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路分布于各房问。但是,从住宅区的电话布线现状看出:住宅区的电话布线比商用、办公等建筑的电话布线还乱。4 电话布线不应该采用三对赋闲4.1 必须正视赋闲是基本事实有专家指出:现阶段不宜提综合布线系统,而是提结构化布线系统为宜。笔者认为现阶段说得好,对于智能建筑工程的设计,我们应该立足于现阶段,而不应该立足于空想或者幻想未来。结构化布线系统(SCS)中电话系统的布线,应该采用市话电缆及其用户线。不应采用3 类线缆,4 对芯只用1对,在那里三对赋闲。不言而喻,什么5 类、超5 类、6 类等高级、超级三对赋闲,自然更不该。不应该对三对赋闲置若罔闻,不应该放任三对赋闲升级。事实胜于雄辩,通过调查将可以了解到,电话系统至少占据着半边天,说什么三对赋闲便于通用,说什么全5 类便于互换,具有灵活性等等,多是纸上谈兵,必须正视三对赋闲才是基本事实。实践是检验真理的标准,从存在的基本事实和实际需要出发,深信只要真正弄清综合的来龙去脉和发展变化,应当不会明明是只要使用一对线,而非要在那里三对赋闲。4.2 不应采用三对赋闲的具体考虑为什么在结构化布线系统(SCS)中用于电话系统的布线不应采用三对赋闲的对绞线?是否可以从如下几点来考虑:4.2.1 三对赋闲与适配器对比谈到智能建筑的共用天线电视系统、电视监视系统,几乎都有共识,认为用对绞线传送图像信号,要增加适配器来转换视频信号的平衡与不平衡传输,造价比较高。那么用三对赋闲的双绞线来传输语音信号,与用市话线缆及用户线相比,不也是造价高,不合适吗?增加适配器来转换视频信号虽然造价比较高,但是并没有赋闲;?quot;三对赋闲的对绞线来传输语音信号,不但造价比较高,而且还在那里赋闲。例如:某大酒店的全5 类布线系统,客房:一个语音信息点,一个数据信息点;办公室:一个语音信息点,两个数据信息点。这样周密的信息点分布,需要采用三对赋闲的5 类对绞线,只能造成资源浪费,在大多数工作区中,语音和数据呈双信息点分布,有什么必要在同一个插座盒内的两个信息点中,今天左侧用于语音,明天跑到配线间去改接跳线,变为右侧用于语音呢?4.2.2 电话线与数据线并没有综合综合布线系统名称值得商榷的提出者认为现阶段综合布线没有综合;认为目前能综合传输各种信号的综合布线系统,实际上不存在。那么我们也应该正视现阶段语音信号和数据信号是结构化布线系统(SCS)中实实在在的两大主流,各自在物理上独立传输,并没有综合于一根线缆。因为电话线上的工作电压为48V,铃流电压为75V,如果将计算机网卡的RJ 45 插头误插入用于电话的插座,后果将是计算机网卡受到一次打击,严重时甚至会造成计算机损坏。4.2.3 电话交换技术不会停滞待毙众所周知,语音信息点的另一端是中心的电话交换机,或者是远在电话局的虚拟电话交换机,二者息息相通长期共存。即使是来自数据和声音整合技术的挑战,电话交换技术也不会停滞待毙。是否可能有朝一日电话交换机退出历史舞台?这样的问题是有人展望,有人议论,但是未曾见到有谁已论证电话交换机的末日就是语音信息点成为数据信息点之时,却非要让综合布?quot;三时赋闲,何其盲目!有人为了阐述全5 类布线的理由,曾经提到宽带接入网问题,对此确实有必要进行深入的讨论。目前在宽带接入网的主流技术中,和双绞线布线相关的是FTTXLAN 和XDSL,FTTXLAN 适用于结构化布线系统(SCS),它是将光纤接到小区或大楼后,直接与大楼的LAN 连接,即与FTTXLAN 接入技术有关的信息点是数据信息点,而不是语音信息点。4.2.4 从兼容性、资源利用方面分析人们一直期望能在单一的网络系统中综合传输语音、数据、图像等信息,但无论是较早兴起的ISDN(综合业务数字网),还是后来出现的ATM(异步转移方式)宽带网,由于它们或者是实施成本太高而难以为用户所承受,或者是技术本身太复杂而难以普及,所以都没有做到令人满意的综合与统一。于是人们从现实出发,把希望寄托于减少传输介质的种类,最好用一种物理介质就可以传输语六、数据、图像等各种信息。可选择的介质有双绞线缆、基带同轴电缆以及光缆,其中双绞线缆既可以传输模拟信号,又可以传输数字信号,具有较低的互连电容,控制共模干扰能力强,能支持各种不同类型的网络拓扑结构,成本较低,最受欢迎。较早兴起的ISDN 采用的是4 对芯双绞线缆,最大优点在于使计算机网络系统与电话系统的传输介质相统一。然而随着高速数据信息技术的迅速发展变化,适宜于语音信息和数据信息的传输介质,二者差别愈来愈大,早就超出了人们原来对综合的预想。虽然适合于传输高速数据信息的4 对芯双绞线缆的确是可以兼容于传输语音信息,但是,这种兼容范围如今已达若干个数量级,悬殊如此之大,还要坚持通用、替代是否合适?