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萬兆布線和萬兆以太網的標準發展
2011-07-29   美國西蒙

2010年,美國西蒙公司以未來戰士形象震撼面世,一身盔甲喻示著屏蔽,一把亮劍喻示著光纖,6A類屏蔽/7類+光纖將是數據中心等應對10G及更高應用的必然選擇。下面我們就從標準的角度來闡述這一趨勢。

6A類/7類等是綜合布線標準的定義,10G等應用則是網絡技術的標準。TIA(美國通信工業委員會)以及ISO(國際標準化委員會)分別負責制定北美以及國際的布線技術標準IEEE(國際電子與電氣工程師協會)負責制定以太網網絡物理層技術標準。綜合布線標準是和以太網的網絡技術標準同步進行的

光纖作為最佳的主干傳輸和遠距離傳輸的媒介,作為水平千兆應用的匯聚,其對萬兆傳輸的需求是更早出現的。早在2002年6月,IEEE802.3ae任務小組就頒布了一系列基于光纖的萬兆以太網的標準,能夠支持萬兆傳輸的距離在300m(10GBase-SR,OM3多模光纖)到40Km(10GBase-EW,OS1單模光纖)之間, 它支持多項TIA和ISO標準定義的光纖媒體的10Gb/s 傳輸應用。適用于距離較遠的園區主干或數據傳輸速率要求較高的樓內垂直主干以及數據中心服務器集群。IEEE 802.3ae標準規定的最常見的四類10G以太網光纖布線為

IEEE 802.3ae 10 Gb/s 光纖以太網應用

光纖以太網應用

波長

媒體類型

最大傳輸距離

10GBASE-SX

850 nm

50/125μm
激光優化多模光纖*

300 m

10GBASE-LX

1310 nm

單模

10 km

10GBASE-EX

1550 nm

單模

40 km

10GBASE-LX4

1310 nm

62.5/125μm
FDDI 多模光纖

300 m

* TIA/EIA568-B.3.1  ISO/IEC 11801:2002 第二版對50/125μm 激光優化多模光纖的傳輸要求作出了規定。

隨著光纖網絡的不斷發展,以及水平萬兆到桌技術的出現,光纖主干超越 10Gb/s的應用指日可待。當OM3作為10G光纖網絡的最佳媒介時,新開發的OM4光纖將是40G和100G應用的最佳選擇。2009年8月,TIA正式批準了EIA/TIA 492AAAD,規定了OM4光纖的標準,IEC也正在審批中,將在IEC-60793-2-10標準中加入OM4的規定。目前IEEE HSSG – 802.3ba正在研發 40Gb/s  100Gb/s 光纖應用,目前已經發布草案 1.1,預計正式發布時間為20109月。 可以預見的40G和100G應用:

• 40Gb/s – 服務器計算的需求 

• 服務器,高性能計算機集群,刀片式服務器,SANNAS 

• 100Gb/s – 核心網絡應用 

雖然光纖萬兆已經非常成熟,但由于其光纖網絡接口比起銅纜的接口會貴很多,所以對于數量眾多的水平布線,還是以銅纜為主。基于銅纜應用的萬兆以太網應用標準IEEE 802.3an也已在2006年正式頒布。于2002年頒布的ISO/IEC11801第二版中規定的7類布線是最早能支持萬兆銅纜應用到100米的銅纜系統。隨后在2008年 TIA/EIA-568-B.2-10和 ISO/IEC 11801標準第二版的第一修訂本也正式頒布,規定了在100米,4連接器信道上支持IEEE802.3an 10Gbase-T以太網運用的6A類/EA級布線系統,包括連接器件、線纜、跳線技術性能標準以及現場測試ANEXT的方法其性能參數要求達到500MHz,并新增了兩個關鍵的性能參數:外來串擾和功率相加外來串擾。同時ISO/IEC 11801標準第二版的第一修訂本還規定了7A類/FA級布線的標準。7A類標準把最高帶寬從7類的600MHz提高到1000MHz(1GHz),這一帶寬上的提高將使7A類能被用來支持高達862MHz的所有寬帶的視頻應用。

IEEE 802.3an 10GBASE-T 雙絞線布線系統支持的傳輸距離

媒體

參照標準

支持的最大傳輸距離

6類/E

TSB155

IEEE 802.3an

37米-55米

55米

增強6類/E級

TIA/EIA-568-B.2-10

ISO/IEC 11801:2002 第二版增補版1

100 

7類/F級

ISO/IEC 11801:2002 第二版

100

7A類/FA級

ISO/IEC 11801:2002 第二版增補版1

100

雖然在IEEE 802.3an中提到了原有的6類/E級布線系統可在短距離支持10GBASE-T(55米),但是根據TSB155中的建議,若要在6類/E級布線系統上支持10GBASE-T,保險的距離只有37米,在37米-55米之間,需要依據測試的外來串擾指標而定。因此,對于一個新的安裝,若要支持10G以及將來更高的應用,可靠的選擇是采用6A類、7/7A類,以及OM3/OM4和單模光纖的組合。6A(尤其是6A類屏蔽) 支持萬兆應用。7A 和光纖支持未來的40G100G應用。 這在數據中心標準的推薦中也得到驗證。

在數據中心標準中,TIA 942  ISO 24764都推薦了6A及以上級別的布線系統以提供更長久的使用壽命,使得水平和垂直信道可以適應未來的發展,使之不會被再次訪問重新改造。 

美國西蒙積極參與各大國際國內的標準制定,并在標準組織中長期擔任領導職責。Valerie Maguire是美國西蒙公司的全球銷售工程師。自2001年開始一直是TIA TR-42.7 銅纜布線工作組的領導成員,是多個開發中的TIA標準的編著者。并因在通訊領域的杰出貢獻而榮獲 2008 Harry J. Pfister 獎。她目前擔任TIA TR-42.7 銅纜布線工作組的副主席和TIA TR-42 指定的與 IEEE 802.3的聯絡官。陳宇通是美國西蒙公司大中國區技術部經理。作為中國國家布線標準編寫組的主要成員,代表美國西蒙公司,為完善中國布線標準作出了不小的貢獻。目前陳宇通先生擔任中國綜合布線工作組的副組長,以及數據中心布線課題組技術負責人,為編寫完善技術白皮書盡心盡責。美國西蒙領先的TERA 7A類,Z-MAX 6A類,XGLO光纖已經為眾多的高端客戶構筑了堅實的面向未來的信息通道。 

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