新布線標準 引領下一代網絡性能

　目前，在IEEE 802.3an任務組正在開發一個新的布線標準，
它將引領下一代的網絡性能——在高性能的雙絞銅線上實現10GB
以太網信息傳輸。預計該項標準將于2006年7月獲得批準。在15年
的時間內，數據網絡的速度增加了1000倍，從10Mb/s (10BASE-T)
增至10Gb/s (10GBASE-T)。與此同時，網絡布線的性能也將得到
進一步的提升，從3類演化成新一代的增強型6類，這種增強型6類
專門為在100米遠的距離上進行10Gb/s的數據傳輸而設計。
　　數據網絡的傳輸速度除了與布線的信息承載容量有關外，同
時，還受限于存儲設備的接入速度、網絡通信量、接口協議以及
數據總線的速度。很明顯，由于計算能力的不斷增強以及應用程
序對網絡要求越來越高，迫切需要在雙絞線銅纜的基礎之上提供
一套低成本的10Gb/s解決方案。起初，對10GBASE-T的需求僅來自
于具有高度密集的計算機設備（如服務器、交換機、路由器和存儲模塊等）的數據中心以及企業網絡上的
數據聚合點。隨后，10Gb/s 以太網將逐漸移植到桌面計算機的應用上，以支持帶寬密集型應用程序，比如
CAD/CAM，數字動畫，存儲以及集群計算等等。
　　IEEE802.3an任務組的首要目標是解決在現有的6類布線上支持最小55米距離的10Gb/s傳輸，同時在增
強型6類（增強型E類）或7類（F類）布線基礎上支持100米距離的傳輸。目前，增強型6類布線的標準正在
由TIA TR 42.7分委員會和ISO/IEC JTC1 WG3進行討論。關鍵的傳輸參數包括外部近端串擾（ANEXT）和外
部等效遠端串擾（AELFEXT），這兩個都是標準中的新參數。另外，需要在更寬的頻率范圍內（1至500 MH
z）對已有參數，如插入損耗、返回損耗、PSNEXT和PSELFEXT等進行修訂。
　　10G解決方案的線纜和接插件的設計技術必須超越目前市場上6類電纜和接插件的技術。在一個惡劣的
環境中，為了達到增強6類布線的性能需求就需要特殊的設計，而且必須保證在惡劣環境里，由線纜、4個
連接器件組成的100 米的信道拓撲結構通過測試。Belden CDT的DataTwist粘連線對電纜為屏蔽和非屏蔽系
統提供了最佳的機械穩定性，最大程度地減輕了惡劣環境造成的影響，同時提供了統一的安裝型性能。附
加的工業級塑料護套或鎧裝護套為電纜提供的額外保護和強度，實現了高層控制工程人員的預期設計目
標。
　　某個信道與相鄰信道之間的相互作用稱為外部串擾。對于增強型6類信道，外部串擾要求是最難以克服
的干擾之一。為了實現此目標，不能僅僅對增強型6類信道的各個組件進行改良，而是必須重新設計：
　　·當模塊插座并排插入面板和配線架時，其設計必須提供高頻率的傳輸性能以及非常低的ANEXT。
　　·跳線必須非常柔韌，而且由于在設備附近存在強干擾信號，還必須提供隔離串擾的功能。
　　·水平電纜安裝在線槽或電纜管道中，或者在機架上或機柜中捆綁成束時，必須加以設計以確保隔離
串擾。
　　模塊：
　　IDC是模塊的一部分，水平電纜在這卡到模塊上，它是外部串擾耦合的最主要來源之一。如果所有的ID
C卡夾都水平對齊或垂直對齊，由于相鄰IDC之間電容不平衡和相互感應而引起的電磁場耦合會非常高。如
圖1所示的傳統模塊設計便會如此。
　　有兩個方法可以降低此種效應。一種方法是使用屏蔽或拉開物理間距，而另一更好的方法就是使用一
個不尋常的設計，使相鄰IDC之間的串擾耦合自動抵消。BeldenIBDN專利的MatriX IDC技術是一個IDC的設
計，其每對IDC與相鄰IDC之間互成90度角。MatriX IDC技術的效果是驚人的，相鄰兩模塊間ANEXT降低了15
dB。
　　MatriX IDC技術如圖2所示。相鄰IDC正交排布確立的電場和磁場方向，正好將其差模耦合相互抵消，
有效地消除了卡接點處的外部串擾。
　　外部串擾性能的改善是非常顯著的。如圖3所示，它比較了使用傳統設計和使用MatriX IDC技術的配線
架綜合線外串擾特性（PSANEXT）。
　　對傳統電纜：
　　UTP電纜設計的主要技術挑戰來自于10GBASE-T的外部串擾要求。這是因為電纜和周圍包圍它的電纜之
間存在著電磁耦合。由于這些電纜線對具有相同的扭絞和纜內布局，因而具有相同的共振頻率，在信號的
相位相同時串擾疊加，加劇了電磁的耦合。
　　BeldenIBDN 獲得專利的SpiralFlex技術給電纜的截面和電纜的軸向增加了隨機性，通過使電纜與周圍
包圍它的電纜之間的距離增大并隨機化，改善了ANEXT的耦合。電纜芯的設計包含有兩個主要元素。第一個
就是將每對導線分隔開的獨特的十字分隔條，第二個就是盤繞在纜芯周圍的絕緣填充條。這兩個元素結合
之后，打破了相鄰電纜相同線對在電纜的全程內的一致性，并增大了線對間的物理間距。纜芯的設計如圖4
所示。SpiralFlex設計的另一個優點就在于它具有極佳的機械柔韌性，同時表面摩擦系數很低，這樣更易
于安裝。
　　系統：
　　在涉及到系統的時候，關鍵的問題就在于信道性能。設計組件所采用的全部技術必須要保證全部系統
運行良好。10G系統將會完全按照當前在TIA568 B.2-10“增強Cat 6” 標準中所定義來構成。由于采用結
構化布線系統，在標準之上仍需留有余量以提供額外的保護，保證系統即使在最苛刻的環境下（即6-包-1
測試配置條件，不僅包括電纜捆扎成束而且包括模塊和跳線），如果信道具備極好的ANEXT和AELFEXT性
能，那么，在正常的安裝條件下，系統就一定能夠正常工作。當選擇了一套10G系統，還務必保證獲得必要
的信息以做出明智的選擇。尋找一個優秀的10G系統，該產品應該符合下面所列的各個條件，才能夠確保你
采用10G解決方案是一個正確的選擇：
　　·10G 傳輸解決方案能滿足Alien NEXT、Alien FEXT以及高達500 MHz的傳輸性能？
　　·在所有的工作條件下，該系統性能參數在500 MHz之上是否提供額外的余量和帶寬以獲得最佳的系統
性能?
　　·該系統是否采用第3方測試結果，來說明其測試已經使用了“6包1”測試?
　　·制造商是否在其面板和配線架上提供等同于六類的密度? (這表明該系統的ANEXT 是符合要求的)
　　·制造商產品設計過程中是否考慮了安裝對其10G系統的影響，并對安裝者提供安裝培訓服務?
　　·制造商是否能夠提供產品質量保證為其系統作后盾