銅纜10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展介紹

2010年10月22日 14:55:26人氣：736來源：上海光勃光電科技有限公司

以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)類型經(jīng)歷了快速的發(fā)展變化，從粗纜的10Base5發(fā)展到細(xì)纜的10Base2，再到雙絞線10Base-T、快速以太網(wǎng)5類線傳輸?shù)?00Base-TX、3類線傳輸?shù)?00BaseT4和光纖傳輸?shù)?00BaseFX，隨后又出現(xiàn)了千兆以太網(wǎng)接口，包括短波長光傳輸1000Base-SX、長波長光傳輸1000Base-LX以及5類線傳輸1000Base-T。今年6月，IEEE又正式通過了802.3ae以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

　　2003年9月IEEE 802.3an 10GBase-T 工作組的成立，標(biāo)志著銅纜10G 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)正在發(fā)展之中。由于預(yù)計(jì)支持10GBase-T電子的復(fù)雜性，工作組放棄了早期支持5e類的目標(biāo)，而zui低限度符合6類電纜的確切zui大距離仍未確定。此項(xiàng)目的zui終強(qiáng)制性目標(biāo)是6類或更好的電纜，傳輸距離至少為55至100米。許多人期望，隨著芯片設(shè)計(jì)師進(jìn)一步深入本項(xiàng)目，開發(fā)的新技術(shù)能增加普通6類電纜的zui小保證距離。6類zui低規(guī)格的余量也將延長其距離。　

　　正在醞釀中的10GBase-T標(biāo)準(zhǔn)將支持新線路上的10G以太網(wǎng)，其傳輸距離可達(dá)100米，而現(xiàn)有的線路傳輸距離只有55米。今年3月，IEEE任務(wù)組召開會議，開始起草10GBase-T（或稱為802.3an）標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的*稿草案將在今年完成，任務(wù)組希望在2006年zui終完成這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

　　由于10GBase-T的研究還在初始階段，目前還沒有就信號的編碼方式達(dá)成共識，而且所需的帶寬也沒有確定。不過對于10GBase-T的帶寬要求會處于500MHz至625MHz之間。4對線的通道中的噪聲主要包括近端串?dāng)_（包括綜合近端串?dāng)_）、遠(yuǎn)端串?dāng)_（包括綜合遠(yuǎn)端串?dāng)_）、回波損耗等，通道中無關(guān)聯(lián)的信號還有外部串?dāng)_和背景噪聲等

　　為了得到4對銅纜上的千兆速率，數(shù)字信號處理技術(shù)被用于消除電纜對之間的串?dāng)_以及信號反射的影響。但是電纜外部的噪聲是難以消除的，如來自外部或鄰近電纜的電磁干擾、電纜噪聲以及鄰近的串?dāng)_都使有線傳輸距離難以達(dá)到100米。

　　為了解決這個(gè)問題，電纜規(guī)范的TIA（ecommunications Industry Association）小組委員會致力于滿足傳輸距離達(dá)到55米的額外需求。為了滿足美國市場對100米距離的需求，現(xiàn)有的電纜規(guī)范還需進(jìn)行重大的改進(jìn)，這可能導(dǎo)致產(chǎn)生用于10GBase-T的獨(dú)立電纜系統(tǒng)。TIA電纜小組委員會現(xiàn)在承擔(dān)了這項(xiàng)任務(wù)?！?/div>

　　小組委員會將開發(fā)一種新型物理層實(shí)體PHY（Physical Layer Entity），它與現(xiàn)有的10G媒體訪問控制層（Media Access Control，MAC）和IEEE模塊中的千兆媒體獨(dú)立接口（Gigabit Media Independent Interface，XGMII）相接。PHY包括傳輸、接收和管理從電纜系統(tǒng)中恢復(fù)的編碼信號等功能。PHY基于脈沖幅度調(diào)制（Pulse Amplitude Modulation，PAM），利用PAM技術(shù)，具有離散幅度的脈沖對信息進(jìn)行編碼。這也是現(xiàn)在100Base-T和1000Base-T技術(shù)中所使用的調(diào)制技術(shù)，但是碼元速率和數(shù)字信號處理技術(shù)都將得到提高。　

　　現(xiàn)在有PAM12和PAM8兩種類型的PAM編碼。PAM12的碼元速率為825M/s，它的波特率低于PAM8，因?yàn)镻AM8的碼元速率為1000M/s。有些資料表明，PAM8的噪聲忍受能力比PAM12高20%以上。PAM8將抽樣信號值分成了8個(gè)不同的電壓級，每級之間的差異大于PAM12，這就使每個(gè)樣本級的判定變得更簡單。

　　另一種需要考慮的技術(shù)是THP（Tomlinson-Harashima Precoding），它取得已知信號的值并在傳輸之前進(jìn)行補(bǔ)償。低密度奇偶性校驗(yàn)是一種普通的編碼方法，它可以降低信噪比，而信噪比是判定比特錯誤率所必需的，它可與THP一起降低所需的傳輸功率。

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