對(duì)于支持10GBASE-T，非屏蔽和屏蔽布線(xiàn)系統(tǒng)的基本參數(shù)要求是相同的，包括對(duì)外部串?dāng)_的抑制，500MHz范圍內(nèi)的掃描頻率。在IEEE802.3an標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，涉及到的布線(xiàn)系統(tǒng)類(lèi)型包括：增強(qiáng)型6類(lèi)(Cat6A)UTP，六類(lèi)(Cat6)STP以及6類(lèi)(Cat6)UTP。表1根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，列出了不同類(lèi)型的布線(xiàn)系統(tǒng)支持10GBASE-T的距離限制。值得注意的是，按照通常的共識(shí)，六類(lèi)布線(xiàn)系統(tǒng)測(cè)試頻率為250MHz。只有當(dāng)滿(mǎn)足TIA/EIATSB-155技術(shù)公告中的外部串?dāng)_和500MHz信道規(guī)范時(shí)，才能獲得表1中的數(shù)據(jù)。
表1.10GBASE-T應(yīng)用中布線(xiàn)系統(tǒng)類(lèi)型和距離限制
按照TSB-155中定義，實(shí)際安裝情況下六類(lèi)系統(tǒng)允許的長(zhǎng)度可能更短（37米）
外部串?dāng)_
在10GBASE-T應(yīng)用中，限制銅纜布線(xiàn)系統(tǒng)傳輸能力的最大噪聲來(lái)源是外部串?dāng)_。這是因?yàn)椋@一干擾信號(hào)無(wú)法通過(guò)信號(hào)接收器的有效編碼解碼來(lái)予以消除。只能通過(guò)布線(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改良來(lái)抑制其產(chǎn)生的影響，確保可靠的數(shù)據(jù)傳輸。無(wú)論是TIA-EIA-568-B.2-10標(biāo)準(zhǔn)，還是TSB-155標(biāo)準(zhǔn)均要求按照 6包1 的方法來(lái)進(jìn)行外部串?dāng)_參數(shù)測(cè)試。這種方法模擬了最壞的應(yīng)用環(huán)境，將6根線(xiàn)纜緊緊圍繞位于中心的被測(cè)線(xiàn)纜，并且每間隔1英寸進(jìn)行捆扎。那么6根線(xiàn)纜同時(shí)會(huì)對(duì)位于中心的被測(cè)線(xiàn)纜產(chǎn)生外部串?dāng)_影響。測(cè)試的參數(shù)包括綜合近端外部串?dāng)_（PSANEXT）和綜合遠(yuǎn)端外部衰減串?dāng)_比（PSAACRF）。
針對(duì)增強(qiáng)型6類(lèi)UTP布線(xiàn)系統(tǒng)，泛達(dá)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了創(chuàng)新型設(shè)計(jì)。通過(guò)降低線(xiàn)纜（例如增加線(xiàn)纜間的分隔距離，加大雙絞線(xiàn)的絞率）以及連接器（例如印刷電路板內(nèi)的串?dāng)_抑制）的外部串?dāng)_，來(lái)滿(mǎn)足TIA/EIA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，達(dá)到100米傳輸距離要求。而普通的6類(lèi)UTP系統(tǒng)，則不能滿(mǎn)足100米10GBASE-T傳輸外部串?dāng)_限值的要求（參見(jiàn)圖1）。
圖1.100米信道PSANEXT性能特征
對(duì)于正確安裝和接地的STP布線(xiàn)系統(tǒng)，線(xiàn)纜內(nèi)的金屬屏蔽層可以有效防止信號(hào)干擾，將外部串?dāng)_影響降到最低。無(wú)論屏蔽線(xiàn)纜的結(jié)構(gòu)為線(xiàn)對(duì)屏蔽（U/FTP和S/FTP）或者線(xiàn)纜屏蔽（F/UTP），其作用是相同的。泛達(dá)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試結(jié)果也顯示，STP布線(xiàn)系統(tǒng)有著更好的外部串?dāng)_性能（參見(jiàn)圖1）。也正應(yīng)為如此，在實(shí)際安裝后，無(wú)需再對(duì)屏蔽系統(tǒng)進(jìn)行麻煩、耗時(shí)的外部串?dāng)_性能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
EMI和RFI性能
除了提供出色的外部串?dāng)_性能，屏蔽布線(xiàn)系統(tǒng)還具有優(yōu)異的電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）抑制性能。來(lái)自無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）、移動(dòng)電話(huà)、電視廣播或收音機(jī)等常用設(shè)備的EMI和RFI會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能，而正確接地的STP系統(tǒng)對(duì)EMI/RFI輻射具有極強(qiáng)的抗干擾能力。當(dāng)應(yīng)當(dāng)用于噪聲環(huán)境或設(shè)備對(duì)EMI特別敏感的區(qū)域，STP系統(tǒng)是最佳的選擇。
