600 MGts tarmoqli kengligi bilan yuqori tezlikdagi sanoat stsenariylari uchun CAT7 Ethernet kabeli

O'ralgan juftlik kabellari standartlari evolyutsiyasida CAT7 (7-toifali kabel) yuqori chastotali, yuqori tarmoqli kengligi stsenariylari uchun mo'ljallangan yuqori darajadagi yechimdir. CAT6A bilan taqqoslaganda, CAT7 qat'iy parametrlarni loyihalash va tizimli optimallashtirish orqali ultra yuqori chastotali signallarning barqaror uzatilishiga erishadi va keyingi avlod yuqori tezlikdagi tarmoqlarni qo'llab-quvvatlovchi asosiy kabel texnologiyasiga aylanadi. Quyida CAT7 ning parametr xususiyatlarini uzatish samaradorligi, strukturaviy innovatsiyalar, elektr parametrlari va atrof-muhitga moslashish o'lchovlaridan har tomonlama tahlil qiladi.

I. Transmissiya samaradorligi: Ultra yuqori tezlikni qo'llab-quvvatlash uchun yuqori chastotali to'siqlardan o'tish

CAT7 ning asosiy parametr afzalligi uning "ultra-yuqori chastotali signallarni boshqarish qobiliyatidadir, gddhhh va uning uzatish ishlashi kelajakdagi tarmoqlarning tarmoqli kengligi talablariga bevosita mos keladi.

Tarmoqli kengligi

O'tkazish qobiliyati CAT7 ning eng muhim parametr yangilanishidir: ISO/IEC 11801 standartiga ko'ra, CAT7 ikki darajaga bo'linadi - F va FA sinflari -

F klassi: Nominal tarmoqli kengligi 600 MGts ni tashkil qiladi, 600 MGts gacha chastotali signallarni barqaror uzatishga qodir;

FA klassi: Nominal tarmoqli kengligi 1000MHz (1GHz) ga ko'tarilib, u hozirda mavjud bo'lgan eng yuqori tarmoqli kengligi bilan o'ralgan juftlik kabeliga aylanadi.

Bu parametr CAT7 ning CAT6A (500 MGts) dan ko'ra ko'proq yuqori chastotali signallarni o'tkazishi mumkinligini anglatadi, bu ultra yuqori tezlikda uzatish uchun " kanal asosini ta'minlaydi. Misol uchun, 100Gbps Ethernet 1000MHz tarmoqli kengligida ko'p juft parallel modulyatsiyani talab qiladi va FA sinfining 1000MHz tarmoqli kengligi ushbu talabga aniq javob beradi.

Ma'lumot tezligi

Standart uzatish masofasida CAT7 tezligi CAT6A tezligidan ancha yuqori:

100 metrlik masofada F sinfi 10 Gbit / s (10 Gigabit Ethernet) ni barqaror ravishda qo'llab-quvvatlaydi, bu CAT6A bilan bir xil, lekin yuqori chastotalarda yaxshi barqarorlikka ega;

30 metrlik masofada Class FA 40 Gbps (40 Gigabit Ethernet) ni qo'llab-quvvatlaydi;

15 metrlik masofada Class FA hatto 100 Gbps (100 Gigabit Ethernet) ni ham qo'llab-quvvatlaydi.

Ushbu parametr farqi CAT7 ni qisqa masofaga ultra yuqori tezlikda uzatish uchun "benchmarkd" qiladi - masalan, ma'lumotlar markazlaridagi serverlar va yuqori kalitlar o'rtasidagi ulanish (odatda 15 metrdan kam) optik tolalarga tayanmasdan CAT7 orqali 100 Gbit / s tezlikka to'g'ridan-to'g'ri ulanishi mumkin, bu esa taksi xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.

Tezlik va masofa o'rtasidagi dinamik muvozanat

Barcha o'ralgan kabellar singari, CAT7 tezligi masofa ortishi bilan kamayadi, ammo zaiflashuv egri chizig'i tekisroq bo'ladi:

10Gbps tezlik: 100 metr ichida susaymaydi (F sinfi va FA sinfi bunga javob beradi);

40Gbps tezligi: FA sinfida 30 metr ichida pasayish yo'q va tezlik asta-sekin 30 metrdan 25 Gbit / s gacha tushadi;

100Gbps tezlik: Faqat 15 metr ichida samarali bo'lib, qisqa masofali ulanishlar uchun mos keladi " qurilmadan qurilmaga " kabinetlar ichida.

