萬兆銅纜系統工程的設計與施工檢測技術白皮書

萬兆銅纜系統工程的設計與施工檢測技術白皮書TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 前言 4\o"CurrentDocument"1.1 編寫目的及適用范圍 4\o"CurrentDocument"1.2 參考標準及資料 5\o"CurrentDocument"術語及縮寫語 5\o"CurrentDocument"2 布線標準 6\o"CurrentDocument"ANSI/TIA568-C標準概述 6\o"CurrentDocument"ISO/IEC11801 9\o"CurrentDocument"2.3 性能參數表 11\o"CurrentDocument"TIACat.6AChannel 11\o"CurrentDocument"TIACat.6APerm.Link 11\o"CurrentDocument"ISO11801ChannelClassF 11\o"CurrentDocument"ISO11801PLClassF 12\o"CurrentDocument"ISO11801ChannelClassFa 12\o"CurrentDocument"ISO11801PL2ClassFa 13\o"CurrentDocument"ISO11801PL3ClassFa 13\o"CurrentDocument"ISO11801ChannelClassEa 13\o"CurrentDocument"ISO11801PL2ClassEa 14\o"CurrentDocument"ISO11801PL3ClassEa 14\o"CurrentDocument"3應用標準 15\o"CurrentDocument"802.3an標準簡介 1510Gbps以太網概述 15\o"CurrentDocument"10GBASE-T概述 15\o"CurrentDocument"10GBASE-T的運行方式 16\o"CurrentDocument"3.1.4 干擾源問題 17\o"CurrentDocument"3.1.5 外部串擾的緩解辦法(IEEE802.3anAnnex55B) 18\o"CurrentDocument"數據中心應用 18\o"CurrentDocument"應用發(fā)展 18\o"CurrentDocument"接口發(fā)展 19\o"CurrentDocument"Cat.6A布線系統設計與施工 22Cat6A一般布線系統施工工藝注意事項 22\o"CurrentDocument"捆扎 22\o"CurrentDocument"線纜彎曲半徑 22\o"CurrentDocument"管道填充率 23\o"CurrentDocument"Cat.6A線徑參考 23\o"CurrentDocument"Cat.6A測試 25\o"CurrentDocument"測試儀表選擇 25\o"CurrentDocument"測試連接模型 25\o"CurrentDocument"FLUKE測試方法 26\o"CurrentDocument"單對線之間外部近端串擾(ANEXT)的測試 28\o"CurrentDocument"單對線之間外部遠端串擾(AFEXT)的測試 29\o"CurrentDocument"綜合外部近端串擾(PSANEXT)測試 30外部串擾(AXT)的測試對象選擇建議 31\o"CurrentDocument"測試指標 32\o"CurrentDocument"IDEAL公司的儀表測試方法 32\o"CurrentDocument"A型方式： 32\o"CurrentDocument"B型方式： 33\o"CurrentDocument"C型方式： 33\o"CurrentDocument"測試與數據處理過程 35\o"CurrentDocument"不合格測試分析與排故 35\o"CurrentDocument"6熱點問題 36\o"CurrentDocument"萬兆以太網選擇光纜還是銅纜？ 36\o"CurrentDocument"萬兆以太網選用Cat.6還是Cat.6A？ 36Cat6A屏蔽與非屏蔽優(yōu)劣對比？ 37\o"CurrentDocument"如果布線測試通過，仍然網絡出現異常，如何測試？ 381前言銅纜的發(fā)展與以太網的技術發(fā)展密切相關。以太網技術可以追溯到上個世紀70年代，時至今日以太網占據了全球局域網市場的90%以上的市場份額。在將近四十年的時間里，以太網網絡速度從最初的10Mbps,發(fā)展到今天的10Gbps,甚至40Gbps和lOOGbps,并且繼續(xù)以更快的速度向前發(fā)展和演變。網絡速度的發(fā)展要求更高性能的布線系統，2008年2月，TIA和ISO相繼發(fā)布了Cat.6A/ClassEA布線標準。為了滿足未來數據中心及網絡主干更高的傳輸速率要求,IEEE于2006年成立了以太網高速研究工作小組（HSSG）,著手開發(fā)比10G以太網更快的網絡技術，2008年1月IEEE又成立了802.3ba工作組，同時負責40G以太網和100G以太網兩個標準的制定,40G以太網主要應用于數據中心高速率存儲，100G以太網主要應用于網絡主干，40G/100G以太網正式的標準在2010年6月已經正式發(fā)布。編寫目的及適用范圍隨著萬兆布線技術的逐步普及和在工程中被得到廣泛的應用，越來越多的設計人員和工程人員希望了解萬兆布線系統的基礎知識與基本概念、系統的設計與產品的選用、施工技術與施工要點、驗收內容與測試方法等方面的內容。這本白皮書將以此為目標，闡述銅纜的發(fā)展。本白皮書將面向以下人群：從事系統規(guī)劃和決策的系統分析管理人員智能建筑弱電系統和綜合布線系統的銷售人員設計院的布線工程設計師系統集成商中的設計、施工人員咨詢公司與審圖公司中的技術人員?工程監(jiān)理及技術監(jiān)督部門的主管人員?布線廠商中的部分技術人員1.2參考標準及資料?ISO/IEC11801-2008?TIA568-C?IEEE802.3系列標準?