校園網(wǎng)正逐漸成為各學校必備的信息基礎設施,其規(guī)格和應用水平將是衡量學校教學與科研綜合實力的一個重要標志,好的綜合布線系統(tǒng)如同給校園網(wǎng)打了一個好的地基。
2002年6月在TIATR-42委員會的會議上,正式通過了六類布線標準,六類和超五類相比有哪些優(yōu)勢,它在校園網(wǎng)的應用前景如何?本文將對校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)化綜合布線產(chǎn)品作一評價,并對六類非屏蔽產(chǎn)品有關問題進行討論。
超五類與六類非屏蔽產(chǎn)品的比較
目前超五類和六類非屏蔽雙絞線在綜合布線系統(tǒng)中被廣泛應用于水平布線,可輕松提供100Mbps的通信帶寬,并擁有升級至千兆,提供高達1000Mbps的傳輸帶寬的潛力。因此,這兩類產(chǎn)品已成為當今校園網(wǎng)綜合布線的首選線纜。但性能價格比較而言,六類非屏蔽產(chǎn)品更為優(yōu)越。
超五類與六類布線標準介紹
五類布線標準主要是針對100Mbps網(wǎng)絡提出的,該標準成熟,2000年以前是市場的主流。后來開發(fā)千兆以太網(wǎng)時,許多廠商根據(jù)TIA/EIA-568B標準,把可以運行千兆以太網(wǎng)的5類產(chǎn)品冠以 增強型 EnhancedCat5(簡稱5E)推向市場。5E也被人們稱為 超5類 或 5類增強型 。
2002年6月正式通過的六類布線標準成為了TIA/EIA-568B標準的附錄,它被正式命名為TIA/EIA-568B.2-1。該標準已被國際標準化組織(ISO)批準,標準號為ISO11801-2002。新的六類標準在兩個方面對五類標準進行了完善:(1)TIA指定六類系統(tǒng)組成的成份必須向下兼容(包括三類、五類、超五類布線產(chǎn)品),并滿足混合使用的要求;(2)六類布線標準對100歐姆平衡雙絞線、連接硬件、跳線、信道和永久鏈路等作了具體規(guī)范。
六類非屏蔽產(chǎn)品和布線系統(tǒng)在技術(shù)上的優(yōu)勢
國際電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)802.3ab任務小組于1997年發(fā)布了千兆以太網(wǎng)標準1000Base-T,該技術(shù)采用先進的5級脈沖調(diào)幅(PAM)編碼方式,在4對超五類雙絞線上全雙工傳輸,即每對線在發(fā)送信號的同時又接收信號,每對線上的傳輸速率是250Mbps。1000Base-T采用多級編碼方式,可以降低網(wǎng)絡傳輸時對每對線的帶寬要求,每對線所需帶寬不到80MHz;由于采用這種雙工傳輸技術(shù)會產(chǎn)生信號回波,導致信噪比(SNR)過高,網(wǎng)絡接受端無法獲得正常的信號。為了消除雙工傳輸帶來的回波影響,在網(wǎng)絡設備上必須加多一個數(shù)字信號處理器(DSP),專門處理網(wǎng)絡傳輸中產(chǎn)生的噪音,從而可以降低網(wǎng)絡傳輸誤碼率。但DSP價格不菲,約占千兆以太網(wǎng)卡成本的50%??傊?,在超五類布線系統(tǒng)中,雖也可滿足千兆的傳輸,但由于它將用于網(wǎng)絡傳輸?shù)?對線改為4對線的傳輸,且兩端的設備必須為全雙工模式,因此,這種可達到千兆傳輸?shù)某孱惒季€系統(tǒng)仍然很少或幾乎沒有在實際的網(wǎng)絡中加以應用。
為了克服1000Base-T高成本的問題,2002年TIA/EIA-854頒布新的千兆以太網(wǎng)標準1000Base-TX。該標準定義了一種使用六類產(chǎn)品的千兆以太網(wǎng)技術(shù)1000Base-TX。由此提供了一種更為經(jīng)濟的千兆以太網(wǎng)解決方案。該技術(shù)使用4對線單工傳輸,其中兩對線用于發(fā)送,另外兩對線用于接收,每對線平均傳輸速率提高到500Mbps。1000Base-TX在每對線上需要125MHz帶寬,需要又更好的六類布線系統(tǒng)來支持。由于1000Base-TX采用單工傳輸方式,解決了1000Base-T因采用雙工傳輸方式而產(chǎn)生的噪音過高問題,因而在網(wǎng)絡設備上不必采用昂貴的DSP芯片來消除回波,顯著降低了網(wǎng)絡設備的電纜復雜程度,1000Base-TX網(wǎng)絡設備制造成本較1000Base-T降低了大約50%。
