40吉比特以太网（40GbE）和100吉比特以太网（100GbE）是用于分别以每秒 40和100 吉比特（Gbit / s）的速率传输以太网帧的计算机网络技术组。这些技术提供了比10 Gb以太网更高的速度。该技术首先由IEEE 802.3ba-2010标准定义，随后由802.3bg-2011、802.3bj-2014，和802.3bm-2015标准定义。
该标准定义了许多端口类型，这些端口类型具有不同的光学和电气接口以及每个端口具有不同数量的光纤束。支持双轴电缆上的短距离（例如7 m），而光纤标准可达80 km。
标准制定
2006年7月18日，在圣地亚哥举行的IEEE 802.3全体会议上召集了一个研究高速以太网新标准的高速研究小组（HSSG）的呼吁。
第一次802.3 HSSG研究小组会议于2006年9月举行。 2007年6月，在芝加哥NXTcomm贸易展览之后，一个名为“通往100G的道路”的贸易小组成立了。
2007年12月5日，针对P802.3ba 40 Gbit / s和100 Gbit / s以太网任务组的项目授权请求（PAR）获批，其项目范围如下
该项目的目的是将802.3协议扩展到40 Gbit / s和100 Gbit / s的工作速度，以便显着增加带宽，同时保持与802.3接口已安装基础的最大兼容性，之前在研究和开发方面的投资。网络运营和管理的发展和原则。该项目旨在提供满足预期应用距离要求的设备互连。
802.3ba工作队于2008年1月首次开会。该标准在2010年6月的IEEE标准委员会会议上以IEEE Std 802.3ba-2010的名称获得批准。
第一次40 Gbit / s以太网单模光纤PMD研究小组会议于2010年1月举行，2010年3月25日，P802.3bg单模光纤PMD工作队被批准用于40 Gbit / s串行SMF PMD。
该项目的范围是通过指定对IEEE Std 802.3-2008（经IEEE P802.3ba修订）的补充和适当修改，为串行40 Gbit / s操作添加单模光纤物理相关介质（PMD）选项。项目（以及任何其他批准的修订或勘误）。
2010年6月17日，IEEE 802.3ba标准获得批准 。2011年3月，IEEE 802.3bg标准获得批准。 2011年9月10日，批准了P802.3bj 100 Gbit / s背板和铜缆工作队。
该项目的范围是指定对IEEE Std 802.3的添加和适当修改，以增加100 Gbit / s 4通道物理层（PHY）规范和管理参数，以在背板和双轴铜缆上运行，并指定可选的节能以太网（EEE），用于通过背板和铜缆进行40 Gbit / s和100 Gbit / s的操作。
2013年5月10日，P802.3bm 40 Gbit / s和100 Gbit / s光纤特别工作组获得批准。
该项目将指定对IEEE Std 802.3的添加和适当修改，以使用四通道电接口在多模和单模光纤电缆上运行来添加100 Gbit / s物理层（PHY）规范和管理参数，以及为通过光缆的40 Gbit / s和100 Gbit / s的运行指定可选的节能以太网（EEE）。此外，添加40 Gbit / s物理层（PHY）规格和管理参数，以在扩展范围（> 10 km）单模光纤电缆上运行。
同样在2013年5月10日，P802.3bq 40GBASE-T工作组获得批准。
使用现有的媒体访问控制，并扩展了适当的物理层管理参数，指定一个物理层（PHY），以在平衡双绞线铜缆上以40 Gbit / s的速度运行。
2014年6月12日，IEEE 802.3bj标准获得批准。 2015年2月16日，IEEE 802.3bm标准获得批准。
2016年5月12日，IEEE P802.3cd工作组开始致力于定义下一代两通道100 Gbit / s PHY。
2018年5月14日，IEEE P802.3ck工作队的PAR被批准。该项目的范围是指定对IEEE Std 802.3的添加和适当修改，以基于100 Gbit / s信令为100 Gbit / s，200 Gbit / s和400 Gbit / s电接口添加物理层规范和管理参数。 。
2018年12月5日，IEEE-SA理事会批准了P802.3cd标准
2018年11月12日，IEEE P802.3ct工作队开始定义PHY，以在DWDM系统上使用相干调制在至少80 km的单个波长上支持100 Gbit / s的操作。
在2019年5月，IEEE P802.3cu工作队开始致力于定义单波长100 Gb / s PHY，以通过SMF（单模光纤）运行，长度至少为2 km（100GBASE-FR1）和10 km（ 100GBASE-LR1）。
早期产品
