萬兆銅纜經(jīng)過很久的等待與爭論,塵埃已經(jīng)落定。毫無疑問,我們現(xiàn)在必須為未來的銅纜應(yīng)用做好準(zhǔn)備。通過本文我們希望可以為讀者建立必要的知識儲備,以解答目前市場對萬兆銅纜的諸多疑惑。本文及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)將Cat.6A線纜稱之為增強六類線纜。
萬兆布線標(biāo)準(zhǔn)已做好準(zhǔn)備
銅纜的發(fā)展與以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)。銅纜的生命力如此旺盛,正如以太網(wǎng)旺盛的生命力一樣,它在網(wǎng)絡(luò)連接市場始終占有重要的地位。目前所有的終端都是在以電信號做為運算處理對象,而不是以光信號做為運算處理對象,所以銅纜的生命力依然旺盛。為了滿足未來數(shù)據(jù)中心及網(wǎng)絡(luò)主干更高的傳輸速率要求,IEEE802.3an標(biāo)準(zhǔn)于2006年頒布,并定義了10GBASE-T接口標(biāo)準(zhǔn)。同時云及虛擬技術(shù)的發(fā)展也要求更高性能的布線系統(tǒng), 2008年2月后,TIA和ISO相繼發(fā)布了Cat.6A/Class Ea布線標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)時TIA的標(biāo)準(zhǔn)號為ANSI/TIA-568-B.2-10,這是568B標(biāo)準(zhǔn)的第10次修訂版。隨后2009年初頒布ANSI/TIA 568C,更清楚完整地建立了Cat.6A布線體系。
在布線標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展過程中,市場中也出現(xiàn)過一些不同聲音,比如Cat.6E, 低能耗的10GBASE-T接口, 短距離的10GBASE-T應(yīng)用等等,但今天看來,要使市場規(guī)范,讓用戶有信心,實現(xiàn)設(shè)計和安裝自由,必須采用標(biāo)準(zhǔn)的Cat.6A銅纜,來支持標(biāo)準(zhǔn)的10GBASE-T技術(shù)。首先我們來查看Cat.6A是如何在TIA568C中定義的。我們在標(biāo)準(zhǔn)中將Cat.6A稱為增強六類。Cat.6E是某一歷史階段的叫法,已經(jīng)廢棄。
需求最為強勁的萬兆銅纜市場是數(shù)據(jù)中心。所以數(shù)據(jù)中心布線方面的標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)進入Cat.6A時代。如圖1,圖中可以看到ISO數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)和TIA數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)把Cat.6A/Class Ea標(biāo)準(zhǔn)納入推薦等級。TIA942在2012年對標(biāo)準(zhǔn)進行了更新,并引入了TIA568C.2標(biāo)準(zhǔn),將Cat.6A做為推薦銅纜之一。
圖1: 數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)推薦銅纜
標(biāo)準(zhǔn)增強六類銅纜的明確定義
對于萬兆數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸,布線標(biāo)準(zhǔn)早已領(lǐng)先于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),且標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)也更充分。
