10ギガビット・イーサネット (10 gigabit Ethernet、10GE、10GbE、10 GigE) はコンピュータ・システム同士を結ぶ通信規格の1つ。2016年現在、イーサネットの中で、LANやWAN、MANに比較的よく用いられるネットワーク・プロトコルの1つである。名称のとおり、物理層では最大10Gbpsの伝送速度を持つイーサネットの規格であるIEEE 802.3-2005の規格が定められたものには、光ファイバー・ケーブルを使ったものとInfiniBandのように銅ケーブルを使ったものの2つがある。また、IEEE 802.3anによる規格としてツイストペアケーブルを使った10ギガビット・イーサネットがある。10ギガビット・イーサネットでは半二重通信とリピーター機構、そしてそれに伴うCSMA/CDをあきらめ、既に1ギガビット・イーサネットで使い慣れたLANスイッチの全二重 による便利なリンク機構を使う。10ギガビット・イーサネットはいくつかの物理層の規格を含んでいる。デバイスのそれぞれの物理ポートは異なるLANやWANの物理層規格をサポートする多くのモジュールをサポートできる。転送速度が非常に高く、ツイステッド・ペア(TP)・ケーブルでは必要な周波数特性が十分に確保できないと考えられていたため、まず光ケーブルによる実装が普及した。TPケーブルによる10GbEの実装は規格が更新され続けている。データの送信が終了する前に衝突を検出できない為、半二重通信とCSMA/CDをサポートせずに全二重通信だけを使用する。普通は伝送速度と伝送距離を組み合わせて10GBASE-LRのように呼ぶ。現在標準化されている規格は次の通りである。その他10GBASE-Tは、IEEE 802.3an-2006規格で定められた通常のアンシールデッド(UTP)、またはシールデッド(STP)のツイストペアケーブルによって最大100mまで10Gbpsの速度で接続する新しいイーサネット規格である。またオートネゴシエーションがサポートされることで、10GBASE-Tと1000BASE-Tの間でスムーズな移行が可能となる。2008年より複数のメーカーから半導体の出荷が開始されており、現在ではこれらを用いたスイッチングハブ、レイヤ3スイッチや、サーバ向けネットワークカード(NIC)が出荷されている。10GBASE-Tのメリットのひとつは、1000BASE-Tと兼用可能な後述のRJ-45のツイストペアケーブル (銅ケーブル) による接続であるため、光ファイバによる接続のようなケーブル以外のXENPAK、XFP、SFP+など光トランシーバのアドインが必要無い点で、比較的安価に10ギガビット・イーサネットを構築することが可能となる。TIA/EIA TSB-155では、10GBASE-Tにおいて既存のカテゴリー6・UTPケーブル (周波数特性:250MHz) を用いて最大37mまでの接続が可能とされている。なお、37～55mの範囲では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、55m～100mについてはAnnex.Cの条件を満たす限り利用可能としている。JEITAによる試験や、BICSIによる指摘においては、既存のものを含むカテゴリー6のUTPケーブルにおいてはエイリアンクロストークやバックグラウンドノイズに対する耐性の面で十分に性能が発揮できない可能性が指摘されている。TIA/EIA－568-B.2 Addendum 10では、10GBASE-Tにおいて適用可能な新しいカテゴリー6A UTPケーブル (周波数特性:500MHz) が定義された。カテゴリー6A UTPに関してはISO/IEC 25N1173において更新された。これは一般的な用途に必要な100mの接続を可能とするものである。カテゴリー6Aのケーブル同士をボンディングした際のUTPケーブル間でのエイリアンクロストークを減少させるように設計されており、同ケーブルは従来よりも外周がやや太めになっている。Cat.6A UTPケーブルとアンシールデッドの8P8C (通称RJ45) コネクタには以下の問題が指摘されている。これらの指摘に対して、TIAはTSB-190によるガイダンスを検討中であり、異種メーカー品のCat.6A UTPケーブルを混在させたり、Cat.6A UTPと、Cat.6以前のUTPを混在させても運用上は問題ないとする見解を出しているまたISO/IEC 25N1173ではカテゴリー6A/7A STPケーブルが策定されており、それらを使用する場合には、Cat.6/Cat.6A UTPにおけるような問題はなく、10GBASE-T内の性能を十分発揮できると指摘している。