Bu parametr "ultra-qisqa masofalarda yuqori tezlik va uzoq masofalarda barqarorliks" CAT7-ga asosiy kompyuter xonalarining yuqori zichlikdagi o'zaro ulanish ehtiyojlarini va oddiy ofis maydonlarining uzoq masofali kabel talablarini qondirishga imkon beradi.

II. Strukturaviy dizayn: Ikki tomonlama ekranlash + mustaqil juftliklar, ddhhh Anti-aralashuv qal'asini yaratishd"

CAT7 ning jismoniy tuzilishi uning yuqori chastotali ishlashi uchun "apparat asosidir". Bir nechta ekranlash va nozik burilish dizaynlari orqali shovqin signallarining ta'siri minimallashtiriladi.

Himoya dizayni: S/FTP ning gddhhhDual Protection"

1000 MGts yuqori chastotada elektromagnit parazit (EMI) va radiochastota shovqini (RFI) bilan kurashish uchun CAT7 majburiy ravishda S/FTP (Screened/Foil Twisted Pair) strukturasini qabul qiladi, ya'ni ddhhhindividual juft ekranlash + umumiy ekranlashning ikki tomonlama ekranlash dizayni:

Juftlik himoyasi: Har bir juft sim alyuminiy folga himoya qatlami bilan o'ralgan (qoplash darajasi ≥98%) va alyuminiy folga qalinligi 0,05 mm ga etadi (CAT6A dan 0,02-0,05 mm qalinroq), bu juftliklar orasidagi o'zaro bog'lanishni bloklashi mumkin;

Umumiy ekranlash: To'rtta himoyalangan juftlik tashqi muhitdan (masalan, sanoat uskunasidan elektromagnit nurlanish) shovqinlardan himoyalangan gddhhhouter qatlamini hosil qilish uchun metall ortiqcha oro bermay qatlami bilan o'ralgan (qalaylangan misdan qilingan, o'rash zichligi ≥90%).

CAT6A ning STP (umumiy ekranlash) yoki FTP (bir qatlamli ekranlash) bilan solishtirganda, S/FTP ning ikkilamchi ekranlanishi CAT7 ning interferentsiyaga qarshi qobiliyatini 40% dan ko'proq yaxshilaydi. Misol uchun, sanoat ustaxonalari kabi kuchli shovqin muhitida CAT6A yuqori chastotali signal shovqinlari tufayli paket yo'qolishi mumkin, CAT7 esa 10 Gbit / s tezlikda nol paket yo'qotilishini saqlab qolishi mumkin.

Juftlikni burish: aniq boshqariladigan "Anti-Crossstalk Coded"

Yuqori chastotalarda o'zaro bog'lanish signalni uzatishdagi asosiy to'siqdir. CAT7 burilish parametrlarini optimallashtirish orqali o'zaro bog'lanishni yanada kamaytiradi:

Twist Pitch: To'rt juftning burama qadamlari mos ravishda 8-10 mm (ko'k juft), 10-12 mm (to'q sariq juft), 12-14 mm (yashil juftlik) va 14-16 mm (jigarrang juft) bo'lgan gddhhasimetrik tarzda ishlab chiqilgan. Bundan tashqari, har qanday ikkita juftlik o'rtasidagi burilish balandligi farqi " sinxron rezonans aralashuvini oldini olish uchun ≥2 mm;

Twisting zichligi: metrga burilishlar soni 30-40 martaga etadi (CAT6A 20-30 marta). Yuqori zichlikdagi burilish signallarning "anti-oqish qobiliyatini " oshirishi va juftliklar orasidagi signal ulanishini kamaytirishi mumkin.

Supero'tkazuvchilar va izolyatsiya qatlamlari: "Yuqori chastotali signallar uchun past yo'qotish tashuvchilar"

Supero'tkazuvchilar material: tozaligi ≥99,995% (CAT6A ning 99,99% dan yuqori) va o'tkazgich diametri 0,58 mm (AWG 23), CAT6A'ning qarshiligidan bir oz qalinroq, 0,0,dudu mm qarshilikdan bir oz qalinroq, tozaligi ≥99,995% bo'lgan "yuqori toza kislorodsiz mis simdan foydalanadi. (≤8,5Ō/100 metr, CAT6A ning 9,38Ō dan yaxshiroq);

Izolyatsiya qatlami: dielektrik o'tkazuvchanligi ≤1,5 (CAT6A - 1,6-1,8) bo'lgan "ko'pikli polietilen (ko'pikli pe) " ishlatiladi va yuqori chastotalarda dielektrik yo'qotish (tand) ≤0,0015 ni tashkil qiladi, bu signallarning energiya yo'qotilishini kamaytirishi mumkin.

