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1引言
今天，以太網(wǎng)技術(shù)已成為局域網(wǎng)中不可或缺、暫時(shí)還無可取代的技術(shù)。隨著局域網(wǎng)的廣泛普及、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大、以太網(wǎng)接入技術(shù)的快速發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的不斷增長，以及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通和下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用需求，以太網(wǎng)的傳輸方式、傳輸能力、服務(wù)質(zhì)量越來越受到關(guān)注，其中傳輸距離、傳輸速率是以太網(wǎng)傳輸能力的重要體現(xiàn)，是以太網(wǎng)從傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術(shù)走向城域網(wǎng)技術(shù)甚至廣域網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵。然而，從技術(shù)的角度來看，傳輸速率越高，傳輸受限距離越短；從應(yīng)用需求來說，越是高速率，越可能用于骨干傳輸，其傳輸距離要求越長。也正因?yàn)檫@一對(duì)矛盾的存在，以及高速以太網(wǎng)向更大范圍的園區(qū)骨干和城域應(yīng)用的快速擴(kuò)展，以太網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的傳輸距離限制常常遇到挑戰(zhàn)：為何受到標(biāo)準(zhǔn)距離的限制？能否突破以滿足實(shí)際距離需求？本文以基于光纖介質(zhì)的吉位以太網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為參照，著重從媒體訪問控制方式、傳輸損耗、傳輸色散等角度分析以太網(wǎng)傳輸距離的限制因素和突破辦法。
2吉位以太網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的距離限制
自從1998年6月IEEE 802.3z吉位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（有關(guān)1 000 Base-SX，1 000 Base-LX和1 000 Base-CX接口）正式通過以來，先后通過了IEEE 802.3ab（有關(guān)1 000 Base-T接口）吉位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和IEEE 802.3ae（有關(guān)10 GBase-SR， 10 GBase-LR，10 GBase-ER，10 GBase-SW，10 GBase-LW，10 GBase-EW和10 GBase-LX4接口）10 G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。但就長距離傳輸?shù)募灰蕴W(wǎng)來說，主要關(guān)心的是與光纖介質(zhì)相關(guān)的吉位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)——IEEE 802.3z。
依據(jù)IEEE 802.3z標(biāo)準(zhǔn)，不同光纖帶寬對(duì)應(yīng)的波長、最大傳輸距離如表1所示。其中，工作波長850 nm對(duì)應(yīng)1 000 Base-SX，工作波長1 310 nm對(duì)應(yīng)1 000 Base-LX。
表1吉位以太網(wǎng)對(duì)應(yīng)不同光纖類型、波長的最大傳輸距離
光纖類型工作波長(nm)模帶寬（MHz•km）最大傳輸距離(m)
62.5 μm 多模850160220
62.5 μm多模850200275
50 μm多模850400500
50 μm多模850500550
62.5 μm多模1 310500550
50 μm多模1 310400/500550
10 μm單模1 310N/A5 000
表1中與傳輸距離限制緊密相關(guān)的一個(gè)重要參數(shù)是模帶寬，是一段光纖所能通過的最大調(diào)制頻率脈沖的調(diào)制頻率和光纖長度的乘積，它體現(xiàn)了光纖傳輸信息的能力，主要體現(xiàn)了色散對(duì)光纖系統(tǒng)的傳輸速率、傳輸距離的影響。表1中有關(guān)參數(shù)的給定條件分析：①均采用LD光源而不再像低速率系統(tǒng)那樣采用LED光源；②考慮了不同類型、不同等級(jí)的光纖，特別是傳統(tǒng)的光纖，新出現(xiàn)的光纖未列出但其將提供更好的性能；③單模光纖模式色散可忽略不計(jì)，其對(duì)應(yīng)模帶寬值足夠大；④最大傳輸距離是指無中繼放大、無色散補(bǔ)償時(shí)的距離。