各參編單位產品資料1.3術語及縮寫語英文縮寫央文名稱中文名稱或解釋Cat.6AAMENDMENTCat.6增強六類（簡稱6A類或Ea級）NEXTNear-EndCrosstalk近端串擾AXT或ANEXTAlienNEXT外部串擾PSANEXTPowerSumAlienNEXT綜合外部串擾CSMA/CDCarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問2布線標準ANSI/TIA568-標準概述ANSI/TIA-568電信標準集包含了對平衡雙絞線和光纜的要求，以此作為北美BICSI(建筑業(yè)咨詢服務國際組織)的電信配線手冊(TDMM)中所述的最佳設計、安裝和維護實踐的理論基礎。ANSI/TIA-568-C標準包括了568-C.0，568-C.1,568-C.2和568-C.3四份標準文件，并包含151個表格和121幅插圖，它是至今為止最新的TIA電信布線規(guī)范。2009年初頒布。美國國家標準協會(ANSI)要求其下屬委員會每5年對其持有的標準進行重申，修訂或撤銷工作。因此，ANSI/TIA-568標準自1991年發(fā)布至今，已經歷了3次修編。這也保證了TIA標準的內容是最新的，信息集中，減少或消除重復的文本。新標準的一個重大決定是將組成上一版ANSI/TIA-568-B標準的三個文件拆分成四個文件。這一決定源于需要一份通用的標準，用于當特定場所(如商用建筑物、數據中心、住宅或工廠)的標準不適用時滿足通用的布線需求。這份通用的文本可用于一些以前不支持的環(huán)境如機場或體育場的非辦公區(qū)域，也可以作為適用于所有特殊場所的通用要求的知識庫和部件標準。新的ANSI/TIA-568-C標準包含下列主要文件：ANSI/TIA-568-C.0，“通用建筑物電信布線ANSI/TIA-568-C.0，“通用建筑物電信布線”，2009年出版；ANSI/TIA-568-C.1，“商業(yè)建筑電信布線標準”，2009年出版；ANSI/TIA-568-C.2，ANSI/TIA-568-C.3，“平衡雙絞線電信布線和部件標準”，2009年出版；“光纜布線部件標準”，2008年出版，在2008年ANSI/TIA-568-C.2，ANSI/TIA-568-C.3，ANSI/TIA-568-C文件的主要跟新和修改包括：ANSI/TIA-568-C.0是一個通用的技術文檔，適用于不同的環(huán)境，比如商業(yè)建筑物,醫(yī)療或者工業(yè)環(huán)境。主要的內容更新如下：定義了新的通用術語以適應不同的環(huán)境，比如新增了設備插座(EO),分布點A(DA)，分布點B(DB)，分布點C(DC)?認可Cat.6A類作為傳輸介質?增加了了光纖鏈路測試和性能要求

F/UTP屏蔽以及UTP非屏蔽平衡雙絞線纜最小安裝彎曲半徑統一調整為4倍線纜外徑,平衡雙絞線跳線彎曲半徑被改為1倍線纜外徑，以適應較大的線纜直徑?對布線所處的環(huán)境根據MICE(機械，侵入，氣候化學，電磁)進行分類,以區(qū)分不同的環(huán)境，以采取不同的布線措施?ANSI/TIA-568-C.0與ANSI/TIA-568-C.1通用術語比較ANSI/TIA-568-C.0通用術語ANSI/TIA-568-C.1商業(yè)環(huán)境術語分布點C(DC)主跳接(MC)分布點B(DB)中間跳接(IC)分布點A(DA)水平跳接(HC)設備插座(EO)電信插座(TO)布線子系統3(cablingsystem3)室外主干布線(BackboneCabling)布線子系統2(cablingsytem2)室內主干布線(BackboneCabling)布線子syteml)系統1 (cabling水平布線Cabling)(HorizontalANSI/TIA-568-C.0布線系統結構ANSI/TIA-568-C.1主要關注商業(yè)辦公樓環(huán)境，主要的內容更新如下

?認可Cat.6A類作為傳輸介質?主干布線推薦使用850nm激光優(yōu)化的50/125口m多模光纖?認可的傳輸介質中刪除了Cat.5類，150歐姆STP屏蔽雙絞線,50歐姆及75歐姆同軸電纜ANSI/TIA-568-C.1布線系統結構ANSI/TIA-568-C.2主要的內容更新如下：?Cat.5e布線建議用于100MH以下的應用?參考附錄保留了Category5信道性能指標?平衡雙絞線信道及永久鏈路性能要求加入到本文件?所有類別的傳輸性能參數方程式在一個單獨的表中列出?弓I入了耦合衰減(CouplingAttenuation)參數，耦合衰減是表征屏蔽電纜的共模電流產生的輻射峰值功率?定義了所有類別連接硬件的實驗室測試方法?定義了Cat.6A類系統信道、永久鏈路及元器件標準性能參數要求信道測試模型Permanentlink

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equipmentCl永久鏈路測試模型ANSI/TIA-568-C.3主要的內容更新如下：ISO光纖命名種類（OM1QM2QM3QM4QS1QS2等等）被加入進來加入了連接器應力釋放、外殼、適配器顏色等方面的建議，不同的顏色便于區(qū)分不同的光纖類型62.5/125》m多模光纖的滿注入發(fā)射帶寬（OFL）從160MHZ.km@850nm增加到200MHZ.km@850nmISO/IEC11801ISO/IEC于2002年發(fā)布的118012nd中就定義了高于ClaseE（六類）的F類雙絞線傳輸系統。要求帶寬不小于600MHz。隨著IEEE802.3an標準在2006年發(fā)布,以及TIA568C.2標準的討論,ISO/IEC的SC25委員會首先在2008年發(fā)布了ISO/IEC11801：AMENDMENT1,在其中定義了ClassEa,Fa關于通道的要求和標準。在2010年又推出了ISO/IEC11801：2002AMENDMENT2。在AM2中，定義了ClassEa,Fa的鏈路，元器件的標準和要求。相比ISO/IEC11801：2002和AM1：2008,AM2增加了針對ClassEa和Fa測試標準的引用；修改了圖表，增加了ClassEa和Fa的計算公式和參數。在未來的1-2年里，ISOSC25計劃對11801的架構進行一次大的調整，新的標準將類似于EN50173和TIA-568的系列化，首先出現的將是整合ISO11801：2002，AMENDMENT1&2的ISO/IEC-11801-1標準。