下载第 12章 网络综合布线工程师所关心的问题作者在各类讲习班、培训班上,许多学员从不同角度提出了许多在工程中所关心的问题。
为此,作者经归类后,从 6个方面讨论这些问题:
12.1 综合布线系统方面的问题
12.1.1 怎样看待 P D S布线市场综合布线 P D S技术经过十几年的发展,如今已在国内 IT 界尽人皆知。这是一件好事,但是好事也会引出坏事来,市场上一下子冒出了数不清的 P D S集成商。据报载,1 9 9 7年原邮电部通信产品质量监督检测中心对 9 7年下半年综合布线工程进行验收测试,其中问题较多的站 5 0% 左右,造成这种现象的原因不外乎以下几种:
1) 不管有没有综合布线的技术,找一个名人挂帅,拿下工程,“从战争中学习战争” 。
2) 少数 P D S工程技术人员缺乏应有的职业道德。
3) 缺乏合理的督导、验收机制。
4) 缺乏工程建设保证的约束机制。
要做好一个 P D S工程,需要从以下 4个环节着手:
1) 综合布线工程集成商的工程技术人员,需要进行理论培训,应具备计算机网络、通讯网络、机房建设、楼宇自控等相关的综合业务技术基础。
2) 甲方单位领导责任制,工程出了问题,不管是什么人都要追究经济的、法律的责任。
3) 乙方实行工程第三方担保制。
4) 招标要从技术、价格等多方面综合分析。
除了上述 4个环节之外,甲、乙双方还应考虑:
1) 甲、乙双方密切配合,提出一个合理的整体解决方案:一方面企业内部对于项目规划、
方案设计评估、布线产品选择、工程组织落实、工程管理实施、测试验收规程、文档资料提交、
服务响应措施等有一套程序和规范,而且要严格按照程序和规范来执行。另一方面,P D S集成商要顺应新技术、新产品的发展,顺应市场的变化,顺应用户的需求,为用户提供综合布线工程的整套合理解决方案。在这里,核心问题是集成商能否真正从用户的实际需求出发,结合国内、外有关标准,来为用户提供合理的产品组合、方案设计,并组织工程施工。
通常设计与实现一个合理的综合布线系统有以下几个步骤:
获取建筑物有关资料和设计图;
分析用户需求及了解用户在投资方面的承受能力;
信息点设计;
系统结构设计;
支撑系统设计(桥架、管道设计);
布线路由设计;
绘制布线施工图;
编制材料清单;
安排工程实施、确定工期进度、计划;
加强工程管理(包括施工管理、技术管理和质量管理);
测试及提供竣工文档;
用户验收及确定维护方案。
工程集成商对上述内容要认真对待,根据具体项目提出具体解决办法和实施措施。靠生拉硬推某一种产品,靠采用不正当竞争手段,靠行政干预等来承接工程项目,都会对工程质量产生负面影响。
2) 综合布线工程集成商应具备强有力的市场组织能力和售后服务能力。集成商应随时掌握不断变化着的市场行情。根据甲方资金的承受能力,尽可能提供优质的产品。关于成本问题,甲方应该清楚一个道理,当承包商无利可图时,会以牺牲质量为代价来适应甲方的低成本。所以甲方决不可一味强调降低成本,而应把成本控制在适当的价位上,否则到头来吃亏的还是甲方。
3) 综合布线工程集成商要具备工程组织的能力、工程实施的能力和管理能力。综合布线的工程组织和实施是实践性很强的工作,具有阶段性、经验性和工艺性。这是一个系统工程,要把一个优化的综合布线系统设计方案最终在智能大厦中完美体现,工程组织和实施是一个十分重要的环节,有以下步骤:
施工方案、施工图设计;
系统所有材料的选配;
综合布线工程与土建工程在工期进度上的配合方案;
预埋管线、桥架敷设;
线缆敷设;
连接件安装;
测试;
验收。
综合布线的工程管理是工程集成商将一完整系统交给客户的重要环节:
工程施工管理(包括进度安排、界面管理和组织管理);
工程技术管理(包括技术标准和规范管理、安装工艺和技术文件管理);
工程质量管理(包括施工图的规范化和制图质量标准、管线施工的质量检查和监督、配线规格的质量检查和要求、系统验收的标准、办法和步骤等) 。
为了更好地保证工程质量,应当做好从项目选项、方案设计到工程组织、工程实施,工程管理一条龙服务,而不宜采用包工包料的做法。包工包料,难以保证工程质量。
4) 综合布线工程集成商应有齐备的测试设备和测试规程。综合布线工程的测试,从工程角度说可以分做两类:验证测试与认证测试。验证测试一般是在施工过程中由施工人员边施工边测试,测试中发现问题就随时纠正,以保证所完成的每一个连接的正确性。认证测试是指对布线系统依照标准,进行逐项检测,以确定布线是否能够达到设计要求,包括连接正确性和电气性能测试。测试工程中最重要的是要组织一个严肃、认真、负责的测试小组,按照国际标准、
使用专业测试仪器进行测试,对每一条链路都给出测试报告。测试水平的高低是检验集成商的能力所在,也是检验工程质量是否合格的有效手段。有能力的集成商有较齐备的测试设备。
5) 综合布线工程集成商应有较丰富的工程经验。工程经验是决定工程质量的重要前提,尤第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 381下载其在当前激烈的市场竞争中,工程经验的有无和多少对于保证工程质量起到关键作用。一个人阅读过综合布线的书以后,只能说他了解一些综合布线的知识,并不一定保证他可以实施综合布线,工程实践过程中,随时可能出现任何问题,而这些问题是任何书本上也查不到的,这时只能靠现场工程师的经验当场解决,一个没有经验的人则可能会束手无策,显然甲方应选择有丰富经验的集成商。
12.1.2 怎样看待系统集成和系统集成商系统集成这一名词,在国内市场叫了多年,但真正的系统集成商并不多,是什么原因呢?
作者认为主要有几个方面的原因在制约着。
1) 系统集成商不是为一个公司或几个人就能做的,它需要拥有一批多专业的技术人员,也就是说“多兵种”的“合成军”,而且要有一定的工程经验和经济实力。
2) 从技术角度来看,计算机技术、应用系统开发技术、网络技术、控制技术、通信技术、
建筑装修等技术,综合运用在一个工程中是技术发展的一种必然趋势。系统集成商就是要根据用户提出的需求,为用户做一个完整的解决方案,不仅仅是要在技术上实现用户的需求,同时还要对用户投资的实用性和有效性进行有效的分析,对用户的技术支持,培训有所保障。还应具有从技术规范化、工程管理科学化等多方面知识。更重要的是,系统集成商具备所服务的客户行业的专业知识、专业技能以及丰富的集成经验是极为必要的。
3) 目前国内系统集成市场上,除公开竞标的项目,确实还有靠关系,背景等拿项目的,除了大型的、复杂的工程之外,确也存在象搭积木似的项目。并且,系统集成就是一个综合性的工程,其涉及的不仅仅是技术和设备的问题,而且还涉及到方方面面的关系问题。在这样一个市场背景之下,给新人进入留下了巨大的活动、发展空间。
4) 由于系统集成行业的市场容量巨大,类型较多,涉及到的行业也非常多的,与硬件产品一样有着低、中、高档之分,有将各种计算机及联网设备简单搭接起来的工程,也有设计、规划、采购、安装、调试、维修、培训、服务的系统工程,对于具备不同实力的厂商都可以有不同的项目可做。
5) 对于系统集成的商业利润,一般来说,系统集成的利润包括硬件、软件和集成三部分利润,其中硬件的价格透明度高,利润较低,而软件和集成的利润占整个项目利润的绝大部分。
这就要求集成商不但要具有对硬件安装支持的能力,更重要的是,还必须具备对相关软件的开发能力以及对客户业务的熟悉和理解。
6) 投资与夺标问题。一个系统集成项目,在签约后,一般来讲,系统集成商要投资额度达
5 0%? 8 0%,而且工程周期长,在这过程中要花费大量的人力、物力,尤其在夺标过程中花费了物力、人力若不中标,则付之东流,这就要系统集成商具有相当的经济实力。作者认为:系统集成不容易做好,系统集成商更不容易做。
12.1.3 局域网建设过程中的有关问题
1,如何正确选择布线材质 — 聚氯乙烯材质( P V C)和阻燃、低烟、无毒材质( L S F R Z H)
目前,我国人民对环境保护越来越重视,对自身生存环境的质量要求也越来越高,但是,
生活质量的基本前提是生存的安全性。许多人还没有意识到正确选择网络布线系统中的材料,
以便在危机发生的时候能够最大限度地保护人的安全可靠性。在德国杜赛尔多扶机场发生了一场大的火灾,1 6人死亡,6 0多人因为呼吸过多的烟雾被送往医院。事故起因是由于大厅中布置的有毒(含卤化物)线缆所致。在现有的网络工程中,绝大多数线缆含卤化物,当它们燃烧时,
382计计 网络综合布线系统与施工技术 下载会产生有毒烟雾。烟雾中的有害物质会伤害人的眼睛、鼻子、嘴和喉咙;同时,这些烟雾还会引起严重的呼吸困难。很多受害者正是因此而未能逃离火灾现场而遇难。
目前在布线产品的材料选择上,除了要考虑与网络应用相关的性能指标外,一个非常重要的性能就是选择阻燃、低烟、无卤的材质。 I S O关于阻燃、低烟、无卤的材质有以下标准:
阻燃:关于阻燃的标准是 IEC 60332-1和 IEC 60332-3C,与易燃的材料相比,可以大大减低火势曼延的速度。更重要的是,救生器件会更容易将火焰隔离开来,同时还会大大降低火灾引起的一系列连锁的危险。
低烟:关于低烟的标准是 IEC 61034,与传统的 P V C产品相比,会产生少得多的烟雾,使得逃生者大大地增加了生存的机会。
无卤:关于无卤的标准是 IEC 60754,与含卤的材料相比,当符合无卤标准的产品在燃烧时,不会有氯气、氟气、氯化氢等有腐蚀性的气体产生。这些气体除了会对人体造成伤害以外,
还会腐蚀设备。
对于上述标准做一简单介绍:
IEC 61034标准,这是一个在一定条件下,对烟雾密度的测量标准。
IEC 60332-1标准的测试环境是对一根独立的垂直放置的绝缘线进行测试。把一个燃烧气枪放置在与线缆成 4 5度角的位置上,燃烧气枪燃烧一分钟后熄灭。该标准规定,被燃烧的绝缘线缆在此测试条件下必须能够自行熄灭。并且被燃烧的线缆部分不能超过距离最上端的线缆固定处 5 0 m m的地方。
IEC 60332-3 CAT,C标准,该标准的测试环境是对一簇线缆进行测试。这是一个全面的防火测试,整个测试是在一个 4 m高的柜子中进行。这个 C AT,C的测试需要用每米 1,5 L的易燃物帮助测试,燃烧的时间是 2 0 m i n,该标准规定,在此测试条件下,允许火焰延伸的最大距离是不超过燃烧气枪底边以上的 2,5 m。
IEC 60754标准,该标准是对从线缆取出的聚合物材料燃烧时所发出的卤酸气体的量进行测定。
总之,为了安全起见,采用阻燃、低烟、无毒的布线材料是十分重要的。但是,付出的代价是比普通的材质贵约 1 0%? 2 0% 的价格。
2,怎样才能做到优质布线布线工程应在国家有关标准的基础上,结合国际布线产品发展方向和国际有关标准,从产品生产商、供货商、系统集成商和用户等不同角度出发,对综合布线工程的最终用户提出了保证优质工程的途径:
1) 优质的产品是保证工程质量的前提,应选择符合国际标准的产品。
2) 选择管理严格的供货渠道,保证货源的可靠性和及时供货。
3) 选择专业技术强、作业正规的系统集成商是保证工程质量的关键。
4) 性能价格比是衡量布线系统的重要指标,不能片面追求低价,既要考虑目前的要求,又要考虑未来发展的需要。
5) 要重视布线工程结束后对所有信息点的测试。
6) 综合布线集成商应提供详细的技术文档。
3,为什么要进行网络分段在以太网 1 0 B A S E - 5中物理层标准规定了一个局域网最多网段数为 5。每个网段的最大站点数是 1 0 0,网段的最大长度为 5 0 0 m。因此,对于使用局域网的一个部门来说,把一个逻辑上单一的 L A N分成若干分离的 L A N来调节负载有时是必要的。另外,有时两台机器的距离太远,即第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 383下载使敷设电缆不成问题,但由于网上信息延迟太长,会影响网络的正常运行。解决的办法也是把一个大的 L A N划分成若干个区段(更小的局域网) 。
从网络的安全可靠性出发,将大的网络划分成较小的网络后,有利于隔离故障,也有利于保护大网内各个区域的安全保密性。
4,综合布线时为什么要重视综合串扰、平衡性和回波损耗在进行综合布线系统测试时,应注意综合串扰、平衡性和回波损耗问题。综合串扰是指一对以上线缆同时传输时,各线对间串扰的和。平衡性是指电缆和连接件的平衡性。平衡性类似于阻抗,它的好坏是衡量电磁兼容性( E M C)的重要参数。一般采用纵向变换损耗( L C L)和纵向转移损耗( L C T L)两个参数来定义其平衡性。回波损耗( S R L)是衡量链路全程结构是否一致的重要参数。它主要是由于链路中阻抗不均匀性引起的,通常发生在接头和插座处。在高速全双工网络中次参数非常重要。
5,常听到 5类布线系统能支持 1 5 5 M b p s,但 EIA/TIA 568A和 I S O 11 8 0 1只规定线缆的性能至
1 0 0 M H z,原因是什么?
首先要知道 M H z和 M b p s的区别。 M H z描述的是电子的信号,是频率的单位,通常叫做带宽。 M b p s描述的是吞吐量,是传输速率。举一个形象的例子,带宽相当于公路,而速率则是在路上跑的车。显然,路越宽(带宽越高),则路上容纳的车越多,传输量越大;类似地,在特定宽度的路上,车速越快(速率越高),传输量也越大。在 1 0 0 M H z带宽的 5类线缆上,可以传输 1 5 5 M b p s的信息量( AT M),甚至 1 0 0 0 M b p s(千兆位以太网)的信息流都是可能的。
6,有些线缆厂家宣称其线缆带宽达到 3 5 0 M H z,这对布线系统性能有什么意义?
EIA/TIA 568A标准修订后,将 5类 U T P带宽标准定为 1 0 0 M H z、超 5类 U T P的带宽标准定为
1 0 0 M H z,6类 U T P的带宽标准定为 2 0 0 M H z。在竞争日益激烈的市场上有些厂家,特别是一些著名的厂商当然会把自己的产品质量定位在高于标准之上,这是可能的,象美国西蒙公司就是这样。在综合布线工程中采用优质线缆和连接件,除了可以保证满足当前的需要以外,更可以为今后 1 0至 2 0年的发展留有充分的余地。综合布线工程是大楼“神经系统”的基础,应保证在
1 5到 2 0年内不落后,因此,系统集成商应尽量选用优质产品,通常,这些优质产品在性能指标上都会超过国际标准的规定。
7,在水平布线通道内,通讯电缆与电源电缆的最少距离应为多少?
在综合布线工程中与电磁干扰源相遇是很平常的事情。一般可按表 1 2 - 1中所指出的距离处理。原则上应该是尽量远离,实在离不开时可采取屏蔽措施。
表 12-1 综合布线与电磁干扰源之间的距离电磁干扰 与综合布线接近状况 最小间距( c m)
3 8 0 V以下电力电缆 与线缆平行敷设 1 3
< 2kVA 有一方在接地金属槽中 7
双方都在接地金属槽中 1
3 8 0 V以下电力电缆 与线缆平行敷设 3 0
2? 5 k VA 有一方在接地金属槽中 1 5
双方都在接地金属槽中 8
3 8 0 V以下电力电缆 与线缆平行敷设 6 0
> 5 k VA 有一方在接地金属槽中 3 0
双方都在接地金属槽中 1 5
日光灯 与线缆接近 3 0
配电箱 与线缆接近 > 1 0 0
变电室 尽量远离 > 2 0 0
384计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
8,对连接超长距离的 1 0 M网络的办法在连接超过 1 0 0 m到 5 0 0 m左右距离的 1 0 M网络时,工程中一般有 3种办法,它们是:
1) 使用中继器。使用细缆,加上 3? 4个中继器就可以达到 5 0 0 m。若是双绞线则可以使用
H U B(集线器)来延长传输距离,但最多可达 1 8 0 m。
2) 使用粗缆。粗缆的连接距离可达 5 0 0 m。通过中继器最多可连接 5条粗缆,网络总长度可达 2 500m。
3) 使用光缆和介质转换器。转换器可将 R J 4 5头或 A U I端口转换为光纤接口。多模光纤可将网络传输距离扩大到 2 500m,单模光纤可将网络传输距离扩大到 3 000m。
9,电厂综合布线需要考虑的问题电厂是电磁干扰比较严重的地方。在选择布线系统时应慎重考虑。一般来说有以下几种处理办法。
1) 采用屏蔽线缆系统( S T P) 。采用此种办法时应注意,从工作区信息插座、连接线缆、
到电信间的配线架和机柜,必须整个系统都是屏蔽的,且屏蔽层必须保证整体的电气性能的连接,不能有断裂处,否则起不到屏蔽作用。这种办法价格高、施工困难。
2) 采用金属桥架和管道做屏蔽层,线缆仍使用非屏蔽双绞线( U T P) 。这种办法要求整个桥架系统必须保持电气性能上的连接,而且必须有良好的接地措施。这种屏蔽措施是一个好办法。即起到了屏蔽作用,又不增加成本。
3) 采用光缆。光缆具有极强的抗电磁干扰能力。但是因为光缆及端接设备价格较高,目前在综合布线工程中通常仅用做主干布线。光纤到桌面还只是一种美谈。因此,我们建议,在电磁干扰严重的地方,主干采用光缆。水平干线采用金属桥架和管道做屏蔽层的 U T P布线。
10,5类布线系统能否支持前兆位以太网的应用?
