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[技术资料] “简单”线缆复杂应用
P:2007-09-06 21:01:37
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【赛迪网讯】一卷厚厚的布线工程师札记，记录的不仅是他们身在行业中的一线心得和体会，也记录了中国用户对布线系统中从陌生到熟悉的心态变化，从一个侧面生动地反映了布线行业在中国超过十年的发展历程。那么，这些工程师最新的札记内容都记录了什么？
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布线系统本身也不再只是你想象中的一条简单线缆，针对各种不同的应用环境，整个系统都将出现个性化的发展方向。在现今高速发展的网络环境中，新的应用层出不穷。布线系统作为最基础的网络高速公路，它的发展不再只是追求速度的极限，用户针对实际应用的要求越来越高，布线工程师的应用札记中出现了越来越多解决不了的疑问。
“这些问题不是通过缜密的结构设计就能改变的，而是需要在产品和系统的选择上就采用全新的布线类别。”很多工程师的札记中都出现了这样的结论。于是，除目前兴起的六类应用外，中国用户也逐渐开始接触屏蔽布线系统、智能布线管理系统、六类产品应用视频、防火阻燃型布线系统、工业环境的布线系统等各种复杂的布线应用模式。布线系统不再千篇一律。
而今后布线行业的重要发展方向将会以如何满足用户日益增长的应用需求为主导，同时它也将指引布线厂商的研发趋势。
札记一 解救70%的生命
—布线系统也要防火
据美国联邦调查局的报告，在“9.11”事件中，70%以上的人都在高温窒息的楼内因烟熏罹难。我国河南洛阳的一场大火吞噬了309条鲜活的生命，其中也有80%以上的伤亡都是因火势蔓延快，烟熏窒息导致的。布线系统在追求速度的同时，设计商和用户们却恰恰忽视了这个潜在的设计漏洞——火险。
通常电缆被绑札成束并安装在吊顶 <FORM class=yqin action=http://www.--iask.com/n method=post></FORM>天花板及建筑夹层之间的空间内，或抬高的地板下，这就要特别注意电缆的性能，不仅在于它们的传输特性，也在于防止潜在的火险。世界上投入市场的多种通讯电缆，具有上千种不同的标准和要求，每一种都具有不同的耐火、防烟、抗腐蚀和防毒性等特性。这些特性取决于电缆的材料成分、外皮尺寸及内部导线绝缘等。智能大厦更需要选用阻燃和环保功能的线缆。
目前，全球有很多标准定义了通讯电缆防火和燃烧指标：CMX和CM，用于普通阻燃；CMR，用于垂直主干阻燃；CMP，用于流动通风的空间高阻燃。由于我国几乎没有在流动通风的空间吊装线缆的设计，故极少采用CMP等级的线缆。这几种阻燃等级的线缆外皮的材料里都不同程度地含有卤素，因此燃烧的时候会有毒气产生。部分厂家还会提供一种环保型的低烟无卤(LSOH)的线缆，其防火等级至多相当于CMX或者CM。
心得：智能大厦首先应该是安全的大厦，才能保证系统智能化地正常工作。由于绝大多数布线系统是安装在室内，又是在日常工作中与人们最为接近的智能系统，而线缆又是布线系统中用量最大的材料，因此如何选择一款阻燃、绿色环保的线缆是我们设计人员和最终用户最关心的问题。具有火焰传播性低、阻燃性高的电缆被用来防止火焰蔓延到建筑物的其他部分，这样能有更多的时间逃生，并防止火焰蔓延到建筑物内易燃的材料上。
心得工程师：王为Belden CDT公司工程师
札记二 一层外衣保安全
——屏蔽布线系统
在金融、军事等部门，对于综合布线系统的抗干扰和安全保密性的要求尤为严格。在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层，利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应来实现防止电磁干扰及电磁辐射，具有很好的电磁兼容(EMC)特性的屏蔽布线系统开始为人关注。