ISO11801標準與6A類、7類、7a類相關的版本出現在以下版本中：ISO/IEC11801(secondedition2002)-ISO/IEC11801(secondedition2002)-CORRIGENDUM1(2002)-ISO/IEC11801(secondedition2002)-CORRIGENDUM2(2002)-ISO/IEC11801(secondedition2002)-CORRIGENDUM3(2008)ISO/IEC11801(secondedition2002)-Amendment1(2008)-ISO/IEC11801(secondedition2002)-Amendment1(2008)-CORRIGENDUM1(2008)-ISO/IEC11801(secondedition2002)-Amendment2(2010)-ISO/IEC11801(secondedition2002)-Amendment2(2010)-CORRIGENDUM1(2010)上述版本中的加粗提示：2002的第二版本和2008的修正1是兩個重要的節(jié)點，ISO/IEC組織通過11801早于2002年在已有6類/E級的前提下直接增加了7類/F級應用的指標，于2008年同時發(fā)布了6A類/Ea級和7a類/Fa級應用的性能標準，6A類/Ea級要求帶寬500MHz,7類/F級要求帶寬600MHz,7A類/FA級要求帶寬1000MHz。2008的修正1中，針對EA級F級Fa級應用增加了纜間串擾性能要求，其中F級性能標準可以參考ea級。在上述標準中對EA級、F級、FA級的鏈路、CP鏈路、信道定義了測試方法和測試標準，還包括6A類、7類、7A類連接件單體(如模塊、跳線)的測試標準。ISO/IEC11801(secondedition2002)-CORRIGENDUM3(2008)中針對D級E級EA級F級以太網應用是參考IEEE802.3an標準，說明除了ISO11801，IEEE802標準也與時俱進地開始定義6A類、7類、7A類應用。另外，歐洲標準對這部分內容參考了ISO11801標準。

2.3性能參數表TIACat.6AChannelTIAStGAChannelWireMapRes.LengthProp.Delay*銅Freq.InserlionL口雪NEXTRLACR-NACR-FRS-NEXTPSACR-NPSACR-F12345678I2a456?e12345676S12345676S□MaxnSnSV!HzdBdBdBdEdBdBdBdB100m5555D1305.019.062.063.3G2.059.D旳.344263.0J9.058.951.2GO556.4432E5.9磁1D.052.445.255.649.B422IQG.5蛟1D.050.1斗殆54.0?47.540.3傳B.253.2ie.o45.039.250.642.4209.251.6U.S42.537.2轉039.53422510.250.0n.o39.835.347337.132.3312511.54吐416.536.933.-4457M230462.51d.443.414X12T.02T.340624224.310020.539.912.019.023.337110.2202004717.23191.0142250畑33.16<i15302-?712.536030.36.6-10.3佗d273-13.30.450026.1e.o-2329.3232-26.10.3TIACat.6APerm.LinkTIACitSAPtrm.LinkwireMapR舲.LengitiProp.DelayDslaifSkewFreq.In沏冊LassNEXTRLACR-MACR-FPSNEXTPSACR-NP5ACR-F123456761234567B1234567BS123456705nMaxnSnSMHz曲QEIdBdBdEdBdB出90m4S644i39.1fi2.064.262.059.0(31241.564121.060.5&2.161.a58.349.18550421.054.446.157.052.1也］105.557.B21.052.3g55.550.041J2115720.047.6斗0.152.24&.237120r.g5311^545.236.250742.5352255.651519.042.036.249140.433231.259.65001B.54Q.234.347.537.731IJ#2.514451Ift.O別」26.342.728.625.31001041￡14.023.624.239.321.32U2M2G.1珈11.010s1B.234.38.215225029.535310.05.S1B.232.73.213235035.631&a.6<56n.329.1-&.510J50D43.&2S7a.o-17.il1D.223.9-2￡>7.2ISO11801ChannelClassF

ISO11SD1ChAiwelciauiFWreMapR&3.Len^hPrepDelayDb用SkewFP&QImsHionLogNEX7RLACR-N^CR-FP5NEX7TPSACR-NPSACR-F123^5^7812M547012S45678S12S45678SQMax.nSnSL1HzdBdBdBdBdBdBdBdB2530I4i…1S.-061.0?.Q62.058.0B2.0百41i…19.-DfflkE?.O62.057.9B2.0a57i…19.05^.362.056.359.41064-i…19.-05A.fiffi.062.055.657.A1631i…13.-D^.957.562.0i3.95JI.5209165.017555.055.962.052.952.