อีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิต ( 10GE , 10GbEหรือ10 GigE ) คือกลุ่มเทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ สำหรับการส่ง เฟรมอีเธอร์เน็ตด้วยอัตรา 10 กิกะบิตต่อวินาทีโดยได้รับการกำหนดขึ้นครั้งแรกใน มาตรฐาน IEEE 802.3ae-2002แตกต่างจากมาตรฐานอีเธอร์เน็ตก่อนหน้านี้ 10GbE กำหนดเฉพาะ ลิงก์ แบบฟูลดู เพล็กซ์ แบบจุดต่อจุด ซึ่งโดยทั่วไปจะเชื่อมต่อกันด้วยสวิตช์เครือข่าย การทำงานแบบ CSMA/CDบนสื่อร่วมไม่ได้ถูกนำมาใช้จากมาตรฐานอีเธอร์เน็ตรุ่นก่อนหน้า^{[ 1 ]}ดังนั้นการทำงานแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์และฮับรีพีเตอร์จึงไม่มีอยู่ใน 10GbE ^{[ 2 ]}มาตรฐานแรกสำหรับ ลิงก์ อีเธอร์เน็ต 100 กิกะบิต ที่เร็วกว่า ได้รับการอนุมัติในปี 2010 ^{[ 3 ]}

มาตรฐาน 10GbE ครอบคลุมมาตรฐาน เลเยอร์ทางกายภาพ (PHY) ที่แตกต่างกันหลายประเภทอุปกรณ์เครือข่าย เช่น สวิตช์หรือตัวควบคุมอินเทอร์เฟซเครือข่ายอาจมีประเภท PHY ที่แตกต่างกันผ่านโมดูล PHY แบบเสียบได้ เช่น โมดูลที่ใช้SFP+เช่นเดียวกับอีเธอร์เน็ตเวอร์ชันก่อนหน้า 10GbE สามารถใช้ได้ทั้งสายทองแดงหรือสายไฟเบอร์ ระยะทางสูงสุดผ่านสายทองแดงคือ 100 เมตร แต่เนื่องจากข้อกำหนดด้านแบนด์วิดท์ จึงจำเป็นต้องใช้สายที่มีคุณภาพสูงกว่า^{[ a ]}

การนำ 10GbE มาใช้เป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไปมากกว่าการปรับปรุงEthernet รุ่นก่อนๆ : ในปี 2550 มีการจัดส่งพอร์ต 10GbE จำนวน 1 ล้านพอร์ต ในปี 2552 มีการจัดส่ง 2 ล้านพอร์ต และในปี 2553 มีการจัดส่งมากกว่า 3 ล้านพอร์ต^{[ 4 ] [ 5 ]}โดยคาดการณ์ว่าจะมีการจัดส่ง 9 ล้านพอร์ตในปี 2554 ^{[ 6 ]}ณ ปี 2555 แม้ว่าราคาต่อกิกะบิตของแบนด์วิดท์สำหรับ 10GbE จะอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสามเมื่อเทียบกับGigabit Ethernetแต่ราคาต่อพอร์ตของ 10GbE ก็ยังคงเป็นอุปสรรคต่อการนำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย^{[ 7 ] [ 8 ]}

ในปี 2017 Apple ได้กำหนดให้พอร์ต Ethernet 10 Gigabit ในตัวเป็นมาตรฐานในiMac Pro ของ ตน

ภายในปี 2022 ราคาต่อพอร์ตของ 10GBASE-T ลดลงเหลือ 50-100 ดอลลาร์ ขึ้นอยู่กับขนาด^{[ 9 ]}ในปี 2023 เราเตอร์ Wi-Fi 7เริ่มปรากฏพร้อมพอร์ต WAN 10GbE เป็นมาตรฐาน

ตลอดหลายปีที่ผ่านมาคณะทำงาน IEEE 802.3 ได้เผยแพร่มาตรฐานหลายฉบับที่เกี่ยวข้องกับ 10GbE