非线性介质上的光信号传输主要是模拟设计问题。因此，它的发展速度比数字电路光刻（通常与摩尔定律同步发展）要慢。这解释了为什么自1990年代中期以来就存在10 Gbit / s传输系统，而大约15年后才首次尝试进入100 Gbit / s传输– 15年内10倍的速度增长远慢于每1.5年2倍的速度引用摩尔定律。
尽管如此，到 2011年8月，至少有五家公司（Ciena，阿尔卡特-朗讯，MRV，ADVA Optical和华为）发布了具有不同程度功能的100 Gbit / s传输系统的客户公告。尽管供应商声称100 Gbit / s的光路可以使用现有的模拟光基础设施，但严格控制了高速技术的部署，并且在将其投入使用之前需要进行广泛的互操作性测试。
设计支持100 Gbit / s接口的路由器或交换机很困难。原因之一就是需要以线速处理100 Gbit / s的数据包流而无需在IP / MPLS微流中重新排序。
截至2011年，100 Gbit / s数据包处理路径中的大多数组件（PHY芯片，NPU，存储器）都不是现成的，或者需要大量的鉴定和共同设计。另一个问题与100 Gbit / s光学组件的低产量生产有关，这些组件也不容易获得，特别是在可插拔，远距离或可调激光风味方面。
背板
NetLogic Microsystems在2010年10月宣布了背板模块。
多模光纤
2009年，Mellanox 和Reflex Photonics 宣布了基于CFP协议的模块。
单模光纤
Finisar，， Sumitomo Electric Industries，和OpNext 都在2009年欧洲光通信大会和展览会上展示了基于C尺寸可插拔协议的40或100 Gbit / s单模以太网模块。
兼容性
光纤IEEE 802.3ba实现与众多40和100 Gbit / s线速传输系统不兼容，因为它们具有不同的光学层和调制格式，如IEEE 802.3ba端口类型所示。特别是，现有的40 Gbit / s传输解决方案使用密集的波分复用技术将四个10 Gbit / s信号打包到一个光学介质中，与IEEE 802.3ba标准不兼容，该标准使用了1310 nm波长区域中的粗WDM和四个25 Gbit / s通道或四个10 Gbit / s通道，或每个方向具有四个或十个光纤的并行光学器件。
测试与测量
Quellan在2009年宣布了一个测试委员会。 Ixia开发了Physical Coding Sublayer Lanes ，并通过2008年6月在NXTcomm上进行的测试设置演示了可工作的100GbE链路。 Ixia于2008年11月宣布了测试设备。 发现引入半导体光电子为的10公里，40公里以太网标准100 Gbit / s的测试转换器在2009年2月 JDS Uniphase于2009年8月推出了针对40和100 Gbit / s以太网的测试和测量产品。 思博伦通信在2009年9月推出了测试和测量产品。 EXFO在2010年1月展示了互操作性。 Xena Networks 于2011年1月在丹麦技术大学展示了测试设备。 Calnex Solutions在2014年11月推出了100GbE 同步以太网同步测试设备。 思博伦通信于2015年4月推出了用于100GbE和40GbE减损仿真的Attero-100G。 VeEX 在2012年推出了基于CFP的UX400-100GE和40GE测试平台，随后在2015年推出了CFP2，CFP4，QSFP28和QSFP +版本。
Mellanox技术
Mellanox Technologies在2014年11月推出了ConnectX-4 100GbE单端口和双端口适配器。在同一时期，Mellanox推出了100GbE铜缆和光缆的可用性。 2015年6月，Mellanox推出了Spectrum 10、25、40、50和100GbE交换机型号。
艾蒂亚
Aitia International在2013年2月推出了基于C-GEP FPGA的交换平台。 Aitia还为FPGA开发人员和学术研究人员生产100G / 40G以太网PCS / PMA + MAC IP核。
Arista Networks
Arista Networks在2013年4月推出了7500E交换机（具有96个100GbE端口）。 2014年7月，Arista Networks推出了7280E交换机（世界上第一台具有100G上行链路端口的机架式交换机）。
Extreme networks
Extreme Networks在2012年11月为BlackDiamond X8核心交换机推出了一个四端口100GbE模块。
戴尔