■&2510.265.017-0M851.851J11.25114G5X)16.5^.652.962.050.649.302.516.365.0HOffl.747.962.045.741S1Q020.062.912D42.1AAA59.939.141.42003C59.3￡i.a23.4%.455.325.43&425033.056.9B.a23.137.953.920.134ESODM.0512B.a3,431.34B2-G.429.3ISO11801PLClassF19011801PLC\mFWtf*曲Res.LengthProp.Delay匸回引SkewFr#q.InEerb^nLoss忖EXTRLACR-ftlACR-FPSNEXTPSACR-NPSACRJ^1234?7&1234W7812M567aS12-W5&7ASnnSnSMHzdBdB■dBdadBdBdBdB21i4的261146S.C■-1btil.OS5.062.058.QS2.fl占J65.C210til.O65.062.058.0S2.flA4.90fi.21.0ao.i64.362.057.161.^105.5as.21.059.562.762.056.559.716S.965D2GOsa1國.362.055.156.3207.765D15.557.357762.054.354.7258765-019.D56.356.152.053.353.131.25@.7G5?O1&.55S..354.562.052.351.562.513.965.D1&.0&11495&2.046.146.5WO17.7fi5.D47.345.0&2.0W43.02W冃11030.343.956.933.3-37.3250咖fi0410.031.039.25T.42B.&90.2則46.fi54.710.00132.051.75.1羽貞ISO11801ChannelClassFaChannelEg丹帕昨Res.LsragUiProp.CelsyDelayEk&wFreq.Ir^erlianLoseIMEKTRLACR-NACR-FPSNEXTPSACR-NPSACR-F12345676123456TB1234567BS1234567BSQM-KnsnsMHZdEdBdEdBdBdBdBOE25I555301465.0Ki.O61.065.062.059J◎441G5JJ19.000.905.062057.0歸a5765019.059.305.0620擔302ID陰65.019.05B.665.062055.fiS2.016865.018.051.063.J62.0E4O60J20965.017.556.001.4620&3.05S4251005.017.055.05P.462052.059431.2511.265016.553.05756205^.50Z.515.965014.049.151.56ZO■16.1蜩..510020.365.012.0447620174420026.96099032.0州.457&28.03842S032.55B.Ig￡l26.730.45612173646005U52.1SO0.73i.a491-2.323.B

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ISO11801PL2ClassEaI$Q11EQ1卩17匚阿恪恪F日 C打啊昭tPF卩曰常自“旳ILink]WmMapR^5.LengthProp.C^ekiy匸舊I町占hewF網iInseirijcnLoss陲XTRLACR-NACR-FF'SNEXTPSACR-MPSACR-Fi2^iwa12^IW7312345678S■12345678SQMs%.nsnSMHzdBdEdEdBdBdBdBdB20.SI4961465.021.061.065.262.0Sfl.O誑沖4M.121.060.153.2^1.657.B502849誡42.0弭$472570鹽1^2IDS57.621.D52.445256.550.041669M.62D.DV.7j]].252.245.33822D7753.11P.545.：39.250.743D36225as51.51!?.O42937.3船.1■40.534331.259.7阪D1B.540.335.3■47.537.D32.3A2.513.845.11&.031.329J42.T2B.B29.310017.64I614024225.2%.321722220025.46.911011.519.234.S胭16225028.610.06717.335.7?1.11^.336Q34.3S2.6a.ti-11.7144苗.P■441145QQ41.62S.2a.o-12.J11322.3.10ISO11801PL3ClassEaIWOdUBM戶LHCJ砂月Ebi ?Thr?站ConractcrRsrEBniantLink]Wire加叩Rss.LengthProp.IMIflVDelaySK泗Freq.InEarUDnLossNEXTRLACR4NACR-FPSNEXTPSACft-NPSACR-F12345B781234507612345079S123456785□Max活nSr^HzdBdBdBdBdBdBdB21i4saJJ12fl.O61.0B4.262.05S.Q61.24464121.0ffi.l52.1il8S7.&49.1&4950421.054.446.157.052.143.II105.557B21.052.3^.255.550.041.2107M62fl.O47.637.120r.s53119545.336.250.742935.225B.751519.042.936.24B.140.433.2312加莎014.540.2S4.3E7.a31.3■S2.51445116.031.22B.342728.725.310017.84l￡U.Q24.024.230.321.521.2MO25736<i11.0111.31B.234.3a.715.22502fl.￡i芻310.0&斗16.232.713.235D34月322-2.513.32D.4-5.210.35M松1ZT.900--1727.23應用標準802.3an標準簡介3?1?1lOGbps以太網概述IEEE802.3?的第3部分全稱為：《帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問(CSMA/CD)的訪問方法及物理層指標》，其中的第4節(jié)是對lOGbps以太網運行及其大多數物理層指標的一般規(guī)定，分別在標準中第44條至第55條，以及附錄44A至附錄55B予以描述。