一，背景
最早的万兆以太网标准出现在2002年：802.3ae标准。万兆以太网最初是利用光纤传输10G bps 的数据流。原来的期望是相比于千兆网络，将带宽扩大10倍，但是成本只增加3-4倍。但是经过了一段时间的部署，发现距离3-4倍的目标相当遥远。这极大地限制了这项技术的发展和应用。比如在2006年万兆的光交换机端口的发货量只有30万，相比同时期1000Base-T每个月就有5-6百万端口的发货量。为了加快这项技术的应用，降低成本，以及满足将来以太网的发展，必须发展一种低成本的解决方案。
但早期发展的基于双绞线的10GBase-CX4仅能支持15米长度的应用，而且通用性也无法令人满意。所以在2002年末，10GBase-T 委员会主席Mr. Brad Booth召集了一次会议，提出了发展基于100米双绞线应用的万兆以太网新标准。经过了4年的讨论和发展，最终在2006年颁布了10GBase-T标准。
网络的发展
二 10GBase-T的基本要点：
10GBase-T沿用1000Base-T的全双工传输方式，使用双工器和DSP处理器以全双工模式传输10Gbps的数据。10GBase-T技术是基于1000Base-T的发展和提高，标准仍旧使用IEEE802.3以太网祯(Frame)格式，保留了IEEE802.3标准最小和最大祯(Frame)长度，以及 CSMA/CD(载波监听/冲突检测) 机制。误码率BER要求小于10E-12。
全双工的工作方式
10G base-T与1000Base-T 的比较
三，PAM, DSQ 与LDPC
我们来回顾一下1000Base-T 使用的PAM5（5级脉冲调幅技术）调制技术。在PAM5模式下，介质中传输的信号不再是简单的0和1，而是分成了5个级别（-2，-1，0，1，2）。这个分为5个级别的电平信号称之为码元，1个码元所能携带的多少个bit 的信息取决于码元的特性和编码的方式。比如PAM5，每个PAM5码元最多携带2.32个bit（22.32=5），考虑到编码的效率及需要纠错码和同步码，所以最终1000Base-T每个码元携带2个bit的信息。
根据奈氏准则，理想低通信道下的最高码元传输速率＝2*带宽，我们知道1000Base-T 的码元速率为125M/秒，所以要求至少有62.5Mhz的传输带宽。如果沿用1000Base-T 的技术，那10GBase-T的码元传输速率为1250M/秒，系统最小传输带宽为625MHz。这对传输系统的性能提出了很高的要求；但如果提高码元的性能，让一个码元携带更多的Bit，降低系统最小带宽，就需要强大的处理器进行编解码处理，那意味着成本的增加，这是一对矛盾。最后经过性能和成本的平衡，10GBase-T 使用了PAM16技术（16级脉冲调幅，采用-15，-13，-11，-9，-7，-5，-3，-1，1，3，5，7，9，11，13，15），800M每秒的码元速率，最小带宽要求400Mhz
为了让PAM16能够安全的传输10Gbps（BER=10-12），就需要设置一定的编码规则。在10Gbase-T系统中，2个连续的PAM16码元背靠背形成了16*16的二维矩阵，选取其中的128个点组成128双矩阵（128 point Double Square）进行信号编码。相邻2个点之间的距离由原来的D增加到了 ，最大限度的拉开了相邻点之间的距离。此举提高了大约3个dB的信噪比。
DSQ128编码
为了能够提高BER，还要加入校验码进行前向纠错，10GBase-T采用的LDPC码(低密度奇偶校验码) 是一种线性分组码,具有优越的纠错性能和巨大的实用价值,被认为是迄今为止性能最好的纠错码。LDPC码的性能能够逼近香农极限,同时这种逼近又是在不太高的译码复杂度下实现的，硬件实现简单。同样兼顾性能和成本10GBase-T在128DSQ的上采用了前3位无编码保护和后4位LDPC(1723,2048) 编码保护的混合方式。
四10G Base-T 的编码
在10GBase-T编码过程中。每64个bit信息，加上控制/数据的标志位组成一个65bit的块（block），50个块编成一个组（Group），每个组加上8bit CRC校验码。一共生成65*50+8=3258个bit, 再附加上一个通道附加码一共是3259个bit。
3259个bit分成2个部分，3*512bit （含通道附加码）通过无保护方式传输，另外1723 bit 再加上325个校验码，通过LDPC（1723，2048）保护方式传输，这样共需要 512个128DSQ编码（3*512+4*512），也就是1024个PAM16符号。最终相当于每个PAM16 携带3.125个bit信息（64*50/1024=3.125）3.125*800M*4=10G bps
五，10GBase-T 的传输中噪音来源及处理
1948年，香农（Shannon）用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率：
C为比特率，W为带宽。任何信息传输系统的速率都无法突破香农公式，并且为了保证系统的传输，在香农公式的基础上还需要留有部分的余量。10G base-T 要求在500MHz的带宽内，信道的极限信息传输速率达到18Gbps。为了保证10GBase-T的传输就需要对传输系统的信噪比进行优化。在固定传输带宽的限制条件下，信噪比就必须满足一定的要求。而信号的发射功率不可能无限增大，所以唯一的手段就是抑制噪声。
影响到10GBase-T系统的噪声主要有两大类：
1）来自传输线内部的干扰，包括：NEXT近端串扰，FEXT远端串扰，RL回波，ISI相邻信号间的干扰。
NEXT和RL比较容易处理，因为干扰信号是本发射系统在过去的某个时间内发出的，所以系统已知干扰信号的特征，所以通过这些特征对收到的信号进行处理，就可以极大地提高系统的信噪比增益，NEXT的处理增益通常在40dB以上，回波的处理增益在50dB以上。FEXT相对困难一些，因为无法预见到收到的信号中那些是正常的信号，那些是来自于其他线对的干扰，但是通常来讲有用信号的强度总是大于干扰信号，另外经过研究表明，干扰信号会稍晚于有用信号到达接收端。FEXT通过接收信号的强度和时间差来处理，可以极大地提高信噪比，通常处理增益在20dB以上。ISI是由信号传输过程中的时域抖动造成，也可通过处理也可以消除影响。
模拟DSP信号处理后的结果