因此,六類非屏蔽產(chǎn)品和布線系統(tǒng)在校園網(wǎng)綜合布線中應時我們選用的重點。
決策布線方案的體會
我們在決策布線方案時,十分注意結(jié)合自身校園網(wǎng)絡實際情況,選用能滿足當前和未來應用同時又最經(jīng)濟高效的布線解決方案。下面時我們的幾點體會,并就這幾個問題作一討論。
注意結(jié)合工程實際與未來要求,考慮經(jīng)濟承受能力
綜合布線系統(tǒng)的布線產(chǎn)品選型是工程設計中十分重要內(nèi)容之一,它涉及綜合布線系統(tǒng)技術(shù)方案的優(yōu)劣與工程造價的高低,因此在選型上,必須遵循一定的原則。
(1)結(jié)合校園網(wǎng)絡工程與負載實際的原則。在產(chǎn)品選型時,應該綜合考慮校園內(nèi)不同建筑的主題性質(zhì)、所處位置、使用功能以及周圍環(huán)境等因素,并結(jié)合用戶的應用需求。
(2)擴展性原則。設計、選用的系統(tǒng)應滿足用戶在現(xiàn)在和未來15年對通信線路的要求,因其一旦埋設在建筑物中,很難對其進行升級改造。
(3)價格經(jīng)濟原則。在選擇產(chǎn)品時,要考慮產(chǎn)品的性能價格比和學校的經(jīng)濟承受能力。通常,綜合布線的成本在整個網(wǎng)絡投資中約只占5%的份額,相對于有源網(wǎng)絡設備來講微乎其微。
綜上所述,選用六類布線系統(tǒng)產(chǎn)品是明智的決策。
注意結(jié)合校園網(wǎng)的應用
隨著信息技術(shù)發(fā)展突飛猛進,校園網(wǎng)用戶桌面應用從最初的收發(fā)電子郵件,文件共享,發(fā)展到今天的視頻會議、IP電話(VoIP)、企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)、客戶關系管理(CRM)、計算機輔助設計(CAD)和辦公室協(xié)作應用程序等綜合業(yè)務。應用的增長推動著帶寬需求的增長,按照墨爾定律,網(wǎng)絡帶寬平均五年就會提高一個量級。
比如,在我校第三教學樓綜合布線水平子系統(tǒng)中,我們選用了AMPNETCONNECT六類非屏蔽系統(tǒng)。在網(wǎng)絡前期規(guī)劃認證時,我們就考慮了多媒體交互教學、多媒體教室網(wǎng)絡遠程監(jiān)控、視頻點播等這些將來可能會使用千兆以太網(wǎng)的應用項目。通過實踐,用戶確實感受到了采用六類布線的好處:使用一個新的應用時,不需要考慮綜合布線系統(tǒng)是不是支持的問題。簡而言之,如果在布線系統(tǒng)使用期間的某個階段,在應用計劃中包括千兆以太網(wǎng),那么六類布線就會降低千兆以太網(wǎng)的綜合建設成本。
注意結(jié)合布線業(yè)的發(fā)展趨勢
目前全球綜合布線業(yè)發(fā)展迅速,綜合布線是適應計算機技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展,進一步實現(xiàn)校園信息化、辦公自動化、樓宇自控等子能體系的一個不可或缺的環(huán)節(jié)。綜合布線既能為我們的生活提供便利,業(yè)同時為學校的教學、科研、辦公和管理現(xiàn)代化創(chuàng)造了條件。綜合布線提供了高帶寬、高傳輸性、高抗干擾能力。計算機網(wǎng)絡的傳輸速率在過去幾年里增加了100倍,從10Mb/s達到了1000Mb/s。這對承載其應用的綜合布線產(chǎn)品提出了更高的要求。
