10ギガビット・イーサネットのソースを表示

'''10ギガビット・イーサネット''' (10 gigabit Ethernet, 10GE, 10GbE, 10 GigE) は、[[イーサネット]]のうち、10ギガ[[ビット毎秒]]の通信速度を持つ[[コンピューターネットワーク|ネットワーク]]規格の総称。[[Local Area Network|LAN]]、[[Wide Area Network|WAN]]、[[Metropolitan Area Network|MAN]]に用いられる。

== 概要 ==
10GbEは[[ギガビット・イーサネット|1GbE]]に続く通信速度を持つプロトコルとして開発され、最初の規格は[[2002年]][[6月]]に[[IEEE 802.3]]aeとして標準化された。[[Local Area Network|LAN]]の主流であるイーサネットで初めて[[Wide Area Network|WAN]]での利用を前提とした技術を含む<ref>{{Cite web|和書 |url=https://atmarkit.itmedia.co.jp/fnetwork/tokusyuu/1310gbe/10gbe01.html|title=特集：10ギガビット・イーサネット大解剖 - Part.1|website=@IT|author=近藤卓司([[ノーテルネットワークス]])|date=2002-7-17|access-date=2021-11-11}}</ref>。[[ファイバーチャネル・オーバー・イーサネット]](FCoE)は当技術の利用を前提としており<ref>{{Cite web|和書 |title=ストレージ戦略におけるFCoEとiSCSI |author=Gai ([[Cisco]]), McNamara ([[NetApp]]) |website=NetApp Tech OnTap |url=http://www.netapp.com/jp/communities/tech-ontap/tot-fcoe-iscsi-0908-ja.aspx |archiveurl=https://web.archive.org/web/20170717172439/http://www.netapp.com/jp/communities/tech-ontap/tot-fcoe-iscsi-0908-ja.aspx |archivedate=2017-7-17 |accessdate=2021-12-20}}</ref>、LANに留まらず[[ストレージエリアネットワーク]]のような高速・高信頼性なネットワークの基礎としても運用されている。
通信には既にギガビット・イーサネットで普及している[[全二重]]を使い、[[半二重]]、リピーター機構、そしてそれに伴う[[CSMA/CD]]はサポートしない（これはデータの送信が終了する前に衝突を検出できないためである）。[[媒体アクセス制御|MAC]]における[[イーサネットフレーム]]処理は従来規格と共通している<ref name="日経NETWORK 2007/10"/>。

[[物理層]]の規格には複数ある。ネットワーク機器のポートは、異なる物理層規格をサポートする[[SFP+]]などのモジュールによって実装されることが多い。
媒体には、[[光ファイバー]]、[[同軸ケーブル]]、[[ツイストペアケーブル]]、基板上配線の4種類がある。初期にはツイストペアでは必要な[[周波数特性]]を確保できないと考えられていたため、まずは光ファイバーによる7種の方式が規定された。2004年〜2007年にかけて同軸ケーブル・ツイストペアケーブルなど銅線媒体による規格が後発している。

== 規格の分類 ==
符号化の方式により、大きく以下の4つに分類される。

* 10GBASE-R: LAN/MAN用途の規格。[[#64b/66b|64b/66b]]符号化。回線速度は 10.3125 GBaud (ギガ[[ボー]])。
* 10GBASE-W: WAN接続用途の規格。[[#64b/66b|64b/66b]]に加え、[[SONET/SDH]]の形式に信号変換するもの。回線速度は 9.95328 GBaud。
* 10GBASE-X: 低速伝送を多重化した規格。[[8b/10b]]符号化。回線速度は 3.125 GBaud。
* 10GBASE-T: [[ツイストペアケーブル]]規格。固有の符号化。回線速度は 0.8 GBaud (=400 MHz)。

{| class="wikitable" style="text-align:left;"
|-
! colspan="2" | 名称 !! 規格 !! ケーブル !! 距離長 !! 用途
|-
| rowspan="7" | 10GBASE-R
| [[#10GBASE-SR|10GBASE-SR]] || 802.3ae-2002 || [[光ファイバー#マルチモード・光ファイバー|MMF]] || 300m || 光ファイバ短距離
|-
| [[#10GBASE-LR|10GBASE-LR]] || 802.3ae-2002 || [[光ファイバー#シングルモード・光ファイバー|SMF]] || 10km || 光ファイバ中距離
|-
| [[#10GBASE-ER|10GBASE-ER]] || 802.3ae-2002 || SMF || 40km || 光ファイバ長距離
|-
| [[#10GBASE-LRM|10GBASE-LRM]] || 802.3aq-2006 || MMF || 220m || 古い光ファイバ
|-
| 10GBASE-KR || 802.3ap-2007 || 基板上配線 || 1m || 高周波回路・省配線
|-
| [[#10GBASE-PR|10GBASE-PR]] || 802.3av-2009 || SMF (PON) || 20km || [[受動光ネットワーク|10G-EPON]]
|-
| [[#10GPASS-XR|10GPASS-XR]] || 802.3bn-2016 || 同軸 (PON) || - || 10G-EPON延伸[[HFC]]
|-
| rowspan="3" | 10GBASE-W
| [[#10GBASE-W|10GBASE-SW]] || 802.3ae-2002 || MMF || 300m || 光ファイバWAN短距離
|-
| [[#10GBASE-W|10GBASE-LW]] || 802.3ae-2002 || SMF || 10km || 光ファイバWAN中距離
|-
| [[#10GBASE-W|10GBASE-EW]] || 802.3ae-2002 || SMF || 40km || 光ファイバWAN長距離
|-
| rowspan="3" | 10GBASE-X
| [[#10GBASE-LX4|10GBASE-LX4]] || 802.3ae-2002 || SMF || 10km || 光ファイバ中距離(低周波)
|-
| [[#10GBASE-CX4|10GBASE-CX4]] || 802.3ak-2004 || 4対2芯同軸 || 15m || データセンター内LAN短距離
|-
| 10GBASE-KX4 || 802.3ap-2007 || 基板上配線 || 1m || 低周波回路・多配線
|-
| rowspan="2" | 10GBASE-T
| [[#10GBASE-T|10GBASE-T]] || 802.3an-2006 || [[カテゴリー6ケーブル|Cat.6A]] || 100m || ツイストペア
|-
| [[#10GBASE-T1|10GBASE-T1]] || 802.3ch-2020 || [[ツイストペアケーブル|撚対線1対]] || 15m || 車載用ツイストペア
|}
<!--【以下は整理のうえ[[#光ファイバーケーブル]]にて記述しました】

'''伝送距離による分類'''
* 10GBASE-T
{{main|#10GBASE-T}}
:カテゴリーにより最大値は37m～100m
* 10GBASE-S
:300m以下
* 10GBASE-L
:10km以下
* 10GBASE-E
:40km以下


