為了在5類雙絞線上實現(xiàn)千兆的傳輸速率,以pam-5編碼為基礎(chǔ)的“超5類”技術(shù)(5e)應運而生,但該技術(shù)對電氣參數(shù)提出了相應的要求,并不是所有的5類線均可支持。因此,如果確實需要千兆網(wǎng)應用,而且布線工程尚處選型階段,采用“5e”也許并非上策。 “寬帶”布線仍是以5類或“超5類”(5e)技術(shù)的應用為熱點。最初,在北美開發(fā)千兆以太網(wǎng)時,意圖是在現(xiàn)有的5類雙絞線上運行。但在實際操作中人們發(fā)現(xiàn),并非所有的5類線纜均可以運行千兆以太網(wǎng)。產(chǎn)品之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在電氣性能是否滿足千兆以太網(wǎng)所需的4對芯全雙工傳輸要求。因此,許多廠商把可以運行千兆以太網(wǎng)的產(chǎn)品冠以“增強型” (enhanced cat 5)推向市場,“增強型5類”簡稱為:“5e”,也被人們統(tǒng)稱為“超5類”。 以何支持千兆 在實際應用中,帶寬經(jīng)常與數(shù)據(jù)傳輸速率混淆,國際標準化組織采用帶寬作為衡量和劃分布線系統(tǒng)的依據(jù),用hz作單位,不用bps作單位。和所有通信系統(tǒng)一樣,衡量一個布線系統(tǒng)信息傳輸能力的客觀參數(shù)是帶寬,信道的可用帶寬是最重要的傳輸參數(shù)之一,帶寬是否符合要求,是實現(xiàn)一定的數(shù)據(jù)傳輸速率的基本條件。對于布線系統(tǒng)支持的網(wǎng)絡應用來說,它是由信道的next值與衰減量差3db時的最低頻率決定的。 數(shù)據(jù)信號在通過線纜進行傳輸時,網(wǎng)絡設(shè)備先對其進行編碼調(diào)制,因此,在線纜上傳輸信號的頻率并不等于數(shù)據(jù)的傳輸速率,與編碼方法有關(guān)。利用高級的編碼方案,可以使數(shù)據(jù)信號在較低的帶寬上傳輸。例如:100mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,當使用2級編碼方案(如:nrzi)時,需要的傳輸帶寬是 62.5mhz;當使用3級編碼方案(如mlt-3)時,需要的傳輸帶寬只有31.25mhz。如何在5類雙絞線上實現(xiàn)1000mbps的傳輸速率, ieee 802.3ab委員會最終決定采用一種被稱為脈沖幅度調(diào)制(pam-5)的編碼。 符合現(xiàn)有5類標準要求的雙絞線工作于半雙工時(即一對線用于發(fā)送,另一對線用于接收數(shù)據(jù)時),兩對線具有100mhz可用帶寬。而4對芯都工作于全雙工模式時(即每一對線都被用于兩個收發(fā)信機之間的雙向傳輸),通過某對線進行數(shù)據(jù)信號接收的站點,會同時受到來自另3對線的信號串擾。在線路的兩端,對每一對線都要進行串擾疊加計算,如果最差線對的功率和串擾達到增強型5類標準的要求,則每對線傳輸帶寬為100mhz,4對芯共具有400mhz可用帶寬,千兆以太網(wǎng)的設(shè)計運行頻帶正是400mhz。 注意把握指標 “5e”系統(tǒng)的部分指標限值見表所示。 這些指標是指在含有4個連接頭的最壞情形下的信道性能。elfext(equal level far end cross talk)是在接收端去除傳輸信號衰減后得到的一個等電平比較的遠端串音;rl(return loss)是由于布線系統(tǒng)的元器件互相不匹配而導致的反射信號,從而干擾原傳輸信號,不僅要求雙絞線的鏈路阻抗應該很一致,而且也對接插件的匹配有嚴格的要求;ps next實際上是一種計算式,其值是由4對芯中的3對線對另一對線的串擾的代數(shù)和推導出來的,如果最差線對的psnext達到標準所規(guī)定的要求,那末就具有支持千兆應用的潛力。 