兼容通用,兼容替代。最初提出?quot;综合概念还是否适合?都是很值得深思和研究的问题。数据信息点有光纤到桌面和双绞线到桌面两种,二者有很大不同、不能通用,而且光纤到桌面的数据信息点已趋向增加,为什么却一定要语音信息点使用的线缆、接插件和双绞线数据信息点相同? 1000 门的电话交换机,只需1000 对电话线,却长期赋闲陪伴着每对带宽高出万倍的双绞线3000对,这样庞大的资源浪费还能有几分科学性、合理性?5 值得注意的描述让我们先看一下在一些技术文章中,对于综合布线系统的描述:建筑物智能化系统工程建设中,引入能容纳语音、数据、图象等多种类的信息传输为一体,以标准化、结构化的组态为形式的综合布线系统,使在建筑物的信息传输、线缆系统组合结构等的发展产生了跳跃性的变革。综合布线不单为语音服务,而且还为数据通信图象服务。它使得传输高速化、语音和数据综合化、系统智能化,为解决接入网到终端之间的最终100M 的传输创造条件,它也可能是将来B-ISDN 宽带综合业务数字网的解决模型。综合布线的布线结构化、综合化的理念能够适应信息通信向标准化、宽带化、综合化、智能化和数字化方向发展的趋势。综合布线系统是克服传统布线的缺点应运而生的。传统电话线已成为高速率传输的瓶颈,不能与计算机网络、图象通信构成多媒体应用。在标准化方向,综合布线采用符合国际工业标准的设计原则,支持众多厂家的系统和网络;在宽带化方面,综合布线采用双绞线与光缆混合使用方式,具有传输速率及带宽的灵活性,能够适应网络高速带宽的需求;而综合性最突出的特点是它将建筑物中多种配线系统综合在一套标准的配线系统中,满足用户对语音、数据、图象以及控制信号综合传输的要求;它的模块化结构使布线系统便于管理,满足信息网络布线在灵活性、智能化及可扩展性等多方面的要求。综合布线成为一种可持续发展产业,表现在应用的广度和深度两个方面。在10 余年的应用过程中,综合布线统在综合电话、数据通信应用方面有了纵深发展,如提高传输速率与带宽,改善传输性能,保证网络数据流量,充分考虑网络持续发展的需求,使综合布线系统能够跟上网络技术的发展,同时从综合布线管理观念,实现对网络物理层的有效管理。对于综合布线系统如上所举之类的描绘和论说,不仅仿佛优美歌声动听,而且富有概念性。早在综合布线系统引入我国之时,就曾经进入了笔者的头脑,后来笔者感觉是实践使我逐渐淡忘,如今又见重出,只不过是添加一些展望之词。值得注意的是重出此类描述,如果是为了将综合布线作为可持续发展技术进行探讨研究,则未可厚非;如果是用来指导工程,则希望慎重考虑考虑是否可能继续使人迷惑,重蹈误导覆辙。不然的话,已经存在?quot;误导又何时了6 结束语结构化布线系统是基础工程,应充分考虑应用环境的具体情况及技术供应状况,克服概念死板的盲目性、技术模式的唯一性、就纵观全局、结合实际、全面分析、综合权衡,采用多门技术、多种类方式,以寻求合理、可行的开放度。结构化布线系统(SCS)是基于应用环境下的各种线材、器材的组合,应是不同类型技术上的互补。在满足标准化、灵活性、先进性、可靠性、可扩充性等原则的基础上,设计者应以现时和计划需求为依据,兼顾国情,尽可能地优化设计方案,使有限的资金发挥最大的效益。结构化布线系统(SCS)是工程,工程技术要有相关的概念,然而浊只为概念而做工程。线缆、插座再先进,却赋闲在那里不用,或者只用到部分/少部分功能,那就是浪费,那就丧失了先进性,对相关的概念说值得探讨,就应当再研究是否合适。在学习和吸取来自国外、国际的概念时,不能囫囵吞枣,要多分析,辨清去、存。如何保证电缆性能许多用户和安装商面临着如何在园区网环境里进行楼间廉价高效数据传输的问题。路由的选择、传输距离和应用环境都将影 响对电缆介质的选择,不正确或不恰当的选择将会导致布线投资的有限期缩短,而重新安装也会导致网络系统运行的停止。如果是室外应用,通常对于园区网连接的选择是光纤系统。光纤真正的开销在光纤布线系统的端接和光电设备上,当用户只 需要在楼间50 米的距离内传达输10Mbps 或100Mbps 时,一般不采用光纤。将常规5 类铜缆埋入地下或架空铺设将可能会导致某一网络沿布线线路的传输失败,所以选择现有的室外直埋增强型5 类电缆 会带来廉价的链路。在决定选择这些室外局域网电缆之前应对它的设计进行充分理解。多年来防潮保护网在通信电缆中一直应用,这些铝聚合材料有重叠封口作为保护,降低水蒸汽的渗透路径来地阻止水的进入。 然而一个无保护的干燥电缆将需要遭受长达半年到一年由于浸润而产生的的液化,一个带防潮保护网的干燥电缆才会得到彻底保护。 这样设计的电缆大约与箔屏蔽局域网电缆类似,端接通用简单。所以,布线系统设计者必须考虑到应用环境,这包括下列环境及影响电缆的参数。电缆是否放置于:屋檐下。