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五类CAT5、超五类CAT5E、六类CAT6和超六类CAT6A四种布线方式系统性能差异

五类CAT5、超五类CAT5E、六类CAT6和超六类CAT6A四种布线方式系统性能差异

在过去100M快速以太网的时代我们的综合布线系统使用5类的布线就已经可以满足这种带宽下的网络应用,但是随着计算机网络技术的发展以及各种层出不穷的网络应用(比如:视频会议、在线高清视频等高带宽数据业务的应用)这都对网络带宽提出了新的需求,这时出现了1000M以太网应用,为了满足1000M以太网应用将原有的CAT5布线系统的性能进行了优化这时就出现了性能稍优于CAT5布线的超五类布线系统,因此在过去10多年CAT5布线系统基本上失去了其市场的生命力,淡出了综合布线市场。
在以太网应用领域针对1000M以太网应用是存在两种网络应用标准的,一种就是在以太网从100M向1000M升级初期,1999年由IEEE标准化委员会批准的1000BASE-T千兆以太网标准,这个应用标准是专门设计用在现有的超5类铜线系统, 它是为了在不改变现有的布线基础上满足对带宽急剧膨胀的需求而提出的。该技术基于4对双绞线,每一对线都同时收发信号,并且采用极其复杂的5级编码技术、抗干扰及回波抑制技术。这中技术使得交换机和网卡的网络接口的电路设计变得非常复杂,不利于缩小设备体积和散热,而且生产成本也较高。
另一种千兆以太网应用标准是在IEEE标准化委员会发布1000BASE-T后,由TIA/EIA-854标准化委员会重新发布的1000BASE-TX千兆以太网标准,这种技术也是基于四对双绞线,但却是以两对线发送,两对线接收( 这与100Base-TX快速以太网应用中使用1对线发送数据另外1对线接收数据方式类似)。由于每对线缆本身不进行双向的传输,线缆之间的串扰就大大降低,同时其编码方式也相对简单。这种技术对网络的接口要求比较低,不需要非常复杂的电路设计,降低了网络接口的成本。但由于使用线缆的效率降低了(两对线接收,两对线发送),要达到1000mbps的传输速率,就必须要求铜缆传输介质的物理带宽超过100MHz,也就是说在五类和超五类的布线系统将不能支持该类型的网络应用。
因此由于当时这两种千兆以太网标准对布线传输性能要求上的差异,驱使所有的综合布线厂家都推出了比超五类布线抗干扰能力越强、传输性能更好的6类布线系统。接下来在这里简单说明一下CAT5E和CAT6布线系统产品性能上的区别:

    CAT5E布线物理带宽:100MHz,CAT6布线物理带宽:250MHz;

(说明:物理带宽越大支持的传输速率就越高)

    CAT5E线缆通常采用24AWG线规(铜芯直径大约:0.51mm),CAT6线缆通常采用23AWG线规(铜芯直径大约:0.57mm);

(说明:铜芯直径越粗传导性能就越好,线路上的信号衰减就越小,在PoE应用领域23AWG比24AWG在能量传递上有绝对优势)

    CAT5E布线理论支持的最大数据传输率为1200Mbps, CAT6布线理论支持最大数据传输率为2400Mbps;

(说明:数据传输率越高则需要更大的物理带宽)

    CAT5E布线不支持的10GBASE-T万兆以太网应用标准,CAT6布线可以支持的10GBASE-T以太网应用标准,但是传输距离收到限制,不能超过37米。

(说明:6类布线系统还是勉强可以满足短距离上的万兆以太网应用需求的,超五类系统则无法支持)

    CAT6线缆通常采用十字骨架结构减少线对之间串扰,其(NEXT)近端串扰性能指标比没有骨架结构的CAT5E性能指标在(1-100MHz)范围内均高出5-10dB;

(说明:尽量减少线对间串扰是布线系统稳定高速传输数据信息的最重要的基础前提)
综合比较上述两种级别布线系统的区别,六类布线系统不仅在物理电气性能方面远远高于超五类布线系统,而且在数据高速及稳定传输方面也远高于超五类布线系统。同时也随着6类布线市场的不断成熟,6类产品的规模化推广带动规模化的6类产品生产,使得6类布线产品价格不再比超5类价格高出很多。

国外知名的BSRIA调查咨询机构发布的近五年综合布线市场调查预测报告表明超五类布线的市场占有率每年都在萎缩,而六类布线则每年都有约百分之10市场增长率,预计到2015年6类布线系统将占据综合布线市场百分之75市场份额,因此可以预计不久的将来超五类布线也将如五类布线一样退出综合布线市场。
刚才我们在分析CAT5E和CAT6布线系统产品性能上差异的时候也谈及了6类布线在万兆以太网上的应用,实际上有关万兆以太网10GBASE-T的应用标准早在2006年9月就由IEEE标准委员会在IEEE802.3an中正式发布了。为了满足万兆以太网应用要求,各大布线标准化组织(如:国际标准化ISO11801、美国TIA568B)在2008年发布了针对万兆以太网应用的全新布线系统标准,即超六类综合布线标准。超六类布线系统性能在抗电磁干扰和传输性能上都要比原来的6类布线系统高出很多。接下来在这里简单说明一下CAT6和CAT6A布线系统产品性能上的区别:

    CAT6布线物理带宽:250MHz,CAT6A布线物理带宽:500MHz;

(说明:物理带宽越大支持的传输速率就越高。)

    CAT6线缆环路电阻(20℃时)155欧姆/千米,NVP值:百分之六十九;CAT6A线缆环路电阻(20℃时)150欧姆/千米,NVP值:百分之七十六;

(说明:铜芯环路电阻越小传导性能就越好,线路上的信号衰减就越小,线缆NVP值是电信号在铜介质传输速率相当于真空中光速的百分比。NVP值越高表明电子信号在介质中传输的速度越快。)

    CAT6布线支持的10GBASE-T万兆以太网应用标准,但是传输距离收到限制,不能超过37米(并且需要增加外部串扰测试来重新评估6类布线系统抗外部电磁干扰的性能)。CAT6A布线可以支持的10GBASE-T以太网应用标准,满足100米范围标准应用,无需额外的外部串扰测试。

(说明:CAT6A类布线系统完全可以满足100米距离上的万兆以太网应用需求的,CAT6六类布线系统传输万兆以太网存在很多缺陷。)

    CAT6A线缆通常采用对对铝箔屏蔽外加铝箔总屏蔽的方式,达到极其好的抗外部电磁干扰和抗线对间串扰的屏蔽效果。比十字骨架结构的六类非屏蔽双绞线线对之间串扰在(1-250MHz)范围内均高出15-35dB。

(说明:尽量减少线对间串扰及避免线缆外部电磁干扰是布线系统稳定高速传输数据信息的最重要的基础前提。)

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