由于千兆以太網(wǎng)是在4對線上全雙工傳輸,ps elfext成為一個突出的問題,ps next、ps acr和延遲扭曲等都成為必須考慮的參數(shù)。對于這種高速率應用,用戶要注意把握“5e”布線的系統(tǒng)指標。否則,可能會“欲速則不達”。 “5e”并非上策 為了在4對芯上透過“5e”實現(xiàn)千兆的傳輸速率,采用了pam-5編碼,并且對電氣參數(shù)提出了相應的要求。盡管如此,5類線纜畢竟存在有需要電子設(shè)備容忍或補償?shù)娜毕荩╪ext、fext等,還要考慮外部串音干擾。在網(wǎng)絡設(shè)備的phy(物理層)芯片上,用于克服5類線纜性能局限性的晶體管數(shù)量超過了總數(shù)的50%。phy的集成度高、技術(shù)復雜,世界上只有少數(shù)幾個生產(chǎn)廠商掌握該技術(shù),產(chǎn)品價格昴貴。因此,如果確實需要千兆網(wǎng)應用,而且布線工程尚處在選型階段,采用“5e”并非上策。如同快速以太網(wǎng)(100mbps)一樣,今天有誰會去采用4對芯3類線纜(100base—t4),而將5類線纜(100base—tx)擱置一邊呢?也就是說,對于采用了“5e”布線的用戶來說,到了很需要千兆網(wǎng)應用到桌面的時候,只好采購高價的網(wǎng)絡設(shè)備在 “5e”上運行。這就要求用戶必須更加注意選用真正的“5e”,并且選擇真正能夠規(guī)范設(shè)計和施工的布線承包商。 應用決定布線 從用戶的角度,在選擇產(chǎn)品時需要冷靜地考慮一下:是否真正需要。選擇何種布線系統(tǒng),最佳考慮還是由應用決定。 目前,千兆以太網(wǎng)主要是作為網(wǎng)絡主干用,很難說什么時候真正普遍用于水平子系統(tǒng)到桌面,恐怕到了那時候,用什么產(chǎn)品情況又變了。因為銅纜終將無法超越自身的帶寬、傳輸距離和電磁干擾的限制,替代它的仍將是光纖,或者是未來的某種傳輸介質(zhì)。 記得快速以太網(wǎng)設(shè)備于1993年投入使用,其標準是在1994年出臺,基于快速以太網(wǎng)的普遍應用就出現(xiàn)得更晚了。近年來,對于千兆網(wǎng)來說也如此,真正的千兆級到桌面應用甚少,這些都表明技術(shù)及其標準的出現(xiàn)與實際應用的需要之間還有相當長的一段時間間隔。應當從實際出發(fā)對信息網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢有一個正確預測,選擇合適的布線產(chǎn)品。 6類一定好? 廠商并推的千兆布線產(chǎn)品:一是5e;二是6類。以上對于5/5e類布線論述的觀點,也適合于6類。即:Σcat 6 ≠ cat 6 Σ;測試next必須在兩端進行;布線不應采用“全6類”;千兆網(wǎng)采用6類布線也并非上策等等。 現(xiàn)在雖說也有廠家將線徑加大,推出自稱的“超6類”,但是業(yè)界的共識是,6類已是utp技術(shù)的極限。眾所周知,極限技術(shù)難免有它的脆弱性。相比之下,何不巧用光纖? 在筆者看來,光纖、銅纜(5類或超5類)適當并用到桌面,是明智的選擇,千兆及其以上數(shù)據(jù)布線盡量采用光纖,例如光纖從干線延伸到區(qū)域,使光纖離桌面盡可能靠近,采用高性價比的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。
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