III. Elektr parametrlari: Signal barqarorligini ta'minlash uchun qat'iy chegaralar

CAT7 ning elektr parametrlari ISO / IEC 11801: 2017 standarti bilan qat'iy belgilangan va ularning chegaralari CAT6A ga qaraganda ancha qattiqroq, ayniqsa yuqori chastotali diapazonlarda sezilarli ishlash afzalliklarini ko'rsatadi.

Zaiflash

Zaiflash - uzatish paytida signallarning energiya yo'qolishi. CAT7 ning zaiflashuv chegarasi chastotaning oshishi bilan qat'iy nazorat qilinadi (100 metr - standart sinov masofasi):

100 MGts chastotada zaiflashuv ≤19,0 dB (CAT6A dan 21,6 dB yaxshiroq);

500MHz chastotada zaiflashuv ≤35,0dB (CAT6A 43,6dB);

600 MGts (F sinfi) da zaiflashuv ≤38,0dB;

1000MHz (FA klassi) da zaiflashuv ≤48,0dB.

Bu parametr 1000 MGts yuqori chastotada CAT7 signalining yo'qolishi CAT6A (500 MGts da 43,6 dB) dan past bo'lishini anglatadi, bu esa uzoq masofali yuqori chastotali uzatishni amalga oshirish imkonini beradi.

O'zaro bog'liqlik parametrlari: Deyarli "Zero Interference" Boshqarish

Crosstalk - bu CAT7 elektr parametrlarining "core baholash elementi va uning chegaralari CAT6A chegaralaridan ancha yuqori:

Near-End Crossstalk (KEYINGI):

600 MGts chastotada F sinfining NEXT chegarasi ≥30,0 dB (CAT6A 500 MGts da 23,3 dB);

1000 MGts chastotada FA sinfining NEXT chegarasi ≥24,0 dB ni tashkil qiladi, bu CAT6A ning yuqori chastotali ishlashidan ham yaxshiroq.

Far-End Crossstalk (ELFEXT):

600MHz chastotada F sinfining ELFEXT chegarasi ≥20,0dB;

1000MHz chastotada FA sinfining ELFEXT chegarasi ≥15.0dB ni tashkil qiladi, bu esa uzoq masofali signallarning barqarorligini ta'minlaydi.

Quvvat yig'indisi NEXT/PSELFEXT:

600 MGts chastotada F sinfidagi PSNEXT ≥27,0 dB, PSELFEXT esa ≥17,0 dB;

1000 MGts chastotada FA sinfining PSNEXT darajasi ≥21,0 dB va PSELFEXT ≥12,0 dB ni tashkil qiladi.

Bu parametrlar bir vaqtning o'zida bir nechta juftlik uzatilganda, CAT7 ning o'zaro interferensiyasi ahamiyatsiz ekanligini anglatadi - masalan, ma'lumotlar markazidagi 40 Gbit / s ulanishda, to'rtta juft parallel ravishda uzatilganda o'zaro shovqin CAT6A ning atigi 1/5 qismini tashkil qiladi, bu ma'lumotlar sinxronizatsiyasini ta'minlaydi.

Qaytish zarari (RL)

Qaytish yo'qolishi signalni aks ettirish darajasini o'lchaydi va CAT7 chegarasi qattiqroq:

100MHz chastotada RL ≥18dB (CAT6A 12dB);

600MHz chastotada F sinfining RL ≥12dB;

1000MHz chastotada FA sinfining RL ≥10dB ni tashkil qiladi.

Bu parametr CAT7 ning "impedans konsistensiyasidan foyda oladi: Supero'tkazuvchilar, izolyatsiya qatlamlari va konnektorlarning xarakterli empedansi 100ũ±10Ō (CAT6A - ±15ũ) da qat'iy nazorat qilinadi, bu esa impedansdan kelib chiqadigan signalni aks ettirishni kamaytiradi.

Kechikish va kechiktirish

Kechikish: 100 metrlik masofada 1000 MGts da maksimal kechikish ≤500ns (CAT6A 548ns) va signal uzatish tezroq;

Kechikishning egriligi: Turli juftliklar orasidagi kechikish farqi ≤20ns (CAT6A - 50ns), 40Gbps/100Gbps Ethernetda to'rtta juftlik signallarining noto'g'ri hizalanishini "h ta'minlaydi.

IV. Strukturaviy dizayn: konnektorlardan qobiqlarga to'liq havolani optimallashtirish

CAT7 ning ishlash afzalliklari nafaqat kabelning o'ziga bog'liq, balki "full-link strukturasining birgalikdagi dizaynidan ham kelib chiqadi."