1OGbps以太網使用IEEE8O2.3定義的MAC子層，通過1OGb介質獨立界面(XGMII)連接至諸如：1OGBASE-SR、10GBASE-LX4、10GBASE-CX4、1OGBASE-LRM、1OGBASE-LR、1OGBASE-ER、1OGBASE-SW、1OGBASE-LW、1OGBASE-EW以及10GBASE-T各類物理層實體。10Gbps以太網需達到以下要求：支持全雙工以太網MAC；在10Gb介質獨立界面(XGMII)上提供10Gbps數據傳輸速率；支持LANPMD運行于1OGbps之上，支持WANPMD運行于SONETSTS-192c/SDHVC-4-64C速率之上；支持線纜廠商使用滿足ISO/IEC11801:1995的光纖；允許網絡擴展至40km；支持在配線間和數據中心應用的雙芯線纜(twinaxialcable)布線上運行;支持在選取于ISO/IEC11801:2002銅纜上的運行；誤碼率小于10-12。3?1?210GBASE-T概述10GBASE-T需達到以下要求：僅支持全雙工；支持星形結構局域網應用的點對點鏈路與結構化布線拓撲；支持10GbpsMAC/PLS業(yè)務界面；4)支持ISO11801:2002中的銅纜介質(55.7條款詳細規(guī)定)；5)支持在含有4個連接器的4對銅對絞線所能支持的全部傳輸距離與等級上運行；6)定義能支持100米四對平衡銅纜布線鏈路的單一10Gbps物理層；在MAC客戶業(yè)務界面保持IEEE802.3以太網數據幀格式；保持當前IEEE802.3標準規(guī)定的最小與最大幀長；支持自動協商；滿足CISPR/FCCA級電磁兼容要求；在全部傳輸距離與等級上誤碼率小于或等于10-12。10GBASE-T的運行方式運行時，10GBASE-T在平衡電纜的4對線芯上同時傳輸2500Mb/s數據，以達到10Gbps傳輸速率(如圖)。每個線對上的信號采用800M/s符號調制率的基帶16電平PAM信號。建立鏈路后，數據與控制符共構同成512個DSQ128符號的物理層數據幀，并在4個線對上以4X256PAM16編碼方式連續(xù)傳送。800M/s符號調制率決定了符號周期為1.25ns。干擾源問題干擾10GBASE-T造成誤碼的噪聲主要是串擾、鏈路段回聲干擾以及鏈路段之此外10GBASE-T還會受以下噪聲源影響：1）在相同全雙工信道（線對）上，來自本地傳送器的回聲。此類回聲是由混合器在建立數據同時雙向傳輸，以及鏈路段阻抗不匹配造成的。必須使用回聲消除方法對其進行抑制才能降低誤碼率。2） 在雙工信道（線對）上，來自本地傳送器近端串擾。每個接收器受到來自其他3個鄰近傳送器的干擾。近端串擾可通過近端串擾消除處理器予以降低。3） 接收器受到雙工信道（線對）的3個遠端傳送器的遠端串擾。遠端串擾可通過交叉耦合均衡器予以降低。4） 符號間干擾（ISI）。符號間干擾是來自同一信道中，符號的發(fā)送信號與另一符號的接受信號之間的干擾。10GBASE-T支持采用Tomlinson-Harashima預編碼機制降低符號間干擾。5） 來自非理想狀態(tài)的雙工信道、傳送器、接收器的噪聲，例如：DAC/ADC的非線性、電氣噪聲、非線性信道特性。10GBASE-T通過改變PMA電氣指標限制這些噪聲的影響。6） 期望10GBASE-T的背景噪聲不超過-150dBm/Hz，以便確定最小信噪比。3?1?5夕卜部串擾的緩解辦法（IEEE802?3anAnnex55B）外部串擾水平與相鄰線纜和連接器的數量及距離相關，外部串擾鏈路段指標：PSANEXT與PSAELFEXT，是基于“6包1”模型進行計量的。外部串擾耦合是布線元件間距離的函數，移動或放松線線纜，分散設備或跳線，使用低密度連接器等措施，都對降低外部串擾有明顯作用。在很多實際布線拓撲結構中，線纜僅在相對較短的距離上進行綁扎或放置在線纜托盤中，星形拓撲布線的線纜是由中心設備間隨機分配至各工作區(qū)的，這就減小了彼此靠近的鏈路段的距離，有利于降低外部串擾。當外部串擾指標不滿足要求時，可通過以下方法加以改善：1） 條件允許時，分散設備間中配線架位置，鄰近位置可用于其他應用；2） 通過內部連接將附屬設備連接至水平布線，而不采用交叉連接，以減少Co-located連接器數量。在工作區(qū)的連接器與跳線不屬于Co-located連接器。3） 通過分散跳線和解捆水平布線，降低頭5－20m水平布線的外部串擾耦合。外部串擾耦合明顯部分一般發(fā)生在布線的20m以內。（IEEE802.3an將帶2個連接器10m跳線和20m水平布線構成30m鏈路，定義為短鏈路。）4） 分散設備跳線使其充分緩解外部串擾耦合；5） 更換更高類型或等級的連接器。3.2數據中心應用3?2?1IT應用發(fā)展數據中心是企業(yè)信息化的中樞系統，隨著云計算、數據中心整合，虛擬化等新技術的出現，數據中心網絡基礎設施面臨著越來越多的技術挑戰(zhàn)。以數據中心虛擬化為例，通過虛擬化技術將一臺服務器虛擬成2臺甚至更多臺服務器，從而實現資源的最大化利用。虛擬化技術對于傳統的網絡基礎設施提出了更高的要求。傳統的數據中心局域網和存儲網采用不同的網絡技術，局域網一般采用以太網，而存儲網一般采用光纖通道（FC）,這兩種網絡技術互不兼容，因而造成了實施和維護成本高昂。下一代的數據中心的發(fā)展趨勢是局域網（LAN）和存儲網（SAN）的融合即FCoE技術，FCoE將傳統的光纖通道（FC）協議數據包封裝到以太網幀中傳輸，由于以太網部署和維護的成本較低,因此FCoE能夠大大降低未來數據中心的實施和維護成本。局域網（LAN）和存儲網（SAN）的融合促使數據中心采用更高性能的網絡技術如萬兆（10Gbps）或10萬兆（100Gbps）網絡技

