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.