超六类：资料文件

一直以来我们都很清楚，企业网络要快速地迭代演进，来适应各种“吃流量”的应用不断增长带来的需求。终端用户们使用这些应用，用各种新方式交流更多的信息，而企业组织总能找到方法，很快就能将提供的带宽消耗殆尽。

鉴于此，业界早在 2004 年就已经意识到，需要摆脱 1000Mbps 5 类和 6 类综合布线类别的限制。网络发展的下一步显而易见：全球企业需要 10 千兆以太网，而 IEEE 802.3an 10GBASE-T 任务小组接受了这一标准的制定任务。

由于支持 10GBASE-T 的电子器件复杂程度必然很高，因此支持 5e 类的早期标准已被放弃，而低限满足 6 类综合布线标准的确切最大传输距离目前仍未确定。IEEE 802.3an 项目的最终规定目标是在 6 类或更好的综合布线上传输“至少 55 米到 100 米”。许多人期望，随着睿智能干的芯片设计者进一步深入这个项目，新的技术将被开发出来，从而提升通用 6 类综合布线的最小保证距离。

简单来说，有三种方法可以通过综合布线实现更快的数据传输速率。一是提高综合布线性能，二是改进电子器件的技术，三是两者双管齐下。对于通过铜缆进行 10 千兆数据传输，后者为适用的方式。在四个线对中的每一个线对上传输 2.5 Gb/s 并非易事：它需要每赫兹传输多个比特的多级编码，同时通道带宽要比现有 6 类标准中规定的更大。此外，还需要先进的数字信号处理 (DSP) 技术，以减少通道内损坏的影响，如回波损耗和串扰（NEXT 和 FEXT）。不过，还有一个参数无法通过电子器件加以弥补，那就是外部串扰（来自相邻综合布线通道的噪声）。

因此，在2004年10月发布标准草案之后，超六类随之问世。它走在了时代的前列，并且其设计尽其所能地着眼于“面向未来”。它使 PoE（以太网供电）成为可能，这一关键亮点使得它适合作为新一代设备和应用的基础设施。超六类网线不仅可以支持 10Gbps 的速度，而且还极大地扩展了设备制造商在任意位置（不受距离限制）提供更高功率和带宽的能力，而不仅限于 100 米的最大通道长度，因为设备可以位于 PoE 交换机所能到达的任何地方，而不受制于交流插座位置。

将近 20 年之后，超六类网线成为主流的双绞线铜缆类别，并且仍然被推荐用于所有新建应用ⁱⁱ。请继续阅读，了解它的工作原理、实施方式，以及它是如何成为未来多千兆位应用和服务的网络基石。

哪些应用非常适合使用超六类？

Wi-Fi 6/6E： 要实现下一代Wi-Fi要求的多千兆位回程，必须使用超六类。了解Wi-Fi 6和6e如何提供移动用户、物联网设备和延迟敏感型应用所需的性能和容量。

室内蜂窝网络： DAS的安装也需要多千兆回程，这是因为除了Wi-Fi之外，对蜂窝网络的依赖也在增加。

存储区域网络(SAN)/网络附加存储(NAS)： 10千兆以太网为网络附加存储(NAS)和存储区域网络(SAN)提供了具有成本效益的高速基础设施。10千兆以太网可以提供与许多其他存储网络技术（包括光纤通道、ATM OC-3、OC-12和OC-192以及InfiniBand）相似的延迟，具有同等或更高的数据承载能力。与基于光纤的传统技术相比，铜缆10千兆以太网的发展将为100米以下的连接提供极具成本效益的解决方案。

高性能计算：一些行业领域利用高性能计算平台来支持高带宽密集型应用，如流媒体视频、医疗成像、集中式应用、高端图形、可视化技术和数据聚类。

多站点协作：协作工具不断涌现，使与会者能够在空白的幻灯片上写画，连接到一个网站，并与会议主持人或任何其他与会者进行私下沟通交流。为了确保有效连接，这些协作工具对带宽的需求会不断增加，而10千兆以太网连接将成为实现企业内部多站点协作的主要环节。