術。3.2.2接口發(fā)展從目前IT設備發(fā)展來看，10GBASE-T是一種性價比最好的技術。Connecto『Connecto『(Media)CableDistancePower(eachside)TransceiverLatency(link)StandardSFP+CU*copperTwinax<!0m-0.1W~0.1jASSFF&43V*X2CX4coppe『Twinax15m4W~0.1ysIEEE802.3ak$fp+usFimnMMF,uttirasutunieachMMOM2MMOM310mi100mi1WAcrossnoneSFP+SRMMF,shortreachMM0M2MM0M382m,300mracks1WIEEE802.3aERJ4510GBASE-TcopperCat6CatGa^CatfiafT55m100m30m-6W***z4iyy****2■百卿TEEE802.3anUTPCatGaMMESMFTwinAx;CX4基于光纖的10G以太網的技術標準早在2002年就已經發(fā)布了，經過近幾年的市場的考驗和產品發(fā)展演變，10G光纖以太網成為成熟可用的技術。基于光纖萬兆以太網的傳輸距離高達40Km，采用高密度、低功耗的小型可插拔連接器（SFP/SFP+），功耗只有1W,但是光纖設備成本相對最貴，因此光纖萬兆以太網主要用于遠距離的城域網（MAN）或局域網（LAN）園區(qū)網絡主干。為了在銅纜上傳輸萬兆以太網，IEEE802.3ak任務小組于2004年發(fā)布了10GBase-CX4,10GBase-CX4主要用于解決數據中心機房設備背板的高速互聯，價格最便宜，但傳輸距離只有15m,由于采用8條雙同軸屏蔽電纜，線纜尺寸較大，此外CX4連接器非常昂貴而且無法現場端接，因此10GBase-CX4已經逐漸淡出市場。鑒于目前以太網傳輸介質中雙絞線占據了80%以上的市場份額，IEEE802.3an工作小組于2006年發(fā)布了在雙絞線上傳輸萬兆以太網的技術標準10GBase-T,10GBase-T兼容傳統的百兆和千兆以太網，在Cat.6A布線系統上傳輸距離可以達到100米，因此Cat.6A雙絞線能夠滿足萬兆到桌面及數據中心高性能運算的需求，10GBase-T能夠提供10倍于千兆以太網1000Base-T的速度，價格卻只有原來1000Base-T的三倍，此外10GBase-T采用傳統的RJ45連接器，易于安裝和維護，因此10GBase-T是未來市場上最有可能大規(guī)模采用的萬兆技術。目前阻礙10GBase-T普及的主要因素是價格和功耗，10GBase-T由于10GBase-T采用復雜的物理編碼技術，價格和功耗相對較高，隨著芯片制造技術的不斷提高，10G以太網每端口的成本從最初的2000美元左右降到大約500美元。10GBase-T目前主要應用于數據中心，功耗是限制10GBase-T大規(guī)模普及的一個重要因素，10GBase-T的網絡設備功耗主要取決于物理接口電路(PHY)的功耗，Broadcom公司在2010年2月份向市場推出了一款采用新型40nm處理技術的網絡物理接口(PHY)芯片，每端口的功耗低于4W,比第一代10GBase-T網絡設備10W的功耗已經大幅度降低,未來隨著網絡芯片制造技術的進步，這一數值還會進一步降低。根據第三方的市場調查報告全球60%的數據中心鏈路長度在30m以內，為了降低數據中心內10GBase-T網絡設備的的功耗，IEEE802.3an工作組開發(fā)了一種30m短距離的低功耗工作模式，在這種模式下，不需要較大的信號發(fā)射功率及串擾性能，另外，如果使用Cat.6A,Cat.7或Cat.7A雙絞線，因為Cat.6A/Cat.〃Cat.7A雙絞線比cat.6雙絞線具有更好的插入損耗(衰減)，因此能夠節(jié)約大約20%-30%的能耗。另外，為了解決數據中心以太網設備的能耗問題，IEEE802.3az正在開發(fā)節(jié)能的以太網標準，將允許設備之間自動協商，如果設備處于待機狀態(tài)，節(jié)能大約85%,因此未來10GBase-T網絡設備的功耗將不再是萬兆以太網普及的瓶頸。第一代1000Base-T網絡設備剛剛推出的時候，平均每端口的功耗大約6w,目前已經降低到0.4W。相信1000Base-T的故事將會在10GBase-T身上重演。10GBase-T標準仍舊使用IEEE802.3以太網禎(Frame)格式，保留了IEEE802.3標準最小和最大禎(Frame)長度，以及CSMA/CD(載波監(jiān)聽/沖突檢測)機制，向前兼容10M/100M/1000M以太網，并且兼容局域網現行的星型拓樸結構。同1000Base-T一樣，10GBase-T也是采用4對雙絞線進行傳輸，不同的是10GBase-T平均每對線傳輸2.5Gbps；另外10GBase-T對于布線系統提出了更高的要求，要求布線系統帶寬至少為500MHZ。附近的UTP電纜

cable交換機Switch：AlienXT：*：?：：：：(AXT)::::附近的UTP電纜

cable交換機Switch：AlienXT：*：?：：：：(AXT)::::??■.、，??■.Processor(DSP)為了在-個信號周期需YTfV2.5GbiUs2.5Gbit/s2.5Gbit/sProcessor(DSP)Base-T采用更復雜的2維雙矩陣10GBASE-T工作頻率達500MHz（DoubleSquare）16級的（PAM16）編碼方式，這種PAM16編碼方式信號電平只有0.13V遠低于1000Base-T5級編碼方式（PAM5）0.5V的信號電平，如此低的信號電平意味著10GBase-T設備比1000Base-T設備更敏感，更容易受到背景噪音的干擾。10GBase-T除了復雜的信號編碼技術之外，另外為了保證網絡傳輸誤碼率，必須米用一種低密度奇偶校驗（LowDensityParityCheck,簡寫為LDPC）機制，這意味著10GBBase-T設備電路更復雜，因此10GBase-T的設備的功耗遠高于1000Base-T設備的功耗。因此10GBase-T網絡設備更加容易向外輻射信號。4Cat.6A布線系統設計與施工Cat6A—般布線系統施工工藝注意事項由于萬兆以太網10GBase-T對于外部噪音干擾非常敏感，因此對于非屏蔽的Cat.6A布線系統現場施工應小心謹慎，除了線纜拉力及彎曲半徑之外，尤其是要注意線纜捆扎以及線纜管理。捆扎捆扎會影響性能，如捆扎：用線纜魔術粘帶（尼龍扎帶或毛粘帶）捆綁電纜束，使得線纜束保持最大的彎曲半徑至配線架后端打線位置。避免配線架后端理線和捆扎成直角，避免只注重美觀度而不重視線纜物理特性的嚴重錯誤的施工方式。?