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設計(ji)網(wang)絡(luo)系統時，布(bu)線是(shi)一個關鍵(jian)因(yin)素。隨(sui)著Internet的蓬勃發展和(he)計(ji)算(suan)機桌(zhuo)(zhuo)面(mian)應用的提高,連接到(dao)桌(zhuo)(zhuo)面(mian)的布(bu)線新(xin)技術市場前景廣闊,并為5E類及6類布(bu)線提供了無限商機。

 

綜合布線技術

1.布線標準

本文所介紹的LAN技術其(qi)布線規范(fan)均指TIA/EIA-568-A(商用建筑電信布線標(biao)準(zhun))和ISO/IEC11801:1995(E)標(biao)準(zhun)。布線標(biao)準(zhun)的內容包(bao)括布線網絡拓撲(pu)結構、性能、部件、安裝實(shi)踐和現場(chang)測(ce)試。與其(qi)相關的電信標(biao)準(zhun)很多,如ATMForum、CC99vT、CENELEC、IEEEANSI802等(deng)。

2.布線拓撲結構

TIA/EIA-568-A和(he)(he)ISO/IEC11801布(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)標準(zhun)基于同一基本的(de)布(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)系統(tong)結(jie)(jie)構(gou)(gou)，其系統(tong)結(jie)(jie)構(gou)(gou)在標準(zhun)中有嚴(yan)格而明確的(de)定義。布(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)系統(tong)包括電(dian)纜、接(jie)(jie)(jie)插軟(ruan)線(xian)(xian)(xian)以及用(yong)于水平(ping)布(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)、建(jian)筑物內(nei)主干布(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)和(he)(he)建(jian)筑群主干布(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)的(de)連(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)。結(jie)(jie)構(gou)(gou)化布(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)支持布(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)端(duan)接(jie)(jie)(jie)，同時(shi)使用(yong)接(jie)(jie)(jie)插軟(ruan)線(xian)(xian)(xian)很容易與(yu)設(she)備相連(lian)或(huo)作交叉連(lian)接(jie)(jie)(jie)。

3.布線距離

在(zai)標準中對布(bu)線(xian)距(ju)(ju)離有嚴格規定(水平布(bu)線(xian) 90米、建筑(zhu)物主(zhu)干(gan) 500米、園(yuan)區(qu)主(zhu)干(gan) 1500米),布(bu)線(xian)距(ju)(ju)離主(zhu)要取決于(yu)實際(ji)工作區(qu)域(即建筑(zhu)物樓層區(qu)域)。主(zhu)干(gan)布(bu)線(xian)距(ju)(ju)離基于(yu)實際(ji)應用所限定的距(ju)(ju)離。

4.布線性能

在TIA/EIA-568-A和ISO/IEC11801兩個標準中，100歐(ou)姆雙(shuang)絞線按其性能分為：

3類：規定(ding)為16MHz;

4類(lei)：規定為20MHz;

5類/5E類：規定為(wei)100MHz;

6類:規(gui)定為(wei)250MHz。

5.電(dian)(dian)纜電(dian)(dian)氣(qi)傳輸性能參(can)數

直流電阻不平衡;

直流電阻;

工作電容;

對地電容不平衡;

特性阻抗;

結構回(hui)損(SRL);

衰減;

近端串音衰減(NEXT)。

6.連接器(qi)電氣(qi)傳輸(shu)性能參數

直流電阻;

回波損耗;

衰減;

近端串音衰減。

7.水平布線鏈路性能(neng)

TIA/EIA-568-A標(biao)準關于水平布線的傳輸(shu)特(te)性基于其組成元(yuan)件，而ISO/IEC11801則(ze)依賴于應用。另(ling)外,ISO/IEC11801規范基于鏈(lian)路(lu)(Link)(即不包括工(gong)作區電纜(lan)和(he)設備電纜(lan))，而TIA/EIA-568A基于信(xin)道(dao)(Channel)。TIA/EIA568-A最(zui)小信(xin)道(dao)近(jin)端(duan)串音衰(shuai)(shuai)減(jian)可以由組成元(yuan)件的特(te)性導出(例如(ru)信(xin)道(dao)近(jin)端(duan)損耗是其所采用元(yuan)件的帶相位(wei)的失(shi)量(liang)之和(he))，最(zui)大(da)衰(shuai)(shuai)減(jian)為信(xin)道(dao)中每一元(yuan)件的衰(shuai)(shuai)減(jian)之和(he)。對于ISO/IEC11801鏈(lian)路(lu)，最(zui)小近(jin)端(duan)衰(shuai)(shuai)減(jian)和(he)最(zui)大(da)衰(shuai)(shuai)減(jian)基于其附錄G中所列(lie)出的標(biao)準應用。ISO鏈(lian)路(lu)以性能(neng)分類(lei)(A類(lei)到E類(lei))，其中E類(lei)相當于6類(lei)性能(neng)。

