爱达讯工程师浅谈：10G Base-T&Cat 6A

摘要：随着IEEE公布10GBase-T和TIA 公布CAT 6A的正式标准，新的网络、新的布线系统呈现在人们的眼前，标志着新的时代已经开启，将来的一天，我们看待CAT 6A就像今日看CAT 5E一样。我们将如何迎接这个时代的来临，这对科技的发展带来什么样的影响。

关键词：6A类双绞线、万兆以太网、外部串扰

Keyword：Cat6A、10G Base-T、ANEXT

计算技术的飞速发展导致现代的数据中心发展迅速，高容量、高带宽的服务器集群应用时迫切的需要低成本的光纤替代方案，同时综合布线系统作为建筑中使用寿命较长的系统，也需要一种新式的布线系统来承载更多的数据。IEEE工作组经过多年的努力，推出了IEEE802.3an 即10GBase-T。

10GBase-T以太网作为1000MBase-T以太网的升级，标准仍旧使用IEEE802.3以太网祯(Frame)格式，保留了IEEE802.3标准最小和最大祯(Frame)长度，以及 CSMA/CD(载波监听/冲突检测) 机制，向前兼容十兆、百兆、千兆以太网，是目前网络升级的一个方向。

10G Base-T采用PAM16(16级脉冲调幅技术)以及“128-DSQ(double square)”的组合编码方式，配合LDPC低密度校验线性纠错码，最后以500MHz的带宽传输电子信号。

10G的网络并不是高不可攀，普通的六类线缆和超五类线缆都可以支持，只不过，IEEE在制订标准时，进行过测试，发现六类线缆最长只能支持55米，超五类线缆却只能支持20米，对于超出这个长度就无能为力了。由于七类布线系统和光缆系统的成本较高，能支持100米10G网络的的6A线缆标准在此背景下应运而生，从某种程度上说，6A类布线系统是为10G网络量身定做的布线系统，是运行10G网络的最佳选择。

10G的网络是否有市场呢？10G的网络远远超过目前网络的负载能力。10G Base-T性能是1000Base-T速度的10倍。作为智能建筑的关键系统—计算机网络，它的性能决定了智能建筑内办公效率、响应速度。目前有一些网络都已经配置了千兆的交换机、路由器，电脑直接集成了千兆的网卡。虽然目前的计算机系统无法完全发挥千兆网络的性能但是网络已经按照千兆网络的标准运行了。如果在将来网络升级的话，需要将旧的布线系统抽出，将新的布线系统装入。这需要消耗大量的人力、物力、财力以及宝贵的时间，甚至还需要重新装修，以保持建筑的原貌。

10网络的速度是千兆网络的十倍但是成本会从2004年的8倍降低到2～3倍。与IEEE802.3ae万兆光纤标准10GBase-SR相比，成本从最初的60%降低到20%，甚至更低。

新的布线系统需要增加新的参数，这一惯例一直在延续。6A类标准也推出了一系列新的参数，其中最著名的就是ANEXT（Alien Near-End Crosstalk）。在水平布线系统中，线缆经常会以成捆的形式出现，而在导体中，导体的电流密度将不会是平均分布于整个导体内部，而是在表面附近有较大的电流密度，在导体中心部分的电流密度是最小的。我们称这种现象为＂集肤效应″，因为电流密度集中于表面处。在以前的标准中，这些干扰可以忽略不计，但是在500MHz的传输系统中，由于电子信号的高频率将会穿透绝缘层和护套层，不同的线缆之间将会构成一定的干扰，这种干扰是无法使用网络设备上的DSP（数字信号处理器）消除的。如何排除这些线缆之间的干扰而正常的的传输10G信号？线缆之间的的电子信号干扰只能通过屏蔽和隔离方法来减轻，而对于非屏蔽产品只能通过增加空间隔离距离，增加电缆距离，增加电缆的外径等方法来消除，这样电缆的外径比屏蔽线缆的外径还要大，增加了不小的成本和施工难度。为了减少线缆之间的外部串扰 (AXT)，线缆必须进行捆扎，线束中线缆数量越小意味着外部串扰 (AXT) 越小。 TSB155建议：Cat.6A UTP线缆安装时须进行捆扎，捆扎不宜太紧，一捆最理想不超过12根。如果采用屏蔽系统则不必进行捆扎。10G以太网传输时，从配线架开始20米距离之内外部串扰最为明显，同时，配线架上的跳线之间也会发生强烈的外部串扰。为了消除配线架上的外部串扰，Cat.6A非屏蔽配线架必须增加插座之间的物理间隔，这意味着配线架端口密度将会减少。此外，Cat.6A非屏蔽配线架为了减少跳线之间的串扰，必须采用直径更粗的跳线。　EN50174-2《信息技术–一般布线系统 –第2部分：办公楼》明确规定：不同用途的线缆在同一线槽内必须采用金属隔板进行隔离。由于ANEXT 的影响， Cat.6A UTP将无法与其他线缆如 CATV 等弱电线缆或者电缆在同一线槽中混合安装，必须采用金属隔板(铝板或者钢板)隔离，而屏蔽系统无此要求。

屏蔽线缆由于有铝箔或铜网保护，将外来的干扰信号屏蔽同时减少对外部的电磁辐射，人为的制造一个相对较好的电磁环境，不过施工的工艺要求比普通非屏蔽线缆要高。因为如果施工不当，屏蔽系统很容易把噪声引入，使得屏蔽系统的噪声反而比非屏蔽系统更严重，严重影响布线系统的质量。

有上述可以看出，屏蔽布线在结构上和性能上，相对于非屏蔽系统有很多优势，在此爱达讯科技推荐使用Cat 6A类屏蔽布线系统运行10G网络。