★千兆以太網技術與應用

 　　1. 簡介

　　于1998年6月通(tong)過的IEEE 802.3z千兆比(bi)以太網(wang)標(biao)準描(miao)述了(le)用(yong)于一(yi)個(ge)通(tong)用(yong)鏈路編碼且(qie)可(ke)(ke)進行1000Mb/s 傳輸的3個(ge)物理層接(jie)口(1000BASE-SX、1000BASE-LX和(he)1000BASE-CX)。1000BASE-SX、 1000BASE-LX接(jie)口采用(yong)光纖作為介(jie)質時(shi)，最遠傳輸距離可(ke)(ke)達5000米，因而可(ke)(ke)應用(yong)于建筑物內(nei)或校園主干網(wang)絡。 1000BASE-CX接(jie)口計劃用(yong)于限(xian)制在25米內(nei)的計算機房(fang)內(nei)的連(lian)接(jie)。

　　IEEE 802.3ab千兆比以(yi)太(tai)網(wang)標準于1999年(nian)6月通過(guo)認證，它描(miao)述(shu)了用(yong)于不同線路編碼(ma)的附加物理層接口(1000BASE-T)。 1000BASE-T接口通過(guo)5類(lei)非屏蔽雙(shuang)絞線(UTP)介質傳(chuan)輸的最(zui)遠距離可(ke)達100米，并主要應用(yong)于面(mian)向桌(zhuo)面(mian)的網(wang)絡(luo)連(lian)接。

　　在1999年3月，一個IEEE 802.3研(yan)究小組正(zheng)式成立，主要致力(li)于發展(zhan)通過(guo)光(guang)纖介質傳輸萬兆比(bi)以太網的標準。

　　2. 銅纜布(bu)線系統(tong)

　　事(shi)實上，所(suo)有采用(yong)(yong)結構化綜(zong)合布線系統(tong)的(de)建筑物(wu)都有雙絞線銅纜水平(ping)子(zi)系統(tong)，用(yong)(yong)于連接每一層的(de)通(tong)訊配線間和墻(qiang)上的(de)信息出口。 而(er)這些布線系統(tong)的(de)安裝大部(bu)分都采用(yong)(yong)5類產品，所(suo)以1000BASE-T是(shi)設計應用(yong)(yong)于5類布線系統(tong)的(de)。

　　1000BASE-T采(cai)用(yong)一根(gen)電纜中的(de)所有4對線(xian)來傳輸，每對線(xian)的(de)有效傳輸速率為250Mb/s，以此完(wan)成全(quan)雙工(gong)傳輸。 為了應用(yong)于5類帶(dai)寬的(de)布(bu)(bu)線(xian)系統，1000BASE-T采(cai)用(yong)5級編碼傳輸， 而(er)接收(shou)器(qi)采(cai)用(yong)數(shu)字信號(hao)處理(li)(DSP)技術以減少來自布(bu)(bu)線(xian)系統中反射和近(jin)端(duan)串音干擾(NEXT)的(de)影響。

　　應用于1000BASE-T的(de)(de)布線(xian)系統要求(qiu)包括原5類(lei)系統未描述(shu)的(de)(de)附加的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)性能(neng)，如ELFEXT(等電平遠端串擾)和回路損耗。 這可由(you)經強(qiang)力(li)推薦(jian)的(de)(de)最(zui)新專業測試(shi)儀測試(shi)、認可，多(duo)數已安裝(zhuang)的(de)(de)5類(lei)布線(xian)系統能(neng)夠(gou)支(zhi)持(chi)1000BASE-T來證(zheng)實(shi)。---//bianceng.cn(學電腦)

　　1000BASE-T布線系統的(de)(de)(de)規范將反饋到(dao)隨ANSI/TIA/EIA的(de)(de)(de)發展而形成的(de)(de)(de)新(xin)的(de)(de)(de)規程中。 “4對100歐姆5類(lei)布線系統的(de)(de)(de)附加傳(chuan)輸(shu)性能參數”有望于今年年底由TSB-95頒布。

