然而,为了确保达到预期的长期性能,在项目设计过程和组件选择过程中,网络设计人员必须考虑到命名上的细微差别。.

随着基于双绞铜缆基础设施的万兆以太网的普及,通用电信布线系统标准也随之更新。EIA
/TIA于2008年2月发布了6A类规范,ISO/IEC也在同一时期发布了EA类通道标准。然而,这两个规范对性能的定义并不相同,导致市场上出现混乱。

当我们进一步考察组件,尤其是连接硬件时,这种困惑就更加严重了。EIA/TIA 和 ISO/IEC 制定了不同的质量标准,即使组件的命名非常相似。因此,用户必须仔细选择组件,否则将无法获得预期性能的基础设施。.

新的布线标准: 2006 年 7 月,IEEE 发布了基于双绞铜缆的 10 千兆以太网协议 (802.3an)。由于该协议将频率范围扩展到 500 MHz,而当时符合 6 类标准的线缆仅适用于 250 MHz,因此有必要制定新的标准来支持它。另一种选择是使用专为 600 MHz 设计的 7 类系统。然而,这些线缆在全球的市场份额仅为 4%,因此仅靠这一方案不足以保证新以太网协议的成功。IEEE 802.3an 标准规定了线缆必须满足的最低信道要求,以确保该协议正常运行。事实上,正如 R&M 公司的屏蔽 Real10 系统所证明的那样,性能良好的屏蔽 6 类系统,只要在高频下稳定运行,就能满足这些最低要求。尽管如此,外部串扰仍然是非屏蔽系统面临的一个问题:使用更高的频率和复杂的编码方法使得原本就较弱的 10GbE 信号比之前的协议更容易受到外部干扰。这导致了非屏蔽 6 类系统的局限性。因此,各个工作组开始制定新的系统类别,其性能最高可达 500 MHz,并基于 RJ45 技术。EIA/TIA 于 2008 年 2 月发布了 6A 类标准,ISO/IEC同时发布了 E A类信道要求。然而,这些标准对质量的要求并不相同。图 1 展示了 NEXT 信道参数的差异。EIA /TIA 6A 类信道要求呈现出从 330 MHz 开始的 27 dB 的平缓斜率,而 ISO/IEC E A类则呈现为一条直线。因此,ISO/IEC 的设计方案在采用 RJ45 技术的双绞铜缆系统中能够提供更好、更高的传输质量。在 500 MHz 频段,这意味着 E 类A级信道的近端串扰 (NEXT) 质量比 6A 类信道高 1.8 dB。实际上,这种更高的质量意味着更可靠的运行,从而最大限度地减少错误。此外,这还能最大限度地延长布线基础设施的使用寿命。组件的重要性:一旦明确了信道标准的特性,下一步就是定义组件标准。EIA/TIA 将信道、链路和组件的规范整合在一个标准包中。所有这些都包含在已发布的 6A 类标准 (568B.2-10) 中。ISO/IEC 最初在 11801 标准的修订版 1 中定义了信道规范,目前正在制定永久链路和组件规范(这将在同一文件中发布)。当客户开始要求互操作性,即能够在不影响信道质量的情况下混合使用不同制造商的组件时,组件标准的必要性就出现了。例如,将 X 品牌的 6 类模块与 1 类模块组合使用,可能会出现问题。为了达到 E 级质量,需要使用 Y 品牌的 6 类安装线缆和 Z 品牌的 6 类跳线。为了满足这些需求, 2003 年开发了去嵌入测试。该测试程序使用一个已知的参考母插座来测试已配对连接的公连接器。从配对连接的数值中减去参考插座的影响,即可获得连接器的 NEXT 特性。该方法用于选择涵盖低、中、高三个范围的 12 个参考连接器,然后使用这些连接器来测试连接硬件。对于 10 千兆以太网,最初提供的系统满足协议的通道要求。新组件的要求将允许互操作性,或者说允许系统混用,就像过去一样。对于 6A 类(EIA/TIA)和 6A 类(ISO)组件,则开发了重新嵌入测试。此流程的本质与去嵌入测试类似,但在此情况下,首先使用一种称为直接探针的新型、更精确的测量装置选择一个参考连接器。然后计算该参考连接器与 12 个去嵌入连接器之间的差异。接下来,使用该参考连接器测试连接硬件。最后,计算使用 12 个去嵌入参考连接器(而非分别测试它们)所能获得的结果。简而言之,寻找和测试 12 个去嵌入连接器的过程已被精确测量和差异计算所取代。这确保了更快、更一致的结果。与通道一样,符合 ISO 规范的 Cat. 6A 连接器比符合 EIA/TIA 规范的 Cat. 6A 连接器具有更高的质量。当前草案规定,Cat. 6A 连接器在 250 MHz 开始的斜率为 40 dB,而 Cat. 6A 连接器在 500 MHz 时斜率为 30 dB。这意味着,在 500 MHz 时,Cat. 6A 连接器比 EIA/TIA 规范的 Cat. 6A 连接器质量更高。 6A 模块的近端串扰 (NEXT) 质量必须比 Cat. 6A 模块至少高 3 dB。产品名称至关重要。由于连接和布线组件的标准化,这种情况变得令人困惑。6A 类 (EIA/TIA) 通道所需的组件规格与 E A类(ISO) 通道所需的组件规格显著不同,且要求更低。因此,如果用户希望在 E A类通道上获得高质量信号,则应使用符合6A类规范的组件。但是,由符合 6A 类 (EIA/TIA) 规范的组件组成的通道并不能保证达到 E A类质量。因此,“A”的区别(特别是它是否作为下标出现)非常重要。Cat. 6A ≠ Cat. 6A 。表1 显示了这两个新的布线类别及其对应的组件名称。
N131 接线