ในการใช้งานมาตรฐานเลเยอร์ทางกายภาพ 10GbE ที่แตกต่างกัน อินเทอร์เฟซจำนวนมากประกอบด้วยซ็อกเก็ตมาตรฐานที่สามารถเสียบโมดูลเลเยอร์ทางกายภาพ (PHY) ที่แตกต่างกันได้ โมดูล PHY ไม่ได้ระบุไว้ในหน่วยงานมาตรฐานอย่างเป็นทางการ แต่ระบุไว้ในข้อตกลงหลายแหล่ง (MSA) ที่สามารถเจรจาได้รวดเร็วยิ่งขึ้น MSA ที่เกี่ยวข้องกับ 10GbE ได้แก่XENPAK ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} (และ X2 และ XPAK ที่เกี่ยวข้อง), XFPและSFP+ [ ^{15 ] [ 16 ] เมื่อ}เลือกโมดูล PHY นักออกแบบจะพิจารณาต้นทุน ระยะทาง ประเภทสื่อ การใช้พลังงาน และขนาด (ฟอร์มแฟคเตอร์) ลิงก์แบบจุดต่อจุดเดียวสามารถมีรูปแบบ MSA ที่เสียบได้แตกต่างกันที่ปลายทั้งสองข้าง (เช่น XPAK และ SFP+) ตราบใดที่ประเภทพอร์ตออปติคอลหรือทองแดง 10GbE (เช่น 10GBASE-SR) ที่รองรับโดยอุปกรณ์ที่เสียบได้นั้นเหมือนกัน

XENPAK เป็นมาตรฐาน MSA ตัวแรกสำหรับ 10GE และมีขนาดใหญ่ที่สุด X2 และ XPAK เป็นมาตรฐานคู่แข่งในภายหลัง โดยมีขนาดเล็กกว่า X2 และ XPAK ไม่ประสบความสำเร็จในตลาดเท่า XENPAK XFP ออกมาหลังจาก X2 และ XPAK และมีขนาดเล็กกว่าเช่นกัน

มาตรฐานโมดูล 10 กิกะบิตคือทรานซีฟเวอร์แบบเสียบปลั๊กขนาดเล็กที่ได้รับการปรับปรุง (Enhanced Small Form-factor Pluggable transceiver) ซึ่งโดยทั่วไป เรียกว่า SFP+ โดยอิงจาก ทรานซีฟเวอร์แบบเสียบปลั๊กขนาดเล็ก (SFP) และได้รับการพัฒนาโดยกลุ่ม ไฟเบอร์แชนแนล ANSI T11 มีขนาดเล็กกว่าและใช้พลังงานต่ำกว่า XFP SFP+ กลายเป็นซ็อกเก็ตที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในระบบ 10GE ^{[ 17 ] [ 15 ]}โมดูล SFP+ ทำการแปลงแสงเป็นไฟฟ้าเท่านั้น ไม่มีการกู้คืนสัญญาณนาฬิกาและข้อมูล ทำให้ภาระในการปรับสมดุลช่องสัญญาณของโฮสต์สูงขึ้น โมดูล SFP+ มีฟอร์มแฟคเตอร์ทางกายภาพทั่วไปร่วมกับโมดูล SFP รุ่นเก่า ทำให้มีความหนาแน่นของพอร์ตสูงกว่า XFP และสามารถนำการออกแบบที่มีอยู่มาใช้ซ้ำสำหรับ 24 หรือ 48 พอร์ตในเบลดแร็คกว้าง 19 นิ้ว

โมดูลออปติคอลเชื่อมต่อกับโฮสต์โดยใช้อินเทอร์เฟซXAUI , XFIหรือSerDes Framer Interface (SFI) โมดูล XENPAK, X2 และ XPAK ใช้ XAUI ในการเชื่อมต่อกับโฮสต์ XAUI (XGXS) ใช้ช่องสัญญาณข้อมูลสี่เลนและระบุไว้ในมาตรฐาน IEEE 802.3 ข้อ 47 โมดูล XFP ใช้อินเทอร์เฟซ XFI และโมดูล SFP+ ใช้อินเทอร์เฟซ SFI XFI และ SFI ใช้ช่องสัญญาณข้อมูลเลนเดียวและการเข้ารหัส 64b/66bตามที่ระบุไว้ในมาตรฐาน IEEE 802.3 ข้อ 49

โมดูล SFP+ สามารถแบ่งกลุ่มเพิ่มเติมได้เป็นอินเทอร์เฟซโฮสต์ 2 ประเภท ได้แก่ แบบเชิงเส้นหรือแบบจำกัด โมดูลแบบจำกัดเป็นที่นิยมมากกว่า ยกเว้นในกรณีการใช้งานระยะไกลโดยใช้โมดูล 10GBASE-LRM ^{[ 16 ]}

