出乎意料，進入家庭網路的決勝者竟然是乙太網路(Ethernet)，遠遠超越過電源線、電話線甚至特意為打造家庭網路的各類標準。今日，無論是家庭還是公司，有線網路所採用最為普及的連接線，即是對絞線，原因很簡單，就是：物美價廉。
雖然乙太網路標準一步一步往上攀爬，然而對絞線畢竟有它的限制所在。從事乙太網路相關連的IEEE於2006年終於完成對絞線應用於10GbE的規格「IEEE 802.3an-2006」，一般通稱為10GBASE-T。其實，這分規格的檢討起始於2002年，算是集4年大成的果實。
比較令人驚訝的是，應用在100Mbit/s或是1Gbit/s乙太網路的對絞線，竟打敗了強勁的對手光纖；但到了10Gbit/s等級，卻是一場難以估算成敗的戰役。因為使用光纖的「10GBASE-SR」以及採用四對雙軸的銅軸電纜「10GBASE-CX4」已先行導入市場，這將是10GBASE-T必須迎頭趕上的地方。
傳輸距離與散熱問題急須克服
10GBASE-T的首要應用目標，應是資料中心(Data Center)中所使用的交換器(Switch)、路由器(Router)以及伺服器(Server)，之後才可能是區域的內網。
就傳送距離來說，10GBASE-CX4多用於15公尺以下，而10GBASE-SR多用於15～100公尺，甚至更高的場合。10GBASE-T為了與兩者相互競爭，就勢必要取最佳的應用距離。若採用CAT6a/CAT7更高等級的線材，最長約為100公尺；若採用等級略低的CAT6，最長也有55公尺的傳送距離。
然而，10GBASE-T所對應的產品要實現之前，首先必須面臨介面電路的功耗問題。使用第一代實體(PHY)層，收發器、模組的功耗約10瓦(W)，約是10GBASE-SR 2.5～3.5W的三至四倍；但若想導入資料中心，10W會是一個相當大的障礙，因此，若10GBASE-T導入，則具有十幾個連接埠的交換器裝置，光是介面電路就會引起發熱的惱人問題。10GBASE-T介面電路的功耗主要來自於實體層中的類比電路及數位電路所使用的元件。在10GBASE-T規格下，要使用對絞線達到100公尺的傳輸距離，技術難度高出當初想像。
ADC解析度關係效能及元件功耗
功耗大增的主要元凶之一是類比電路中的類比數位轉換器(Analog to Digital Convertor, ADC)。ADC十個位元的解析度，有800Mbit/s的取樣頻率，在通訊規格中算是相當嚴苛的水準。按常理說，當ADC的位元解析度以及取樣頻率提高，元件的功耗自然往上提升。
10GBASE-T採用DSQ128、16階層PAM的訊號配置，多值度相當高，因此須使用較高性能的ADC。拉高多值度，符號的速度會延遲，雖然電氣訊號的波形於傳送中不容易失真，較易延伸傳送距離。但是，必須付出的代價是ADC的解析度必須夠高，所以元件的功耗自然較高。
若是降低多值度，雖然可降低ADC的解析度要求水準，可是從對絞線的特性來看，要達成100公尺的傳送距離，難上加難，故因應對策就是選擇最佳的訊號配置方式。
數位電路亦會消耗電力
在數位電路方面，功耗的產生主要來自雜訊去除電路以及錯誤修正符號的編碼以及解碼電路。兩者皆是數位訊號處理，由於10Gbit/s的高傳送速度，資料演算量相當龐大。10GBASE-T規定，訊號回聲(Echo)須低於50dB、NEXT近端串音須低於40dB，FEXT遠端串音須低於12dB；因此，會參照傳送訊號利用數位訊號處理來產生去除串音的訊號。
當資料速度向上提升之時，資料的演算量也會跟隨著增大。而且，10GBASE-T的符號錯誤修正方式乃是採用低密度同位查核(Low Density Parity Check, LDPC)的方式，其演算量本來就很多，也必須消耗電力。LDPC符號的錯誤修正能力非常高，即使對容易因高速與長距離而造成訊號品質劣化的對絞線來說，位元錯誤率數值依然能夠達成10～12的實用化水準。
然而，LDPC符號的處理電路規模，也相當龐大；為因應低功耗需求，需要更先進的半導體製程。依據過去1GbE的經驗，就是利用半導體的高度發展來降低功耗；從第一代的產品登場，歷經約5年光景才得以降到十分之一。而多數人的觀點，認為10GBASE-T的實體層電路，未來可以降低到1W以下。
從短距應用切入市場可回避功耗問題
10GBASE-T若是能夠邁入實用化，首先面臨的課題就是新規格接線的導入。畢竟，1,000BASE-T所使用的CAT5、CAT5e對絞線，對於更高速的10Gbit/s，訊號衰減量太大，根本不適用。10GBASE-T才會訂出三種對絞線--CAT6、CAT6a以及CAT7(圖1)。CAT6a或CAT7可確保100公尺，而CAT6則是55公尺。
 |
資料來源：作者整理
圖1 CAT5e與CAT6、CAT7的比較 |
對於規模龐大的辦公室區域內網路市場來說，導入之際必須克服網路接線重新鋪設的問題。這點與當初1GbE導入時的情況不同，當10MbE、100MbE逐漸轉進時，就已預估到1,000BASE-T的適用空間；而CAT5e又比1,000BASE-X先行架設，於是量大的產品自然也就低價化，並向低功耗推進。
然而，10GBASE-T必須先重新鋪設接線，與使用光纖的10BASE-SR會有價格的競爭。如今，光纖以及光收發器的價格逐漸往下滑，且10GBASE-CX4在10公尺短距離市場的利用率頗高，將使10GBASE-T的挑戰更趨嚴厲。因此，10GBASE-T的標準規格，為了回避功耗課題，企圖先從短距應用切入市場，規定了30公尺傳送距離的Short Reach Mode，又稱為Low Power Mode，也是使用CAT6a、CAT7或ISO Class F(Shielded)的接線，卻可以將ADC的要求規範大幅緩和，錯誤修正方式不見得需要LDPC的符號方式，整體功耗便得以降低。