戴尔的Force10交换机支持40 Gbit / s接口。这些使用QSFP +收发器的40 Gbit / s光纤接口可以在Z9000分布式核心交换机S4810和S4820 以及刀片交换机MXL和IO聚合器上找到。在戴尔的PowerConnect 8100系列交换机还提供40 Gbit / s的QSFP +接口。
切尔西奥
2013年6月，Chelsio Communications推出了40 Gbit / s以太网网络适配器（基于其Terminator架构的第五代）。
Telesoft Technologies Ltd Telesoft Technologies宣布了双100G PCIe加速器卡，它是MPAC-IP系列的一部分。 Telesoft还发布了STR 400G（分段流量路由器）和100G MCE（媒体转换器和扩展）。
商业试用和部署
与1990年代后期迫切需要解决Internet增长难题而推动的“争夺10 Gbit / s”不同，客户对100 Gbit / s技术的兴趣主要是由经济因素驱动的。采用较高速度的常见原因是
减少使用的光波长（“λ”）的数量以及减少点亮新光纤的需求 比10 Gbit / s 链路聚合组更有效地利用带宽 提供更便宜的批发，互联网对等和数据中心连接 跳过相对昂贵的40 Gbit / s技术，直接从10 Gbit / s迁移到100 Gbit / s
阿尔卡特朗讯
2007年11月，阿尔卡特朗讯举行了100 Gbit / s光传输的首次现场试验。它通过Verizon网络中504公里的在线运行中完成，连接了佛罗里达州的坦帕市和迈阿密市。
7450 ESS / 7750 SR服务路由平台的100GbE接口于2009年6月首次宣布，其与Verizon， T-Systems和Portugal Telecom的现场试验于2010年6月至9月进行。2009年9月，阿尔卡特-朗讯合并IP路由和光传输产品组合的100G功能在一个称为融合骨干网转换的集成解决方案中。
2011年6月，阿尔卡特朗讯推出了一种称为FP3的数据包处理架构，该架构的广告速率为400 Gbit / s。阿尔卡特朗讯（Alcatel-Lucent）在2012年5月发布了XRS 7950核心路由器（基于FP3）。
博科
博科通讯系统公司于2010年9月推出了他们的第一批100GbE产品（基于以前的Foundry Networks MLXe硬件）。 2011年6月，新产品在阿姆斯特丹的AMS-IX流量交换点投入使用。
思科
思科系统公司和康卡斯特（Comcast）于2008年6月宣布了其100GbE试验。但是，当使用每插槽40 Gbit / s的CRS-1平台进行分组处理时，这种传输速度可能接近100 Gbit / s速度令人怀疑。思科于2011年4月在AT＆T和Comcast 上首次部署了100GbE 。 同年，思科测试了CRS-3与新一代ASR9K边缘路由器模型之间的100GbE接口。 2017年，思科发布了32端口100GbE Cisco Catalyst 9500系列交换机， 并在2019年发布了带有100GbE线卡的模块化Catalyst 9600系列交换机。
华为
2008年10月，华为为其NE5000e路由器展示了他们的首个100GbE接口。 2009年9月，华为还展示了端到端100 Gbit / s链路。有人提到，华为的产品具有自行开发的NPU板载“ Solar 2.0 PFE2A”，并使用了CFP尺寸的可插拔光学元件。
在2010年中期的产品简介中，NE5000e线卡被赋予了商品名称LPUF-100，并且在相反的（入口/出口）配置中，每个100GbE端口使用两个Solar-2.0 NPU赢得了声誉。然而，在2010年10月，该公司将NE5000e向俄罗斯电池运营商“ Megafon”的发货称为“ 40GBPS /插槽”解决方案，“可扩展性高达” 100 Gbit / s。
2011年4月，华为宣布对NE5000e进行了升级，可使用LPU-200线卡在每个插槽中承载2x100GbE接口。在相关的解决方案简介中，华为报告了向客户交付了12万个Solar 1.0集成电路，但未给出Solar 2.0编号。在2011年8月在俄罗斯进行试用之后，华为报告向100 Gbit / s DWDM客户付款，但NE5000e没有100GbE出货量。
Juniper
瞻博网络（Juniper Networks）于2009年6月宣布为其T系列路由器提供100GbE 。随后是2010年11月，当时与学术骨干网Internet2联合发布的新闻稿标志着1x100GbE选项的出现，这标志着第一个在实际网络中投入生产的100GbE接口。
同年，瞻博网络展示了核心（T系列）和边缘（MX 3D）路由器之间的100GbE操作。瞻博网络在2011年3月宣布向主要的北美服务提供商（Verizon ）交付第一批100GbE接口。