ใยแก้วนำแสงที่ใช้สำหรับอีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิตมีสองประเภทพื้นฐาน ได้แก่ แบบโหมดเดี่ยว (SMF) และแบบโหมดหลาย (MMF) ^{[ 25 ]}ใน SMF แสงจะเดินทางตามเส้นทางเดียวผ่านใยแก้ว ในขณะที่ใน MMF แสงจะเดินทางตามหลายเส้นทาง ส่งผลให้เกิดความล่าช้าของโหมดที่แตกต่างกัน (DMD) SMF ใช้สำหรับการสื่อสารระยะไกล และ MMF ใช้สำหรับระยะทางน้อยกว่า 300 เมตร SMF มีแกนที่แคบกว่า (8.3 μm) ซึ่งต้องใช้วิธีการต่อและการเชื่อมต่อที่แม่นยำกว่า MMF มีแกนที่กว้างกว่า (50 หรือ 62.5 μm) ข้อดีของ MMF คือสามารถขับเคลื่อนได้ด้วยเลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวโพรงแนวตั้ง (VCSEL) ราคาประหยัดสำหรับระยะทางสั้นๆ และตัวเชื่อมต่อแบบโหมดหลายมีราคาถูกกว่าและต่อได้อย่างน่าเชื่อถือในภาคสนาม ข้อดีของ SMF คือสามารถทำงานได้ในระยะทางที่ไกลกว่า^{[ 26 ]}

ในมาตรฐาน 802.3 มีการอ้างอิงถึง ใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมด (MMF) เกรด FDDIซึ่งมีแกนขนาด 62.5 ไมโครเมตร และแบนด์วิดท์โหมด ขั้นต่ำ 160 เมกะเฮิร์ตซ์ต่อกิโลเมตร ที่ความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร เดิมทีมีการติดตั้งใช้งานในช่วงต้นทศวรรษ 1990 สำหรับ เครือข่าย FDDIและ100BASE-FXมาตรฐาน 802.3 ยังอ้างอิงถึงISO/IEC 11801ซึ่งระบุประเภทของใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมด (MMF) ได้แก่ OM1, OM2, OM3 และ OM4 โดย OM1 มีแกนขนาด 62.5 ไมโครเมตร ในขณะที่ประเภทอื่นๆ มีแกนขนาด 50 ไมโครเมตร ที่ความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร แบนด์วิดท์โหมดขั้นต่ำของ OM1 คือ 200 เมกะเฮิร์ตซ์ต่อกิโลเมตร ของ OM2 คือ 500 เมกะเฮิร์ตซ์ต่อกิโลเมตร ของ OM3 คือ 2000 เมกะเฮิร์ตซ์ต่อกิโลเมตร และของ OM4 คือ 4700 เมกะเฮิร์ตซ์ต่อกิโลเมตร สายเคเบิลเกรด FDDI ล้าสมัยแล้ว และ การติดตั้ง สายเคเบิลแบบมีโครงสร้าง ใหม่จะใช้สายเคเบิล OM3 หรือ OM4 สายเคเบิล OM3 สามารถส่งข้อมูลอีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิตได้ไกลถึง 300 เมตรโดยใช้ออปติก 10GBASE-SR ราคาประหยัด ^{[ 27 ] [ 28 ]}ส่วนสายเคเบิลOM4 สามารถส่งได้ไกลถึง 400 เมตร^{[ 29 ]}

เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างสาย SMF กับสาย MMF โดยทั่วไปสาย SMF จะเป็นสีเหลือง ในขณะที่สาย MMF จะเป็นสีส้ม (OM1 และ OM2) หรือสีฟ้า (OM3 และ OM4) อย่างไรก็ตาม ในใยแก้วนำแสงนั้นไม่มีสีที่เป็นมาตรฐานสำหรับความเร็วแสงหรือเทคโนโลยีใดๆ โดยเฉพาะ ยกเว้นตัวเชื่อมต่อแบบสัมผัสทางกายภาพแบบมุม (APC) ซึ่งมีสีเขียวที่ตกลงกันไว้^{[ 30 ]}

นอกจากนี้ ยังมีสายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบแอคทีฟ (AOC) ซึ่งมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางแสงเชื่อมต่ออยู่แล้ว ทำให้ไม่ต้องใช้ตัวเชื่อมต่อระหว่างสายเคเบิลและโมดูลทางแสง สามารถเสียบเข้ากับซ็อกเก็ต SFP+ มาตรฐานได้ มีต้นทุนต่ำกว่าโซลูชันทางแสงอื่นๆ เนื่องจากผู้ผลิตสามารถเลือกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้เข้ากับความยาวและประเภทของสายเคเบิลที่ต้องการได้

10GBASE-SR (“ระยะสั้น”) เป็นพอร์ตประเภทหนึ่งสำหรับไฟเบอร์มัลติโหมดและใช้เลเซอร์ 850 นาโนเมตร^{[ 31 ]}ซับเลเยอร์การเข้ารหัสทางกายภาพ (PCS) ของมัน คือ 64b/66bและถูกกำหนดไว้ใน IEEE 802.3 ข้อ 49 และ ซับเลเยอร์ ที่ขึ้นอยู่กับสื่อทางกายภาพ (PMD) ถูกกำหนดไว้ในข้อ 52 มันส่งข้อมูลแบบอนุกรมที่อัตราสายของ10.3125  GBd . ^{[ 32 ]}

