解析最新萬兆以太網標準—10G Base-T萬兆銅纜IEEE標準

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　　用戶問答：
　　最新的萬兆以太網布線銅纜技術標準到底有什么新的亮點，它對布線用戶有什么意義，以前的測試方法是否會為此改變，在安裝上又要注意什么呢？

　　1.請簡單介紹一下現在新頒布的銅纜萬兆以太網標準。

　　萬兆以太網的網絡技術標準和布線標準是同步進行的，IEEE(國際電子與電氣工程師協會)負責制定萬兆以太網網絡物理層技術標準，TIA(美國通信工業委員會)以及ISO(國際標準化委員會)分別負責制定北美以及國際的萬兆以太網布線銅纜技術標準。

　　早在2002年6月，IEEE802.3ae任務小組就頒布了一系列基于光纖的萬兆以太網的標準,能夠支持萬兆傳輸的距離在300m(10GBase-SR,OM3多模光纖)到40Km(10GBase-EW，OS1單模光纖)之間,該技術適用于距離較遠的園區主干或數據傳輸速率要求較高的樓內垂直主干以及數據中心服務器集群。然而，萬兆以太網光纖解決方案不論從網絡設備成本、安裝成本還是維護成本各個方面都遠遠高于采用雙絞線傳輸萬兆的解決方案。今年6月8日IEEE802.3an任務小組全體會議在美國加州圣地亞哥召開全體會議，投票通過了基于銅纜的萬兆以太網的標準10G Base-T。新的標準對于萬兆以太網的傳輸速度、性能指標等都作了詳細的規定，使得用戶在采用銅纜萬兆以太網部署網絡系統時有章可循，不再盲目聽從廠商的宣傳。

　　為了適應IEEE 802.3an 10GBase-T標準發布的進度，TIA(美國通信工業委員會)相繼發布了關于萬兆以太網布線的安裝及測試指導規范和Cat6A技術標準草案。

　　TIA/EIA TR-42.7子委員會及其與IEEE協調委員會于今年7月28日發布了TIA/EIA 568B.2-10最新的第五份草案，作為附錄10放入TIA/EIA568B.2標準。該草案針對IEEE802.3an 10Gbase-T的100米傳輸距離及500MHZ帶寬要求定義了一套全新的擴展六類(Cat6A)布線系統包括連接器件、線纜、跳線技術性能標準以及現場測試ANEXT的方法，其中關于測試插頭回波損耗、非平衡直流電阻等技術參數有待進一步確定。正式標準預計在今年10月會正式批準。

　　TIA 最新的技術公告TSB-155于今年8月2日發布，目前為第5份草案，該草案針對目前市場上已經安裝的Cat6布線系統在運行萬兆應用，為了減輕ANEXT影響而提出現場安裝及測試指導原則。正式規范預計會在今年10月與Cat6A標準同步發布。

　　2.我想了解一下銅纜萬兆以太網采用了什么新的技術？傳輸性能提高了，可是成本是不是也隨之提高很多呢？這關系到我們是不是能夠真正使用它。

　　IEEE 802.3標準仍舊使用IEEE802.3以太網禎(Frame)格式，保留了IEEE802.3標準最小和最大禎(Frame)長度，以及 CSMA/CD(載波監聽/沖突檢測) 機制，向前兼容10M/100M/1000M以太網，并且兼容LAN現行的星型拓樸結構。

　　10G BASE-T將采用PAM16(16級脈沖調幅技術)以及“128-DSQ(double square)”的組合編碼方式，由于采用四對線全雙工方式傳輸，平均每一對線輸250 速率Mb/s，每對線要求能夠支持帶寬為500MHz。

　　10G Base-T性能是1000Base-T速度的10倍，但成本只增加2~3倍。與IEEE802.3ae萬兆光纖標準10GBase-SR相比, 成本只有五分之一。

