迎接萬兆銅纜時代的到來

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(qiáng)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(yùn)算處理對象，而不是以光信號做為運(yùn)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(qiáng)六類。Cat.6E是某一歷史階段的叫法，已經(jīng)廢棄。

需求最為強(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(dá)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(dá)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(qiáng)，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(qiáng)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(dá)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(dá)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(jìn)行基本測試。第二個階段是要對外部串?dāng)_進(jìn)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(jìn)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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