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        電纜知識:CAT5E、CAT6和CAT6A在系統性能及網絡應用上有什么區別

        2017-12-23  來自: 服務報價 瀏覽次數:2312

            設計網絡系統的一個重要原則是盡量將整個計算機網絡的傳輸瓶頸盡量從無源網絡中排除,正常情況下應使其形成于交換機背板上或服務器連接上,這樣一來才能易于網絡升級,保護用戶投資。因此使用六類系統是完全有必要的。


            在過去100M快速以太網的時代,我們的綜合布線系統使用5類的布線就已經可以滿足這種帶寬下的網絡應用,但是隨著計算機網絡技術的發展以及各種層出不窮的網絡應用(比如:視頻會議、在線高清視頻等高帶寬數據業務的應用)這都對網絡帶寬提出了新的需求,這時出現了1000M以太網應用,為了滿足1000M以太網應用將原有的CAT5布線系統的性能進行了優化這時就出現了性能稍優于CAT5布線的超五類布線系統,因此在過去10多年CAT5布線系統基本上失去了其市場的生命力,淡出了綜合布線市場。

          在以太網應用領域針對1000M以太網應用是存在兩種網絡應用標準的,一種就是在以太網從100M向1000M升級初期,1999年由IEEE標準化委員會批準的1000BASE-T千兆以太網標準,這個應用標準是專門設計用在現有的超5類銅線系統, 它是為了在不改變現有的布線基礎上滿足對帶寬急劇膨脹的需求而提出的。該技術基于4對雙絞線,每一對線都同時收發信號,并且采用極其復雜的5級編碼技術、抗干擾及回波抑制技術。這種技術使得交換機和網 卡的網絡接口的電路設計變得非常復雜,不利于縮小設備體積和散熱,而且生產成本也較高。

          另一種千兆以太網應用標準是在IEEE標準化委員會發布1000BASE-T后,由TIA/EIA-854標準化委員會重新發布的1000BASE-TX千兆以太網標準,這種技術也是基于四對雙絞線,但卻是以兩對線發送,兩對線接收( 這與100Base-TX快速以太網應用中使用1對線發送數據另外1對線接收數據方式類似)。由于每對線纜本身不進行雙向的傳輸,線纜之間的串擾就大大降低,同時其編碼方式也相對簡單。這種技術對網絡的接口要求比較低,不需要非常復雜的電路設計,降低了網絡接口的成本。但由于使用線纜的效率降低了(兩對線接收,兩對線發送),要達到1000mbps的傳輸速率,就必須要求銅纜傳輸介質的物理帶寬超過100MHz,也就是說在五類和超五類的布線系統將不能支持該類型的網絡應用。

            因此由于當時這兩種千兆以太網標準對布線傳輸性能要求上的差異,驅使所有的綜合布線廠家都推出了比超五類布線抗干擾能力越強、傳輸性能更好的6類布線系統。接下來在這里簡單說明一下CAT5E和CAT6布線系統產品性能上的區別:

          1.CAT5E布線物理帶寬:100MHz,CAT6布線物理帶寬:250MHz;

          說明:物理帶寬越大支持的傳輸速率就越高。

          2.CAT5E線纜通常采用24AWG線規(銅芯直徑大約:0.51mm),CAT6線纜通常采用23AWG線規(銅芯直徑大約:0.57mm);

          說明:銅芯直徑越粗傳導性能就越好,線路上的信號衰減就越小,在PoE應用領域23AWG比24AWG在能量傳遞上有優勢。

          3.CAT5E布線理論支持的數據傳輸率為1200Mbps, CAT6布線理論支持數據傳輸率為2400Mbps;

          說明:數據傳輸率越高則需要更大的物理帶寬。

          4.CAT5E布線不支持的10GBASE-T萬兆以太網應用標準,CAT6布線可以支持的10GBASE-T以太網應用標準,但是傳輸距離收到限制,不能超過37米。

          說明:6類布線系統還是勉強可以滿足短距離上的萬兆以太網應用需求的,超五類系統則無法支持。

          5.CAT6線纜通常采用十字骨架結構減少線對之間串擾,其(NEXT)近端串擾性能指標比沒有骨架結構的CAT5E性能指標在(1-100MHz)范圍內均高出5-10dB;

          說明:盡量減少線對間串擾是布線系統穩定高速傳輸數據信息的最重要的基礎前提。

          綜合比較上述兩種級別布線系統的區別,六類布線系統不僅在物理電氣性能方面遠遠高于超五類布線系統,而且在數據高速及穩定傳輸方面也遠高于超五類布線系統。同時也隨著6類布線市場的不斷成熟,6類產品的規?;茝V帶動規?;?類產品生產,使得6類布線產品價格不再比超5類價格高出很多。

        剛才我們在分析CAT5E和CAT6布線系統產品性能上差異的時候也談及了6類布線在萬兆以太網上的應用,實際上有關萬兆以太網10GBASE-T的應用標準早在2006年9月就由IEEE標準委員會在IEEE802.3an中正式發布了。為了滿足萬兆以太網應用要求,各大布線標準化組織(如:國際標準化ISO11801、美國TIA568B)在2008年發布了針對萬兆以太網應用的全新布線系統標準,即超六類綜合布線標準。超六類布線系統性能在抗電磁干擾和傳輸性能上都要比原來的6類布線系統高出很多。接下來在這里簡單說明一下CAT6和CAT6A布線系統產品性能上的區別:

          1.CAT6布線物理帶寬:250MHz,CAT6A布線物理帶寬:500MHz;

          說明:物理帶寬越大支持的傳輸速率就越高。

          2.CAT6線纜環路電阻(20℃時)155歐姆/千米,NVP值:百分之六十九;

          CAT6A線纜環路電阻(20℃時)150歐姆/千米,NVP值:百分之七十六;

          說明:銅芯環路電阻越小傳導性能就越好,線路上的信號衰減就越小,線纜NVP值是電信號在銅介質傳輸速率相當于真空中光速的百分比。NVP值越高表明電子信號在介質中傳輸的速度越快。

          3.CAT6布線支持的10GBASE-T萬兆以太網應用標準,但是傳輸距離收到限制,不能超過37米(并且需要增加外部串擾測試來重新評估6類布線系統抗外部電磁干擾的性能)。CAT6A布線可以支持的10GBASE-T以太網應用標準,滿足100米范圍標準應用,無需額外的外部串擾測試。

          說明:CAT6A類布線系統完全可以滿足100米距離上的萬兆以太網應用需求的,CAT6六類布線系統傳輸萬兆以太網存在很多缺陷。

          4.CAT6A線纜通常采用對對鋁箔屏蔽外加鋁箔總屏蔽的方式,達到極其好的抗外部電磁干擾和抗線對間串擾的屏蔽效果。比十字骨架結構的六類非屏蔽雙絞線線對之間串擾在(1-250MHz)范圍內均高出15-35dB。

          說明:盡量減少線對間串擾及避免線纜外部電磁干擾是布線系統穩定高速傳輸數據信息的最重要的基礎前提。

          綜合布線系統發展至今已有二十多個年頭,隨著各個領域對網絡應用的普及,端口數量的驟增。并且隨著信息化技術的不斷地發展,導致用戶對網絡運行速度的要求也越來越高,為了支持網絡速度的發展,網絡布線系統也從初期的三類系統延伸到今天支持萬兆傳輸的CAT6A(超6類),可以提供水平萬兆10Gbps的傳輸速率。所以就目前來說銅纜布線的傳輸性能不再是應用的瓶頸。



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