2011年4月，瞻博网络在英国教育网络JANET上部署了100GbE系统。 2011年7月，瞻博网络在其T1600路由平台上宣布了与澳大利亚ISP iiNet的100GbE。瞻博网络开始销售的MX路由器，100G以太网CFP MIC的MPC3E线卡，并在2012年3月一个100G以太网LR4 CFP光学。2013年春季，Juniper Networks宣布为MX路由器提供MPC4E线卡，其中包括2个100GbE CFP插槽和8个10GbE SFP +接口。
2015年6月，瞻博网络宣布推出其CFP-100GBASE-ZR模块，该模块是一种即插即用解决方案，可为基于MX和PTX的网络带来80 km 100GbE。 CFP-100GBASE-ZR模块使用DP-QPSK调制和相干接收器技术以及优化的DSP和FEC实现。低功耗模块可以直接改装到MX和PTX路由器上的现有CFP插座中。
标准
IEEE 802.3工作组关注以太网数据通信标准的维护和扩展。802.3标准的补充是由一个或两个字母指定的工作队执行的。例如，802.3z工作队起草了原始的千兆以太网标准。
802.3ba是对更高速度的以太网工作队的称号，该工作队在2010年完成了其修改802.3标准的工作，以支持高于10 Gbit / s的速度。
802.3ba选择的速度分别为40 Gbit / s和100 Gbit / s，分别支持端点和链路聚合需求。这是第一次在单个标准中指定两种不同的以太网速度。决定同时包括两种速度的压力来自于支持本地服务器应用程序40 Gbit / s速率和Internet主干网100 Gbit / s速率的压力。该标准于2007年7月发布，并于2010年6月17日批准。 40/100千兆位以太网标准包含许多不同的以太网物理层（PHY）规范。联网设备可以通过可插拔模块支持不同的PHY类型。光模块尚未由任何官方标准机构标准化，而是在多源协议（MSA）中。C规格可插拔（CFP）MSA 是支持40和100千兆以太网的一项协议，该协议被用于100多米的距离。QSFP和CXP连接器模块支持更短的距离。
该标准仅支持 全双工操作。其他目标包括
利用802.3 MAC保留802.3 /以太网帧格式 保留当前802.3标准的最小和最大帧大小 在MAC / PLS服务接口上支持优于或等于10 -12的误码率（BER） 为OTN提供适当的支持 支持40和100 Gbit / s的MAC数据速率 提供物理层规格（PHY），以便在单模光纤（SMF），激光优化的多模光纤 （MMF）OM3和OM4，铜缆组件和底板上运行。 以下术语用于物理层
| 物理层 | 40千兆以太网 | 100 Gb以太网 |
|---|---|---|
| 背板 | 不适用 | 100GBASE-KP4 |
| 改进的背板 | 40GBASE-KR4 | 100GBASE-KR4 100GBASE-KR2 |
| 双同轴铜缆 7 m | 40GBASE-CR4 | 100GBASE- CR10 100GBASE-CR4 100GBASE-CR2 |
| “ Cat.8 ”双绞线 30 m | 40GBASE-T | 不适用 |
| 在OM3 MMF 100 m | 40GBASE-SR4 | 100GBASE-SR10 100GBASE-SR4 100GBASE-SR2 |
| 超过OM4 MMF 125 m [88] | ||
| SMF 500 m，串行 | 不适用 | 100GBASE-DR |
| SMF 2公里，串行 | 40GBASE-FR | 100GBASE-FR1 |
| [SMF 0公里 | 40GBASE-LR4 | 100GBASE-LR4 100GBASE-LR1 |
| SMF 40公里 | 40GBASE-ER4 | 100GBASE-ER4 |
| SMF 80公里 | 不适用 | 100GBASE-ZR |
100 m激光优化的多模光纤（OM3）物镜通过具有850 nm波长的10GBASE-SR平行带状电缆（如40GBASE-SR4和100GBASE-SR10）得以实现。具有4通道10GBASE-KR型PHY（40GBASE-KR4）的背板物镜。使用SFF-8642和SFF-8436连接器可通过4或10个差分通道实现铜缆目标。10和40 km 100 Gbit / s物镜具有四个波长（约1310 nm）的25 Gbit / s光学器件（100GBASE-LR4和100GBASE-ER4）和10 km 40 Gbit / s物镜具有四个波长（约1310 nm） 10 Gbit / s光纤（40GBASE-LR4）。