上記を組み合わせて10GBASE-LRのように呼ぶ。以下のような規格がある
* 10GBASE-SR
:マルチモード光ケーブル 300m IEEE 802.3aeとして標準化。
* 10GBASE-LR
:シングルモード光ケーブル 10km IEEE 802.3aeとして標準化。
* 10GBASE-LRM
:マルチモード光ケーブル 220m シングルモード光ケーブル 300m(波長は 1310nm)
* 10GBASE-ER
:シングルモード光ケーブル 40km
* 10GBASE-ZR
:シングルモード光ケーブル 80km <ref>[http://www.optcore.net/optcore/html_products/10GBASE-ZR-SFP+-Transceiver-Module-80km-Reach-176.html Optcore 10GBASE-ZR SFP+].</ref>
* 10GBASE-LX4
:シングルモード光ケーブル 10km (3.125Gbps×4)
* 10GBASE-LX4
:マルチモード光ケーブル 300m (3.125Gbps×4)
* 10GBASE-CX4
:同軸ケーブル (stub) IEEE 802.3akとして標準化。
* より対線 (ツイストペアケーブル)
:IEEE 802.3anとして2006年6月に標準化。

'''その他'''
* WAN PHY
:64B/66BエンコードされたイーサネットフレームをSONET/SDHのフレームへと変換する機能を持つ[[PHY (チップ)|PHY]]の事。WAN PHYをもつ10GbE機器であっても、実際にSONET/SDHと接続するには10GBASE-Wポートを持ったSONET/SDH用の光クロスコネクト装置等に収容する必要がある。
* LAN PHY
:イーサネットフレームに64B/66Bエンコードのみを行い信号を送り出すPHY。
-->

== ツイストペアケーブル ==
[[ファイル:10GBase-T_SW_SummitX650-24t.JPG|thumb|300px|10GBASE-Tインタフェースを持つスイッチ]]

=== 10GBASE-T ===
2006年に802.3anで標準化。[[ツイストペアケーブル]]により最大100mの10Gbps接続をサポートする{{efn-la|「正確には9.42Gbps」と記しているウェブサイトがあるが誤り。}}<ref>IEEE 802.3, Clause 55.1</ref>。[[1000BASE-T]]と兼用可能な[[8P8C|RJ-45]]のケーブルで接続可能であり、[[オートネゴシエーション]]がサポートされることで10GBASE-Tへのスムーズな移行が可能となっているが、ケーブル・コネクタ性能を改善したものに置き換える必要がある。より安価な選択肢として、従来性能のものが使えるように通信速度を落とした[[マルチギガビット・イーサネット|2.5GBASE-T・5GBASE-T]]も策定されている。

[[ファイル:10GBase-T SFP+ Transceiver.jpg|thumb|150px|alt=10GBASE-T SFP+ Transceiver|10GBASE-T SFP+]]
2007年より半導体が出荷されており<ref>{{cite web |url=http://www.broadcom.com/products/Enterprise-Networking/10-Gigabit-Ethernet-Transceivers/BCM8481 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080507090737/http://www.broadcom.com/products/Enterprise-Networking/10-Gigabit-Ethernet-Transceivers/BCM8481 |title=Broadcom 10GBASE-T PHY |publisher=[[Broadcom]] |archivedate=2008-5-7 |access-date=2021-12-20}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.teranetics.com/tn1010.html |title=Teranetics 10GBASE-T PHY |archiveurl=https://web.archive.org/web/20091222080152/http://www.solarflare.com/products/10xpress.php |archivedate=2009-12-22 |accessdate=2021-12-20}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.solarflare.com/products/10xpress.php |title=Solar Flare 10GBASE-T PHY |archiveurl=https://web.archive.org/web/20081203093838/http://www.aquantia.com/pdf/AquantiaAQ1002_11172008.pdf |archivedate=2008-12-3 |accessdate=2021-12-20}}</ref><ref>{{cite web |archiveurl=https://web.archive.org/web/20070517072124/http://www.teranetics.com/tn1010.html |archivedate=2007-5-17 |url=http://www.aquantia.com/pdf/AquantiaAQ1002_11172008.pdf |title=Aquantia 10GBASE-T PHY |accessdate=2021-12-20}}</ref>、これらを用いた[[スイッチングハブ]]、[[レイヤ3スイッチ]]、サーバ向け[[ネットワークカード|ネットワークカード(NIC)]]も出荷されている<ref>{{cite web |url=http://www.intel.com/Products/Server/Adapters/10GbE_AT/10GbE_AT-overview.htm |title=Intel 10Gigabit AT2 Server Adapter |publisher=[[Intel]] |archiveurl=https://web.archive.org/web/20091009150138/http://www.intel.com/Products/Server/Adapters/10GbE_AT/10GbE_AT-overview.htm |archivedate=2009-10-9 |accessdate=2021-12-20}}</ref>。[[SFP+]]として着脱可能なモジュール製品も登場している<ref name="fscomblog"/>。

==== ケーブル ====
[[ツイストペアケーブル]]は主に以下のものが規定され<ref name="cl55-17">IEEE 802.3, Table 55-17</ref>、1000BASE-Tよりもノイズ耐性や周波数特性の高いケーブルが要求される。多くは[[カテゴリー6ケーブル|カテゴリー6A]]のUTPケーブルが用いられる<ref name="dcdopinion">{{cite web |url=https://www.datacenterdynamics.com/en/opinions/category-7-and-7a-see-their-sunset/ |title=Category 7 and 7A see their sunset |publisher=Data Centre Dynamics, Ltd.|date=2018-10-2|access-date=2021-12-10}}</ref>。{{clear}}

{|class="wikitable"
|- style="white-space:nowrap;"
! ケーブル種類 !! 周波数特性 !! 距離長 !! 備考 
|-
| [[カテゴリー6ケーブル|Cat.6]] UTP || 250MHz || 55m 
| TIA/EIA TSB-155-A (2007年) で定義され、[[TIA/EIA-568]]-C.2-2009 に盛り込まれた。37mまで接続可能、37～55mの範囲では[[漏話|エイリアンクロストーク]]の状況により条件付きで利用可能{{efn-la|ANEXT (Alien Near-End Crosstalk)の実測が必要。}}、55～100mはAnnex.Cの条件を満たす限り利用可能としている。[[電子情報技術産業協会|JEITA]]やBICSIによると、エイリアンクロストークやノイズに対する耐性が不十分で性能が発揮できない可能性があった<ref name="10gbe-on-tpcable">{{Cite web|和書  |url=http://www.bicsi-japan.org/event/2008/pdf/kaneda.pdf  |archivedate=2014-03-24 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20140324031545/http://www.bicsi-japan.org/event/2008/pdf/kaneda.pdf  |title=10GBase-TおよびCat.6A配線の規格と技術 |format=PDF |author=Morihiro Kaneda |publisher={{仮リンク|BICSI|en|BICSI}} 日本支部|accessdate=2021-12-20}}</ref>。
|-
| [[カテゴリー6ケーブル|Cat.6A]] UTP || 500MHz || 100m
| [[TIA/EIA-568-B]].2 Addendum 10 (2008年)で定義され、[[ISO/IEC 11801]]:2002 修正1・2 (2008年・2010年)、[[ANSI/TIA-568]].2-D (2018年)で更新されている。ケーブル同士をボンディングした際に生じるエイリアンクロストークを減少させるため外周がやや太い<ref name="10gbe-on-tpcable"/>。2008年時点ではノイズ耐性にいくつかの疑義{{efn-la|Cat.6A UTPでは以下の問題が指摘されていた。
* ケーブルがノイズに弱く必要な周波数マージンが不足する場合がある。
* 異種メーカー品もしくは複数カテゴリのケーブルを混在させた場合、ケーブル間のエイリアンクロストークが無視できない。
* コネクタ間のエイリアンクロストークにより、コネクタ間隔をある程度広くしなければならない可能性がある。
}}がありSTPが推奨された<ref name="10gbe-on-tpcable"/>が、2011年にTIAはTSB-190によるガイダンスにおいて運用上問題ないとする見解を出している。
|- 
| [[カテゴリー6ケーブル|Cat.6A]] STP || 600MHz || 100m 
| rowspan=3 | カテゴリー7が ISO/IEC TR 24750:2007 でクラスFとして、カテゴリー6A・7Aが ISO/IEC 11801:2002 修正1・2 (2008年・2010年) でクラスE<sub>A</sub>・F<sub>A</sub>としてそれぞれ定義されている。従来のRJ-45に代わり[[GG45]]や[[TERA]]コネクタなどが採用された。
|- 
| [[カテゴリー7ケーブル|Cat.7]] STP || 600MHz || 100m
|- 
| [[カテゴリー7ケーブル|Cat.7A]] STP || 1000MHz || 100m 
|}