ช่วงขึ้นอยู่กับประเภทของไฟเบอร์มัลติโหมดที่ใช้^{[ 27 ] [ 33 ]}

MMF มีข้อได้เปรียบเหนือ SMF ตรงที่มีตัวเชื่อมต่อราคาถูกกว่า และแกนที่กว้างกว่าทำให้ต้องการความแม่นยำทางกลน้อยกว่า

ตัวส่งสัญญาณ 10GBASE-SR ใช้VCSELซึ่งมีราคาถูกและใช้พลังงานต่ำ สายเคเบิลใยแก้วนำแสง OM3 และ OM4 บางครั้งถูกเรียกว่าได้รับการปรับให้เหมาะสมกับเลเซอร์เนื่องจากได้รับการออกแบบมาให้ทำงานร่วมกับ VCSEL 10GBASE-SR มอบโมดูลใยแก้วนำแสงที่มีราคาต่ำที่สุด ใช้พลังงานต่ำที่สุด และมีขนาดเล็กที่สุด

มีรุ่นที่มีต้นทุนต่ำกว่าและใช้พลังงานต่ำกว่า ซึ่งบางครั้งเรียกว่า 10GBASE-SRL (10GBASE-SR lite) ซึ่งสามารถใช้งานร่วมกับ 10GBASE-SR ได้ แต่มีระยะการใช้งานเพียง 100 เมตร^{[ 34 ]}

10GBASE-LR (long reach) เป็นพอร์ตประเภทหนึ่งสำหรับไฟเบอร์แบบซิงเกิลโหมดและใช้เลเซอร์ 1310 นาโนเมตร PCS 64b/66b ของมันถูกกำหนดไว้ใน IEEE 802.3 Clause 49 และซับเลเยอร์ PMD ของมันอยู่ใน Clause 52 มันส่งข้อมูลแบบอนุกรมที่อัตราสาย 10.3125 GBd ^{[ 32 ]}

ตัวส่งสัญญาณ 10GBASE-LR ใช้ เลเซอร์ แบบ Fabry–Pérotหรือเลเซอร์แบบกระจายฟีดแบ็ก (DFB) เลเซอร์ DFB มีราคาแพงกว่า VCSEL แต่กำลังสูงและความยาวคลื่นที่ยาวกว่าทำให้สามารถเชื่อมต่อเข้ากับแกนขนาดเล็กของใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดียวได้อย่างมีประสิทธิภาพในระยะทางที่ไกลกว่า

ความยาวสูงสุดของสายไฟเบอร์ 10GBASE-LR คือ 10 กิโลเมตร แต่ความยาวอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของสายไฟเบอร์แบบซิงเกิลโหมดที่ใช้

10GBASE-LRM (long reach multi-mode) ซึ่งเดิมกำหนดไว้ใน IEEE 802.3aq เป็นประเภทพอร์ตสำหรับไฟเบอร์มัลติโหมดและใช้เลเซอร์ 1310 นาโนเมตร PCS 64b/66b ของมันถูกกำหนดไว้ใน IEEE 802.3 มาตรา 49 และซับเลเยอร์ PMD ของมันอยู่ในมาตรา 68 มันส่งข้อมูลแบบอนุกรมที่อัตราสาย 10.3125 GBd ^{[ 35 ]} 10GBASE-LRM ใช้การชดเชยการกระจายตัวทางอิเล็กทรอนิกส์ (EDC) สำหรับการปรับสมดุลการรับ^{[ 36 ]}

10GBASE-LRM อนุญาตให้ใช้งานได้ในระยะทางสูงสุด 220 เมตร (720 ฟุต) บนใยแก้วนำแสงมัลติโหมดเกรด FDDI และระยะทางสูงสุด 220 เมตรเช่นเดียวกันบนใยแก้วนำแสงประเภท OM1, OM2 และ OM3 ^{[ 27 ]}ระยะทางของ 10GBASE-LRM ไม่ไกลเท่ากับมาตรฐาน 10GBASE-LX4 รุ่นเก่า ตัวรับส่งสัญญาณ 10GBASE-LRM บางตัวยังอนุญาตให้ใช้งานได้ในระยะทางสูงสุด 300 เมตร (980 ฟุต) บนใยแก้วนำแสงซิงเกิลโหมดมาตรฐาน (SMF, G.652) อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนด IEEE หรือ MSA ^{[ 37 ]}เพื่อให้มั่นใจว่าตรงตามข้อกำหนดบนใยแก้วนำแสงเกรด FDDI, OM1 และ OM2 ตัวส่งสัญญาณควรเชื่อมต่อผ่านสายแพทช์ปรับสภาพโหมดไม่จำเป็นต้องใช้สายแพทช์ปรับสภาพโหมดสำหรับการใช้งานบน OM3 หรือ OM4 ^{[ 38 ]}