2010年1月，另一个IEEE项目授权启动了一个工作队，以定义40 Gbit / s串行单模光纤标准（40GBASE-FR）。2011年3月，它被批准为标准802.3bg。它使用1550 nm光学元件，达到2 km的距离，能够接收1550 nm和1310 nm波长的光。能够接收1310 nm光的能力使其可以与更长的1310 nm PHY互操作（如果有待开发）。选择1550 nm作为802.3bg传输的波长，以使其与现有测试设备和基础结构兼容。
2010年12月，一项10×10多源协议（10×10 MSA）开始定义一个光学物理介质相关（PMD）子层，并基于10 Gbit的10条光通道建立兼容的低成本，低功耗，可插拔光收发器源。 / s。 10×10 MSA旨在作为100GBASE-LR4的低成本替代产品，用于不需要链路长度超过2 km的应用。它旨在与标准单模G.652.C / D型低水峰电缆一起使用，其十个波长在1523至1595 nm之间。创始成员是Google，Brocade Communications，JDSU和Santur。 10×10 MSA的其他成员公司包括MRV，Enablence的，CyOptics公司，AFOP，OPLINK，日立电线美国，AMS-IX，EXFO，华为，Kotura，Facebook和Effdon当2公里规范在2011年3月宣布 的10X10 MSA模块的尺寸应与C尺寸可插拔规格相同。
2014年6月12日，802.3bj标准获得批准。802.3bj标准指定100 Gbit / s 4x25G PHYs-100GBASE-KR4、100GBASE-KP4和100GBASE-CR4-用于背板和双轴电缆。
2015年2月16日，802.3bm标准获得批准。802.3bm标准规定了用于MMF的低成本光学100GBASE-SR4 PHY，以及四通道芯片到模块和芯片到芯片的电气规范（CAUI-4）。802.3bm项目的详细目标可以在802.3网站上找到。
2018年12月5日，802.3cd标准获得批准。802.3cd标准指定了使用50Gbps通道的PHY-背板使用100GBASE-KR，双轴电缆使用100GBASE-CR2，MMF使用100GBASE-SR2，SMF使用100Gbps信令100GBASE-DR。
2018年5月14日，802.3ck项目获得批准。其目标是
为芯片到模块应用定义单通道100 Gbit / s附件单元接口（AUI），与基于每通道100 Gbit / s的PMD兼容的PMD 为芯片间应用定义单通道100 Gbit / s附件单元接口（AUI） 定义一个单通道100 Gbit / s PHY，以便在电背板上运行，支持26.56 GHz时插入损耗≤28 dB。 定义一个单通道100 Gbit / s PHY，以在长度至少为2 m的双轴铜缆上运行。 2018年11月12日，IEEE P802.3ct工作队开始定义PHY，以在DWDM系统（100GBASE-ZR）上至少100 kmbit / s的单波长上支持100 Gbit / s的操作（使用相干调制）。
在2019年5月，IEEE P802.3cu工作队开始致力于定义单波长100 Gb / s PHY，以通过SMF（单模光纤）运行，长度至少为2 km（100GBASE-FR1）和10 km（ 100GBASE-LR1）。
100G接口类型
| MMF FDDI 62,5 / 125 µm （1987） |
MMF OM1 62,5 / 125 µm （1989） |
MMF OM2 50/125 µm （1998） |
MMF OM3 50/125 µm （2003） |
MMF OM4 50/125 µm （2008） |
MMF OM5 50/125 µm （2016） |
SMF OS1 9/125 µm （1998年） |
SMF OS2 9/125 µm （2000） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 160 MHz·公里 @ 850 nm |
200 MHz·公里 @ 850 nm |
500 MHz·公里 @ 850 nm |
1500 MHz·公里 @ 850 nm |
3500 MHz·公里 @ 850 nm |
3500 MHz·km @ 850 nm和 1850 MHz·km @ 950 nm |
1 dB / km @ 1300/1550纳米 |
0.4 dB / km @ 1300/1550纳米 |
| 名称 | 标准 | 状态 | 媒介 | OFC或RFC | 收发 模块 |
距离 米 |
＃ 媒介 |
通道数 （⇅） |
