2.5GBASE-T および 5GBASE-T

IEEE 802.3bz、NBASE-T、MGBASE-Tは、2016年に発表された、2.5Gbit/sおよび5Gbit/sの速度でツイストペアを介したイーサネットの規格です。これらは、広く普及しているギガビットイーサネットと同じケーブルを使用しますが、より高速です。結果として得られた規格は、2.5GBASE-Tおよび5GBASE-Tと名付けられています。^[1]^[2]^[3]

NBASE-Tは、少なくとも2.5 Gbit/s、場合によっては5または10 Gbit/sの速度をサポートし、トレーニングを自動的に使用してケーブル品質でサポートされる最高速度で動作できるイーサネット機器を指します。^[4]通常、ケーブルの反対側の機器の機能に応じて、自動ネゴシエーションに関連して追加のリンク速度（10、100、または1000 Mbit/s）もサポートします。 ^{[引用が必要]}

テクノロジー

これらの規格は、IEEE 802.3規格の条項125および126で規定されています。IEEE 802.3bzの物理（PHY）層伝送技術は10GBASE-Tに基づいていますが、より低い信号速度で動作します。元の信号速度を1 ⁄ 4または1 ⁄ 2に下げると、リンク速度はそれぞれ2.5または5 Gbit/sに低下します。^[5]信号のスペクトル帯域幅はそれに応じて削減され、ケーブル配線の要件が低くなるため、2.5GBASE-Tおよび5GBASE-Tは、 Cat 5e以上のケーブルで最大100 mのケーブル長で展開できます。^[6]^[7]

NBASE-Tの取り組みでは、IEEE 802.3atおよび後継規格に従ってスイッチがPower over Ethernetを実装する方法も標準化されました。これにより、 802.11acおよび802.11ax規格を実装する高帯域幅のワイヤレスアクセスポイントに、1本のケーブルで電力とデータの両方を供給できるようになります。^[8]

2.5GBASE-Tおよび5GBASE-Tがリリースされる前は、標準のギガビットイーサネットポートを使用してマルチギガビットのアップリンク速度をサポートしたい無線アクセスポイントのメーカーは、アクセスポイントに複数のイーサネットポートを搭載する必要がありました。IEEE 802.3adリンクアグリゲーションなどを介して複数のイーサネットポートからの接続を結合することにより、メーカーは2.5GBASE-Tに近い速度を実現できました。ギガビット速度をサポートする 2 つのポートを使用して2 Gbit/s を実現します。この場合、ワイヤレスアクセスポイントを 2 本のイーサネットケーブルでネットワークの残りの部分に接続する必要があり、ワイヤレスアクセスポイントとネットワークハードウェアの両方がリンクアグリゲーションをサポートして構成されている必要があります。2.5GBASE-T または 5GBASE-T をサポートするワイヤレスアクセスポイントでは、この複雑さが解消されます。

歴史

2013年にIEEE 802.11ac （WiFi 5）がリリースされ、無線アクセスポイントは初めて2 Gbit/sまたは4 Gbit/sを超え、1 Gbit/s IEEE 802.3ab 1000BASE-T有線イーサネットアップリンク。10GBASE-Tは2006年からすでに標準化されていましたが、この規格はより高い信号周波数を使用していたため、Cat5eケーブルの最大距離が大幅に制限されていました。そのため、アップリンクできる中間規格が求められていました。2 Gbit/sおよび既存のCat5eケーブルを介してワイヤレスアクセスポイントから4Gbit/sの速度を実現。2.5GBASE-Tおよび5GBASE-T規格の開発により、ワイヤレスアクセスポイントは、既存の単一のCat5eケーブルを介してイーサネットアップリンク速度に制限されることなく最大速度に到達できるようになり、新しいCat6およびCat6aケーブルとも互換性を持つようになりました。^[10]

2.5GBASE-T および 5GBASE-T 規格は、低コストで低消費電力のマルチギガビットネットワーク速度を実現するための暫定的なソリューションとしても機能します。2022 年 12 月現在、10GBASE-T ネットワーク機器は、1GBASE-T、2.5GBASE-T、および 5GBASE-T ネットワーク機器よりも依然として大幅に高価です。

IEEE 802.3bz は、これまで IEEE 802.3an 10GBASE-T では利用できなかった Power over Ethernetもサポートしています。