Ulagichlar: Yuqori chastotali ishlashga mos keladigan maxsus interfeyslar

CAT7 an'anaviy RJ45 konnektorlari bilan mos kelmaydi (chunki RJ45 tuzilishi yuqori chastotali signal oqishiga olib keladi), lekin buning o'rniga ikkita ajratilgan ulagichlardan foydalanadi: GG45 yoki TERA:

GG45: RJ45 (jami 12 ta kontakt) asosida 4 ta aloqa nuqtasini qo'shadi, ekranlash qatlami to'g'ridan-to'g'ri simi ekranlash tarmog'iga ulanadi va empedans mos keladigan xatolik ≤5Ō;

TERA: Kattaroq kontakt oralig‘i (1,27 mm) bo‘lgan, yuqori chastotali signallar uchun kontaktlar orasidagi o‘zaro bog‘lanishni kamaytiradigan va kiritish yo‘qotilishi ≤0,5 dB (1000 MGts) bo‘lgan dddhhasimetrik dizaynni qabul qiladi.

Ushbu ulagichlarning himoya qatlamini qoplash darajasi ≥99% ni tashkil qiladi va ular bo'g'inlarda signal oqib chiqmasligini ta'minlash uchun "360 ° to'liq ekranlash ulanishini qo'llab-quvvatlaydi.

Qopqoq va kabel diametri

Er-xotin ekranlash va qalin izolyatsiya qatlami ta'sirida CAT7 kabelining diametri sezilarli darajada oshadi:

Diametri odatda 8-10 mm (FA sinfi qalinroq, taxminan 9-11 mm), CAT6A (6,5-8 mm) dan 30% qalinroq;

Qopqoq materiali g'alati tutunli nol halogen (LSZH)ddhhh yoki kislorod indeksi ≥35 (CAT6A 32) bo'lgan gddhhh olovga chidamli poliolefind" va harorat qarshiligi diapazoni -40 ℃ ~ 90 ℃ (sanoat uchun -50 ℃ gacha mos keladi), yuqori haroratli yoki past haroratli muhitlar.

Elektr simlarini ulashda shuni ta'kidlash kerak: CAT7 bükme radiusi uchun yuqori talablarga ega - ekran qatlamining sinishi oldini olish uchun statik bükme kabel diametridan ≥16 marta (taxminan 128-176 mm), dinamik egilish kabel diametridan ≥24 marta (taxminan 192-264 mm).

V. Atrof muhitga moslashish: ekstremal stsenariylarda ishonchlilik

CAT7 ning parametr dizayni murakkab muhitdagi qiyinchiliklarni to'liq hisobga oladi va uning jismoniy ishlash ko'rsatkichlari oddiy o'ralgan kabellardan ancha yuqori.

Elektromagnit parazitga qarshilik (EMI/RFI)

Ikkita himoya qatlami CAT7 ning shovqinlarga qarshi qobiliyatini sanoat darajasiga erishish imkonini beradi:

1000MHz dan past bo'lgan elektromagnit nurlanishdan himoya qilish samaradorligi ≥85dB (CAT6A 60dB), bu podstansiyalar va motorlar kabi kuchli shovqin manbalariga qarshi tura oladi;

Radiochastota shovqinining susayish darajasi (mobil telefon signallari, radar to'lqinlari kabi) ≥99,9% ni tashkil qiladi, bu tibbiy asbob-uskunalar va aviatsiya aloqalari kabi nozik stsenariylarda signalning tozaligini ta'minlaydi.

Mexanik mustahkamlik va chidamlilik

Kuchlanish kuchi: Qisqa muddatli (o'rnatish vaqtida) ≤150N, uzoq muddatli (fiksatsiyadan keyin) ≤30N (CAT6A 100N / 20N) va o'tkazgichlarni sindirish oson emas;

Aşınmaya qarshilik: 1000 ta ishqalanish sinovlaridan so'ng (5N yuk) g'ilof shikastlanmaydi, tez-tez harakatlanadigan stsenariylarga mos keladi (masalan, bosqich simlari);

Korroziyaga chidamlilik: Metall himoya qatlami ≥96 soat tuz purkashga chidamliligi (ASTM B117 standarti) bo'lgan "nikel bilan qoplangan mis "dan tayyorlangan bo'lib, u dengiz bo'yi yoki kimyoviy zavodlar kabi nam va korroziy muhitda ishlatilishi mumkin.

