TbE 200/400G 以太网

简介

Terabit 以太网或TbE是速度超过100 Gbit/s的以太网。由IEEE P802.3bs工作组使用与100 Gb以太网 大致相似的技术开发的400 Gb以太网(400G,400GbE)和200 Gb以太网(200G,200GbE)标准已于12月6日获得批准。 2017. 在2016年,一些网络设备供应商已经提供了针对200G和400G的专有解决方案。

以太网联盟(Ethernet Alliance)的2020年技术路线图预计,到2020年之后,可能会在2023年至2025年之间,将800 Gbit/s和1.6 Tbit/s的速度成为IEEE标准。 在112 Gbit/秒后,有望达到800 GbE的两倍。的SerDes可用。该光互联论坛(OIF)已经发布了5个款新的项目在112 Gb/s的这样也会使第四代(单通道)100 GbE链路可能。

历史

Facebook和Google等公司已表示需要TbE。尽管使用现有技术可以达到400 Gbit/s的速度,但是1 Tbit/s(1000 Gbit/s)将需要不同的技术。 因此,在2012年9月举行的IEEE工业连接更高速度以太网共识小组会议上,选择400 GbE作为下一代目标。 2016年1月添加了其他200GbE目标。

在美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的吸引帮助 安捷伦科技公司,谷歌,英特尔,罗克韦尔柯林斯公司和Verizon通信,以帮助研究下一代以太网。

截至2016年初,思科,瞻博网络和其他主要制造商的基于机箱/模块化的核心路由器平台支持每个插槽400 Gbit/s的全双工数据速率。目前提供一个,两个和四个端口100GbE和一个端口400GbE线卡。截至2019年初,在802.3cd标准批准后即可使用200GbE线卡。

标准制定 IEEE成立了“ IEEE 802.3工业连接以太网带宽评估专案”,以研究短期和长期带宽需求的业务需求。

IEEE 802.3的“ 400 Gb/s以太网研究小组”于2013年3月开始研究400 Gbit/s的生成标准。研究小组的结果于2014年3月27日发布并获得批准。随后,IEEE 802.3 bs专责小组开始致力于提供几种链路距离的物理层规范。

IEEE 802.3bs标准于2017年12月6日获得批准,可在线获取。

IEEE 802.3cd标准于2018年12月5日获得批准。

IEEE 802.3cn标准于2019年12月20日获得批准。

IEEE 802.3cm标准于2020年1月30日获得批准。

IEEE项目目标

  1. 与10 Gb以太网以来的所有速度一样,这些标准仅支持全双工操作。其他目标包括:
  2. 支持400 Gbit/s和200 Gbit/s的MAC数据速率
  3. 利用以太网MAC 保留以太网帧格式
  4. 保留当前以太网标准的最小和最大帧大小
  5. 支持10 -13的误码率(BER),这是为10GbE,40GbE和100GbE指定的10 -12 BER 的改进。
  6. 支持OTN(跨光传输网络的以太网传输),以及对节能以太网(EEE)的可选支持。

802.3bs项目

定义支持以下内容的物理层规范:

400 Gbit/s以太网

在多模光纤(400GBASE-SR16)上使用至少16条平行光纤,每条至少25 mbit/s的速率至少100 m 在单模光纤(400GBASE-DR4)上使用至少四根平行光纤,每条光纤至少以100 Gbit/s的速度传输500 m 在单模光纤(400GBASE-FR8)上使用至少8个并行波长(CWDM)且每一个都以50 Gbit/s 的速度传输至少2 km 使用8个并行波长(CWDM)的单模光纤(400GBASE-LR8)至少以10 Gbit/s的速度传输至少10 km 八和十六通道芯片到芯片/芯片到模块的电接口(400GAUI-8和400GAUI-16)

200 Gbit/s以太网

使用四根平行光纤,每条光纤以50 Gbit/s的速度在单模光纤(200GBASE-DR4)上至少500 m 在单模光纤(200GBASE-FR4)上至少使用2个并行波长(CWDM)以50 Gbit/s的速度传输至少2 km 在单模光纤(200GBASE-LR4)上使用四个并行波长(CWDM)至少以10 Gbit/s的速度传输至少10 km 四通道和八通道芯片对芯片/芯片对模块电接口(200GAUI-4和200GAUI-8)

802.3cd项目

定义四通道200 Gb/s PHY,以通过以下方式进行操作: 铜双轴电缆,长度至少为3 m(200GBASE-CR4)。 印刷电路板背板,在13.28125 GHz(200GBASE-KR4)处的总通道插入损耗≤30 dB。 定义200 Gb/s PHY,以通过MMF进行操作,长度至少为100 m(200GBASE-SR4)。

