Sieć Ethernet Gigabit i 10 Gigabit
Architektury sieci 10 Gigabit Ethernet

Podobnie jak w wypadku sieci Gigabit Ethernet, zwiększenie szybkości wprowadza dodatkowe wymagania. Skrócony z powodu większej prędkości czas transmisji bitu wymaga specjalnego traktowania. Podczas transmisji w sieci 10GbE czas trwania każdego bitu wynosi 0,1 nanosekundy. Oznacza to, że w czasie potrzebnym do przesyłania jednego bitu danych w sieci Ethernet 10 Mb/s zostanie przesłanych 1000 bitów danych w sieci 10GbE. Z powodu krótkiego okresu bitu w sieci 10GbE trudno zazwyczaj wyróżnić bit danych spośród szumu. Transmisja w sieci 10GbE jest uzależniona od dokładnego taktowania, które umożliwia oddzielnie danych od efektów szumu w warstwie fizycznej. Taki jest cel synchronizacji.

W celu rozwiązania problemów związanych z synchronizacją, pasmem i odstępem sygnału od szumu, sieci 10 Gigabit Ethernet używają dwóch oddzielnych etapów kodowania. Transmisja jest bardziej efektywna dzięki użyciu kodów reprezentujących dane użytkownika. Zakodowane dane umożliwiają synchronizację, efektywne wykorzystanie pasma oraz mają zwiększony odstęp sygnału od szumu.

We wszystkich wersjach sieci 10GbE (oprócz 10GBASE-LX4) używane są złożone szeregowe strumienie bitów. W sieciach 10GBASE-LX4 wykorzystywana jest technika WWDM (Wide Wavelength Division Multiplex), która pozwala na jednoczesne multipleksowanie czterech strumieni bitów, gdyż do światłowodu wprowadzane jest światło o czterech długościach fal.

Na rysunku przedstawiono szczególny przypadek użycia czterech laserów o nieco różniących się długościach fal. Podczas odbierania sygnału z medium strumień światła jest demultipleksowany na cztery oddzielne strumienie sygnału optycznego. Te cztery strumienie sygnału optycznego są następnie zamieniane na cztery strumienie elektryczne i poddawane odwrotnemu procesowi, w miarę przechodzenia do coraz wyższych podwarstw warstwy MAC.

Aktualnie większość produktów w technologii 10GbE jest dostępna w formie modułów lub kart linii dla wysokowydajnych przełączników i routerów. Można oczekiwać, że wraz z rozwojem technologii 10GbE pojawi się większa liczba różnych urządzeń. W miarę jak technologie optyczne będą ewoluowały do produktów tych zostaną dołączone ulepszone nadajniki i odbiorniki, które pozwolą jeszcze lepiej wykorzystać ich modułowość. Wszystkie odmiany sieci 10GbE korzystają ze światłowodów jako mediów. Wykorzystywane są światłowody jednomodowe 10 µm oraz wielomodowe 50 µm i 62,5 µm. Dopuszczalne jest używanie światłowodów o różnych charakterystykach dyspersji i tłumienia, ale ogranicza to możliwą długość sieci.

Chociaż w tej technologii wykorzystywane są wyłącznie światłowody, niektóre maksymalne długości kabli są zaskakująco niewielkie. Dla sieci 10 Gigabit Ethernet nie zdefiniowano wtórnika, ponieważ nie jest obsługiwany tryb półdupleksu.

Podobnie jak w wersji 10 Mb/s, 100 Mb/s i 1000 Mb/s, tutaj także można w niewielkim stopniu modyfikować niektóre reguły architektury. Możliwe zmiany dotyczą strat sygnału i zniekształceń w medium. Z powodu dyspersji sygnału i innych zjawisk sygnał świetlny jest niemożliwy do odczytania po przebyciu pewnej odległości.