萬兆銅纜布線方案

　　IEEE通過了基于光纖的802.3ae萬兆以太網標準，2002年又成
立了基于銅纜傳輸的10GBASE-T工作組。這個工作組負責評估以萬
兆數據速率運行于長達100米距離的水平布線系統的可行性，這個
水平布線系統是由TIA568-B及ISO/IEC11801建筑布線標準所規定
的，目的是制定六類/E級或更好的布線系統來支持萬兆10GBase-T
應用。每對線纜上雙向傳輸2.5Gbps，4對線對共計傳輸10G。
　　IEEE802.3an工作組最早對10GBase-T物理層（PHY）的脈沖振
幅調制編碼方式沿用了1000Base-T的PAM5編碼。PAM5采用5種不同
的信號電平編碼來代替簡單的二進制編碼，可以達到很好的帶寬
利用。基于PAM5的10GBase-T對布線帶寬的需求是625MHz。 2004
6月, TIA把支持10GBase-T的擴展六類標準從625MHz降低到500MH
z，為了提高系統的串擾免疫力和減少收發器的復雜程度，把編碼
方式修改為PAM8，支持833Mbaud串列傳輸速率和400MHz帶寬，對布線系統的帶寬要求也相應地修改為500MH
z，把采用LDPC編碼所需的夏農信道容量也下降到15.9Gbps。
　　為處理目前基于 IP的應用，愛達訊于2005年推出萬兆非屏蔽和屏蔽銅纜布線解決方案，此系統稱為MA
TRIX6E。MATRIX6E是對現有6類/E級規范的自然擴充，符合IEEE 802.3an工作組規定的最新布線通道要求。
愛達訊非屏蔽萬兆布線系統可以在55-100米的鏈路上實現每秒10Gbps的以太網傳輸能力，與基于屏蔽電纜
或光纖的網絡相比，UTP的系統安裝起來更簡便，成本更低。但在更高的頻率上，UTP線纜會受到插入損耗
和外來串擾等技術問題的限制。由于萬兆布線系統使用的傳輸頻率很高，來自相鄰電纜的干擾 (外來串擾A
NEXT)是最大問題，外來串擾是電纜內部與其相鄰的電纜所產生的串擾，外來串擾大大擾亂了傳輸和高速數
據通信，盡管有源硬件內部可以預測和消除電纜內部線對之間的串擾，但卻不能消除外來串擾。目前，ANE
XT的測試方法在最差情況下是6根4對線纜包裹一根被測4對線纜，典型情況可以測試兩根相鄰4對線纜的外
部串擾，此方法可以用于鏈路或信道的測試。
　　雖然目前安裝現場無法測試鏈路或通道的外部串擾性能，但是愛達訊在線纜和連接器件設計上已經充
分考慮了 ANEXT的余量，以避免產生過量的外來串擾。電纜內部不同線對之間的串擾會隨著傳輸頻率、信
號電平以及外皮內平行的線對的長度而提高。愛達訊針對此問題重新設計電纜結構以中心分割器改變線對
之間的絞距，以降低線對內部平行的導線所產生的耦合串擾，從而消除大部分的外來串擾，愛達訊非屏蔽
系統的超六類電纜可提供大于16 Gbps的通道容量。
　　愛達訊萬兆屏蔽系統是基于七類 /F級標準開發的，可以在一個連接器和單根電纜中同時傳送獨立的視
頻、語音和數據信號。它甚至支持在單對電纜上傳送870MHz全帶寬的模擬視頻，而且在同一護套內的其它
雙絞線對上同時可進行語音和數據的及時傳送。愛達訊屏蔽布線系統的傳輸媒介是線對屏蔽的SFTP線纜，
它在傳統FTP 屏蔽層的基礎上增加了單獨線對屏蔽，它既能有效隔離外界的電磁干擾和內部向外的電磁輻
射，也可大幅度削弱護套內部相鄰線對間的信號耦合串擾，從而在獲得高帶寬傳輸性能保障的同時，又增
加了并行傳輸多種類型信號的能力。
　　屏蔽雙絞線的屏蔽層不僅可以隔離外界的電磁信號，鋁箔也同時阻斷了線纜本身的電磁泄露，不會發
射干擾信號影響其它線纜的工作。接地的鋁箔對電磁信號具有非常優異反射、吸收、隔離的性能，它使導
線與外界的電磁環境完全隔離。緊密線槽內部的各個線纜可同時運行萬兆以太網，相互間沒有影響。一般
屏蔽系統會采用耦合衰減來衡量線纜抵抗干擾的能力，屏蔽萬兆布線系統一般比非屏蔽萬兆布線系統的近
端串擾至少高 20dB左右。
　　屏蔽系統具有比非屏蔽系統更大的可用帶寬，一般萬兆以太網要求至少具有 15.9Gbps的物理層通道傳
輸能力，非屏蔽的萬兆布線系統物理層的傳輸能力為17－20Gbps，余量不是很大。屏蔽的萬兆布線系統則
可以達到35Gbps以上的傳輸能力。
　　由于愛達訊現在已實現 10G銅纜傳輸性能，廣大用戶可以有2個選擇：使用CAT6E 超六類UTP布線在55-
100米的500MHz有效帶寬的通道上實現10Gbps；或使 用七類/F級STP布線在100米長度內支持10Gbps， STP
可滿足650-1000MHz的高帶寬傳輸要求。由于10G Base-T在價格上的成本較單模光纖10G Base-FL及OM3多模
萬兆光纖的10G Base-SR網絡低，將會被大量應用。對于園區網和垂直主干方面，OM3多模光纖系統有著其
長距離和可靠性的優勢，會被繼續應用而暫不會被萬兆銅纜所替代。