屏蔽布线系统提高系统安全性体现在：由屏蔽双绞电缆及其连接硬件所组成的屏蔽网络可以明显地降低信号传输过程中向周围环境的电磁辐射量。当使用非屏蔽双绞电缆传输信号时，该电缆会向电缆周围辐射电磁能量，传输的信息很容易被拦截，而屏蔽系统由于较低的能量辐射而很难被拦截。从信号发射保密性的角度来说，屏蔽布线系统是首要选择，在个别情况下加密可作为辅助措施。
屏蔽布线系统可以防止传输数据受到外界电磁和射频干扰的影响。对于抵抗电磁干扰，选择编织屏蔽最为有效。对于射频干扰，金属箔层屏蔽最有效，因为其所产生的缝隙可使得高频信号自由地进出。对于高低频混合的干扰场，则要采用金属箔层加金属网的组合屏蔽方式，使金属网用于低频范围的干扰，金属箔用于高频范围的干扰。
针对屏蔽布线系统完整链路中的最重要的部分屏蔽双绞线电缆，目前有3种结构和类型：单层的金属箔屏蔽双绞线电缆(FTP)，是在普通的4对双绞线的外面整体包裹一层金属箔的结构，目前AMP可提供的有超5类和6类产品。双层的金属箔加金属网双绞线电缆(S-FTP)，是在普通的4对双绞线的外面整体包裹一层金属箔再加一层金属网的结构，目前AMP可提供的有超5类和6类产品。对对屏蔽的双绞线电缆(PiMF)，是在普通的4对双绞线的每个线对外面分别包裹金属箔，然后四个线对外再整体包裹金属网的结构。目前AMP可提供的有6类和7类的产品。
心得：
屏蔽双绞线是在双绞线外加入金属屏蔽层从而在有干扰的环境下保证综合布线系统的传输性能。双绞线电缆金属屏蔽层的作用有两个：减少电磁辐射，即减少电缆本身向外辐射能量，保证系统的安全性；提高信号传输电缆抵抗外来电磁干扰和射频干扰的能力。屏蔽产品在某些独特的领域有着广泛的作用, 包括电磁干扰较大的场合，如机场、地铁、发电厂等；要求信息保密的机构，如公、检、法、军事等国家保密机关, 高科技研发机构等；严格限制电磁干扰的单位，如 <FORM class=yqin action=http://www.--iask.com/n method=post></FORM>医院等。
心得工程师：许楠 泰科电子公司系统应用高级工程师
札记三 看似铜缆胜过铜缆
在多媒体环境下的超五类和六类结构化布线系统，需要为每一应用系统的水平连接设计独立的一根线缆。原因一是在于为避免不同应用系统之间的信号传输之间的相互干扰和影响，其次在于综合布线标准要求每根线缆必须端接在一个8位模块上，很难支持多重应用。
7类布线可以很好地解决这些问题，并支持更多种类、更高速度的应用。如西蒙TERA7类布线可提供1.2GHZ带宽，使得一些需求高带宽的应用，甚至是以前只能在光纤和同轴实现的网络可以简单在7类系统中完成。而且七类系统的对噪声的强大免疫力和极低的对外辐射性能使得更先进的高速局域网(LAN)不需要更昂贵的电子设备来进行复杂的编码和信号处理。
七类每个线对都单独屏蔽而且总体也屏蔽，可减少端口数量。采纳国际标准的西蒙TERA 7类连接器的4个独立的金属腔体设计，彻底消除了线对间串扰的影响。这些技术可以在一个单独的七类信道(4对线)可以同时支持多种混合的应用连接。
相对于6六类产品，7类布线系统可提供多于一至二代的网络应用。虽然初期投资相对较高，但综合的年平均成本却最低。
心得：
7类系统有的可以不用标准的RJ型结构，为灵活应用打下基础。如TERA 7类布线的接口由于是“非RJ型”，其插座采用独立的4腔体设计，插头可以是1对、2对和4对的。这样就能够提供专用于电话的一对跳线、专用于有线电视的一对跳线和用于电脑的两对跳线，而且这些跳线可以自由组合，一起插到同一个TERA插座上，满足了用户不断变化的、多样性的需求。比如，如果你的座位上需要1部电话，1个有线电视，1个计算机，您可以将1根1对的电话跳线和1根1对有线电视跳线及一根2对线计算机插座同时插入同一个插座上。
心得工程师：李常力 西蒙公司技术经理
札记四 施工是个大问题
——六类系统的关键点