流媒体、AV系统和数字标牌：流媒体加强了公司的内部和外部沟通。它可以在主持会议、召开新闻发布会、展示新产品、开展营销/广告活动、员工培训、提供用户支持以及一些娱乐性内容（如高清电视、视频点播或极限网游）方面发挥作用。由于为流媒体传输的数据需要在数据源和用户之间有一条不间断的路径，因此带宽将是采用流媒体的关键推动力和加速器。 

网格计算：网格计算通过网络为有需要的大型工作任务提供“备用”桌面CPU马力。有许多科学应用需要阵列的计算能力，但到目前为止，一台超级计算机或大规模并行阵列的成本非常高昂。网格计算技术“跨网络”有效提供马力，来支持这类应用。网格计算高度依赖于所有参与计算平台之间非常快速的互联。今天，网格计算正被用于积聚数据中心的备用计算周期，以支持复杂的建模和模拟，如制药研究、金融组合风险分析、电子设计自动化和其他计算机密集型应用。由于网格将成为企业基础设施的基础，将开发出更多类型的能够利用网格的应用，但与此同时，网格技术能够而且正在被用于促进越来越多的应用和行业的资源共享、利用和协作。

10. 超六类是医疗保健设施内新安装设备的推荐使用类别。
发布于2010年的TIA-1179标准建议医疗机构中的所有新安装采用超六类，这是第一个推荐在数据中心之外的新安装中使用超六类的标准。

9. 超六类是教育机构的新增设施综合布线的推荐使用类别。
发布于2014年的TIA-4966标准标准建议在新建教育设施内使用超六类，原因是有线及无线网络连接需要高性能的基础设施。

8. 超六类布线在100米的距离内支持10GBASE-T。
超六类可在100米范围内支持10GBASE-T，确保它能够支持市场上最快的双绞线介质以太网应用，达到标准（TIA-568和ISO/IEC 11801等）规定的全部通道长度。正逢高性能工作站开始需要10千兆性能之时。

7. 10GBASE-T提供更高的性价比和更低的功耗。
过去几年间，10GBASE-T的大幅改进使得每千兆的总体价格和能效大大低于1000BASE-T。看来，“今天的服务器就是明天的台式机”，这句业界老话可能适用于10GBASE-T。

6. 超六类网线支持人们熟悉并可向后兼容的RJ45用户接口。
超六类网线支持经过验证、为人熟知并可向后兼容的RJ45接口。RJ45展示了标准化的威力，使我们所知道的以太网在全球范围内得到了发展，并已成为广泛应用的通用接口。

5. 超六类网线支持需要10G技术的新室内无线网络系统。
与人们普遍的理解不同，无线网络其实是需要线路的。依赖于10GBASE-T局域网技术和超六类网线远程供电，并且支持多家运营商和室内多项技术覆盖及容量解决方案的新室内无线网络系统已经进入市场。

4. 超六类网线已经超过1 Gbps的Wi-Fi技术。
今天的802.11ax（又称Wi-Fi 6）接入点的最高速度可达6.77 Gbps，这就需要一个10GBASE-T连接，以它们能够运行的最高数据速率运行。TSB-162-A《无线接入点电信综合布线指南》也建议所有无线网络接入点至少采用超六类网线或更高规格的布线。

3. 超六类网线在全球供应非屏蔽和屏蔽两种版本。
关于非屏蔽和屏蔽解决方案各自优点的争论仍将继续。超六类网线（及康普）同时支持这两种解决方案，而客户则继续用他们的钱包说话，支持更熟悉、更容易安装的非屏蔽解决方案。

2. 超六类网线为以太网供电(PoE)应用提供卓越性能改善。
在PoE标准更新为向利用电缆中所有四个线对的设备提供双倍的功率时，超六类具有比其上一代5e类和6类产品更好的散热性能。请阅读白皮书，详细了解超六类中PoE方面的优势。

1. 超六类网线为当前和新兴应用提供简单且具成本效益的配置支持。
超六类网线能提供最具成本效益且简单的配置，让今天的建筑能够应对目前以及将来应用的需要。随着10千兆应用开始出现，是时候考虑为建筑物提供基于超六类双绞线连接的适当铜缆综合布线基础设施了。
传输每千兆位的成本最低！