　　ANSI/TIA/EIA還發布了一篇(pian)說明(ming)“4對(dui)100歐姆增強(qiang)型5類(lei)布線系統(tong)的(de)(de)(de)傳輸性(xing)能(neng)(neng)參數”的(de)(de)(de)草(cao)案，現在已是第12稿(gao)， 預(yu)計作為ANSI/TIA/EIA568A標準的(de)(de)(de)附錄5在今年年底頒布。該草(cao)案同TSB-95的(de)(de)(de)描述類(lei)似(si)，但回路損耗和NEXT性(xing)能(neng)(neng)指(zhi)標好2dB~3dB。 ANSI建議(yi)新的(de)(de)(de)布線安裝至少(shao)應滿足增強(qiang)型5類(lei)布線性(xing)能(neng)(neng)要求(qiu)。

　　在過(guo)去(qu)兩年的(de)(de)(de)(de)市場中，“增(zeng)強(qiang)型5類(lei)”的(de)(de)(de)(de)稱呼已非常(chang)通用(yong)了，但(dan)同時增(zeng)強(qiang)型5類(lei)的(de)(de)(de)(de)草案(an)也已發生了很大變化。 因此(ci)建議希望(wang)指定增(zeng)強(qiang)型5類(lei)布線(xian)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)用(yong)戶們(men)參考最(zui)新的(de)(de)(de)(de)ANSI/TIA/EIA-568-A-5草案(an)，現(xian)在是(shi)第12稿(gao)。 用(yong)戶參考一個已定義的(de)(de)(de)(de)性能需求應(ying)好于接受廠(chang)商關于增(zeng)強(qiang)型5類(lei)性能的(de)(de)(de)(de)觀點，可(ke)查(cha)閱廠(chang)商提供的(de)(de)(de)(de)最(zui)新的(de)(de)(de)(de)數據(ju)資料(liao)， 確認其(qi)產品(pin)是(shi)否(fou)符合(he)當前的(de)(de)(de)(de)增(zeng)強(qiang)型5類(lei)標(biao)準草案(an)。

　　ANSI/TIA/EIA還發布了一篇說明(ming)“4對100歐姆6類布線系(xi)統(tong)傳輸性(xing)(xing)能(neng)”的(de)文章。6類系(xi)統(tong)具有2倍于5類的(de)帶寬， 同(tong)時有更好的(de)回路損耗(反射)和(he)NEXT性(xing)(xing)能(neng)指(zhi)標。

　　應用(yong)于6類系(xi)統(tong)的(de)1000Mb/s接(jie)口的(de)發展(zhan)建議旨在與1000BASE-T相(xiang)比減少(shao)電氣接(jie)口的(de)復雜(za)性(xing)和成本，來(lai)更好(hao)地應用(yong)其高級性(xing)能。

　　3. 光纖布線系統

　　在千兆比特數據傳輸速率，采用(yong)(yong)發光二極管(LED)作(zuo)為10BASE-F和100BASE-FX的(de)光源(yuan)將不再適用(yong)(yong)， 而需要使用(yong)(yong)傳統(tong)激(ji)(ji)光或近期推薦的(de)低成本柱面發射(she)激(ji)(ji)光(VCSEL)。1000BASE-SX接(jie)口使用(yong)(yong)一個短波長(chang)(850nm)的(de)VCSEL， 比使用(yong)(yong)長(chang)波長(chang)(1300nm)傳統(tong)激(ji)(ji)光的(de)1000BASE-LX應(ying)用(yong)(yong)更(geng)為廣(guang)泛。每一種(zhong)接(jie)口都有不同的(de)距離限制， 取決于如下表所示的(de)光纖種(zhong)類和級別(帶寬(kuan))。

　　表1#。不同光纖帶寬時，1000BASE-SX和1000BASE-LX的最大(da)傳輸距離的比較

　　近年(nian)來，在大量的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)裝(zhuang)中采(cai)用(yong)62.5/125mm光(guang)(guang)纖(xian)(xian)作(zuo)為(wei)建筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)(de)主干(gan)，而有些則為(wei)滿足未來的(de)(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)安(an)(an)裝(zhuang)了單模(mo)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)。 隨著千兆比以太網的(de)(de)(de)(de)介入，這(zhe)一(yi)(yi)正(zheng)統(tong)觀(guan)念正(zheng)在變化(hua)。由于帶寬的(de)(de)(de)(de)限制，采(cai)用(yong)標準160/500MHz.km62.5/125mm光(guang)(guang)纖(xian)(xian)， 其最(zui)遠傳輸距(ju)離為(wei)220米(mi);而對(dui)于建筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)(de)主干(gan)系統(tong)，220米(mi)的(de)(de)(de)(de)傳輸距(ju)離就顯(xian)得不(bu)夠(gou)長了。 雖然可以采(cai)用(yong)最(zui)遠傳輸距(ju)離達550米(mi)的(de)(de)(de)(de)1000BASE-LX，但(dan)是極其昂貴。作(zuo)為(wei)候選，采(cai)用(yong)更高(gao)價格的(de)(de)(de)(de)1000BASE-LX時， 建議在一(yi)(yi)些工業環境中采(cai)用(yong)50/125mm光(guang)(guang)纖(xian)(xian)來安(an)(an)裝(zhuang)，因(yin)為(wei)它比62.5/125mm的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)有更高(gao)的(de)(de)(de)(de)帶寬但(dan)成本相差無幾。

