伴隨著新世紀(jì)的來(lái)臨，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求增長(zhǎng)勢(shì)頭依然強(qiáng)勁。而千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，使千兆以太網(wǎng)正在逐步變成現(xiàn)實(shí)。為了使以太網(wǎng)的速度產(chǎn)生歷史性的突破，使其傳輸速率達(dá)到10Gb/s，IEEE 802.3高速研究組從1999年3開(kāi)始，就開(kāi)始著手對(duì)以太網(wǎng)系列進(jìn)行改進(jìn)的研究工作。目前，處理器的發(fā)展以指數(shù)規(guī)律持續(xù)增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)率非常接近摩爾定律，即差不多每18個(gè)月增加一倍。處理器速度的加快和帶寬性能的增強(qiáng)，再加上本地和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的不斷增長(zhǎng)，任何IT業(yè)界的人士都可以清醒地認(rèn)識(shí)到，用戶將對(duì)帶寬有更高的需求，而且需求日益迫切。

　　用于千兆網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化布線解決方案

　　在1985年之前，布線規(guī)劃只涉及到電話通信領(lǐng)域。隨著AT&T綜合布線系統(tǒng)(即現(xiàn)在的SYSTIMAX SCS)的發(fā)展，貝爾實(shí)驗(yàn)室在銅雙絞線電纜和多模光纖的基礎(chǔ)上定義了結(jié)構(gòu)化布線的概念，以滿足話音和數(shù)據(jù)集成應(yīng)用的需要。在SYSTIMAX結(jié)構(gòu)和指標(biāo)的基礎(chǔ)上形成了最早的綜合布線標(biāo)準(zhǔn)ANSI/EIA/TIA-568――商用建筑電信標(biāo)準(zhǔn)。隨著新世紀(jì)鐘聲即將敲響，貝爾實(shí)驗(yàn)室的SYSTIMAX SCS研發(fā)部門正在全力開(kāi)發(fā)端到端的解決方案，這種解決方案可為業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供一個(gè)基準(zhǔn)，并作為一種高性價(jià)比的向高速應(yīng)用升級(jí)的解決方案提供給用戶。結(jié)構(gòu)化布線解決方案的基本概念包括：

　　- 星型布線結(jié)構(gòu)

　　- 4線對(duì)水平電纜

　　- 8針模塊化插座(被稱作“RJ45”)

　　- 用于局域網(wǎng)的非屏蔽雙絞線對(duì)(UTP)和多模光纖

　　- 關(guān)于電纜和連接硬件的5類指標(biāo)

　　千兆以太網(wǎng)和6類布線

　　由貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的5類布線系統(tǒng)最初是為了滿足10Mb/s局域網(wǎng)要求的，同時(shí)希望它能夠滿足未來(lái)100Mb/s速率的要求。經(jīng)過(guò)努力，這一想法最終得以實(shí)現(xiàn)，而且它在支持100Mb/s應(yīng)用方面(100BASE-T)具有很高的性價(jià)比。由于采用這種方法實(shí)現(xiàn)從10Mb/s向100Mb/s的升級(jí)非常完美。貝爾實(shí)驗(yàn)室參照這一方法，開(kāi)始開(kāi)發(fā)下一代系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)一種性價(jià)比高的向千兆位應(yīng)用升級(jí)的方案。隨著技術(shù)上的突破，預(yù)計(jì)6類布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)將于2000年發(fā)布。

　　隨著1000BASE-T(千兆以太網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，5類布線已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了最初100Mb/s的目標(biāo)。如圖1所示，1000BASE-T的實(shí)現(xiàn)使用了全雙工并行傳輸技術(shù)，采用了復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)以補(bǔ)償5類布線系統(tǒng)的性能。由于許多必須的性能參數(shù)不包括在最初的5類指標(biāo)之中(例如PSNEXT,ELFFEXT,延遲偏移反射損耗)，因此目前在千兆以太網(wǎng)應(yīng)用中至少使用應(yīng)該增強(qiáng)型5類布線，但是，到編寫本文時(shí)為止，5E類標(biāo)準(zhǔn)還未得到批準(zhǔn)?！　∝悹枌?shí)驗(yàn)室正是預(yù)見(jiàn)到對(duì)并行傳輸?shù)男枰?，發(fā)開(kāi)發(fā)了SYSTIMAX SCS Power Sum解決方案和SYSTIMAX SCS GigaSPEED?解決方案，以實(shí)現(xiàn)一種更經(jīng)濟(jì)的千兆解決方案。