8.串音衰減比

ACR與在LAN技(ji)術中(zhong)定義(yi)的信串比(SCR)相關(guan)聯(通常更精(jing)確的定義(yi)為串音與插入損(sun)耗(hao)比NIR)。ACR不受收發器變(bian)化(hua)的影響，SCR和NIR也如此。

由于沒有(you)支持在100MHz以(yi)上4dBACR的(de)技術(shu)，在100MHz以(yi)上的(de)ACR沒有(you)具體應用與(yu)之關(guan)聯。另外，隨(sui)著網絡技術(shu)的(de)發展及消除串音(yin)方(fang)法的(de)出現，布線選擇將不再依賴于ACR值(即ACR一(yi)定后(hou)，與(yu)電纜長度相(xiang)關(guan)的(de)衰減和近(jin)端串擾間可(ke)相(xiang)互補償)。

9.100歐姆布線性能現場測試

布(bu)線(xian)系統的(de)(de)傳輸性能(neng)取決(jue)于其(qi)組成元件的(de)(de)性能(neng)和(he)安裝(zhuang)過(guo)程(cheng)兩(liang)個(ge)方面。TIA/EIA技術系統公告(TSB-67)規定了100歐姆(mu)雙絞線(xian)布(bu)線(xian)在安裝(zhuang)后用于測(ce)試(shi)(shi)性能(neng)的(de)(de)現場測(ce)試(shi)(shi)工具的(de)(de)參數(shu)。

10.TIA/EIA-TSB-67測試參(can)數

連線(xian)圖：檢測電纜(lan)線(xian)對連接(jie)器和插頭的(de)端接(jie)，找出連接(jie)錯誤。

衰減：信(xin)(xin)道或鏈路中(zhong)的信(xin)(xin)號損耗。

長度(du)：布線(xian)最大長度(du)。

近串衰減：在(zai)相鄰發(fa)送和接收(shou)線對間的信號耦(ou)合(he)。

11.MHz與MBps比較

線纜(lan)的(de)衰減和(he)NEXT可以從(cong)掃(sao)頻測(ce)量中得出，規定的(de)測(ce)試范(fan)圍從(cong)0.1MHz到100MHz。衰減和(he)NEXT值表示在特(te)定頻率(lv)下正弦電壓損耗，不(bu)可與帶寬限定值、位(wei)速(su)率(lv)或波特(te)相混淆(即622MBps并(bing)不(bu)意(yi)謂將(jiang)(jiang)布(bu)線限定為622MHz)。根據設計目標(biao)，伴(ban)有振幅、頻率(lv)或相位(wei)變化的(de)調制及信(xin)號(hao)加工，通(tong)常用來將(jiang)(jiang)所需的(de)位(wei)率(lv)改變成可接收的(de)信(xin)號(hao)發送率(lv)(波特(te))。

12.數據傳輸

設計目(mu)標(biao)決定(ding)了調制(zhi)技術、信(xin)號(hao)(hao)整形和需(xu)要(yao)消除串(chuan)擾(rao)的復雜性。最具挑戰性及吸引力的是(shi)基于(yu)(yu)5E類(lei)布(bu)線的1000BASE-T和基于(yu)(yu)3類(lei)布(bu)線的100BASE-T2。這些建議均需(xu)對電纜缺(que)陷進(jin)行極其復雜的補償。如100BASE-T2，需(xu)要(yao)在兩對3類(lei)(ISO/IEC11801中的A類(lei))布(bu)線上完成數字(zi)信(xin)號(hao)(hao)處理(li)和混合(he)信(xin)號(hao)(hao)處理(li)技術。而(er)且100BASE-T2是(shi)運行于(yu)(yu)近端串(chuan)擾(rao)較惡劣的環境下，僅符(fu)合(he)FCCA類(lei)或(huo)B類(lei)及CISPR.022A類(lei)或(huo)B類(lei)。

13.串擾環境

由(you)于多線對電纜(lan)能用于多種(zhong)應(ying)用,而基于并行數(shu)據傳(chuan)輸和多媒體(ti)技術的(de)應(ying)用已經實現(xian)(如1000BASE-T使用4對線同時傳(chuan)輸數(shu)據)，故串(chuan)擾的(de)其他來(lai)源及(ji)自身(shen)近端(duan)(duan)串(chuan)擾必(bi)須引(yin)起重視,同時5E類及(ji)6類布線也增加了新的(de)性(xing)能參數(shu),例如，RSL(回波損耗)及(ji)ELFEXT(等效遠端(duan)(duan)串(chuan)音)。