电缆只要不直接暴露在阳光照射或超高温下,标准局域网电缆就可以应用,建议使用管道;外墙上。避免阳光直接照射墙面及人为损坏;管道里(塑料或金属的)。如在管道里,注意塑料管道的损坏及金属管道的导热;悬空应用/ 架空电缆。考虑电缆的下垂和压力。打算采用哪种捆绑方式?电缆是否被阳光直接照射;直接在地下电缆沟中铺设,这种环境是控制范围最小的。电缆沟的安装要定期进行干燥或潮湿程度的检查;地下管道。为便于今后的升级、电缆更换以及与表面压力和周围环境相隔离,铺设管道是一个较好的方法。但不要寄希望于 管道会永远保持干燥,这将影响对电缆种类的选择。影响电缆性能的因素包括:紫外线(UV)不要将无紫外线防护的电缆应用于阳光的直射环境内,应选择黑色聚乙烯或PVC 外皮的电缆,如奔瑞公司 (Brand-Rex)的4 对增强型5 类MegaOutdoor 室外电缆,它带有金属网防潮保护层及黑色聚乙烯外皮,适用于绝大多数楼间连接,不管 是架空铺设、地面安装还是管道内施工均可以采用;热度电缆在金属管道或线槽内的温度很高,许多聚合材料在这种温度下会降低使用寿命,应选择黑色聚乙烯或PVC 外皮;水水是局域网电缆的真正杀手。在局域网双绞线电缆内的水分会增加电缆的电容,从而降低了阻抗并引起近端串扰问题。 若要有效防止潮湿和水蒸气,需要采用金属屏蔽网保护层;机械损坏(修复费用)光缆的修复是十分昂贵的,在每一个间断点至少需要两次端接;接地如果电缆的屏蔽层需要接地,则必须遵守相应的标准;路由总长度(不仅仅指楼间)大楼间采用室外级的局域网双绞线电缆,其总长度要限制在90 米之内。对于100Mps 或1000 Mbps 网络,其铺设距离不能超过这一限定。如果铺设的距离在100 米到300米之间,则应该选择光缆。可用下列的简单实验自测一下布线投资是否安全:用2 米增强型5 类UTP 电缆分别在两端进行端接;在电缆中点的位置小心拨开 电缆外皮,露出一小段铜缆(1 厘米);按照AN/NZS 级标准测试电缆;将电缆的切割部分浸泡在水中1-2 分钟,然后再重新测试,结 果如下表所表示:参数 干燥电缆 潮湿的电缆 差别阻抗(欧姆) 109 75 -34长度(m) 20 27 +7延迟(ns) 97 133 +36衰减 5.1 7.7 +2.6近端串扰(冗余) 15 10 -5布线链路电器特性在网络传输中的重要性请注意:本文将介绍大家可能不了解或忽视的导致网络失效的因素。我们建议您不要在网络不通时就立即去重装系统或是更换网卡,为此您可能会在浪费了大块的时间后,却发现故障并没有解决,原因也没有找到。如果把网络比作是一条运输线路的话,物理层的介质则是通道,如果你驾驶着豪华的轿车在一条碎石与沙子铺成的通道 上行使时,结果会怎样呢?对于网络的传输来说,布线系统就是这样重要的基础路面,衰减、串扰等介质的传输特性可能就是 使你的网络变慢或是不通的主要原因,而我们却会常常轻易地把他们忽略了,一方面是因为作为网络管理者不重视这类问题, 而更多的原因是他们不了解布线系统的电气特性会对网络的通信造成什么样的影响。本文中我们对这些电气性能与参数对网络 传输的影响作一分析,希望对网络的管理员有所帮助。衰减 (Attenuation)衰减是指信号幅度沿链路传输的减弱,是由于电缆的电阻所造成的电能损耗以及电缆绝缘材料所造成的电能泄漏,衰减以分 贝(db)表示,低的衰减值表示链路的性能好,而链路越长,频率越高,衰减就越大。试想一下,一个过分衰减的的信号,接收端 又怎能识别呢!链路的衰减是由电缆的结构、长度及传输信号的频率所决定的,在1M 至100MHz 频率范围内,衰减主要是由集肤效应所决定的, 它与频率的平方根成正比的,不恰当的端接也会造成过量的衰减。 TSB67(现场测试非屏蔽布线系统的规范)中定义了两种UTP 链路 (Basic Link 和Channel)允许的衰减计算公式。此外,TSB67 还列出了这些链路的极限值的表格。衰减极限值的环境温度是20。 衰减值随温度的增加而增大。对于5 类双绞线链路,温度每增加1,衰减增大0.4%。此外,如果电缆穿过金属的导线管,期衰减会 增加2%至3%。衰减的公式如下:信道链路衰减应小于:K1SQRT(f)+ K2f + K3/SQRT(f)(L+2)/100 + 4A基本连接链路衰减应小于:K1SQRT(f) + K2f + K3/SQRT(f)(L+0.8)/100 + 2A其中:K1、K2、 K3 为衰减公共参数,对于5 类双绞线链路,K1=1.967,K2=0.023,K3=0.050。A 是连接硬件的衰减,对于5 类双 绞线链路,当频率在1M10M 时,A=0.1;频率在10M31.25M 时,A=0.2;频率在31.25M62.5M 时,A=0.3;频率在62.5M100M 时,A=0.4。下表中列出了在选定频率上对于通道和基本链路在最坏情况下衰减的值。