平衡双绞线,无论是非屏蔽双绞线 (UTP) 还是屏蔽双绞线 (ScTP),都完全能够支持下一代以太网。屏蔽双绞线通常指的是TIA认可的一种线缆结构,它在4对线芯上包裹了一层金属屏蔽层,在国际标准中也称为F/UTP线缆。在分析平衡双绞线10Gbps的数据传输能力
之前,我们不妨回顾一下,1995年,铜缆的怀疑论者曾预测,5类线和100Mbps的传输速度是铜缆的极限,未来将被光纤主导。然而,15年过去了,铜缆依然保持着强劲的地位,其数据传输速度比最初设想的快了100倍。我们见证了铜缆从5类发展到5e类,再到6类,如今又发展到6A类。此外,多模光纤也从 OM1 62.5/125 毫米光纤发展到 OM2 50/125 毫米光纤,再到激光优化的 OM3 50/125 毫米光纤,最后发展到 OM4 光纤。
通过分析不同以太网世代的技术和信道要求,我们可以估算出在铜缆上支持 40 Gbps 传输所需的资源。
表 1 列出了每一代以太网的数据速率、编码技术、符号速率、信道带宽和信噪比 (SNR)。表中还以黄色高亮显示了两种可能的 40 Gbps 以太网实现方案。
第一种方案采用相同的 10GBASE-T 以太网编码方案,即 PAM 16/DSQ 128 编码。支持此数据速率所需的最小带宽为 1600 MHz,RSR 为 26 dB。第二种方案采用 PAM 32/DSQ 512 编码,带宽需求降低至 1200 MHz,但 RSR 要求增加了 6 dB。.
表 2 显示了频率高达 1600 MHz 的平衡双绞线信道的关键性能参数。其中最重要的参数是信道插入损耗。该表是利用 6A 类信道的插入损耗方程外推至 1600 MHz 频率而编制的。.
在1600 MHz频率下,100米信道的插入损耗为94.9 dB,这无疑是一个极弱的信号,接近于这些高频段测量的最小噪声阈值。如果将信道距离缩短至50米,则插入损耗与在400 MHz频率下100米信道的结果相当。.
表2显示了在考虑了电缆特性和内部噪声抑制方面的某些改进后计算出的总噪声系数,这些改进包括60 dB的回声抑制、40 dB的近距离串扰(NEXT)抑制和20 dB的远距离串扰(FEXT)抑制。最终结果是,在50米信道下,信噪比可延伸至1600 MHz。.
表2所示的50米信道的香农容量在不同场景下介于50 Gbps至56 Gbps之间。由此我们可以推断,增强型6A类铜缆在50米信道距离内可支持40 Gbps的数据速率。但这并非终点。我们需要的是性能更高的布线解决方案,其频率最高可达1600 MHz,而线缆供应商完全有能力应对这一挑战。
由于40 Gbps的数据速率主要应用于数据中心内的交换机-服务器连接,因此50米的距离对于大多数数据中心拓扑结构而言并非限制因素。