外來(lai)串(chuan)擾(rao)(rao)(rao)所指的近(jin)端串(chuan)音(NEXT)或遠端串(chuan)音(FEXT)耦合不能采用如同消除自(zi)身近(jin)端串(chuan)擾(rao)(rao)(rao)的方式來(lai)消除(即串(chuan)擾(rao)(rao)(rao)來(lai)自(zi)外連接(jie))。當(dang)串(chuan)擾(rao)(rao)(rao)與兩種可能的外來(lai)干擾(rao)(rao)(rao)源(yuan)(yuan)有關時，被定義為多干擾(rao)(rao)(rao)源(yuan)(yuan)NEXT(MDNEXT)和多干擾(rao)(rao)(rao)源(yuan)(yuan)ELFEXT(MDELFEXT)。

遠端(duan)串擾(FEXT)描述從電纜一端(duan)的發送器(qi)(源)對另一端(duan)回路的串擾耦合。

等效遠(yuan)端串音(ELFEXT)描(miao)述了(le)從電纜一端發(fa)送(song)器(源)對另一端的(de)(de)回路的(de)(de)串擾(rao)耦合，是從FEXT(遠(yuan)端串擾(rao))減去線對衰減而得到，從而消除了(le)電纜長度的(de)(de)影響(xiang)。

回波損耗(hao)(RSL)由傳輸(shu)信道(dao)中各元件的(de)相互匹配(pei)程度(du)決定,對于1000BASE-T來說,只有采(cai)用互相匹配(pei)的(de)連接,才(cai)能滿足其苛(ke)刻(ke)的(de)RSL要求。

14.共享式和交換式LAN

在(zai)(zai)(zai)局域網(LAN)中，工作(zuo)站可使(shi)用(yong)介(jie)質訪問控(kong)制協議(MAC)分享單一信道，或者可連接(jie)到交換機。在(zai)(zai)(zai)共享式(shi)LAN中，各工作(zuo)站連接(jie)到中繼器或集(ji)中器上，并形成站點間的廣播式(shi)通道。所以工作(zuo)站可以接(jie)收到從任何一站發出的信息(xi)。工作(zuo)站以半雙工方式(shi)運行，同一時間只能有一個在(zai)(zai)(zai)LAN上發送信息(xi)，這由MAC協議決定(ding)。

上面提到的(de)工作站同樣可(ke)(ke)連(lian)接(jie)到交(jiao)(jiao)換機(ji)(ji)。在任何單一時刻每一個交(jiao)(jiao)換器只允許一個激活源。交(jiao)(jiao)換機(ji)(ji)將信息包從一個輸入(ru)口復制到一個有需(xu)求(qiu)的(de)特定的(de)輸出口，同時其(qi)他口可(ke)(ke)以發送和接(jie)收不同的(de)信息包。當(dang)工作端直接(jie)與交(jiao)(jiao)換機(ji)(ji)相(xiang)連(lian)接(jie)時，則其(qi)為全雙工模式，因而沒必要進行訪問控制。

15.傳輸(shu)延遲和延遲畸變

在(zai)共享式(shi)1000BASE-TLAN中(zhong)，包(bao)含布線(xian)傳(chuan)輸延(yan)遲(chi)的(de)(de)往返行程延(yan)遲(chi)是一個關鍵參數。另外，對于100BASE-T4(半雙工(gong))和1000BASE-T(全(quan)雙工(gong))等使用(yong)同(tong)步發送(song)器(qi)的(de)(de)應用(yong)來說，延(yan)遲(chi)畸變(即線(xian)對間(jian)傳(chuan)輸延(yan)遲(chi)的(de)(de)差異)也(ye)很重要。

在任何條(tiao)(tiao)件下，一個鏈(lian)路(lu)中最快和最慢單工鏈(lian)路(lu)段其(qi)傳輸延(yan)遲或(huo)延(yan)遲的(de)差異不(bu)得不(bu)超(chao)過(guo)50ns(其(qi)頻率(lv)范(fan)圍為2MHz到100MHz),而行程延(yan)時不(bu)超(chao)過(guo)570ns。作(zuo)為進(jin)一步(bu)的(de)功(gong)能要求，1000BASE-T一旦(dan)安裝(zhuang)，由環(huan)境條(tiao)(tiao)件引起的(de)所有線(xian)對組合間(jian)的(de)延(yan)遲畸變(bian)在滿足以上(shang)要求的(de)條(tiao)(tiao)件下其(qi)變(bian)化將不(bu)超(chao)過(guo) 10ns。