近端串扰 (NEXT)串扰在通讯领域又叫串音,他类似于噪声,是从邻近的一对线传输过来的不期望的信号。这种串扰信号主要是由于临近绕对通 过电容或电感耦合过来的。随着频率的增高,串扰增加,并且对数据更具破坏性。在10M 和100M 网络应用中我们只考虑近端串扰。NEXT(Near End Crosstalk)是UTP 链路的一个关键的性能参数,也是最难以精确测量的参数。因为NEXT 需要在UTP 链路的所有绕对 之间进行测试以及从链路的两端进行,这相当于12 对电缆绕对组合的测量。串扰可以通过电缆的绞结被最大限度的减少,这样信号耦合是 “互相抑制的”的。当安装链路出现错误时,可能会破坏这种“互相抑制”而产生过大的串扰。串绕就是一种典型的情况。串扰是用两个不同的绕对重新组成新的发送或接收绕对而破坏了绞结所具有的消除串扰的作用。对于10M 的网络传输来说,如果距离不很长,串绕的影 响并不明显,有时甚至会觉得网络运行完全正常,但对于100M 的网络传输,串绕的存在是致命的。不信的话,你可以试试下面的绕对顺 序:白橙、橙、白绿、绿、白蓝、蓝、白棕、棕,在这样的接线情况下,运行 100Base-TX 会有极大的网络碰撞和 FCS 帧校验错出现, 从而对网络的传输能力产生严重的影响,甚至会造成网络的瘫痪。下表中给出了在关注的频带内一些特定频率上对于通道和基本链路最坏线对的近端串扰损耗值。在千兆网(1000Base-T)的应用中NEXT 的仍然是重要的参数之一,同时又增加了综合近端串扰(PowerSum NEXT) 这个新概念。原因 很简单,1000Base-T 使用四对线同时传输数据,一对线已经不仅单受另一对线的影响了,而是其他三对线综合对它的影响。类似的,还 有一些参数在千兆的应用中被考虑为综合的影响。接线图、长度、衰减和近端串绕是国际现场测试标准TSB 67 所要求的,是5 类双绞线最基本的传输特性。但是对于IEEE 802.3 标准 化委员会颁布的全双工千兆以太网1000BASE-T 来说是远远不够的,传输延迟与延迟偏差、等效远端串扰、回波损耗、综合远端串扰等是千 兆以太网所要求的新参数指标,这个现场测试标准叫TSB 95,这种能够运行千兆网的5 类双绞线,我们称作“新五类”(Cat5n)。在今年年初,超五类的标准也出台了,名字叫TIA-568-A-5-2000。在这个超五类标准中,千兆网所要求的参数都列入其中了。衰减串扰比(ACR)衰减串扰比类似于信噪比,是衰减除以近端串扰的比值。计算出来的ACR 是试图回答这样的问题,在传输线对上发送信号时,在接 收端收到的衰减过的信号中有多少来自于串扰的噪声影响。衰减串扰比直接影响误码率,从而决定是否需要从发。当ACR 的测试结果越接 近零dB,你的链路就越不可能正常工作。当ACR 等于零dB 时,表明此时接收到的衰减后的信号和串扰的信号幅值相等。回波损耗 (RETURN LOSS)回波损耗是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射。不匹配主要发生在连接器的地方,但也可能发生于电缆 中特性阻抗发生变化的地方,所以施工的质量是减少回波损耗的关键。回波损耗将引入信号的波动,返回的信号将被双工的千兆网误认为 是收到的信号而产生混乱。等效远端串扰 (ELFEXT)远端串扰和近端串扰是亲兄弟,但性格相反。当一对线发送信号时,近端串扰从其他对向回反射而远端串扰则从其他对向远端反射, 所以远端串扰和发送的信号所走的距离几乎相同,所用的时间几乎相同。但是,千兆网关心的不是远端串扰,而是等效远端串扰(ELFEXT)和 综合等效远端串扰(PSELFEXT)。等效远端串扰是远端串扰和衰减信号的比,可以简单的用公式表示为:FEXT-ATTENUATION。实际上,这是信噪比的另一种表达方式,即两个以上的信号朝同一方向传输(1000Base-T)时的情况。千兆网用四对线同时来发送一组信号,再在接收 端组合。具有同样方向和传输时间的串扰信号就会干扰正常信号在接收端的组合,所以这就要求链路有很好的等效远端串扰的值。同样, 综合等效远端串扰显示了其他三对线对另一对线的综合作用。传输延迟和延迟偏差 (Propagation delay & delay skew)传输延迟(Propagation delay)是电信号从电缆一端到另一端所必需的时间,是在长度测试中传输往返时间的一半。我们知道,电 子是以近似恒定的速度运动,那就可将它与光速的比值定义为一个常数,叫做额定传输速度NVP(Nominal Velocity of Propagation)。 我们在长度测试中用NVP 乘以光速再乘以传输往返时间的一半即传输延迟就是电缆的实际长度。