10Gb以太网和双绞线铜缆在局域网中的应用

来源： 作者： 出处：Vlan9.com 2007-10-03 进入论坛

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　　2002年6月，IEEE通过光纤支持10G以太网的标准被最终批准。当时建议“仅使用光纤”支持这一速度。我们怀疑双绞线铜缆上是否可能支持10G以太网。结果，IEEE在随后期间提出了一份建议，并成立了一个研究小组，在最低的平台出现了争议。不管最终确定的最低铜缆平台是什么，编码系统的复杂性是有源设备制造商面临的主要障碍。对电缆和连接器人员和物理层设备安装人员来说，更关注的问题是这会给布线设施带来什么样的限制，将要求哪些安装和测试参数。
　　
　　工作组进行了大量的讨论，来解决外来串扰问题。为消除大部分串扰，我们把电缆线对绞在一起，改变线对之间的绞距，以降低线对内部平行的导线产生的潜在影响。另一种方法则需要采用平衡传输技术。由于六类电缆使用的传输频率可能很高，因此在开发电缆和外来硬件规范过程中提出了外来串扰问题。人们认识到，外来串扰的可能性要更大。业内已经建议采用范围为800Ｍ~900MHz的更高频率及编码系统，以便在四个线对的每个线对上实现2.5Gbps的带宽，从而在信道上实现10Gb的吞吐量。业内已经设计了各种已安装的电缆模型，来测量多条电缆非常接近地捆在一起时在这些高频率上产生的典型的外来串扰。但是，仍有许多问题有待解决：
　　
　　● 哪种布线设施可以在保证可靠的信息传输的情况下处理这一速度？
　　
　　● 其支持的距离有多远？
　　
　　● 其是否经济？
　　
　　业内已经成立了一个工作小组，考察在铜缆上实现10GbE是否可行，以及其实际状况。对这个工作小组来说，上面这些问题正日益成为主要争议领域。我们将把重点放在物理层设计考虑因素上，以评估双绞线铜缆是否可望支持10GbE。
　　
　　工作小组成员已经提出外来串扰问题，并且提出了大量的测试和分析模型。我们将把外来串扰定义为近端分量，也是整个电缆走线长度上发生的串扰。外来串扰已经成为考察过去微不足道的电话线的信道性能时要考虑的众多因素之一。我们的布线网络部在六类布线安装方法中建议：不要在走线中形成完美的电缆捆，而是应该在电缆组内部的电缆中采用比较随机的绞距。这有助于避免在不同电缆内部过长地平行敷设线对，以降低外来串扰的影响。
　　
　　在评估过程中，非常重要的一点是考察被评估的电缆类别在不同长度及扩展频率条件下的典型衰减串扰比(ACR)。目前正在考察的电缆类别包括超五类(D级)、六类(E级)和七类(F级)电缆。在第一个双绞线铜缆10GbE建议中，工作小组考虑的基本平台是超五类(D级)。但是，ISO小组提出的建议表明，六类布线将在10GbE标准开发过程中迅速发展，这一过程中应包括这种性能更高的平台。目前标准还处在早期开发阶段，IEEE内部的不同专家目前正根据许多问题提出报告，其中部分问题如下：
　　
　　● 外来串扰，成捆电缆，配线架和有源设备中相邻插座非常接近;
　　
　　● 被评估的信道类别的ACR;
　　
　　● 传送系统和电压电平;
　　
　　● 辐射问题;
　　
　　● 典型商用办公环境水平子系统的平均信道长度研究。
　　
　　对信道长度的研究本身非常有意思，它受到与不同信道能力有关的前期调查结果的影响。在目前的早期阶段，研究项目是考察在有疑问的介质上在铜缆中可以以多远的距离支持10GbE。某些演示对下述建议布线类别不太乐观：
　　
　　● 超五类(D级)，最远20米;
　　
　　● 六类(E级)，最远30米;
　　
　　● 七类(F级)，接近100米。
　　
　　
　　
　　由于全球倾向于六类(E级)基本平台及其发展趋势，因此人们关注着六类布线能否支持10GbE速度。在标准商用布线中，绝大部分水平链路的距离低于60米。当前建议正在严格考察在六类布线中至少能在55-100米距离上支持10GbE，而七类布线则要达到100米。另外人们还在考察屏蔽六类布线和增强型非屏蔽六类(有时称为E+级)能否在100米距离内实现10GbE。外来串扰仍是主要问题，目前的讨论正围绕A-NEXT、A-PSNEXT、A-FEXT和A-PSFEXT展开。负责布线事务的TIA TR 42委员会正在开发增强型六类平台，其性能参数扩展到625MHz。研究结果表明，支持最少55米距离的六类布线成为首选。 更多请看Cisco与华为技术网（Vlan9.com）校园网专题、局域网、以太网技术介绍专题，或进入论坛讨论。