最初的问题
当首批超六类网线出现时，有人评价说其明显比普通6类粗重一些。不过，在过去的十年间，已经对此类问题进行了改进，使其更加轻薄。另外，最初也有其他的差异，如只在卷轴上提供，而不是便于推拉的线箱，但大多数供应商已经解决了这个问题（例如康普使用WeTote箱）。

缺少规格？
此外，考虑到超六类网线的相对复杂性和面面俱到，进行测试很重要，然而很多厂商并未提供性能保证或规范文件。结果是，许多超六类网线部署在没有充分测试的情况下就进行了综合布线。可在本指南中找到SYSTIMAX GigaSPEED X10D的完整规格。

“重”有所值
尽管超六类网线相比上一代线缆粗重一些，但其能将10 Gbps传输到更远距离且串扰更低，正所谓“重得其所”。相当于需要10条6类线缆，才能与超六类网线的传输能力对标，这将造成难以克服的管理难度！

在5类系统和综合布线标准出现之前，局域网的性能主要受制于建筑综合布线和局域网设备正确解码线缆扭曲信号的能力。使用5类时使得这一问题有所缓解，从而实现了性能提升。不过，随着局域网网速度的不断提高，出现了类似的问题，因为设备设计者要解决在基础设施上支持千兆速度的要求，因此转向5e和6类规格。随着局域网速度提升到10 Gbps，电缆和连接器技术也水到渠成地得到改进，局域网设计者必须考虑到所有通道组件及其安装对性能的影响。

GigaSPEED X10D解决方案经过专门的工程设计，具有增强的电缆和连接器性能，旨在支持新兴的10 Gbps以太网要求。GigaSPEED X10D解决方案采用专利技术，并应用SYSTIMAX实验室的科研能力，表现出远超传统解决方案的通道性能，并采用创新的工程技术来满足10 Gbps给物理层带来的特定需求。

用于提供通信通道的综合布线架构基于4个连接器通道。综合布线系统的这一部分被称为水平子系统（在楼层配线设备和工作区域之间），是关于局域网和综合布线性能争论最多的地方。

2004年10月，超六类问世。它走在了时代的前列，并且其设计尽其所能地着眼于“面向未来”

一个完整的综合布线解决方案应该提供工作站和交换机之间的所有组件，包括工作站和交换机。每一个组件的制造都需要与设计吻合，以达到最佳的传输通道。在查看GigaSPEED X10D解决方案性能之前，我们先来回顾一下关键的传输参数。

结构化布线系统的数据承载能力会受到系统组件及其周围环境所带来的通道损伤的影响。下文列出了对结构化布线系统的吞吐量产生不利影响的几种损伤。

• 外部噪音
• 延迟和延迟偏差
• 插入损耗/衰减
• 阻抗不匹配/回波损耗
• 串扰

这些潜在的损伤会导致数据传输错误，从而降低结构化布线系统通道的整体吞吐量。误码率(BER)是指错误接收的比特数与传输的比特数之比。随着高速、带宽密集型应用的出现，为了最大限度地提高吞吐量，需要最大限度地减少比特错误，这一点至关重要。在数据应用中，由于信号需要重新传输，较高的误码率会导致网络性能变慢。在视频应用中，较高的误码率会导致显示不稳定、丢失帧和产生白色斑点（雪花）。在每一个应用领域，较高的误码率都会导致性能不理想。

关键的综合布线参数是阻抗、通道回波损耗、插入损耗和串扰，了解这些参数对于评估该综合布线系统的全部潜力至关重要。

噪音通过位于通道附近的外部电场和磁场耦合到通道中。静电放电(ESD)或电气快速瞬变(EFT)事件的非直接放电就是外部噪音源的一个示例。通过GigaSPEED X10D综合布线系统，产品可以获得出色的平衡，克服了上述问题

平衡是指一对电线信号振幅相等但相位相反的差异程度。每个信号都是相对于接地线测量的。假设以完全平衡的方式施加信号，则平均电压为零。然而，平衡可能会被破坏。破坏这种平衡的主要原因是链路中的连接器。

