局域網(wǎng)如何迅速布線

局域網(wǎng)如何迅速布線

　隨著計(jì)算機(jī)桌面處理能力的提高及使用者之間聯(lián)網(wǎng)需求的增長(zhǎng)，新一代局域網(wǎng)(LAN)技術(shù)已經(jīng)形成。為滿足數(shù)據(jù)傳輸速率增長(zhǎng)的需要，100歐姆非屏蔽對(duì)稱雙絞線和光纖是布線線纜較理想的選擇。

　　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(chǎng)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(chǎng)測(cè)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(duì)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(duì)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(duì)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。

　　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(zhǎng)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(chǎng)測(cè)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(cè)試性能的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工具的參數(shù)。

　　10.TIA/EIA-TSB-67測(cè)試參數(shù)

　　連線圖：檢測(cè)電纜線對(duì)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(hào)損耗。

　　長(zhǎng)度：布線最大長(zhǎng)度。

　　近串衰減：在相鄰發(fā)送和接收線對(duì)間的信號(hào)耦合。

　　11.MHz與MBps比較

　　線纜的衰減和NEXT可以從掃頻測(cè)量中得出，規(guī)定的測(cè)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(hào)加工，通常用來將所需的位率改變成可接收的信號(hào)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(hào)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(duì)電纜缺陷進(jìn)行極其復(fù)雜的補(bǔ)償。如100BASE-T2，需要在兩對(duì)3類(ISO/IEC11801中的A類)布線上完成數(shù)字信號(hào)處理和混合信號(hào)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)另一端的回路的串?dāng)_耦合，是從FEXT(遠(yuǎn)端串?dāng)_)減去線對(duì)衰減而得到，從而消除了電纜長(zhǎng)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(duì)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。

　　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(duì)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(duì)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(duì)組合間的延遲畸變?cè)跐M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(cè)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。表2雙絞線ATM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　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(zhǎng)和0?5公里距離800nm波長(zhǎng)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(chǎng)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。

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