许多用户都非常关心,现在的 5类、超 5类布线系统,将来能否支持前兆位以太网的应用的问题。
对于这个问题 IEEE 802.3主席 G e o ff Thompson先生指出,IEEE 802.3 ab/1000Base-T工作组将要研制出新的 D S P信号处理技术,在 5类信道上传输千兆位应用达到 1 0 0 m。
美国西蒙公司的技术副总裁,西蒙先生指出:使用超 5类系统完全可以支持千兆位以太网应用。但是,如果是使用 5类布线系统,要确定其是否支持千兆位以太网应用,则需要对该布线系统进行测试,特别要测试新的测试标准所增加的测试项目,如:综合近端串扰、回波损耗、
等效远端串扰、综合等效远端串扰等。如果测试结果满足新的测试标准的要求,该布线系统就可以支持千兆位以太网应用。我们以为,实际上这与综合布线工程中选择的线材厂商和施工质量有关。若由高水平的综合布线集成商来组织工程施工,并且采用的是国际著名厂商的布线产品,那么该 5类布线系统就可以支持前兆位以太网,否则,无法保证支持。
12.1.4 为什么要建设屏蔽局域网当今时代,建设现代化的局域网,一种是非屏蔽的,一种是屏蔽的。对于要不要建设屏蔽局域网,业界曾有过讨论。现在,我们从两个方面来分析。第一,综合布线中的屏蔽与非屏蔽问题。第二,建设屏蔽局域网的因素。
综合布线中的屏蔽与非屏蔽问题。在网络布线过程中不可避免地要遇到。许多业界人士对这一问题都有相应论述,例如西蒙公司的《综合布线屏蔽还是非屏蔽》和计算机世界刊登的
《屏蔽与非屏蔽的误区,。现分别叙述如下。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 385下载
1,综合布线屏蔽还是非屏蔽
(1) 屏蔽的目的屏蔽系统是为了保证在有电磁干扰环境下系统的传输性能,这里的抗干扰性应包括两个方面,即抵御外来电磁干扰的能力以及系统本身向外辐射电磁干扰的能力。对于后者 而言,欧洲通过了电磁兼容性测试标准 E M C规范,而对于前者,目前还没有定量的标准规定在外部电磁场强达到多少 V / M的情况下应该采用屏蔽。虽然从理论上讲,在线缆和连接件外表包上一层金属材料屏蔽层,可以有效地滤除不必要的电磁波 (这也是目前绝大多数屏蔽系统采用的方法),
然而,这种方法的有效程度到底如何呢?
(2) 理想与现实的差距对于屏蔽系统而言,单单有了一层金属屏蔽层是不够的,更重要的是必须将屏蔽层完全良好地接地,这样才能把干扰电流有效地导入大地。但是,实际施工时,屏蔽系统存在一些不可忽视的困难:由于屏蔽系统对接地的苛刻要求,极容易造成接地不良,比如接地电阻过大、接地电位不均衡等,这样在传输系统的某两点间便会产生电位差,进而产生金属屏蔽层上的电流,
造成屏蔽层不连续,破坏其完整性。这时,屏蔽层本身已经成为一个最大的干扰源,因而导致其性能反而远不如非屏蔽系统。屏蔽线在高频传输时,需要两端接地,这样更有可能在屏蔽层上产生电位差。由此可见,屏蔽系统本身的要求,恰恰构成保证其性能的最大障碍。
一个完整的屏蔽系统要求处处屏蔽,一旦有任何一点的屏蔽不能满足要求,都势必会影响到系统的整体传输性能。可是,目前市场上还很少有网络集线器或计算机本身拥有屏蔽支持,
所以很难实现整个传输链路的屏蔽。
(3) 屏蔽与非屏蔽,哪个更先进目前国际上(欧、美两大阵营之间)存在着屏蔽系统与非屏蔽系统优劣的争论。采用屏蔽系统或非屏蔽系统,很大程度上取决于综合布线市场的消费观念。在欧洲占主流的是屏蔽系统。然而,在综合布线使用量最大的北美,则坚定地推行非屏蔽系统。因为无论是屏蔽系统还是非屏蔽系统,只要是经过符合标准的完善设计及安装,都可以达到满意的效果,只不过考虑到价格、安装时的难易要求等因素,北美认为,在高容量主干及严重干扰条件下使用光纤更为实际。
(4) 对用户的建议针对国内的实际情况,我们建议用户在对各种因素进行全面均衡时,有必要仔细考虑下述问题:
目前屏蔽式 8芯插头尚没有标准,不同厂家之间的插头 /插座之间的兼容问题、屏蔽的有效程度及插头的接触面能否长期保持稳定等方面都没有定论。
屏蔽系统倘若安装不当,达不到整体的屏蔽完整性,其性能将比非屏蔽更差。
目前没有现场测试屏蔽有效程度的方法。
我们认为,U T P(非屏蔽双绞线)是目前较为成熟、可靠的综合布线技术,在通常情况下完全可以满足在干扰环境下的使用需求。如果干扰较大,可采用金属桥架和管道做屏蔽层的布线方法,就可以满足屏蔽的要求。如果使用环境存在极为严重的干扰,建议直接使用光缆,以满足严酷的 E M C要求。
2,屏蔽与非屏蔽的误区当 U T P应用在结构化布线系统上并广泛地被世界接受时,一些有关使用屏蔽式电缆的误区相继出现,令用户感到混乱和不安。
误区一:当频率高于 3 0 M H z时,U T P电缆不能符合 E M C的要求;或当频率高于 30 MHz时,
386计计 网络综合布线系统与施工技术 下载必须使用 STP 电缆。
事实一:差分传输信号频谱( D i fferential Transmitted Signal Spectrum)与放射性能
( Radiated Emission Performance)的关系取决于以下因素:
印刷电路板的设计;
输出过滤器和磁场特性;
注明的信号强度;
使用的通信协议;
信号端的平衡( L C L);
传送铜线及信号端注明的普通模式阻抗;
连接件的屏蔽有效程度。
以上误区与信号频谱使用的屏蔽无关。 SYSTIMAX SCS 384A宽带视频转换器已经测试并保证高致 5 5 0 M H z的高频率,符合 EMC 标准。
误区二,F T P电缆有 U T P电缆的所有平衡特性,并加额外的屏蔽保护。
事实二:当在 U T P电缆上加上屏蔽时,以下情况便出现:
屏蔽改变了整条电缆的电容耦合,从而衰减增加;
平衡( L C L)降级。
平衡降级将在电缆内的绞线上引起强大的耦合普通模式信号,从而在屏蔽层上引起强烈的耦合。因此,屏蔽必须有良好的接地。而完全屏蔽的连接件必须有正确终端,否则这普通模式信号会使系统发出辐射。当频率增高时,情况更严重。
误区三:屏蔽式电缆决定了系统的整个 E M C性能。
事实三:一个屏蔽系统只是跟其最弱的 E M C元件差不多。在屏蔽系统中,最弱的链路为跳接面板、连接器信息插座以及设备界面本身。
误区四:屏蔽电缆可在任何频率防止干扰。
事实四:在低频时,屏蔽电缆所产生的噪音,至少跟非屏蔽电缆产生的一样高。例如
0,1 c m厚的铝或铜屏蔽,在 5 0 M H z频率(电源电缆)只能提供约 1 d B损耗(这与减低噪音 1 0%
的效果相当) 。
误区五:屏蔽式电缆只需在一端接地即可。
事实五:只有当频率低于 1 M H z时,这才是事实,当频率高于 1 M H z时,E M C认为最好在多个位置接地,一般至少应作到两端接地。
误区六:为了安全的理由,必须使用屏蔽电缆。
事实六:由英国政府及一家有名的电脑厂商的一项合作研究表明,电脑安全的问题主要是由于不小心或有恶意的职员所造成的(例如电脑资料窃贼、电脑病毒、未经批准的闯入等) 。
由 V D U s及电脑荧屏引致的辐射比由电缆引致的辐射更大。
误区七:安装完全屏蔽的布线系统,可使用较便宜的电子硬件。
事实七:电子硬件即芯片的价格主要取决于其生产数量。根据世界性的有关布线系统市场的统计资料分析显示,U T P在双绞线电缆市场上占了 8 2%,S T P,F T P各占 8%,因而 U T P电子硬件将更经济。
总之,基于上述事实,有关屏蔽式电缆较优越的认识是站不住脚的。用户不可能知道屏蔽式系统的性能是否如其所说的一般,皆因目前根本没有标准可测试安装后屏蔽系统的屏蔽有效程度。这是一个大问题,因为屏蔽系统的安装是很困难的,而金属箔屏蔽电缆在安装时或日后使用时亦很容易破损。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 387下载贝尔实验室的研究已一次又一次地显示,U T P是最适合使用在商业楼宇环境中的结构化布线系统,而 SYSTIMAX SCS UTP安装不用另外考虑屏蔽的效能,就可以达到与完美屏蔽系统同样的 E M C要求。在恶劣环境下,最好使用光缆,使布线系统达到完美的 E M C性能。
建设局域网的因素:
目前,世界上对非屏蔽和屏蔽布线系统的争论仍在继续。北美和其他世界上大多数地区推崇非屏蔽系统,而欧洲则大力推行屏蔽系统。从实质上讲这只是消费观念的不同。目前,U T P
完全可以用于强干扰的环境。非屏蔽系统具有以下特点:
安装简单,维护方便,经过正规培训的公司较多;
整体价格便宜;
非屏蔽双绞线的设计可很好地抗干扰,著名厂商的 5类线带宽可达 3 5 0 M H z,完全可以支持
622Mbps AT M或千兆位以太网应用。
对非屏蔽系统,目前已有国际标准,保证了应用兼容性。
美国数百万工程应用也证明了非屏蔽系统的可用性。
作者认为:应视具体情况来确定建设屏蔽的还是非屏蔽的布线系统。对于公安、银行等保密性强的单位可建设屏蔽的局域网,因为有以下因素的影响:
(1) 干扰电缆和设备通常会干扰其他的部件;或者被其他干扰源所影响,从而破坏数据的传输。严重时,干扰甚至会导致整个系统完全瘫痪。
根据 PREN 50174规定,一些干扰源列举如下:
功率分配
荧光灯照明
无线电传送设备(无线电话、无线电台、电视)
UTP对 U T P电缆
办公设备(复印机、打印机、电脑、碎纸机)
雷达
工业机器(发动机等)
线缆绞合只能保护电缆不被磁场干扰,但不能使其不被电场干扰。然而,许多干扰源发射的是电场或电磁场(辐射场),因此,只有屏蔽才能使网络免受所有干扰源影响。
对于高于 1 0 M b p s和 1 0 M H z的高速率、高频率应用,数据传输越灵敏,屏蔽性就变得越重要。机械地限制绞合长度会使绞合的效果减弱,绞合仅能有效地适应 3 0至 4 0 M H z的数据传输。
由于安装过程中对电缆的拉力和其他类似弯曲半径等因素的影响,会使 U T P的均衡绞度遭到破坏。然而,屏蔽可以补偿这种影响,它可以被看作是一种电磁和机械保护。
(2) 窃听潜在的窃听者、骗子和程序狂在不断增加。他们可以拦截 U T P线缆上传输的信息,从而引起严重的破坏和损失。使用了屏蔽线缆及元件的屏蔽网络则可以明显地降低周围环境中的电磁能发射水平。
如果没有物理连接,而只将 U T P线缆当作传送天线时,U T P线缆是很容易被拦截的。屏蔽双绞线( S T P)则由于它较低的散射而很难被拦截。在大多数不被保护状态下,窃听者只需要一部雷达接收器、电子信号发生器和一台便携式计算机,在几百米距离内,就可以进行数据拦截。
加密和解密是保护网络的另一种解决方式,但它需要较大的网络发射功率,且其配套软硬
388计计 网络综合布线系统与施工技术 下载件配置非常昂贵。选择加密的花费将比一开始就安装屏蔽电缆高很多。不敷设屏蔽电缆,这种不安全感将会一直存在。
与非屏蔽电缆相比,屏蔽电缆由于其较低的辐射而保护网络免受窃听。从发射保密性的角度来说,电缆的屏蔽应是首要选择,在个别情况下,加密可作为辅助措施使用(比如用于军事应用) 。
(3) 屏蔽系统的实施根据国际标准 I S O 11 8 0 1,屏蔽必须是从传送器到接收器的全程屏蔽。安装电缆、信息插座和连接插头都必须屏蔽。包括工作区和设备电缆(连接电缆)等在内的所有元件都应仔细挑选、
正确安装和连接;并且要保证整个屏蔽系统在电气性能上的整体连接,具有良好、可靠的接地;不能有任何断裂处,否则断裂部分会造成天线效应,不但不能屏蔽,反而效果更坏。
(4) 屏蔽原理单独的绞合线对或 4线对组可以有一个金属屏蔽层。不同的线对或 4线对组可以在金属屏蔽后置于一起。屏蔽旨在增加与电磁化外界的间距。就屏蔽本身而言,它可将线对或 4线对组自身之间的串扰减少到最低程度。这些将根据集肤反应由反射和吸收完成。
反射:金属屏蔽能够有效地反射来自内外界的大量入射场。
集肤效应:在一定的频率下,屏蔽能够在需要的信息与外界干扰之间提供近乎完美的间距。集肤效应保证了干扰电流只在屏蔽层外通过,因为它不能透过屏蔽层并有一段短的距离(集肤深度) 。上述间距的频率取决于屏蔽层的材料和厚度。
12.1.5 如何选择屏蔽与非屏蔽系统关于如何选择屏蔽系统与非屏蔽系统的问题,一直困扰着许多用户。下面我们将从屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线技术的差别来阐述它们的应用。
为了能够适应网络技术的发展,国际标准化组织 I S O / I E C制定了一系列的布线标准,
I S O 11 8 0 1标准中定义了 5类线缆的带宽是 1 0 0 M H z,正在讨论中的修订标准还定义了 6类线缆的带宽是 2 0 0 M H z,7类线缆的带宽是 6 0 0 M H z。
需要指出的是,线缆的带宽( M H z)和在线缆上传输的数据的速率( M b p s)是两个截然不同的概念。 M b p s衡量的是单位时间内线路传输的二进制位的数量;而 M H z衡量的是单位时间内线路中电子信号的震荡次数,对于 5类双绞线,其带宽为 1 0 0 M H z,因此,任何应用于 5类线的网络系统都应以低于 1 0 0 M H z的信号来传输数据,才能比较稳定可靠。
网络系统中的编码方式建立了带宽与速率之间的联系,优秀的编码方案能够在有限的带宽下高速地传输数据。几年前,I E E E曾经利用一种被称为 C a p 6 4的编码方式在 5类双绞线上进行了 6 2 2 M b p s的数据传输实验。正在制定过程中的前兆位以太网 1 0 0 0 B a s e - T,也是在 5类线缆的基础上要传输 1 0 0 0 M b p s的数据。
然而,当信号以很高的频率在线路中传输时,如果不采取一定的措施,仍将因为外界电磁干扰和线缆自身内部的串扰产生大量的传输错误,从而降低系统的性能,就像许多网络管理员不愿意在 3类线缆上运行 1 0 M网络系统一样,他们发现在 5类非屏蔽双绞线上运行 1 0 0 M网络系统的性能也并非他们所想象的那样快、那样可靠。那么,使用屏蔽的双绞线的情况会怎么样呢?使用 6类非屏蔽双绞线又当如何呢?
I B M的 La Gaude 实验室针对这个问题进行了严格的实验,实验的目的是比较非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线在实际的网络系统中受强电器和强电线路的影响而产生的传输错误率。网络系统采用 AT M 1 5 5,并让其持续工作在 1 2 0 M b p s的速率下。实验遵循 E N 8 0 1 - 4标准,对象是 I B M的第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 389下载
S F T P和 UTP 5类系统及另一厂家的 U T P 6类系统。
当干扰源产生的交变信号的强度从 2 0 0 V逐渐提高到 3 5 0 0 V时,SFTP 5类系统中传输的数据信号均未发生任何错误。而在 5类 U T P系统中,情况就没有这么好了:当电压升高到 2 0 0 V时,
U T P系统就开始产生数据错误和丢失。在实际应用中线缆经常会与强电线缆敷设得很近,强电线路中的 2 2 0 V交流电便成为影响布线系统性能的重要的干扰源。测试结果如表 1 2 - 2所示。
表 12-2 UTP5,U T P 6,S F T P 5测试结果干扰源 U T P 5类 U T P 5类 U T P 6类 U T P 6类 S F T P 5类 S F T P 5类错误率 剩余流量 错误率 剩余流量 错误率 剩余流量
0 V 0 1 2 0 M b p s 0 1 2 0 M b p s 0 1 2 0Mb p s
2 0 0 V 1 2 5 0 0 b p s 9 M b p s 6 5 0 0 M b p s 1 5 M b p s 0 1 2 0Mb p s
5 0 0 V 2 5 0 0 0 b p s 1 0 M b p s 1 2 0 0 M b p s 1 0 M b p s 0 1 2 0Mb p s
5 0 0? 3 5 0 0 V 未测 未测 未测 未测 0 1 2 0Mb p s
网络设备发现传输过程中的错误后,会耗费大量的时间用于重发和恢复这些错误的数据,
从而使实际的可用流量受到极大的影响,这就恰恰证实了那些网络管理员的担心。
由于 R J 4 5插头(座)的性能的改进和线缆信噪比的提高,6类非屏蔽系统的传输误码率比 5
类系统降低了一半,但是,仍然使网络传输速率受到了很大影响。事实证明,当网络系统的传输要求越来越接近布线系统的带宽极限,消除外界对系统的电磁干扰就越发重要。
综上所述,当网络布线环境处在强电磁场附近时(例如发电厂、变电站等),布线系统可采用屏蔽系统,以保证网络信息的正常传输。根据环境电磁干扰的强弱,通常可以分三个层次采取不同屏蔽措施。在一般电磁干扰的情况下,可采用金属桥架和管道屏蔽的办法,即把全部线缆都封闭在预先铺设好的金属桥架和管道中,并使金属桥架和管道保持良好的接地,这样同样可以把干扰电流导入大地,取得较好的屏蔽效果,而且还可以节省大量资金。在存在较强电磁干扰源的情况下,可采用屏蔽双绞线和屏蔽连接件的屏蔽系统,再辅助以金属桥架和管道,
一般也可取得较好的屏蔽效果。在有极强电磁干扰的情况下,可以采用光缆布线。采用光缆布线成本较高,但屏蔽效果最好,而且可以得到极高的带宽和传输速率,采用光缆布线的网络在
2 0年内可保证其具有先进性,网络不会因布线系统落后而淘汰。
12.1.6 如何看待 1 5,2 0,2 5年保证在综合布线市场上,厂商起先提供 8年保证,后来又上升到 1 5年保证,现在有一些公司已经开始提供 2 5年保证了。保证究竟是怎么回事?厂商依据什么确定多少年保证时间?