圖1

　　目前，6類布線系統(tǒng)在TIATR41的研發(fā)基礎(chǔ)上基本形成，TIA和ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)認(rèn)為6類信道的性能指標(biāo)在技術(shù)上已經(jīng)穩(wěn)定。如圖2所示，該標(biāo)準(zhǔn)的目的是為了實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單化的、成本更低的千兆位方案。針對(duì)這一目的，貝爾實(shí)驗(yàn)室的微電子工作組開(kāi)發(fā)出了一種“低成本”千兆芯片組，使其在PHY芯片內(nèi)部的晶體管數(shù)量大約減少了50%。由于改進(jìn)的6類布線性能簡(jiǎn)化了收發(fā)設(shè)備的設(shè)計(jì)，不必再使用回波抵消技術(shù)，大大降低了消除NEXT的要求。



圖2

　　在市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程中，基于3類系統(tǒng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(100BASE-T4,100BASE-T2和155Mb/sCAP64ATM)逐漸被基于5類布線系統(tǒng)只需簡(jiǎn)單技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(100BASE-TX,155Mb/sNRZATM)所取代。可以預(yù)見(jiàn)，在千兆網(wǎng)應(yīng)用和6類布線系統(tǒng)的關(guān)系上，將會(huì)出現(xiàn)相同的發(fā)展過(guò)程。根據(jù)來(lái)自Frost和Sullivan公司關(guān)于美國(guó)布線市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，6類布線將在2003年取代5類布線，使得這種性價(jià)比更高的千兆技術(shù)的前景變得十分廣闊。

　　向10Gbps主干進(jìn)軍

　　在處理能力不斷增長(zhǎng)以及對(duì)大容量數(shù)據(jù)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)語(yǔ)音和視頻應(yīng)用需求增加的驅(qū)使下，對(duì)帶寬的要求將成爆炸性增長(zhǎng)趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)交換，可以緩解臺(tái)式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶寬嚴(yán)重不足。將主干網(wǎng)向千兆位以太網(wǎng)遷移，其目的就是為了支持100Mb/s工作組的數(shù)據(jù)交換。遵循摩爾定律和業(yè)內(nèi)其他定律的增長(zhǎng)曲線，我們可以預(yù)見(jiàn)，在未來(lái)的五年內(nèi)將看到千兆以太網(wǎng)的桌面/服務(wù)器的連接出現(xiàn)，主干網(wǎng)則達(dá)到10Gb/s的速率（如圖3所示）。為了順應(yīng)這種趨勢(shì)，IEEE 802.3工作組預(yù)計(jì)將在2002年推出10Gb/s以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，而制造商們則可能在2001年初將先于標(biāo)準(zhǔn)的10Gb/s以太網(wǎng)產(chǎn)品推向市場(chǎng)。



圖3 　　高速校園網(wǎng)主干

　　對(duì)帶寬需求的爆炸性增長(zhǎng)并不僅僅限于局域網(wǎng)，對(duì)廣域網(wǎng)亦是如此。因此，10Gb/s以太網(wǎng)目前正在向廣域網(wǎng)范圍擴(kuò)展。在單模光纖上實(shí)現(xiàn)40公里傳輸，已經(jīng)引起了廣域網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)商的廣泛重視。

　　隨著城域光纖網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，使用光纖可以得到最大可能的帶寬，以支撐不斷增長(zhǎng)的信道需求，為不同的服務(wù)隔離信道，提供廉價(jià)網(wǎng)絡(luò)。

　　貝爾實(shí)驗(yàn)室在光纖研究方面取得的突破，使得建設(shè)低成本的城域網(wǎng)成為可能。其研制出的AllWave光纖，通過(guò)對(duì)制造工藝的改進(jìn)完全消除了其他它光纖中存在的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)將在1400納米波長(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生高損耗。AllWave光纖還可以將全部的單模光纖頻譜開(kāi)放使用。1400納米區(qū)域具有較低的色散，這一點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸高速率信號(hào)或使系統(tǒng)采用成本較低的激光器方面具有很高的價(jià)值。

　　使用AllWave光纖作為高速校園網(wǎng)主干，具有十分顯著的優(yōu)點(diǎn)。其中最主要的優(yōu)點(diǎn)是每根光纖支持的帶寬可以增加60%。通過(guò)開(kāi)放1400納米區(qū)域，AllWave可以使用較經(jīng)濟(jì)的波分復(fù)用來(lái)支持更高的吞吐量。當(dāng)需要將主干向10Gb/s升級(jí)時(shí)，高速校園網(wǎng)主干則可能承擔(dān)全部的數(shù)據(jù)流量，提供與公共網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，使?jié)撛诘?a href="http://www./tag/3038/index.html" target=_blank>傳輸數(shù)據(jù)流量超過(guò)100Gb/s，并根據(jù)需要為特定的應(yīng)用分配單獨(dú)的波長(zhǎng)。

　　無(wú)線局域網(wǎng)

　　面對(duì)不同的局域網(wǎng)應(yīng)用對(duì)移動(dòng)性能的要求不斷增高，無(wú)線局域網(wǎng)在不同的環(huán)境中使用，它們可以為那些需要移動(dòng)性能或布線不容易實(shí)現(xiàn)的地方提供連接，同時(shí)，它還考慮了如何與結(jié)構(gòu)化布線解決方案互相集成的問(wèn)題（如圖4如示）。