[[ファイル:10GBASE-T 3cables.PNG|thumb|300px|10GBASE-Tで用いるシールド付きケーブル。白い部分がシールド。シールド方式として、外装のみ、内装(ツイストペア)のみ、内外両方の3種が提案され、この順でノイズ耐性が向上する。これらは[[ISO/IEC 11801]]により名称がそれぞれ与えられている。外装シールドのみの場合は[[8P8C|RJ-45]]コネクタ、内装シールドを用いる場合は[[TERA]]や[[GG45]]コネクタで接続する。]]
10GBASE-Tで用いるツイストペアケーブルでは、いくつかの電気的特性が重視される。
; ノイズシールド
: ノイズシールドの有無でUTP・STPの2種のツイストペアケーブルがある。ノイズ耐性の高いSTPでは、機器側コネクタも異なる形状となり、機器の[[接地|アース]]接続も必要となる。特に[[カテゴリー7ケーブル]]にはSTPしかないため、これを[[カテゴリー5ケーブル|カテゴリ5]]や[[カテゴリー6ケーブル|6]]対応の既存機器に接続するとノイズ源となりえる。STPのシールドには、ケーブル全体を覆うものとツイストペア線を覆うものがあり、方式によってノイズ耐性や接続コネクタが異なる。
<!-- 【[[ツイストペアケーブル]]に移動】
: {|class="wikitable"
|+ ツイストペアケーブルの主要なシールド方式
|-
! 業界用語
! [[ISO/IEC 11801]]{{Refnest|group="表注"|命名ルールは「/」の前後で以下の通り。
* ケーブル全体を覆うシールド: 非シールド(U), 箔シールド(F), 網組シールド(S)
* ツイストペア線を覆うシールド: 非シールド(UTP), 箔シールド(FTP)
}}
! ケーブルシールド
! ペア線シールド
|-
| UTP || U/UTP || なし(U) || なし(UTP)
|-
| FTP, STP, ScTP || F/UTP || 箔(F) || なし(UTP)
|- 
| STP, ScTP || S/UTP || 編組(S) || なし(UTP)
|- 
| S-FTP, SFTP, STP || SF/UTP || 編組, 箔(SF) || なし(UTP)
|-
| STP, ScTP, PiMF || U/FTP || なし(U) || 箔(FTP)
|-
| FFTP || F/FTP || 箔(F) || 箔(FTP)
|-
| SSTP, SFTP, STP PiMF|| S/FTP || 編組(S) || 箔(FTP)
|}{{Reflist|group="表注"}}
-->
; ケーブル端のノイズ軽減
: ケーブル両端のコネクタ接続部は配線が撚られていない範囲がありノイズ源となりえる。ある日本のケーブル・メーカー{{誰|date=2015-05}}では、カテゴリ5で12mm、カテゴリ7で3mmまでこの範囲を短くしてノイズ源を防いでいる<ref name="日経NETWORK 2007/4">日経NETWORK 2007年4月号 「10ギガイーサLANケーブル」 p84</ref>。
; 周波数特性
: 主にワイヤ径の違いで決まる。次のようにカテゴリ7以上の特性を持つケーブルも販売{{誰|date=2021-12}}されている。
:* 0.55mm: 650 MHz
:* 0.58mm: 900 MHz
:* 0.64mm: 1200 MHz
; ACR (Attenuation to Crosstalk Radio, 減衰対クロストーク比)
: ケーブルの[[エイリアンクロストーク]]耐性を示す[[SN比]]。NEXT (Near-End Crosstalk, 近端漏話)およびFEXT (Far-End Crosstalk, 遠端漏話)と[[伝送損失]]との割合を[[デシベル|dB]]単位で表す。ISO/IEC 11801で規定され、10GBASE-Tではこれを参照して伝送路の要求性能を定義している<ref>IEEE 802.3, Clause 55.7.3</ref>。<!--【「記載の必要性見直し」とありましたが、10GBASE-T規格内でも言及されているので追記しました】-->

==== コネクタ ====
シールド方式によって接続されるコネクタが異なっている。多くは[[8P8C|RJ-45]]が使用される<ref name="dcdopinion"/>。

{|class="wikitable" style="white-space:nowrap;"
! コネクタ || {{nowrap|ケーブル}} || {{nowrap|周波数特性}} !! 概要 
|-
| {{nowrap|RJ-45 ([[8P8C]])}} || Cat.6, 6A(UTP), 8.1 || 250 MHz 
|style="white-space:normal;" |  8ピンコネクタ。従来イーサネットのツイストペアケーブル規格で広く普及しているもの。IEC 60603-7で規定され、10GBASE-TではコネクタシールドのないPart 7-4、コネクタシールドのあるPart 7-5の2種が規定されている<ref>IEEE 802.3, Clause 55.8.1</ref>。
|-
| [[GG45]] || Cat.6A(STP), 7, 7A, 8.2 ||  600 MHz 
|style="white-space:normal;" | 12ピンコネクタ。ツイストペアが隣接するように対面外側に重複の3〜6ピンを追加したもの。RJ-45と互換性がありUTP接続可能。IEC 60603-7-7で規定。
|-
| ARJ45 || Cat.6A(STP), 7, 7A, 8.2 || 3 GHz
|style="white-space:normal;" | GG45から従来の3〜6ピンを取り除いたもの。RJ-45と互換性がなくUTP接続不可。IEC 61076-3-110で規定。
|-
| [[TERA]] || Cat.6A(STP), 7, 7A, 8.2 || 2 GHz 
|style="white-space:normal;" | 新しい形状を採用したもの。RJ-45と互換性がない。IEC 61076-3-104で規定。
|}

==== 変調技術 ====
10GBASE-Tでは、ツイストペアケーブル1組あたり2.5Gbpsの伝送速度を実現するため、以下の技術を利用している。

* データ符号化: DSQ128による16値[[パルス振幅変調]](PAM16)
* [[誤り訂正]]: [[低密度パリティ検査符号]](LDPC)
* 電力均一化: トムリンソン-[[原島博|原島]]プリコーディング(Tomlinson-Harashima Precoding, THP)