当通道的平衡性不好时（例如，电缆的屏蔽降低了平衡性），在线对之间会存在电压，这个电压会作为共模噪音增加到传输信号中，从而增加了误码率。系统将依靠接收器的共模抑制(CMR)来消除所有影响。此外，不平衡会增加辐射，降低抗干扰能力。

在局域网环境中，使用平衡良好的电子器件和电缆进行平衡传输，就不需要对线对进行屏蔽，作为抵御外部干扰和辐射的措施，也就不需要额外考虑接地和绑定。由于各个国家/地区的接地要求不同，所以真正“便携”和“开放”的综合布线系统只有UTP综合布线系统。

插入损耗（也称为衰减）是指信号通过传输介质时的损耗或减弱。任何类型的传输介质都会发生损耗。插入损耗的影响很重要，因为这主要决定了两个设备可以分开的最大距离。

铜缆的插入损耗由两个因素引起：

• 铜缆损耗不可避免，且所有100欧姆的双绞线都情况类似。由于插入RJ45连接器的绝缘线尺寸的限制，这种损耗不可能显著增加。因此，只有采用新的连接器才能实现衰减的大幅增加，大多数用户并不希望出现此种情况。
• 由于在导体和电缆上使用的绝缘材料和护套材料所造成的电介质损耗或耗散。尽量减少绝缘材料和护套材料的耗散损耗，对减少电缆的衰减非常重要。耗散系数是衡量材料损耗的一个相对指标。

插入损耗通常用单位长度的分贝数来表示（例如，分贝/1,000英尺），用于衡量信号在电缆中传播时被削弱或降低幅度的程度。

插入损耗是决定10GBaseT可用带宽的关键参数。

特性阻抗相当于一条无限长度的均匀传输线的输入阻抗：

当电缆的几何形状沿长度变化时，其阻抗也会变化。这种阻抗的波动也会引起反射。

通道回波损耗(RL)用于衡量阻抗的一致性，不仅只衡量电缆长度，还包括连接线和配线的长度。影响通道均匀性的参数包括线对的两个导体之间的平均间隔距离、线对的绞合均匀性以及绝缘芯本身的横截面均匀性。这些参数在很大程度上衡量了电缆、连接器和配线的制造质量。即使是这些参数的微小变化，也会显著降低RL的性能。

RL之所以值得关注，是因为通道下的阻抗变化会在接收器处形成噪音。因此，重要的是要控制允许的非均匀性，以确保其影响比其他噪音源（如串扰）小。回波损耗对于双向传输方案(双倍双工)很重要，在这种方案中，有一对同时用于发送和接收。需要注意的是，传输方案可以是全双工，而不需要双倍双工（如在一个线对上传输，在另一个线对上接收）。

如果试图支持诸如1000BASE-TX或10GBASE-T等在接口电路中采用混合功能的应用，最大限度地减少通道内的阻抗不匹配变得非常重要。利用混合功能实现数据信息的全双工（双向）传输。混合电路有四对端子，如此布置使得在一个端子对处进入的信号将分开，并从两个相邻线对发出，但无法到达对侧的端子对。混合阻抗和通道阻抗的匹配是至关重要的，否则，代表传输能量被反射回来的回声将在接收电路产生，并表现为噪音。在1000BASE-TX和10GBASE-T接口电路中加入了回声消除电路，以显著降低混合功能带来的回声。

串扰可能是高速数据应用中综合布线的最重要特点。它是指一个信号路径因其他信号路径与之耦合而产生的干扰能量。诱发的信号可能很强，足以破坏数据并导致错误。

串扰测量方法
目前市场上有两种常见的串扰测量方法：“线对间”和“功率和”方法。

线对间方法要求测量电缆中每个线对组合的串扰。具体来说，对于4线对电缆来说，一共要测量6对线对组合的串扰。“最差的线对之间串扰”是指六个读数中最差的那个串扰值。4线对电缆之所以选择线对之间方法，是因为在当时的局域网应用中，通常只使用两个线对（一个线对组合）进行数据传输。