由于綜合外部串擾（PSANEXT）只發(fā)生在同一捆線內部，因此同一捆線線纜數量越少，綜合外部串擾（PSANEXT）越小，同一捆線Cat6A類雙絞線數量最理想不超過12根，一般最多不能超過24根。線纜捆扎的時候盡量寬松，最好在線纜捆扎處放置一塊保護墊。大多數的ANEXT發(fā)生在離測試端頭20米位置處，實驗室內模型測試結果表明當測試距離超過20米以后，ANEXT對于整個PSNEXT事實上沒有任何影響，除非兩條線纜整個鏈路完全平行。鑒于此，機柜內配線架上跳線的管理和捆扎方式將會對整個鏈路的ANEXT產生重要影響。跳線捆扎越緊，ANEXT耦合越大。了解線路拓樸結構對于測試ANEXT非常有幫助，鑒于此，在布線施工時應對線纜捆扎進行編號并標識。線纜彎曲半徑C6A線纜彎曲半徑隨著安裝過程中（拉伸載荷）和安裝后的情況而變化。依據ANSI/TIA/EIA-568-C.1，4對UTP線纜的最小彎曲半徑應當在無負荷的情況下四倍于其外徑。當C6A線纜安裝于電信間、水平電纜管理和存儲時，應確保電纜穿放整齊，而彎曲半徑要求需滿足ANSI/TIA/EIA-568-C.1要求。管道填充率?由于直徑和硬度的增加，6A類線纜應以更少數量線纜的線纜束在管道中穿放。同時由于更大的盤繞直徑要求，線纜束尺寸也受到限制。線纜束可使用少量潤滑劑幫助潤滑進入管道以減少摩擦影響，穿放時避免尖銳邊緣以防止線纜護套磨損。?在過線位置建議采用更大尺寸的過線盒，提供線纜額外的空間?？紤]線纜需要改變走線方向，過線盒內應考慮大約15cm的彎曲半徑空間，T型橋架進入過線盒連接處應設置保護套管。?由于C6A線纜直徑較大，管道填充率有所降低，如表所示,管道填充率比較：電氣金C6UTP銅纜按40%C6AUTP銅纜按40%C6FTP銅纜按40%屬管道填充率（條）填充率（條）填充率（條）常用尺（假設外徑（假設外徑（假設外徑寸=6.35mm)=8.99mm)=7.37mm)20mm42325mm63532mm105738mm1471150mm26131963.5mm40203076mm582943由于直徑和硬度的增加，6A類線纜應以更少數量線纜的線纜束在管道中穿放。同時由于更大的盤繞直徑要求，線纜束尺寸也受到限制。線纜束可使用少量潤滑劑幫助潤滑進入管道以減少摩擦影響，穿放時避免尖銳邊緣以防止線纜護套磨損。4.2Cat?6A線徑參考部分廠商的最常用產品線徑參考值U/UTP(mm)F/UTP(mm)AMP6.67.4

Commscope7.257.75Datwyler7.1Panduit8.8Potevio（普天）8.68Siemon8.17.4注：各廠商參數如有變化以其產品資料為準；各廠商可能有多種增強六類產品，在設計中參考最大外徑產品為宜。5Cat.6A測試5.1測試儀表選擇10GBase-T實際工作頻率上限為417MHZ，遠高于1000Base-T80MHZ的工作頻率。所以測試儀表的測試頻率需要在500MHz頻率范圍內達到TIA規(guī)定的IV精度。另外，由于外部串擾比內部串擾的電平弱，所以儀器的測試動態(tài)范圍需要達到100dB以上。5.2測試連接模型測試模型仍然可以選擇使用永久鏈路和信道（通道）的連接方式。一般使用永久鏈路進行測試，但如果鏈路已經配置了設備跳線，則可以使用永久鏈路的方式。由于測試時需要匹配端接鏈路末端（端接器），所以用來端接的匹配“堵頭”連接方式有區(qū)別：永久鏈路模型直接使用端接器（堵頭）插入端接口即可；信道模型則需先連接一個“RJ45-RJ45”耦合器，然后再插入堵頭。下節(jié)的外部串擾測試模型介紹均以永久鏈路模型為示例。運行10GBase-T時，由于信號頻譜上限達到417MHz,相鄰的雙絞線或者相鄰的配線架插座之間更容易產生干擾，這種干擾統稱為外部串擾（AlienCrosstalk，簡寫為AXT）。外部串擾會與正常信號疊加，使得信號變形，導致鏈路的誤碼率增加，甚至造成設備無法連接。當一根雙絞線被周圍六根同規(guī)格雙絞線包圍，而且相同顏色的線對相鄰，由于絞接率相同，鄰近信號輻射的干擾“同步”疊加，此時中間一根雙絞線所受的外部串擾AXT最為顯著。因為實際的成捆電纜其被干擾鏈路一般不會一直保持“居中”，所以下圖所示的“六包一測試”被推薦給生產商用來測試產品的外部串擾標稱值，有時也用作產品的“選型測試”。如圖所示：

外部串擾一般在配線架一端開始的20米距離內比較明顯,因為這里電纜相對集中。長度超過20米后，隨著傳輸信號的衰減，外部串擾也隨之迅速減弱。外部串擾無法通過網絡設備上的DSP（數字信號處理器）技術來進行消除，只能通過增大線纜直徑、增大配線架插座間隔或采用屏蔽措施來減弱。外部串擾是限制10G傳輸信道容量的最主要因素，因此萬兆以太網的測試除了要測試線纜內的信號串擾，還必須測試線纜外部的串擾，外部串擾（AXT）單位dB,測試絕對值越大，性能越好。1000Base-T測試In-Channel10GBase-T1000Base-T測試In-ChannelSix-around-oneconfigurationAlienCrosstalkSix-around-oneconfiguration5.3FLUKE測試方法由于安裝人員的理線習慣一般是6、12、24、48根電纜等成一捆。所以實際的被測鏈路可能是5包1、11包1、23包1、47包1等被測對象。測試分為兩個階段。第一階段的數據將參與第二階段的數據計算。第一階段：信道/鏈路常規(guī)測試此測試過程與通常所熟悉的Cat.6布線系統測試相同，故此略。存儲的測試報告包括以下參數內容：連接圖（WIREMAP），含屏蔽層的連通測試長度（LENGTH）插入損耗（INSERTLOSS）近端串音（NEXT）近端串音功率和（PSNEXT）近端衰減串音比（ACR-N）近端衰減串音比功率和（PSACR-N）遠端衰減串音比（ACR-F）遠端衰減串音比功率和（PSACR-F）回波損耗（RETURNLOSS）.傳播時延（DELAY）.傳播時延偏差（DELAYSKEW）直流環(huán)路電阻（DCLOOPRESISTANCE）第二階段：外部串擾測試，測試參數包括以下內容：外部近端串擾（ANEXT）外部遠端串擾（AFEXT）綜合外部近端串擾（PSANEXT）綜合外部遠端串擾（PSAFEXT）測試原理是：用一個信號發(fā)送機發(fā)送信號到（干擾）電纜中，用一個信號接收機接收被干擾信號，記錄接收到的干擾信號（ANEXT、AFEXT）。將此信號值運算后就得到PSANEXT和PSAFEXTo所以，除了使用儀器默認配置的適配器外，還要使用外部串擾測試適配器（下圖是福祿克網絡公司的外部串擾配置包）：?兩個DTX-AXTLK1通信模塊