5類雙絞線是為了滿足快速以太網(wǎng)100Mb/s的需求而產(chǎn)生的。6類雙絞線則是為滿足千兆以太網(wǎng)100Mb/s的需求而產(chǎn)生的。為使用戶享有高性能和低成本的應用,必然會推動著新的布線類別的產(chǎn)生,六類標準的通過在某種程度上也把七類和光纖布線推倒了臺前,同時也標志著結(jié)構(gòu)化布線正朝著六類、七類和光纖的未來邁進。
注意結(jié)婚高速局域網(wǎng)的發(fā)展
TCP/IP協(xié)議與以太網(wǎng)的融合,逐步滲透到綜合布線領域的各個方面,給予綜合布線強大的生命力。建立在TCP/IP基礎上的綜合布線系統(tǒng)可以利用雙絞線支持絕大部分信息流,如語音、數(shù)據(jù)、視頻等。進而,會使超五類的使用面臨應用壓力,從而為六類的使用創(chuàng)造應用條件。
美國國際數(shù)據(jù)集團(IDG)公布的報告指出,在美國83%的網(wǎng)絡連接采用以太網(wǎng)形式。以太網(wǎng)已經(jīng)成為局域網(wǎng)中事實上的世界標準。換言之,IT業(yè)界已經(jīng)不再尋找替代以太網(wǎng)的功能和將要擴展到新領域的途徑。
2002年6月IEEE批準了萬兆位以太網(wǎng)標準,這預示著萬兆位以太網(wǎng)時代已經(jīng)來臨,千兆到桌面瓜熟蒂落。實際上,有些廠商在幾年前就已經(jīng)在市場上推出萬兆位以太網(wǎng)網(wǎng)絡設備,現(xiàn)代以太網(wǎng)組網(wǎng)的功能已經(jīng)大大超越了基本的以太網(wǎng)功能。根據(jù)IDG的預測,在2005年萬兆以太網(wǎng)將進入主流市場的實用階段,并得到一定規(guī)模的應用,到2006年全球?qū)⒂?0%的網(wǎng)絡主干采用萬兆以太網(wǎng),千兆桌面,萬兆骨干是必然發(fā)展趨勢。
六類布線系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)的分析
對超五類布線系統(tǒng)可一項一項地分開進行測試,如線纜以及相應的連接硬件,但六類系統(tǒng)是一個信道級別的測試,驗收標準一般采用永久鏈路來測試。六類布線標準在許多方面做了改善,對六類性能的測試頻率最終確定為1Hz-250MHz頻率。六類布線系統(tǒng)在200MHz時綜合衰減串擾比(PS-ACR)應該有較大的余量,它提供2倍于超五類的帶寬。為了確保整個系統(tǒng)有良好的電磁兼容性,這個標準還同時對線纜和連接件的匹配提出了建議。六類與超五類一個重要的不同點在于改善了在串擾以及回波損耗方面的性能。對于新一代的回波損耗性能是極重要的。
作為網(wǎng)絡傳輸?shù)幕A傳輸平臺,一個優(yōu)秀的布線系統(tǒng)必須能夠滿足高性能網(wǎng)絡系統(tǒng)對傳輸介質(zhì)的各項電氣性能要求。從網(wǎng)卡傳出的電氣信號,依次經(jīng)歷用戶跳線、信息模塊、水平線纜、配線架和管理跳線最終到達交換機端口,其間每一個元器件、每一次連接都對信號的準確傳輸起著重要的影響。并且,隨著網(wǎng)絡速度的提升,這種影響會越加明顯。因此,強調(diào)端到端的信道性能,是每一個布線廠商和每一個用戶共同的目標。
我們在對第三教學樓的六類綜合布線測試中,使用的測試儀器是FLUKEDTX-LX,測試方式為永久鏈路,采用的測試標準為TIA/EIA-568B.2-1,對所有六類信息點進行了測試,結(jié)果表明所有六類指標均達到了要求。
小結(jié)與展望
在校園網(wǎng)網(wǎng)絡建設中,綜合布線系統(tǒng)產(chǎn)品的選用應慎重考慮,力求選用技術(shù)上相對成熟、性價比好、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、適應性和開放性好,特別是能結(jié)合多媒體網(wǎng)絡應用的產(chǎn)品。在可以預計的未來幾年,六類非屏蔽產(chǎn)品將成為綜合布線中的主導產(chǎn)品。
責任編輯:尕刺