10GBASE-ER (extended reach) เป็นพอร์ตประเภทหนึ่งสำหรับไฟเบอร์แบบซิงเกิลโหมดและใช้เลเซอร์ 1550 นาโนเมตร PCS 64b/66b ของมันถูกกำหนดไว้ใน IEEE 802.3 Clause 49 และซับเลเยอร์ PMD ของมันอยู่ใน Clause 52 มันส่งข้อมูลแบบอนุกรมที่อัตราสาย 10.3125 GBd ^{[ 32 ]}

ตัวส่งสัญญาณ 10GBASE-ER ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เลเซอร์ที่ปรับความถี่จากภายนอก (EML )

10GBASE-ER มีระยะทำการ 40 กิโลเมตร (25 ไมล์) ผ่านลิงก์ที่ออกแบบทางวิศวกรรม และ 30 กิโลเมตร ผ่านลิงก์มาตรฐาน^{[ 27 ] [ 14 ]}

ผู้ผลิตหลายรายได้นำเสนอระยะ 80 กม. (50 ไมล์) ภายใต้ชื่อ 10GBASE-ZR PHY ระยะ 80 กม. นี้ไม่ได้ระบุไว้ในมาตรฐาน IEEE 802.3ae และผู้ผลิตได้สร้างข้อกำหนดเฉพาะของตนเองโดยอิงจาก PHY ระยะ 80 กม. ที่อธิบายไว้ในข้อกำหนดOC-192 / STM-64 SDH / SONET ^{[ 39 ]}

10GBASE-LX4 เป็นพอร์ตประเภทหนึ่งสำหรับไฟเบอร์มัลติโหมดและไฟเบอร์ซิงเกิลโหมด โดยใช้แหล่งกำเนิดเลเซอร์แยกกันสี่แหล่งที่ทำงานที่3.125 Gbit/sและการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหยาบด้วยความยาวคลื่นเฉพาะสี่ค่ารอบ 1310 nm PCS 8b/10b ของมัน ถูกกำหนดไว้ใน IEEE 802.3 มาตรา 48 และ ซับเลเยอร์ ที่ขึ้นอยู่กับสื่อทางกายภาพ (PMD) ของมันอยู่ในมาตรา 53 ^{[ 27 ]}

10GBASE-LX4 มีระยะทำการ 10 กิโลเมตร (6.2 ไมล์) ผ่านSMFและสามารถส่งสัญญาณได้ไกลถึง 300 เมตร (980 ฟุต) ผ่านสายเคเบิลมัลติโหมด FDDI-grade, OM1, OM2 และ OM3 ^{[ b ]}ในกรณีนี้ จำเป็นต้องเชื่อมต่อผ่านสายแพทช์แบบปรับสภาพโหมดการ ปล่อยแบบออฟเซ็ต SMF ^{[ 27 ] : อนุมาตรา 53.6 และ 38.11.4}

10GBASE-PR เดิมทีระบุไว้ใน IEEE 802.3avเป็น 10 Gigabit Ethernet PHY สำหรับเครือข่ายออปติคอลแบบพาสซีฟและใช้เลเซอร์ 1577 นาโนเมตรในทิศทางดาวน์สตรีมและเลเซอร์ 1270 นาโนเมตรในทิศทางอัพสตรีม ซับเลเยอร์ PMD ของมันระบุไว้ใน Clause 75 ดาวน์สตรีมส่งข้อมูลแบบอนุกรมที่อัตราสาย10.3125 Gbit/sในการกำหนดค่าแบบจุดต่อหลายจุด^{[ 27 ]}

10GBASE-PR มีงบประมาณพลังงานสามแบบที่ระบุไว้คือ 10GBASE-PR10, 10GBASE-PR20 และ 10GBASE-PR30 ^{[ 27 ] : 75.1.4}

