在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，布線是一個(gè)關(guān)鍵因素。隨著Internet的蓬勃發(fā)展和計(jì)算機(jī)桌面應(yīng)用的提高,連接到桌面的布線新技術(shù)市場前景廣闊,并為5E類及6類布線提供了無限商機(jī)。
綜合布線技術(shù)
1.布線標(biāo)準(zhǔn)
本文所介紹的LAN技術(shù)其布線規(guī)范均指TIA/EIA-568-A(商用建筑電信布線標(biāo)準(zhǔn))和ISO/IEC11801:1995(E)標(biāo)準(zhǔn)。布線標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容包括布線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、性能、部件、安裝實(shí)踐和現(xiàn)場測試。與其相關(guān)的電信標(biāo)準(zhǔn)很多,如ATMForum、CC99vT、CENELEC、IEEEANSI802等。
2.布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
TIA/EIA-568-A和ISO/IEC11801布線標(biāo)準(zhǔn)基于同一基本的布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)中有嚴(yán)格而明確的定義。布線系統(tǒng)包括電纜、接插軟線以及用于水平布線、建筑物內(nèi)主干布線和建筑群主干布線的連接器。結(jié)構(gòu)化布線支持布線端接，同時(shí)使用接插軟線很容易與設(shè)備相連或作交叉連接。
3.布線距離
在標(biāo)準(zhǔn)中對布線距離有嚴(yán)格規(guī)定(水平布線<90米、建筑物主干<500米、園區(qū)主干<1500米),布線距離主要取決于實(shí)際工作區(qū)域(即建筑物樓層區(qū)域)。主干布線距離基于實(shí)際應(yīng)用所限定的距離。
4.布線性能
在TIA/EIA-568-A和ISO/IEC11801兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，100歐姆雙絞線按其性能分為：
3類：規(guī)定為16MHz;
4類：規(guī)定為20MHz;
5類/5E類：規(guī)定為100MHz;
6類:規(guī)定為250MHz。
5.電纜電氣傳輸性能參數(shù)
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(jié)構(gòu)回?fù)p(SRL);
衰減;
近端串音衰減(NEXT)。
6.連接器電氣傳輸性能參數(shù)
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
TIA/EIA-568-A標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于水平布線的傳輸特性基于其組成元件，而ISO/IEC11801則依賴于應(yīng)用。另外,ISO/IEC11801規(guī)范基于鏈路(Link)(即不包括工作區(qū)電纜和設(shè)備電纜)，而TIA/EIA-568A基于信道(Channel)。TIA/EIA568-A最小信道近端串音衰減可以由組成元件的特性導(dǎo)出(例如信道近端損耗是其所采用元件的帶相位的失量之和)，最大衰減為信道中每一元件的衰減之和。對于ISO/IEC11801鏈路，最小近端衰減和最大衰減基于其附錄G中所列出的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。ISO鏈路以性能分類(A類到E類)，其中E類相當(dāng)于6類性能。
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8.串音衰減比
ACR與在LAN技術(shù)中定義的信串比(SCR)相關(guān)聯(lián)(通常更精確的定義為串音與插入損耗比NIR)。ACR不受收發(fā)器變化的影響，SCR和NIR也如此。
由于沒有支持在100MHz以上4dBACR的技術(shù)，在100MHz以上的ACR沒有具體應(yīng)用與之關(guān)聯(lián)。另外，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及消除串音方法的出現(xiàn)，布線選擇將不再依賴于ACR值(即ACR一定后，與電纜長度相關(guān)的衰減和近端串?dāng)_間可相互補(bǔ)償)。
