Vous avez raison, des fréquences aussi hautes seraient complètement ingérables. L'envoi d'un bit par fréquence entraînerait également des problèmes pour divers types de transmissions radio. Nous avons donc des techniques de modulation qui permettent d'envoyer plus d'un bit.
Une touche de terminologie: baud, la plupart des gens se souviendront de ce terme des jours des modems téléphoniques, c'est le débit de symboles auquel un support de communication fonctionne. Un symbole peut contenir plusieurs bits, donc l'envoi de symboles multibits permet un débit plus élevé à des fréquences plus basses.
10MbE (10Base-T) a utilisé un codage Manchester inversé très simple, 10 Mbaud et une seule paire différentielle -2,5v / 2,5v pour les communications dans chaque direction.
100MbE (100Base-TX) a utilisé un codage 4B / 5B, 125 Mbaud et une seule paire différentielle -1,0 / 1,0 V pour la communication dans chaque direction. Donc 4 / 5b * 125 MHz = 100Mb dans chaque direction.
1GbE (1000Base-T) utilise PAM-5 TCM, le même 125 Mbaud que 100MbE, les quatre paires différentielles -1.0 / 1.0v pour la communication dans les deux directions en même temps. Le codage PAM-5 permet 5 états, mais la modulation en treillis limite chaque extrémité à 2 à un moment donné, donc 2 bits sont envoyés dans chaque symbole. Ainsi 125M / s * 4 * 2b = 1Gbps.
Notes annexes: 1GbE n'utilise qu'une seule paire pour négocier la connexion initiale. Si un câble ne fonctionne que sur cette paire, cela peut conduire à une carte réseau qui ne répond pas et qui semble se connecter. De plus, presque toutes les nouvelles cartes d'interface réseau peuvent négocier sur n'importe laquelle des 4 paires, permettant ainsi l'auto MDI / MDI-X (mais ce n'est pas une exigence de la spécification). 1000Base-T nécessite un câblage Cat5e. NIC simplifiés 1000Base-TX, mais câble Cat6 requis; il n'a jamais décollé pour diverses raisons.
10GbE utilise le codage PAM-16 DSQ128, 833 Mbaud, 4 paires comme précédemment. Le nouveau PAM-16 DSQ-128 avec correction d'erreur LDPC est suffisamment compliqué pour que je n'essaye pas d'expliquer comment cela fonctionne ici, sinon de dire qu'il envoie efficacement 3 bits d'informations par symbole même sur un câblage évalué à seulement 500 MHz (ou moins dans certaines circonstances). Ainsi 833,3 MHz * 4 * 3b = 10 Gbps.
Notes annexes: le 10 GbE nécessite un câblage Cat6a pour un fonctionnement à 100 m, Cat6 pour 55 m et peut fonctionner avec Cat5e pour les câbles très courts . Le câblage autre que Cat6a doit être déconseillé en raison de la variation de la longueur standard de 100 m. De plus, les cartes réseau plus anciennes n'avaient pas le gain nécessaire pour envoyer du 10 GbE sur des distances de 100 m et étaient limitées à des câbles plus courts - consultez le fabricant pour plus de détails si vous avez une carte réseau 10 GbE de première génération.
Les normes 40GbE et 100GbE n'ont pas de normes de cuivre finalisées pour le moment. Il y a deux propositions 40GBase-T. Le premier utilise les mêmes techniques que le 10Gbase-T, mais 4 fois plus rapide, et nécessitant un câblage certifié pour ~ 1600MHz. Le second utilise PAM-32 DSQ-512 et nécessite un câblage à ~ 1200 MHz (une complexité plus élevée signifierait des cartes réseau relativement coûteuses). Les deux sont susceptibles d'utiliser le LDPC pour permettre l'utilisation d'un câblage légèrement sous-estimé.
Connecteurs: Ni 40 ni 100 GbE n'utiliseront le connecteur C8P8 (familièrement RJ-45), mais probablement une variante de celui-ci appelé GG45, avec les 4 paires aux 4 coins du connecteur. Il existe également un connecteur intermédiaire, l'ARJ45-HD avec des broches pour 10MbE-10GbE (RJ-45) et 40GbE-100GbE (GG45). TERA est un connecteur concurrent évalué pour 1000 MHz, il semble peu probable qu'il devienne la nouvelle norme.
Câblage: Cat7 et Cat7a sont des normes de câblage classées pour 600 MHz et 1200 MHz. Ils s'appelaient à l'origine CatF et CatFa. Cat8.1 et Cat8.2 ont été proposés avec des cotes pour 1600 et 2000 MHz.
Il y a un débat quant à savoir s'il y aura une norme 100GBase-T car, avec la technologie actuelle, Cat7a, Cat8.1 et Cat8.2 ne porteront que de telles connexions 10m, 30m et 50m respectivement. Cat7a et plus sont déjà des câbles considérablement différents de Cat6a et inférieurs, nécessitant un blindage autour des deux paires individuelles et du câble dans son ensemble. Les tests qui suggèrent que ces connexions sont possibles ne démontrent pas non plus une implémentation commercialement viable. Il y a des spéculations raisonnables selon lesquelles des circuits plus avancés / sensibles pourraient transporter 100 GbE à un moment donné dans le futur, mais ce ne sont que des spéculations.
À noter: 10GBase-R, 40GBase-R et 100GBase-R sont une famille de spécifications de fibres pour 10, 40 et 100GbE qui ont toutes été normalisées. Ils sont tous disponibles dans les gammes courte (-SR, 400 m), longue (-LR, 10 km), étendue (-ER, 40 km), propriétaire (-ZR, 80 km) et EPON / x (-PR / x, 20 km) . Ils utilisent tous un codage 64b / 66b commun, 10,3125 Goaud, et utilisent simplement plus de "voies" pour une capacité supplémentaire (1, 4 et 10 respectivement) - les voies étant différentes longueurs d'onde de lumière sur le même câble à fibre. Une implémentation propriétaire de 200 Go fonctionne à la manière de la normalisation, bien qu'avec des fréquences DWDM modulées et des plages allant jusqu'à 2 mm.