自从1970年诞生以来，以太网稳步占据了网络协议选择的主导地位。随着以太网的采纳程度增长到当今在局域网部署中达到的95%水平，其标准已发生进化，以满足较高带宽、光纤安装及地域更广大的网络的需要。
万兆位以太网(10GigE)802.3ae标准已由IEEE于2002年6月批准，而且现在已在许多应用中进入大量部署阶段。万兆位以太网作为以下技术的核心技术同样重要，即服务器室内交换、城域接入和回程网络以及利用原有SONET/SDH设备的长途安装。
在从千兆位以太网到万兆位以太网的演变过程中，为了适合如此广泛的可能应用，已进行了大量更改。这些更改中，最重要的更改与数据编码方式及万兆位以太网可以运行的物理连接类型有关。帧尺寸和格式都保持不变，以便第3层及更高层协议仍然完全兼容。
操作模式
万兆位以太网设计用于以全双工模式只在点到点（交换）链路上运行。这一点反映其作为主干（与工作组不同）技术的角色。万兆位以太网当前不支持自动协商，因为它被假定用于纯万兆位以太网安装。当前，万兆位以太网已批准用于光纤线路，铜线规范正在由IEEE审查。
数据编码
以太网通常使用名为8B/10B编码的技术进行编码。这意味着在传输之前每8位数据都转换为10位，附加的信息用于保证数据完整性。此技术要求以比所需吞吐量快25%的速度传输已编码数据—1Gb/s已编码数据在终端之间以1.25Gb/s的速度传输。对于千兆位以太网速率，8B/10B编码是合理的，但对于10Gb/s传输则效率不高，此时已编码信号将以不切实际的12.5Gb/s快速传输。为了确保以太网保持为成本效益好的技术，万兆位以太网标准引入了新的64B/66B编码方案，使传输速率接近10Gb/s。这允许系统制造商利用最初为SONET/SDH应用开发的成熟的10Gb/s技术。
物理接口
根据应用领域的不同，可使用LAN或WAN物理接口。LAN PHY用于在WDM系统中通过各个波长传送本地以太网，而WAN PHY开发的目的是允许万兆位以太网数据直接在本地SONET/SDH传输设备上传送，便于将以太网集成到现有长途网络中。
LAN PHY规范
此接口有两个不同的版本：使用64B/66B编码的串行版本，运行在10.000Gb/s数据速率，允许在光纤或单个WDM波长上进行传输，以及CWDM版本(10Base-LX4)，它在四个通道上使用8B/10B编码，每个通道都运行在3.125Gb/s速率。
WAN PHY规范
WAN PHY设计用于桥接异步以太网数据与同步SONET/SDH传输，允许万兆位以太网在当前DWDM网络上透明传送。结果，此接口运行于一个与SONET OC-192c/SDH VC-4-64c兼容的数据速率(9.5846Gb/s)。WAN PHY支持与SONET/SDH电路交换网络的直接连接。在WAN PHY标准中，添加了WAN接口子层(WIS)，它将数据有效负载封装到简化的SONET OC-192c（级联）帧中。
WAN PHY具有某些SONET/SDH功能，但不支持整个SONET/SDH标准。
SONET/SDH功能
支持：
· 故障隔离要求的SONET/SDH资源负荷功能
· 允许在将来的OC-768/STM-256主干上实现传送的指针处理(Pointer-processing)
不支持：
· 线路和区域DCC
· 局域和快速传号线
WAN PHY标准还定义一些类似电信的功能，反映其可能用作长途协议。这些功能包括设备回送功能、严重出错秒数和嵌入的测试模式生成/检测功能(PRBS-31)。
通过其接口灵活性、与现有SONET/SDH传输技术集成和与低速以太网标准的完全后向兼容，万兆位以太网定位于充当LAN、接入、城域及长途网络部署的关键技术。
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