2013年には、Intel Avotonサーバープロセッサが統合され、2.5 Gbit/sイーサネットポート。

ブロードコムは一連の2.5Gbit/sトランシーバーIC、^[11] 2.5Gbit/sスイッチハードウェアは当時は広く市販されていませんでした。初期の10GBASE-Tスイッチの多く、特にSFP+インターフェースを備えたものは、中間速度をサポートしていません。

2014年10月、NBASE-Tアライアンスが設立されました。^[12]^[13]当初はシスコ、アクアンティア、フリースケール、ザイリンクスで構成されていました。2015年12月までに45社以上が参加し、802.3bzと互換性のある仕様を目指しました。^[14]競合するMGBASE-Tアライアンスは、同様に高速ギガビットイーサネットの目標を掲げ、2014年12月に設立されました。^[15] NBASE-Tとは対照的に、MGBASE-Tは仕様がオープンソースになると述べていました。^[16] IEEE 802.3の「2.5G / 5GBASE-Tタスクフォース」は、2015年3月に2.5GBASE-Tおよび5GBASE-T規格の作業を開始しました。^[17] 2つのNBASE-TアライアンスとMGBASE-Tアライアンスは最終的に協力することになりました。^{[18] 2015年6月に}イーサネットアライアンスの支援を受けてIEEE 802.3bzタスクフォースが結成されました。

2016年9月23日、IEEE-SA標準化委員会はIEEE Std 802.3bz-2016を承認した。^[19]

車載イーサネット規格

IEEE 802.3ch-2020 2.5GBASE-T1、5GBASE-T1、および 10GBASE-T1 規格は、IEEE 802.3bp-2016 1000BASE-T1 Ethernet over single twisted pair規格から派生したもので、PHY 層では同様の名前の 2.5GBASE-T および 5GBASE-T 規格との共通点はほとんどありません。2.5GBASE-T1、5GBASE-T1、および 10GBASE-T1 は、最長 15 メートルのシングルツイストペアで動作し、PAM8 変調 (1000BASE-T1 の PAM3 変調または 2.5GBASE-T/5GBASE-T の PAM-16 + 128DSQ と比較) を使用し、802.3ch-2020 で標準化されています。^{[20]主な用途は組み込み自動車アプリケーションであり、}100BASE-T1や1000BASE-T1とともに車載イーサネット規格ファミリーの一部として一般的に呼ばれています。

参照

産業用イーサネット

参考文献

^ 「IEEE P802.3bz 2.5G/5GBASE-T タスクフォース」。IEEE 規格協会。
^ 「新しいIEEE P802.3bzプロジェクトは、ツイストペアケーブルの設置ベースでの高速化に向けて重要なマイルストーンを達成しました」。IEEE規格協会。2017年7月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年11月22日閲覧。
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外部リンク

IEEE P802.3bz 2.5G/5GBASE-T タスクフォース
NBASE-Tアライアンス
Wayback Machineの MGBASE-T Alliance (2017-11-05 アーカイブ)

[1] 「IEEE P802.3bz 2.5G/5GBASE-T タスクフォース」。IEEE 規格協会。

[2] 「新しいIEEE P802.3bzプロジェクトは、ツイストペアケーブルの設置ベースでの高速化に向けて重要なマイルストーンを達成しました」。IEEE規格協会。2017年7月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年11月22日閲覧。

[3] 「IEEE 802.3BZ タスクフォースが MGBASE-T および NBASE-T アライアンスの仲介を行う」。Planetech USA。2015 年 11 月 22 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年 11 月 22 日閲覧。

[4] 「IEEE Standard for Ethernet」、IEEE Std 802.3-2022（IEEE Std 802.3-2018 の改訂版）、p.5020、2022 年 7 月 29 日、doi: 10.1109/IEEESTD.2022.9844436。条項 126.1.3.1物理コーディングサブレイヤー (PCS) の概要。

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[13] 「NBASE-T Alliance」。NBASE-T Alliance, Inc. 2024年3月11日閲覧。

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[19] 「[802.3_NGBASET] FW: IEEE Std 802.3bz 2.5GBASE-T および 5GBASE-T の承認」IEEE P802.3bz タスクフォース。2016年 9 月 24 日閲覧。

[20] Maguire, Valerie (2020-06-04). 「IEEE Std 802.3ch-2020: マルチギガ車載イーサネットPHY」^{[リンク切れ‍ ]}