1997年9月， ISO/IEC JTC1 SC25 WG3 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)決定為ISO 11801的下一版本開發(fā)兩種新型電纜，這兩種新型電纜按性能分為六類/E級和七類/F級。該決定引起了布線工業(yè)及一些標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì) (特別是美國TIA/EIA組織及歐洲CENELEC)的極大興趣。

　　除了布線標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)開展的這些工作之外，局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)也在開發(fā)在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化電纜系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)千兆位傳輸?shù)募夹g(shù)。1996年開始研究的IEEE802.3千兆位以太網(wǎng)作為一種特殊的局域網(wǎng)技術(shù)引起了網(wǎng)絡(luò)工業(yè)界的廣泛關(guān)注。IEEE802.3委員會(huì)所面對的最具挑戰(zhàn)性的工作是開發(fā)出一種能夠在現(xiàn)有五類/D級系統(tǒng)上運(yùn)行的可靠而且魯棒的千兆位以太網(wǎng)技術(shù)。

　　眾所周知,以太網(wǎng)技術(shù)與布線技術(shù)緊密相聯(lián)系，那么千兆位以太網(wǎng)技術(shù)是如何發(fā)展以支持新一代電纜，特別是建議中的六類線/E類電纜的呢?

　　IEEE 802.3 千兆以太網(wǎng)

　　千兆以太網(wǎng)項(xiàng)目開始于1996年，目前已完成了大量工 作。千兆位以太網(wǎng)項(xiàng)目的主要目的是為骨干網(wǎng)絡(luò) 提供1Gbps的帶寬，并為現(xiàn)有快速以太網(wǎng)提供自然升級 的辦法，同時(shí)要盡可能地利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理工 具和相應(yīng)的培訓(xùn)。

　　在局域網(wǎng)中為了維持直徑為200米的最大碰撞區(qū)域，最小CSMA/CD載波時(shí)間,以太網(wǎng)時(shí)間片已從目前的512比特?cái)U(kuò)展到512字節(jié)(4096比特)，最小信息包大小仍為64字節(jié)。載波擴(kuò)展特性在不修改最小包尺寸的條件下解決了CSMA/CD固有的時(shí)序問題。雖然這些改變可能會(huì)影響到小信息包的性能，然而這種影響已經(jīng)被CSM/CD算法中稱作信息包突發(fā)傳送的特性所抵消。

　　為了縮小千兆以太網(wǎng)產(chǎn)品進(jìn)入市場的時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)中1000BASE－SX， －LX 和 －CX版本都能適應(yīng)目前經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)的 Fiber Channel技術(shù)。即采用8B10 NRZ (不歸零制) 編碼方式 ，提供1.25Gbaud的有效波特率， 因此能提供全速1Gbps的數(shù)據(jù)速率。

　　1000BASE－SX 系列采用低成本短波的CD（compact disc，光盤激光器) 或者VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔體表面發(fā)光激光器)發(fā)送器，而1000BASE－LX系列則使用相對昂貴的長波激光器。1000BASE－CX系列則打算在配線間使用短跳線電纜把高性能服務(wù)器和高速外圍設(shè)備連接起來。

　　1000BASE－T系列是支持大量已安裝的五類布線系統(tǒng)的新設(shè)計(jì)。為了克服5類線的缺陷而運(yùn)用了復(fù)雜的數(shù)字信號處理 (DSP) 技術(shù)。 1000BASE－T在傳輸中使用了全部4對雙絞線并工作在全雙工模式下，因此新增加的參數(shù)例如回波損耗以及遠(yuǎn)端串?dāng)_功率和(FEXT)等就顯得重要起來。這種設(shè)計(jì)采用 PAM－5 (5級脈沖放大調(diào)制) 編碼在每個(gè)線對上傳輸 250 Mbps。 雙向傳輸要求所有的四個(gè)線對收發(fā)器端口必須使用混合磁場線路，因?yàn)闊o法提供完美的混合磁場線路，所以無法完全隔離發(fā)送和接收電路。任何發(fā)送與接受線路都會(huì)對設(shè)備發(fā)生回波。因此，要達(dá)到要求的10－10的錯(cuò)誤率（BER）就必須抵消回波。1000BASE－T無法對頻率集中在125MHz之上的頻段進(jìn)行過濾，但是使用擾頻技術(shù)和網(wǎng)格編碼能對80MHz之后的頻段進(jìn)行過濾。為了解決五類線在如此之高的頻率范圍內(nèi)因近端串?dāng)_ (在PSNEXT的情況下)而受到的限制，應(yīng)該采用合適的方案來抵消串?dāng)_。使用網(wǎng)格編碼可以增強(qiáng)抗干擾能力，這一結(jié)論對上面的所有情況都適用。

