Как 10GBase-T стал реальностью

IEEE в июне текущего года одобрила публикацию стандарта 802.3an-2006, иначе известного как 10GBase-T. Этот документ описывает физический уровень (PHY) сетевого взаимодействия устройств 10-гигабитного Ethernet по экранированной витой паре. Первоначально полагали, что запуск 10-гигабитного Ethernet по данному типу кабеля невозможен, однако составители стандарта полагались на четыре основных технологических блока, которые сделали 10GBase-T реальностью: ослабление помех, ускорение аналого-цифрового преобразования, улучшение кабеля и усовершенствование кодирования, пишет Network World.

Работа над 10GBase-T началась в 2002 году, и рабочая группа IEEE, которая составила спецификацию, согласилась, что 10GBase-T будет требовать примерно в 1000 раз лучшего ослабления помех внутри кабеля. Подобно стандарту 1000Base-T, 10GBase-T передает сигнал в обоих направлениях одновременно, поэтому слабые сигналы, полученные в присутствии отраженных сигналов (эхо) и перекрестных помех от передатчиков, требуют компенсации.

Отраженные сигналы (эхо) с другого конца кабеля должны быть ослаблены, а шум и перекрестные помехи существенно подавлены. Эта проблема была решена новым параллельным процессом преобразования сигнала, подобие которого используется в радарах, и новыми комплексными методами ослабления и выравнивания.

К аналого-цифровому преобразованию предъявлялись также более высокие требования. 10GBase-T должен оцифровывать сигнал с точностью приблизительно 10 битов со скоростью не менее 800 млн. раз каждую секунду. В ход были пущены цифровая коррекция и распараллеливание, обеспечивавшие требуемую скорость аналого-цифрового преобразования и высокую точность в условиях рассеивания сигнала низкой мощности.

С сокращением шума от приемопередатчиков и уменьшением перекрестных помех в пределах одного кабеля, главным источником шума в системе стали перекрестные помехи от других смежных кабелей. Теперь эксперты работали, чтобы уменьшить такие помехи. Для этого поставщики кабелей разработали последние особенности кабельной спецификации (TIA/EIA-568 Addendum 10), определив новую категорию 6А для расстояния 100 м.

И наконец, необходимо было усовершенствовать кодирование. В связи с увеличивающимся уровнем интеграции полупроводников и уменьшением их стоимости стало возможным использование кода LDPC (low-density parity check). Он был открыт еще в 60-х годах прошлого столетия, но редко использовался, поскольку приближался, на то время, к фундаментальным пределам кодирования. До недавнего времени такие декодеры считались слишком сложными для коммерческих приложений. В конце 80-х технологи поняли, что вычислительная мощность для кодирования не является фундаментальным барьером. А в начале 90-х этот барьер был сломан высокоинтегрированными декодерами для научных приложений и дальней космической связи. Технология 10GBase-T стала пионером в коммерческом использовании высоко-производительного кодирования и достигла низкого уровня битовых ошибок.

На сегодняшний день 10GBase-T приходит в полупроводниковые продукты, расширяя свои возможности до неэкранированной витой пары и коннекторов RG-45.

Вячеслав