匹配6类布线系统

张朝鹏
　　自6类布线系统提出以来，有关其互通性的讨论便一直存在。什么是互通性？简单来说，就是在一个结构布线系统中混合匹配不同厂家组件的能力。

　　结构布线在6类线引入之前就已经存在相当长的时间了，现今的结构布线安装至少也要是超5类的。因为根据测量安装系统的四对双向同时传输性能的附加测试，这是千兆以太网的最低配置。尽管最高工作频率并没有超过100M（跟5类线一样），但在这一频段的性能已得到改进。近端串扰（NEXT）的限制更加严格（超5类系统要求比5类系统更低的近端串扰）。超5类为6类以及我们的互通性讨论作好了准备。互通性是确保所有相关厂家的插口都可以与其他厂家的插口协同工作的一种机制。虽然互通性是超5类系统的一个议题，也曾是5类系统的一个，仍有必要进一步解释达到它在6类系统下的要求所具有的重大意义。

　　独立测试表明，只要组件满足TIA的要求并保证互通，6类线系统的现场测试，用不同的3级测试仪，结果有可能差异不大。

6类线布线系统于1997年9月由ISO提出，TIA紧随其后。6类线与5类和超5类标准存在许多不同之处：

· 最高工作带宽200MHz

· 按照250MHz下检测进行设计

· 可作为UTP和STP的解决方案

· 包括超5类的所有测试，并加入新的参量

· ISO定义6类线永久链路与信道为Class E

　　早期6类线的发展走的是与5类和超5类很类似的道路。6类连接硬件（比如插头与插座）的发展是同时进行的。这两个元件是连在一起，或作为配对设备发展的。发展一个8脚模块插头或插座而不必对应部分参与是行不通的，因而这种实践也可以接受。

　　然而与5类和超5类不同的是，6类中包括了许多8脚模块插头或插座的重大改进，这就导致了这样一种状况：当配对的插头插座满足了6类标准的要求后，过去的各类电缆的开放系统本质却被破坏了。整个互通性的议题涉及8脚模块插头插座的分离改进，这需要采用一个叫做de-embedding的方法，它可以赋予6类布线系统开放本质。

　　四个不同厂家的6类插座在单通道配置下的近端串扰损耗对比显示了互通性估计的合理性。

　　
　　不同厂家的现场测试

　　各个制造商开发自己的测试插头和插座，如果它们的系统工作顺畅，则似乎一切进展顺利。由于大部分的连接设备厂商都是与现场测试仪厂商合作，来开发一个包括有可以满足其要求的8脚模块插头的基本链路适配器，因而6类基本链路现场测试不成问题。

　　最初的6类开发经历了A厂的接插线与A厂插座匹配、B厂的接插线同样与B厂插座匹配，但很少考虑A厂的接插线是否与B厂的插座匹配。事实上在6类发展的早期，混合A、B厂家的组件会导致在性能上只能达到超5类甚至5类的标准。

　　近来的6类发展已影响到安装（永久链路）的现场测试以及今后6类有源设备的配置。现在没有人担心哪种超5类布线系统与哪些有源硬件（比如集线器、交换机、路由器和网卡等）匹配。但当这些设备需要在200MHz的带宽上运做的时候，即它们需要6类布线系统，没有互通性就意味着某些厂家的连接硬件只能与一些特定的有源产品匹配。

　　很快人们意识到，只有宽广的互通市场才是6类连接硬件和接插线应该发展的方向。为达到这一目标，人们已付出大量努力来设计一个特定协议，用以实现独立开发能够与其它插头插座匹配的插头（接插线）和插座，前提是其它那些同样满足性能要求。

De－embedding协议

　　随de-embedding协议引入的标准插头和插座，可以帮助厂家开发测试他们自己的连接产品，确保能够与标准插头插座匹配。如果所有厂家的连接硬件都可以与标准插头插座匹配，则可以确信它们之间是能够互相匹配的。一个TIA小组负责全力开发de-embedding协议的细节问题。但由结构到结构、由实验点到实验点、甚至由测试到测试的不同，使得de-embedding的制订旷日持久。这一协议也成为6类标准通过的最后几点争议之一。

　　测量的实部（测度）和虚部（相位）都需要确定插头和插座的相互兼容。插头插座的性能数值（包括矢量测度和相位）确定之后，依据它们，互通性指日可待。标准插头帮助厂家开发出符合6类标准的可互通的插座。标准插座帮助厂家开发出符合6类标准的可互通的接插线。

　　再一次，在四个不同厂家的6类接插线近端串扰损耗对比中，相近的曲线显示了互通性估计的合理性。

　　永久链路测试

　　所有6类系统的鉴定安装都需要用一个3级测试仪进行永久链路测试。这一测试，在理论上是扣除了测试设备电缆和连接器（作为永久链路适配器）的影响后，对所安装的布线设备的一个真实测试。链路适配器含有智能功能（采用微芯片），可以自动计算适配器对测试的影响并在结果中去除。由于这些适配器要广泛适应各种厂商的不同系统，互通性问题变得至关重要。

　　再一次，在四个不同厂家的6类接插线近端串扰损耗对比中，相近的曲线显示了互通性估计的合理性。

　　尽管已付出相当多的努力来限定不同厂家的8脚模块插头于一个紧密控制的范围内，仍不是全部厂家的硬件都可以与所有的链路适配器相匹配。这一结果就是：任一链路适配器可能可以适配一定数量的结构布线系统，但不是所有的。用户会有这样的问题：“测试特定的布线系统应该用哪个测试仪？”以及“用另外的测试仪会得到一样的结果吗？”

　　最初，现场测试仪厂家是根据不同的连接硬件厂家提供测试仪的——特定链路适配器。这意味着每个布线系统必须有其特定的链路适配器来完成所需的永久链路测试。这给每个人都带来问题：测试仪制造商、硬件制造商、销售商以及安装者。测试仪制造商意识到对6类系统必须有一个更好的方法来进行永久链路测试。大部分测试仪提供其所支持的标准或通用的永久链路适配器。这意味着6类连接设备必须能够与所有这些不同的链路适配器——每个都有不同厂家的终端插头——互通。

　　兼容的好处

　　这些数据表明，在设计良好的6类连接设备之间实现互通是可能的。同时，只要组件符合TIA的标准并满足互通，则用不同的3级测试仪进行6类系统现场测试有可能获得差异不大的结果。6类系统需要像5类和超5类那样本质开放，这样工业界才可以完全接受这一技术。

　　在三个6类永久链路测试仪的对比中，相近的曲线既显示了互通性，也显示了测试仪之间的不同。

摘自《中国计算机报》