　　最終用戶可能會(huì)為使用什么樣的電纜來支持1000BASE－T而感到困惑。盡管這種技術(shù)支持已安裝5類線系統(tǒng)，需要特別指出的是新增加的布線傳輸參數(shù)也必須要令人滿意。這些參數(shù)包括回波損耗，等級遠(yuǎn)端串?dāng)_（ELFEXT），傳播延遲和延時(shí)畸變。因此，如果電纜滿足5類線（1998）或者超5類線的要求，那么它將支持1000BASE－T。如果已安裝的電纜僅滿足5類線標(biāo)準(zhǔn)(1995)， 那么，在連接1000BASE－T設(shè)備之前，應(yīng)對布線系統(tǒng)按照新增加的布線參數(shù)進(jìn)行測量和認(rèn)證 。

　　需要6類布線嗎 ?

　　目前布線行業(yè)中對是否需要六類布線的爭論很多 (即使在當(dāng)前的草案階段)為了正確分析，讓我們回頭看看1992年3類布線盛行、而5類布線僅剛提出時(shí)的情形。廉價(jià)的10Mbps是為運(yùn)行以太網(wǎng)(10 BASE－T) 和25 Mbps ATM 局域網(wǎng)而在三類布線的基礎(chǔ)之上研制的。當(dāng)以太網(wǎng)的比特率增加到100 Mbps ， ATM 局域網(wǎng)增長為155.5 Mbps時(shí)， 為了在三類布線的基礎(chǔ)上支持這些局域網(wǎng)技術(shù)，電子設(shè)備不得不提高其復(fù)雜性與成本。 100BASE－T4， 100BASE－T2和 155.5 Mbps CAP64 ATM 局域網(wǎng)要求使用復(fù)雜的DSP技術(shù)以克服三類布線的局限性。隨著5類布線被眾多最終用戶采用，廉價(jià)的100Mbps(100BASE－TX)以太網(wǎng)和155.5Mbps NRZ ATM局域網(wǎng)也得以發(fā)展并在五類布線的基礎(chǔ)上得到了更好的性能。

　　實(shí)際情況表明: 使用三類布線運(yùn)行100BASE－T4時(shí)每個(gè)用戶連接的全部費(fèi)用（例如從路由器到網(wǎng)卡，包括電纜在內(nèi)）為164英鎊，而在五類布線的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)100BASE－TX僅需費(fèi)用132英鎊，相比之下，平均每個(gè)用戶連接費(fèi)用節(jié)省24％。

　　毫無疑問,同樣的發(fā)展將再次發(fā)生在1000BASE－T局域網(wǎng)技術(shù)上，由于1000BASE－TX設(shè)計(jì)采用兩對線對發(fā)送、兩對接收的工作方式，因此不需要全雙工模式下的回波抵消。為了縮短進(jìn)入市場的時(shí)間，將選擇100BASE－TX使用的MLT－ 3編碼方式， MLT－3的帶寬效率為每 赫茲4 比特，因此頻寬為125MHz。這很好地限制在六類布線的NEXT和PSNEXT范圍內(nèi)，因此串?dāng)_抵消就是不必要的。就目前的半導(dǎo)體技術(shù)水平來看，不使用回波及串?dāng)_抵消器件將至少減少1000BASE－TX 設(shè)計(jì)的50％的整體復(fù)雜性 (與目前的1000BASE－T設(shè)計(jì)相比 )。網(wǎng)格編碼技術(shù)可能還需改進(jìn)以確保符合電磁兼容性（EMC）要求。

　　引申開來，如果數(shù)據(jù)比率從每對500 Mbps提高到600 Mbps， 那么這種設(shè)計(jì)就可以用于1.2 Gbps系統(tǒng) 。因此，六類布線不僅可以降低支持千兆以太網(wǎng)的電子設(shè)備的費(fèi)用，同時(shí)也為今后可能超過1Gbps 的局域網(wǎng)技術(shù)提供了基本設(shè)施保障。