注释 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 Gb以太网（100 GbE）（第一代：基于10GbE）- （数据速率：100 Gbit / s-线路代码：64b / 66b×NRZ-线路速率：10x 10.3125 GBd = 103.125 GBd-全双工） | |||||||||
| 100GBASE -CR10 直接连接 |
802.3ba-2010 （CL85） |
淘汰 | 双轴 平衡 |
CXP （SFF-8642） CFP2 CFP4 QSFP + |
CXP CFP2 CFP4 QSFP + |
7 | 1个 | 10 | 数据中心（机架间） CXP连接器使用12个通道中的10个中心。 |
| 100GBASE -SR10 |
802.3ba-2010 （CL82 / 86） |
淘汰 | 光纤 850 nm |
MPO / MTP （MPO-24） |
CXP CFP CFP2 CFP4 CPAK |
OM3：100 | 2 | 10 | |
| OM4：150 | |||||||||
| 10×10G （MSA） |
专有 （非IEEE） （2010年1月） |
淘汰 | 光纤 1523 nm，1531 nm 1539 nm，1547 nm 1555 nm，1563 nm 1571 nm，1579 nm 1587 nm，1595 nm |
LC | CFP | OSX： 2000年/40000分之10000 |
2 | 1个 | WDM 多厂商标准 |
| 100 Gb以太网（100 GbE）（第二代：基于25GbE）- （数据速率：100 Gbit / s-线路代码：256b / 257b×RS-FEC（528,514）×NRZ-线路速率：4x 25.78125 GBd = 103.125 GBd – 全双工） | |||||||||
| 100GBASE -CR4 直接连接 |
802.3bj-2010 （CL92） |
当前 | 双轴 平衡 |
QSFP28 （SFF – 8665 ）CFP2 CFP4 |
QSFP28 CFP2 CFP4 |
5 | 4 | 4 | 数据中心（机架间） |
| 100GBASE -KR4 |
802.3bj-2014 （CL93） |
当前 | 铜背板 | 不适用 | 不适用 | 1个 | 1个 | 4 | PCB 在12.9 GHz时的总插入损耗高达35 dB |
| 100GBASE -KP4 |
802.3bj-2014 （CL94） |
当前 | 铜背板 | 不适用 | 不适用 | 1个 | 1个 | 4 | PCB 线路代码：RS-FEC（544,514）×PAM4 ×92/90帧和31320/31280通道识别 线路速率：4x 13.59375 GBd = 54.375 GBd 在7 GHz时总插入损耗高达33 dB |
| 100GBASE -SR4 |
802.3bm-2015 （CL95） |
当前 | 光纤 850 nm |
MPO / MTP （MPO-12） |
QSFP28 CFP2 CFP4 CPAK |
OM3：70 | 2 | 4 | |
| OM4：100 | |||||||||
| 100GBASE -SR2-BiDi （指定BiDi） |
专有 （非IEEE） |
当前 | 光纤 850 nm 900 nm |
LC | QSFP28 | OM3：70 | 2 | 4 | WDM 线速：2x（2x 26.5625 GBd） 双工光纤，均用于发送和接收； 这种专有变体的主要卖点是它能够在现有的LC多模光纤上运行（即，允许从10G，25G或40G-BiDi轻松迁移到100G）。 |
| OM4：100 | |||||||||
| 100GBASE -LR4 |
802.3ba-2010 （CL88） |
当前 | 光纤 1295.56 nm 1300.05 nm 1304.59 nm 1309.14 nm |
LC | QSFP28 CFP CFP2 CFP4 CPAK |
OSx：10000 | 2 | 4 | WDM 线路代码：64b / 66b×NRZ |
| 100GBASE -ER4 |
802.3ba-2010 （CL88） |
当前 | QSFP28 CFP CFP2 |
OSx：40000 | WDM 线路代码：64b / 66b×NRZ | ||||
| 100GBASE -ZR （杜松） |
专有 （非IEEE） |
当前 | 光纤 1546.119 nm |
LC | CFP | OSx：80000+ | 2 | 2 | 线路代码：DP-QPSK×SD-FEC 线路速率：30.14475 GBd 减少带宽和线路速率以实现超长距离。 |
