自全国推出以来千兆以太网交换机设备技术规范近年来,千兆以太网技术的应用发展迅速。由于以下原因,通过5类(cat.5)双绞线实现千兆以太网的1000BASE-T成为网络管理员的最佳选择之一。首先,它满足了越来越高的带宽需求。第二,每天都有新的应用出现,而边缘开关的数量在增加。千兆以太网可以保护公司现有的设备,如以太网和快速以太网。第三,它可以提供一种简单、有效和低成本的升级方法,同时,它将允许他们使用现有的铜电缆工厂,并且铜解决方案的进入成本传统上低于基于光纤的解决方案。
千兆以太网利用现有的电缆设备,实现了更高层次的网络。因此具有良好的性价比。它适用于楼层之间、建筑物内部或公园内部,因为1000BASE-T可以支持大面积的各种连接。千兆以太网工作在以下四种介质上:光纤(最大传输距离至少为5km)、模光纤(最大传输距离至少为550m)、双绞线(最大传输距离至少为25m);猫。5根光纤(最大距离不小于100m)。
1998年6月,千兆以太网标准IEEE 802.3z被批准,定义了三种收发器作为传输介质。它们是1000Base-LX, 1000Base-SX和1000Base-CX。(下图显示了千兆以太网技术家族中各个成员的关系)1000Base-LX通常与单模光纤(SMF)一起使用。1000Base-SX应用于多模光纤(MMF)。1000Base-CX与UTP (un屏蔽双绞线)配合使用,通常应用于机房之间的连接。1000Base-LX收发器也可用于MMF。它可以支持至少550米传输MMF。另一个802.3ab标准工作组正致力于在四对5类UTP电缆上标准化最大长度为100米的千兆以太网链路。
1999年6月,IEEE标准协会批准了1000Base-T标准。1000Base-T可以利用现有的电缆设备,在Cat.5上支持大约100米。1000Base-T的某些规格使其成为一种低成本、难以被破坏和高性能的技术。首先,它支持以太网MAC,并且可以兼容10/100Mbps以太网技术。第二,很多1000Base-T产品支持100/1000自动协商,通过快速升级实现1000Base-T。第三,1000Base-T技术性能良好。例如,它传输每100亿比特的数据,错误数据不超过一个。
由ANSI/TIA/EIA-568-A定义的5类布线是目前美国最常用的数据级布线。Sage最近的一项研究表明,超过72%的网络安装样本报告安装了5类电缆。1000BASE-T旨在为这些传统网络提供千兆以太网解决方案。因此,1000BASE-T项目的项目授权请求(PAR)特别要求在ANSI/TIA/EIA-568-A定义的四对100欧姆5类平衡铜电缆上运行,或由符合ANSI/TIA/EIA-568-AANNEX e中规定的信道性能参数的ISO/IEC 11801:1995规定的材料构建的等效器件(目前有一项建议,向ISO/IEC 11801添加第5类信道规范,该规范将提供与ANSI/TIA/EIA-568-A中规定的相同的信道性能参数)。
1000Base-T将其传输介质定义为Cat.5 UTP。还有一些1000Base-T的其他标准。ANSI/EIA/TIA-568-A(1995)定义了其四对cat的性能。TIA/EIA-TSB-95定义了性能的其他参数(例如返回损失和ELFEXT)。ISO/IEC 11801条款6,8和9也有标准化的1000Base-T的FEXT (ELFEXT)损耗和返回损耗。EN50082-1和IEC 1000-4-3 (IEC 801-3 Level 2)等标准规定了对27MHz以上3v /m连续波源的要求公差
5类电缆的特点和上述监管限制为定义1000mb /s物理层带来了重大挑战。幸运的是,近年来发展起来的数字通信技术可以用于设计健壮的收发器,能够在5类布线环境中实现可靠的操作。1000BASE-T利用其中几种技术将所需的比特率转换为可接受的波特率(每秒信号事件),以便通过4对5类电缆进行操作。
- 使用现有的4对5类电缆。为确保在全链路长度下正常运行,电缆必须符合ANSI/TIA/EIA-568-A(1995)的要求。
- 使用电缆中的所有四对使符号速率保持在或低于125 Mbaud。
- 使用PAM-5编码来增加每个符号发送的信息量。
- 使用4D 8态格状前向纠错编码来抵消噪声和串扰的影响。
- 使用脉冲整形技术来调节发射频谱。
- 采用最先进的DSP信号均衡技术来管理噪声、回波和串扰干扰问题,并确保误码率为10-10。
随着越来越多的工作组升级到快速以太网,骨干网的集约化业务将迅速增加。为了解决这个问题,所有新的骨干交换机都应该支持千兆以太网上行链路。骨干网络的一些千兆以太网交换机用于连接事务率较高的服务器。千兆以太网为建筑物之间的高速连接提供了解决方案。然后,1000Base-T千兆以太网技术提供了楼层之间,甚至办公室之间的高速传输。这种可靠的千兆以太网是可行和实用的。