　　布線基礎(chǔ)設(shè)施的投資將被認(rèn)為是一種長期投資，布線設(shè)施本身也應(yīng)作為一種資產(chǎn)。根據(jù)國際布線標(biāo)準(zhǔn)ISO 11801， 一個(gè)布線系統(tǒng)的期望壽命至少為10年。在這段時(shí)間內(nèi)，PC技術(shù)將取得巨大的發(fā)展。就目前而言，桌面系統(tǒng)雖然還沒有用到1Gbps的需求，但是這主要是由于當(dāng)前PC內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)限制造成的，因?yàn)榭偩€決定處理器和內(nèi)存以及其他外圍設(shè)備（例如網(wǎng)卡）之間的的數(shù)據(jù)交換速率。著名的摩爾定律預(yù)言芯片上的晶體管數(shù)目每過18個(gè)月就增加一倍。這一經(jīng)常被用來描述PC處理器性能的增長速度，也就是說，每過18個(gè)月PC的性能就要提高一倍。基于這些事實(shí)，也許三年內(nèi)臺(tái)式PC中就會(huì)出現(xiàn)PCI 2總線。以此類推，在布線系統(tǒng)的生命周期內(nèi)，1000BASE－TX技術(shù)應(yīng)用到桌面系統(tǒng)是非常可能的。

　　可能的應(yīng)用

　　讓我們想一下那些應(yīng)用會(huì)需要如此巨大的吞吐量 吧。多媒體應(yīng)用正在成為臺(tái)式PC的基本要求。Intel 推出 了MMX (MultiMedia Exchange,多媒體交換)技術(shù)，該技術(shù)將極大推動(dòng)多媒體應(yīng) 用。多媒體商務(wù)和多媒體信息傳遞的出現(xiàn)戲劇性 地影響了局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)。將來多媒體商務(wù)應(yīng)用將 必然要求更高帶寬和更低的響應(yīng)時(shí)間以達(dá)到令人 滿意的性能。按Intel的說法，未來的計(jì)算機(jī)商務(wù)將是 屏幕之間的交流，商業(yè)建立在采用Intel結(jié)構(gòu)的可視連 接PC（Visual Connected PC，VCPC）之間。1997年推出的AGP(加速圖形接口)接口支持 MMX技術(shù)，用于低成本、高性能的3D圖形應(yīng)用。隨著低 成本的DVD（Digital Versatile Disk，數(shù)字式通用磁盤）的出現(xiàn)，掃描儀和 數(shù)字照相機(jī)將為用戶帶來一種全新的互動(dòng)式的， 直覺和生活化的計(jì)算機(jī)體驗(yàn)，用戶可以把自己獨(dú) 特的的可視數(shù)據(jù)輸入軟件中去。文件尺寸將急劇 增大，出現(xiàn)大量位圖圖形以及圖片用來引導(dǎo)操作 ，使得文件、文檔更為有趣并更加用友好。可視 計(jì)算將要求提供比目前局域網(wǎng)更高帶寬。

　　結(jié)　論

　　過去五年中IT(信息技術(shù))工業(yè)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面取得了 巨大發(fā)展和長足進(jìn)步。越來越多的最終用戶進(jìn)入 網(wǎng)絡(luò)，這促進(jìn)了復(fù)雜和基于事務(wù)的應(yīng)用軟件的發(fā) 展。PC機(jī)性能的增強(qiáng)與數(shù)字信號處理能力的成倍增 加，以及硅片的儲(chǔ)存能力的加大為軟件開發(fā)商開 發(fā)要求大量帶寬的應(yīng)用軟件創(chuàng)造了新的商機(jī)。結(jié) 果必然導(dǎo)致文件尺寸迅速增加。所有這些趨勢都 對網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。布線基礎(chǔ)設(shè)施是其中 樞神經(jīng)系統(tǒng)，必須保證其高效運(yùn)行并且要避免網(wǎng) 絡(luò)癱瘓。這樣，最終用戶至少要選擇超5類線以保 證網(wǎng)絡(luò)的正常工作，對于新安裝的系統(tǒng)推薦使用 6類線，這將保證千兆位以太網(wǎng)技術(shù)可以經(jīng)濟(jì)地滿 足目前和將來的需要。

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