| 100GBASE -PSM4 （MSA） |
专有 （非IEEE） （2014年1月） |
当前 | 光纤 1295 – 1325 nm |
MPO / MTP （MPO-12） |
QSFP28 CFP4 |
OSx：500 | 1个 | 4 | 数据中心 线路代码：64b / 66b×NRZ或256b / 257b×RS-FEC（528,514）×NRZ 多供应商标准 |
| 100GBASE -CWDM4 （MSA） |
专有 （非IEEE） （2014年3月） |
当前 | 光纤 1264.5 – 1277.5 nm 1284.5 – 1297.5 nm 1304.5 – 1317.5 nm 1324.5 – 1337.5 nm |
LC | QSFP28 CFP2 CFP4 |
OSx：2000 | 2 | 4 | 数据中心 WDM 多供应商标准 |
| 100GBASE -CLR4 （MSA） |
专有 （非IEEE） （2014年4月） |
当前 | QSFP28 | OSx：2000 | 数据中心 WDM 线路代码：64b / 66b×NRZ或256b / 257b×RS-FEC（528,514）×NRZ 使用RS-FEC时可与100GBASE-CWDM4互操作； 多厂商标准 | ||||
| 100GBASE -CWDM4-OCP OCP （MSA） |
专有 （非IEEE） （2014年3月） |
当前 | 光纤 1504 – 1566 nm |
LC | QSFP28 | OSx：2000 | 2 | 4 | 数据中心 WDM 线路代码：64b / 66b×NRZ或256b / 257b×RS-FEC（528,514）×NRZ 源自100GBASE-CWDM4，以允许使用更便宜的收发器； 多厂商标准 |
| 100 Gb以太网（100 GbE）（第三代：基于50GbE）- （数据速率：100 Gbit / s-线路代码：256b / 257b×RS-FEC（544,514）×PAM4-线路速率：2x 53.125 GBd = 106.25 GBd – 全双工） | |||||||||
| 100GBASE -CR2 |
802.3cd-2018 （CL136） |
当前 | 双轴 平衡 |
QSFP28 （SFF-8665） |
QSFP28 | 3 | 4 | 2 | 数据中心（机架中） |
| 100GBASE -KR2 |
802.3cd-2018 （CL137） |
当前 | 铜背板 | 不适用 | 不适用 | 1个 | 1个 | 2 | 印刷电路板 |
| 100GBASE -SR2 |
802.3cd-2018 （CL138） |
当前 | 光纤 850 nm |
LC | QSFP28 | OM3：70 | 2 | 2 | 符号速率：使用PAM-4时为2x 26.5625 GBd |
| OM4：100 | |||||||||
| 100GBASE -DR |
802.3cd-2018 （CL140） |
当前 | 光纤 1311 nm |
LC | SFP112 | OSx：500 | 2 | 1个 | 符号率：53.1250 GBd |
编码方案
带有NRZ（“ PAM2”）和每个方向10条通道上的64b66b的10.3125 Gbaud 作为最早使用的编码之一，这将在单通道10GE和四通道40G中使用的编码方案扩展为使用10个通道。由于低符号率，可以以使用大量电缆为代价实现相对较长的距离。 前提是硬件支持拆分端口，这也允许突破到10×10GE。
25.78125 Gbaud，带NRZ（“ PAM2”）和64b66b，每个方向4个通道 上面的加速变体，它直接对应于2.5倍速10GE / 40GE信令。较高的符号率使链接更容易出错。 如果设备和收发器支持双速运行，则可以将100G端口重新配置为降速到40G或4×10G。没有自动协商协议，因此必须进行手动配置。同样，如果在硬件中实现，则端口可以分为4×25G。如果适当使用CWDM多路分解器和CWDM 25G光学器件，即使CWDM4也适用。
25.78125 Gbaud，带有NRZ（“ PAM2”）和RS-FEC（528,514），每个方向4个通道 为了解决在这些符号速率下对错误的较高敏感性，在IEEE 802.3bj / Clause 91中定义了Reed-Solomon纠错应用。此方法将256b257b编码替换为64b66b编码，再加上RS-FEC应用，与64b66b完全相同的开销。对于光收发器或电缆，这与64b66b之间没有区别。一些接口类型（例如CWDM4）定义为“带有或不带有FEC”。