全体として、以下の符号化手順でデータを送出する<ref>IEEE 802.3 Clause 55.3.2</ref>。

# 64ビットごとに1ビットのdata/ctrlヘッダを付加し、65ビットのブロックとする(64B/65B)。
# 50ブロックをまとめて、3250ビットのフレームとする。
# スクランブル処理し、さらに[[巡回冗長検査|CRC8]]と補助ビット(Auxiliary bit)を付与し3259ビットのフレームとする。
# 3259ビットを1536ビットと1723ビットのブロックに分割する。
# 1723ビットのブロックに[[低密度パリティ検査符号|LDPC]](2048, 1723)を適用し、エラー訂正符号325ビットを付与して2048ビットのブロックとする。
# 1536ビット(=512×3)のブロックから3ビットずつ、2048ビット(=512×4)のブロックから4ビットずつ取り出し、512個の7ビット値に分割する。
# 7ビット値から2個の[[パルス振幅変調|PAM16]]シンボルを生成する(DSQ128)。
# 生成したPAM16シンボルを4レーンに256個(=512×2÷4)ずつ送出する。
# (THPで電力均一化する。)

同様の方式は[[マルチギガビット・イーサネット#2.5G/5GBASE-T|2.5GBASE-Tおよび5GBASE-T]]で流用されている。

DSQ128は、802.3anタスクフォース(標準化作業部会)で[[ブロードコム]](当時)が開発提案した。1レーン2.5Gbpsの伝送速度の実現にあたり、3.125ビットの情報を持つシンボルを毎秒800メガシンボルの速度で伝送すると[[SN比|SNR]]やそれに伴う[[符号誤り率]]が最も改善することが判明した<ref name="ea">{{cite web |url=http://www.ethernetalliance.org/wp-content/uploads/2011/10/static_page_files_127_10GBASE_T2.pdf|title=10GBASE-T: 10 Gigabit Ethernet over Twisted-pair Copper|publisher=Ethernet Alliance|date=2007-8-12|access-date=2021-12-10}} p.15, p.16</ref>。そこで、4ビットを持つPAM16シンボルと約3.58ビットを持つPAM12が検討されたが、最終的にPAM16が採用されている。この方式では、7ビットを128状態(=2<sup>7</sup>)のPAM16符号2シンボルに変換する。2シンボルのPAM16では本来256状態(=16<sup>2</sup>)を表現できるが、このうち半分を不使用パターンとして切り捨てることにより3dBのSNR改善を達成している。この改善の仕組みを説明するために[[市松模様]](checkerboard pattern)がよく使われるが、これがDouble SQuare (2つの正方形)を略した符号化名称となった由来である<ref name="ea"/>{{efn-la|DSQ128では、PAM16相対電圧値(-15, -13, -11, -9, -7, -5, -3, -1, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15)を縦軸・横軸に配置した図を用い、2つのPAM16シンボルを[[格子点]]の座標で表現する。256の格子点には1つおきに7ビット値が割り当てられており、例えば座標(-15, -15)や(-13, -13)に相当する値は存在するが、隣接する(-15, -13)や(-13, -15)には存在しない。値の割り当てられた座標点が交互に配置される様子が市松模様として喩えられる。この図上において、割り当て座標同士の距離(符号間距離)が近いほど誤検出の確率が増加することを意味する。この格子点の間引きによって符号間距離は<math>{\sqrt{2}}</math>倍になり、これは3dBのSNR改善に相当する。}}。

10GBASE-Tの通信速度10Gbpsは、符号化前の情報ビット(実際に転送したいデータ)に対するレートに基づく。DSQ128符号では、7ビットの伝送信号から2シンボルを生成して毎秒800メガシンボルで送付するため、ツイストペア1対あたり <math>800\mbox{M[symbol/s]} \times 7 \mbox{[bit]} \div 2 \mbox{[symbol]} = 2.8\mbox{G[bps]}</math>、4対で11.2Gbpsの転送能力がある。この伝送信号は、元の情報ビット3200ビット(=64×50)にエラー訂正などを加えた3584ビット(=1536+2048)の一部であるため、伝送信号に含まれる情報ビットの割合は約89.3%(=3200/3584)の符号化効率となり、1対あたり <math>2.8\mbox{G[bps]} \times \frac{3200}{3584} = 2.5\mbox{G[bps]}</math>、4対で10Gbpsの転送能力となる{{efn-la|なお、元の情報ビットには[[イーサネットフレーム]]のヘッダなどのオーバーヘッドも含むが、これはすべてのイーサネットの物理層規格で同様である。}}。

==== レイテンシ ====
PHYがXGMII経由で3200ビット入力されてからMDIに256シンボルを出力完了するまでのレイテンシ(ラウンドトリップタイム)は最大2.56マイクロ秒と規定されている<ref>IEEE 802.3, Clause 55.11</ref><ref name="10be_cabling">{{cite web|url=https://www.missioncriticalmagazine.com/ext/resources/MC/Home/Files/PDFs/WP_Blade_Ethernet_Cabling.pdf|title=10Gb Ethernet Cabling Options|publisher=BLADE Network Technologies|date=2009-10-16|access-date=2021-12-11}} - page.3, 4</ref>。これは音声、高可用性クラスタの相互接続、[[高性能計算|HPC]]等で問題になることがある<ref name="10be_cabling"/>が、1000BASE-Tを引き続き用いることで回避している。広い帯域を期待する[[ストレージエリアネットワーク|SAN]]は、これがボトルネックとなることがあり、光ファイバや[[ファイバーチャネル]]を採用することがある。

==== 消費電力 ====
消費電力も問題となっている。登場当時は1ポート当たり20W前後が示唆されており実用レベルではなかった。半導体プロセスの進化による消費電力が低下した現在(2017年)でも3.5～5W程度が必要である。これはSFP+が期待する1W程度に比べはるかに大きく相応の電力供給能力と放熱能力が要求されることを意味する。

=== 10GBASE-T1 ===
2020年に802.3chで標準化<ref>{{Cite web|url=https://standards.ieee.org/standard/802_3ch-2020.html|title=IEEE 802.3ch-2020 - IEEE Standard for Ethernet Amendment 8:Physical Layer Specifications and Management Parameters for 2.5 Gb/s, 5 Gb/s, and 10 Gb/s Automotive Electrical Ethernet|publisher=IEEE Standards Association|date=2020-6-4|accessdate=2021-12-3}}</ref>。車載組み込み機器用途で、1対のツイストペア(シングルペア)で最大15m接続する。[[マルチギガビット・イーサネット|2.5GBASE-T1, 5GBASE-T1]]とともに MultiGBASE-T1 の総称で規定されている。

符号化においては10GBASE-Tの方式と一部共通し、64b/65b変換した符号50ブロックからなる3250ビットフレームの生成までは同様の手順をとる。これに10ビットの管理情報を加えて[[リード・ソロモン符号|RS]]/[[前方誤り訂正|FEC]](360,326)符号を加えることで3600ビットフレームとし、スクランブル処理などを経て最終的に1800シンボルの[[パルス振幅変調|PAM-4]]として送出する。回線速度5.625 GBaudによりシングルペアでの10Gbpsを実現している<ref>IEEE 802.3ch, Clause 149.3.2, Figure 149-6.</ref>。

== 同軸ケーブル ==
[[file:SFF 8470.jpg|thumb|SFF-8470コネクタ]]
=== 10GBASE-CX4 ===
2004年に802.3akで標準化。最長15mの短距離用途。10Gbpsのデータを4分割し、[[8b/10b]]変換して4つの伝送路に送るため、伝送路1つあたり3.125 G[[ボー|Baud]]の通信容量を持つ。4つの伝送路は、双方向でそれぞれ差動信号を使用するため、計16本の導線で構成される。媒体は2芯同軸ケーブル(twinaxケーブル)を意図して規定されているが、同様の電気仕様を充たすもので代替しても良い<ref>IEEE 802.3, Clause 54.6</ref>。

