Das verwendete Licht hat eine Wellenlänge von 1550 nm. | * Das verwendete Licht hat eine Wellenlänge von 1550 nm. | ||
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=== Dokumentation === | |||
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===== RFC ===== | |||
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! RFC !! Titel !! Jahr !! Status | |||
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| [https://www.rfc-editor.org/info/rfc2460 2460] || Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification || 1998 || Ersetzt durch [https://www.rfc-editor.org/info/rfc8200 RFC 8200] | |||
|- | |||
| [https://www.rfc-editor.org/info/rfc8200 8200] || Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification || 2017 || Updated by [https://www.rfc-editor.org/info/rfc9673 RFC 9673] | |||
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[[Kategorie:Ethernet/Typ]] | |||
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Aktuelle Version vom 5. Juli 2025, 10:15 Uhr
Ethernet/Typ/1000Mbit - Beschreibung
Beschreibung
Gigabit-Ethernet
Bei 1000-Mbit/s-Ethernet (Gigabit-Ethernet; kurz: GbE oder GigE) kommen im Wesentlichen zwei verschiedene Kodiervarianten zum Einsatz.
- Bei 1000BASE-X (IEEE 802.3 Clause 36) wird der Datenstrom in 8-Bit breite Einheiten zerlegt und mit dem 8b10b-Code auf eine Symbolrate von 1250 MBaud gebracht.
- Damit wird ein kontinuierlicher, gleichspannungsfreier Datenstrom erzeugt, der bei 1000BASE-CX über einen Transformator auf einem verdrillten Aderpaar zum Empfänger fließt oder bei 1000BASE-SX/LX/ZX die optische Trägerwelle moduliert.
- Bei 1000BASE-T hingegen wird der Datenstrom in vier Teilströme unterteilt, die jeweils mit PAM-5 und Trellis-Codierung in ihrer Bandbreite geformt und über die vier Aderpaare gleichzeitig gesendet und empfangen werden.
Die beim frühen Fast Ethernet noch weit verbreiteten Repeater Hubs wurden für Gigabit Ethernet anfangs zwar noch im Standard definiert, allerdings wurden keine Hubs hergestellt, so dass der Standard 2007 eingefroren wurde und GbE real ausschließlich über Switches im Vollduplex-Modus existiert.
Kupfer
- 1000BASE-T, IEEE 802.3 Clause 40 (früher IEEE 802.3ab) - 1 Gbit/s über Kupferkabel ab Cat-5 UTP-Kabel oder besser Cat-5e oder Cat-6 (Verkabelung nach TIA-568A/B).
- Die maximale Länge eines Segments beträgt wie bei 10BASE-T und 100BASE-TX 100 Meter.
- Wichtige Merkmale des Verfahrens sind:
- Verwendung aller vier Doppeladern in beide Richtungen (Echokompensation)
- Modulationsverfahren PAM-5 (Pulsamplitudenmodulation mit fünf Zuständen) übermittelt zwei Bit pro Schritt und Aderpaar
- Einsatz einer Trellis-Codierung und Scrambling
- Schrittgeschwindigkeit 125 MBaud pro Aderpaar
- Übertragungsbandbreite 62,5 MHz
- Im Grundprinzip ist 1000BASE-T eine "hochskalierte" Variante des seinerzeit erfolglosen 100BASE-T2, nur dass es doppelt so viele Aderpaare (nämlich alle vier Paare einer typischen Cat-5-Installation) verwendet und die gegenüber Cat-3 größere verfügbare Bandbreite eines Cat-5-Kabels ausnutzt.
- 1000BASE-TX, 1000BASE-T2/4 (nicht in IEEE 802.3 standardisiert) - Erfolglose Versuche verschiedener Interessengruppen, die aufwändigen Modulier/Demodulier- und Echokompensationsschaltungen von 1000BASE-T durch eine höhere Signalisierungsrate auszugleichen.
- Statt Klasse-D-Verkabelung bei 1000BASE-T benötigen diese Übertragungsverfahren im Gegenzug Installationen nach Klasse E und Klasse F.
- Das Hauptargument für die Entstehung dieser Übertragungsverfahren, die hohen Kosten für Netzwerkanschlüsse mit 1000BASE-T-Unterstützung, ist längst entkräftet.
- 1000BASE-CX, IEEE 802.3 Clause 39 - Als Übertragungsmedium werden zwei Aderpaare eines Shielded-Twisted-Pair-Kabels (STP) mit einer maximalen Kabellänge von 25 m und einer Impedanz von 150 Ohm eingesetzt.
- Der Anschluss erfolgt über 8P8C-Modularstecker/-buchsen (meist als "RJ45"/"RJ-45" bezeichnet) oder DE-9 in einer Sterntopologie.
- Im Vergleich zu 1000BASE-T werden bei 1000BASE-CX deutlich höhere Anforderungen an das Kabel gestellt.
- So ist etwa die verwendete Bandbreite um den Faktor 10 höher (625 MHz gegenüber 62,5 MHz).
- Die Komponenten sind außerdem zueinander nicht kompatibel.
- 1000Base-T1, IEEE 802.3bp spezifiziert 1Gbit/s über eine einzelne, verdrillte Zweidrahtleitung für Automobil- und Industrieanwendungen. 1000BASE-T1 enthält Kabelspezifikationen für eine Reichweite von 15 Metern (Typ A) oder 40 Metern (Typ B).
- Die Übertragung erfolgt mit PAM-3 bei 750 MBd.
Glasfaser
- 1000BASE-SX, 1000BASE-LX, IEEE 802.3 Clause 38 (früher IEEE 802.3z) - 1 Gbit/s über Glasfaser.
- Die beiden Standards unterscheiden sich prinzipiell in der verwendeten Wellenlänge des optischen Infrarot-Lasers und der Art der Fasern: 1000BASE-SX verwendet kurzwelliges Licht mit 850 nm Wellenlänge und Multimode-Glasfasern, bei 1000BASE-LX strahlen die Laser langwelliges Licht mit 1310 nm Wellenlänge aus.
- Die Länge eines Glasfaserkabels muss mindestens 2 Meter betragen, die maximale Ausbreitung hängt von der Charakteristik der verwendeten Glasfaser ab.
- Multimode-Glasfaserkabel können je nach Faserquerschnitt und modaler Dämpfung zwischen 200 und 550 Meter erreichen, während 1000BASE-LX auf Singlemode-Glasfaserkabel bis 5 km spezifiziert sind.
- 1000BASE-LX10, manchmal auch 1000BASE-LH (LH steht für Long Haul) - Zum Einsatz kommen hierbei Singlemode-Glasfaserkabel mit einer maximalen Länge von 10 km.
- Die restlichen Eigenschaften gleichen denen von 1000BASE-LX.
- 1000BASE-BX10 verwendet eine einzige Singlemode-Faser mit bis zu 10 km Reichweite mit je Richtung verschiedenen Wellenlängen: downstream 1490 nm, upstream 1310 nm.
- 1000BASE-EX und -ZX sind keine IEEE-Standards - Zum Einsatz kommen Singlemode-Glasfaserkabel mit einer maximalen Länge von 40 km (-EX) bzw. 70 km (-ZX).
- Das verwendete Licht hat eine Wellenlänge von 1550 nm.
Anhang
Siehe auch
Dokumentation
Links
Weblinks