26.5625 Gbaud，带有PAM4和RS-FEC（544,514），每个方向2条通道 通过采用具有4个不同模拟电平的脉冲幅度调制，使每个符号携带2位，可以使每个通道的带宽进一步加倍（用于将通道数量减半）。为了保持误差率，FEC开销从2.7％翻倍至5.8％，这说明符号率略有上升。 每个方向1个通道上具有PAM4和RS-FEC（544,514）的53.125 Gbaud 进一步突破了硅限制，这是以前的双倍速率变体，可在1条中等通道上实现完全100GE的运行。
30.14475 Gbaud，带有DP-QPSK和SD-FEC，每个方向1个通道 镜像OTN4的发展，它采用极化来承载DP-QPSK星座图的一个轴。此外，新的软判决FEC算法将有关模拟信号电平的其他信息作为错误校正过程的输入。
13.59375 Gbaud，具有PAM4，KP4特定编码和RS-FEC（544,514），每个方向4个通道 具有RS-FEC的26.5625 Gbaud的半速变体，带有31320/31280步长，将通道号编码为信号，并进一步进行92/90帧化。
40GBASE-T
| MMF FDDI 62,5 / 125 µm （1987） |
MMF OM1 62,5 / 125 µm （1989） |
MMF OM2 50/125 µm （1998） |
MMF OM3 50/125 µm （2003） |
MMF OM4 50/125 µm （2008） |
MMF OM5 50/125 µm （2016） |
SMF OS1 9/125 µm （1998年） |
SMF OS2 9/125 µm （2000） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 160 MHz·公里 @ 850 nm |
200 MHz·公里 @ 850 nm |
500 MHz·公里 @ 850 nm |
1500 MHz·公里 @ 850 nm |
3500 MHz·公里 @ 850 nm |
3500 MHz·km @ 850 nm和 1850 MHz·km @ 950 nm |
1 dB / km @ 1300/1550纳米 |
0.4 dB / km @ 1300/1550纳米 |
| 名称 | 条款 | 媒介 | 媒介 数 |
符号率 Gigabaud |
符号编码 | 突破4×10G |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 40GBASE-T | 113 | 双绞铜线 | 1↕×4 | 3.2 | PAM16×（RS-FEC（192,186）+ LDPC） | 不可能（但可以自动协商为1×10GBASE-T） |
40GBASE-T是端口类型，用于IEEE 802.3bq中定义的长达30 m的4对平衡双绞线Cat.8铜缆。 IEEE 802.3bq-2016标准于2016年6月30日获得IEEE-SA标准委员会的批准。它在四个通道上使用16级PAM信令，每个通道的带宽为3,200 MBaud，从10GBASE-T扩展。
芯片对芯片/芯片对模块接口
CAUI-10
CAUI-10是802.3ba中定义的100 Gbit / s 10通道电接口。
CAUI-4
CAUI-4是在802.3bm附件83E中定义的100 Gbit / s 4通道电接口，使用NRZ调制的每条通道25.78125 GBd的标称信令速率。
100GAUI-4
100GAUI-4是在802.3cd附件135D / E中定义的100 Gbit / s 4通道电接口，使用NRZ调制的每个通道的标称信令速率为26.5625 GBd。
100GAUI-2
100GAUI-2是802.3cd附件135F / G中定义的100 Gbit / s 2通道电接口，使用PAM4调制，每个通道的标称信令速率为26.5625 GBd。
可插拔光学标准
CFP模块使用10通道CAUI-10电接口。 CFP2模块使用10通道CAUI-10电接口或4通道CAUI-4电接口。 CFP4模块使用4通道CAUI-4电接口。 QSFP28模块使用CAUI-4电气接口。 SFP-DD或小型可插拔–双密度模块使用100GAUI-2电气接口。 思科的CPAK光模块使用四通道CEI-28G-VSR电接口。 还有CXP和HD模块标准。 CXP模块使用CAUI-10电气接口。
光学连接器
短距离接口使用多光纤推入/拉出（MPO）光学连接器。40GBASE-SR4和100GBASE-SR4使用MPO-12，而100GBASE-SR10使用MPO-24，每条光纤束具有一个光通道。
远程接口使用双工LC连接器，所有光道均与WDM复用。
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