內(nèi)部性能
STP和UTP布線(xiàn)系統(tǒng)均具有相當(dāng)?shù)膬?nèi)部噪聲和串?dāng)_抑制性能。由于內(nèi)部電氣性能主要取決于連接器在高頻率時(shí)的性能，并且STP和UTP連接器采用相似的設(shè)計(jì)，因此他們電氣性能的參數(shù)幾乎相同。從圖2中不難看出，STP和UTP布線(xiàn)系統(tǒng)的回波損耗和近端串?dāng)_具有相近的性能水平。
圖2.10GBASE-TUTP和STP系統(tǒng)100米信道回波損耗和近端串?dāng)_性能比較
跳線(xiàn)長(zhǎng)度對(duì)信道長(zhǎng)度的影響
通常情況下，STP線(xiàn)纜直徑會(huì)大于UTP線(xiàn)纜，以容納金屬屏蔽層。但是，在萬(wàn)兆以太網(wǎng)傳輸環(huán)境下，增強(qiáng)型6類(lèi)UTP線(xiàn)纜為了提升外部串?dāng)_性能，需要更大的線(xiàn)徑以控制線(xiàn)纜內(nèi)部線(xiàn)對(duì)之間以及外部線(xiàn)纜之間的幾何形狀，直接導(dǎo)致UTP線(xiàn)纜直徑增大，甚至超過(guò)了典型的STP布線(xiàn)。
UTP和STP線(xiàn)纜直徑差的變化，反映在跳插線(xiàn)上則更為明顯。由于STP跳插線(xiàn)完全抑制ANEXT，STP跳插線(xiàn)的制造可以采用較小的多股導(dǎo)線(xiàn)，以便于線(xiàn)纜管理。相比STP跳插線(xiàn)，為抑制外部串?dāng)_和控制線(xiàn)對(duì)幾何尺寸，UTP跳插線(xiàn)的導(dǎo)體和線(xiàn)纜直徑更大。
UTP跳插線(xiàn)較大的導(dǎo)線(xiàn)直徑帶來(lái)的直接好處是其具有更強(qiáng)的信號(hào)傳輸能力，衰減率為20％，而STP跳插線(xiàn)的衰減率則為50％。在設(shè)計(jì)跳插線(xiàn)長(zhǎng)度超過(guò)8米的信道時(shí)，衰減率的這一差別必須予以考慮。
根據(jù)TIA/EIA568-B標(biāo)準(zhǔn)，水平線(xiàn)纜的最大長(zhǎng)度定義為：H＝102－C（1＋D）
其中：H＝水平線(xiàn)纜的最大長(zhǎng)度
C＝設(shè)備線(xiàn)纜、工作區(qū)引線(xiàn)，以及接插線(xiàn)的組合長(zhǎng)度
D＝跳插線(xiàn)的衰減率（UTP：20％，STP：50％）
例如，使用公式計(jì)算得出跳插線(xiàn)總長(zhǎng)度為15米的水平線(xiàn)纜的最大長(zhǎng)度，對(duì)于UTP布線(xiàn)為84米，對(duì)于STP布線(xiàn)只有79.5米。
端接與安裝
雖然STP布線(xiàn)系統(tǒng)具有出色的外部串?dāng)_和EMI/RFI抑制能力，但是許多的安裝商、集成商和IT經(jīng)理并不熟悉STP布線(xiàn)的正確端接與安裝。相比UTP系統(tǒng)，STP系統(tǒng)需要更長(zhǎng)的安裝時(shí)間。為了形成連續(xù)的連接和有效接地，STP線(xiàn)纜中的鋁箔層和屏蔽接地線(xiàn)必須向后拉并纏繞在線(xiàn)纜護(hù)套根部，并且剪下多余的鋁箔層。這些都需要耗費(fèi)額外的時(shí)間。
接地要求
今天，由于大多數(shù)支持10GBASE-T的銅纜布線(xiàn)系統(tǒng)安裝在數(shù)據(jù)中心內(nèi)，因此實(shí)施正確的結(jié)構(gòu)化接地工藝，對(duì)維護(hù)人員和昂貴設(shè)備進(jìn)行保護(hù)變得至關(guān)重要。電信基礎(chǔ)設(shè)施的接地系統(tǒng)必須完整，以完全的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的性能優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于UTP系統(tǒng)，不要求完全的系統(tǒng)接地，但是必須保證配線(xiàn)架、機(jī)架到公共接地端的完整性，以保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)于STP系統(tǒng)，將線(xiàn)纜與連接部件的接地連接，確保連續(xù)的360度屏蔽保護(hù)是確保性能的關(guān)鍵。
STP布線(xiàn)系統(tǒng)適當(dāng)接地的重要性
