Zapotrzebowanie na coraz większą przepustowość powoduje, że grupa robocza IEEE 802.3 Ethernet Working Group rozpoczęła proces definiowania nowego standardu - 400 GbE. Oczekuje się, że specyfikacja będzie ratyfikowana w 2017 roku. Z pewnością będzie to pierwszy krok na drodze do Terabit Ethernet (TbE). Zgodnie z przewidywaniami analityków TbE będzie technicznie dostępny i ekonomicznie opłacalny do wdrożeń dopiero po 2020 roku. Standard 100 GbE pojawił się w 2010 roku, więc oczekiwanie 10 lat na nową technologię może być dość długie. Nowy standard 400 GbE musi być więc gotowy w 2017 roku.

Jakie medium transmisji?

Ewolucja standardów Ethernet postępuje, a kolejne generacje rozwiązań modyfikują i udoskonalają wykorzystywane techniki. Przykładem może być standard 10GbE, który istnieje na rynku od 2002 roku i jest znany jako IEEE 802.3ae. Pierwsza generacja (16 torów o prędkości 644 Mb/s) rozwiązań 10 GbE oparta była o moduł 300PIN MSA. Druga generacja (4 tory o prędkości 3,125 Mb/s) to moduły XENPAK, XPAK, X2. Trzecią generację (1 tor o prędkości 10 Gb/s) stanowią moduły XFP i SFP+. Standard 802.3ba pojawił się w 2010 roku i opisuje technologię 40 GbE oraz 100 GbE. To pierwszy taki przypadek, gdzie jeden standard definiuje różne prędkości technologii Ethernet. Ta pierwsza przeznaczona była głównie dla centr danych, natomiast druga została przeznaczona dla operatorów telekomunikacyjnych. W 2017 zostanie prawdopodobnie zatwierdzony standard 802.3bs, który definiuje technologię 400 GbE. Poszczególne technologie dostarczające usług GigabitEtnernet są powiązane ze sobą technicznie powiązane. Szczególnie interesujące wydają się różnice w medium transmisyjnym, budowie portów i wykorzystywanym okablowaniu.

Wszystkie rozwiązania szybkiej transmisji GigabitEthernet charakteryzują się wielotorową transmisją poprzez zwielokrotnioną liczbę pzewodów miedzianych lub włókien światłowodowych. W przypadki dużych długości torów możliwe jest zwielokrotnienie WDM we włóknie światłowodu jednomodowego. Każdy z sygnałów charakteryzuje się określoną prędkością transmisji i definiowany jest pod nazwą toru.

W przeciwieństwie do technologii 10GbE, wyższe prędkości wymagają przeważnie połączeń światłowodowych między modułami instalowanymi w przełącznikach. Generalnie do osiągnięcia wysokich prędkości transmisji, wykorzystywane są światłowody wielomodowe MMF (Multi-Mode Fiber) oraz jednomodowe SMF (Single-Mode Fiber). Wielomodowe światłowody pozwalają na transmisję o zakresie do 100 m (MMF/OM3) lub 150m (MMF/OM4). Dystanse większe mogą zostać zrealizowane z wykorzystaniem światłowodów jednomodowych SMF. Przy długościach kabla wynoszących kilka metrów jest możliwość wykorzystania specjalistycznych kabli miedzianych.

Technologie 40GE oraz 100GE na krótkich zasięgach mogą zostać zrealizowane przy pomocy kabla zawierającego wiele włókien światłowodowych MPO (Multifiber Push On). Najczęściej stosowane są kable zawierające wysoko upakowane światłowody wielomodowe MMF (Multi Mode Fiber) oraz dupleksowe kable jednomodowe SMF (Single Mode Fiber). Przykładowo technologia 40GBASE-SR4 wykorzystuje kabel MFO zawierający 12 włókien światłowodowych wielomodowych OM3 lub OM4 MMF. W praktycznych wdrożeniach wykorzystywanych jest 8 włókien światłowodowych - cztery z prawej strony przeznaczone dla odbiornika oraz cztery z lewej strony przeznaczone dla nadajnika. Cztery środkowe włókna światłowodowe są niewykorzystywane. Z kolei technologia 100GBASE-SR10 wykorzystuje kabel MPO składający się z 24 włókien światłowodów wielomodowych OM4 lub OM4 MMF. Wykorzystywanych jest 20 włókien światłowodowych z czego 10 do nadawania i 10 do odbierania. Cztery skrajne włókna (po 2 na każdym końcu) nie są wykorzystywane.

W przypadku technologii 40/100 GbE istnieją pewne możliwości implementacji okablowania miedzianego. Dla technologii 400 GbE planowane jest wyłącznie wykorzystanie światłowodu wielomodowego przy transmisjach do 100m oraz jednomodowego dla transmisji 500m, 2km, 10km.