接线-1N131


接线-2N131


接线-3N131


接线-4N131





复杂的挑战
您现在可能想知道为什么 ISO/IEC 制定组件规范比 EIA/TIA 花费的时间更长。原因之一是组织结构上的差异:ISO/IEC 由负责线缆和连接硬件规范的不同组织组成。这些组织之间的协调比 EIA/TIA 需要更多时间,因为 EIA/TIA 的所有利益相关者都属于同一个组织(并且位于同一个国家)。
然而,还有其他原因,例如技术复杂性,以及最重要的是,进入未知领域。到目前为止,我们了解组件在高达 250 MHz 的频率下的行为及其协同工作的动态特性。
目前,频率正在翻倍,在这种条件下使用原型是不稳定的。这些原型必须考虑次要和三级效应,例如横向模态耦合,这大大增加了复杂性。由于 Cat. 7 连接硬件的接触几何结构将线对分隔开来,因此这些现象在 Cat. 7 连接硬件中较少出现。
我们已经看到,为了在E类A,6A类模块在500 MHz频率下的近端串扰(NEXT)值必须比6A类模块高出3 dB( 图3)。这一点至关重要,因为它需要开发全新的模块,而不是像目前市面上常见的6A类模块那样,对现有设计进行修改。
具体来说,需要更多的元件来补偿前面提到的额外耦合。此外,在熔接阶段必须更加注意分离线对。而且,熔接过程必须非常精确,以确保质量的一致性。

采用 E ,安全性更高。A 和 Cat. 6A级 级线缆目前,E A级通道提供 RJ45 技术(当今的事实标准)所能提供的最高质量。它不仅支持 10 千兆以太网应用,还能延长线缆寿命,并确保更可靠的运行。鉴于以上所有原因,建议在新安装的、需要高质量传输的数据网络中使用E A级通道。当需要互操作性时,选择符合 ISO/IEC 标准的 Cat. 6 A连接硬件至关重要。符合 EIA/TIA 标准的 Cat. 6 A 模块无法保证 E A级通道所提供的卓越质量。虽然 Cat. 6 A组件标准的发布需要更长时间,但等待是值得的,因为布线系统将受益于更高的质量,从而避免用户遇到任何问题。



局域网参数的精确定义:
如果您需要用于宽带应用的局域网,并希望使用经济实惠且常见的 RJ45 连接方式和双绞铜缆,则需要注意,您将需要了解新的标准。ISO/IEC、EIA/TIA 和 IEEE 标准委员会定义了不同的质量标准,但它们使用了类似的术语。未来,需要在规划阶段就精确定义预期质量和所使用的组件。Class EA 与 Cat. 6A (下标为“A”)的组合可提供最高质量和更可靠的信号传输裕度。

参考资料:R&M 白皮书、IEEE 802.3an、ISO/IEC 11801 修订版 1、修订版 2(草案)、EIA/TIA 568B.2-10。

作者:

JuanPablo Muñoz,R&M西班牙和葡萄牙技术经理

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