——KRONE CopperTen万兆铜缆布线方案

　　　KRONE集团日前宣布推出世界上第一个改进的六类结构化布线系统，这一系统可以在全长100米的链路上实现每秒10GB的以太网传输能力。新推出的这一端到端电缆和连接器产品系统称为CopperTen?，是KRONE去年11月在美国新墨西哥州Albuquerque市举办的IEEE (电气和电子工程师学会)大会上首次宣布的重大技术突破的结果。自该万兆系统推出以来，KRONE收到了业界用户广泛的关注与咨询，为此，KRONE将连续推出KRONE 10G专题报道，向大家全面介绍该系统的技术性能。

　　　尽管UTP电缆以这样或那样的形式已经存在了几十年的时间，但它们用于数据通信网络的时间只有十几年。在UTP电缆成为使用的主要电缆前，不同形式的数据电缆已经存在了数十年，但由于多种原因，这些电缆迅速被UTP电缆所取代。

　　　同轴电缆和屏蔽电缆解决方案，如ThickNet、ThinNet和IBM一类电缆，都为在局域网(LAN)内部传输数据提供了非常好的电缆。随着计算机网络技术的出现和迅猛发展，越来越多的电缆占到“幕后”。以前的电缆只用于电信用途，电信配线间不断扩容，以连接网络设备(集线器)、服务器和工作站终端。这些电缆的数据速率在1 - 16Mbps之间，在专有的布线解决方案上运行。许多协议用于专有网络及在一定程度上标准化的网络，如令牌环网、ISDN和ATM。

　　　为什么使用UTP

　　　空间、时间和成本限制导致人们为在UTP电缆中传输数据开发更加经济的介质。由于不需要屏蔽解决方案，最终用户现在降低了所需的安装空间，节约了安装的原材料和人工成本，另外还消除了接地问题。最重要的是，UTP解决方案是作为最流行协议的基本互操作介质使用的。

　　　在大多数情况下，布线解决方案是为支持速度更快的传输协议开发的。当前UTP电缆上承载的速度最快的协议是1000BaseT传输，超五类布线和六类布线都支持这一协议。

　　　UTP和协议之争的终结

　　　为更好地理解为什么UTP电缆从一类演进到六类，我们必须先了解主要推动因素，即数据速率的演进。在20世纪90年代初，业内出现了协议之争，即哪种协议将成为局域网应用的行业标准。ATM、令牌环网和以太网都加入了战团。到20世纪90年代中期，以太网占领了制高点。它提供了高度可访问的技术，拥有杰出的成本基础，实践证明，其最终以合适的价格提供了所需的“QoS”(服务质量)。此外，演进到100Mbps传输速率保证了数据速率足以支持现有应用和未来应用所需的带宽。

　　　下表很好地说明了作为当前局域网应用默认标准的以太网协议的发展过程。从表中可以看出，10Mbps在1995年占有的市场份额最高。到1999年，100Mbps成为市场上首选的协议。这时，1000Mbps获得的市场份额几乎达到10Mbps协议的水平。2003年，我们看到10Mbps需求完全消失。目前，市场上主要是100Mbps和1000Mbps，其中100Mbps正在迅速下降。

*仅有源“供电”设备。

图一：交换机端口销售量百分比

资料来源: Dell’Oro Group

　　　注意：图一中的“其它协议”在过去六年中所占的市场份额一直是10%。这些协议都是传统系统，如令牌环网和ATM和/或安全系统。

图二：按类别划分的UTP市场份额

资料来源: BSRIA

　　　图二说明了历史上在使用支持的协议速度前，安装的布线类别一直要远远超前。例如，在1995年，安装的UTP布线是五类布线，其可以支持100Mbps，但同年销售的交换机端口主要是10Mbps。1999年，销售的主要交换机端口速度是100Mbps，而主要布线解决方案超五类和六类则支持1000Mbps。

　　　这些数据说明，安装的布线一直要比主要数据速率超前，这种情况一直持续到2003年。今天，我们在UTP上支持的最快的数据速率是1000Mbps。目前销售的布线只能支持1000Mbps。客户希望布线解决方案能够支持数据传输的下一代重大飞跃 - 10Gbps。