9.100歐姆布線性能現(xiàn)場測試
布線系統(tǒng)的傳輸性能取決于其組成元件的性能和安裝過程兩個(gè)方面。TIA/EIA技術(shù)系統(tǒng)公告(TSB-67)規(guī)定了100歐姆雙絞線布線在安裝后用于測試性能的現(xiàn)場測試工具的參數(shù)。
10.TIA/EIA-TSB-67測試參數(shù)
連線圖：檢測電纜線對連接器和插頭的端接，找出連接錯(cuò)誤。
衰減：信道或鏈路中的信號損耗。
長度：布線最大長度。
近串衰減：在相鄰發(fā)送和接收線對間的信號耦合。
11.MHz與MBps比較
線纜的衰減和NEXT可以從掃頻測量中得出，規(guī)定的測試范圍從0.1MHz到100MHz。衰減和NEXT值表示在特定頻率下正弦電壓損耗，不可與帶寬限定值、位速率或波特相混淆(即622MBps并不意謂將布線限定為622MHz)。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，伴有振幅、頻率或相位變化的調(diào)制及信號加工，通常用來將所需的位率改變成可接收的信號發(fā)送率(波特)。
12.數(shù)據(jù)傳輸
設(shè)計(jì)目標(biāo)決定了調(diào)制技術(shù)、信號整形和需要消除串?dāng)_的復(fù)雜性。最具挑戰(zhàn)性及吸引力的是基于5E類布線的1000BASE-T和基于3類布線的100BASE-T2。這些建議均需對電纜缺陷進(jìn)行極其復(fù)雜的補(bǔ)償。如100BASE-T2，需要在兩對3類(ISO/IEC11801中的A類)布線上完成數(shù)字信號處理和混合信號處理技術(shù)。而且100BASE-T2是運(yùn)行于近端串?dāng)_較惡劣的環(huán)境下，僅符合FCCA類或B類及CISPR.022A類或B類。
13.串?dāng)_環(huán)境
由于多線對電纜能用于多種應(yīng)用,而基于并行數(shù)據(jù)傳輸和多媒體技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)(如1000BASE-T使用4對線同時(shí)傳輸數(shù)據(jù))，故串?dāng)_的其他來源及自身近端串?dāng)_必須引起重視,同時(shí)5E類及6類布線也增加了新的性能參數(shù),例如，RSL(回波損耗)及ELFEXT(等效遠(yuǎn)端串音)。
外來串?dāng)_所指的近端串音(NEXT)或遠(yuǎn)端串音(FEXT)耦合不能采用如同消除自身近端串?dāng)_的方式來消除(即串?dāng)_來自外連接)。當(dāng)串?dāng)_與兩種可能的外來干擾源有關(guān)時(shí)，被定義為多干擾源NEXT(MDNEXT)和多干擾源ELFEXT(MDELFEXT)。
遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)描述從電纜一端的發(fā)送器(源)對另一端回路的串?dāng)_耦合。
等效遠(yuǎn)端串音(ELFEXT)描述了從電纜一端發(fā)送器(源)對另一端的回路的串?dāng)_耦合，是從FEXT(遠(yuǎn)端串?dāng)_)減去線對衰減而得到，從而消除了電纜長度的影響。
回波損耗(RSL)由傳輸信道中各元件的相互匹配程度決定,對于1000BASE-T來說,只有采用互相匹配的連接,才能滿足其苛刻的RSL要求。
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14.共享式和交換式LAN
在局域網(wǎng)(LAN)中，工作站可使用介質(zhì)訪問控制協(xié)議(MAC)分享單一信道，或者可連接到交換機(jī)。在共享式LAN中，各工作站連接到中繼器或集中器上，并形成站點(diǎn)間的廣播式通道。所以工作站可以接收到從任何一站發(fā)出的信息。工作站以半雙工方式運(yùn)行，同一時(shí)間只能有一個(gè)在LAN上發(fā)送信息，這由MAC協(xié)議決定。
上面提到的工作站同樣可連接到交換機(jī)。在任何單一時(shí)刻每一個(gè)交換器只允許一個(gè)激活源。交換機(jī)將信息包從一個(gè)輸入口復(fù)制到一個(gè)有需求的特定的輸出口，同時(shí)其他口可以發(fā)送和接收不同的信息包。當(dāng)工作端直接與交換機(jī)相連接時(shí)，則其為全雙工模式，因而沒必要進(jìn)行訪問控制。