一般には[[InfiniBand]]のコネクタ(SFF-8470)で接続し、XENPAK, X2, XFPなどの挿抜モジュールとして実装される。初期の10GbEとしては最もポート単価が安く、主にスイッチのスタック用途で実装されていた。

=== SFP+ダイレクトアタッチケーブル ===
{{Anchors|10GSFP+Cu|10GBASE-CR|10GBASE-CX1}}
一般にトランシーバ(SFP+等)を両端に持ち、ケーブルが一体化したものを'''ダイレクトアタッチケーブル'''(DAC)と呼ぶ<ref>{{cite web |url=www.aim-ele.co.jp/products/dac/|title=Direct Attach Cable|publisher=エイム電子株式会社|access-date=2022-02-12}}</ref>。
10ギガビット・イーサネットの場合、現在(2022年2月)の規格ではSFF-8418で'''SFP+ Direct Attach Cable'''の名称が用いられており、規格名として10GSFP+Cuが規定されている。
メーカ独自の名称として '''10GBASE-CR''' や '''10GBASE-CX1''' などとも呼ばれている<ref name="FS-Community-1">{{cite web |url=https://community.fs.com/blog/10g-sfp-plus-direct-attach-copper-media-system-10gsfp-pluscu.html |title=FS community Blog: 10G SFP+ DAC Cable - 10GSFP+Cu |publisher=FS Community|date=2021-10-16 |access-date=2022-02-12}}</ref>。

歴史的には、2006年に[[マルチソースアグリーメント|ベンダ間合意規格]]のSFFタスクフォースが10GSFP+Cuの名称でSFF-8431に規定<ref>SFF-8431, Appendix E: SFP+ Direct Attach Cable Specifications "10GSFP+Cu" (Optional)</ref>し、[[SNIA]]のSFF-8418に引き継がれた<ref>SFF-8418, Change History/Rev 1.0</ref>。SFF-8418は「その他の銅線の例」としてSFF-8461に誘導している<ref>SFF-8418, Ch.1序文, 最終セクション</ref>が、SFF-8461はFIGURE 1に銅線を使ったアクティブケーブルが例示されているものの、2015年に未完成のまま発行されており、事実上SFF-8418 Section 3に準拠していることのみが要求されている。

SFF-8418のAppendix Eでは2芯同軸ケーブル(twinaxケーブル)などを伝送路とし両端を[[SFP+]]で終端させたケーブルモジュールをパッシブケーブルとして規定している。CX4と用途は同じであるが、電気仕様や符号化方式は異なる。

距離長はSFF-8418では直接的には表現されていないが、銅線(Twinaxケーブル)のパッシブDACでは最大7m未満<ref name="FS-Community-1" />、銅線のアクティブDACでは15m未満である。10GBASE-Tよりもポート単価、消費電力、敷設に優れ{{要出典|date=2022年2月|reason=Twinaxケーブルとツイストペアケーブルは敷設の特性が異なるがどの観点で優れている？}}、光ケーブルと同等の低レイテンシを実現できる。近距離接続の代替やスイッチのスタック用途として普及している。

相互接続性については、いくつかの制限が発生することがある。
例えば、機器のメーカーは互換性を保証しないSFP+を使用させないことがある<ref>{{Cite web|和書|url=https://community.fs.com/jp/blog/compatibility-guarantee-for-fs-transceivers.html|title=FS光モジュールの互換性保証|access-date=2022-02-12}}</ref>。
ダイレクトアタッチケーブルは通常、同一ベンダーのSFP+を両端に持たせる形式となることから、両端の機器のメーカーが異なる場合、片方または両方の機器がダイレクトアタッチケーブル(のSFP+)を互換性がないものとして扱い、使用できないことがありえる。
また、「保証」(サポート)の文脈において、異メーカーの接続にはダイレクトアタッチケーブルを使用せず、光トランシーバー(10GBASE-SR/LC-LC接続等)の使用が推奨されることもある<ref>{{cite web|url=https://community.cisco.com/t5/server-networking/hp-dac-copper-cable-with-cisco-4900m/td-p/1892462|title=HP DAC Copper Cable with Cisco 4900M|access-date=2022-02-12|quote=...3rd party cables are not officially supported with our hardware. The recommended supported way to connect our hardware to 3rd party switches is by using transceivers and optical cables instead.(引用者註：CISCOコミュニティで提示されたCISCO製DACについてのHPEの回答の転記の引用)}}</ref>。

=== 10GPASS-XR ===
2016年に802.3bnで標準化。[[受動光ネットワーク|10G-EPON]] ([[#10GBASE-PR]])を拡張したもので、[[同軸ケーブル]]上でEPONプロトコルの利用が可能となったことから'''EPoC''' ([[:en:EPON Protocol over Coax]])とも呼ぶ<ref>IEEE 802.3, Clause 100.1</ref>。主に[[HFC]]のように、[[インターネットサービスプロバイダ|プロバイダ]]から設備からの光ファイバ接続を途中で同軸ケーブルに切り替えて加入者と通信する経路で透過的に同一のプロトコルを使うことを意図した仕様となっている。

EPoCでは、プロバイダ側に配置されるCLT (Coax Line Terminal)、加入者側に配置されるCNU (Coax Network Unit)の動作をそれぞれ規定している。これらは、EPONにおける[[光回線終端装置|OLT (Optical Line Terminal)・ONU (Optical Network Unit)]]に相当し、MAC層の動作もEPONのものと共通する<ref>IEEE 802.3, Clause 56.1</ref>。

物理層では、MDIに[[F型コネクタ]]を使い<ref>IEEE 802.3, Table 100-3</ref>、上り・下りの通信では[[CATV]]局などのプロバイダが割り当てた[[通過帯域|周波数帯]]でそれぞれ[[RF接続]]する。符号化においては10GBASE-Rのようにスクランブル処理が行われず、64b/65b変換ブロックをいくつか集めて結合したビット列に[[巡回冗長検査|CRC40]]や[[LDPC]]による[[前方誤り訂正]]を付加している<ref>IEEE 802.3, Clause 101.3</ref>。

== 光ファイバーケーブル ==

光ファイバーケーブル規格の一覧を示す<ref name = "日経NETWORK 2007/10">日経NETWORK 2007年10月号 「"今どき"のイーサネット プロバイダとIX」 p34-p35</ref><ref>IEEE 802.3, Clause 48, 49, 50, 52, 53, 55, 68, 75</ref>。