802.3ck项目

200 Gb/s以太网

为芯片至模块应用定义两通道200 Gb/s附件单元接口(AUI),与基于每通道100 Gb/s的PMD兼容PMD 为芯片对芯片应用定义两通道200 Gb/s附件单元接口(AUI) 定义一个两通道200 Gb/s PHY,以在电背板上运行,在26.56 GHz时插入损耗≤28 dB 定义一个两通道200 Gb/s PHY,以通过长度至少为2 m的双轴铜缆进行操作

400 Gb/s以太网

为芯片到模块的应用定义一个四通道400 Gb/s附件单元接口(AUI),与基于每通道100 Gb/s的PMD的PMD兼容 为芯片对芯片应用定义四通道400 Gb/s附件单元接口(AUI) 定义一个四通道400 Gb/s PHY以在电气背板上运行,在26.56 GHz时插入损耗≤28 dB 定义四通道400 Gb/s PHY,以通过长度至少为2 m的双轴铜缆进行操作

802.3cm项目

400 Gb/s以太网

定义物理层规范,以支持8对MMF上的400 Gb/s操作,长度至少为100 m(400GBASE-SR8) 定义一个物理层规范,以支持4对MMF上的400 Gb/s操作,长度至少为100 m(400GBASE-SR4.2)

802.3cn项目

200 Gb/s以太网

提供一种物理层规范,该规范在至少40 km的SMF(200GBASE-ER4)的四个波长上支持200 Gb/s的操作

400 Gb/s以太网

提供物理层规范,支持在至少40 km的SMF(400GBASE-ER8)的八个波长上以400 Gb/s的速度运行

802.3cw项目

提供物理层规范,以支持在DWDM系统(400GBASE-ZR)上至少80 km的单个波长上以400 Gb/s的速度运行

802.3cu项目

定义一个四波长400 Gb/s PHY,以通过SMF进行操作,长度至少达到2 km(400GBASE-FR4) 定义一个四波长400 Gb/s PHY,以通过SMF进行操作,长度至少为10 km(400GBASE-LR4)

200G端口类型

名称 条款 介质 媒介
通道数
每通道数的 千兆波特
距离
200GBASE-CR4 136(802.3cd) 双轴铜电缆 0 4 26.5625(PAM4) 00.00 3 m
200GBASE-KR4 137(802.3cd) 电背板 26.5625(PAM4)
200GBASE-SR4 138(802.3cd) 多模光纤
850 nm激光器
26.5625(PAM4) OM3:0 70 m
OM4:100 m
200GBASE-DR4 121(802.3bs) 单模光纤
WDM 1304.5−1317.5 nm
26.5625(PAM4) 00. 500 m
200GBASE-FR4 122(802.3bs) 单模光纤
WDM 1271−1331 nm
0 1 0 4 26.5625(PAM4) 0 2,000米
200GBASE-LR4 122(802.3bs) 单模光纤
WDM 1295-1309 nm [33]
26.5625(PAM4) 10,000米
200GBASE-ER4 122(802.3cn) 26.5625(PAM4) 40,000米
200GAUI-8 120B / C(802.3bs) 芯片到模块/
芯片到芯片接口
0 8 26.5625(NRZ) 00 0.25 m
200GAUI-4 120D / E(802.3bs) 0 4 26.5625(PAM4)

400G端口类型

名称 条款 介质 媒介
通道数
每通道数的 千兆波特
距离
400GBASE-SR16 123(802.3bs) 多模光纤
850 nm激光器
16 26.5625(NRZ) OM3:0 70 m
OM4:100 m
400GBASE-SR8 138(802.3cm) 0 8 26.5625(PAM4) OM5:100 m
400GBASE-SR4.2 150(802.3厘米) 0 4 0 2 26.5625(PAM4) 使用4对MMF
OM3:0 70 m
OM4:100 m
OM5:150 m
400GBASE-DR4 124(802.3bs) 单模光纤
1304.5−1317.5 nm
0 4 53.125(PAM4) 00. 500 m
400GBASE-FR8 122(802.3bs) 单模光纤
WDM 1273-1309 nm [34]
0 1 0 8 26.5625(PAM4) 0 2,000米
400GBASE-LR8 122(802.3bs) 26.5625(PAM4) 10,000米
400GBASE-ER8 122(802.3cn) 26.5625(PAM4) 40,000米
400GBASE-FR4 151(802.3cu) 单模光纤
WDM 1271−1331 nm
0 1 0 4 53.125(PAM4) 0 2,000米
400GBASE-LR4-6 151(802.3cu) 53.125(PAM4) 0 6,000米
400GBASE-ZR 待定(802.3cw) 单模光纤 0 1 待定 80,000 m
400GAUI-16 120B / C(802.3bs) 芯片到模块/
芯片到芯片接口
16 26.5625(NRZ) 00 0.25 m
400GAUI-8 120D / E(802.3bs) 0 8 26.5625(PAM4)

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