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双绞线的局域网万兆以太网规范介绍

时间:2014-11-09 来源:

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  以往发布的万兆以太网规范,其中并没有涉及到铜缆这种廉价的传输介质,然而,双绞线铜缆在局域网中应用却是最普遍的,不但成本低,而且容易维护。因此近年来,推出了多个基于双绞线(6类以上)的万兆以太网规范。包括:10GBase-CX4、10GBase-KX4、10GBase-KR、10GBase-T。此刻江苏双绞线厂家唯康为您介绍。
 

  10GBase-CX4
 

  10GBase-CX4对应的就是2004年发布的IEEE 802.3ak万兆以太网标准。10GBase-CX4使用802.3ae中定义的XAUI(万兆附加单元接口)和用于InfiniBand中的4X连接器,传输介质称之为"CX4铜缆"(一种屏蔽双绞线)。它的有效传输距离仅15m。
 

  10GBase-CX4规范不是利用单个铜线链路传送万兆数据,而是使用4台发送器和4台接收器来传送万兆数据,并以差分方式运行在同轴电缆上,每台设备利用8B/10B编码,以每信道3.125GHz的波特率传送2.5Gb/s的数据。在每条电缆组的总共8条双同轴信道的每个方向上有4组差分线缆对。另外,与可在现场端接的5类、超5类双绞线不同,CX4线缆需要在工厂端接,因此客户必须指定线缆长度。线缆越长一般直径就越大。
 

  10GBase-CX4的主要优势就是低电源消耗、低成本、低响应延时,但是接口模块比SPF+的大。
 

  10GBase-KX4 和10GBase-KR
 

  10GBase-KX4 和10GBase-KR所对应的是2007年发布的IEEE 802.3ap标准。它们主要用于背板应用,如刀片服务器、路由器和交换机的集群线路卡,所以又称之为"背板以太网"。
 

  万兆背板目前已经存在并行和串行两种版本。并行版(10GBase-KX4规范)是背板的通用设计,它将万兆信号拆分为4条通道(类似XAUI),每条通道的带宽都是3.125Gb/s。而在串行版(10GBase-KR规范)中只定义了一条通道,采用64/66B编码方式实现10Gb/s高速传输。在10GBase-KR规范中,为了防止信号在较高的频率水平下发生衰减,背板本身的性能需要更高,而且可以在更大的频率范围内保持信号的质量。
 

  IEEE 802.3ap标准采用的是并行设计,包括两个连接器的1m长铜布线印刷电路板。10GBase-KX4使用与10GBase-CX4规范一样的物理层编码,10GBase-KR使用与10GBase-LR/ER/SR三个规范一样的物理层编码。目前,对于具有总体带宽需求或需要解决走线密集过高问题的背板,有许多家供应商提供的SerDes芯片均采用10GBase-KR解决方案。
 

  10GBase-T
 

  10GBase-T对应的是2006年发布的IEEE 802.3an标准,可工作在屏蔽或非屏蔽双绞线上,最长传输距离为100m。这可以算是万兆以太网一项革命性的进步,因为在此之前,一直认为在双绞线上不可能实现这么高的传输速率,原因就是运行在这么高工作频率(至少为500MHz)基础上的损耗太大。但标准制定者依靠4项技术构件使10GBase-T变为现实:损耗消除、模拟到数字转换、线缆增强和编码改进。
 

  10GBase-T的电缆结构也可用于1000Base-T规范,以便使用自动协商协议顺利从1000Base-T升级到10GBase-T网络。10GBase-T相比其他10G规范而言,具有更高的响应延时和消耗。在2008年,有多个厂商推出一种硅元素可以实现低于6W的电源消耗,响应延时小于百万分之一秒。在编码方面,不是采用原来1000Base-T的PAM-5,而是采用了PAM-8编码方式,支持833Mb/s和400MHz带宽,对布线系统的带宽要求也相应地修改为500MHz,如果仍采用PAM-5的10GBase-T对布线带宽的需求是625MHz。
 

  在连接器方面,10GBase-T使用已广泛应用于以太网的650MHz版本RJ-45连接器。在六类线上最长有效传输距离为55m,而在超六类类类双线上可以达到100m。

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