我们都知道,目前的计算机技术以 1 8个月左右为一个周期,设备更新很快。任何保证都不能跟上最新的技术的发展。比如说,软盘开始是 8英寸、后来发展到 5英寸、接着是 3英寸,现在是大量使用 C D光盘。 C P U也是如此,从 8 0 8 6到 2 8 6,3 8 6,4 8 6,5 8 6,奔腾 1、奔腾 2和奔腾 3
代,厂商曾信誓旦旦地说:,终身保修”,但现实又如何呢?硬件的生命周期如此短暂,保证期却大大超长,显然这在很大程度上不过是一种推销策略而已,我们切不可盲目相信。对 1 5年保证,2 0年保证,2 5年保证主要看中的应该是:
1) 保证在 2 5年内综合布线系统满足 E I A / T I A 5 6 8 A,也就是说,2 5年内能够按照
T I A / E I A 5 6 8 A标准升级。
2) 25年内若产品质量有问题,保证免费更换,包工包料。
3) 施工建设单位必须有很高的信誉,不会因某种原因消失。
390计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
4) 产品必须通过认证,是名牌厂商生产的。
5) 严格遵照 E I A / T I A标准进行设计、安装和测试。
6) 施工单位应能向用户提供长久的技术支持和服务。
7) 施工完毕,应提交完整的技术文档和资料,包括严格的测试报告。
对综合布线工程而言,既要保证布线产品质量,又要保证施工过程的工艺质量。一般来说,选择一个信誉高、可靠的布线系统集成商,比盲目相信经销商的多少年保证期更为重要。
12.1.7 选用网络布线方案的建议目前,正常情况下,大、中型网络综合布线系统一般都采用招标的方式进行,这就提出了如何评审布线系统方案以及怎样在众多方案中选择方案的问题?针对上述问题我们发表一点自己的看法,仅供用户参考。
1,通过招标来收集方案综合布线是大型建筑中的神经系统的基础性工程,一般来说,它至少应该保证提供 1 5年?
2 5年以上的使用期,在保证期内,不管科学技术有多大的进步和发展,综合布线的基础设施和投资都不至于被淘汰。因此,大、中型网络的综合布线工程用户应给予充分重视。鉴于当前综合布线市场的良莠不齐,产品复杂多样,面对着布线厂商花花绿绿的广告、毫无根据的誓言、
保证,各种各样的攻关手段,稍不留神就会上当。由于选择了素质不高的布线厂商,而给综合布线工程造成损失的例子难道还少吗?解决这个问题的方法就是通过招标来解决。在招标过程中,始终坚持公开、公正、公平的原则。通过公开招标,将标书发给有实力、有技术、有资金的可靠、专业化的单位。由这些参加单位,根据标书提出自己的网络综合布线方案,再从一批方案中由单位领导和专业技术人员共同选择最佳方案。
2,投标对象的选择网络建设的单位在招标时,要尽可能避免内定承包单位,应全面衡量投标单位的技术水平、
经济实力、后援保证能力。目前,国内综合布线市场上大大小小的公司很多,有强者也有弱者,
他们在经济实力、技术水平、管理水平上差异很大。在招标时,切忌被“二传手”蒙骗,“二传手”没有技术、更谈不上科学管理,但他们有极强的公关手段,一旦工程到手,扒一层皮后再转给下家,经过几翻转包,到了真正施工单位手里,由于经费不足,便只能以低价原材料和简化工艺过程等办法来取得利润,工程质量无法保证,将会带来无穷后患。
3,价格的选择就网络综合布线系统工程而言,用户都想在经济投资方面最省、工期最快,从而获得投资者和单位上级的好评。一味杀价,或选择报价最低的投标单位,不一定是明智的。要知道,过度的杀价和降价,是以牺牲原材料质量为前提、以减少施工工序为代价实现的。建设施工单位决不可能做赔本交易。因此,招标单位,应把握住工程造价的尺度,要选择合理的报价,而不是最低的报价,以能否达到最佳价格 /性能比为目标,这才是上策。
4,产品选型任何一个工程都要涉及产品选型问题。提供有关产品的公司总是竭力推销自己的产品,都说自己的产品质量最好。但负责产品选型的人一定要注意,产品有主要部件、次要部件、基础性产品、高技术产品之分,故应充分了解产品的性能和技术指标。
一般来说,欧美国家的布线产品质量优秀,但价格高。在资金雄厚的情况下,选择欧美产品,对工程质量的保证来说无疑是一个有利因素。但是,也要防止“水货”,致使花了大价钱,
买的却是假东西。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 391下载相对来说,我国(包括台湾、香港),韩国以及新加坡等地的产品价格较低,质量较为稳定,也不乏精品,比较符合中国市场。但是,在市场上伪劣产品也层出不穷,对于过低的价格,
一定要特别注意,格外警惕避免上当。
5,选择合适的技术综合布线系统的技术是在不断发展的,新的技术不断涌现。在 3类,5类布线技术刚刚流行不过几年的时间,超 5类技术就已经推出了,目前,有些布线厂商的 6类布线技术也已经面世了。
到底应该选择哪一种技术才合适呢?我们的看法是:
1) 选择适用的技术 — 根据本单位网络发展阶段的实际需要,来确定布线技术。过高的技术,通常也会造成成本高昂、维护困难、另配件不好买等问题。
2) 选择成熟的、先进技术 — 任何技术都有一个发展过程。我们建议一般用户选择成熟的、
先进技术,避免一味追求最先进的技术。成熟的先进技术既可提供硬件方面的,也可提供软件方面的技术支持和保证,对于满足用户的当前需要已经足够了。最先进的技术往往也会伴随一些不足之处而同时出现,从硬件角度看,产品未经过长期、广泛的应用考验,有先天不足之处,
而且另部件难以找到,一旦发生故障,可能造成较大的损失。从软件的角度看,新技术的掌握、
消化很可能需要一个过程,一旦有问题,可能无人能解决,或一个小问题的解决也需要很复杂的过程、耗费很多时间和精力。总之,除了科研、国防、高教等技术、资金雄厚、确实需要的单位以外,一般不要盲目追求最先进的技术和产品,对技术的先进性要掌握适度。就综合布线系统而言,目前,选择 3类(用于语音),5类(用于数据)就可以了,要求较高时也可选择超 5
类布线技术,个别单位、确实需要的也可选择 6类布线技术。
6,网络布线系统方案的选择一般投标单位,都会拿出自己的布线系统方案,强调自己的最优秀。在众多的方案中如何选择最适合于投标单位需要的方案呢?综上所述,我们认为应该注意以下几点:
1) 功能是否符合用户单位目前的需求?
2) 是否有可发展、可扩充的余地?
3) 系统升级时,目前投资是否仍然有效?
4) 布线系统结构是否合理?
5) 布线系统采用的技术是否先进?成熟?
6) 选用器材的质量如何?价格如何?性能 /价格比如何?
12.1.8 千兆位以太网的优势和如何升级到千兆位以太网
1,千兆位以太网的优势
(1) 原始带宽千兆位以太网将显著增加纯带宽,以帮助企业迎接负担过重和网络结构不断扩展所带来的挑战。千兆位以太网将极大地缓解局域网主干所承受的压力,同时为用户提供高效运行数据密集型应用程序所需的能力。
当获得千兆位以太网的数据传输速率后,各公司将能够大大加快文件在服务器和其他设备之间的传输速度。 网络管理人员将拥有充裕的带宽把日益强大的服务器直接与局域网主干相连。
3 C O M公司进行的测试表明,即使是一台现有的单独的服务器,在配置了一块千兆位以太网接口卡以后,也能处理 3 0% 以上的千兆位通信量。有了千兆位的原始带宽以后,制造商将能够有效地向机械师传输 C A D / C A M文件,加快生产进度,而市场开发人员则能够快速地从数据仓库向桌面系统提炼用户信息,从而更省时地对市场计划进行策划,对市场行动进行跟踪。
392计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
(2) 性能价格比千兆位以太网将 1 / 1 0的价格提供 1 0倍于快速以太网的性能。工作组以这些具体的成本目标为宗旨选择使用各种技术,如用于光纤通道的物理层。
(3) 方便的迁移千兆位以太网保留 8 0 2,3以太网标准帧格式以及管理的对象格式。因此,企业能够在保留现有应用程序、操作系统、协议以及网络管理工具的同时,方便地升级到千兆位以太网。管理人员在安装千兆位以太网时,尽可能地不中断服务。另外,新的技术对用户将是完全透明的。
(4) 简化的管理对从快速以太网主干网升级过来的千兆位以太网网络的管理将是简单而方便的,因为新的技术省却了学习的烦琐,并不要求对 M I S人员进行培训。管理人员不用以高成本改变他们的网络,不用学习和采用新的技术或者网络管理方法,便可提供更高的带宽和速率。
(5) 投资保护通过与现有的 1 0 / 1 0 0 M以太网标准的向后兼容能力,千兆位以太网将提供像快速以太网曾经提供的同样卓越的投资保护。当升级到千兆位性能以后,各公司将保留现在的线缆、操作系统、协议、驱动程序和应用程序。无须对用户及网络管理人员进行培训。
另外,由于千兆位以太网将支持光纤,使用 F D D I的公司能够较为容易地升级至千兆位速度。这将极大地增加这些 F D D I用户网络的带宽,同时又保护了企业在光纤线缆上的投资。
(6) 补充 AT M和其他先进技术在以太网标准的发展过程中,千兆位以太网很自然地补充了异步传输模式( AT M)等现有的高性能技术,而不是与它们展开竞争。提供全双工 1 5 5 M b p s和 6 2 2 M b p s连接的 AT M用来传输多种数据类型,如语音、数据、图像等,因而天生即可保证所提供的服务质量。这就是说管理人员能够为视频、通话和其他终端应用程序等通信质量确保充足的带宽。 AT M可以使企业在局域网和广域网之间采用一种单一网络技术,以提供真正完美无缺的局域网 /广域网集成。
尽管 AT M本身提供了一条可行的迁移途径,但千兆位以太网将通过对现有网络结构做很少的变更,而提供更高的传输速率。
2,如何升级到千兆位以太网简单说来,千兆位以太网就如同快速以太网,仅在速度的数量级上有所增加。因而,千兆位以太网为企业提供了简单而合算的迁移途径。下面是用户可以选用的一些常见的升级方案。
(1) 交换机与交换机间的链接一个简单的升级方案是以千兆位以太网链接取代快速以太网交换机间的 1 0 0 M b p s连接。在该方案中,管理人员需要在交换机上安装千兆位以太网网络接口模块,并通过这些千兆位连接来连接交换机。升级后的网络将支持更多的交换式和共享式快速以太网段,为用户提供所有局域网资源的增强型访问能力。
(2) 交换机与服务器的链接另一种迁移方案是将快速以太网服务器连接至千兆位以太网,以便能采用高性能超级服务器。管理人员只需要在交换机和超级服务器中分别安装千兆位以太网模块和千兆位以太网网络接口卡。通过安装一个带有高速缓存的分配器,这种方案就可以支持多台服务器。现有的为最终用户提供服务的 1 0 / 1 0 0 M b p s交换机将不受影响。采用这种办法可以增加服务器的容量,同时提供对网络范围信息的更快速的访问。
(3) 升级交换式快速以太网或交换式 F D D I主干网如果将现有的、从 1 0 / 1 0 0 M b p s交换机累加通信量的快速以太网或 F D D I主干网升级到千兆第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 393下载位以太网也是一个合乎逻辑的选择。通过迁移至支持多台 1 0 0 / 1 0 0 0 M b p s交换机和路由器、集线器等其他设备的千兆位以太网交换机,可以轻松地实现上述目的。使用高性能应用程序的用户将是它的特别受益者。因为,一旦主干升级到千兆位的速度,超级快速服务器就可以通过千兆位以太网 N I C直接与主干网连接,从而为用户提供执行带宽密集型任务所需要的数据通道。
由于千兆位以太网支持光纤,使用交换式 F D D I主干网的用户将拥有一个新的、明智的升级途径。管理人员能够简单地通过在现有路由器或交换机上安装新的千兆位以太网接口,以千兆位以太网交换机取代交换式或共享式 F D D I连接,或者以太网与 F D D I之间的路由器。这种升级将能保护在光纤线缆上的投资,同时把在每个网段上的带宽增加至少 1 0倍。这种更大的数据速率意味着用户将获得对 I n t r a n e t,Internet 的更快速的访问能力。
自早期的局域网以来,以太网的适应性就使这种技术能够紧跟全球用户不断增长的需求。
现在,随着新的千兆位以太网标准的推出,以太网在满足企业对经营关键性网络的需求方面将继续扮演领导角色。与 1 0 M b p s和 1 0 0 M b p s以太网在 8 0年代和 9 0年代主宰网络市场的情况类似,
千兆位以太网可望在进入 2 1世纪后独领风骚。
12.1.9 智能大厦的弱电系统智能大厦的弱电系统有以下 9个子系统组成:
1) 语音、图像通信系统;
2) 计算机网络系统;
3) 楼宇自控系统,包括:空调、通风、照明、给排水、变配电、供热等系统的设备监控与自动调节;
4) 保安监控系统,包括:闭路电视监视系统 C C T V、非法入侵报警、可视对讲、巡更系统;
5) 门禁(通道)控制系统;
6) 卫星电视接收系统 C AT V;
7) 停车场管理系统;
8) 消防报警和连动系统;
9) 背景音乐与应急广播系统。
可以肯定地说,随着技术进步,今后会有更多新的系统进入智能型建筑中。由于结构化布线技术在计算机网络和电话网综合布线中的成功,进一步推广综合布线的应用范围,充分发挥结构化布线的优势,对于弱电系统的统一布线的要求便产生了,这是计算机技术、自动化技术和建筑技术发展的必然结果和发展趋势。这样可以更加合理、有序地进行弱电系统布线总体设计和统一施工,从而避免各子系统独立设计、重复施工所造成的种种浪费和相互间的不利影响;更加合理地利用建筑空间,变杂乱为有序从而使管理和维护更方便;并且能有效地节约和利用宝贵的资金和建设周期。我们可以从以下几个方面得到证明:
1) 语音系统的设备如程控交换机、电话机无需任何适配器即可使用结构化布线系统作为信号传输的平台。
2) 计算机网络系统有多种标准建立在以双绞线作为传输平台的基础之上可供选择。其网络设备如交换机、集线器、网卡等的接口模块采用 E I A / T I A 5 6 8 A标准,可直接与结构化布线系统接口。对于采用非双绞线传输的系统,重要的是搞清所选择的布线系统是否支持该计算机网络采用的标准,如支持则用户就可以买到相应的适配器实现与结构化布线系统的接口,否则就应考虑其他解决方案。
3) 保安监控系统 C C T V、卫星电视接收系统 C AT V采用结构化布线,在技术上是可行的,但
394计计 网络综合布线系统与施工技术 下载用于信号平衡与不平衡传输方式转换的适配器加上布线材料,在费用上比传统方式要贵许多。
4) 楼宇自控系统采用结构化布线情况要复杂一些。首先,要确认所采用的楼宇自控系统与结构化布线系统是否有相互支持的能力;其次,若在各网络层应用则容易实现。若直接在数字控制器 D D C( Direct Digital Controller)至现场设备如各类传感器、变送器、执行元件间应用则需要通过相关协议的了解与传统布线在线路阻抗、各线对最大电流的分配规则、不同设备的连接电缆最大允许长度、连线与端接方式等方面的差异、产生的影响以及设计中应注意的问题。
显然,从实现的角度来看,难度大于其他系统。目前,结构化布线厂商已经认识到,将结构化布线适用于楼宇自控的重要性,无论是对布线系统的理论研究还是硬件产品研发方面都以取得了很大的进展,例如,美国西蒙公司 9 9年推出的智能大厦集成布线系统就是典型代表。
5) 其他子系统与结构化布线系统结合的情况目前尚不乐观。虽然业主指定了弱电系统总承包商,但实际上各子系统通常是由各类专业公司分包完成的。尽管结构化布线系统与一些弱电子系统之间有相互支持的协议和应用说明,但各公司之间专业不互相了解的情况普遍存在。一个子系统由两家或多家公司实施,相互之间的依赖性增加了,技术上需注意的问题、与习惯做法不一致的问题、安装进度的协调问题、系统调试中互相配合的问题变得十分突出,因而对工程的组织、管理,特别是对结构化布线系统承包商的技术能力和整体实力提出了更高要求,业主和各分承包商对此应有充分的认识。
目前将结构化布线用于语音和计算机网络系统的做法最为普遍。由于用户在这两个方面需求变化相对较多,因而布线系统管理的作用突出,综合效益是传统布线方式难以比拟的。但是楼宇自控、保安监控、卫星电视、门禁系统、停车场管理、背景音乐等子系统在使用期间变更的情况较少,维护管理多集中在设备方面,因此,这些智能子系统与结构化布线系统的结合还处于起步阶段。但是,随着科学技术的发展,特别是结构化布线与智能控制技术以及建筑技术的综合发展,结构化布线系统的适应范围必然会扩展到整个智能大厦弱电系统,这个发展趋势是不会改变的。
12.2 设备选择方面的问题
12.2.1 给服务器配置 U P S电源要注意,W”与,VA”的关系在为服务器配备网络 U P S电源时,怎样选择合适的 U P S容量?若选择不当,通常会出现以下两种情况,一是容量过小,即所谓小马拉大车,很可能会造成设备的损坏;另一种情况是容量过大,高射炮打蚊子,造成资金的浪费。因此,正确地选择 U P S的容量对网络管理人员来说是一件重要的事情。
通常市场上所售的 U P S电源,容量较小的以,W”为单位来标识;超过 1千瓦时,用,VA”
标识,,W”与,VA”值是有区别的。这就要求我们必须区别具体情况来选择 U P S。对于小容量 U P S用户更加熟悉瓦特( W)这个概念,所以小容量 U P S一般都用,W”表示容量,然而这是不正确的,用,VA”能更准确的表示出 U P S的负载容量的匹配程度,因为决定 U P S输出能力的是电流值( A),所以用,VA”表示更贴切。
事实上,,W”总是小于等于,VA” 。它们之间的换算关系可用如下公式计算出来,W = VA
×功率因数。功率因数在 0? 1之间,它表示了负载电流做的有用功( W)的百分比。只有电热器或电灯泡等的功率因数为 1。对于其他设备来说,有一部分负载没有作功。这部分电流是谐波或电抗电流,它是负载特性引起的。由于有这部分电流,所以,VA”值比,W”值大,,W”
可以看作是,VA”值当功率因数为 1时的特例。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 395下载一般,计算机的瓦特( W)值是它的,VA”值的 6 0%? 7 0% 。事实上如今所有的计算机电源的功率因数值都在 6 0%? 7 0% 左右,微型机趋向于 6 0%,大型机趋向于 7 0% 。最新研制出的 U P S具有功率因数自动校正功能,它的功率因数号称为 1。
有些 U P S厂商用,W”表示容量,而实际上他们指的是,VA”值。计算机负载,W”值应为该标出值的 6 0%? 7 0%,所以标出值是 1 0 0 W的 U P S电源,能够驱动一个 1 0 0瓦灯泡,但只能驱动 6 5 W的计算机。
目前,大多数计算机设备容量用,VA”表示,有些计算机也用,W”表示容量(如 I B M),
但总体而言还是用,VA”的多,所以 U P S用,VA”表示容量更能反映出和负载的匹配程度。
美国 A P C公司生产的所有 U P S都同时提供了,W”和,VA”两种值。
12.2.2 确保服务器性能时网卡的安装方法网卡在服务器所有的部件中,是最不受重视的,但它同样也是最重要的部件之一。为了增加网络的性能和可靠性,网卡厂商都对服务器网卡进行了优化,于是服务器网卡上出现了很多新的技术。主要有以下技术:
1) 弹性链接:在服务器上安装两块网卡,如果一块网卡失效,驱动程序使之禁用。并将通信转换到另外的网卡上去。这种转换几乎在即刻发生,完全不需要人工干预。