在2005年，六类系统将成为市场的主流，但施工要求却非常严格。
安装过程中应注意的事项很多。如铺设水平线槽应注意水平线槽的结构，水平线槽内是否有金属毛刺，会不会对线缆造成损害。水平子系统安装时，线缆受到的拉力不能超过线缆制造商所规定的最大承受拉力。桥架设计合理，保证合适的线缆弯曲半径，这一点在管理间子系统或工作区子系统都要注意。为了让配线柜内线缆整齐放置，有些线缆会被挤压和弯曲得太严重，从而恶化布线系统的性能。此外，应避免把管理间子系统内部线缆束得过紧，从而压迫线缆。
针对六类线缆和模块端接的特点，施耐德电气梅兰日兰Infra+系列Multiplus配线架与传统的配线架采用了变革和创新，它可同时支持各种性能的应用，在IU、19"的空间中，可同时支持超五类、六类、七类信息模块，非屏蔽配线架只需加上一个接地导板即可实现屏蔽布线系统的性能。同时支持语音，数据和光纤的应用及管理，用户可以灵活确定需要安装的模块及安装数量。每个Multiplus配线架信息端口采用免工具安装，减轻了管理和维护人员的工作量，提高了可靠性。信息模块可轻松安装在面板或插座上，其核心深度较浅，使电缆在插座底盒或线槽中的空间更充足，确保线路最佳链路及信道性能。屏蔽信息模块在模块外壳上涂敷3层镍、铜、镍金属层，可以实现360度保护。可以直接手动或使用辅助工具就能完成Infra + SLIM信息模块与电缆的端接，保证电缆在端接时电缆开绞密度不超过6mm。
心得：因为六类是永久链路级别的布线系统，除了选择性能卓越的线缆外，接插件部分也相当重要，如信息模块、配线架及UTP跳接线。产品的兼容性与匹配性也相当重要，所以最好选择同一厂家的产品。厂商应提供在6类产品及系统在1-250MHz带宽内全面的测试数据，并经得起与六类ISO/TIA标准要求的参数和指标进行一一对比。值得注意的是，提交系统测试报告中所采用的必须是TIA/ISO标准中定义的最坏情况模型，即3连接点90米链路或4连接点100米信道。
札记五 易被忽略的测试
——跳线测试
端至端的网络设备通讯的链路在标准中被定义为“通道-Channel”。通道的一些关键传输参数例如近端串扰(NEXT)和回波损耗(RL)受用户以及设备跳线的影响非常大。你知道自己的跳线是否符合标准中所规定的指标吗？DTX系列的跳线测试方案提供了可行和正确的方法来检验跳线是否符合标准所规定的性能指标。
DTX-PCU6S跳线测试选件是基于TIA和ISO/IEC标准来测试Cat 5e和Cat 6跳线。DTX-PCU6S跳线测试套件包括连接至DTX主机的DTX-PCU6/MN 适配器和连接至DTX远端的适配器DTX-PCU6/SR。测试适配器满足TIA/EIA-568-B.2-1所规定的测试插座的指标。测试参数包括：接线图，确保线对连接的正确性；传输时延，长度和时延差；(单向)近端串扰(NEXT) 与(单向)回波损耗。测量精度是基于TIA/EIA-568-B.2-1以及IEC 61935-1中的规定计算得出的。最差的精度是基于III级精度的严格要求。
经过测试证明这些测试适配器在连续插接15000次以后仍然可以提供稳定的接触电阻。插座中的表面镀金层在经过如此多的插接后可能完全被摩擦掉，但是镀金层并没有增加或降低关键的近端串扰(NEXT)以及回波损耗(RL)参数的性能。测试只需要9秒钟，然后连接新的跳线，插入的滑动过程可清洁连接点。所以一般不会有任何的腐蚀或长期的接触电阻的老化。
心得：
跳线以及设备的跳线对数据传输网络的性能有着至关重要的影响。可以肯定的是我们都希望所安装的高速数据链路，例如Cat 5e/Class D或者Cat 6，可以支持更高的带宽并可靠地提供高速的数据传输。不幸的是，在大楼的布线系统中用户跳线都被忽略了。通常这些跳线都是在永久链路或固定的电缆链路安装以后几个月或几年以后再另行购买。并且这些跳线可能只是基于价格的考虑来选购的。
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