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随 着 计 算 机 桌 面 处 理 能 力 的 提 高 及 使
用 者 之 间 联 网 需 求 的 增 长， 新 一 代 局
域 网 (LAN) 技 术 已 经 形 成。 为 满 足 数 据 传
输 速 率 增 长 的 需 要， 100 欧 姆 非 屏 蔽 对
称 双 绞 线 和 光 纤 是 布 线 线 缆 较 理 想 的
选 择。
----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ATM
Forum、CCITT、 CENELEC、IEEE ANSI 802 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/IEC 11801 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4dB ACR 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FCC A 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
----在
共 享 式1000BASE-T LAN 中， 包 含 布 线 传 输 延 迟
的 往 返 行 程 延 迟 是 一 个 关 键 参 数。 另
外， 对 于100BASE- T4( 半 双 工) 和1000BASE -T( 全 双
工) 等 使 用 同 步 发 送 器 的 应 用 来 说， 延
迟 畸 变( 即 线 对 间 传 输 延 迟 的 差 异) 也
很 重 要。
----在
任 何 条 件 下， 一 个 链 路 中 最 快 和 最 慢
单 工 链 路 段 其 传 输 延 迟 或 延 迟 的 差 异
不 得 不 超 过50ns( 其 频 率 范 围 为2MHz 到100MHz),
而 行 程 延 时 不 超 过570ns。 作 为 进 一 步 的
功 能 要 求，1000BASE -T 一 旦 安 装， 由 环 境 条
件 引 起 的 所 有 线 对 组 合 间 的 延 迟 畸 变
在 满 足 以 上 要 求 的 条 件 下 其 变 化 将 不
超 过 ±10ns。
高
速 技 术 布 线 拓 扑 结 构
----1
．1000/100BASE-T 布 线 拓 扑 结 构
----1000BASE-T、100BASE-T
和10BASE-T 在 拓 扑 结 构 上 有 很 大 的 不 同。
由 于 定 时 的 限 制，1000BASE-T 冲 突 域 内 的 有
源 中 继 器 数 仅 有1 个, 而100BASE-T 不 超 过2
个。 由MAC 限 定 的1024 个 站 数 不 变。 它 所 支
持 的 介 质 类 型 包 括 有3 类、5 类、5E 类 和6
类 双 绞 线。 通 过 合 并FDDI 与PMD 规 范 使 其
满 足 多 模 光 纤， 1000/100BASE-T 也 可 支 持 多
模 光 纤； 但 由 于 上 面 提 到 的 定 时 限
制， 不 能 实 现 由PMD 所 支 持 的2 公 里 距 离
范 围。
----2
．ATM 布 线 拓 扑 结 构
----155Mbps
的ATM 支 持5/5E/6 类、150 欧 姆STP、 多 模 光 纤（UNI3.1）
和 单 模 光 纤 的 应 用, 预 测6 类 布 线 系 统
将 支 持622Mbps 和1.2Gbps 的ATM 应 用。ATM 拓 扑 结
构 是 一 个 交 换 网， 即 是 说， 一 个 工 作
站 点 使 用 含 有 多 路 由 功 能 的 独 立 的 交
换 机， 可 以 连 接 到 网 上 另 一 个 交 换
机。 由 于ATM 的MAC 协 议 没 有 为 端 到 端 扩 展
设 置 时 限， 从 而ATM 提 供 了 一 虚 拟 的、 无
限 的 端 到 端 扩 展。 表2 双 绞 线ATM 拓 扑 结
构
----3
．VG-Any LAN 拓 扑 结 构
----VG-Any
LAN 也 称 为100VG-AnyLAN 和 需 求 优 先 网。 它 是
由IEEE802.12 工 作 组 开 发 的 一 个100Mbps 协 议，
支 持802.3 或802.5 帧 格 式， 但 其 协 议 本 身 不
同 于 其 他 协 议， 由 于 网 络 仅 能 以 一 种
帧 格 式 运 行，VG-Any LAN 可 运 行 于802.3 或802.5
一 种 帧 格 式， 而 非 二 者 同 时 使 用。
----VG-Any
Lan 支 持3 类、5 类、5E 类、6 类UTP 和150 欧 姆 屏
蔽 双 绞 线（STP）， 也 支 持2 公 里 距 离1300nm
波 长 和0 5 公 里 距 离800nm 波 长 光 纤 链
路。 其 拓 扑 结 构 由 链 式 集 线 器（Hub） 组
成， 类 似10BASE-T 结 构。 端 到 端 的 距 离 限
制 与 有 源 中 继 器 类 型 有 关。
总
结
----高
速 局 域 网 技 术 正 以 迅 猛 的 速 度 发 展,100
欧 姆 非 屏 蔽 双 绞 线 布 线 因 其 现 有 市 场
份 额 较 大 而 将 扮 演 一 个 重 要 角 色。6 类
布 线 由 于 提 供 了 较 大 的 净 空 间( 布 线 性
能 的 额 外 裕 量) 从 而 支 持 廉 价 网 络 设 备
也 得 到 业 界 的 认 可。 可 以 预 见, 千 兆 以
太 网 标 准 在 支 持 已 安 装 的、 现 有 的5 类
和5E 类 布 线 的 同 时， 将 更 全 面 地 支 持6
类 布 线。
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