局域网布线技术探讨

在设计网络系统时，，布线是一个关键因素。随着Internet的蓬勃发展和计算机桌面应用的提高,连接到桌面的布线新技术市场前景广阔,并为5E类及6类布线提供了无限商机。

综合布线技术

1、布线标准

本文所介绍的LAN技术其布线规范均指TIA/EIA-568-A(商用建筑电信布线标准)和ISO/IEC11801:1995(E)标准。布线标准的内容包括布线网络拓扑结构、性能、部件、安装实践和现场测试。与其相关的电信标准很多,如ATMForum、CC99vT、CENELEC、IEEEANSI802等。

2、布线拓扑结构

TIA/EIA-568-A和ISO/IEC11801布线标准基于同一基本的布线系统结构，其系统结构在标准中有严格而明确的定义。布线系统包括电缆、接插软线以及用于水平布线、建筑物内主干布线和建筑群主干布线的连接器。结构化布线支持布线端接，同时使用接插软线很容易与设备相连或作交叉连接。

3、布线距离

在标准中对布线距离有严格规定(水平布线<90米、建筑物主干<500米、园区主干<1500米),布线距离主要取决于实际工作区域(即建筑物楼层区域)。主干布线距离基于实际应用所限定的距离。

4、布线性能

在TIA/EIA-568-A和ISO/IEC11801两个标准中，100欧姆双绞线按其性能分为：

3类：规定为16MHz;

4类：规定为20MHz;

5类/5E类：规定为100MHz;

6类:规定为250MHz。

5、电缆电气传输性能参数

直流电阻不平衡;

直流电阻;

工作电容;

对地电容不平衡;

特性阻抗;

结构回损(SRL);

衰减;

近端串音衰减(NEXT)。

6、连接器电气传输性能参数

直流电阻;

回波损耗;

衰减;

近端串音衰减。

7、水平布线链路性能

TIA/EIA-568-A标准关于水平布线的传输特性基于其组成元件，而ISO/IEC11801则依赖于应用。另外,ISO/IEC11801规范基于链路(Link)(即不包括工作区电缆和设备电缆)，而TIA/EIA-568A基于信道(Channel)。TIA/EIA568-A最小信道近端串音衰减可以由组成元件的特性导出(例如信道近端损耗是其所采用元件的带相位的失量之和)，最大衰减为信道中每一元件的衰减之和。对于ISO/IEC11801链路，最小近端衰减和最大衰减基于其附录G中所列出的标准应用。ISO链路以性能分类(A类到E类)，其中E类相当于6类性能。

8、串音衰减比

ACR与在LAN技术中定义的信串比(SCR)相关联(通常更精确的定义为串音与插入损耗比NIR)。ACR不受收发器变化的影响，SCR和NIR也如此。

由于没有支持在100MHz以上4dBACR的技术，在100MHz以上的ACR没有具体应用与之关联。另外，随着网络技术的发展及消除串音方法的出现，布线选择将不再依赖于ACR值(即ACR一定后，与电缆长度相关的衰减和近端串扰间可相互补偿)。

9、100欧姆布线性能现场测试

布线系统的传输性能取决于其组成元件的性能和安装过程两个方面。TIA/EIA技术系统公告(TSB-67)规定了100欧姆双绞线布线在安装后用于测试性能的现场测试工具的参数。

10、TIA/EIA-TSB-67测试参数

连线图：检测电缆线对连接器和插头的端接，找出连接错误。

衰减：信道或链路中的信号损耗。

长度：布线最大长度。

近串衰减：在相邻发送和接收线对间的信号耦合。

11、MHz与MBps比较

线缆的衰减和NEXT可以从扫频测量中得出，规定的测试范围从0.1MHz到100MHz。衰减和NEXT值表示在特定频率下正弦电压损耗，不可与带宽限定值、位速率或波特相混淆(即622MBps并不意谓将布线限定为622MHz)。根据设计目标，伴有振幅、频率或相位变化的调制及信号加工，通常用来将所需的位率改变成可接收的信号发送率(波特)。

12、数据传输

设计目标决定了调制技术、信号整形和需要消除串扰的复杂性。最具挑战性及吸引力的是基于5E类布线的1000BASE-T和基于3类布线的100BASE-T2。这些建议均需对电缆缺陷进行极其复杂的补偿。如100BASE-T2，需要在两对3类(ISO/IEC11801中的A类)布线上完成数字信号处理和混合信号处理技术。而且100BASE-T2是运行于近端串扰较恶劣的环境下，仅符合FCCA类或B类及CISPR.022A类或B类。

13、串扰环境

由于多线对电缆能用于多种应用,而基于并行数据传输和多媒体技术的应用已经实现(如1000BASE-T使用4对线同时传输数据)，故串扰的其他来源及自身近端串扰必须引起重视,同时5E类及6类布线也增加了新的性能参数,例如，RSL(回波损耗)及ELFEXT(等效远端串音)。

外来串扰所指的近端串音(NEXT)或远端串音(FEXT)耦合不能采用如同消除自身近端串扰的方式来消除(即串扰来自外连接)。当串扰与两种可能的外来干扰源有关时，被定义为多干扰源NEXT(MDNEXT)和多干扰源ELFEXT(MDELFEXT)。

远端串扰(FEXT)描述从电缆一端的发送器(源)对另一端回路的串扰耦合。

等效远端串音(ELFEXT)描述了从电缆一端发送器(源)对另一端的回路的串扰耦合，是从FEXT(远端串扰)减去线对衰减而得到，从而消除了电缆长度的影响。

回波损耗(RSL)由传输信道中各元件的相互匹配程度决定,对于1000BASE-T来说,只有采用互相匹配的连接,才能满足其苛刻的RSL要求。

14、共享式和交换式LAN

在局域网(LAN)中，工作站可使用介质访问控制协议(MAC)分享单一信道，或者可连接到交换机。在共享式LAN中，各工作站连接到中继器或集中器上，并形成站点间的广播式通道。所以工作站可以接收到从任何一站发出的信息。工作站以半双工方式运行，同一时间只能有一个在LAN上发送信息，这由MAC协议决定。

上面提到的工作站同样可连接到交换机。在任何单一时刻每一个交换器只允许一个激活源。交换机将信息包从一个输入口复制到一个有需求的特定的输出口，同时其他口可以发送和接收不同的信息包。当工作端直接与交换机相连接时，则其为全双工模式，因而没必要进行访问控制。

15、传输延迟和延迟畸变

（编辑：济宁站长网）

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