ผู้จำหน่ายหลายรายได้นำเสนอออปติกแบบเส้นเดี่ยวสองทิศทาง10 Gbit/sที่สามารถเชื่อมต่อกับไฟเบอร์แบบโหมดเดี่ยวได้ ซึ่งเทียบเท่ากับ 10GBASE-LR หรือ -ER แต่ใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเพียงเส้นเดียว คล้ายกับ1000BASE-BX10ซึ่งทำได้โดยใช้ปริซึมแบบพาสซีฟภายในทรานซีฟเวอร์ออปติกแต่ละตัว และทรานซีฟเวอร์คู่ที่จับคู่กันโดยใช้ความยาวคลื่นสองแบบที่แตกต่างกัน เช่น 1270 และ 1330 นาโนเมตร โมดูลมีให้เลือกในกำลังส่งและระยะทางที่หลากหลาย ตั้งแต่ 10 ถึง 80 กม. ^{[ 40 ] [ 41 ]}

ความก้าวหน้าเหล่านี้ได้รับการกำหนดมาตรฐานใน IEEE 802.3cp-2021 ในเวลาต่อมา โดยมีระยะการใช้งาน 10, 20 หรือ 40 กิโลเมตร

ระบบอีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิตยังสามารถใช้งานผ่านสายเคเบิลแบบทวินแอกเซียล สายเคเบิลแบบบิดเกลียว และแผงวงจรหลักได้ อีกด้วย

10GBASE-CX4เป็นมาตรฐานสายทองแดง 10 กิกะบิตตัวแรกที่เผยแพร่โดย 802.3 (ในชื่อ 802.3ak-2004) โดยใช้ชิปประมวล ผลสัญญาณ แบบ 4 เลนXAUI (ข้อ 48) และสายทองแดงคล้ายกับที่ใช้ในเทคโนโลยีInfiniBand โดยใช้ ขั้วต่อ SFF-8470 แบบเดียวกัน กำหนดให้ใช้งานได้ในระยะทางสูงสุด 15 เมตร (49 ฟุต) แต่ละเลนรองรับแบนด์วิดท์สัญญาณ 3.125 GBd

10GBASE-CX4 ถูกนำมาใช้สำหรับสวิตช์ แบบเรียง ซ้อน^{[ 42 ]}มีข้อดีคือใช้พลังงานต่ำ ต้นทุนต่ำ และความหน่วง ต่ำ แต่มีขนาดใหญ่กว่าและสายเคเบิลใหญ่กว่า มาตรฐาน SFP+ แบบเลนเดียวรุ่นใหม่กว่า และมีระยะการใช้งานสั้นกว่าไฟเบอร์หรือ 10GBASE-T มาก สายเคเบิลนี้ค่อนข้างแข็งและมีราคาแพงกว่า UTP ประเภท 5/6 หรือไฟเบอร์ มาก

ปัจจุบันแอปพลิเคชัน 10GBASE-CX4 สามารถทำได้โดยใช้ SFP+ Direct Attach และในปี 2011 การจัดส่ง 10GBASE-CX4 มีจำนวนน้อยมาก^{[ 43 ]}

หรือที่รู้จักกันในชื่อการเชื่อมต่อโดยตรง (DA), การเชื่อมต่อโดยตรงแบบทองแดง (DAC), 10GSFP+Cu, ^{[ 44 ]}บางครั้งก็เรียกว่า 10GBASE-CR ^{[ 45 ]}หรือ 10GBASE-CX1 แม้ว่าจะไม่มีมาตรฐาน IEEE สำหรับชื่อสองชื่อหลังนี้ก็ตาม สายเคเบิลเชื่อมต่อโดยตรงแบบสั้นใช้ ชุด สายเคเบิลแบบคู่ แกนแบบพาสซีฟ ในขณะที่สายที่ยาวกว่าจะเพิ่มระยะการใช้งานโดยใช้ เครื่องขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์สาย DAC ประเภทนี้เชื่อมต่อโดยตรงเข้ากับตัวเรือน SFP+ การเชื่อมต่อโดยตรงของ SFP+ มีสายเคเบิลความยาวคงที่ สูงสุด 15 เมตรสำหรับสายทองแดง^{[ 46 ]}เช่นเดียวกับ 10GBASE-CX4 DA มีกำลังไฟต่ำ ต้นทุนต่ำ และความหน่วงต่ำ พร้อมข้อดีเพิ่มเติมคือการใช้สายเคเบิลที่เล็กกว่าและมีฟอร์มแฟคเตอร์ SFP+ ขนาดเล็ก ปัจจุบันการเชื่อมต่อโดยตรงของ SFP+ ได้รับความนิยมอย่างมาก โดยมีพอร์ตติดตั้งมากกว่า 10GBASE-SR ^{[ 43 ]}

