千兆网综合布线系统设计与测试

  千兆网是一种快速以太网,其数据传输速率达1Gbps,仍采用CSMA/CD的访问控制机制并与现有的以太网兼容,在布线系统的支持下,可以使原来的快速以太网平滑升级并能充分保护用户原来的投资。目前,千兆网技术已成为新建网络和改造的首选技术,由此对综合布线系统的性能要求也提高。
  
  1、千兆网布线标准
  
  千兆以太网的标准由IEEE 802.3制定,目前有802.3z 和802.3ab两个布线标准。其中802.3ab是基于双绞线的布线标准,使用4对5类UTP,最大传输距离为100m。而802.3z是基于光纤通道的标准,使用的媒体有三种:
  
  a) 1000Base-LX规范:该规范为长距离使用的多模和单模光纤的参数。其中多模光纤传输距离为300(550米,单模光纤的传输距离为3000米。该规范要求使用价格相对昂贵的长波激光收发器。
  
  b)1000Base-SX规范:该规范为短距离使用的多模光纤的参数,使用多模光纤和低成本的短波CD(compact disc)或VCSEL激光器,其传输距离为300(550米。
  
  c)1000BASE-CX规范:使用短距离的屏蔽双绞线STP,其传输距离为25m,主要用于在配线间使用短跳线电缆把高性能的服务器和高速外设相连。
  
  2、千兆网综合布线系统的线缆选型
  
  综合布线系统包含建筑群布线子系统、建筑物主干布线子系统、水平布线子系统(包含工作区电缆)三大布线子系统。千兆网综合布线系统除具有一般快速以太网综合布线系统设计的特点之外,更重要的是要合理选择UTP、光缆及接插件。
  
  2.1光缆的选择
  
  光缆主要用于建筑群布线子系统,对抗干扰要求高或建筑物主干距离超过100m的场合也用光缆作为建筑物主干布线子系统。选择光缆应根据实际距离并结合802.3z规范进行。在满足技术要求的前提下再虑经济问题。
  
  2.2双绞线的选择
  
  双绞线在三大综合布线子系统中所占比例最大,它的使用在很大程度上决定了综合布线系统的性能,必须合理选用。
  
  由香农定理知,信道带宽与信道容量之间的关系为:
  
  C=Wlog2(1+S/N) (bps) ……………………..(1)
  
  式中C为信道容量,W为信道宽度,N为噪声功率,S为信号功率,S/N表示信噪比。
  
  由(1)可知,可通过提高信道带宽和信噪比两方式来提高信道容量。目前可供选择的支持高速网络应用的双绞线有5类、超5类、和6类,其最大带宽分别为100MHZ、100MHZ和200MHZ。由于千兆网双绞线的布线标准802.3ab是基于使用4对5类UTP制定的,而5类UTP的带宽范围为1(100MHZ。因此,仅从带宽角度而言,选则5类双绞线即可满足千兆网应用的要求。
  
  再从信噪比的角度来考虑。千兆网需同时使用UTP的四对电缆进行高速并行数据传输,信号和噪声分别线缆的下列特性参数有关,这些参数是:
  
  衰减(Attenuation):指信号沿链路传输的减弱。
  
  回波损耗(RL):由于线缆特性阻抗和链路接插件阻抗偏离标准值而导致的对发送信号功率的反射。
  
  近端串扰损耗(NEXT):类似于噪音,是从相邻的一对线上传过来的干扰信号。这种串扰信号是由于UTP中邻近的绕对通过电容或电感偶合过来的。
  
  相邻线对综合串扰(Power sum):指在使用UTP四对线对同时传输数据的环境下,其它三对线上的工作信号对另一对线线间串扰总和。设发送信号为T,上述四个特性参数分别用A、R、NE、P表示,则:
  
  Singal(f)=f1(T、A) …………….…..(2)
  
  Noise(f)=f2(R、NE、P) .……………..(3)
  
  式(2)和(3)分别表示接收信号和噪音,两式中的参数A、R、NE、P均为频率f 的函数。因此得到下列计算信噪比的两个公式:
  
  由这两个公式知,要提高信噪比,就要选择A、R、N、P 等各项参数优良的UTP来提高S,降低N。类别越高的UTP,上述各项参数离标准规定的极限值的富余量就越多,其性能越优良。由于5类UTP的部分参数受施工质量或环境的影响大,往往达不到布线标准的要求,超5类UTP改进了5类UTP的上述缺陷。因此,超五类及六类UTP可以满足信噪的要求。由于六类 UTP的性能忧于超五类,且六类UTP还能满足将来更高速的网络应用,因此,在目前情况下应首选六类UTP及其配套的接、插件。