大多数网络标准定义了在LAN 的工作站之间一 个最大的传输延迟。我们在测试中要求这个传输延迟不要大于555ns。有一种特性在千兆网的应用中得到了比传输延迟更多的重视,这个特性就是延迟偏差(Delayskew)。从链路的一端到另一端的传输, 每一对的传输时间之间都维持着一定的联系,即传输最快的线对的传输时间和其他三对的传输时间之间的差不能太大。我们知道千兆网使用 四对线同时传输一组数据,在发射端拆成四组,在接收端再组成一组。如果线对之间的传输时间差很大的话,接收端就会丢失数据。我们在 测试中要求这个差不要大于50ns。对综合布线系统的认识误区一、质量保证提到布线系统的质量保证,每个厂商都有各自的独特表现,有的提供若干年产品质保,有的提供若干年系统质保,还有的提供终身质保。各厂商对质保的内容和方法的解释也各有不同。厂商提出质保承诺对国内用户来说是件好事,它表示厂商对用户是负责的。但用户首先要搞清楚“质保”到底保什么?首先,不要把厂商提供的若干年产品或系统质保,当作是保证产品多少年不落后。随着人类科学技术日新月异的变化和通信技术的飞速发展,没有谁能预见到几年、十几年甚至几十年后会发生什么,也就是说厂家的若干年质保,并不保证系统不会在一段时期内过时。但用户可以放心的是,布线系统本身的一大特点就是便于扩容和升级。中国有句俗语:“外来的和尚会念经”。国内的用户很信奉外国公司的承诺,认为有了多少年的质保证书,就能得到多少年的售后服务和保障。其实布线系统本身是一种无源的物理连接系统,一旦安装完成并通过测试,一般情况下无需维护,只需要对其加以正确的管理即可;所以厂家的所谓若干年质保,主要是针对其在工程项目中所提供的全系列布线产品本身的质量而言。对于由非人为因素造成的产品质量问题,厂家是完全负责的;而真正意义的售后服务,应该是由负责实施该项目的系统集成商来完成的。所以我认为用户应选择品质优良的产品,通过厂家提供的正规渠道拿货,并选择国内信誉好、技术水平高的系统集成商来施工,让他们在得到合理的利润后,使用户也得到这些集成商所提供的增值服务以及售后的长期服务和质保。二、合理应用布线系统在刚进入我国时,曾给国人一种神秘的感觉,似乎大厦里一旦有了布线系统就立即成了智能大厦,并且各个弱电系统都可以利用这套布线系统。其实不然。从理论上讲,综合布线系统是将大楼内的各个弱电系统的传输介质统一为一种高性能的传输介质,从而使其便于管理、维护及在未来扩展;但实际上,目前在国内我们不可能也没有必要这样做。主要原因有三点:造价过高,性能也未必很好例如保安监控系统,目前使用的75 欧姆同轴电缆价格低廉,传输距离远(超过100 米),其带宽也很高;而综合布线中用到的8 芯双绞线就没有这方面优势。首先,它受到100 米最大传输距离的限制,超过100 米其所传视频信号的衰减就会很大;此外,用户还需要购买阻抗匹配器,使监控设备的接口与双绞线系统兼容;还有,楼宇自控等弱电系统具有自己的布线系统,通常其布线的拓扑结构为总线型,即在2 芯线上可串联很多控制单元,而综合布线系统采用的是星型拓扑结构,要求每根8 芯线只能接一个设备。由此可见,如果楼宇自控等弱电系统也采用星型拓扑结构,那将需要大量的线缆,从而使整个系统的造价猛增。 我国行业管理的限制例如消防保安系统,目前还是单独设计、单独施工、单独管理,像这样的系统采用综合布线是不适宜的。不能充分发挥综合布线的优势布线系统为时常变更终端设备的种类和位置的用户提供了极大的灵活性;而像楼宇自控、保安监控等弱电终端设备几乎长期固定在房间或走廊的某一位置,不需要经常改变。由此可见,综合布线系统并不是全能的,它主要为智能大厦中高性能的通信自动化系统提供了基础。三、合理选择在目前的布线市场上,媒体和各商家炒作得最多的莫过于“千兆位”了。我记得去年还在炒作“超5类”,而今年随着千兆位以太网标准出台的邻近,布线厂商也相继推出支持千兆位以太网的“6 类”甚至“7 类”布线系统。推出先进的产品固然是件好事,但我要提醒国内用户不要被厂商的炒作冲昏头脑,在选择布线产品时冷静地考虑一下,是否需要如此高档的系统。其实,5 类和超5 类系统已经可以满足千兆位以太网的传输要求,而且不管是622M、1G 的ATM 还是千兆位以太网,目前也只能作为网络主干选用;而对于真正到终端的水平系统,恐怕目前国内的用户很少有人能使用上真正独享的10Mbps 速率,大多数局域网仍采用共享10Mbps 速率的联网方式。所以当用户有一天真要在水平到终端的系统中以1000Mbps 的速率传输数据时,恐怕6 类系统早就过时了。即使某些用户现在马上就需要1000Mbps 传输速率水平的到终端系统,也不过是用来传输一些多媒体信息(即语音、数据和图像),这实在有些“高射炮打蚊子”的感觉。