{| class="wikitable sortable" style="white-space:nowrap;"
|+ 10GbEの光ファイバ規格
! 名称
! 規格(項番)
! ファイバ・距離長
! 波長
! ラインレート<br/>[G[[ボー|Baud]]]
! 符号化
|- 
| [[#10GBASE-SR|10GBASE-SR]] || 802.3ae-2002<br/>{{small|(Clause49/52)}} || OM1: 33m<br> OM2: 82m<br> OM3: 300m<br> OM4: 400m || 850 nm || 10.3125 || [[#64b/66b|64b/66b]]
|-
<!--
| [[#10GBASE-SR|10GBASE-SRL]] || (IEEE規格外) || OM1: 11m<br>OM2: 27m<br> OM3: 100m<br> OM4: 150m || 850 nm 
-->
| [[#10GBASE-LR|10GBASE-LR]] || 802.3ae-2002<br/>{{small|(Clause49/52)}} || OS2: 10km || 1310 nm || 10.3125 || [[#64b/66b|64b/66b]]
|-
| [[#10GBASE-ER|10GBASE-ER]]<br>([[#10GBASE-ER|10GBASE-ZR]]) || 802.3ae-2002<br/>{{small|(Clause49/52)}} || OS2: 40km<br>(80km) || 1550 nm || 10.3125 || [[#64b/66b|64b/66b]]
|-
| [[#10GBASE-LRM|10GBASE-LRM]] || 802.3aq-2006<br/>{{small|(Clause49/68)}} || OM2: 220m<br> OM3: 220m || 1310 nm || 10.3125 || [[#64b/66b|64b/66b]]
|-
| [[#10GBASE-LX4|10GBASE-LX4]] || 802.3ae-2002<br/>{{small|(Clause48/53)}} || OM2: 300m<br/>OS2: 10km || style="white-space:normal;" data-sort-value="1312.45" | 4波長[[波長分割多重|WDM]]:<br>1275.7, 1300.2, 1324.7, 1349.2<br>(± 6.7) nm || 3.125 || [[8b/10b]]
|-
| [[#10GBASE-W|10GBASE-SW]] || 802.3ae-2002<br/>{{small|(Clause50/52)}} ||OM1: 33m<br> OM2: 82m<br> OM3: 300m<br> OM4: 400m ||  850 nm || 9.95328 ||style="white-space:normal;" | [[#64b/66b|64b/66b]] × [[SONET]] STS-192c
|-
| [[#10GBASE-W|10GBASE-LW]] || 802.3ae-2002<br/>{{small|(Clause50/52)}} || OS2: 10km || 1310 nm || 9.95328 ||style="white-space:normal;" | [[#64b/66b|64b/66b]] × [[SONET]] STS-192c
|-
| [[#10GBASE-W|10GBASE-EW]]<br>([[#10GBASE-W|10GBASE-ZW]]) || 802.3ae-2002<br/>{{small|(Clause50/52)}} || OS2: 40km<br/>(80km) ||  1550 nm || 9.95328 || style="white-space:normal;" | [[#64b/66b|64b/66b]] × [[SONET]] STS-192c
|-
| [[#10GBASE-PR|10GBASE-PR]] || 802.3av-2009<br/>{{small|(Clause75-77)}} || OS2: 20km || style="white-space:normal;" data-sort-value="1577" | [[受動光ネットワーク|PON]]:<br/>上り 1270 nm, 下り 1577 nm || 10.3125 || style="white-space:normal;" | [[#64b/66b|64b/66b]] × [[リード・ソロモン符号|RS]]/[[前方誤り訂正|FEC]](255,223)
|}

[[ファイル:Netiron xmr 16000.JPG|thumb|300px|10ギガビット・イーサネットのインタフェースを持つルータ]]
光ファイバー規格に共通する仕様・実装について、以下にまとめる。

; ファイバー種別
: ファイバーは以下の2種類を用いる。
:* SMF (シングル・モード・ファイバー): 長距離用。[[ISO/IEC 11801]]では、OS1, OS2の種類がある。
:* MMF (マルチ・モード・ファイバー): 短距離用。[[ISO/IEC 11801]]では、OM1, OM2, OM3, OM4などの種類がある。

; 64b/66b符号化 {{Anchors|64b/66b}}
: 10GbE光ファイバ規格の多くで採用される符号化方式<ref>IEEE 802.3 Clause 49</ref>。
: 送信側のPCSは、[[媒体アクセス制御|MAC]]から[[XGMII]]で受け取った送信データを64ビットずつ取り出し、[[線形帰還シフトレジスタ#用途|スクランブル処理]]を行うことで0/1の連続が少ない形式のデータに変換する。これに先頭2ビット「01」「10」いずれかの同期ヘッダを加えて66ビットにする<ref>IEEE 802.3 Clause 49.2.4</ref>。PMAはこれをシリアル伝送([[Non-return-to-zero|NRZ]])する。
: 受信側のPCSは受信データの妥当性の検証のため、66ビットおきに同期ヘッダを見て「00」「11」のパターンであればエラーを通知する。異常がなければ、64ビット分のデータをスクランブル復号してMACに引き渡す。
: スクランブル処理では多項式 <math>1 + x^{39} + x^{58}</math> を用いて[[排他的論理和]]を算出している。
: なお、10GbE光ファイバ規格の中には、この方式に追加処理を持つ[[#10GBASE-W|10GBASE-W]]・[[#10GBASE-PR|10GBASE-PR]]や、この方式を採らない[[#10GBASE-LX4|10GBASE-LX4]]がある。

[[ファイル:10_Gbit_XFP_and_SFP_transceivers.jpg|thumb|300px|right|XFP(上)とSFP+(下)]]
; 光トランシーバー
: 各ファイバ規格の物理層の一部は、一般に挿抜可能なモジュールによって実装される。代表的なモジュールを以下に挙げる。10GbEでは、主に[[SFP+]]が用いられる<ref>{{cite web |url=http://www.fiber-optic-transceiver-module.com/types-of-10g-fiber-optic-transceivers.html |title=Common 10G Fiber Transceiver: 10G XENPAK, 10G X2, 10G XFP, 10G SFP+ |publisher=Blog of Fiber Transceivers |date=2013-06-18 |access-date=2018-08-26}}</ref>。これらには公的な標準化はないが、[[マルチソースアグリーメント]](MSA)に準拠している。
: {| class="wikitable sortable" style="white-space:nowrap;"
|+ 10GbEの主な光トランシーバ
! 名称 !! [[マルチソースアグリーメント|MSA]] !! 電気インタフェイス !! サイズ[mm]
|-
| [[XENPAK]]
| INF-8474 || [[XAUI]], 70ピンコネクタ || 121 × 38 × 17.4 
|-
| [[トランシーバ (ネットワーク機器)#X2|X2]]
| INF-8476 || [[XAUI]], 70ピンコネクタ || 91 × 36 × 12.00 〜 28.86
|-
| [[トランシーバ (ネットワーク機器)#XPAK|XPAK]]
| INF-8475 || [[XAUI]], 70ピンコネクタ || 75.69 × 39.62 × 11.84 〜 24.28
|-
| [[XFPトランシーバ|XFP]]
| INF-8077 || XFI (10Gbpsシリアル), 30ピンコネクタ || 71.1 × 18.35 × 8.5
|-
| [[SFP+]]
| SFF-8431 || SFI (10Gbpsシリアル), 20ピンコネクタ || 56.5 × 13.7 × 8.5
|}
<!-- {{要検証}}　【4チャンネル・パラレライズド・ブリッジはXAUIのこと?】
光トランシーバーはホスト同士を4チャンネル・パラレライズド・ブリッジ(IEEE 802.3規格の48節)、または49節のブリッジで結ぶ。XFPは48節そのものを使い、それ以外は48節改を使う。
-->

