综合布线:10G铜缆布线的发展与现状

  说起10G以太网,大家可能马上会联系到日趋成熟的10G光纤布线。首家推出并超过OM3标准的CommScope SYSTIMAX LazrSPEED万兆多模光缆能支持万兆应用达550m,千兆应用达1100m,已成为用户骨干布线或者光纤到桌的最佳选择。在应用方面,思科公司推出的基于SYSTIMAX LazrSPEED OM3光缆的10GBase-SR是现在所有实现10G以太网的方案中价格最低的选择,应验了更好的布线将给用户更大的投资回报。
  
  那么针对众说纷纭的铜缆10G以太网,目前的标准和现状又是如何呢?让我们细看标准发展的过程和现状,展望不远的未来。
  
  IEEE802.3 10GBASE-T标准的发展状况
  2002年11月IEEE802.310GBASE-T研究小组正式成立,拉开了10G铜缆布线标准发展的序幕。尽管学习组最初的目的是支持5e类电缆上的10Gbit/s传输,但在此过程中我们发现至少需要6类/E级的性能。然而,可支持6类/E级以上电缆的10Gbit/s传输的最大距离仍未确定(最小目标为55m)。IEEE委员会对这些问题已展开积极的探索,并结合ISO及TIA电缆标准以统一电缆信道的规格要求。IEEE委员会不懈地坚持改善电缆信道的规格。在过去的几个月里,在确定电缆要求(在ISO/IEC及EIA/TIA中)方面已取得了不少进展,因此收发器的设计工作可以基于可行的电缆性能模型进行。IEEE在今年1月份的会议上一致认可了基于6类外推至625MHz的信道最低要求。于3月的IEEE会议上,信道规格要求再次被确认并附加了Alien NEXT的系列规格要求。
  

 

  2004年3月IEEE特别工作组成立,标志着持续1年的旨在确定10GBASE-T的目标的IEEE学习组已到达了一个最高点。IEEE特别工作组清楚地认识到人们对UTP电缆系统的强烈偏好,该电缆系统可避免屏蔽电缆的屏蔽及接地复杂性。IEEE特别工作组形成时,100m4接头信道的目标性能是基于6类/E级信道性能参数外推至625MHz,并附带Alien Crosstalk (来自邻近信道的串音)规格。
  
  SYSTIMAX实验室为IEEE802.3 10GBASE-T标准作的贡献
  对这些初始模型所达成的一致性是10GBASE-T发展中的一个里程碑,SYSTIMAX实验室所作的贡献促进了行业内一致性的形成。模型#1(100m通道,并达到更好的ClassF的插入损失标准)在发展新的10GBASE-T(有时称为”增强”6类/E级)UTP电缆应用方面已达成总体行业协议。模型#1的协议由SYSTIMAX实验室的可实现UTP插入损失研究及高级SYSTIMAX实验室的AlienCrosstalk整合模型提供支持。由SYSTIMAX实验室建议的严格的ANEXT极限值要求为了顾全大局,获得行业一致性,在低频情况下被稍微放宽。
  

  
SYSTIMAX在IEEE标准会议上演示的4连接测试到650MHz的XL9布线系统拓扑图

  
  模型#2、3、4基于现有的6类/E级信道性能规格要求外推至625MHz,包括基于特定或计算长度的插入损失的ANEXT规格要求。 模型#2(55m通道)和#4(55-100m通道)的设计目标是适应尽可能多的嵌入基础。 目前普遍认为嵌入6类/E级电缆将支持至少达55m的10GBASE-T传输。更长的距离在现有性能更高的电缆上可能实现。 简单的技术例如跳线升级也将延长距离。 模型#3(100m通道,仅达到Class E的插入损失标准)是除了模型#1(100m通道,并达到更好的Class F的插入损失标准)之外的的另一种选择,但它即便在带有额外消除的情况下,也无法在一般厂家6类/E级UTP上实现(因为需要更高的62dB的ANEXT指标,不能在一般6类UTP上实现)。
  
  IEEE已将联络信件发送至TIA和ISO电缆委员会,要求进一步发展并使这些要求标准化。TIA和ISO委员会都表示他们急切地希望能尽早完成这项工作并计划提供更多详细规格要求、测试程序、现场试验指南等。SYSTIMAX实验室已广泛地深入这一领域的研究工作并全力支持10GBASE-T委员会的目标。
  
  SYSTIMAX实验室:
  *率先于2003年3月,发表了带改进ANEXT的模板UTP电缆的试验结果,并进行了多次5e类/6类安装后电缆性能及ANEXT演示,以帮助芯片发展商确定他们必须使用的信道特性。
  
  *率先提供信道数据高达650MHz。
  
  *开发并拟建具备革新性的ANEXT模型,该模型可使IEEE特别工作组在三月的会议上非常有把握地详细说明ANEXT模型。
  
  *广泛参与ISO/IEC11801以及TIA-568B电缆标准,促进UTP的10GBASE-T规格发展达成一致性。
  
  支持10GBASE-T性能的UTP解决方案的信道规格要求
  
  随着IEEE特别工作组的成立,10G以太网将在双绞线铜缆上运行,为整个网络领域带来全新的发展机会。为实现“广大市场潜力”(IEEE特别工作组的主要目的之一),特别工作组的主要挑战在于制定一个包括电子及电缆的完全解决方案规格要求,以确保10Gbit/s性能。尽管我们期望6类电缆有能力支持10GBASE-T(距离限度为55m),IEEE特别工作组仍为电缆供应商提出挑战,开发一种能支持达100m的支持4接头信道并保证外推至625MHz的 10GBASE-T解决方案。
  
  SYSTIMAX实验室已确定一系列需要满足这一目标(支持10GBASE-T距离为100m)的规格要求。 这些规格要求中的大部分已经被IEEE采用并符合行业广泛的一致性。 以下是SYSTIMAX实验室为这些新电缆信道规格要求所确定的关键目标:
  
  *IEEE模型#1(由SYSTIMAX试验室提供)用于100m4接头信道性能的插入损失,ANEXT
  
  *所有6类/E级信道性能规格要求外推至625MHz
  
  *由复杂的系统级的工具测试过的的完整的100m4接头信道解决方案,使所有参数最差情况下的配置实现了模型化
  
  *组件设计及性能的突破性改进
  
  *全面的电缆系统设计及安装指导
  
  *便于安装的组件(包括直径和常规圆形的最小增量)
  
  *由实验室及现场测试工具对信道性能的验证
  
  相信不久的将来,针对IEEE 802.3 10GBASE-T的铜缆性能规格将被IEEE特别工作组及TIA和ISO电缆委员会明确规定。