高(gao)速技術布線拓撲(pu)結構

1.1000/100BASE-T布線(xian)拓(tuo)撲(pu)結構

1000BASE-T、100BASE-T和10BASE-T在拓撲結構上有很(hen)大的不(bu)同。由于(yu)定(ding)時的限制(zhi)，1000BASE-T沖突(tu)域內(nei)的有源中繼(ji)器(qi)數(shu)僅有1個(ge),而100BASE-T不(bu)超過2個(ge)。由MAC限定(ding)的1024個(ge)站數(shu)不(bu)變(bian)。它所(suo)支持的介質類型包(bao)括有3類、5類、5E類和6類雙絞線(xian)。通(tong)過合并FDDI與PMD規(gui)范使其(qi)滿(man)足多模光(guang)纖(xian)，1000/100BASE-T也可支持多模光(guang)纖(xian);但由于(yu)上面提(ti)到的定(ding)時限制(zhi)，不(bu)能(neng)實現(xian)由PMD所(suo)支持的2公(gong)里距離范圍。

2.ATM布(bu)線拓撲結構

155Mbps的(de)(de)(de)ATM支持5/5E/6類、150歐姆STP、多模光(guang)纖(UNI3.1)和(he)單(dan)模光(guang)纖的(de)(de)(de)應用(yong),預(yu)測6類布(bu)線系統(tong)將支持622Mbps和(he)1.2Gbps的(de)(de)(de)ATM應用(yong)。ATM拓撲結構是一(yi)個(ge)交(jiao)換網(wang)，即是說，一(yi)個(ge)工(gong)作站點使用(yong)含(han)有多路由功能的(de)(de)(de)獨立(li)的(de)(de)(de)交(jiao)換機，可以連(lian)接(jie)到網(wang)上另(ling)一(yi)個(ge)交(jiao)換機。由于(yu)ATM的(de)(de)(de)MAC協議沒有為端(duan)到端(duan)擴展設置時限(xian)(xian)，從而ATM提供了一(yi)虛擬的(de)(de)(de)、無限(xian)(xian)的(de)(de)(de)端(duan)到端(duan)擴展。

3.VG-AnyLAN拓(tuo)撲結構

VG-AnyLAN也(ye)稱(cheng)為100VG-AnyLAN和需求優先網(wang)。它是(shi)由IEEE802.12工作組開發的一(yi)個100Mbps協議，支持802.3或802.5幀(zhen)(zhen)格(ge)式(shi)，但其協議本身不同于其他(ta)協議，由于網(wang)絡僅(jin)能以一(yi)種(zhong)(zhong)幀(zhen)(zhen)格(ge)式(shi)運行(xing)，VG-AnyLAN可運行(xing)于802.3或802.5一(yi)種(zhong)(zhong)幀(zhen)(zhen)格(ge)式(shi)，而非(fei)二者(zhe)同時使用。

VG-AnyLan支(zhi)(zhi)持3類(lei)(lei)、5類(lei)(lei)、5E類(lei)(lei)、6類(lei)(lei)UTP和(he)150歐姆屏蔽雙(shuang)絞線(STP)，也支(zhi)(zhi)持2公里距離(li)1300nm波(bo)長(chang)(chang)和(he)0-5公里距離(li)800nm波(bo)長(chang)(chang)光纖鏈路。其(qi)拓撲結構由(you)鏈式集線器(Hub)組成，類(lei)(lei)似(si)10BASE-T結構。端到(dao)端的距離(li)限制與有源中(zhong)繼器類(lei)(lei)型有關。

總結

高速(su)(su)局(ju)域網(wang)技術(shu)正以(yi)迅(xun)猛的速(su)(su)度發(fa)展(zhan),100歐姆非屏(ping)蔽雙絞線(xian)布(bu)線(xian)因(yin)其現有市(shi)場份額較(jiao)大而將扮演一個重(zhong)要(yao)角色(se)。6類(lei)布(bu)線(xian)由于提供(gong)了(le)較(jiao)大的凈(jing)空間(布(bu)線(xian)性(xing)能的額外(wai)裕量)從而支持(chi)廉價(jia)網(wang)絡(luo)設備也(ye)得到業界的認可(ke)。可(ke)以(yi)預見,千兆以(yi)太網(wang)標(biao)準在支持(chi)已安裝(zhuang)的、現有的5類(lei)和5E類(lei)布(bu)線(xian)的同(tong)時(shi)，將更全面地支持(chi)6類(lei)布(bu)線(xian)。

文章編輯：CobiNet(寧波)  
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