千兆網綜合布線系統設計與測試

    千兆網是一種快速以太網，其數據傳輸速率達1Gbps,仍采
用CSMA/CD的訪問控制機制并與現有的以太網兼容，在布線系統的
支持下，可以使原來的快速以太網平滑升級并能充分保護用戶原
來的投資。目前，千兆網技術已成為新建網絡和改造的首選技
術，由此對綜合布線系統的性能要求也提高。
　　
　　1、千兆網布線標準
　　
　　千兆以太網的標準由IEEE 802.3制定，目前有802.3z 和802.
3ab兩個布線標準。其中802.3ab是基于雙絞線的布線標準，使用4
對5類UTP，最大傳輸距離為100m。而802.3z是基于光纖通道的標
準，使用的媒體有三種：
　　
　　a) 1000Base-LX規范：該規范為長距離使用的多模和單模光纖的參數。其中多模光纖傳輸距離為300(5
50米,單模光纖的傳輸距離為3000米。該規范要求使用價格相對昂貴的長波激光收發器。
　　
　　b)1000Base-SX規范：該規范為短距離使用的多模光纖的參數，使用多模光纖和低成本的短波CD(compa
ct disc)或VCSEL激光器，其傳輸距離為300(550米。
　　
　　c)1000BASE-CX規范：使用短距離的屏蔽雙絞線STP，其傳輸距離為25m，主要用于在配線間使用短跳線
電纜把高性能的服務器和高速外設相連。
　　
　　2、千兆網綜合布線系統的線纜選型
　　
　　綜合布線系統包含建筑群布線子系統、建筑物主干布線子系統、水平布線子系統（包含工作區電纜）
三大布線子系統。千兆網綜合布線系統除具有一般快速以太網綜合布線系統設計的特點之外，更重要的是
要合理選擇UTP、光纜及接插件。
　　
　　2.1光纜的選擇
　　
　　光纜主要用于建筑群布線子系統，對抗干擾要求高或建筑物主干距離超過100m的場合也用光纜作為建
筑物主干布線子系統。選擇光纜應根據實際距離并結合802.3z規范進行。在滿足技術要求的前提下再慮經
濟問題。
　　
　　2.2雙絞線的選擇
　　
　　雙絞線在三大綜合布線子系統中所占比例最大，它的使用在很大程度上決定了綜合布線系統的性能，
必須合理選用。
　　
　　由香農定理知，信道帶寬與信道容量之間的關系為：
　　
　　C=Wlog2(1+S/N) （bps） ……………………..(1)
　　
　　式中C為信道容量，W為信道寬度，N為噪聲功率，S為信號功率，S/N表示信噪比。
　　
　　由(1)可知，可通過提高信道帶寬和信噪比兩方式來提高信道容量。目前可供選擇的支持高速網絡應用
的雙絞線有5類、超5類、和6類，其最大帶寬分別為100MHZ、100MHZ和200MHZ。由于千兆網雙絞線的布線標
準802.3ab是基于使用4對5類UTP制定的，而5類UTP的帶寬范圍為1(100MHZ。因此，僅從帶寬角度而言，選
則5類雙絞線即可滿足千兆網應用的要求。
　　
　　再從信噪比的角度來考慮。千兆網需同時使用UTP的四對電纜進行高速并行數據傳輸，信號和噪聲分別
線纜的下列特性參數有關，這些參數是：
　　
　　衰減(Attenuation)：指信號沿鏈路傳輸的減弱。
　　
　　回波損耗(RL)：由于線纜特性阻抗和鏈路接插件阻抗偏離標準值而導致的對發送信號功率的反射。
　　
　　近端串擾損耗(NEXT)：類似于噪音，是從相鄰的一對線上傳過來的干擾信號。這種串擾信號是由于UTP
中鄰近的繞對通過電容或電感偶合過來的。
　　
　　相鄰線對綜合串擾(Power sum)：指在使用UTP四對線對同時傳輸數據的環境下，其它三對線上的工作
信號對另一對線線間串擾總和。設發送信號為T，上述四個特性參數分別用A、R、NE、P表示，則：
　　
　　Singal(f)=f1(T、A) …………….…..(2)
　　
　　Noise(f)=f2(R、NE、P) .……………..(3)
　　
　　式(2)和(3)分別表示接收信號和噪音,兩式中的參數A、R、NE、P均為頻率f 的函數。因此得到下列計
算信噪比的兩個公式：
　　
　　由這兩個公式知，要提高信噪比，就要選擇A、R、N、P 等各項參數優良的UTP來提高S，降低N。類別
越高的UTP，上述各項參數離標準規定的極限值的富余量就越多，其性能越優良。由于5類UTP的部分參數受
施工質量或環境的影響大，往往達不到布線標準的要求，超5類UTP改進了5類UTP的上述缺陷。因此，超五
類及六類UTP可以滿足信噪的要求。由于六類 UTP的性能憂于超五類，且六類UTP還能滿足將來更高速的網
絡應用，因此，在目前情況下應首選六類UTP及其配套的接、插件。