目前多媒体信息的传输应用(例如VOD、电视会议等)在25Mbps 的ATM 和10Mbps 的以太网上即可实现,很难想像用户现在还会用1000Mbps 的速率传些什么。另外,6 类、7 类的标准还未正式出台,6 类系统的安装规范和方法目前也没有成形,更重要的是有关6 类或7 类系统的测试规范和方法还没有。目前普遍使用的测试设备仍是基于100MHz 的标准,所以即使用户在工程中采用了6 类产品,也无法知道所采用的布线系统是否符合6 类系统要求。究竟什么样的产品才算是6 类产品,恐怕问谁谁也说不清楚。此外,我想谈一点个人的看法。我认为随着通信技术的飞速发展,铜缆终将被淘汰,淘汰的主要原因就是带宽、传输距离以及电磁发散和干扰问题,而替代它的将是光纤甚至未来的某种传输介质。有资料表明全光纤网已在美国兴起,10Gbps 的以太网也已经在实验室中诞生了。无论是对厂商还是用户来说,全光纤的局域网都将会更具吸引力。MHz & Mbps概念分析随着网络的普及、综合布线的应用日趋广泛,传输等级也愈来愈高,从3 类到4 类再到5 类,到目前已有6 类布线产品投 放市场。描述语定义这些等级的主要参数就是传输带宽(MHZ)。与此同时,网络应用也层出不穷。传输介质从10Base5(粗缆)、10Base2(细缆)、10BaseT(双绞线)、10BaseFL(光纤) 到100BaseTX(STP/UTP)、100BaseT4(4/5 类UTP)、100BaseFX(光纤),到目前千兆快速网业已出现。用来描述这些应用得主要 参数则是速率(Mbps)。事实上,申农公式早已概括出带宽B 和速率C 之间的关系:C=B*Log(1+SNR)式中B 为信道带宽,所谓带宽是指能够以适当保真度传输信号的频率范围,其单位似Hz,它是信道本身国有的,与所载信 号无关。SNR 为信噪比,它由系统的发收设备以及传输系统所处的电磁环境共同决定。而速率C 是一个计算结果,它由B 和SNR 共同 决定,其单位为bps,在概念上表征为每秒传输的二进制位数。可见,给定信道,则带宽B 也随之给定,改变信噪比SNR 可得到不同的传输速率C 。MHz 与Mbps 有着一对多的关系,即同样 带宽可以传输不同的位流速率。同时,Mbps 是依赖于应用的;而MHz 则与应用无关。技术探讨如果要给与打一个形象的比喻,那么汽车时速与引擎转速恰到好处。当给定旋转速度,在齿轮已知的情况下可以计算出汽 车的速度。在这个类比当中,齿轮起了一个桥梁的作用。事实上,齿轮之于汽车和引擎就如编码系统之于速率和带宽。编码是为计算机进行信息传输而被采用的。通过对信息进行编码,许多技术上的问题,比如同步、带宽受限等都可以得到 解决。编码对于信息的可靠传输是至关重要的。目前有两种基本的编码系列。第一种是每N 位添加一个同步位,以使同步成为可能(如当N=1 时,为Manchester 编码;当N=4 时 ,为4B5B 编码),但这需要一个比原来更大的带宽。而且同步位越多,带宽需要越大。为了减小带宽,采用每7 位添加一个同步位(即 7B8B 编码)的编码系统是可能的,但随之而来的是,当传输较长一串相同类型的位流时,同步就变得非常困难了。另一种编码系列是通过增加电平个数以减小带宽,电平数越多,带宽需要越少。然而,当传输一长串由0 编码后得到的连续 信号时,同步就变得几乎不可能了。如,当我们采用5 个电平数的时候就需要4个比较器,而且每个比较器都应该有其合适的公差范 围。这就是说,当我们选择电平总数的时候,我们还应该把信噪比(SNR)考虑进去,以便能识别这几种不同的电平。Manchester、NRZ1 以及MLT-3 编码是目前主要采用的三种编码系统,。它们的传输因子分别为1、0.5 和0.25。这些转变因子可 以被定义为MHz 对的比率。表1 列出了几种编码系统在同步与带宽方面的概要特征。由此看来,任何一种编码系统都有其技术上的限制。此外,还有一些参数比如直流元件也对编码提出某些限制,在实际应用 中,当前主要几种编码系统都是兼而使用以便对带宽与同步作出折衷,或者有所偏重,比如,一个对同步要求比较高的应用可以选 择Manchester 编码系统或者其他能够产生时序的编码方式。又如,采用MLT-3 编码的100 Mbps 应用,需要25 MHz 的带宽;当联合使 用4B5B 编码方式时,系统就需增加额外的25 Mbps 开销,整个系统需要31.25 MHz 的带宽,其好处是系统在同步方面变得更容易了。 另外,值得一提的是,100 快速以太网使用的是5B6B 编码系统(IEEE802.13),这可以说是对带宽与同步折衷的典型范例。表2 列出了 当前部分应用及其所采用的编码系统。结论作为用户,最感兴趣的是通信速率。速率是从应用层次对通信作出描述的。为提高通信速率,有两个途径可以考虑:一个是提 高线缆系统的传输性能,由此决定了带宽;另一个是选择合适的编码系统,从而决定了转换因子。