2) 非对称端口聚合(也称为非对称负载平衡)这种技术在两块网卡或更多的网卡上分配服务器的出向流量,从而提供更高的带宽。但对服务器的入向流量不能提高。所以此技术对网络流量大量从服务器向客户机是很适用。如 W E B服务器、邮件服务器等。同时它也提供了容错性,如果网卡组中的一个失败,其余的可以补充上来。
3) 对称端口聚合(也称负载平衡)这是相对于非对称端口聚合的一种技术。它可为网络流入服务器的流量也可聚合,这样仍可以使用几个低价的 1 0 0 M网卡通过聚合提供将近千兆以太网的速率。同样它也提供容错性。
4) 支持 V L A N在单一的服务器连接上(一块或一组网卡)加载多至 6 4个软件生成的逻辑组通信。在助于减少管理工作站移动或变化时所需的开销。但 V L A N技术还缺乏统一的标准,所以你使用的 V L A N网卡必须与交换机的标准一致或兼容。目前只有 3 C O M和 I N T E L服务器网卡支持此技术。
5) 热插拔:在支持 P C I热插拔的服务器上,管理人员可以在不关闭服务器的情况下,对网卡进行更换。
12.2.3 网络交换机的选择当网络用户数目不断增加,应用需求不断提高时,对网络带宽及延时的需求也相应地提高,
人们很容易地想到采用交换的技术来改进网络的性能。
大家都知道交换技术所带来的好处,但是如何选择最佳性能的交换机呢?为此,我们先讨论交换机的性能参数。一般交换机的性能参数包括以下几方面:
Cut-Through或 S t o r e - a n d - F o r w a r d
全双工选项
流量控制
交换效率
交换机结构
过滤特性
396计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
支持的网络地址数
支持的网络类性
交换机的使用地点
交换机的安全性
交换机端口数
交换机的升级性和灵活性
交换机的虚拟网支持
交换机的价格对上述的性能参数,分别简述如下:
1) Cut-Through或 S t o r e - a n d - F o r w a r d。 C u t - T h r o u g h交换非常快,而且延迟小。它的交换方式是读到传输包的目标地址立刻将其余部分一律,C u t”过去,而不检查包的完整性。这种交换方式会在以太网中带来一些问题。因为以太网以冲突碰撞侦听为基础,一但两个工作站同时发送数据撞上了就成为坏包,若这个坏包传到交换机上,而交换机又把它发到另一个网上,如此下去,网络的数据传输是不可靠的。一般把 C u t - T h r o u g h技术用于 F D D I交换机,这是因为
F D D I的传输是以令牌方式传输,根本没有冲突碰撞。所以,它的速度极快,传输延迟极低,
这就充分利用了 C u t - T h r o u g h的优势,而且支持多达 3 4个 F D D I环。
Store-and-Forward,存储转发方式,当一个数据包到达时,先读它并将包存储起来,当完整收到包后,进行包的 C R C检验,检查是否有坏包。它虽然会增加延迟,但它可支持异种网互联,F D D I - E t h e r n e t在 C u t - T h r o u g h方式中,经过 C u t后,网络类型、地址完全不一样,根本发不出去。所以只能采用存储转发方式(存储时需要翻译,如将多个以太网包组成 F D D I包或一个
F D D I包转成以太网包) 。
2) 全双工选项。全双工,即两个方向一起传,它至少能带来两个方面的好处,一是提高传输速率,如在 F D D I环境中,采用全双工方式时,带宽可达 200Mbps,从带宽的角度来说它比
1 5 5 M b p s的 AT M还高;全双工的另一好处是提高传输距离。
3) 流量控制。交换机是为了解决流量拥挤而出现的,但是如果解决好流量控制问题反而增加整个网络的冲突,使交换机成为瓶颈。
以太网交换机中存在着流控问题。举例来说,如果有两台 P C机想同时发送数据,同时争送以太网,总有一个会赢。赢者获得网络占有权后发送数据,如果它有大量的数据发送,那么,
另一台只有等待。试想 一 下,如果是两台交换机,当其中一台交换机一直占用发送权时,另一台交换机就不能充分发挥作用了。当然,在以太网交换中可以采用“反压” 技术来解决。
当它发生冲突时,建立一个虚拟冲突,使得对应交换机端 口的以太网减慢或停止发送数据包,
这样可保证没有包丢失。
在 AT M环境中,所有的数据包不管是 I P包还是 F D D I包都被分割成固定 5 3 b y t e s的信元
( C e l l),当网络发生碰幢引起信元丢失时,将导致重传,而数据重传使得碰撞更加严重,数据包也就丢失得更多。如,1 5 0 0字节的以太网在 AT M传输中,1% 的信元丢失将意味着 2 8% 的数据丢失,如果有 5% 的信元丢失,将导致 8 0% 的数据包丢失。因此,AT M一定要有流量控制,
这不仅是指交换机上要有流控,AT M网卡上也要有。因为如果主机处理速率不够快,或总线速度过慢或主机上的网卡和驱动程序与操作系统结合不好,主机来不及接收数据,这时就会出现拥塞( C o n g e s t i o n),引起丢包,于是工作站重发,再丢包再重发,如此下去将导致大量数据包丢失。这种情况下 155M bps的 AT M实际运行时可能只有 50M bps或更低。因此,需要采取流量控制。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 397下载
4) 交换机效率。交换机效率,指的是交换机的实际吞吐量。换句话说,如果有一个 1G bps
甚至 1 0 G b p s背板带宽的交换机,实际能用多少。在下图中所示的 AT M交换机中,有 A B C D E五个端口想同时访问输出 C端口,这时只能 A输入端口在传,其他输入端口处于等待,请注意,
如果 A输入端口中还有想访问 B输出端口的信元,怎么办?结果只能是其他端口排起长长的队伍等待。这样,交换机的效率就大大的降低了。因此,采用一种好的队列算法对提高交换机效率很重要。如图 1 2 - 1所示。
图 12-1 队列控制对交换机效率的影响
G I G A s w i t c h / AT M采用 S W T T C H m a s t e r队列算法,可使整个交换机的利用率高达 9 5% 以上。
因此 G I G A s w i t c h / AT M在其 10.4 Gbps的背板带宽下能同时支持 5 2个 M b p s或 1 3个 6 2 2 M b p s的 AT M
交换交换机的结构,
5) 交换机的结构。交换机结构是交换机性能好坏的关键因素,一般有两种形式:矩阵交换和总线交换。矩阵交换结构速度快,允许多点同时联接,而且为全双工,一个端口在接收数据的同时也可发送数据。
我们再来看一下总线型或共享内存式交换机,当端口数较少时,结果也许令人满意,但随着端口的增加,其总线或共享式内存的内部管理和调度将越来越复杂。这有点像主机多 C P U共享内存( S M P)系统,C P U的增加不是无限的,当 C P U超过一定数目时将引起整个系统性能的下降。因为大家都在争用同一资源—内存。
6) 过滤特性。交换机的过滤性能主要是从安全性角度出发,动态过滤可以根据数据包的
M A C地址(源地址和目的地址),协议类型和网络地址来过滤,以硬件方式实现的过滤比软件方式快得多。过滤可用矩阵方式来实现,这样,任何一对通信端口之间均可根据不同的矩阵实现流量控制。如:目标地址过滤矩阵、源地址过滤矩阵、协议类型过滤矩阵。
G I G A s w i t c h / F D D I采用过滤矩阵对每个端口可以有最多 4个不同的矩阵应用,这个逻辑是以硬件芯片实现的。
7) 支持的网络地址数。交换机支持的网络地址数是用户经常忽略的问题,一般交换机都会对网络地址个数或连接的机器数量有一定的限制。有的交换机一个端口(网段)只支持一个或
8个地址,有的则几乎可以随意设置,一般情况下,不同级别的交换机应支持不同数目的网络地址数。
8) 交换机的网络类型。交换机的类型多种多样,但在现今的 C l i e n t / S e r v e r运行环境下,一般应有网络的高速接口。如 1 0 0 M b p s的 F D D I或是 155 Mbps的 AT M。
9) 交换机的使用地点。企业网中在什么地方使用交换机,什么地方使用路由器,将涉及到各网络厂商的网络体系结构和发展战略。例如,enVISN(Enterprise Intual Intelligent Switched
Networks) 企业虚拟智能交换网,是一种网络体系结构和产品的策略,它将虚拟局域网技术、
398计计 网络综合布线系统与施工技术 下载输入队列 输入队列输出 输出交换机结构交换机结构采用 SWICHmaster队列控制无队列控制
= 为端口 C指派的单元
= 在“线头”处阻塞的单元分布式路由和高速交换技术与集中的、基于策略的网络管理相结合,创建出能按应用和事物需求而构造的灵活的虚拟网络。
按网络规模可以将网络分为三级,即企业级、部门级和工作组级。
在企业级主干网上建议采用高速的 F D D I交换或 AT M交换技术。这是因为在企业主干网上需要较高的带宽和速度较低的延时,又因为其覆盖面积、分布范围较广、传输距离较长,因此,
采用 F D D I交换和 AT M交换技术较为合适。
在部门级可采用 Fast Ethernet交换机,而这些交换机均有高速链路接口。
在工作组级采用 Personal Ethernet Switch 或共享式 H U B。
10) 交换机的安全性。交换机的安全性在企业网中尤其重要。企业级交换机一般都设有极强的容错特性,如电源容错、带电插拨、模块容错、风扇备份、链路容错等等。在进行网络的设计时用户常常忽视这一点,而在真正的使用过程中,网络的中断将带来不可估算的损失。
M i c r o s o f t公司曾计算过,如果它的 M S N网络中断 1分钟,将损失高达 1 0 0万美元。
11) 交换机的灵活性和升级性。交换机的介质可选是灵活性的重要体现之一。 Digital 公司提供的交换机可为用户提供下列介质端口:光纤(单模多模),粗缆、细缆、双绞线,以适应不同用户的需求。
交换机的升级性的主要目标是为了保护用户的已有投资。一种方案为将交换机设计成可在两种方式下工作。
当用户的节点数不多或网络环境较为分散时可采用单独使用方式,这种使用方式为用户带来极大的灵活性,也节省了费用。而当网络发展到一定的规模,这时可将原来单独使用的模块插入企业级集线器的背板插槽中,即可参与更多、更大的企业级交换。
另外,将交换机中的某些固件设计为可通过软件升级,也是一种保护投资的考虑。
12) 交换机的虚拟网支持。交换机加上虚拟网功能使得网络有了灵性和智能。各网络厂商对虚拟网的定义和对应的交换产品是不尽相同的。 D i g i t a l公司定义的三类 V L A N分别是:
第一类:基于端口级;
第二类:基于 M A C层地址;
第三类:基于网络层,如协议,I P地址。
13) 交换机的价格。经常有人用每端口价格来评测交换机的性能价格比。一台交换机的设计涉及上述如此多的方面,如果仅凭价钱除以端口就决定一切显然是不全面的。例如,一个 2 4
端口以太网 + F D D I交换机与一台 6端口以太网 + F D D I交换机相比,前者的每端口价格肯定略胜一踌,但它是有代价的。 2 4口同时访问一个 F D D I它的拥塞如何解决?如何仲裁?如何实现
V L A N?有没有足够的 M e m o r y来存放?价钱便宜总是有原因的。
综合上述 1 3点主要因素,选择交换机时应注意如下 3点:
1) 要注意交换机各个交换端口配置的灵活性;
2) 要注意交换机所采用的交换技术是否全面;
3) 要注意交换机是否能提供全面的网络功能。
如何选择交换机产品还要取决于其他很多因素,如设备的价格,经销商的售后服务、技术支持等等。在实际的组网过程中,还考虑以下 3种因素:
工作组级对于不期望明显增加规模的较小工作组来说,固定配置或可扩充的交换机一般是最适宜的,
因它们提供最低的报价和每个端口的最低价格。
由于每个端口的价格是如此的重要,因此一些工作小组交换机厂商通过限制媒体访问控制第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 399下载
( M A C)地址表容量使每端口仅有少量地址,或增加能减少缓冲器容量的拥挤控制功能的办法进行削价。但是交换机可支持的端站数目随 M A C地址容量的减少而减少了,拥挤控制也会使未设定该功能的端口的交通延迟增加。因此,这些价格削减策略会减少你在部署交换机时的灵活性。你必须精心地考虑配置细节和特殊的通信量状况。
针对工作小组实现交换的另一个普遍存在的问题是,选择支持直通式或自由分段的
E t h e r n e t交换的交换机,或是选择对所有交通使用存储转发式的交换机。直通式交换可以大大地减少使用非窗口式协议的应用程序的响应时间。但直通式的优点仅在交换的端口不太拥挤的配置下才能完全实现,因此应进行权衡,通常的做法是按比例增加。
按比例增加,各种各样的工组方案均要求能在 2 4和 1 0 0之间按比例增加专用交换的 E t h e r n e t
端口。数目较多的客户机系统使得采用固定配置和可堆积的交换机不那么适合。为按比例增加,
在这些交换机上的许多高带宽端口必须用于交换机到交换机的连接,留下一些(如果有的话),
可用于服务器或主干线连接。
依靠基于机箱的模块化交换集线器或使用栈平面体系结构的可堆积交换机,通过使用的交换机到交换机互联可以连接多个部件。一般对此类方案有足够充分的背板带宽。模块化还提供均衡 E t h e r n e t和高速端口数目的灵活性,以满足各自独立的工作组的需求。
部门级在部门一级,L A N交换机可以起到很大作用,包括把单一部门集线器支持的 L A N分段,改善对主干线和集中服务器的访问和互联共享。在所发生的每一种作用中,交换机能缓解可能堵塞你的网络瓶颈。
用于主干线大多数的组织机构中,性能的危机出现在站点或校园主干线中是最为紧急的,这时,愈来愈多来自分支 L A N的通信量聚合在一起。当分布式计算变得很分散,客户机遍及大楼或校园请求服务器时,就会出现这种情况。在主干线上采用交换机则能有效地缓解这类矛盾。
12.3 线缆与光缆方面的问题
12.3.1 6类布线系统中的有关问题网络布线从 5类、超 5类进入 6类的时间间隔不长,往往给人的感觉是 5类,超 5类布线系统刚刚熟悉,6类系统就要推出来了,速度发展得太快。尤其是在看布线广告或许多布线组件和布线系统产品目录时,不知情的读者可能会留下这样一种印象,即 6类布线的标准已经完成,
而且误以为已有许多可满足严格布线规范的布线组件和系统。
但是,许多人可能会发现,当前声称符合 6类规范的大多数系统采用的组件(特别是信息插座和插头)实际上只能满足超 5类要求。因此,有必要了解 6类规范的进展情况和标准的具体要求。
1,6类 / E级标准进展情况众所周知,一个标准的产生,通常是一个缓慢的过程:研制制定标准草案、申请、讨论、
征求意见、修改、再讨论、批准,应该是一个马拉松式的过程。但 6类( E级)规范却被
I S O / I E C以闪电速度开发出来。最初的 6类规范是于 1 9 9 7年 9月提交讨论,并确定了可用带宽
2 0 0 M H z(以达到最大频率时的正 A C R规定)的目标。在 1 9 9 8年 1月举行会议时,其他信道参数也被提交讨论。在相隔 4个月后,于 1 9 9 8年 5月举行的会议上达成了总协定,支持这些信道参数,其信道参数的具体内容如表 1 2 - 3所示。
400计计 网络综合布线系统与施工技术 下载其中,? 包括支持千兆以太网所需要的参数
新的测试项目及更严格的性能有:回波损耗( Return Lose),综合近端串扰( Power Sum
N E X T),等效远端串扰( E L F E X T),综合等效远端串扰( Power Sum ELFEXT),传播延迟
( Propagation Delay),延迟时间差( Delay Skew),频率范围 1? 2 0 0 M H z。
表 12-3 6类 / E级信道规范参数表
6类 / E级信道规范近端串扰 综合近端 等效远端 综合等效 回波 相位 延迟频率 衰减
N E X T 串扰 串扰 远端串扰 损耗 延迟 误差( M H z ) ( d B )
( d B ) P S N E X T E L F E X T P S E L F E X T ( d B ) ( n s ) ( n s )
1 2,2 7 2,7 7 0,3 6 3,2 6 0,2 1 9,0 5 8 0,0 5 0,0
4 4,2 6 3,0 6 0,6 5 1,2 4 8,2 1 9,0 5 6 3,0 5 0,0
8 5,8 5 8,2 5 5,6 4 5,2 4 2,2 1 9,0 5 5 8,0 5 0,0
1 0 6,5 5 6,6 5 4,0 4 3,2 4 0,2 1 9,0 5 5 6,8 5 0,0
1 6 8,3 5 3,2 5 0,6 3 9,1 3 6,1 1 9,0 5 5 4,5 5 0,0
2 0 9,3 5 1,6 4 9,0 3 7,2 3 4,2 1 9,0 5 5 3,6 5 0,0
2 5 1 0,4 5 0,0 4 7,4 3 5,3 3 2,3 1 8,0 5 5 2,8 5 0,0
3 1,2 5 11,7 4 8,4 4 5,7 3 3,3 3 0,3 1 7,1 5 5 2,1 5 0,0
6 2,5 1 6,9 4 3,4 4 0,6 2 7,3 2 4,3 1 4,1 5 5 0,3 5 0,0
1 0 0 2 1,7 3 9,9 3 7,1 2 3,2 2 0,2 1 2,0 5 4 9,4 5 0,0
1 2 5 2 4,5 3 8,3 3 5,4 2 1,3 1 8,3 11,0 5 4 9,0 5 0,0
1 5 5,2 5 2 7,6 3 6,7 3 3,8 1 9,4 1 6,4 1 0,1 5 4 8,7 5 0,0
1 7 5 2 9,5 3 5,8 3 2,9 1 8,4 1 5,4 9,6 5 4 8,6 5 0,0
2 0 0 3 1,7 3 4,8 3 1,9 1 7,2 1 4,2 9,0 5 4 8,4 5 0,0
2 5 0 3 6,0 3 3,1 3 0,2 1 5,3 1 2,3 8,0 5 4 8,2 5 0,0
对于符合 6类规范的布线系统,其性能必须要满足最坏情况的操作环境。因此,最终用户应保证布线系统能够满足国际标准中规定的最坏情况的信道性能。符合标准规范的最坏情况铜缆信道规定为 1 0 0 m链路,其中有 9 0 m水平电缆,总共 1 0 m长的设备线和跳线,以及 4个连接器。
这一定义允许用户在电信间使用一个交连,在开放办公室使用一个可选的集合点,在工作区使用一个信息插座,如图 1 2 - 2所示。
图 12-2 信道体系结构第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 401下载跳线 b
水平干线总信道长度等于 100m
水平干线长度 90m
a + b + c = 10m
C = 一个连接
C* = 可选的集合点
C C CC*电信间设备线
a
工作区设备线 c
2,6类布线系统性能必须要有承诺现在许多布线系统厂商已声称提供符合 6类性能的布线系统产品。但是我们建议用户在选择布线系统之前,应全面了解厂商的承诺,因为市场上许多产品并不能满足在最坏情况下的信道性能,经常有一些误导用户的宣传,以下是许多声称符合 6类规范的布线系统厂商正在使用的一些手段:
(1) 误导规范:能否相信典型结果、额定结果、平均结果或平均最坏情况结果?