Yong'inga chidamlilik va atrof-muhitni muhofaza qilish

Olovga chidamlilik darajasi: IEC 60332-3-24 standartining "vertikal yonish test" talablariga javob beradi, yonish paytida olov tarqalish tezligi ≤10cm / min va tomchilar yo'q;

Atrof-muhitni muhofaza qilish: Qo'rg'oshin va kadmiy kabi og'ir metallarning tarkibi ≤10ppm (Yevropa Ittifoqi RoHS 2.0 standarti), shifoxonalar va maktablar kabi atrof-muhitni muhofaza qilish talablari yuqori bo'lgan stsenariylarga mos keladi.

VI. Muvofiqlik va qo'llash stsenariylari: yuqori darajali, kelajakka e'tibor qaratildi

CAT7 ning parametr xarakteristikalari cheklangan muvofiqlikni hisobga olgan holda uning gddhhhhigh-end" dastur stsenariylarini aniqlaydi.

Moslik cheklovlari

CAT7 ning ajratilgan ulagichlari (GG45/TERA) RJ45 bilan bevosita mos kelmaydi va "adapter converters" orqali bo'lishi kerak, ammo bu ishlashning pasayishiga olib keladi:

CAT6A uskunasiga adapter orqali ulangan bo'lsa, umumiy havolaning ishlashi CAT6A darajasiga (500MHz/10Gbps) kamayadi;

CAT7 ni quyi toifadagi kabellar bilan aralashtirish tavsiya etilmaydi, aks holda impedansning mos kelmasligi tufayli qaytish yo'qotilishi ortadi.

Odatiy qo'llash stsenariylari

1000 MGts tarmoqli kengligi va 100 Gbit / s qisqa masofa tezligi parametrlarining afzalliklariga asoslanib, CAT7 asosan quyidagilarda qo'llaniladi:

Superkompyuter markazlari/katta ma'lumotlar markazlari: serverlar va kalitlar (15 metr ichida) o'rtasida 100 Gbps o'zaro ulanishni qo'llab-quvvatlash, sun'iy intellektni o'qitish va kvant hisoblashning real vaqt rejimida ma'lumotlarni uzatish ehtiyojlarini qondirish;

Sanoat avtomatizatsiyasi: zavod ustaxonalarida PLC (dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlar) va sensorlarni ulash va shovqinlarga qarshi qobiliyat ishlab chiqarish liniyasini real vaqtda boshqarishni ta'minlaydi (kechikish ≤1ms);

Yuqori darajadagi tibbiy asbob-uskunalar: MRI (yadro magnit rezonansi) va KT apparatlarining ichki simlari, uskunaning aniqligiga ta'sir qiluvchi elektromagnit parazitlarning oldini olish;

Radioeshittirish va televidenie studiyalari: 4K/8K jonli signallarni uzatish (bitta 8K video taxminan 100 Mbit / s) va bir nechta juftlik bir nechta signallarni sinxron ravishda parallel ravishda uzatishi mumkin.

VII. Parametrlarni CAT6A bilan taqqoslash: Nima uchun CAT7 ni tanlash kerak?

Asosiy parametrlarni taqqoslash CAT7 ning afzalliklarini aniqroq aks ettirishi mumkin:

Parametr CAT6A (sinf E) CAT7 (sinf FA)

Tarmoqli kengligi 500MHz 1000MHz

100 metr tezlikda 10Gbps 10Gbps

Maksimal qisqa masofali tezlik 10Gbps (55m dan ortiq zaiflashuv) 100Gbps (15m ichida)

Interferentsiyaga qarshi ekranlash STP/FTP (bitta/ikkita himoya) S/FTP (juftlik + umumiy ekranlash)

1000 MGts (100 m) da susaytirishi Aniqlanmagan (spetsifikatsiyadan tashqari) ≤48,0dB

Kechikish egilishi ≤50ns ≤20ns

Ko'rinib turibdiki, CAT7 parametrlarini yangilash asosan gddhhhyuqori chastotali, ultra yuqori tezlikda, kuchli interferensiya" stsenariylariga qaratilgan bo'lsa, CAT6A oddiy 10Gbps ehtiyojlari uchun ko'proq mos keladi - foydalanuvchilar ortiqcha investitsiyalardan qochish uchun haqiqiy tarmoqli kengligi va muhitga qarab tanlashlari kerak.

Xulosa

1000 MGts tarmoqli kengligi va 100 Gbit / s qisqa masofali tezlik parametrlari, shuningdek, S/FTP ikki tomonlama ekranlash va ajratilgan konnektorlarni tizimli optimallashtirish orqali CAT7 o'ralgan kabellar orasida eng yuqori samaradorlikka aylandi. Elektrni qattiq nazorat qiladi