Технология Gigabit Ethernet описывается двумя стандартами: IEEE 802.3z (1998 год) и IEEE 802.3ab (1999 год). Разработчики стандартов пытались максимально сохранить идеи классического Ethernet. Как и при переходе от Ethernet к Fast Ethernet, основное нововведение складывалось в десятикратному (в сравнении из Fast Ethernet) уменьшении длительности битового интервала – к 1нс. Для того, чтобы сохранить максимальный диаметр домену коллизий на уровне 200м, пришлось увеличить минимальный размер кадра с 64 к 512 байт (4096 bt). Если передается короткий кадр, его поле данных должно быть дополнено к необходимой длине запрещенными символами. С другой стороны, эти ограничения диктуются необходимостью распознавания коллизий, что существенно только для полудуплексного режима работы. Для Gigabit Ethernet больше характерный дуплексный режим, при котором длина кабельного сегмента ограничивается не временами двойного оборота, а затуханием сигнала и частотными свойствами линии.
Для снижения накладных расходов при передаче коротких кадров (например, подтверждений приема пакетов), предусмотрен пакетный режим передачи (Burst Mode). Узел может передать кряду несколько небольших кадров (не дополняя каждого из них до 512 байт), суммарной длиной не больше 8192 байт. Отдельные кадры в такой группе могут быть адресованы разным получателям.
Стандарт IEEE 802.3z определяет следующие версии: 1000BaseSX, 1000BaseLX, 1000BaseCX.
Версия 1000BaseSX определяет работу из многомодовому оптоволокну на длине волны 850 нм. Максимальная длина сегмента при работе в полудуплексном режиме составляет 100 м. В дуплексном режиме максимальная длина кабеля зависит от его полосы пропускания и может достигать 800 м.
Версия 1000BaseLX определяет работу из многомодовому или одномодовому оптоволокну на длине волны 1310 нм. Максимальная длина сегмента для одномодового волокна достигает 5 км, а для многомодового – 550 м.
Версия 1000BaseCX использует в качестве среды передачи твинакиальный (twinaxial) кабель, который представляет собой два коаксиальных кабеля (волновое сопротивление 75 Ом) в общей оплетке. По таком кабеле можно организовать только полудуплексный режим. Максимальная длина сегмента составляет 25 м, потому такой кабель больше всего применяется для связи оборудования в пределах одной комнаты.
Стандарт IEEE 802.3ab определяет версию Gigabit Ethernet на крученный пари 5 категории - 1000BaseT. Сигнал физически кодируется с использованием 5 уровней потенциала (код PAM-5) и передается одновременно по четырем парам. Код PAM-5 на тактовой частоте 125 МГц заключается в полосу пропускания 100 МГц кабеля 5 категории. Для дуплексного режима передача ведется одновременно в оба направления, а для выделения принятого сигнала, приемник вычитает из принятой смеси сигналов свой собственный сигнал. Для выполнения этой операции используются цифровые сигнальные процессоры.