某些厂商在布线产品和系统规范中经常使用典型结果、平均结果或额定结果,有时也用这些参数来说明其符合六类规范。额定值或平均值可能对统计有用,但并不能保证该系统符合 6
类规范。平均值取决于测量的样本及样本数,因此不能保证 1 0 0% 的准确性。平均最坏情况听起来要好于单纯的简单平均值,但由于平均最坏情况值只是最坏情况的平均值,因此,仍不能提供 1 0 0% 的把握。用户应向信誉高的销售商和制造商要求最低的性能保证。
(2) 使用不对称信道进行符合测试信道的定义非常简单,但如果信道是不对称的,则信道定义会变得非常复杂,比如仅使用
3个连接,和 /或交连和插座使用不同的硬件类型,和 /或对信道两端的结果进行加权平均。
不对称信道类型之一:使用 3个连接器的信道。
某些厂商声称在 3个连接信道的基础上符合 6类规范,即没有可选的集合点。由于这一信道是不对称的(在一端使用两个连接器,在另一端使用一个连接器)如图 1 2 - 3所示,那么从哪一端来进行信道性能测试将变得非常重要。信道的任何一端都必须满足 6类规范,特别是受临近连接器数目影响的参数,如近端串扰( N E X T)和回波损耗( Return Loss) 。
图 12-3 由 3个连接组成的信道如果有厂商使用 3个连接组成的信道声称符合 6类规范,那么必须从有两个连接器的信道一端进行测试和记录(在这一端使用的组件性能最低) 。
不对称信道类型之二:
在信道两端使用不同的连接器硬件。某些类型的非 R J 4 5连接硬件在性能上可能更优于 R J 4 5
图 12-4 不对称信道类型之二
402计计 网络综合布线系统与施工技术 下载跳线 b
水平干线
C C
X X Y
C电信间设备线
a
工作区设备线 c
连接器的 6类性能,特别是在减少线对密度、分隔接触等手段提高性能。但是,某些厂商在接线间和工作区使用不同类型的硬件,声称符合 6类规范,这很可能是一种误导行为。如图 1 2 - 4
所示,接线间和工作区使用不同的连接器,测量的是哪一端?如果连接器互换,是否还能满足
6类规范?显然,对信道两端的测量结果进行平均,即信道一端使用两个连接器、另一端使用一个连接器或信道两端使用不同的硬件,并不能精确地代表最坏情况下的信道性能。
(3) 是链路还是信道由于已经达成了信道规范总协定,因此,现在争论的对象主要是组件规范和链路规范。某些厂商可能会在不改变信道规范的情况下,偷换信道和链路的概念。
链路(通常是指基本链路)在信道一端仅包括一个连接,没有交连,如图 1 2 - 5所示。为了避免性能下降,链路将使用更加严格的规范。根据信道规范声称链路符合 6类标准是一种误导行为。
图 12-5 链路
(4) 提供纯电缆规范或者缩短信道诡称满足 6类规范的较常用的手法还包括:提供纯电缆规范,甚至缩短信道长度以改善其信噪比( A C R) 。在设计布线系统时,必须考虑所有组件之间的关系,以确保能够对所有参数进行控制。纯电缆规范并不能保证其符合信道规范。
3,6类 / E级布线系统需要测试的内容在 6类布线系统中测试时,需要测试以下项目:
NEXT(近端串扰)? PSNEXT(综合近端串扰 )
ELFEXT(等效远端串扰)? PSELFEXT(综合等效远端串扰)
ACR(信噪比)? PSACR(综合信噪比)
线缆长度? 延迟 /偏差
回波损耗? 衰减
阻抗? 接线图
4,链路的几种定义目前,世界范围内链路有 4种不同的定义,它们是:
1) 信道 C h a n n e l,E I A / T I A采用,现在也被 I S O / C E N E L E C采用。
2) 基本链路 Basic Link,E I A / T I A采用。
3) 布线链路 Cabling Link:原先 C E N E L E C链路定义。
4) 固定链路 Permanent Link:新的 C E N E L E C链路定义。
各个链路定义的性能及测试要求均不相同(见图 1 2 - 6) 。
在北美地区,9 5% 的链路测试采用基本链路。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 403下载基本链路
90m水平线缆
2个连接器
C C
在欧洲地区,9 5% 的链路测试采用固定链路。
基本链路包含测试仪的测试电缆。
固定链路测量不包含测试仪电缆的效应。
图 12-6 固定链路与基本链路
12.3.2 布线系统与千兆位网络传输
1 9 9 5年,国际标准化组织 I S O在其 11 8 0 1标准中将布线系统划分为不同的等级,最高为 D级。
标准中指出,5类布线系统适用于传输速率低于 1 0 0 M b p s的网络系统,而且在多数情况下,通信是以半双工,2通道模式进行的。标准中规定的关键的布线系统性能指标包括最高 1 0 0 M H z频率下的近端串扰、衰减和阻抗等。
1 9 9 7年 9月,I S O在慕尼黑作出决定,在其下一版本的标准中设定 6类和 7类的性能指标。新标准草案已经面世,预计 9 9年会得到批准。与此同时,业界已经掀起了一个紧跟新标准性能指标的浪潮。 6类系统的带宽位 2 0 0 M H z,7类系统的带宽将是 6 0 0 M H z。
在布线系统标准制定的同时,I E E E也组织开发了在 5类布线系统基础上的千兆位以太网传输技术。在 1 0 0 0 B A S E - T千兆位以太网中,能够在 4对双绞线的每一个线对上以 2 5 0 M b p s的速率进行数据传输。这种性能是采用 5级 PA M(相位振幅调制)编码技术,利用 1 2 5 M H z的频率带宽,在 4线对的全双工通道上实现的。在这个系统中,还采用了相应的数字滤波技术来消除近端串扰和回波损耗。
千兆位以太网标准已于 1 9 9 8年年中发布,今天许多建筑物内的布线都是 5类系统,将这种 5
类系统如何升级到千兆位以太网是大家所关心的问题。
1,布线系统如何支持千兆位数据传输为了更好地支持 4个线对上的全双工数据传输,需要对线缆和接插件考虑更多的性能指标。
这些指标包括:
综合近端串扰( Power Sum NEXT);
综合等效远端串扰( Power Sum ELFEXT);
回波损耗等。
近端串扰衡量有多少能量被耦合到与传输信号的线对相邻的线对的近端(信号发送端),
而远端串扰则是指远端(远离信号发送端) 。回波损耗则是指在通信链路中,因为阻抗不均匀而造成的部分被反射回来的信号。在千兆位以太网中,所有的线对都被用来传输信号,每个线对都会受到其他线对的干扰,因此近端串扰与远端串扰必须考虑多线对之间的综合串扰,从而得到对于能量耦合的真实描述。
等效远端串扰( Equal Level FEXT)是远端串扰与衰减之间的差,在进行远端测试时,必然要考虑信号衰减的因素的影响。等效远端串扰在数值上排除了信号衰减成分。
404计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
C C
固定链路基本链路通常综合近端串扰的数值比单独的近端串扰的值要劣化 2到 3 d B。在最坏的情况下,两者之差会达到 4,7 7 d B。在进行 1 0 0 0 B A S E - T传输时,必须使得用综合近端串扰值(不是近端串扰值)
计算出的衰减串扰比( A C R)的值符合 5类性能要求,也就是 A C R = P S N E X T- A t t e n u a t i o n,其中
A C R必须大于 4 d B。因此,为了支持这种协议,需要使用改进了的线缆和接插件。与综合近端串扰相类似,综合等效远端串扰同样也是系统的重要性能指标。网络设备的信号处理部件不能完全消除这种远端耦合串扰,因此,综合等效远端串扰也同样极大地影响着网络的性能。
虽然千兆位以太网的目标是应用在 5类布线系统上,但是就目前实际安装的基于 5类布线标准的布线系统而言,由于其性能只能满足 1 0 0 M H z的信号传输,对于频率高达 1 2 5 M H z千兆位以太网而言,除少数指标能够刚好达到性能要求的边缘外,通常无法正常支持千兆位数据传输技术。因此,为了能够稳定地支持这些新的网络协议,必须制定新的布线系统标准。
快速以太网 1 0 0 B A S E - T使用 1 0 0 M的波特率,传送 3类二进制编码信号。采用半双工方式的
2对线缆进行通信,一对发送,一对接收。 1 0 0 0 B A S E - T则使用 1 2 5 M波特率,4对双绞线、全双工方式,并且使用更复杂的 5类编码机制。也就是说,1 0 0 0 B A S E - T在 4对双绞线的每一线对上都同时进行收发。 5类编码和 4对线缆传输的结合,使得 1 0 0 0 B A S E - T可以在每一个信号周期内并行传送一个字节。 1 2 5 M信号 /秒× 1字节(在 4对上) /信号 = 1 G b p s。当然,它不只是这样简单,在链路上传送信号时,1 0 0 0 B A S E - T必须消除回波损耗和远端串扰带来的干扰。
2,用于千兆位数据传输的线缆对于传输线缆我们作一比较(见表 1 2 - 4) 。
表 12-4 几种传输线缆的性能比较以太网 快速以太网 千兆位以太网
1 0 B A S E - T 1 0 0 B A S E - T 1 0 0 0 B A S E - T
数据速率 1 0 M b p s 1 0 0 M b p s 1 G b p s
5类 U T P 1 0 0 m 1 0 0 m 1 0 0 m
S T P /同轴电缆 5 0 0 m 1 0 0 m 2 5 m
多模光纤 2 k m 4 1 2 m(半双工) 5 5 0 m
2 k m(全双工)
单模光纤 2 5 k m 2 0 k m 5 k m
这一比较只能作为一种对过去的总结。现在 IBM ACS先进布线系统已经能够为用户提供满足千兆位以太网传输要求的铜缆解决方案,其最新的 Silver Level线缆(带宽 2 0 0 M H z)和 G o l d
L e v e l(带宽 6 0 0 M H z)的性能指标如表 1 2 - 5所示。
表 12-5a) Silver Level系列线缆带宽( M H z) 衰减( d B) P S N E X T ( d B ) P S E L F E X T ( d B ) A C R ( d B )
1 0 0 2 0,5 4 4 3 4 2 3,5
2 0 0 3 0,5 4 0 2 8 9,7
表 12-5b) Gold Level系列线缆带宽( M H z) 衰减( d B) N E X T ( d B ) A C R ( d B )
1 0 0 1 8,9 > 9 0 > 7 1,1
3 0 0 3 3 > 8 0 > 4 7
6 0 0 4 8 > 7 5 > 2 7
从以上数据可以看出,IBM ACS先进布线系统的超 5类线缆的性能指标不仅远远超过了 5类第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 405下载标准的性能要求,同时还在 1 0 0 M H z以上的频率上提供了充足的带宽满足高速网络应用的需求。
这些线缆能够在扩展的频率上支持半双工和全双工的 4线对传输。
3,通道链路性能当利用 IBM ACS先进布线系统的 Silver Level线缆和 R J 4 5接插件构成一个通道链路时,能够在 1 0 0 M H z频率上获得 2 1 d B的 A C R值(衰减串扰比),这个数值相当于 5类标准所要求的 6 4倍。
而当使用 Gold Level线缆和 I B M新一代的 M i n i C接插件时,1 0 0 M H z的 A C R值是 6 1 d B。这样的链路性能不仅提供了对于 5类系统的兼容性,同时更为千兆位数据传输系统的应用提供了充足的空间,从而使用户的布线系统得到真正的系统应用保证。
4,6类与 7类德国在其 D I N 4 4 3 1 2 - 5标准中,针对高性能布线系统制定了带宽为 6 0 0 M H z的性能指标。在
I S O / I E C的新的布线系统标准草案中,此类性能级别被设定为 7类系统。 7类布线系统将是一个基于 4对独立线对屏蔽双绞线和新一代接插件(取代原有的 R J 4 5接插件标准)的开放式系统,
提供 6 0 0 M H z带宽,使用 7类线缆和接插件组成的链路将被定义为 F级链路( Class F) 。
E级链路,也就是 6类链路,由非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线和 R J 4 5接插件组成,并要求在
200MHz的频率上提供大于零的 ACR值。 6类系统的标准的草案已经问世,预计 99年会得到批准。
5,千兆位以太网所需的布线系统千兆位以太网使用了与其前代相同的 C S M A / C D协议、相同的帧结构,对网络用户,这就意味着可以花费不大的网络投资,也不需要改变网络协议及重新培训网络用户和网络管理员,
就可以提升到千兆位的速率。
正是由于这些特点,且支持全双工的操作,千兆位以太网将可以作为理想的手段支持
1 0 / 1 0 0 B A S E - T交换机的主干互联,及支持高性能服务器的连接,同时也可作为那些需要超过
1 0 0 B A S E - T速率的高端工作站的升级。
千兆位以太网是 1 0 M b p s及 1 0 0 M b p s之 I E E E 8 0 2,3系列标准的成功扩展,提供 1 0 0 0 M b p s的传输速率,并保持了与以太网和快速以太网的兼容。千兆位以太网支持新型的全双工的交换机—
交换机、交换机 — 工作站的连接,并可在使用中继器及 C S M A / C D存取模式共享连接的情况下支持半双工操作模式。千兆位以太网将采用先进的数字信号处理技术,使得其可在 5类
U T P上传输。在 M A C层和 P H Y层之间的逻辑接口,将对光纤信道采用的 8 B / 1 0 B编码去耦,这样使得其他的编码方法可以应用于性能价格比高的布线系统。
先进技术的应用使得千兆位以太网可以在一般 5类 U T P布线系统支持下,传输 1 0 0 m距离。
12.3.3 光纤与铜缆的选择在几年前,人们曾认为非屏蔽双绞线铜缆在 5类 1 0 0 M H z时已达到了极限,许多用户和厂家把注意力转向光纤,认为光纤是工厂设施必然的过渡途径,并认为光纤克服了非屏蔽双绞线的缺点:
1) 它具有更高的带宽;
2) 允许的距离更长;
3) 安全性更高;
4) 完全消除了 R F I和 E M I,允许更靠近电力电缆,而且不会对人身健康产生辐射威胁。
尽管光纤比铜缆具有上述优势,但也不是十全十美的。首先是价格问题,使用光纤会大幅度地增加成本。其次,从使用角度来看,用户并不一定非要特别高的速度。我们知道,千兆位以太网和速率达 1,2 G b p s的 AT M,可以通过网络在 1 6秒钟内下载 P C机中整整 2 0 0 0兆字节硬盘中
406计计 网络综合布线系统与施工技术 下载的数据。但是,每个用户都需要做这些事吗?他们在网上是以工作为主,而不是主要做信息传递。 对于大多数桌面应用来说,1 0 / 1 0 0 M b p s的传输速率已经完全可以满足目前若干年内的需要,
通常,只需在主干上升级到千兆即可。 5类铜缆双绞线的传输速率已经可以达到 1 2 5 M b p s,新的编码方案在采用了 4线对、全双工的通信工作方式后,也可以达到 1 0 0 0 M b p s的传输速率,如果采用超 5类或 6类非屏蔽双绞线效果会更好。
综上所述,在局域网的主干采用光纤,水平干线采用铜缆非屏蔽双绞线的混合模式是当前一个时期内布线系统的最好方式,这样做可以达到较好的性能价格比,即可满足当前网络应用的需要,又保证了布线系统在可预见的未来 1 0? 2 0年内不会落后。在资金有限的情况下,选择铜缆则是明智的。
12.3.4 千兆位以太网的光纤选择千兆位以太网包括 1 0 0 0 B A S E - S X(短波长激光器)和 1 0 0 0 B A S E - L X(长波长激光器)标准将提供一系列光纤的布线方式,由此迫使网络管理者更加重视他们的光纤基础设施。千兆位以太网是第一个千兆位应用,它被基于结构化布线系统的网络所采用。由于带宽的需求继续在布线系统期望的使用期内,超过千兆位的应用也将出现。
比起 5 0 μ m 光纤,6 2,5 μ m 光纤已得到世界标准和用户的青睐,并在世界市场上取得了优势。
这一优势取决于坚实的技术原因,此种光纤最适合于间距 2 k m范围之内的数据通信,它与低成本 L E D发射器相匹配。 6 2,5 μ m 光纤通过从 L E D光源上聚集更多的光,并降低折射引起的光能损耗,因此取得了更长的链接。但是,L E D已经不能满足更高的数据传输速率的要求,并且低成本的 C D激光器和 VCSEL (垂直孔表面发射激光器)的数据传输率高于 6 2 2 M b p s。这些低成本激光器将用于千兆位以太网和应用于更高的数据传输率。
由于这些新的激光源产生的光能很好地与 6 2,5 μ m 和 5 0 μ m 光纤相匹配,所以光纤的模带宽现在成为确定可传输最大距离的决定因素。 6 2,5和 5 0 μ m 光纤的主模带宽标准在千兆位以太网标准草案中得到确认,关于千兆位以太网在多模和单模上的规定距离如表 1 2 - 6所示。
表 12-6 单模、多模光纤标准中所规定的距离纤芯直径( μ m ) 带宽( M H z / k m) 距离( m)
1 0 0 0 B A S E - S X 6 2,5 1 6 0(波长 8 5 0 n m) 2 2 0