15.傳輸延遲和延遲畸變
在共享式1000BASE-TLAN中，包含布線傳輸延遲的往返行程延遲是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。另外，對于100BASE-T4(半雙工)和1000BASE-T(全雙工)等使用同步發(fā)送器的應(yīng)用來說，延遲畸變(即線對間傳輸延遲的差異)也很重要。
在任何條件下，一個(gè)鏈路中最快和最慢單工鏈路段其傳輸延遲或延遲的差異不得不超過50ns(其頻率范圍為2MHz到100MHz),而行程延時(shí)不超過570ns。作為進(jìn)一步的功能要求，1000BASE-T一旦安裝，由環(huán)境條件引起的所有線對組合間的延遲畸變在滿足以上要求的條件下其變化將不超過±10ns。
高速技術(shù)布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
1.1000/100BASE-T布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
1000BASE-T、100BASE-T和10BASE-T在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上有很大的不同。由于定時(shí)的限制，1000BASE-T沖突域內(nèi)的有源中繼器數(shù)僅有1個(gè),而100BASE-T不超過2個(gè)。由MAC限定的1024個(gè)站數(shù)不變。它所支持的介質(zhì)類型包括有3類、5類、5E類和6類雙絞線。通過合并FDDI與PMD規(guī)范使其滿足多模光纖，1000/100BASE-T也可支持多模光纖;但由于上面提到的定時(shí)限制，不能實(shí)現(xiàn)由PMD所支持的2公里距離范圍。
2.ATM布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
155Mbps的ATM支持5/5E/6類、150歐姆STP、多模光纖(UNI3.1)和單模光纖的應(yīng)用,預(yù)測6類布線系統(tǒng)將支持622Mbps和1.2Gbps的ATM應(yīng)用。ATM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一個(gè)交換網(wǎng)，即是說，一個(gè)工作站點(diǎn)使用含有多路由功能的獨(dú)立的交換機(jī)，可以連接到網(wǎng)上另一個(gè)交換機(jī)。由于ATM的MAC協(xié)議沒有為端到端擴(kuò)展設(shè)置時(shí)限，從而ATM提供了一虛擬的、無限的端到端擴(kuò)展。
3.VG-AnyLAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
VG-AnyLAN也稱為100VG-AnyLAN和需求優(yōu)先網(wǎng)。它是由IEEE802.12工作組開發(fā)的一個(gè)100Mbps協(xié)議，支持802.3或802.5幀格式，但其協(xié)議本身不同于其他協(xié)議，由于網(wǎng)絡(luò)僅能以一種幀格式運(yùn)行，VG-AnyLAN可運(yùn)行于802.3或802.5一種幀格式，而非二者同時(shí)使用。
VG-AnyLan支持3類、5類、5E類、6類UTP和150歐姆屏蔽雙絞線(STP)，也支持2公里距離1300nm波長和05公里距離800nm波長光纖鏈路。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由鏈?zhǔn)郊€器(Hub)組成，類似10BASE-T結(jié)構(gòu)。端到端的距離限制與有源中繼器類型有關(guān)。
總結(jié)
高速局域網(wǎng)技術(shù)正以迅猛的速度發(fā)展,100歐姆非屏蔽雙絞線布線因其現(xiàn)有市場份額較大而將扮演一個(gè)重要角色。6類布線由于提供了較大的凈空間(布線性能的額外裕量)從而支持廉價(jià)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也得到業(yè)界的認(rèn)可?？梢灶A(yù)見,千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在支持已安裝的、現(xiàn)有的5類和5E類布線的同時(shí)，將更全面地支持6類布線。
