超五类网线能跑千兆吗路由器(超五类线可以带动1000兆宽带吗)

名词解析：

综合布线：综合布线是一种利用铜缆、光纤等布线系统将建筑物内或者建筑群之间的终端、交互设备连接在一起；并为终端及交互设备提供数据传输和电能供给；

综合布线国内外主要标准：

ANSI/TIA 568.2-D——《双绞线缆及其组件》

ISO/IEC 11801:2017——《信息技术-用户基础设施结构化布线》

GB/T 50311-2016——《综合布线系统工程设计规范》

GB/T 50312-2016——《综合布线系统工程验收规范》

IEEE 802.3：编写电子和电气工程师协会标准的工作组，该工作组定义了有线以太网的物理层和数据链路层的介质访问控制；

IEEE 802.3u：100M/s快速以太网的介质访问控制和自协商协议；

IEEE 802.3ab：基于4对超五类双绞线的1000M/s以太网传输协议；

100/1000：百兆或者千兆传输速率；

Base：基带；

T/F：T（Twisted Pair）表示传输介质为双绞线；F（Fiber Optics）表示传输介质为光纤；

超五类双绞线：传输带宽为100MHz，拥有四组线对结构的铜缆双绞线；

六类双绞线：传输带宽为250MHz，拥有四组线对结构及十字骨架的铜缆双绞线；

ACR-F：远端串扰衰减比；

PS ACR-F：综合远端串扰衰减比；

正文：

从事综合布线行业的工程师们都知道。日常布线中，百兆网络通常会使用两对四芯的超五类双绞线进行布线。这样施工，超五类线就有4芯冗余。很多工程商朋友不禁疑问。既然最初超五类线缆主要用在百兆网络。那么，为什么不直接把超五类线缆做成两对四芯的结构呢？这样也可以避免材料的浪费。其实，把超五类线缆做成四对八芯并不浪费，因为在百兆传输介质里有关于四对双绞线应用的标准。

这里就有必要提到IEEE 802.3u。该标准针对百兆网络传输标准的定义主要有三种：100Base-TX，100Base-FX，100Base-T4。

IEEE 802.3u标准

100Base-TX：使用两对传输带宽为100MHz的双绞线进行100Mbps网络传输的标准。针对四对超五类双绞线有两种布线方式：第一种是使用12.36线对进行数据传输。采用RJ45连接器进行链路连接。其中，12线对发送数据，36线对接收数据。第二种是使用45,78线对进行数据传输。其中，45线对发送数据，78线对接收数据。该标准是市场最早应用的百兆以太网标准，也是目前市场应用最广泛的以太网标准。

100Base-T协议中超五类线对使用情况

100Base-FX：使用光纤进行100Mbps网络传输的标准；

100Base-T4：半双工的传输模式，采用四对线进行数据传输；传输介质可以采用三类和超五类双绞线。其中3对双绞线用于数据传输，1对用于冲突检测，并控制发送或者接收数据。100 Base-T4也使用RJ45连接器。

100Base-T4 线对的分工

由于100Base-T4协议的应用需求。导致超五类线缆必须做成4对双绞线的结构。才能满足100Base-TX和100Base-T4的要求。虽然100Base-TX和100Base-T4协议使用同样的介质进行传输，但由于100Base-T4采用的是半双工模式。在应用的便捷性上不如100Base-TX，所以其市场份额不如100Base-TX。

超五类非屏蔽双绞线

因此，目前的百兆网络大多由4芯超五类链路组成的。

根据国家互联网信息办公室发布《数据显示：我国建成全球规模最大的光纤网络和4G网络，固定宽带家庭普及率由2015年底的52.6%提升到2020年底的96%。根据中国信通院2019年发布的《中国宽带发展白皮书（2019）》显示，截止截至2019年6月底，固定宽带接入速率100Mbps及以上用户达3.35亿户，占比77.1%。因此，在中国，目前有大量在用的百兆网络使用4芯超五类双绞线。

我国固定宽带家庭普及率、移动宽带用户普及率增长情况

此外，《数字中国发展报告（2020年）》显示，在“十四五”期间，我国会逐步将网络从现有的百兆网络升级为千兆网络。那么，之前布下的4芯超五类链路能不能承载千兆的网络速率呢?