　　　为什么需要六类布线？

　　　六类布线最初是为以更经济的方式运行1000Mbps而研制的，它使用电缆的两个线对，而不是全部4个线对。这和我们目前运行100BaseTX的方式相同，也是100BaseT4一直没有抓住市场的原因。这可以降低有源硬件中的收发机成本。当时，电信行业领导企业开发的硬件/协议有问题，需要一种电缆把使用的频率带宽从当时的1-100MHz扩展到250MHz，这可望实现更高的带宽。

　　　同时，业内开发的采用PAM5编码的4线对收发机在超五类电缆上支持1000BaseT。这些收发机的成本不象最初的预期水平那样高。今天，我们看到市场上销售的工作站PC直接在主板上集成了10/100/1000BaseT网卡。交换机价格已经明显下降，而铜缆仍是在局域网内部运行千兆位的最经济方式。

　　　1000BaseT传输被作为最新、最伟大的协议技术而被用户所采用。布线厂商销售的超五类电缆和六类电缆都能够支持这一协议。确实，超五类和六类都能支持高达1000BaseT (千兆位) 以太网的传输协议。

　　　有一点使许多用户安装六类布线，而不是超五类。六类布线在所有频率上提供的信噪比要远远优于超五类。有源硬件中的异常事件可能会在性能较低的超五类布线系统中导致更多的错误。六类布线还在更广泛的程度上支持宽带视频应用。但是，六类布线不支持超五类在100米范围内不支持的任何其它协议。同时，六类布线的频率扩展到250MHz，这给用户提供了一定程度的“面向未来”感。业内采用六类布线的态度似乎是“先建着，协议以后会出现的”。此后，电信行业协会(TIA)批准了六类标准，现在六类电缆已经标准化，但问题仍是“它能满足预期吗”？

　　　下一个重大飞跃是什么？

　　　有源硬件制造商和IEEE是了解电缆发展方向的关键。然后，TIA必须作出反应，制订布线标准来支持IEEE。

　　　以太网的每次重大飞跃都使数据传输吞吐量提高了10倍，其发展轨迹是10 - 100 – 1000Mbps。自然，下一步是达到10Gbps，光纤已经支持这一速率。之后，IEEE成立了IEEE P802.3 10GBASE-T研究小组，考察可以通过哪些方式运行新的传输速率。

　　　通过与有源硬件制造商互动沟通，研究小组很快看出超五类并不能在这一距离内满足所需的电气要求。实践证明，六类也达不到要求。其电气特点只是转到了刀刃上，也就是说，至少我们还不能在预计100米距离内支持下一波传输速度要求。研究小组正在考虑限定长度的走线距离，在最远55米距离上通过六类布线支持10GB，但由于达到人们梦想的100米要求，业内也是唏嘘声一片。

　　　哪种电缆可以满足未来需求？

　　　电缆内部的线对间关系对制造优秀的电缆至关重要，然后是外来串扰。是不是说外来串扰会损坏数据呢？不完全是。外来噪声是电缆内部听到的、与其直接相邻的另一条电缆产生的噪声。有源设备领域担心随机事件或不能预测的事件。尽管有源硬件内部可以预测和消除电缆内部线对之间的噪声，但却不能预测和消除外来串扰。

　　　这再次提高了障碍，但这也提供了一个理由！有源设备现在需要更好的电缆。极限已经确定，测试已经开始，以了解UTP领域需要哪些措施，在100米距离上实现10GB的传输目标。

　　　通过创新思维，KRONE率先实现了必要的性能，通过最新推出CopperTen?解决方案，可以在最远100米距离内支持10GB。KRONE已经在IEEE P802.3 10GBASET工作小组11月份召开的会议上展示了最新布线技术，以64票比0的绝对优势获得批准。现在可以实现外来串扰性能及所需的插入损耗，在全长范围内实现数据传输。

　　　这对布线行业意味着什么？

　　　KRONE已经验证UTP电缆和连接系统可以实现所需的电气参数，因此有源硬件制造商现在可以开发自己的元器件/协议。铜缆将再次支持局域网实现下一级传输性能，在10GB领域中达到目前光纤支持的最高速度。广大用户再次可以组建面向未来的局域网，以更经济的价格满足未来的协议需求。

　　　由于CopperTen?现在已经成为现实，广大用户可以有三个选择：安装的布线解决方案使用超五类支持当前协议；使用六类布线在55米的限定长度内实现未来10GB协议；使用CopperTen?在整整100米距离内支持未来协议。