CAT5E、CAT6和CAT6A三种布线系统性能及网络应用上的区别

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CAT5E、CAT6和CAT6A三种布线系统性能及网络应用上的区别 德特威勒电缆系统（上海）有限公司 技术工程师 黄定铖
设计网络系统的一个重要原则是尽量将整个计算机网络的传输瓶颈尽量从无 源网络中排除，正常情况下应使其形成于交换机背板上或服务器连接上，这样一 来才能易于网络升级，保护用户投资。因此使用六类系统是完全有必要的。我们 也期望客户遵循“投资合理、规划统一、立足现在、适度超前”的原则，全面考 虑实际应用需求和未来的发展，充分考虑技术的先进性，为支持未来高速网络应 用的发展正确的选择适合自身智能化系统要求的综合布线系统方案。 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：
考虑到综合布线系统对一次性施工的要求较高，我们在此推荐客户尽可能采 用目前业界性价比较高的六类综合布线系统解决方案。综合目前全球布线系统供 应厂家解决方案和系统集成商施工的实际情况，六类布线系统产品可保证千兆位 速率以上数据传输的可靠性与稳定性，保证系统能够长期保持高效、可靠、高速 的信息传输能力。当然随着网络带宽需求的日益增长，智能建筑的主干布线系统 基本都采用OM3万兆光缆布线，因此您也可以选择超6类的综合布线系统以保证完 全满足未来万兆以太网到桌面的技术应用，使得您的水平铜缆布线系统不再成为 整个网络综合布线的瓶颈。
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：
1. 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。） 下面是德特威勒电缆系统（上海）有限公司生产的水平双绞线种类及性能供参 考： 6类非屏蔽双绞线
7类屏蔽双绞线
1. 物理带宽高达1000MHz 2. 对对屏蔽+丝网总屏蔽（S/FTP最高等级的屏蔽手段） 3. 100米长度内可以传输万兆以太网
综合布线系统发展至今已有二十多个年头，随着各个领域对网络应用的普 及，端口数量的骤增。并且随着信息化技术的不断地发展，导致用户对网络运行 速度的要求也越来越高，为了支持网络速度的发展，网络布线系统也从初期的三 类系统延伸到今天支持万兆传输的CAT6A(超6类)，可以提供水平万兆10Gbps的传 输速率。所以就目前来说铜缆布线的传输性能不再是应用的瓶颈。
（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）
1. 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）
1. 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。）
1. 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。）
1. 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）
1. 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）
1. 物理带宽高达350MHz 2. 带十字骨架，制造工艺先进 3. 37米长度内可以传输万兆以太网
6类屏蔽双绞线
1. 物理带宽高达500MHz 2. 对对屏蔽，也有F/UTP带十字骨架 3. 37米长度内可以传输万兆以太网
6A类屏蔽双绞线
1. 物理带宽高达600MHz 2. 对对屏蔽+总铝箔屏蔽(F/FTP) 3. 100米长度内可以传输万兆以太网
1. 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）
1. 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。
1. 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。）
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