要想知道4芯超五类链路能否满足千兆网络的传输。那么，我们必须先了解千兆网络的相关标准。

现行的千兆网络的物理层及数字链路层相关协议及标准由IEEE于1999年颁布的标准：IEEE Std 802.3ab定义。该标准总共推出了四种千兆网络的传输介质标准。分别是：1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CX、1000Base-T。

IEEE Std 802.3ab

其中，1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CX这三种是传输介质为光纤的千兆协议；

1000Base-T是基于四对双绞线，全双工运行（每对线双向传输）的以太网络。 该标准要求基于4对超五类链路（能通过TSB95标准认证测试），链路的传输带宽为100MHz。该技术使用的是比较复杂、效率更高的编码技术 。四对线同时进行数据的传输与接收，每条线的传输速率为250Mbps，但这也导致四对线相互之间的串扰比较严重。需要交互设备有较强的串扰处理能力，要设计特殊的接收电路。这也成为1000Base-T推广的一大障碍。

1000Base-T传输概念图

所以，随着六类线的诞生。IEEE 802.3工作组重新修正并推出了基于铜缆传输介质的千兆标准：1000Base-TX。1000Base-TX也是基于四对双绞线，全双工运行（每对线双向传输）的以太网络。不同于1000Base-T，1000Base-TX采用的是两对线传输数据，两对线接收数据的模式。这样每对线的传输速率为500Mbps。

1000Base-TX传输概念图

根据香农公式：C=Blog（1+S/N），我们知道，传输速率的提升意味着需要更大的带宽以及更好的抗干扰能力。显然，拥有250MHz传输带宽，内加十字骨架，用于隔离并固定四对线，降低四对线干扰的六类双绞线是可以完全胜任1000Base-TX的传输需求的。

克劳德*香农

由于六类双绞线比超五类双绞线更高的传输带宽，更好的抗干扰能力。因此，使用1000Base-TX作为传输介质协议的以太网链路，交互设备是不需要进行特殊的电路设计的。所以，1000Base-TX一经推出就受到市场的热烈欢迎。各大厂商也积极生产出符合标准要求的六类线缆，推进1000Base-TX的应用。

六类非屏蔽双绞线

由此，我们可以得出。在现行的千兆标准并没有把4芯超五类链路作为传输介质考虑。所以，从理论上看，4芯超五类是无法承担千兆网络的传输需求的。这个我们可以通过下面实验数据来了解。

四芯超五类链路的实际传输速度测试结果

实验使用两台装有万兆网卡SSD和只使用两个水晶头作为连接器的90米四芯超五类非屏蔽链路构成。以管理员身份在CMD上进行链路实际性能测试。第一个测试是向服务器传输一个千兆的数据包，用来检测网络的速率。结果显示，四芯超五类链路的传输速率为76.7Mbps每秒，属于百兆网络。第二个测试是将传输速率定为1000Mbps，再对服务器进行访问、结果显示，虽然物理层能成功ping通。但是并不能传输数据。根据木桶原理我们可以知道，能传输万兆的网卡是没有问题的。那么， 问题就是四芯超五类链路不能传输千兆网络。以上的实验数据我们可以看出：四芯超五类链路只能用于百兆网络，当网口限制为千兆输出时，服务器不能传出数据。因此，我们可以肯定四芯超五类链路不能用于千兆链路。而在“十四五”期间，要想完成百兆到千兆网络的升级，就必须对现有已经完成布线的百兆网络进行重新布线。而虽然1000Base-T可以使用八芯四对超五类线缆进行千兆网络的传输。但是，由于其较大的串扰，需要特殊的交互设备端口。其性价比并不比六类链路高。而且，根据GB/T 50311-2016《综合布线系统工程设计规范》的设计要求：综合布线系统的设计使用寿命应不低于15年。所以，现在的布线应该考虑未来十五年可能出现的网络升级需求。这样才能避免再次出现由于网络升级导致必须更换整个布线链路。

《综合布线系统工程设计规范》

因此，我们建议大家在千兆网络建设中，使用六类链路产品。因为，在可预见的未来。千兆网络也不能满足我们的日常宽带需求。固定宽带升级到2.5GBase-T、5GBase-T甚至10GBase-T是可能的。六类则完全能胜任这三种网络的升级需求。下面给出了基于高岘六类非屏蔽链路的2.5GBase-T、5GBase-T和10GBase-T福禄克测试结果。

六类非屏蔽链路2.5GBase-T、5GBase-T和10GBase-T传输性能测试现场图

高岘六类非屏蔽链路2.5GBase-T性能测试结果

高岘六类非屏蔽链路5GBase-T性能测试结果

高岘六类非屏蔽链路10GBase-T性能测试结果

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通过福禄克检测报告结果，我们可以得出。高岘六类非屏蔽布线链路完全能满足2.5GBase-T、5GBase-T和10GBase-T网络的传输需求。但是，必须指出的是六类非屏蔽链路在10GBase-T网络传输测试中，其ACR-F和PS ACR-F仅能达到合格线。因此，我们可以肯定，虽然六类非屏蔽链路能满足10GBase-T的传输需求。但是，如果链路周围的电磁环境比较复杂。那么，六类非屏蔽链路就无法轻松胜任了。此时，我们需要采用六类屏蔽产品甚至超六类链路才能更好地传输10G以太网络。并为以后的网络升级留下充足的余量。

六类屏蔽双绞线

超六类屏蔽双绞线