吹响10G Base-T的“战争号角”,迎来以太网之争

时间:2011-08-28

  引言

  近一段时间,我们发现关于PC的新总线、新协议层出不穷,势头相当的凶猛。PCI-E进入二代(5Gbps),正在向三代(8Gbps)迈进;SATA/SAS进入6Gbps时代;HDMI1.3正热,马上1.4又展露苗头;USB大跃进,直接从480Mbps跳到5Gbps。这瞬息万变的信息时代,连手机3G都铺天盖地地抢占人们的实验,作为身在电脑屏幕前工作的用户们,其日常生活重要部分的以太网,又怎会安心消失匿迹?于是我们发现,局限网/个人电脑正式大步向10Gbps的速率挺进了!

  IEEE组织早在2006年就推出了802.3an协议,也就是我们通常所说的10GBase-T。但直到近,这项协议才被正式应用。作为1000MBase-T的升级版,这个协议沿用了1000MBase-T的一些重要的定义和设定,向下兼容1000M/100M/10MBase-T,只是变得“更高、更快、更强”。那就让我们来见识一下它的“高”“快”和“强”吧!

  1 更高

  -10GBase-T采用PAM16调制,比1000MBase-T的PAM5调制更高端。PAM即脉冲幅度调制,PAM16调制下,脉冲电压幅度分为16级电平,这样每个电压幅度(称之为”Symbol”)可以表示4个bit的信息,其中3.125bit是有效数据,另外的0.875位用于辅助和校验等。当然,3.125和0.875都是平均值。采用了PAM-16编码后,10GBase-T每对传输线的数据传输率为800MSymbols/s。就这样,该协议把一个10G的超高速总线变成了只有800M的低速总线,使得100M的远距离传输成为现实,也让信号完整性验证变得简单。

  2 更快

  –10GBase-T采用的仍然是RJ-45网络接口,传输双绞线采用六类线,支持的传输距离远可达100米,是局域网和个人电脑网络接口的。仍然采用四个差分对同时传输,全双工,但传输的总速率高达10Gbps,每对线的速率高达2.5Gbps。

  3 更强

  –10GBase-T的强大是显而易见的。常用的RJ-45接口,六类传输线,同样是100M传输距离,速率是1000MBase-T的10倍!而相比光线呢,它又有较低的成本,经济效益很高!

  由于采用了PAM-16编码,10GBase-T每对信号实际信号速率仅为800MSymbols/s,其基频分量为400MHZ。基于示波器量测5次谐波原则,只需要一台2GHZ以上的示波器就可以满足10GBase-T的测量要求了。另外考虑到PSD测量项需要覆盖到3GHZ频率,示波器带宽3GHZ以上就足够了。这种需求相比PCI-E和SATA等协议动辄8GHZ,12.5GHZ甚至16GHZ的高带宽要求,对测试部门经理来说是一个福音。

  802.3an协议中关于物理层电信号一致性测试定义了六大类、共7项测试,分别是:Maximumoutputdroop,Transmittertimingjitter-master,Transmittertimingjitter-slave,Transmitclockfrequency,Transmitterlinearity,Powerspectraldensity(PSD)andpowerlevel,Returnloss。目前泰克公司已经推出了10GBase-T的全套测量方案,全面覆盖所有的测试项目,具体配置可以参考下表。

  4 结语

  在中国电信垄断行业不思进取、甘心屈服于ADSL2M传输的现状下,10GBase-T想要全面占领个人电脑互联网访问和上发挥实效尚有待时日,直接通过互联网观看高清影视仍是一个梦。但是战争的号角已经吹响,成功指日可待!


  
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