Cat.6A类布线系统分析及应用

　　一、铜缆万兆系统介绍

　　超五类布线系统已经完成的它的历史任务，满足了5~10年主流应用的承诺。六类布线系统现阶段正在广泛应用，对于七类系统，个人认为尚不满足广泛推广的条件，不管是工程造价、施工难度、验收难度及接口兼容性方面都是阻碍七类布线系统推广的重要原因之一。Cat.6A增强六类布线系统孕育而生。

　　大家都知道10GBASE-T传输模式将利用脉冲调幅（PAM）技术，类似于已经被普遍用于千兆以太网的1000BASE-T模式。1000BASE-T模式利用PAM技术使用PAM-5进行编码，在四对线的每一对上双工双向进行250Mb/s的传输。这个应用要求工作带宽大约80MHz。10GBASE-T建议利用PAM-5/PAM-10/PAM-16以及混合技术进行编码，在四对线的每一对上全双工进行2.5Gb/s的传输。

　　根据上述需求，依据香农理论计算，为了达到2.5Gb/s的传输速率，信道的传输能力应该达到约20GBit/s(4对线*每对2.5GBit/s=10GBit/s.全双工模式意味10GBit/s*2=20GBit/s)。

　　早期模型实验中，达到这样的要求需要约625MHz的工作带宽，625MHz的工作带宽超出了标准的E级/六类布线系统的频率限制。在最新的标准更新中TIA把支持10GBase-T的Cat.6A类标准从625MHz降低到500MHz。

　　最终2007年发布的标准TIA/EIA-568-B.2-10中定义了新型的电缆级别Cat.6A（增强六类）用于满足100米信道长度万兆双绞线铜缆传输的标准，Cat.6A类双绞线铜缆所要求的传输带宽被定义为500MHz。

　　二、铜缆万兆技术瓶颈

　　六类布线系统带宽为250MHz，Cat.6A类布线系统带宽为500MHz，随着传输频率和速率的提升，确保系统传输性能的标准要求也越发严格，原有线缆线对的绞合密度、铜芯线径、铜缆内的间隔都面临着技术革新，原有的可以被忽略不计的双绞线之间以及配线架端口间的噪声干扰也成为了影响双绞线铜缆系统传输万兆速率的瓶颈。新的测试参数被定义——外部串扰（AlienNEXT）:相邻的电缆的线对之间的串扰和相临连接硬件之间的干扰。

　　满足500Mhz带宽要求的Cat.6A类线缆有非屏蔽和屏蔽两种，同样都可以支持100米的万兆信道长度，如果使用非屏蔽Cat.6A类双绞线系统传输万兆，需要考虑外部串扰的问题；而使用屏蔽Cat.6A双绞线系统传输万兆，几乎不需要考虑外部串扰的问题（做好屏蔽的两端接地）。

　　屏蔽布线系统源于欧洲，它是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层，利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能，屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用，因而具有非常好的电磁兼容（EMC）特性。相同级别下，屏蔽系统电缆的外径应该比非屏蔽电缆的外径要大，万兆传输要求的6A类双绞线电缆非屏蔽线缆外径比屏蔽线缆外径大，因为外部串扰的问题。一捆6A类非屏蔽双绞线，在N包一的情况下，最里边双绞线的数据传输线对会受到其外部包裹的N条双绞线传输线对的外部串扰影响，而且这种情况下所受到的外部串扰影响是非常严重的。通常情况下，对外部串扰的测试通常使用六包一这种模式进行测试。理论上，最差情况能够通过，其他情况也都能够通过。实际工程中的线管或线槽中大多数为6~12根双绞线捆成一捆，很少会有下图中如此标准的布线工艺。通常都会几根线缆捆扎后放入线槽或桥架，那就会有多种六包一的组合情况需要测试，这样的话就需要在完成每条双绞线的测试之后还要花费较多的时间用于多种组合的外部串扰的测试。　　

　　Cat.6A类屏蔽系统双绞线采用屏蔽层结构，相互之间几乎不会产生外部串扰的影响，因此对于外部串扰可忽略不计，测试方法方面与之前的Cat.6类系统测试一样，但在测试指标和测试仪器上会有不同。而Cat.6A类非屏蔽系统在施工时需要有更大的间距以保证线外串扰对线缆性能的影响。

　　对于标准中存在的Cat.6A类非屏蔽系统，虽然可以达到Cat.6A标准，但是施工放线、验收难度、管槽利用率等方面存在着硬伤。非屏蔽Cat.6A系统解决外部串扰的的方法就是将电缆外皮变厚，使得捆扎在一起的线缆外皮增大了间距，以减小外部串扰的影响。增加了非屏蔽Cat.6A类线缆的生产成本。通常情况下，Cat.6A类屏蔽电缆的外径是7.5mm左右，而Cat.6A类非屏蔽电缆的外径是9mm左右。电缆外径的增大，相应的会增加线管线槽方面的成本。

　　通过对比可得出Cat.6A类屏蔽系统应用领域及推广比Cat.6A类非屏蔽系统具有较大优势。屏蔽系统Cat.6A类10G解决方案的益处现在已经有事例可以证明，业内专家也认同这种方法，它是在适合目前的布线标准要求的最好的解决方案。