6 2,5 2 0 0(波长 8 5 0 n m) 2 7 5
5 0 4 0 0(波长 8 5 0 n m) 5 0 0
5 0 5 0 0(波长 8 5 0 n m) 5 5 0
1 0 0 0 B A S E - L X 6 2,5 5 0 0(波长 1 3 0 0 n m) 5 5 0
5 0 4 0 0(波长 1 3 0 0 n m) 5 5 0
5 0 5 0 0(波长 1 3 0 0 n m) 5 5 0
单模 5 0 0 0
鉴于千兆位以太网的标准,5 0 μ m 光纤的支持者认为,在较高带宽和较长距离条件下,比起 6 2,5 μ m 光纤,5 0 μ m 光纤是一个更好的长期解决办法。所以用户对他们现有的光纤安装以及再安装光纤主干的潜在需要感到担心,但是,这种观点势必导致只重视千兆位以太网的发展,
而忽略了这样一个事实,即结构化布线既要保证向下的兼容性,又要考虑到未来十几到二十几年应用系统发展的需要。
布线安装应在可能的地方允许发展 1 0 0 0 B A S E - S X,因为它比 1 0 0 0 B A S E - L X便宜得多。但是必须密切重视现有的应用以及未来数据传输率的提高。下列情况必须予以考虑:
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 407下载
1) 如果大楼内或校园主干网距离小于 2 2 0 m,1 6 0 M H z / k m的 6 2,5 μ m 光纤可支持 1 0 0 0 B A S E -
S X。
2) 增强的 2 0 0 M H z / k m的 6 2,5 μ m 光纤对千兆位以太网的支持至少达到 2 7 5 m。
关于中心光纤结构的 T I A技术通告( T S B - 7 2)和目前向 I S O 11 8 0 1提议的中心光纤布线等级规定了 3 0 0 m的距离,一份关于美国公司的布线调查提出,9 2% 的建筑物范围内的主干网距离小于 5 5 0 m。如果已经完成布线,而且布线距离超过 6 2,5 μ m 光纤支持的 1 0 0 0 B A S E - S X所规定的距离,考虑到成本核算的因素,可以选择 6 2,5 μ m 光纤支持的 1 0 0 0 B A S E - L X的电子设备。
3) 对于新的布线安装,在采用 5 0 μ m 光纤时必须考虑如下因素:
与已安装的 6 2,5 μ m 光纤不兼容(不同方式相连接可造成通信链路大于 2 d B的损耗) 。
使用 L E D光源的传统局域网的配置(如,1 0 B A S E - F、令牌环,1 0 0 B A S E - F X)会导致 2
5 d B的衰减,以及对最大支持传输距离的影响。
对某些应用不支持,如,FDDI,100VG-AnyLAN和光纤通道的某些形式。
与 T I A / E I A 5 6 8 A相矛盾。
市场占有份额小(美国大约为 7%,主要市场在日本和南非) 。
供应商少。
另外,安装 5 0 μ m 光纤用于支持 2 7 5? 5 5 0 m间的距离是不必要的。 2,5 G b p s的 AT M需要使用单模光纤,而不是多模光纤。一般说来,长距离的网络传输必须考虑使用单模光纤,因为它是千兆位以太网距离大于 5 5 0 m情况下的首要选择,在校园主干网上可以看到这种使用,从长远来看,单模光纤将极有可能成为 2.5Gbps AT M以及更高速率网络布线的前提。
在主干网或服务器的连接使用 6 2,5 μ m 多模光纤,并结合使用更优秀的单模光纤,是支持当今先进的网络应用的最经济合算的方式,而且为将来更高速度的 L A N和宽带视频提供保证。
以上建议必须考虑到每个用户的使用情况以及规划基础。对于是选择单模光纤还是选择
6 2,5 μ m 多模光纤,这取决于对超过多模光纤支持能力的应用需求的预测,3 0% 的单模应用比例对大多数采用千兆位以太网的用户是足够了。在资金充裕的条件下,采用更高比例的单模光纤,从长远来看将是合算的。
12.3.5 千兆位以太网是否会取代 AT M
AT M刚出现时,很多人觉得它会荡涤一切,全部取代以前的以太网,事实证明并非如此。
现在形成的局面是,AT M +交换式以太网成为一种主流。千兆位以太网出现后又当如何呢?
经过实际应用证明,AT M已经是一种比较成功的技术,并已有了很好的基础。千兆位以太网也有诸多的优势,一经出现就倍受瞩目,因此两者之争在所难免。它们以后的地位究竟怎样,
各公司的观点不尽相同。
著名布线产品供应商,美国西蒙公司认为千兆位以太网和 AT M在今后将会各有市场。千兆位以太网会有一个很好的发展,但受很多因素制约、影响,最终体现在标准的确立上,它决定用户对其的接受程度。另外,厂家在产品造价上能不能有很好的竞争力,也是影响其推广的重要因素。而生产成本能不能降下来,又跟用户的应用密切关联,就看能不能形成良性循环。
AT M已经站稳了脚跟,很多厂商仍会坚守这块阵地,肯定也会有其市场。
目前以太网的使用更普遍一些,千兆位以太网的技术本身是很多用户已经熟悉的,而且好升级,容易被接受,使用同一个系统、同一个方法,传送速度提高了,功能提高了,这当然很好。 A M P公司的看法是,千兆位以太网比 AT M要普遍一些。千兆位以太网未来发展会很快,
408计计 网络综合布线系统与施工技术 下载相信 3? 5年之后会有一个大发展,但是千兆位以太网可以占有较大的市场份额,却不会完全取代 AT M,因为 AT M也有它信赖的用户群,还有 AT M主要是用在网络主干上,有很大一部分主干网络工程采用的是 AT M网络。
奥创利公司 B i l l先生指出,在美国有些用户已经安装了千兆位以太网,因为刚出来价格还是比较高的,目前主要用于金融机构和娱乐场所。还有一些公司正想上,因为它需要更快的传输速度。千兆位以太网的工作效率很高,但并不会取代 AT M,因为后者已经有了大量的投资。
千兆位以太网会成为一项真正的技术,在市场上占有一席之地。
阿尔卡特公司也认为两者将会共存,就像当初以太网和令牌环共同存在了许多年一样。现有的网络运作方式不可能全部更改,如果用户用的是以太网,一般大多数会继续走这条路,它牵扯到设备的维修、以及软件的应用。而 AT M和以太网采用的软件是完全不一样的,从 AT M
转向以太网,或者是从以太网转向 AT M的可能性虽然存在,但是并不大。
朗讯公司认为两者各有千秋,AT M的传输质量好于千兆位以太网。 AT M与广域网的接口也比较简单,在干线方面,AT M肯定是个方向。但是在局域网里,用户觉得以太网比较熟悉,
相对简单,成本也比 AT M便宜,在我国,以太网的基础比较好,千兆位以太网更贴近中国广大的网络用户,对局域网用户,还是会有一定的优势。
丽特公司的说法在一定程度上代表了所有布线厂商的心声。他们也认为千兆位以太网将和
AT M共存,但同时表示,布线系统相对于网络来说,是一个独立的系统,我们的职责是为网络提供一个良好的传输通道,不管是 AT M还是千兆位以太网都能承载,所以这两者谁成为主流,
对于布线厂商并不重要。当然,我们相信千兆位以太网的市场会比较大,就看厂商和系统集成商怎样去引导客户。
12.3.6 网络布线标准的新动向未来的网络布线标准是否与当前的布线标准一致?有哪些变化?椐有关文章报道认为,未来的布线标准有所变化,变化的动向主要有二大点:
1) 把 b类标准制定成两种 6类电缆的建议,即分别称为 6 A类和 6 B类。
2) 增加插入损耗,并将 6类布线技术成为系统设计人员开发新应用所采用的基本布线技术,
不管未来出现什么技术,下一代的布线系统都要有一定的保留容量,以适应未来的需要,并希望提供给出系统应用保证以及 2 5年的产品质量保证。同时,要与目前的 5类布线和网络硬件兼容,还要支持所有的 5类应用的工业标准,包括千兆位以太网 1 0 0 0 B A S E— T,这样就不会损害用户的最初投资。在具体的性能指标上有插入损耗、功率和近端串扰、功率和衰减速度 — 串扰率、功率和同级远端串扰、回波损耗等。
插入损耗:传输信号输出与接收信号输入之间的差就是一个信道的插入损耗。具体的性能指标如表 1 2 - 7所示。
表 12-7 性能一览表信道参数 5 e类 6 A类 4800 LX(6B类 ) 注 解插入损耗 1 0 0 M H z 2 4,0 2 1,4 1 8,4 较低
( d B / 1 0 0 m) 2 0 0 M H z 3 5,3 3 1,5 2 7,0 较好
3 0 0 M H z 3 9,7 3 4,1
功率和近端串扰 1 0 0 M H z 2 7,1 3 7,1 4 2,0 较高
( d B) 2 0 0 M H z 3 1,8 3 7,0 较好第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 409下载
(续)
信道参数 5 e类 6 A类 4800 LX(6B类 ) 注 解
3 0 0 M H z 3 4,2
功率和衰减速—串扰率 100MHz 3,1 1 5,7 2 3,6 较高
( d B) 2 0 0 M H z 0,3 1 0,0 较好
3 0 0 M H z 0,1
功率和同级远端串扰 1 0 0 M H z 1 4,4 2 0,2 2 4,4 较高
( d B) 2 0 0 M H z 1 4,2 1 8,4 较好
3 0 0 M H z 1 4,9
回波损耗 1 0 0 M H z 1 0,0 1 2,0 1 2,8 较高
( d B) 2 0 0 M H z 9,0 9,8 较好
3 0 0 M H z 8,0
12.3.7 光纤 S T头连接技术目前,对光纤 S T头连接制作技术主要有两种,即热固定式接头技术和压接式光纤连接头技术。无论是哪一种连接技术都需要有一个整洁卫生、照明充足、安静的工作环境,特别是采用压接技术对环境卫生的要求更严。光纤芯线极细仅有 8? 6 2,5 μ m,如果在端接点粘有一个灰尘微粒,那么就会大大地增加光纤头的衰减,影响光的传输性能,严重时会造成端口报废。此外,
在光纤头制作的过程中,会产生一部分切割下的零碎纤芯头,这种光纤碎头是无色透明的、又细又脆又硬,若掉在皮肤上很可能会进入毛细血管,最后流入心脏对人体健康造成威胁。因此,
光纤接头制作是一件有一定危险的事情,操作时无关人员尽量不要在现场围观,以免污染环境或造成身体健康的损伤。
1,压接式光纤连接头技术压接式光纤连接头( Light crimp plus)使用 A M P的专利压接技术,使光纤端口的安装过程变得快速、整洁和简单,有别于传统热固定式技术,但具有热固定接头技术相同的性能,并能适应较宽的温度范围( - 1 0° C到 + 6 0° C) 。需要注意的是,利用压接式做光纤连接头,虽然只需要用户剥开线缆、切断光纤、压好接头,节省了时间。但是,A M P的 LightCrimp Plus连接头是在工厂打磨好了的,购买时需注意这一点,同时还要有一套专用压接工具。 AMP 提供的压接式 S T / S C头如表 1 2 - 8所示,工具如表 1 2 - 9所示。
表 12-8 LightCrimp Plus 接头产品名称 产品编号
S T型多模接头,陶瓷套管 4 9 2 6 4 2 - 1
适于 6 2,5 / 1 2 5 μ m 光纤
S T型多模接头,陶瓷套管 1 2 7 8 0 8 2 - 1
适于 5 0 / 1 2 5 μ m 光纤单口 S C型多模接头,陶瓷套管 4 9 2 6 4 3 - 1
适于 6 2,5 / 1 2 5 μ m 光纤单口 S C型多模接头,陶瓷套管 1 2 7 8 0 7 9 - 1
适于 5 0 / 1 2 5 μ m 光纤双口 S C型多模接头,陶瓷套管 1 2 7 8 0 0 9 - 1
适于 6 2,5 / 1 2 5 μ m 光纤双口 S C型多模接头,陶瓷套管 1 2 7 8 0 8 0 - 1
适于 5 0 / 1 2 5 μ m 光纤
410计计 网络综合布线系统与施工技术 下载表 12-9 LightCrimp Plus 压接工具箱产品名称 产品编号
S T型压接套装 4 9 2 6 9 7 - 1
包括压接工具,S T模具,3件剥线工具,剪刀,线缆托架,切断刀
S C型压接套装 1 2 7 8 0 2 2 - 1
包括压接工具,S C模具,3件剥线工具,剪刀,线缆托架,切断刀普通 S T及 S C型压接套装 1 2 7 8 11 8 - 1
包括压接工具,S T及 S C模具,3
件剥线工具,剪刀,S T及 S C线缆托架,切断刀
A M P公司的这种压接式光纤接头具有如下特性:
最简单、最快的光纤端口制作;
易于安装;
快速连接;
不需要打磨,只需剥皮,切断,压接;
出厂时已进行了高质量的打磨;
不需要打磨纸;
不消耗电源;
不需要热加工或紫外处理;
适应多模,S T,S C;
无损健康,不污染环境;
低成本、高性能;
与 TIA/EIA,IEC,CECC及 E N标准兼容;
提供工具升级。
2,热固定式连接技术热固定式连接技术是目前应用较广的光纤 S T头连接制作技术。操作过程比较复杂,需要消耗电源及固化剂,必须使用专用工具,而且制作时必须现场打磨,比起压接方式热固化方式制作 S T头要麻烦得多。但是,热固定方式制作的光纤 S T接头的质量要大大地优于压接法制作的
S T头,通常热固定方法制作的 S T接头的衰减 < 0,5 d B,而压接方法制作的 S T头的衰减在 3 d B左右。因此,在信道性能要求高的情况下选择热固定方法较好。
热固定式 S T头连接技术操作过程:
1) 搞好环境卫生、准备好操作台、椅,接通 2 2 0 V电源。
2) 把专用工具从工具箱内取出、摆放在操作台上,将烘箱电源接通、预热。
3) 将光缆保护层(外皮)剥去 1 m,可使用剪刀、钳子等普通工具,但注意不要伤害到芯纤。
4) 使用滑石粉除掉包裹着芯纤的防水油,用酒精纸(将高纯度工业酒精滴一部分在高级餐巾纸上即可)将纤芯上的滑石粉擦净(通常只有室外光缆才需要除油,室内光缆可直接进入步骤 5) 。
5) 用热缩管把光缆保护层端口处包好,可填充一些软物,并用电吹风热缩固定。
6) 将光缆从光纤接线盒后面的圆孔中穿入接线盒内,带有外皮保护层的经过热缩管保护的第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 411下载那一部分要进入到接线盒中,并通过绑带与接线盒固定好,以免光缆移动。
7) 用剥线刀剥去芯纤的彩色保护层(很细),剥离长度约 3 c m左右。
8) 用专用刀剥去芯纤涂覆层(涂覆层为白色不透明的,芯纤为无色透明的) 。
9) 套入一段长度 6? 8 c m的热缩管,将热缩管移至芯纤根部。
10) 套入 S T头尾纤保护套,注意保护套较粗的一端朝外,不要套错了方向。
11) 将光纤放在一个安全位置上,可用胶带粘接、固定在操作台上的一块安全地方。
12) 将环氧树脂与固化剂混合均匀(树脂颜色成为深蓝色 )。
13) 将针头与针管连接好,并把混合均匀的树脂吸入到针管中。
14) 将针头对准 S T头的金属轮箍端的中心孔,轻压针管,将深蓝色树脂注入到 S T头的白色陶瓷管中,在白色陶瓷管的管端的中心见到一个深蓝色的圆点出现即可。
15) 将光纤芯用酒精纸擦干净,然后从 S T头金属轮箍中心插入到陶瓷管中,直到插不动为止。
16) 把专用保护套套在 S T头的陶瓷管上,然后将加了保护套的 S T头放入烘箱的圆孔中烘烤 1 5 m i n。
17) 从烘箱中取出已固化的 S T头,去掉保护套,将保护套收好。
18) 用玻璃刀在距陶瓷管最近处,轻轻地划切多余的芯纤。切下的光纤零头不要乱扔,以免出事故。
19) 左手捏住一张粗砂纸(专用),右手拇指和食指捏住 S T头的金属轮箍,将 S T头上露出的芯纤的尖部在砂纸上从上往下划几下,直至无锋利感止。
20) 用酒精纸擦净 S T头。
21) 将粗砂纸(专用)平铺在橡皮板上,将 S T头插入到金属打磨座的中心管内,右手捏住金属打磨座的中央直管,在砂纸上按“∞”字型轨迹移动,走 1 0多个“∞”字,打磨 S T头。
22) 用酒精纸擦净 S T头,把粗砂纸换成细砂纸,继续打磨 S T头,再走 1 0多个“∞”字。
23) 用酒精纸擦净 S T头。
24) 把 S T头插入到专用显微镜的观察孔内,目测检查 S T头的质量。如果观察到两个同心圆
(实心的),外部较大的为暗白色,中间较小的为黑色,两个圆轮廓分明、无星点、无裂痕,即为成功的 S T头,否则重新打磨,直至检查合格止。若反复打磨 3? 4次仍不合格,剪掉 S T头从新做。
25) 将预先套入的热缩管移至 S T头的金属轮箍处,用电吹风热缩固定。
26) 将预先套入的 S T头尾纤保护套移至金属轮箍处,旋紧。
27) 重复以上步骤,把所有的 S T头做好。将 S T头的尾纤盘放在光纤接线盒内,把 S T头光纤接线盒上的偶合器放在内侧,注意安装到位。
28) 在标记牌上作好标记,指明每根光纤的源和目的地。
29) 整理现场,收拾工具。
30) 注意:在热固定方法制作 S T头过程中使用的树脂与固化剂,使用前是分开存放的,一旦它们被混合在一起后,很快就会凝固,因此,制作时应尽量把可以一起做的要一起一次做完,
以免造成浪费。
12.3.8 光纤敷设的新技术“吹光纤”
近年来,随着科学技术的发展,光纤的生产制造成本大幅度降低,光纤的应用也日益普遍,
伴随着光纤应用的发展,国外出现了一种新颖的光纤敷设技术,即所谓“吹光纤”技术。,吹