シールドされてないツイストペアケーブル(UTP)に対して、シールドされたツイストペアケーブルはSTPと一般的に呼ばれる。STPの中でもシールドの具体的方式により下記の分類がある。主にワイヤの径の違いで周波数の特性が決まるため、次のようにカテゴリ7 (周波数特性:600MHz) 以上の1,200MHzのケーブルも販売されている。シールド・ケーブルは正しくアースをとらないと、静電気などによって逆にノイズの発生源になってしまうことがあるため、将来の10Gイーサネットに備えてケーブルだけカテゴリ7などにして、カテゴリ5や6相当の配線シールドに配慮しないネットワーク機器を接続すると、十分な性能が発揮できず、場合によっては動作が不安定になることが考えられる。LANケーブル内ではより (撚り) をかけることによってノイズの侵入を最小限にしているが、ケーブル両端のコネクタに接続する部分ではどうしてもよりが解かれてしまう。ある日本のケーブル・メーカーではカテゴリ5のよりが解かれる長さは12mmであり、カテゴリ7では3mmまで短くしているという日経NETWORK 2007年4月号 「10ギガイーサLANケーブル」 p84。UTPケーブルについては従来規格のイーサネットで広く普及した650MHz対応のIEC 60603-7コネクタ 8P8C (通称RJ45) を使用する。STP向けには、TERA、GG45、ARJ45も規程されている。これらのコネクタは10GBASE-T向けに利用されている。IEEE 802.3anは、10GBASE-T用として、パルス振幅変調 (pulse-amplitude modulation、PAM) のトムリンソン-ハラシマプリコーデッド (Tomlinson-Harashima Precoded 、THP) 版のワイヤレベルでの変調を規定している。それは、16値のPAMであり、DSQ128として知られる2次元チェッカーパターンによるエンコードである。PAN-12やPAM-10、PAM-8等の、それぞれにTHP付く場合と付かない場合での、いくつかの提案がワイヤレベルでの変調に関して考慮された。PAM-5は1つ前の世代の規格である1000BASE-Tで使われている。10GBASE-CX4は片方向で4本、両方向で8本の伝送路を持ちそれぞれの伝送路で2本の銅電線を使用するため、合計16本の銅電線よりなるケーブルを使用する比較的短距離用の10Gビット・イーサネット接続の規格である。IEEE 802.3akで規格が定められ、Infinibandによく似た技術を使用している。最長15m (49フィート) までしか伸ばせないが、10Gビット・イーサネットとしては最もポート単価が安い。10Gビット・イーサネットのモジュールに使用される通信半導体デバイスは、マルチ・ソース・アグリーメント (MSA) に従ってそのデバイスから外部コネクタまでの接続が行なわれる。XENPAK、X2、XPAKのコネクタは標準のMSAピン配列に合わせてある。CX4モジュールは少なくともXENPAKとX2には揃えてあり、XPAKにも恐らくある。これと同じサイズに作るのはより難しい。銅線で出来た各伝送路は3.125ギガボー (Gbaud) の通信容量を持つ。 802.3aeの48節のプロトコルが4本のデータ転送の管理し同期をとる。この機能はPCS (Physical Coding Sublayer) で処理される。49節でのプロトコルを使用する10GBASE-Rと比べると48節で使う8-10ビット変換ではより信号に余裕がある。一方、49節では64-66ビットの変換のため、48節に比べて余裕が無くより狭くなっている。光トランシーバーはホストデバイス同士を、IEEE 802.3規格の48節の4チャンネル・パラレライズド・ブリッジ、又は49節によるブリッジを結ぶ。「XENPAK」「X2」「XPAK」は48節改を、「XFP」は48節そのものを使う。使用する光ファイバーは、大きく分けて2種類ある。主に距離や速度で使い分けられている。光ファイバを使用したイーサネットでも、物理的な信号に光を使うだけで、伝送するMACフレームは銅ケーブルのイーサネットと変わらない。ルーターとスイッチを直接結ぶ、最も一般的な光ファイバーの種類はレイヤー1の「物理層」で規定されている。物理層では回線速度が10.3125Gbit/sで符号化方式は64B/66Bエンコーディングが使われる。ただし10GBASE-SW、10GBASE-LW、10GBASE-EWはSDH/SONETの符号化方式を使う。次の高速イーサネット規格である「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「」。2011年6月には世界初の実証実験が行われた。

出典:wikipedia