布线制造厂家早已开发出能够支持100 MHz 以上的5 类电缆系统。而且他们还在继续投资研究开发更高性能的电缆系统。国际组 织如EIAAA/TIA,ISO/IEC 已经制定出通过带宽来定义局域网组件级别的标准。尽管带宽在物理上受到限制,但是通过合适得编码系统可以获得更高的通信速率。尤其需要指出的是,编码系统是依赖于应用 的,这意味着一个具有相同位流速率但采用不同编码方式的新应用,并不一定能得到原系统的支持,所以在设计的时候,如果仅仅考 虑那些支持目前已有应用系统的布线组件,并且选择位流速率MHz 来描述的话,那么这将导致严重错误的决策。从这个角度来说,任何 一个开放系统都应该独立于应用。而且只有使用MHz 来描述通信速率,我们才能从当前以及未来广阔应用领域之中作出充分的选择。对 于综合布线系统的性能定级问题,我们只能用带宽而不能用速率进行衡量。表1 几种编码方式比较编码方式 带宽 同步Manchester 每一个传送的数据位都添加一个同步位,从而建立一个正的或负的前导转换位双倍原带宽。- 时钟恢复。+4B5B 每四位添加一个附加位,形成一个整体。构成与前四位不同的标志。1.25 倍原带宽。- 每五位一次时钟同步。+NRZ1 遇到1 时状态从一个电位转到另一个电位,遇0 时则保持原状态不变,共有两个电位保持原带宽当传输一长串0 时没有同步的可能性MLT-3 遇到1 时状态从一个电位转到另一个电位,总共有三个电位,遇到0 时则保持原状态不变。原带宽的50%当传输一长串0 时没有同步的可能性表2 部分应用及其编码方式应用 位流速率 带宽 编码Ethernet 10Mbps 10MHz ManchesterToken Ring 16Mbps 16MHz ManchesterTP-PMD 100Mbps 62.5MHz NRZ1+4B5BTP-PMD 100Mbps 31.25MHz MLT-3+4B5BATM 155Mbps 48.4735MHz MLT-3+4B5BADSL一、概述ADSL 是DSL 的一种非对称版本,它利用数字编码技术从现有铜质电话线上获取最大数据传输容量,同时又不干扰在同一条线上进行的常规话音服务。其原因是它用电话话音传输以外的频率传输数据。也就是说,用户可以在上网冲浪的同时打电话或发送传真,而这将不会影响通话质量或降低下载Internet 内容的速度。ADSL 能够向终端用户提供8Mbps 的下行传输速率和1Mbps 的上行传输速率,比传统的28.8K 模拟调制解调器快将近200 倍。这也是传输速率达128Kbps 的ISDN(综合业务数据网)所无法比拟的。与电缆调制解调器相比, ADSL 具有独特优势:它提供针对单一电话线路用户的专线服务,而电缆调制解调器则要求一个系统内的众多用户分享同一带宽。尽管电缆调制解调器的下行速率比ADSL 高,但考虑到将来会有越来越多的用户在同一时间上网,电缆调制解调器的性能将大大下降。另外,电缆调制解调器的上行速率通常低于ADSL。不容忽视的是,目前,全世界有将近7.5 亿铜质电话线用户,而享有电缆调制解调器服务的家庭只有1200 万。ADSL 设计目的有两个功能:高速数据通信和交互视频。数据通信功能可为因特网访问、公司远程计算或专用的网络应用。交互视频包括需要高速网络视频通信的视频点播(VoD)、电影、游戏等。目前,ADSL 只支持与T1/E1 的接口,在未来可以到桌面。下传速率由距离、线缆尺寸、干扰等多种因素所影响,从10Kbps 到640Kbps,下表为一定距离内标准的下传速率:Speed (feet) Distance (Mbps)9000 to 12000 to 16000 to = 18000 1.544二、ADSL 的标准一直以来,ADSL 有CAP 和DMT 两种标准,CAP 由AT&T Paradyne 设计,而DMT 由Amati 通信公司发明,其区别在于发送数据的方式。ANSI 标准T1.413 是基于DMT 的,DMT 已经成为国际标准,而CAP 则大有没落之势。近来谈论很多的G.Lite 标准很被看好,不过DMT 和G.Lite 两种标准各有所长,分别适用于不同的领域。DMT 是全速率的ADSL 标准,支持8Mbps/1.5Mbps 的高速下行/上行速率,但是,DMT 要求用户端安装POTS 分离器,比较复杂;而G.Lite 标准虽然速率较低,下行/上行速率为1.5Mbps/512Kbps,但由于省去了复杂的POTS 分离器,因此用户可以像使用普通Modem 一样,直接从商店购买CPE,然后自己就可以简单安装。就适用领域而言,DMT 可能更适用于小型或家庭办公室(SOHO);G.Lite 则更适用于普通家庭用户。