412计计 网络综合布线系统与施工技术 下载光纤”法敷设光纤,首先需要在建筑物(或建筑群)内铺设特制的管道,然后再将光纤经压缩空气吹入管道内,这是一种新的布线方法,综合有关资料,我们对这一技术做一整体介绍,并与现行光纤铺设技术做一对比。
1.,吹光纤”系统的组成吹光纤系统由微管和微管组、吹光纤、附件和安装设备组成。
(1) 微管和微管组吹光纤使用的微管有两种规格,5 m m和 8 m m管(外径) 。 5 m m的微管直径较细,吹制距离也较近,一般在路由弯曲较多的情况下可达 3 0 0 m,在直路中可达 5 0 0 m以上。外径 8 m m的微管吹制距离较远,在路由多弯曲的情况下可达 6 0 0 m,在直路中可达 1 0 0 0 m以上。在室内环境下单根微管的最小弯曲半径为 2 5 m m,可完全满足大楼内布线环境的要求。
由多根微管组合在一起,便形成了微管组,通常一个微管组有 2根,4根或 7根微管组成。
每根微管最多可容纳 1? 4根光纤。这样一组微管最多可容纳光纤 2 8根。
微管按照使用方式可分为室内微管和室外微管两大类。室内微管强度比较小,柔软、灵活、
弯曲半径小,铺设方便。室外微管因为要考虑到在恶劣环境下的应用,所以强度比较高,弯曲半径也大(与室内微管相比) 。微管由阻燃、低烟、无卤的塑料构成。燃烧时不会产生有毒气体,对人体无害,符合国际标准的要求。
在楼内或楼间进行光纤布线时,需要首先把微管或微管组铺设好,当然微管或微管组也需要铺设在预先铺设好的金属(或 P V C)桥架的管、槽中。当微管铺设完毕后,再将光纤吹入微管,最后再进行端接。
(2) 吹光纤吹光纤法铺设的光纤与传统铺设法一样,也是多模 62.5/125,5 0 / 1 2 5和单模 3类。吹光纤技术使用的光纤与传统方法使用的光纤纤芯是相同的,不同点仅在于是否有外保护层及填充物。
由于纤芯表面被进行了特殊处理,十分光滑,而且由于光纤极轻,因而吹制的灵活性很强。在吹制安装时,对于最小弯曲半径 2 5 m m的弯度,在允许范围内最多可有 3 0 0个 9 0度弯曲,这对于一般的建筑物内布线施工来说已经足够了。因为吹光纤技术使用的光纤的表面被进行了特殊处理,有一个特殊的涂层,在压缩空气进入微管时,光纤在空气动力的作用下会悬浮起来,并借助压缩空气的动力在微管内向前飘行,最终到达微管的另一端。此外,由于吹光纤的纤芯内层结构与普通光纤完全一样,所以光纤的端接技术和材料也与普通光纤相同。
(3) 附件及安装设备吹光纤的附件主要有微管间互相连接的各类陶瓷接头以及光纤接线盒、光纤跳接线、偶合器等。安装设备由两个手提箱组成(英国 B I C C公司 I M 2 0 0 0型),总质量约为 3 5 k g。该设备通过压缩空气将光纤吹入微管,吹制速度 4 0 m / m i n。
(4) 安装灵活、方便典型的传统光纤布线系统,在设备室(主机房)和楼层电信间分配线架都需要做光纤接续,
这样不仅增加成本,而且使安装变得复杂。另外,在建筑物构造复杂时,一条光纤从位于工作区的用户终端到主机房通常会有多个甚至数十个 9 0度的弯曲,铺设光纤时,每一个弯曲都必须安排一个人,因此。在路由多弯曲情况下铺设光纤往往需要耗费大量人工。
在吹光纤系统安装时只需安装光纤外的微管,由楼外进入楼内和在楼层分配线架只需用特制陶瓷接头将微管拼接即可,无须做任何端接。当所有的微管连接好后,将光纤吹入即可。光纤既可吹入又能吹出,因此,使用吹光纤技术可以很容易地更换光纤,这是传统布线所难以作到的。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 413下载
2,吹光纤与传统铺设光纤技术的对比吹光纤系统与传统光纤系统的区别主要在于其铺设方式,光纤本身的衰减特性与普通光纤完全相同,同样采用 S T / S C接头端接。在造价上吹光纤系统与传统光纤系统相差无几。下面,
我们把这两种技术的做一比较,如表 1 2 - 1 0所示。
表 12-10 吹光纤与传统铺设光纤技术的比较项 目 吹 光 纤 传统光纤铺设安装微管 需首先安装微管 直接铺设铺设 灵活、方便、省工(特别适 不方便、费人工(尤其在路由应路由多弯曲的情况) 多弯曲时需大量人力)
楼层分配线架跳接 从设备室(或称主机房) 楼层分配线架需要一个跳接直接连接到桌面接头 S T / S C S T / S C
适应范围 光纤到桌面 主干及个别到桌面网络扩展 方便 不方便光纤更换 容易 难并行铺设 不可以 可以节省投资 可先布放微管,待需要时再吹入 必须一次铺设成功、且需较大的冗余光纤,因此可节省大量资金 资金,不能分阶段投入
12.3.9 光纤线路常用的测量方法对于光纤线路,测试是相当重要的。这主要取决于两个原因,第一是确定在光纤安装过程中是否使光纤受到了损害;第二是获得光纤链路的精确的光衰减值。测试方法主要有以下 3种。
1,光时间范围反射法光时间范围反射法( O T D R)类似于测量铜缆的时间范围反射法( T D R),提供光纤的衰减特性,指出光纤链路中有无断裂。具体测试时需考虑若干个测试参数,其中最重要的是波长。
O T D R常用的测试波长为 8 5 0 n m或 1 3 0 0 n m两种。其次是要考虑连接器的类型,目前使用最广泛的连接器是 S T型连接器,而 F D D I(分布式光纤接口)使用的连接器是 M I C。
测试时,O T D R向光纤传送一个光脉冲,这个光脉冲将被光纤线路中的各种组成部件所反射,O T D R将测量这些反射并据此计算衰减,计算结果将在 O T D R跟踪器上形成轨迹曲线。值得注意的是,当光纤短于 5 0 0 m时,对光纤的详细监视是很困难的,这是由于 O T D R对于起始
2 0 0 m光纤的测试有一个“盲区” 。这时可以使用发射盒,以达到增加光纤长度的效果,发射盒必须与所测量的光纤相匹配。
2,光源与光功率计测试法除了 O T D R这一有效的测试光纤的方法外,另一种可选的方法是使用光源与光功率计。这种方法可测试出光纤链路的衰减,但它不提供只对连接器的衰减测试。使用这种方法可以测知光纤是否断裂,但不能知道何处断裂。如同 O T D R,使用光源与光功率计时,也有一些基本要求。它们必须能够产生并测量给定的波长,还必须具有合适的连接器。首先,在测试光纤之前,
要从光源取得一个参考读数,比如光功率计上指示为 - 2 0(表示光衰减) 。其次,将光源接至光纤一端,光功率计接到光纤另一端,这时测得的光衰减值是 - 3 1。用它减去参考读数 - 2 0,便得到光纤以及连接设备上的总衰减,绝对值为 11 d B。
利用这种方法,只能测试点到点的光衰减,而不能提供连接器或拼接所造成的光的衰减。
有时,可以只用光功率计进行测试。这时,可采用安装设备自身的光源。这种测试方法与
414计计 网络综合布线系统与施工技术 下载前述类似,只是光源用安装设备的光源代替。
3,常用的替代方法实际工作时,在建筑物内或园区内,通常用于计算机网络的光纤布线只有几十米最多几百米长,而且这种光纤主要用于网络主干,因此数量有限,在只有几百米长的短链路情况下,光纤的衰减特性很难精确测定,这时所测得的衰减值主要为链路中连接器处所发生的衰减。所以在实际进行光纤布线施工时,往往在保证 S T头制作质量的前提下,只需测量光纤的连通性即可。实际做法是,可用手电筒照射光纤一端,而从光纤另一端用眼睛观察,若发现 S T头中心部位有亮光,则表示光纤是连通的,否则光纤内部有断裂。从实际情况来看,只要能保证光纤
S T头制作工艺的质量,一般光纤链路的质量便没有问题。
12.3.10 光纤在中小企业网中使用的几点考虑
1,问题的提出目前,光纤及光纤通信系统已是热门话题,从遍及全球的因特网,到校园和企业都在广泛地使用着光纤和光纤通信技术。,信息高速公路”正在尝试通过光纤直接延伸到各个小区,甚至一直通到用户家中。事实上,使用光纤会使网络规划轻松得多,网络性能得到大大提高并且更有保证。同时网络费用并未达到不能接受的程度,随着时间的推移光纤产品的价格会逐渐下降,而得到进一步普及。下面我们就有关光纤在中小企业网中光纤应用的一些具体问题进行分析。
2,光纤通信的基本原理光纤通信的核心是利用光在优质玻璃中传输时衰减很小,特别是在具有特定纤芯尺寸的优质光纤中,光的传输性能大大提高,从而可将信号进行远距离有效传输。另一方面,光是高频波,具有极高的传输速度和很大的频带宽度,可进行大容量实时信息传输。光纤虽然有着如此巨大的传输光信号的能力,却不能直接将信号送至常用终端设备(如计算机、电视机、电话等)
使用,也不能直接从这些设备得到要传输的信号,因这些设备内部只能收发电子信号,而且,
两者调制方式也不同。电子信号可以按频率、幅度、相位或混合等多种调制方式,并可构成频分、时分等多路复用系统。光信号只能按光的强度进行调制,并依此组成时分、频分或波分复用系统。
光纤通信系统至少由 3部分组成:光发射机、光纤和光接收机。光发射机负责将电信号转换为光信号,并实现调制方式的改变。光接收机负责将光信号转换为电信号,并实现调制方式的改变。光纤则负责将光信号从发射机一端送到接收机一端,由此构成一路单向光纤通信系统。
实际通信时,光路是成对出现的,形成双向光纤通信系统,如图 1 2 - 7所示。通常一根光缆由多根光纤组成,每根光纤称为一芯。每个光纤端接设备都同时具有光发射机和光接收机的功能。
光纤端接设备与光缆之间通过光跳接线相连。
3,中小企业网的特点中小企业网的建设中常常没有及时使用光纤,这是因为中小企业自身的特点所决定的:
规模小 — 网上信息点不多,一般在几十个点到几百个点范围内;
物理位置相对分散 — 信息点往往按部门来分,如设计、生产、销售、财务、库房、办公室等。同一部门的信息点较集中,不同部门的信息点则很分散,甚至在不同的办公楼内;
投资资金有限 — 企业往往对网络的期望值很高,但能用在网络上的资金有限;
对光纤认识不足 — 企业领导和技术人员对光纤通信技术了解不多。
4,中小企业使用光纤的考虑因素第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 415下载图 12-7 光纤通信系统基本结构图
(1) 光纤与双绞线的比较和选择一般说来,光纤支持传统 1 0 M b p s以太网、令牌环网,1 0 0 M b p s快速以太网,F D D I以及
AT M和千兆位以太网等。非屏蔽双绞线( U T P)可用于各类以太网,按 E I A / T I A 5 6 8 A标准规定,
3类 U T P可用于 1 0 M b p s以太网,5类 U T P可用于 1 0 0 M b p s快速以太网,超 5类,6类以及 7类双绞线则可用于超过 1 0 0 M b p s的网络应用。对中小企业来说,往往采用 1 0 0 M b p s快速以太网,或以此为主干,低端与 1 0 M b p s以太网混合,高端则可向千兆位以太网迁升,而所有这些均可通过价格低廉、易于安装和管理的 U T P实现,而不像 F D D I和 AT M等依赖光纤,故常常选择全 U T P
方案。
然而,UTP 并不能解决所有问题,主要原因是 U T P的传输距离短,每条链路不能超过 9 0 m。
另一方面,U T P是以金属铜为介质的导体,对周围环境的电磁干扰抵抗能力较差,更不能抵御直接雷击或雷电感应对整个系统的破坏,故特别不适宜做楼宇之间的网络连接线路。光纤的传输距离远(可达 2 k m甚至几十千米),容量大(完全可满足 1 0 0 M b p s快速以太网,6 2 2 M b p s的
AT M,1 0 0 0 M b p s千兆位以太网的需要),并且,不怕雷击和电磁干扰。只要少量的在关键线路上使用光纤,如作为网络主干,许多问题就迎刃而解,其费用并不见得不可接受。
(2) 光纤类型的选择光纤按传输方式的不同分为多模光纤和单模光纤两种。多模光纤纤芯直径较大,如常见的芯线直径为 5 0 μ m 或 6 2,5 μ m,包层直径为 1 2 5 μ m 。由于存在模间色散和模内色散,相对单模光纤来说,其传输距离较短(一般在 2 k m之内),带宽较窄(约 2,5 G M H z) 。单模光纤纤芯直径较小,一般为 8,3 μ m,包层直径也是 1 2 5 μ m,光在其中直线传播,很少反射,不存在模间色散,模内色散也较小,故传输距离长(如 3 k m甚至几十千米),带宽大(超过 1 0 G M H z),但其端接设备比多模端接设备贵得多。在距离和带宽不特别高的中小企业网,选用多模光纤比较合适。
实际中使用的光纤是含有多根纤芯、并经多层保护的光缆。国内常用光缆为 4芯,6芯,8
芯,1 2芯等不同规格,且分为室内和室外两种。室外光缆具有室内光缆的所有性能并增强了保护层。对中小企业网多选用价格低廉的 4芯室外光缆作为楼宇之间的主干连接,4芯室内光缆作为楼内的主干连接。
(3) 光纤端接设备的选择由光纤通信原理可知,电信号与光信号的转换通过光端接设备实现。光纤一旦布好光纤系统的传输速率取决于光端接设备,企业可根据需求和经济能力来选定光端接设备、或通过更新光端接设备来提升系统性能。常用光端接设备有光纤收发器、光纤网卡、光纤交换机等。根据
416计计 网络综合布线系统与施工技术 下载电信号光发射机光接收机 光接收机光纤接线盒光纤跳接线光纤跳接线光信号光缆光发射机电缆电信号电缆传输速率则可分为 1 0 M b p s,1 0 0 M b p s,1 0 0 0 M b p s等规格。光端接设备一般不能自适应(如
1 0 M / 1 0 0 M),选择前应确定相关设备端口速率,并确定全双工、半双工方式。在有多对纤芯连接到一个中心时,如 5对或更多,应考虑使用光纤交换机以提高性能、简化布线。当纤芯数量较少时,应优先使用光纤收发器,既价廉又有很大灵活性。光纤网卡适合于直接到主机而非交换设备。
5,光纤在应用中的实例传统以太网 1 0 M H z的带宽已可满足大多数应用的需求。校园网建设的一个主要目的是各单位可访问因特网,这时网络的主要瓶颈在局域网与 I S P之间的接口上,采用最快的专线上网速度不会超过 2 M,一般能够保证不间断的 3 3,6 K? 6 4 K已经是极为理想的连接速率了。另一个目的是单位内部间的数据传输,其中,对带宽的需求最高的是基于活动图象和伴音的多媒体应用如视频会议等。多媒体数据在网络上传输时一般会采用压缩格式以提高传输效率。按国际活动图象压缩标准 M P E G - 1标准压缩后可接受清晰图象的数据传输率为 1? 1,5 M b p s,按高清晰度电视信号标准压缩的 M P E G - 2标准的数据传输速率要求为 1 0 M b p s。因此,目前通过局域网进行多媒体应用需要解决的主要问题不是带宽,而是如何消除由于信号在网络传输中延时长短不一而引起的图象抖动及声音的发颤。
但是,同轴电缆为传输介质的总线式以太网由于其固有的缺陷正日益从网络方案中被淘汰,
在连接距离超过 3 0 0 m以上的相邻建筑的少数节点时,在资金不充裕的情况下仍可考虑采用双绞线或粗缆连接,以节省经费投资。用双绞线连接最长不超过 9 0 m,用粗缆连接可将传输距离延长至 2 5 0 0 m(采用中继器时) 。
12.4 接入与测试、编码方面的问题
12.4.1 接入技术对于网络当前应用研究中的网络接入技术基本上分为 5类,
1) 话带 M o d e m的改进技术。
2) 基于电信网用户线的数字用户线( D S L)接入技术。
3) 基于 C AT V网 H F C传输设备的电缆调制解调器( Cable Modem)接入技术。
4) 基于光缆的宽带光纤接入技术。
5) 基于无线电传输手段的无线接入技术。
在 1 9 9 8年北京国际通信技术展览会上,日本 N T T介绍了发展光纤接入技术的宏大计划。首先实现光纤到大楼( F T T B)和光纤到路边( F T T C),提供电话,I S D N,I n t e r n e t接入等服务,
最终实现光纤到家庭( F T T H),提供宽带多媒体服务。
我国的信息网络设施近年来也得到了飞速的发展,各种网络接入技术在我国都已得到一定的应用,而且在 I S D N,H D S L,A D S L、无线接入等方面都不断有新产品问世。
从各种网络接入技术本身的特点来看,分别有着不同的应用场合和前景。 H D S L需要采用两到三对线路,因此不适合于终端用户,而适合作中继线应用或数据专线。 5 6 K b p s调制解调器在当前骨干网络速率不很高的情况下,使分散用户拨号上 I n t e r n e t网的速率得到一定改善。
I S D N特别适合小型 /家庭办公室( S O H O)的接入,也为分散用户上网提供了新的选择。电缆调制解调器为 C AT V网络资源的进一步开发和开放提供了手段,将会成为 C AT V用户高速率、
低成本上 I n t e r n e t的一种有效途径。 A D S L适合于为大的集团用户局域网互联和上网提供“最后一公里”接入服务。从国际市场统计预测情况看,x D S L较 I S D N发展得更快。据,Wo r l d
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 417下载
