校園網正逐漸成為各學校必備的信息基礎設施,其規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,好的綜合布線系統如同給校園網打了一個好的地基。
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勢,它在校園網的應用前景如何?本文將對校園網結構化綜合布線產品作一評價,并對六類非屏蔽產品有關問題進行討論。
超五類與六類非屏蔽產品的比較
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,這兩類產品已成為當今校園網綜合布線的首選線纜。但性能價格比較而言,六類非屏蔽產品更為優越。
超五類與六類布線標準介紹
五類布線標準主要是針對100Mbps網絡提出的,該標準成熟,2000年以前是市場的主流。后來開發千兆以太網時,許多廠商根據TIA/EIA-568B標準,把可以運行千兆以太網的5類產品冠以 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指定六類系統組成的成份必須向下兼容(包括三類、五類、超五類布線產品),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范。
六類非屏蔽產品和布線系統在技術上的優勢
國際電氣和電子工程師協會(IEEE)802.3ab任務小組于1997年發布了千兆以太網標準1000Base-T,該技術采用先進的5級脈沖調幅(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會產生信號回波,導致信噪比(SNR)過高,網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,在網絡設備上必須加多一個數字信號處理器(DSP),專門處理網絡傳輸中產生的噪音,從而可以降低網絡傳輸誤碼率。但DSP價格不菲,約占千兆以太網卡成本的50%。總之,在超五類布線系統中,雖也可滿足千兆的傳輸,但由于它將用于網絡傳輸的2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的超五類布線系統仍然很少或幾乎沒有在實際的網絡中加以應用。
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標準1000Base-TX。該標準定義了一種使用六類產品的千兆以太網技術1000Base-TX。由此提供了一種更為經濟的千兆以太網解決方案。該技術使用4對線單工傳輸,其中兩對線用于發送,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生的噪音過高問題,因而在網絡設備上不必采用昂貴的DSP芯片來消除回波,顯著降低了網絡設備的電纜復雜程度,1000Base-TX網絡設備制造成本較1000Base-T降低了大約50%。
因此,六類非屏蔽產品和布線系統在校園網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,十分注意結合自身校園網絡實際情況,選用能滿足當前和未來應用同時又最經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。
注意結合工程實際與未來要求,考慮經濟承受能力
綜合布線系統的布線產品選型是工程設計中十分重要內容之一,它涉及綜合布線系統技術方案的優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)結合校園網絡工程與負載實際的原則。在產品選型時,應該綜合考慮校園內不同建筑的主題性質、所處位置、使用功能以及周圍環境等因素,并結合用戶的應用需求。
(2)擴展性原則。設計、選用的系統應滿足用戶在現在和未來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)價格經濟原則。在選擇產品時,要考慮產品的性能價格比和學校的經濟承受能力。通常,綜合布線的成本在整個網絡投資中約只占5%的份額,相對于有源網絡設備來講微乎其微。
綜上所述,選用六類布線系統產品是明智的決策。
注意結合校園網的應用
隨著信息技術發展突飛猛進,校園網用戶桌面應用從最初的收發電子郵件,文件共享,發展到今天的視頻會議、IP電話(VoIP)、企業資源規劃(ERP)、客戶關系管理(CRM)、計算機輔助設計(CAD)和辦公室協作應用程序等綜合業務。應用的增長推動著帶寬需求的增長,按照墨爾定律,網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中,我們選用了AMPNETCONNECT六類非屏蔽系統。在網絡前期規劃認證時,我們就考慮了多媒體交互教學、多媒體教室網絡遠程監控、視頻點播等這些將來可能會使用千兆以太網的應用項目。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是不是支持的問題。簡而言之,如果在布線系統使用期間的某個階段,在應用計劃中包括千兆以太網,那么六類布線就會降低千兆以太網的綜合建設成本。
注意結合布線業的發展趨勢
目前全球綜合布線業發展迅速,綜合布線是適應計算機技術和通信技術發展,進一步實現校園信息化、辦公自動化、樓宇自控等子能體系的一個不可或缺的環節。綜合布線既能為我們的生活提供便利,業同時為學校的教學、科研、辦公和管理現代化創造了條件。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品提出了更高的要求。
5類雙絞線是為了滿足快速以太網100Mb/s的需求而產生的。6類雙絞線則是為滿足千兆以太網100Mb/s的需求而產生的。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,同時也標志著結構化布線正朝著六類、七類和光纖的未來邁進。
注意結婚高速局域網的發展
TCP/IP協議與以太網的融合,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可以利用雙絞線支持絕大部分信息流,如語音、數據、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造應用條件。
美國國際數據集團(IDG)公布的報告指出,在美國83%的網絡連接采用以太網形式。以太網已經成為局域網中事實上的世界標準。換言之,IT業界已經不再尋找替代以太網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標準,這預示著萬兆位以太網時代已經來臨,千兆到桌面瓜熟蒂落。實際上,有些廠商在幾年前就已經在市場上推出萬兆位以太網網絡設備,現代以太網組網的功能已經大大超越了基本的以太網功能。根據IDG的預測,在2005年萬兆以太網將進入主流市場的實用階段,并得到一定規模的應用,到2006年全球將有60%的網絡主干采用萬兆以太網,千兆桌面,萬兆骨干是必然發展趨勢。
六類布線系統測試數據的分析
對超五類布線系統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。
作為網絡傳輸的基礎傳輸平臺,一個優秀的布線系統必須能夠滿足高性能網絡系統對傳輸介質的各項電氣性能要求。從網卡傳出的電氣信號,依次經歷用戶跳線、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,隨著網絡速度的提升,這種影響會越加明顯。因此,強調端到端的信道性能,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,結果表明所有六類指標均達到了要求。
小結與展望
在校園網網絡建設中,綜合布線系統產品的選用應慎重考慮,力求選用技術上相對成熟、性價比好、質量穩定可靠、適應性和開放性好,特別是能結合多媒體網絡應用的產品。在可以預計的未來幾年,六類非屏蔽產品將成為綜合布線中的主導產品。
責任編輯:尕刺