อีเธอร์เน็ตแบบแบ็คเพลนหรือที่รู้จักกันในชื่อของคณะทำงานที่พัฒนามาตรฐานนี้ คือ802.3apนั้น ใช้ใน แอปพลิเคชัน แบ็คเพลนเช่นเซิร์ฟเวอร์แบบเบลดและอุปกรณ์เครือข่ายแบบโมดูลาร์ ที่มี การ์ดไลน์ ที่สามารถอัปเกรดได้ การใช้งาน 802.3ap จำเป็นต้องทำงานบนแผงวงจรพิมพ์ทองแดงที่มีความยาวสูงสุด 1 เมตร (39 นิ้ว) โดยใช้ขั้วต่อสองตัว มาตรฐานนี้กำหนดประเภทพอร์ตสองประเภทสำหรับ10 Gbit/s ( 10GBASE-KX4และ10GBASE-KR ) และประเภทพอร์ตเดียว สำหรับ 1 Gbit/s (1000BASE-KX) นอกจากนี้ยังกำหนดเลเยอร์เสริมสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้าโปรโตคอลการเจรจาอัตโนมัติของแบ็คเพลน และการฝึกการเชื่อมต่อสำหรับ 10GBASE-KR โดยที่ตัวรับจะปรับอีควอไลเซอร์ส่งสัญญาณแบบสามแท็ป โปรโตคอลการเจรจาอัตโนมัติจะเลือกการทำงานระหว่าง 1000BASE-KX, 10GBASE-KX4, 10GBASE-KR หรือ 40GBASE-KR4 ^{[ c ]}

ระบบนี้ทำงานผ่านช่องสัญญาณแบ็คเพลนสี่ช่อง และใช้การเข้ารหัสเลเยอร์ทางกายภาพแบบเดียวกัน (ตามที่กำหนดไว้ใน IEEE 802.3 ข้อ 48) เช่นเดียวกับ 10GBASE-CX4

ระบบนี้ทำงานผ่านเลนแบ็คเพลนเดียวและใช้การเข้ารหัสเลเยอร์ทางกายภาพเดียวกัน (กำหนดไว้ใน IEEE 802.3 ข้อ 49) เช่นเดียวกับ 10GBASE-LR/ER/SR การออกแบบแบ็คเพลนใหม่ใช้ 10GBASE-KR แทน 10GBASE-KX4 ^{[ 43 ]}

10GBASE-TหรือIEEE 802.3an-2006เป็นมาตรฐานที่เผยแพร่ในปี 2549 เพื่อให้ การเชื่อมต่อ 10 Gbit/sผ่านสายเคเบิลแบบบิดเกลียวที่ไม่มีฉนวนหุ้มหรือมีฉนวนหุ้ม ในระยะทางสูงสุด 100 เมตร (330 ฟุต) ^{[ 48 ]} ต้องใช้สาย Category 6A เพื่อให้ครอบคลุมระยะทางทั้งหมด และสาย Category 5e หรือ 6 อาจครอบคลุมได้ถึง 55 เมตร (180 ฟุต) ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการติดตั้ง ^{[ 49 ]}โครงสร้างพื้นฐานสายเคเบิล 10GBASE-T ยังสามารถใช้สำหรับ 1000BASE-T ซึ่งช่วยให้สามารถอัปเกรดจาก 1000BASE-T ได้อย่างค่อยเป็นค่อยไปโดยใช้การเจรจาอัตโนมัติเพื่อเลือกความเร็วที่ใช้ เนื่องจาก ค่าใช้จ่าย ในการเข้ารหัสสาย เพิ่มเติม 10GBASE-T จึงมีความหน่วงสูงกว่าเล็กน้อย (2 ถึง 4 ไมโครวินาที) เมื่อเทียบกับ 10GBASE รุ่นอื่นๆ ส่วนใหญ่ (1 ไมโครวินาทีหรือน้อยกว่า) เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว ความหน่วงของ 1000BASE-T อยู่ที่ 1 ถึง 12 ไมโครวินาที (ขึ้นอยู่กับขนาดแพ็กเก็ต^{[ d ]} ) ^{[ 50 ] [ 51 ]}

10GBASE-T ใช้ขั้วต่อแบบโมดูลาร์ IEC 60603-7 8P8Cซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายอยู่แล้วใน Ethernet คุณลักษณะการส่งสัญญาณได้รับการกำหนดไว้ที่500 MHzเพื่อให้ได้ความถี่นี้ จำเป็นต้องใช้ สายเคเบิลแบบบิดเกลียวสมดุลCategory 6A หรือดีกว่า ตามที่ระบุไว้ใน ISO/IEC 11801ฉบับแก้ไขเพิ่มเติม 2 หรือ ANSI/TIA-568-C.2 เพื่อส่งสัญญาณ 10GBASE-T ได้ไกลถึง 100 เมตรสายเคเบิล Category 6สามารถส่งสัญญาณ 10GBASE-T ได้ในระยะทางที่สั้นกว่า เมื่อผ่านการรับรองตามแนวทางใน ISO TR 24750 หรือ TIA-155-A