在串扰测量中，较高的数值（以分贝为单位）比较低的数值更受欢迎。较高的数值意味着较低电平的噪音被传输到相邻线对中。串扰与频率有关，即随着频率的增加，串扰变得更低（即传输了更多的噪音）。

从标准的角度来看，现场的外部串扰测量并不简单。实际的测试配置（称为6-around-1配置）可以计算被测6条电缆中24个线对周围的外部串扰噪音的功率和。

GigaSPEED X10D解决方案的主要优势之一是大幅降低外部串扰，实现10GBaseT所需的潜在通道容量。使用6-around-1测试配置得出以下PSANEXT和PSAELFEXT的测试图，显示了GigaSPEED X10D解决方案的卓越性能。

其他形式的串扰也存在于电缆和连接硬件本身。

CTAT旋转对动画

以前，串扰的产生主要归因于电缆，但随着局域网速度的提高和电缆的改进，其他通道组件开始对串扰产生影响。累积效应被称为复合串扰，导致此效应的主要通道组件是线缆、连接硬件和电缆。串扰值也可能受到安装操作的影响，尤其是设备、配线和工作区导线的长度以及电缆中线对的解绕量。除非在连接器的设计中进行代偿，否则连接器串扰可能是一个相当大的问题。配线、连接器和水平电缆之间的不匹配也会增加串扰。这在短链路上最明显。同样，如果在设计组成通道的所有组件时没有考虑到这一点，那么组件明显符合标准的通道在安装后仍可能无法通过测试。

改善插头和插口中的串扰消除效果

为了在模块插口和插头配接时达到超六类网线性能，插口在设计时需要采用串扰消除技术来抵消插头所表现出的串扰。那么如何提高这个“薄弱环节”的性能呢？

在后向兼容插头和插口的“完美配接”中找到了这个问题的答案。克服插头和插口配接中的障碍，可以使超六类网线连接的性能稳定。第一个障碍是克服插头中的性能差异性。由于关键的难点在于插头内部电缆线对的端接，SYSTIMAX实验室在GS10E GigaSPEED X10D插头中引入了一种端接设计，将差异性降低到可忽略的水平。当线缆从后部进入插头时，线对就会受到控制，从而避免了传统插头所需的线对解绕和导体嵌套。第二个障碍是改善插孔的配接性能。为了将插座的性能提升到新的水平，同时保持与现有插头的向后兼容性，SYSTIMAX实验室在其GigaSPEED X10D插座中加入了业内独一无二的额外串扰消除技术。

电场建模

磁场建模

电缆和连接硬件的串扰性能提高的最终结果是安装通道获得最佳通道性能。

揭秘6A类规范以外的频率

IEEE于2006年6月08日批准了IEEE 802.3an-2006，为10Gbps以太网指定了新的物理编码子层接口和新的物理介质连接子层接口。10GBASE-T规范为高达100米的平衡双绞线结构化布线系统指定LAN互连。指定之后，TIA、EN和ISO/IEC等标准组织就确认了支持10GBASE-T应用的6A类布线的组件规格。每一家标准化机构都为6A类组件定义了不超过500MHz的最大频率。但都未定义高于500MHz的频率，因为根据IEEE规范，这些频率不会被使用。

一些公司宣称其6A类布线的性能超过650MHz或更高。然而，尽管一些布线公司（包括康普）经常收集频率超过500MHz的数据，以确保制造过程的稳定，但不会对6A类组件进行超过500MHz最大频率的性能提升。康普并不关注对10GBASE-T或6A类性能没有实际影响的功能，而专注于对希望运营10GBASE-T应用的客户具有切实好处功能。

SYSTIMAX GigaSPEED X10D是康普公司自己实施的超六类网线方案，2004 年首次向客户提供，该方案是超六类网线的所有兼容性和功能与康普公司的专业知识和可靠性的完美结合。

康普提供在线培训材料，帮助用户深入彻底地了解有关使用SYSTIMAX进行基于标准的设计，以及如何在“智能建筑”环境中实施设计方案。