Hai ragione nel dire che frequenze così alte sarebbero completamente ingestibili. L'invio di un bit per frequenza causerebbe problemi anche per vari tipi di trasmissioni radio. Quindi abbiamo tecniche di modulazione che consentono di inviare più di un bit.
Un tocco di terminologia: baud, la maggior parte delle persone ricorderanno quel termine dai tempi dei modem telefonici, è la frequenza dei simboli con cui un mezzo di comunicazione sta funzionando. Un simbolo può contenere più di un bit, quindi l'invio di simboli multibit consente un throughput più elevato a frequenze più basse.
10MbE (10Base-T) utilizzava una codifica Manchester invertita molto semplice, 10 Mbaud e una singola coppia differenziale -2,5 v / 2,5 v per comunicazioni in ogni direzione.
100MbE (100Base-TX) utilizzavano la codifica 4B / 5B, 125 Mbaud e una singola coppia differenziale -1,0 / 1,0 v per la comunicazione in ciascuna direzione. Quindi 4 / 5b * 125 MHz = 100 Mb in ciascuna direzione.
1GbE (1000Base-T) utilizza PAM-5 TCM, gli stessi 125 Mbaud di 100MbE, tutte e quattro le coppie differenziali -1.0 / 1.0v per la comunicazione in entrambe le direzioni contemporaneamente. La codifica PAM-5 consente 5 stati, ma la modulazione a traliccio limita ciascuna estremità a 2 in qualsiasi momento, quindi vengono inviati 2 bit in ciascun simbolo. Quindi 125 M / s * 4 * 2b = 1 Gbps.
Note a margine: 1GbE utilizza solo una singola coppia per negoziare la connessione iniziale. Se un cavo ha solo questa coppia funzionante, può portare a una scheda di rete che non risponde che sembra connettersi. Inoltre, quasi tutte le nuove schede di rete possono negoziare su una qualsiasi delle 4 coppie, abilitando così l'auto MDI / MDI-X (ma questo non è un requisito della specifica). 1000Base-T richiede il cablaggio Cat5e. NIC semplificate 1000Base-TX, ma richiesto cavo Cat6; non è mai decollato per vari motivi.
10GbE utilizza la codifica DSQ128 PAM-16, 833 MBaud, 4 coppie come prima. Il nuovo PAM-16 DSQ-128 con correzione degli errori LDPC è sufficientemente complicato che non proverò a spiegare come funziona qui se non per dire che invia effettivamente 3 bit di informazioni per simbolo anche su cavi classificati per soli 500 MHz (o meno in alcune circostanze). Quindi 833,3 MHz * 4 * 3b = 10 Gbps.
Note a margine: 10GbE richiede il cablaggio Cat6a per 100 m di funzionamento, Cat6 per 55 me può funzionare con Cat5e per cavi molto corti . Il cablaggio diverso da Cat6a dovrebbe essere scoraggiato a causa della variazione dalla lunghezza standard di 100 m. Inoltre, le schede di rete più vecchie non avevano il guadagno necessario per inviare 10 GbE su distanze di 100 m ed erano limitate a cavi più corti - consultare il produttore per i dettagli se si dispone di una NIC di 10 GbE di prima generazione.
40GbE e 100GbE non hanno attualmente standard di rame finalizzati. Esistono due proposte da 40 GBase-T. Il primo utilizza le stesse tecniche di 10Gbase-T, ma 4 volte più veloce e richiede un cablaggio certificato per ~ 1600 MHz. Il secondo utilizza PAM-32 DSQ-512 e richiede un cablaggio a ~ 1200MHz (la maggiore complessità significherebbe NIC relativamente costose). È probabile che entrambi utilizzino LDPC per consentire l'uso di cavi leggermente sottovalutati.
Connettori: Né 40 né 100 GbE utilizzeranno il connettore C8P8 (colloquialmente RJ-45), ma probabilmente una sua variante chiamata GG45, con le 4 coppie ai 4 angoli del connettore. C'è anche un connettore intermedio, l'ARJ45-HD con pin sia per 10MbE-10GbE (RJ-45) che 40GbE-100GbE (GG45). TERA è un connettore della concorrenza valutato per 1000 MHz, sembra improbabile che diventi il nuovo standard.
Cablaggio: Cat7 e Cat7a sono standard di cablaggio classificati per 600 MHz e 1200 MHz. Inizialmente erano chiamati CatF e CatFa. Cat8.1 e Cat8.2 sono stati proposti con valori nominali per 1600 e 2000 MHz.
Si discute se ci sarà uno standard da 100 GBase-T in quanto, con la tecnologia attuale, Cat7a, Cat8.1 e Cat8.2 trasporteranno solo tali connessioni rispettivamente 10m, 30m e 50m. Cat7a e superiori sono già cavi notevolmente diversi da Cat6a e inferiori, che richiedono schermatura attorno alle singole coppie e al cavo nel suo insieme. I test che suggeriscono che queste connessioni sono possibili non dimostrano neanche un'implementazione praticabile dal punto di vista commerciale. Esistono ragionevoli ipotesi che circuiti più avanzati / sensibili potrebbero trasportare 100 GbE in futuro, ma è solo una speculazione.
Vale la pena ricordare: 10GBase-R, 40GBase-R e 100GBase-R sono una famiglia di specifiche in fibra per 10, 40 e 100 GbE che sono state tutte standardizzate. Questi sono tutti disponibili nelle gamme Short (-SR, 400m), Long (-LR, 10km), Extended (-ER, 40km), Proprietaria (-ZR, 80km) ed EPON / x (-PR / x, 20km) . Usano tutti una codifica 64b / 66b comune, 10.3125 GBaud e usano semplicemente più "corsie" per capacità aggiuntiva (1, 4 e 10 rispettivamente) - corsie che sono lunghezze d'onda della luce diverse sullo stesso cavo in fibra. Un'implementazione proprietaria da 200 GBase sta funzionando come standardizzazione, sebbene con frequenze DWDM modulate e intervalli fino a 2Mm.