Cat.6A是真正意義上的萬兆銅纜。Cat.6盡管在有限條件下,也支持10GBASE-T應(yīng)用,但是考慮到短鏈路的影響,有保障且安全的傳輸距離是15米到37米之間。盡管之前也有55米的說法,但現(xiàn)場因素復(fù)雜,局限性很大,所以并不建議用戶采用Cat.6銅纜來承載萬兆應(yīng)用。
如果用戶要對Cat.6A銅纜做最基本了解,我需要強調(diào)以下下四個方面,這也是標(biāo)準(zhǔn)定義的最基本特征:
1) 保證信道性能達到或超過布線標(biāo)準(zhǔn),能夠支持500 MHz 。我們通常將這一指標(biāo)稱為帶寬。相對比而言,六類銅纜是250MHz。Cat.6A銅纜的帶寬提高一倍,傳輸能力可以提高10倍。
2) 信道長度最長可達100米,能夠支持有4個連接的應(yīng)用。以太網(wǎng)中通道的最大長度是100米。這是端到端的通道最大距離,100M,1000M到10G,所有以太網(wǎng)應(yīng)用都是如此,這是由傳輸時延、以太網(wǎng)技術(shù)等方面決定的。盡管距離設(shè)計原則不能改變,但是Cat.6A銅纜比Cat.6銅纜傳輸更穩(wěn)定,更可靠。任何時候,傳輸任何數(shù)據(jù)量,任何高等級的線纜都比低等級的線纜更穩(wěn)定可靠,抗干擾能力更強,誤碼率更低。
3) 能夠支持標(biāo)準(zhǔn)的10GBASE-T技術(shù)應(yīng)用;10GBASE-T接口依舊采用RJ45,有極好的兼容性。所以Cat.6A是一個很好的向后兼容性的系統(tǒng)。相比較而言,F(xiàn)級(俗稱七類)及Fa級都不能支持RJ45接口,所以兼容性方面不好??紤]到國際標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品生產(chǎn),驗收測試及相關(guān)應(yīng)用等方面的不足,在中國市場中,并沒有把F級作為萬兆銅纜的首選。
4) 優(yōu)異的外部串?dāng)_干擾抑制性能。Cat.6A銅纜已經(jīng)通過外部串?dāng)_AXT測試,這是增強六類銅纜最重要的性能特征。Cat.6A區(qū)別于Cat.6的最重要特征就是外部串?dāng)_。這是以六包一的場景作為最差分析對象,測試儀將模擬如圖2的場景來分析中間線纜抵抗外部串?dāng)_的能力。
圖2: 六包一外部串?dāng)_分析
萬兆以太網(wǎng)的應(yīng)用
萬兆以太網(wǎng)的接口有多種,通常將其統(tǒng)稱為10GE,其中最被看好的一種是10GBASE-T。以太網(wǎng)如果要支持10GBASE-T應(yīng)用,必須先要部署Cat.6A銅纜。布線廠商已經(jīng)生產(chǎn)出可以支撐這一應(yīng)用的產(chǎn)品并在應(yīng)用方面取得成功的案例。目前,大多數(shù)國內(nèi)外廠商都能夠生產(chǎn)制造Cat.6A線纜,其中也有部分廠商具備很好的制造Cat.6A接插件的能力。
Cat.6A銅纜的高速發(fā)展,也取決于10GBASE-T接口設(shè)備的大量使用,如圖3是DELL公司和intel公司對10GBASE-T接口的發(fā)展預(yù)測,2012年之后,10GBASE-T的接口銷量將快速增長。隨著功耗和成本的下降,10GBASE-T在成本,支持距離,兼容性,易用性等方面的優(yōu)勢將會越來越明顯。同時,作為基礎(chǔ)設(shè)施,必須具有一定的前瞻性,現(xiàn)在選擇Cat.6A銅纜等于為未來的發(fā)展做好鋪墊。
圖3: DELL公司對10GBASE-T接口的預(yù)測
萬兆銅纜如前幾年所料確實走入一個快速增長期,總體是樂觀的。如圖4,從第三方的報告看,今后幾年將明顯出現(xiàn)接口價格下降,同時接口的銷售數(shù)量在上升。
圖4:10G接口發(fā)展趨勢
屏蔽與非屏蔽的取舍
和Cat.5e和Cat.6一樣, Cat.6A仍然存在屏蔽和非屏蔽兩種選擇。
同時和Cat.5e和Cat.6一樣,Cat.6A國際標(biāo)準(zhǔn)也沒有對屏蔽和非屏蔽產(chǎn)品定義出選擇依據(jù)。屏蔽和非屏蔽只是為了達到性能要求所采用的生產(chǎn)制造方式而已。