　　對于距離超過550米的校園(yuan)網主干，同(tong)1000BASE-LX一(yi)起應用(yong)的只(zhi)能(neng)選(xuan)擇單模光纖。

　　制定萬(wan)兆比以(yi)(yi)(yi)太網的(de)(de)(de)規(gui)(gui)范的(de)(de)(de)工作(zuo)剛剛開始進(jin)行，所以(yi)(yi)(yi)討論它的(de)(de)(de)變(bian)化為(wei)時(shi)尚早(zao)，但VCSEL和傳(chuan)統激(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)選(xuan)擇十分相(xiang)似(si)。 不(bu)同的(de)(de)(de)是(shi)不(bu)論62.5/125mm還是(shi)50/125mm，都不(bu)可能(neng)具有(you)足夠的(de)(de)(de)帶寬(kuan)在超過實(shi)際(ji)意義的(de)(de)(de)距離上(shang)支持萬(wan)兆比以(yi)(yi)(yi)太網。 出于(yu)這個(ge)理由，國際(ji)布(bu)線標(biao)準工作(zuo)組ISO/IEC JTC1/SC25/WG3寫信(xin)給IEEE802.3委(wei)員會， 稱他們將(jiang)聯合IEC SC86A委(wei)員會制定新的(de)(de)(de)多(duo)模光(guang)(guang)纖(xian)規(gui)(gui)程(cheng)(cheng)。 新規(gui)(gui)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)多(duo)模光(guang)(guang)纖(xian)將(jiang)支持基于(yu)萬(wan)兆比以(yi)(yi)(yi)太網的(de)(de)(de)VCSEL傳(chuan)輸(shu)距離至少達300米。新的(de)(de)(de)規(gui)(gui)程(cheng)(cheng)針對(dui)增強(qiang)帶寬(kuan)的(de)(de)(de)50/125mm光(guang)(guang)纖(xian)， 也考慮62.5/125mm的(de)(de)(de)光(guang)(guang)纖(xian)。

　　4. 結論

　　雖然1000BASE-T可以運行于多(duo)數(shu)已安裝的(de)5類布線(xian)系統(tong)，但(dan)業界一(yi)致推薦在新的(de)安裝中至少采用增強型(xing)5類布線(xian)系統(tong)。 比(bi)起增強型(xing)5類系統(tong)，6類系統(tong)將更強有力地支(zhi)持(chi)1000BASE-T，并且在未來， 它支(zhi)持(chi)增強型(xing)5類系統(tong)所無法支(zhi)持(chi)的(de)新的(de)千兆(zhao)比(bi)接口。

　　應用于1000BASE-LX接口(kou)且傳輸距(ju)離超過550米時，單模(mo)(mo)光纖(xian)(xian)是(shi)唯一的選(xuan)擇。而(er)對于短(duan)距(ju)離的校園網(wang)或建筑物主干，其選(xuan)擇并(bing)不唯一。因為在(zai)(zai)850nm時，具有更(geng)高帶寬的50/125mm光纖(xian)(xian)與62.5/125mm的光纖(xian)(xian)相(xiang)比(bi)是(shi)更(geng)好(hao)(hao)的選(xuan)擇，尤其是(shi)傳輸距(ju)離超過220米時。當(dang)移植(zhi)到萬兆比(bi)以太(tai)(tai)網(wang)成(cheng)為可(ke)能時，可(ke)考慮單模(mo)(mo)光纖(xian)(xian)和多模(mo)(mo)光纖(xian)(xian)并(bing)行運行。在(zai)(zai)新的支持萬兆比(bi)以太(tai)(tai)網(wang)的多模(mo)(mo)光纖(xian)(xian)發展(zhan)以前，這是(shi)最好(hao)(hao)的選(xuan)擇。