10GBase-T实现双绞线梦想

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晃晃

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发表于 2011-9-15 08:23:27 |只看该作者 |倒序浏览

6月，IEEE批准公布了802.3an-2006标准，也即所谓的10GBase-T。这个标准文件描述了利用铜双绞线物理层（PHY）传输的10Gbps以太网设备。
虽然在这类线路上运行10G以太网曾经被认为是不可能的，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。

消除回波与串音
10GBase-T标准的开发工作从2002年开始，编写这项规范的IEEE任务小组认为，10GBase-T需要在6倍以上于1000Base-T的速度上，将内部线缆损耗消除提高1000倍左右。
与1000Base-T类似，10GBase-T同时在线路上双向传输。因此，在接收到微弱的远端信号的同时，还会接收到回波和来自向线路另一端发射信号的发射机所形成的近端串音。因此，来自整条线路的回波必须被消除。此外，10GBase-T需要加大噪音减少度，使它达到所要求的、显著的远端串音消除。这个问题将通过新的基于平行变换的处理技术（类似于雷达处理中使用的技术）加以解决，新的消除和均衡组合方式，在合理的复杂度水平内执行所要求的处理。
信号转换与线缆增强
模拟到数字转换器提出了另一个挑战。10GBase-T需要至少以每秒8亿次的频率将信号数字化为大约10比特的精度。10GBase-T采用了数字修正和并行化，还论证了在提供所需转换速度和精度的同时，消耗低信号数字功率的技术。
由于减少了收发器的噪音和线缆内的串音，系统中的主要噪音源变成了来自相邻线缆中的其他10GBase-T的串音。线缆厂商与10GBase-T PHY专家之间开展了跨行业协作，最大限度地减少了铜线缆的外来串音特性。线缆厂商正在对一项线缆规范(TIA/EIA-568 Addendum 10)和有关安装线缆的技术公告（TSB-155）进行最后的润色。TIA/EIA-568 Addendum 10定义了用于100米10GBase-T的新6A类线缆。TSB-155描述了测试与减噪技术。几家厂商已经发布了准标准6A类线缆系统。
编码奇功
最后的构件，即编码改进已经证明，不断提高的硅集成水平，使曾经被认为不切实际的技术，具有了商业上的可行性。
10GBase-T采用接近基本编码极限的先进低密度奇偶校验(LDPC)码。LDPC是在上世纪60年代发明的，但一直很少得到应用。直到不久前，编解码器还被认为过于复杂，因此不能用于商业应用。
到上世纪80年代末，技术人员意识到编码的这种计算障碍并不是根本问题。一直到90年代初，这个障碍才被用于科学研究领域（包括太空通信）的高度集成编解码器所突破。10GBase-T将开拓这种实现低比特错误率高性能编码技术的商业应用。
由于在噪音消除、转换、线缆和集成方面的进展，10GBase-T今年将进入硅产品。这项标准将把非屏蔽铜双绞线和其RJ-45连接器的方便性和熟悉性拓展到10Gbps领域。