對(duì)于10GBASE-T數(shù)據(jù)傳輸，在規(guī)劃采用STP布線(xiàn)系統(tǒng)時(shí)，需要特別關(guān)注布線(xiàn)系統(tǒng)的接地連接以及通訊線(xiàn)纜與電力線(xiàn)的分隔。如果安裝或?qū)嵤┎划?dāng)，瞬間或潛在的電勢(shì)差會(huì)導(dǎo)致峰值或回路電流，這可能會(huì)在信號(hào)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生誤碼。由于10GBASE-T應(yīng)用對(duì)噪聲非常敏感，電勢(shì)差會(huì)導(dǎo)致誤碼率過(guò)高，足以影響萬(wàn)兆以太網(wǎng)傳輸。
因此，最初的設(shè)計(jì)與安裝的接地系統(tǒng)對(duì)于確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾灾陵P(guān)重要。如果在STP布線(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)信息傳輸問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)檢查接地系統(tǒng)是否完整和正確，以及電源與接地系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。
屏蔽系統(tǒng)接地解決方案分一下4步：
（1）將線(xiàn)纜和信息模塊連接。除去線(xiàn)纜外護(hù)套，將屏蔽線(xiàn)纜中的鋁箔層，金屬編制網(wǎng)以及接地線(xiàn)與信息插座屏蔽保護(hù)罩連接，提高360度的全程保護(hù)。
（2）將信息插座與配線(xiàn)架連接。將信息插座的屏蔽保護(hù)罩和金屬配線(xiàn)架端口的觸點(diǎn)相連接。
（3）將配線(xiàn)架連接到機(jī)柜/機(jī)架。大多數(shù)使用的配線(xiàn)架和機(jī)柜/機(jī)架都是帶有表面噴漆的。因此，在安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)使用專(zhuān)用自攻螺絲和墊圈，并且螺絲和墊圈還應(yīng)當(dāng)帶有鋸齒。這樣，在安裝時(shí)無(wú)需人工刮除表面噴漆，就可將配線(xiàn)架和機(jī)柜/機(jī)架上的噴漆除去。
（4）將機(jī)柜/機(jī)架與公用等地位接地網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)接地跳線(xiàn)，將機(jī)柜/機(jī)架與共用等電位網(wǎng)絡(luò)，最終連接到該樓層的接地母線(xiàn)排。在這里，不推薦采用 菊鏈 方式連接機(jī)柜/機(jī)架，因?yàn)樗鼤?huì)使整個(gè)線(xiàn)路產(chǎn)生單點(diǎn)失效，并且將電流直接導(dǎo)向機(jī)柜/機(jī)架。
除了布線(xiàn)系統(tǒng)的接地之外，另一個(gè)重要事項(xiàng)確保設(shè)備的正確接地，以最大限度地減小任何電勢(shì)差。
經(jīng)濟(jì)性
為了使UTP布線(xiàn)系統(tǒng)支持10GBASE-T，必須對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行多項(xiàng)改進(jìn)，例如線(xiàn)纜內(nèi)的填充材料，更大的導(dǎo)線(xiàn)直徑，更密的雙絞線(xiàn)對(duì)絞率等。這些改進(jìn)都增加了UTP系統(tǒng)的整體成本。在萬(wàn)兆以太網(wǎng)環(huán)境中，UTP和STP系統(tǒng)的材料成本相近。在安裝過(guò)程中，顯然STP系統(tǒng)需要更多的安裝時(shí)間和成本進(jìn)行接地。但是另一方面，相比STP系統(tǒng)，由于UTP系統(tǒng)需要進(jìn)行外部串?dāng)_性能的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，而測(cè)試每條鏈路可能需要20至40分鐘。這樣，UTP系統(tǒng)的成本也將會(huì)上升，其最終的花費(fèi)將取決于最終用戶(hù)要求測(cè)試外部串?dāng)_鏈路數(shù)量的比例。
總結(jié)
當(dāng)前，除了西歐的一些國(guó)家之外，全世界對(duì)銅纜布線(xiàn)系統(tǒng)選擇絕大多數(shù)都是UTP系統(tǒng)。對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，兩種類(lèi)型各有優(yōu)缺點(diǎn)（參見(jiàn)表2）。
表2：STP與UTP布線(xiàn)比較
總的來(lái)說(shuō)，如果性能是關(guān)鍵要素，推薦安裝STP布線(xiàn)系統(tǒng)，因?yàn)镾TP在10GBASE-T應(yīng)用中具有出色的外部串?dāng)_抑制能力，并且無(wú)需進(jìn)行耗時(shí)的外部串?dāng)_性能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。如果擔(dān)心在布線(xiàn)系統(tǒng)的使用壽命期間對(duì)接地系統(tǒng)的完整性和連續(xù)性的維護(hù)，追求以最低成本支持萬(wàn)兆以太網(wǎng)，那么UTP系統(tǒng)是最佳選擇。
責(zé)任編輯：小柯