圖4

　　由于IEEE802.11無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)可以穩(wěn)定地適應(yīng)多種環(huán)境的需求，包括教育、醫(yī)療衛(wèi)生、倉(cāng)儲(chǔ)和其他許多方面。蘋果公司宣布在其新型便攜式iBook電腦中置入一個(gè)11Mb/s的無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)卡選件，這標(biāo)志著人們對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的認(rèn)可，也是無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品向家庭和教育市場(chǎng)邁進(jìn)的一個(gè)重大步驟。

　　802.11標(biāo)準(zhǔn)的制定是為了使不同品牌的無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備之間盡可能的實(shí)現(xiàn)互用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同程度的改進(jìn)和帶來(lái)相應(yīng)的效益。802.11的升級(jí)版本將在1999年發(fā)布，它將把IEEE/ANSI和ISO/IEC的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合在一起。該版本的標(biāo)準(zhǔn)中使用一個(gè)基于SNMP協(xié)議的管理信息庫(kù)替換基于OSI協(xié)議的管理信息庫(kù)(MIB)。另外，在該標(biāo)準(zhǔn)的最后通過(guò)階段又加入了兩個(gè)新的重要補(bǔ)充：802.11a是數(shù)據(jù)速率從6Mb/s到54Mb/s，所用頻段為5GHz的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展，802.11b基于2.4GHz頻段，速率為1Mb/s到11Mb/s的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展。

　　隨著標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展，用戶對(duì)于無(wú)線局域網(wǎng)的靈活性和移動(dòng)性的要求可以通過(guò)現(xiàn)在的與IEEE兼容的技術(shù)得到最好的滿足，同時(shí)它也也為面向未來(lái)的技術(shù)升級(jí)提供明確的路徑。WaveLAN的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅可以通過(guò)支持現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保護(hù)用戶對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的投資，同時(shí)還可以為用戶提供向未來(lái)技術(shù)升級(jí)的途徑。例如，朗訊科技的WavePOINT-II接入節(jié)點(diǎn)支持早期的WaveLAN無(wú)線網(wǎng)卡和/或現(xiàn)有IEEE標(biāo)準(zhǔn)兼容網(wǎng)卡，同時(shí)還象他們介紹的那樣，可以支持與未來(lái)IEEE標(biāo)準(zhǔn)兼容的WaveLAN無(wú)線網(wǎng)卡，允許用戶在保護(hù)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)投資的基礎(chǔ)上購(gòu)買更高速率的產(chǎn)品。

　　下世紀(jì)的結(jié)構(gòu)化布線解決方案

　　隨著人們跨入新世紀(jì)，對(duì)帶寬的爆炸性需求將沒(méi)有盡頭，根據(jù)現(xiàn)在的增長(zhǎng)速率，可以預(yù)言在未來(lái)的幾年內(nèi)將有更多的企業(yè)需要建設(shè)千兆局域網(wǎng)。對(duì)某些特定的企業(yè)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)向更高速率方案升級(jí)的確切時(shí)間雖然很難預(yù)測(cè)，但是如果在今天就選擇合適的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)快速和經(jīng)濟(jì)的向更高速率系統(tǒng)升級(jí)，其好處是顯而易見(jiàn)的。

　　如圖5所示，一個(gè)典型的建筑物和校園網(wǎng)布局，在充分考慮未來(lái)需求的基礎(chǔ)上，使用戶能夠技術(shù)的、平滑的、經(jīng)濟(jì)的向未來(lái)高速率網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。



圖5

　　在水平子系統(tǒng)中，GigaSPEED解決方案為下一代1Gb/s提供技術(shù)支持。由于其質(zhì)量保證信道性能與6類E信道要求兼容，因此GigaSPEED解決方案為1000BASE-T留有一定的余地，使其具有支持未來(lái)6類布線性能的更高速率應(yīng)用的能力。如果需要光纖到桌面的網(wǎng)絡(luò)連接，那么采用LazrSPEED解決方案可以提供對(duì)10Gb/s應(yīng)用的支持。

　　在主干上，LazrSPEED解決方案可以提供對(duì)下一代10Gb/s技術(shù)的支持，允許用戶在不需要額外的單模光纖的情況下為未來(lái)的應(yīng)用服務(wù)。由于采用了低成本的850納米發(fā)送器，LazrSPEED解決方案同樣提供對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用的支持，并在用戶向10Gb/s應(yīng)用升級(jí)時(shí)極大地節(jié)約成本。

　　由于校園網(wǎng)主干安裝條件非常困難，因此，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員必須考慮使用最高容量的電纜。AllWave光纖解決方案可以滿足目前的需求并提供傳統(tǒng)單模光纖不具備的額外的帶寬能力，提供一種經(jīng)濟(jì)的向100+Gb/s網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的途徑。

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