มาตรฐาน 802.3an ระบุการมอดูเลชั่นระดับสายสำหรับ 10GBASE-T ให้ใช้การเข้ารหัสล่วงหน้าแบบ Tomlinson-Harashima (THP) และการมอดูเลชั่นแอมพลิจูดพัลส์ที่มี 16 ระดับแยก (PAM-16) ซึ่งเข้ารหัสในรูปแบบตารางหมากรุกสองมิติที่เรียกว่า DSQ128 ส่งบนสายที่ 800 Msymbols/sec ^{[ 52 ] [ 53 ]}ก่อนการเข้ารหัสล่วงหน้าจะมีการเข้ารหัสแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า (FEC) โดยใช้ รหัสตรวจสอบความเท่าเทียมกันความหนาแน่นต่ำ [2048,1723] ₂ บน 1723 บิต โดยการสร้างเมทริกซ์ตรวจสอบความเท่าเทียมกันขึ้นอยู่กับ รหัส Reed–Solomon ทั่วไป [32,2,31] บนGF (2 ⁶ ) ^{[ 53 ]}อีก 1536 บิตไม่ได้เข้ารหัส ภายในแต่ละบล็อก 1723+1536 จะมีบิตสัญญาณและการตรวจจับข้อผิดพลาด 1+50+8+1 บิต และบิตข้อมูล 3200 บิต (และใช้เวลา 320 ns บนสาย) ในทางตรงกันข้าม PAM-5 เป็นเทคนิคการมอดูเลชั่นที่ใช้ใน 1000BASE-T Gigabit Ethernetการเข้ารหัสสายที่ใช้โดย 10GBASE-T เป็นพื้นฐานสำหรับมาตรฐาน2.5GBASE-T และ 5GBASE-T ที่ใหม่กว่าและช้ากว่า โดยใช้การเชื่อมต่อ 2.5 หรือ5.0 Gbit/sผ่านสายเคเบิลประเภท 5e หรือ 6 ที่มีอยู่^{[ 54 ]}สายเคเบิลที่ไม่สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือกับ 10GBASE-T อาจทำงานได้สำเร็จกับ 2.5GBASE-T หรือ 5GBASE-T หากได้รับการสนับสนุนจากทั้งสองด้าน

10GBASE-T1ใช้สำหรับแอปพลิเคชันยานยนต์และทำงานบนตัวนำคู่สมดุลเดี่ยวที่มีความยาวสูงสุด 15 เมตร และได้รับการกำหนดมาตรฐานใน 802.3ch-2020 ^{[ 55 ]}

ในขณะที่มาตรฐาน 10 Gigabit Ethernet (10GbE) ถูกพัฒนาขึ้น ความสนใจใน 10GbE ในฐานะ ระบบส่งข้อมูล เครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) นำไปสู่การพัฒนา WAN PHY สำหรับ 10GbE โดย WAN PHY ถูกออกแบบมาให้ทำงานร่วมกับอุปกรณ์ OC-192/STM-64 SDH/SONETโดยใช้เฟรม SDH/SONET ที่มีน้ำหนักเบาและทำงานที่ความเร็ว9.953 Gbit/s WAN PHY ทำงานที่อัตราการส่งข้อมูลช้ากว่า PHY ของเครือข่ายบริเวณท้องถิ่น (LAN) เล็กน้อย WAN PHY สามารถรองรับระยะทางเชื่อมต่อสูงสุดถึง 80 กม. ขึ้นอยู่กับมาตรฐานใยแก้วนำแสงที่ใช้

WAN PHY ใช้ PMD แบบออปติคอล 10GBASE-S, 10GBASE-L และ 10GBASE-E เดียวกันกับ LAN PHY และกำหนดเป็น 10GBASE-SW, 10GBASE-LW หรือ 10GBASE-EW PCS 64b/66b ของมันถูกกำหนดไว้ใน IEEE 802.3 ข้อ 49 และซับเลเยอร์ PMD ของมันอยู่ในข้อ 52 นอกจากนี้ยังใช้ซับเลเยอร์อินเทอร์เฟซ WAN (WIS) ที่กำหนดไว้ในข้อ 50 ซึ่งเพิ่มการห่อหุ้มเพิ่มเติมเพื่อจัดรูปแบบข้อมูลเฟรมให้เข้ากันได้กับ SONET STS-192c ^{[ 27 ]}

• เว็บไซต์อีเธอร์เน็ตอัลไลแอนซ์
• การศึกษาทดสอบเปรียบเทียบ 10GBASE-T อิสระครั้งแรกของโลก