兩個Cat6A/ClassEA永久鏈路適配器（DTX-PLA002S）兩個為測量500MHZ鏈路（DTXCHA001AS）的外部串擾的通道適配器兩個終端阻抗匹配器（DTX-AXTERM,消除反射）5?3?1單對線之間外部近端串擾（ANEXT）的測試下圖是同一捆電纜中ANEXT測試模型。為了保證測試儀主機（信號接收機）和遠端（干擾信號發(fā)射機）測試過程同步,主機和遠端之間通過一條標準電纜相互連接。此外,在測試遠端為了防止遠端信號反射,在待測試的鏈路（被干擾鏈路）及干擾鏈路兩端各插入一個特殊的終端阻抗匹配插頭。測試儀從1-500MHZ帶寬范圍內掃頻測試,在兩條鏈路總共要自動測試4*4=16次ANEXT。其余線對測試方法相同，此略。5?3?2單對線之間外部遠端串擾（AFEXT）的測試下圖是同一捆電纜中AFEXT測試模型。為了保證測試儀主機和遠端測試過程同步，測試儀主機和遠端之間通過同一捆線纜中一條未用的鏈路相互連接，此外在測試遠端為了防止遠端信號反射，在待測試的鏈路（被干擾）及干擾鏈路兩端各插入一個特殊的終端阻抗匹配插頭。如果待測試的鏈路旁邊沒有其他可用的同步鏈路，使用普通的RJ45跳線將測試儀主機和遠端的同步通信模塊互聯。如下圖所示。5?3?3綜合外部近端串擾（PSANEXT）測試除了測試在相鄰線纜線對之間（pair-to-pair）的外部近端串擾（ANEXT）之外，被干擾鏈路中任意一對線還受到來自同一捆線纜中無數線對的ANEXT影響，這些外部串擾的總和稱之為綜合外部近端串擾（PSANEXT）或綜合外部遠端串擾（PSFNEXT）。由于PSANEXT是一個計算值，而非測試值，所以測試多線對外部近端串擾的時候，可將測試好的線纜線對之間（pair-to-pair）的單個外部近端串擾（ANEXT或AFEXT）測試結果通過USB或串行接口上傳到電腦（即使用LinkWare軟件取出數據），電腦上的“AxTalk”應用軟件會自動計算綜合近端外部串擾（PSANEXT）或綜合遠端外部串擾（PSAFEXT）。此處使用筆記本來計算綜合外部串擾的目的是大量節(jié)省測試分析時間，縮短工程測試現場耗用的時間。下圖為FlukeNetworks的“AxTalkAnalyzer”軟件計算出的綜合外部串擾曲線。綜合外部串擾、綜合外部信噪比等參數的計算速度取決于筆記本電腦的速度，一般均遠大于儀器本身CPU的計算速度。對于7根線捆扎在一起的“六包一測試”來說，中間的一條受干擾鏈路（victimcable）總共要測試4*4*6=96次ANEXT及AFEXT。如果要測試這捆線的綜合外部串擾（PowerSumAXT）則計算更加復雜。下面的圖表是100條線纜測試耗時示例，抽取5%的線纜作為受干擾鏈路，在不同成捆規(guī)模情況下所需測試時間的對比：線纜數量（根）第一階段信道內部測試第二階段外部串擾（AXT）測試測試時間（分:秒）受干擾鏈路數量線捆大?。ǜy試時間（分:秒）總共時間（小時:分）AXT所占時間10066:40:0051292:30:002:4058.10%10066:40:00524182:30:004:1073.20%5?3?4夕卜部串擾（AXT）的測試對象選擇建議現場測試ANEXT對于能否保證10GBase-T傳輸非常重要，另一方面，現場測試ANEXT及PSNEXT是一項相當耗費時間和人力的工作。常見的電纜成捆數量是6、12、24、48。因此，建議現場測試ANEXT應該遵循以下一些原則：1、 只測試需要或計劃運行萬兆設備的線纜；2、 隨著鏈路長度的增加，插入損耗（衰減）隨之增大，耦合到相鄰線纜的ANEXT對鏈路的干擾就相對地更明顯，因此應該盡量選擇長度較長的鏈路作為待測試的受干擾線纜（victimcable），長度小于50米的鏈路無須進行ANEXT測試；3、 如果采用信道測試模型測試時，所有的配線架跳線必須全部插上，因為此時的噪聲場（noisefloor）最惡劣；4、 當一捆線纜中包括大量線纜時，會產生平均外部串擾（AveragingCrossTalk，ACT），選取少數幾根長鏈路進行抽樣測試，觀察測試結果中的ACT是否接近，如果測試結果接近且超過測試標準，則說明平均值波動?。ōh(huán)境穩(wěn)定），無須再測試其他線纜；5、 測試時應從配線間一端進行測試（測試主機在此），因為配線架上面插有大量跳線和成捆電纜，此處的噪聲場（noisefloor）最惡劣；外部串擾的影響常表現為數據雙向受損不對等，應測試易受損的方向。6、 測試時選擇長鏈路作為受干擾鏈路（victimCable），短鏈路作為干擾鏈路（此模式主要考察AFEXT和PSAACR-F）；

7、7、它跳線，ANEXT測試結果可能會變化（不合格）。測試指標對于通信傳輸通道而言，最終需要考察的是信噪比。第一階段的測試參數與常規(guī)測試的Cat6相似（略），第二階段主要是獲取ANEXT、AFEXT參數。然后計算出PSANEXT、PSAFEXT等參數。兩個階段的這些參數均用于計算信噪比（PSAACR-N和PSAACR-F等）。大直徑的電纜捆還需要輔助觀察ACT（AveragingCrossTalk）曲線參數。這些參數都會直接記錄在測試報告中，并顯示在AxTalk軟件觀測界面中。用戶可以使用DTX電纜分析儀上面的分析工具HDTDR和HDTDX來觀測第一階段存在的材料和施工問題（也可以使用LinkWare在筆記本上觀測），然后使用AxTalk軟件來觀測、區(qū)分來自不良電纜或不良插座的外部串擾，以便有針對性地采取改進措施。5?4IDEAL公司測試方法IDEAL公司的儀表提供3種外部串擾測試方式：A型、B型和C型。選擇外部串擾測試時，儀表會自動提示用戶選擇3種測試之一。5.4.1A型方式：如圖5，只使用儀表主機，1個AXT雙端口適配器和至少2個AXT測試終端模塊。此設置只用于測試來自配線架線纜近端的綜合線外近端串擾（PSANEXT）。A型測試用于快速確定外部串擾環(huán)境，可單人快速操作。Disturber圖5：A型設置采用A型設置進行測試，需將AXT適配器右側端口與被測鏈路連接，左測端口與作為干擾鏈路的線