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万兆铜缆布线系统的应用与思考(3)

发布时间: 2012/7/6 22:22:21

三、万兆铜缆布线系统的思考

　　
作为万兆以太网传输介质之一的万兆铜缆，和以往双绞线最大的区别就在于需要解决外部串扰（AXT）的影响，外部串扰被认为是万兆以太网最重要的噪声来源、具有统计随机性，其引起的危害无法通过网络设备上的DSP（数字信号处理器）得以消除。随着万兆端口出货量的上升，相应的端口成本也将得到大幅度的下降，导致10GBase-T和10GBase-SR之间的成本优势越来越低。再加上由于铜资源的紧缺、光进铜退的呼声不断，以及数据中心网络需求和架构的变化等因素，因此万兆铜缆布线系统的应用也存在相当多的挑战，这些挑战主要来自于三个方面：铜缆本身的、设备因素以及网络应用和架构因素。

　1、万兆铜缆本身的影响因素
　　
铜缆在传输万兆数据时所对应的频率达到500MHz，在如此高频率下的传输性能对于外界干扰非常敏感，因此万兆铜缆需要解决的问题必须包含两部分：线缆本身线对间的串扰（NEXT）；来自相邻线缆线对间的串扰（AXT）。NEXT可以通过对不同线对设计合适的绞距加以消除，这一技术已经非常成熟。AXT则主要是来自于不同线缆间的相同线对，仅仅通过设计合适的绞距无法消除这类干扰，这就需要对布线结构进行特殊的设计，比如通过增大线缆直径、增加配线架模块间隔或采用屏蔽技术等消除，如图2的万兆铜缆结构。

图2 万兆铜缆的两种结构

　　根据相同外径圆的层绞特点，在每根线缆的周围有6根其他线缆对它的影响最为严重（一般也只需要考虑周围6根线缆的影响），如图3所示。因此测试方面也和传统的测试方法有所不同。当选择非屏蔽万兆铜缆布线系统时，必须要通过6+1的测试才能确保整个系统满足万兆传输的要求，6+1相关实验室测试方法如图4。

图3 外部串绕原理图
　　
图4 外部串绕实验室测试图

　　在施工方面，由于万兆铜缆尤其是非屏蔽铜缆的外径较大，施工中对线缆的捆扎要求也较高，在填充率相对固定的情况下，线槽或桥架的走线密度无疑将会大大下降。一根144芯的预连接光缆的直径约15mm，其传输容量相当于72根直径约8.0mm的万兆铜缆，如图5。对于要求高密度布线的数据中心来说，选择万兆铜缆布线系统将面临极大的挑战。

图5 预连接光缆与万兆铜缆施工密度对比