=== 10GBASE-SR ===
{| class="wikitable sortable" style="float:right; white-space:nowrap; margin:5px;"
|+ 10GBASE-SR/SW 通信におけるMMF仕様と距離長
! コア径 || モード帯域幅<br>(850nm波長) || 名称など || 距離長 
|-
| 62.5μm || 160 MHz·km || FDDIグレード || 26 m
|-
| 62.5μm || 200 MHz·km || OM1 || 33 m
|-
| 50μm || 400 MHz·km   || - || 66 m
|-
| 50μm || 500 MHz·km   || OM2 || 82 m
|-
| 50μm || 2000 MHz·km  || OM3 (1500MHz・km) 相当 || 300 m
|-
| 50μm || 4700 MHz·km  || OM4 (3500MHz・km) 相当 || 400 m
|}
2002年に802.3aeで標準化。[[光ファイバー#マルチモード・光ファイバー|MMF]]を使った850(±10)nm波長の短距離通信(Short Reach)を行う。距離長はコア径・モード帯域幅などファイバ特性によって変わる<ref>IEEE 802.3, Clause 52.5</ref>。[[ギガビット・イーサネット#1000BASE-SX|1000BASE-SX]]ではOM1やOM2が広く使われていたが、10GBASE-SR/SWではOM3相当のものが要求される。

トランシーバによっては距離長を1/3程度に抑えた省電力・低価格のものがあり、メーカ独自の名称として '''10GBASE-SRL''' (SR lite) と呼ばれている<ref name="fscomblog">{{cite web |url=https://community.fs.com/blog/optical-module-guide-10g-sfp-types-classification.html |title=FS community Blog: How to Classify 10G SFP+ Transceiver Modules? |publisher=FS Community|date=2020-3-4 |access-date=2021-12-11}}</ref>。

=== 10GBASE-LR ===
2002年に802.3aeで標準化。
[[光ファイバー#シングルモード・光ファイバー|SMF]]を使った1310(±45)nm波長の中距離通信(Long Reach)を行う。最長10kmをサポートする。

=== 10GBASE-ER ===
2002年に802.3aeで標準化。SMFを使った波長1550(±15)nm波長の長距離通信(Extended Reach)を行う。最長40kmをサポートする。

トランシーバによっては最大80kmまでサポートするものがあり、メーカ独自の名称として広く '''10GBASE-ZR''' と呼ばれている<ref>[http://www.optcore.net/optcore/html_products/10GBASE-ZR-SFP+-Transceiver-Module-80km-Reach-176.html Optcore 10GBASE-ZR SFP+]{{リンク切れ|date=2021-12}}</ref><ref name="fscomblog"/>。

=== 10GBASE-LRM ===
2006年に802.3aqで標準化<ref>[https://www.ieee802.org/3/aq/ IEEE P802.3aq 10GBASE-LRM Task Force]</ref>。
1990年代初頭に[[FDDI]]や[[100メガビット・イーサネット#100BASE-FX|100BASE-FX]]用に敷設されたMMFでの接続を目的としたもので、1310(±45)nm波長で最長220mをサポートする。
受信側[[イコライザ (通信技術)|イコライザ]]に分散補償(EDC)を用いており、これにより62.5μmコアのモード帯域幅が160/500MHz・kmしかないMMFでも通信が可能になった。

=== 10GBASE-LX4 ===
2002年に802.3aeで標準化。10Gbpsのデータを4分割し、[[8b/10b]]変換して[[波長分割多重|WDM]]で4信号を同時に送受する<ref name="NWTD">{{cite web |url=http://www.ieee802.org/3/hssg/public/nov07/diminico_01_1107.pdf |title=Network Topologies and Distances |publisher=MC Communications |date=2007-11-14 |access-date=2018-08-25}}</ref>。MMF/SMFの両方で使える。

[[ギガビット・イーサネット|1000BASE-X]]で採用している8b/10b変換をそのまま拡張したもので、1信号の伝送速度が2.5Gbps、回線速度は 3.125 GBaudとなる。広帯域幅のMMFや半導体素子など10Gbps回線動作環境が安価になり、WDMのほうが割高となったため廃れた<ref>{{cite web |url=https://www.optcore.net/10-gigabit-ethernet-10gbe-standards/ |title=10 Gigabit Ethernet (10GbE) Standards |publisher=Optcore|date=2017-05-05 |access-date=2021-12-10}}</ref>。

=== 10GBASE-W ===
<div style="font-size:85%; float:right; border:solid #ccc 1px; margin:5px;">
{| class="wikitable" style="margin:5px; text-align:center;"
|+ 10GBASE-WのOC-192/STM-64フレーム構造
! rowspan=2 | || オーバヘッド部 || colspan=3 | ペイロード部 (16704列)
|-
! 576列 !! 1列 || 63列 || 16640列
|-
! 3行
| SOH || rowspan=2 | POH || rowspan=2 | 定型要素<br/>(全ゼロ) || rowspan=2 | ペイロード<br>(64b/66b符号)
|-
! 6行
| LOH 
|-
|}
* SOH: セクション(Section)オーバヘッド
* LOH: ライン(Line)オーバヘッド
* POH: パス(Path)オーバヘッド
</div>
2002年に802.3aeで標準化。距離長によって10GBASE-SW/LW/EWの3種(および規格外の距離長をサポートする10GBASE-ZW)があり、ファイバの伝送特性・距離長などは10GBASE-Rのものと共通する。

符号化処理は、既存のWAN標準である[[SONET/SDH]]への接続を意図した仕様になっており、[[イーサネットフレーム]]のデータをSONET/SDHフレームの一部として割り付ける。この処理を行うPCS-PMA間の処理ブロックをWIS (WAN Interface Sublayer)と呼び<ref>IEEE 802.3, Clause 50.1</ref>、これを含む物理層デバイス([[PHY (チップ)|PHY]])を'''WAN PHY'''と呼ぶ<ref name="日経NETWORK 2007/10"/>。

回線速度は 9.95328 Gbps、 伝送速度は 9.58464 Gbps となり、いずれも他の10GbEよりやや小さい。この回線速度をサポートするOC-192/STM-64 (STS-192c)では、フレームが17280列 × 9行のオクテット配列で構成される。10GBASE-WのWISでは、このうち16640列のサイズを持つペイロードの領域に64b/66b符号を配置し、これを125マイクロ秒おきに送信する<ref>IEEE 802.3, Clause 50.3.1</ref>。回線速度と伝送速度の比率は、このフレーム全体とペイロードのサイズ比に相当する。さらにデータ転送速度はこの64/66にあたる9.294 Gbps程度となる<ref>{{Cite |和書| author = 瀬戸康一郎  | title = 10ギガビット・イーサネットの教科書 | date = 2005-3-30 | publisher = インプレス 
 | pages=12 }}</ref>。

10GBASE-W対応機器をSONET/SDHと接続するには、10GBASE-Wポートを持ったSONET/SDH用の光クロスコネクト(OXC)装置などに収容する必要がある。

=== 10GBASE-PR ===
2009年に802.3avで標準化、2013年に802.3bkで一部拡張。[[受動光ネットワーク|10G-EPON]]として、[[インターネットサービスプロバイダ|プロバイダ]]設備からの[[ポイント・ツー・マルチポイント通信]]を意図した仕様になっている。[[光ファイバー#シングルモード・光ファイバー|SMF]]1本で下りに1577 nm、上りに1270 nmの波長を使う。