　　3.我知道除了衰減、回波損耗等因素，影響萬兆系統傳輸性能最重要的因素是ANEXT，即線外串擾，那么我們如何來測試它呢？
　　萬兆以太網10G Base-T要求布線系統帶寬高達500MHZ,遠高于千兆以太網1000Base-T80MHZ的帶寬要求，此時布線系統對于來自于同一捆線相鄰線纜的串擾(ANEXT)十分敏感，因此萬兆以太網的測試必須加入ANEXT測試，ANEXT單位dB,測試值越大，性能越好。

　　為了測試在相鄰線纜之間的ANEXT，TIA/EIA568B.2-10 Draft5提出了如下的測試方法：測試儀主機和遠端通過永久鏈路測試適配器分別插入待測試的信道(被干擾)及干擾信道，為了保證測試儀主機和遠端測試過程同步，測試儀主機和遠端之間通過一條標準跳線相互連接，此外在測試遠端為了防止遠端信號反射，在待測試的信道(被干擾)及干擾信道兩端各插入一個特殊的終端插頭。下圖是同一捆電纜中ANEXT測試模型。

　　測試儀從1-500MHZ帶寬范圍內，在兩條信道總共要測試4*4=16次ANEXT。

　　為了測試在相鄰線纜之間的線外遠端串擾(AFEXT)，TIA/EIA568B.2-10 Draft5提出如下測試方法：測試儀主機和遠端通過永久鏈路測試適配器分別插入待測試的信道(被干擾)及干擾信道，為了保證測試儀主機和遠端測試過程同步，測試儀主機和遠端之間通過同一捆線纜中一條未用的鏈路相互連接，此外在測試遠端為了防止遠端信號反射，在待測試的信道(被干擾)及干擾信道兩端各插入一個特殊的終端插頭。

　　除了測試在相鄰線纜線對之間(pair-to-pair)的線外近端串擾(ANEXT)之外，被干擾信道中任意一對線還受到來自同一捆線纜中無數線對的ANEXT影響，這些線外串擾的總和稱之為綜合近端線外串擾(PSANEXT)或綜合遠端線外串擾(PSFNEXT)。

　　測試多對線(power sum)線外串擾的時候，需要將筆記本電腦連接到測試儀的USB或Serial接口，將測試好的線纜線對之間(pair-to-pair)的線外近端串擾(ANEXT或AFEXT)測試結果通過USB或Serial接口輸出到電腦，測試儀應用程序會自動計算綜合近端線外串擾(PSANEXT)或綜合遠端線外串擾(PSFNEXT)。

　　4.這樣測試起來那就太麻煩了，一個鏈路就要測試這么多次，工作量很大啊。有什么好的方法能減少這些工作量呢？
　　現場測試ANEXT對于能否保證10GBase-T傳輸非常重要，另一方面，現場測試ANEXT及PSNEXT是一項相當耗費時間和人力的工作，對于一捆7根線捆扎在一起的線纜來說，中間的一條受干擾(victim cable) 總共要測試4*4*6=96次ANEXT及AFEXT。因此建議現場測試應該遵

循以下原則：
　　1.只測試需要運行萬兆設備的線纜。
　　2.隨著信道長度的增加，插入損耗(以前標準稱之為衰減)隨之越大，耦合到相鄰線纜的ANEXT干擾就越小，因此應該盡量選擇長度較長的鏈路作為待測試的受干擾(victim cable)線纜,長度小于50米的鏈路無須進行ANEXT測試。
　　3.如果采用信道測試模型測試時，所有的配線架跳線必須全部插上，因為此時的噪音場(noise floor)最惡劣。
　　4.當一捆線纜中包括大量線纜時，會產生平均線外串擾(Averaging Cross Talk)，選取少數幾根長鏈路進行抽樣測試，觀察測試結果是否接近，如果測試結果接近并且超過測試標準，則無須再測試其他線纜。
　　5.應從配線間一端進行測試，因為配線架上面插有大量跳線，此時噪音場最惡劣。

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