楊阿昭
以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)類(lèi)型經(jīng)歷了快速的發(fā)展變化，從粗纜的10Base5發(fā)展到細(xì)纜的10Base2，再到雙絞線10Base-T、快速以太網(wǎng)5類(lèi)線傳輸?shù)?00Base-TX、3類(lèi)線傳輸?shù)?00BaseT4和光纖傳輸?shù)?00BaseFX，隨后又出現(xiàn)了千兆以太網(wǎng)接口，包括短波長(zhǎng)光傳輸1000Base-SX、長(zhǎng)波長(zhǎng)光傳輸1000Base-LX以及5類(lèi)線傳輸1000Base-T。今年6月，IEEE又正式通過(guò)了802.3ae以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
2003年9月IEEE 802.3an 10GBase-T 工作組的成立，標(biāo)志著銅纜10G 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)正在發(fā)展之中。由于預(yù)計(jì)支持10GBase-T電子的復(fù)雜性，工作組放棄了早期支持5e類(lèi)的目標(biāo)，而最低限度符合6類(lèi)電纜的確切最大距離仍未確定。此項(xiàng)目的最終強(qiáng)制性目標(biāo)是6類(lèi)或更好的電纜，傳輸距離至少為55至100米。許多人期望，隨著芯片設(shè)計(jì)師進(jìn)一步深入本項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)的新技術(shù)能增加普通6類(lèi)電纜的最小保證距離。6類(lèi)最低規(guī)格的余量也將延長(zhǎng)其距離。
正在醞釀中的10GBase-T標(biāo)準(zhǔn)將支持新線路上的10G以太網(wǎng)，其傳輸距離可達(dá)100米，而現(xiàn)有的線路傳輸距離只有55米。今年3月，IEEE任務(wù)組召開(kāi)會(huì)議，開(kāi)始起草10GBase-T（或稱(chēng)為802.3an）標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的第一稿草案將在今年完成，任務(wù)組希望在2006年最終完成這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
由于10GBase-T的研究還在初始階段，目前還沒(méi)有就信號(hào)的編碼方式達(dá)成共識(shí)，而且所需的帶寬也沒(méi)有確定。不過(guò)對(duì)于10GBase-T的帶寬要求會(huì)處于500MHz至625MHz之間。4對(duì)線的通道中的噪聲主要包括近端串?dāng)_（包括綜合近端串?dāng)_）、遠(yuǎn)端串?dāng)_（包括綜合遠(yuǎn)端串?dāng)_）、回波損耗等，通道中無(wú)關(guān)聯(lián)的信號(hào)還有外部串?dāng)_和背景噪聲等。
為了得到4對(duì)銅纜上的千兆速率，高級(jí)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)被用于消除電纜對(duì)之間的串?dāng)_以及信號(hào)反射的影響。但是電纜外部的噪聲是難以消除的，如來(lái)自外部或鄰近電纜的電磁干擾、電纜噪聲以及鄰近的串?dāng)_都使有線傳輸距離難以達(dá)到100米。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，電纜規(guī)范的TIA（Telecommunications Industry Association）小組委員會(huì)致力于滿足傳輸距離達(dá)到55米的額外需求。為了滿足美國(guó)市場(chǎng)對(duì)100米距離的需求，現(xiàn)有的電纜規(guī)范還需進(jìn)行重大的改進(jìn)，這可能導(dǎo)致產(chǎn)生用于10GBase-T的獨(dú)立電纜系統(tǒng)。TIA電纜小組委員會(huì)現(xiàn)在承擔(dān)了這項(xiàng)任務(wù)。
小組委員會(huì)將開(kāi)發(fā)一種新型物理層實(shí)體PHY（Physical Layer Entity），它與現(xiàn)有的10G媒體訪問(wèn)控制層（Media Access Control，MAC）和IEEE模塊中的千兆媒體獨(dú)立接口（Gigabit Media Independent Interface，XGMII）相接。PHY包括傳輸、接收和管理從電纜系統(tǒng)中恢復(fù)的編碼信號(hào)等功能。PHY基于脈沖幅度調(diào)制（Pulse Amplitude Modulation，PAM），利用PAM技術(shù)，具有離散幅度的脈沖對(duì)信息進(jìn)行編碼。這也是現(xiàn)在100Base-T和1000Base-T技術(shù)中所使用的調(diào)制技術(shù)，但是碼元速率和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)都將得到提高。
現(xiàn)在有PAM12和PAM8兩種類(lèi)型的PAM編碼。PAM12的碼元速率為825M/s，它的波特率低于PAM8，因?yàn)镻AM8的碼元速率為1000M/s。有些資料表明，PAM8的噪聲忍受能力比PAM12高20%以上。PAM8將抽樣信號(hào)值分成了8個(gè)不同的電壓級(jí)，每級(jí)之間的差異大于PAM12，這就使每個(gè)樣本級(jí)的判定變得更簡(jiǎn)單。
另一種需要考慮的技術(shù)是THP（Tomlinson-Harashima Precoding），它取得已知信號(hào)的值并在傳輸之前進(jìn)行補(bǔ)償。低密度奇偶性校驗(yàn)是一種普通的編碼方法，它可以降低信噪比，而信噪比是判定比特錯(cuò)誤率所必需的，它可與THP一起降低所需的傳輸功率。