1、CAP(Carrierless Amplitude/Phase Modulation)CAP 是AT&T Paradyne 的专有调制方式,数据被调制到单一载体信道,然后沿电话线发送。信号在发送前被压缩,在接收端重组。2、DMT(Discrete Multi-Tone)将数据分成多个子载体信道,测试每个信道的质量,然后赋予其一定的比特数。DMT 用离散快速傅立叶变换创建这些信道。DMT 使用了我们熟悉的机制来创建调制解调器间的连接。当两个DMT 调制解调器连接时,它们尝试可能的最高速率。根据线路的噪声和衰减,两个调制解调器可能成功地以最高速率连接或逐步降低速率直到双方都满意。3、G.Lite正如N1 标准和互用性测试曾推动了ISDN 市场一样,如今客户和厂商也急切地等待着一项DSL 设备互用性标准的到来。该标准被称为G.lite,也被另称为Consumer Asymmetrical DSL (消费者ADSL),它正在由一个几乎包括所有主要的DSL 设备制造商的集团-Universal ADSL Working Group 进行开发。不过不要将这个标准与Rockwell 公司1997 年夏天展示的已不再使用的基于QAM 的Consumer DSL 芯片集或者与Universal ADSL 相混淆。G.lite 的第一版工作文档是1998 年6 月在亚特兰大举行的Supercomm 贸易博览会上公布的。这项初步的G.lite 标准首先由UAWG 交付表决,然后作为一项建议转交给国际电信联盟ITU。ITU 当时预计在1998 年底之前签署认可一项正式的G.lite 标准。未来的G.lite 标准的某些细节已经明了,基于该标准的CPE 也许很快就会出现。G.lite 标准(即ADSL)将基于ANSI 标准T1.413 Issue 2 DMT Line Code之上,并且将1.5Mbps 的下行速度和384Kbps 的上行速度预定为其最大速度。小于那些最大速度的速度自适应(Rate-Adaptive)也是该标准的一部分,所以,Internet 服务提供商(ISP)可以提供256Kbps 的对称速度作为一个G.lite 连接速度。不过,为了简化设备和供应要求,多数设备将被限制在那些最大速度上。1.5Mbps 的速度限制虽然与DSL 的一般被公布的7Mbps 的最大下行速度相比似乎具有限制性,但它是基于典型客户布线方案的经验测试之上,也是基于可通过ISP 获得的实际骨干带宽之上。DSL 线路需要优质铜环-这意味着没有加感线圈,桥接抽头之间不超过2500 英尺,而一般与中心局之间的距离不超过18000 英尺。如果速度更高,距离要求就变得更加关键,而且线路也更容易被扰乱者-和DSL线路处于同样线捆中的ISDN 和T1 线路-破坏。虽然G.lite 正被宣传为一项不分离(splitterless)的标准,但新的标准所面临的工程现实意味着,在一开始可能仍然对分离器、过滤器,甚至新的客户场所布线有所需要。随着G.lite 的标准走向成熟,人们更好地理解这些问题,更好地实施厂商芯片,它也许才会更接近于成为一项真正的不分离的标准。当然,即使处于G.lite 速度,常规的PC 串行端口上的UARTs(通用异步接收机/发送器)也已不能跟上。因此,使用串行技术的单个用户的外置PC 调制解调器将会在PC 上采用通用串行总线端口(Universal SerialBus),也有可能采用增强的并行端口;路由器和桥接单位则使用以太网;更新一点的芯片集,如Rockwell 最近宣传的V.90/ADSL 配对芯片集,将会把G.lite 和V.90 标准结合在一个调制解调器上,为客户提供一项连接配置选择。带宽是另一项考虑因素。当Bellcore 于1989 年首次公布其DSL 工作时,其目的是为了将DSL 用于视频点播服务,而不是纯粹的数据通信。但是,现在没有几家ISP 能够真正满足1000 个用户的7Mbps Internet 访问需求。G.lite 的1.5Mbps/384Kbps 限制是一个合理的最大速度,无论如何,许多用户很可能会选择更慢的对称速度。.4、目前的标准ANSI 提出了速率可达6.1Mbps 的ADSL 标准T1.413,ETSI(European Technical Standard Institute)增加了附件以适应欧洲的需要,称为T1E1.4,将扩展标准以包含用户端的复用接口、网络配置和管理协议及其它改进。三、原理ADSL 用其特有的调制解调硬件来连接现有双绞线连接的各端,它创建具有三个信道的管道,见下图。该管道具有一个高速下传信道(到用户端),一个中速双工信道和一个POTS 信道(4KHz),POTS 信道用

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