對于制造者來說,屏蔽Cat.6A銅纜的生產(chǎn)相對更容易一些,而生產(chǎn)同類非屏蔽銅纜則需要要在研發(fā),生產(chǎn),質(zhì)量控制方面達到更高的要求。但非屏蔽對于使用和安裝者來說更方便,在市場仍然受歡迎。屏蔽布線對于施工和接地方面的需要具備更高的要求,但這不只是Cat.6A 的問題,屏蔽Cat.6銅纜同樣要求做好屏蔽層。事實上,對于布線系統(tǒng)來說, 屏蔽系統(tǒng)的最大挑戰(zhàn)并不來自生產(chǎn)制造和設(shè)計安裝,而是屏蔽層本身的測試,在這一領(lǐng)域,還沒有很好的測試方法,測試標(biāo)準(zhǔn),和測試工具。這一點多少讓人吃驚和不解,多數(shù)人尚不了解屏蔽測試的困難。 但是對于測試用戶也不是無能為力,用戶可以通過三項措施來間接把關(guān):
1) 按照廠商的安裝指導(dǎo)嚴(yán)格施工;
2) 通過布線認(rèn)證測試儀表確認(rèn)屏蔽層的連通過性。
3) 嚴(yán)格執(zhí)行接地測試。
如果可以嚴(yán)格完成這三項工作,我們就假設(shè)屏蔽系統(tǒng)是可用的,合格的。
從外部串?dāng)_的角度考慮,萬兆銅纜中屏蔽線纜的銷售量所占比例可能會提高 ,屏蔽和非屏蔽從設(shè)計和測試角度區(qū)別不大,關(guān)鍵是施工,施工是兩者之間最大的區(qū)別,在施工的過程中可以參考《屏蔽白皮書》。
市場上爭議較多的是Cat.6A非屏蔽線纜外徑較粗,施工時會占用過多的管槽。但是,部分有實力的廠商也可以生產(chǎn)出較細(xì)的非屏蔽Cat.6A銅纜,同時具備很好的外部串?dāng)_抵抗能力。
Cat.6A銅纜的測試
萬兆銅纜的現(xiàn)場測試要分為兩個階段來測試,第一個階段與六類相似,也是用儀表選擇對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)(如TIA Cat.6A 或ISO Class Ea)進行基本測試。第二個階段是要對外部串?dāng)_進行測試,最終得到六包一綜合外部串?dāng)_結(jié)果。第二個測試階段,需要準(zhǔn)備必要的儀表和時間。
市場中有種說法是屏蔽產(chǎn)品不需要外部串?dāng)_測試,我認(rèn)為這是對用戶不負(fù)責(zé)任的說法,因為屏蔽只是產(chǎn)品實現(xiàn)手段,而工程施工中會出現(xiàn)很多復(fù)雜因素,沒有驗收階段的測試對最終使用者來說是很危險的,所以屏蔽和非屏蔽都需要重視外部串?dāng)_問題。
為了節(jié)省對于Cat.6A測試的時間,國際標(biāo)準(zhǔn)支持進行采樣測試,采樣率為5%,或10條最差鏈路。所以外部串?dāng)_并不可怕,只要裝備相關(guān)測試儀,并配上萬兆銅纜的測試適配器,就可以輕松完成任務(wù)。
總結(jié):
Cat.6 六類布線不能自由完善的承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)10GBASE-T的應(yīng)用, Cat.7 /ClassF類仍然在產(chǎn)品,標(biāo)準(zhǔn)和兼容性方面面臨挑戰(zhàn),所以Cat.6A義不容辭的擔(dān)當(dāng)起萬兆銅纜的重任。如果簡單的說,Cat.6A就是萬兆銅纜,萬兆銅纜就是Cat.6A。 現(xiàn)在就是部署Cat.6A銅纜的時代,就讓我們翹首以盼,迎接10GBASE-T應(yīng)用時代的到來吧。
文章編輯:CobiNet(寧波),本公司專注于電訊配件,銅纜綜合布線系列領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)七類,六類,超五類屏蔽網(wǎng)線雙絞屏蔽線及相關(guān)模塊配件,歡迎來電咨詢0574 88168918;
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