[[ギガビット・イーサネット#1000BASE-PX|1G-EPON]] (802.3ah)との下位互換性が考慮されており、上り下りの両方で10G動作する対称モード(10GBASE-PR)と、下り10G・上り1Gの非対称モード(10/1GBASE-PRX)がある<ref>IEEE 802.3, Clause 75.1</ref>。さらに、同一拠点で1Gと10GのEPON設備を同時に共存させることも可能である。下りでは、 1Gで1490 nm、 10Gで1577 nmを使い波長分割する。上りでは波長分散の小さい波長帯をともに使うため1Gで1260〜1360 nm、 10Gで1270 nmと重なっており[[時分割多元接続|TDMA]]で時分割する<ref>IEEE 802.3, Clause 75.6</ref>。

符号化には、64b/66bに加え、[[リード・ソロモン符号|RS]]-[[前方誤り訂正|FEC]](255,223)を追加している。10G・10G対称モードでは両方向に、10G・1G非対称モードでは下りのみFEC付加が必須となる<ref>IEEE 802.3, Clause 76.3.2.4</ref>。なお、非対称の上り1Gは、別途1G-EPONのオプションとしてRS-FEC(255,239)が用意されている<ref>IEEE 802.3, Clause 65.2.3</ref>。

パワーバジェットは4クラス規定されており、10GBASE-PR10, 10GBASE-PR20, 10GBASE-PR30, 10GBASE-PR40 の名称でそれぞれ 20・24・29・33 dB の[[伝送損失]]をサポートする<ref>IEEE 802.3, Table 75-1</ref>。
<!--
{| class="wikitable"
|+ '''10Gビット・イーサネットの主要な規格 (光ファイバー)'''
|-
! 規格 !! colspan=3 | 10GBASE-SR !! 10GBASE-LR !! 10GBASE-ER 
|-
! 光ファイバ 
| MMF<br />コア径<br />62.5μm || MMF<br />コア径<br />50μm || 新型MMF<br />コア径<br />50μm || SMF || SMF 
|-
! 最大伝送距離
| 26m/33m || 66m/82m || 300m || 10km || 30km/40km 
|-
! 波長
| 840 - 860nm || 840 - 860nm || 840 - 860nm || 1,260 - 1,355nm || 1,530 - 1,565nm
|-
! 符号化方式
| 64B/66B || 64B/66B || 64B/66B || 64B/66B || 64B/66B 
|}
-->

== 端末側の要件 ==
[[パーソナルコンピュータ|PC]]や[[ネットワークアタッチトストレージ|NAS]]で10ギガビット・イーサネットの速度を活かすには、Lanカードとともに[[補助記憶装置|記憶媒体]]とPC側の接続端子の転送速度にも注意が必要である。さらに[[主記憶装置|メモリ]]をより多く搭載することも推奨される。

* 転送速度 10Gbps 以上の [[ネットワークカード|Lanカード]] や 「[[M.2#機能|M.2]] [[NVM Express|NVMe]] [[ソリッドステートドライブ#転送速度|SSD]]」（[[PCI Express#リビジョンと転送速度|PCI Express]]接続も参照）
* [[Remote Direct Memory Access|RDMA]]と[[Server Message Block#SMB 3.0|SMBダイレクト]]に対応する[[オペレーティングシステム]]

== 普及 ==
=== 日本での使用例 ===
ギガビット・イーサネットまでは順調に普及した一方、10ギガビット・イーサネットは策定から20年ほどたった2020年代になっても、ギガビット・イーサネットより価格が極めて高い、放熱ファンの騒音が大きい、消費電力が大きい等の理由から主に業務用としてしか普及しておらず、一般家庭への浸透は長らく足踏みしている。
; [[日本インターネットエクスチェンジ]]の例
: 都内5か所の拠点間が40km以内であるため、それぞれのスイッチ間を10GBASE-ERで直接繋いでいる。10km以内のところは10GBASE-LRで繋いでいる。最大4リンクのリンク・アグリゲーションも使っている。
; [[BIGLOBE]]の例
: 東京近郊のデータセンター間で利用している。40km以上になる区間には光信号を中継延長する光伝送装置を置いている<ref name = "日経NETWORK 2007/10"/>。
; 映像制作会社の例
: [[2007年]]初頭、都内の映像([[コンピュータグラフィックス]]等の)制作会社で社内LANでの採用が始まった。コンポジット作業PCなど高速ディスクアクセス要求が高い場面があった。10GBASE-CX4の[[ネットワークカード]]を[[Windows XP]]に装着し、10ギガビット対応の[[ネットワークアタッチトストレージ|NAS]]等と10GBASE-CX4対応の安価なスイッチで運用されている。従来はファイバーチャネル接続のストレージエリアネットワークの守備範囲であったが、安価な点が魅力となっている。ファイバーチャネルに劣る部分もあるものの、共同作業者間でTB単位の大容量データの共有、集約、保護が簡単に行え、業務効率化を安価に実現できる等広まりつつある。そうして制作された映画第一号に「[[よなよなペンギン]]」がある。
;NURO 光 10G
:[[2015年]][[6月1日]]より[[So-net]]から個人宅向け下り10Gbpsの[[FTTH]]サービス:NURO 光 10Gが提供されている<ref>[http://www.nuro.jp/10g/ 世界最速光回線インターネット接続サービスNURO 光 10G]</ref>。[[光回線終端装置]]から10GBASE-TでPCへ接続する。

<!--
== 次期規格 ==
「[[100ギガビット・イーサネット#40.E3.82.AE.E3.82.AC.E3.83.93.E3.83.83.E3.83.88.E3.83.BB.E3.82.A4.E3.83.BC.E3.82.B5.E3.83.8D.E3.83.83.E3.83.88|40ギガビット・イーサネット]]」「[[100ギガビット・イーサネット]]」がIEEE内の''High Speed Study Group''で規格が策定され、[[2010年]]6月に正式承認された。規格名は「[[:en:IEEE 802.3ba|IEEE 802.3ba]]」。[[2011年]]6月には世界初の実証実験が行われた<ref>[https://internet.watch.impress.co.jp/docs/news/449901.html 100GbEのIX実証実験に世界で初めて成功、インターネットマルチフィードなど]、Internet Watch、2011年6月1日付</ref>。

== 関連項目 ==
* [[RJ-45]] - 10GBASE-Tのコネクタ
* [[IEEE 802.3]] - 標準化員会
* [[ギガビット・イーサネット]] - 10GbE以前の先行規格
* [[マルチギガビット・イーサネット]] - 10GBASE-Tの廉価な代替として開発された後発規格

-->
== 出典と注記 ==
{{reflist|35em}}
{{notelist-la}}

== 外部リンク ==
* [http://www.ieee802.org/3/ IEEE 802.3] {{en icon}}
* [http://grouper.ieee.org/groups/802/3/ae/ IEEE P802.3ae 10Gb/s Ethernet Task Force] {{en icon}}
* [http://www.ieee802.org/3/an/index.html IEEE P802.3an (10GBASE-T) Task Force] {{en icon}}
* [http://grouper.ieee.org/groups/802/3/aq/index.html IEEE P802.3aq (10GBASE-LRM) study group] {{en icon}}
* [https://ethernetalliance.org/ Ethernet Alliance] {{en icon}}
* [http://www.iol.unh.edu/consortiums/10gec/ University of New Hampshire Interoperability Laboratory 10 Gigabit Ethernet Consortium] {{en icon}}
* {{Kotobank|10GbE}} {{ja icon}}

{{イーサネット}}

{{DEFAULTSORT:10きかひつといいさねつと}}
[[Category:イーサネット]]