Te l e c o m m u n i c a t i o n,1 9 9 8年第 6期有关资料表明,1 9 9 7年 I S D N的市场容量为 7 1 5,4万线,收入为 1 3 5,8 1亿美元; x D S L市场容量为 6,9万线,收入为 1,6 3亿美元。预计到 2 0 0 3年,I S D N市场容量将达到 3 0 9 3万线,收入达到 1 8 0亿美元; x D S L市场容量将达到 1 8 9 8万线,收入达到 1 6 4亿美元。虽然 x D S L作为过度技术,还会有一段发展时期,但现场实验表明,各种 x D S L在实际线路上的传输速率和距离远不如预期的那样好。因此,网络接入技术的最终发展方向应是 A P O N等光纤接入技术。无线接入技术作为一种重要的补充,在一些无法或不便于敷设铜缆或光缆的特殊地理环境下,具有独特的应用价值,在一些需要移动接入的情况下,则更具有灵活方便的优点。因此,无论现在还是将来,都会有一定的市场空间。下面分别叙述之。
1,光纤接入光纤接入技术是面向未来光纤到路边( H T T C)和光纤到家庭( H T T H)的宽带网络接入技术。光纤接入网( O A N)是目前电信网中发展最快的接入网技术,除了重点解决电话等窄带业务的有效接入问题外,还可以同时解决高速数据业务、多媒体图象等宽带业务的接入问题。 O A N泛指从交换机到用户之间的馈线段、配线段以及引入线段的部分或全部以光纤实现的系统。
(1) 什么是光纤接入网光纤接入网使用光纤作为主要的传输介质取代目前的双绞线,如图 1 2 - 8所示。在交换局一侧,要把电信号转换为光信号,以便在光纤中传输。在用户侧,要使用光网络单元( O N U)
将光信号转换成电信号再传送到用户终端。
图 12-8 光纤接入网
(2) 光纤接入网的分类按 O N U所设置的位置,表 1 2 - 11给出了光纤接入网的分类。
表 1 2 - 11 光纤接入网的分类分 类 含 义 功 能
F T T H 光纤到家庭 主要为家庭用户提供服务,O N U放置在用户家中
F T T C 光纤到路边 主要为住宅用户提供服务,O N U放置在路边
F T T B 光纤到大楼 主要为公寓用户提供服务,O N U放置在大楼内
F T TO 光纤到办公室 主要为企事业单位提供服务,O N U放在办公室或楼层
F T T F 光纤到楼层
F T T Z 光纤到小区 主要用于 H F C,O N U位于居民小区目前,常提到的 3种光纤接入网是 F T T C,F T T B和 F T T H。
1) FTTC光纤接入网中,每个 O N U一般可为几十栋楼的用户提供宽带服务。例如,从 O N U
出来用同轴电缆提供电视服务,用双绞线提供电话服务。
2) FTTB光纤接入网主要为大中型企事业单位及商业用户服务,可提供高速数据通信、远程教育、远程医疗、电子商务等宽带业务。
3) FTTH光纤接入网中,O N U放到住户家中,由用户专用,为家庭提供各种宽带业务,例如视频点播( V O D),居家购物等。
(3) 光纤接入网的结构
418计计 网络综合布线系统与施工技术 下载交换局光纤 同轴电缆或双绞线 用户终端ONU
图 1 2 - 9给出了有源双星( A D S)光纤接入网结构。 A D S结构的优点是用户专用或少量用户共享最后一段链路,因此可采用便宜的光器件。但存在供电、维护等问题,初期投资大。
图 12-9 有源双星( A D S)型结构图 1 2 - 1 0给出了 P O N光纤接入网结构。 P O N结构的优点是初期投资少,维护简单,易扩展且结构灵活。但要求使用高带宽和高性能的光设备和采用多址接入协议。
目前,光纤接入网几乎都采用 P O N结构,可使用时分复用( T D M),波分复用( W D M),
光功率分离等复用技术。
图 12-10 PON光纤接入网结构
(4) 光纤接入网的发展光纤接入网,尤其是 F T T H光纤接入网,具有传输频带宽、通信容量大、信号质量好、可靠性高和支持宽带业务等优点,是未来实现信息高速公路和 B - I S D N的最佳方案。 F T T H是未来接入网的发展方向。但就目前而言,F T T H造价太昂贵,普通家庭用户难以接受。因此,电信公司大都考虑采用 F T T C光纤接入网的方案,而有线电视公司则采用混合光纤 /同轴电缆( H F C)
接入网。
作为光纤接入技术近年来的热点如下:
1) V5接口技术。
目前,V 5接口除在交换设备和光纤综合环路系统( I D L C)中使用外,无线接入,H F C、
交互式数字视频系统( S D V)等技术也需要采用 V 5接口。
2) 内置 S D H接入网。
内置 S D H接入网技术有许多优点:
兼容性强,S D H的各种速率接口都有标准规范,在硬件上保证了各供应商设备互联互通,
为统一管理打下基础。
完善的自愈保护能力,增加网络可靠性。 S D H因其特有的指针调整机制和环路管理能力,
可以组成多种完备的自愈环,用户可根据需要选择最佳保护方案。
借助 S D H的大容量、高可靠性,可组成中继传输与接入的混合网。 A N除承载接入业务外,
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 419下载交换局光纤有源节点
ONU
ONU
交换局
ONU
ONU
ONU
还可承载 G S M基站、交换机中继等其他业务,降低了整个电信网络投资。
面向网络发展的升级能力。目前的接入网建设,一般 1 5 5 M b p s的速率就可以满足需要,
但是随着电话普及率的提高及宽带化需求,内置 S D H标准化结构可灵活扩展升级。
网络操作、维护、管理功能( O A M)大大加强。 S D H帧结构中定义了丰富的管理维护开销字节,大大方便了管理、维护,由此建立的网络管理和维护系统和容易自动故障定位,
可以提前发现和解决问题,降低维护成本。有利于向宽带接入发展。 S D H利用虚容器
( V C)的特点可映射各级速率的 P D H,而且能直接接入 AT M信号,因此为向宽带接入发展提供了一个理想的平台。
3) 以 AT M技术为基础的无源光网络( AT M - P O N或 A P O N) 。
以 AT M技术为基础的无源光网络代表了宽带接入技术发展方向。 A P O N的优势在于:它结合了 AT M多业务多比特率支持能力和 P O N透明宽带传送能力,业务的接入非常灵活。其提供的业务范围从具有交互性的图象处理业务到数据传送、局域网互联、透明的虚通道等。
在接入网中采用 P O N技术曾是电信业的热门,但由于价格过高难以为市场接受,随着多媒体时代的到来和三网融合的发展,以 AT M为基础的 A P O N应运而生,它进一步改进了传统 P O N
的性能,并具有更好的性能价格比。 A P O N的线路速率有两类:
可用于 F T T C / C / B / H的对称 1 5 5 M b p s ;
可用于 F T T C / C / B的非对称速率(下行 6 2 2 M b p s;上行 1 5 5 M b p s) 。
A P O N的传输主要有两种方式:
采用单纤波分复用( 1 3 1 0,1 5 5 0 n m粗波分复用)方式,以降低成本。
采用单向双纤空分复用方式,工作在 1 3 1 0 n m以便利用低成本光源。
A P O N与窄带 P O N不同在于不采用单纤双向 T C M方式。目前,I T U - T对 A P O N的物理层、
传输会聚层、传输性能等都制定了详细的规范,预计在不久的将来,A P O N将在 A N中得到广泛的应用。
目前,实验使用的 A P O N分路系数在 3 2个以下,最长距离达 2 0 k m。随着光接入技术的发展,
欧洲正在研制一种超级 P O N接入,它将可以达到 2 0 0 0的分路系数和 1 0 0 0 k m的传输距离。
4) 利用 AT M技术传送 M P E G - 2信号。
实现视频点播业务( V O D)是近几年来 AT M论坛,I T U - T等组织研究的一个中心内容,也是 A N发展的另一趋势。目前 AT M网络提供了两类面向连接的业务,恒定比特率( C B R)和可变比特率( V B R)业务,M P E G - 2信号可在这两种接入方式中传输。但在接入时,它们各有优势,同时又都不是最理想的方法。作为 C B R业务接入需先用缓冲存储器平滑处理,将 M P E G - 2
信号与 C B R业务相适配,从理论上讲,只有当存储器容量足够大时,CBR MPEG-2才可能成为真正平滑的 C B R业务接入,这显然不切实际。而且随着存储容量的增大,延时会增加,影响业务的实时处理性能。 M P E G - 2的 V B R业务接入,由于国际 I T U对 B - I S D N的 A A L 2标准尚未制定完善,无法用 A A L 2对 M P E G - 2适配,AT M论坛曾准备用 A L L 5适配的 V O D方案,但由于技术复杂,而造成成本太高难以推广。因此,最近 AT M论坛选择了一种新型接入方法,p i e c e - w i s e”,
并将依此制定 V O D标准草案。它既避免了作为 V B R业务接入导致的复杂适配功能,又避免作为 C B R业务接入而造成对缓冲存储的不合理要求。
5) 交互式数字视频接入系统。
基于光纤环路( F T T L)和 AT M技术的交互式数字视频接入系统( S D V),已在国外试验,
它除了支持传统的话音窄带业务外,还能向用户家庭传送诸如 V O D、数字广播视频业务以及模拟广播视频,而且在 S D V网络的不同单元间还可以进行信息流(如图象,AT M数据包)的交
420计计 网络综合布线系统与施工技术 下载换。 S D V由于具有比 H F C更多的优点,因此有可能成为交互式多媒体业务的最佳选择,引起了电信业的重视。 S D V实际上是以 P O N为基础的 F T C与单向 H F C的结合,它采用分层方式,一层用 F T T L系统传输电话和数据,另一层采用基于 S D H的 AT M信元,支持交互式数字视频等宽带业务,模拟视频接入则以 W D M方式叠加或光缆分纤实现。
2,无线接入无线接入技术是指入网的某一部分或全部使用无线传输介质,向用户提供固定和移动接入服务的技术。无线接入系统主要由用户无线终端( S RT),无线基站( R B S),无线接入交换控制器以及与固定网的接口网络等部分组成。其基站覆盖范围分为 3类:
大区制 5? 5 0 k m;
小区制 0,5? 5 k m;
微区制 5 0? 5 0 0 m。
无线接入技术作为电信网当前发展最快的领域之一,主要是解决固定和移动电话通信的接入问题,同时也可以解决移动终端访问 I n t e r n e t等窄带数据移动通信业务接入问题。无线接入的优点是可以提供一定程度的终端移动性,建设速度快,投资省,缺点是传输质量不如光缆等有线传输方式,适用于移动宽带业务的无线接入技术尚不成熟。
目前主要的无线接入技术按照使用方式可分为移动接入和固定接入。按照通信速率可分为低速接入和高速接入。采用超短波、微波、毫米波及卫星通信等多种传输手段和点对点、一点多址、蜂窝、集群、无绳通信等多种组网技术体制可以构成多种多样的应用系统。
尽管无线接入技术方式很多,但目前主要是窄带技术,对于宽带无线接入技术也已拉开了序幕。
(1) 无线本地环路无线本地环路( W L L)包括 D E C T,C D M A,P H S,F D M A,S C D M A等,因其部署灵活,
建网速度快,适应环境能力强,网络配置简单,维护费用低,话音质量与有线电话相当和通信覆盖能力强等优点,近年来受到世界各国重视,并已投入使用。 W L L根据技术类型分为由
G S M / D C S蜂窝系统和 P H S,D E C T无绳系统简化演进而来的固定无线接入,以及专门用于无线本地环的专用 W L L两类。后者针对性强,无技术限制,语音质量和经济性均比较好。但由于
W L L成本等方面的原因,它们实际主要应用于不易铺设有线、低用户密度和应急场合,作为一种有线通信的补充。
对于宽带无线接入技术,国际上已开发出许多类型,比较有代表性的有本地多路分配业务接入( L M D S)和直播卫星业务接入系统 ( D B S ),目前这些系统还处于初期试验阶段。
(2) 本地多路分配业务接入本地多路分配业务接入( L M D S)目前已经在市场上出现,它采用蜂窝单元,以毫米波
2 8 G H z的带宽向用户传送 V O D、广播和会议电视、视频家庭购物等宽带业务。 L M D S接入主要由带扇型天线的收发机组成,其典型蜂窝半径为 4? 1 0 k m,在每个扇区传输交互式的 V O D数字信道,到用户室外单元将 28GHz VOD信道转换成中频 5 9 5 M H z带宽,用同轴电缆将视频数字信号送至机顶盒( S T B) 。由于 L M D S具有投资小、维护方便、安装迅速的特点,将为电信业带来新的发展机遇。
(3) 直播卫星业务接入系统直播卫星业务接入系统( D B S)是利用地球同步轨道卫星以大功率信号覆盖地面,向用户提供使用 M P E G的准视像点播、非对称 I n t e r n e t接入和付费收视( P P V)等业务。
此外,宽带无线技术还有以下几类:
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 421下载
1) 多点多路分配业务系统( M M D S) 。
2) 甚小孔径卫星终端( V S AT) 。
3) 综合光纤无线混合系统( H F W) 。
4) 实现无缝全球通信的 P C S个人通信系统。
3,数字用户线( D S L)接入技术电信网,主要是电话网,多年来追求的理想是实现信息传送的数字化。 6 0年代 P C M设备的应用实现了中继线传输的数字化,7 0年代程控交换机的应用开始实现信息交换的数字化。在基本实现中继传输和交换的数字化,建成综合数字网( I D N)以后,着手实现用户线的数字化,
攻克“最后一千米”的数字传送难关。 1 9 7 2年 C C I T T提出了综合业务数字网( ISDN )概念,
8 0年代初实现了用户线数字传输技术的实用化。随着需求的发展,I S D N已不能满足用户使用对带宽的要求,1 9 8 7年 B e l l c o r e首先提出了数字用户线( D S L)的概念,并开发了高比特率数字用户线( H D S L)技术,1 9 8 9年又进一步提出了非对称数字用户线( A D S L)的概念。 9 0年代以来,H D S L和 A D S L成为数字用户线研究的热点和主流技术,并衍生出若干分支技术。目前已提出的数字用户线( x D S L)技术主要有以下几种。
(1) 高比特率数字用户线( High bit rate Digital Subscriber Line,HDSL)
1) 什么是 H D S L
所谓高速数字用户线( H D S L)是数字用户线( D S L)技术的一种,是一种对称的高速数字用户环路技术,上行和下行速率相等。通过现有电话线铜缆中的两对或三对双绞线来提供全双工的 1.5Mbps (T1) / 2Mbps (E1)数字连接能力,其系统配置如图 1 2 - 11所示。
图 1 2 - 11 HDSL系统配置
2) HDSL的特点
传输速度:可提供 1,5 M b p s和 2 M b p s的传输速率。
传输距离:由于 H D S L采用高速自适应数字滤波技术和先进的信号处理器,可自动处理环路中的近端串扰、噪声对信号的干扰和其他损伤,因此无须使用中继器,传输距离可达 3? 5 k m( 0,4? 0,6 m m线径) 。
设计、安装和维护简单,由于 H D S L无需再生中继器,因此,简化了工程设计、安装和线路保护,降低了运营成本。
3) HDSL的传输方法
2对双绞线上传输无载波调幅 /调相( C A)信号。
2对双绞线上传输 4电平脉幅调制基带线路码( 2 B 1 Q)信号。
3对双绞线上传输 2 B 1 Q信号。
4) HDSL系统配置
422计计 网络综合布线系统与施工技术 下载局端局端机 用户远端远端机双绞线 1
双绞线 2
双绞线 3
G703接口 G703接口公用电话网
点到点全容量配置,即 H D S L为线路设备,局端机为线路终端( LT),远端机为网络终端
( N T) 。
点到点部分容量配置,即 H D S L系统允许部分时隙(容量)的信号以 2 M b p s速率信号格式传送。
点对多点的配置,即多个点分配共享 H D S L系统的部分时隙(容量) 。
5) HDSL标准美国国家标准委员会( ANSI )下属的 T 1 E 1,4工作组制定了有关 H D S L规范,采用 2 B 1 Q编码技术,每对铜缆的传输速率为 7 8 4 K b p s。
欧洲电信标准委员会( E T S I)也制定了有关 H D S L标准 D T R / T M - 3 0 1 7。
6) HDSL的传输距离表 1 2 - 1 2给出了在不同线规下 H D S L的传输距离。
表 12-12 HDSL传输距离用户线规 2线对系统( 11 6 8 K b p s) 3线对系统( 7 8 4 K b p s) 4线对系统( 5 1 2 K b p s)
2 6线规( 0,4 m m) 3,5 k m 4,0 k m 4,6 k m
2 4线规( 0,5 m m) 4,5 k m 5,0 k m 5,5 k m
2 2线规( 0,6 4 m m) 6,0 k m 5,6 k m 6,5 k m
1 9线规( 0,9 m m) 7,2 k m 7,9 k m 9,0 k m
(2) 非对称数字用户线( Asymmetrical Digital Subscriber Line,ADSL)
A D S L是一种非对称的数字用户环路,所谓非对称是指用户线的上行速率与下行速率不同,
上行速率低,下行速率高,特别适合于传输多媒体信息业务,例如视频点播( V O D),多媒体信息查询和其他交互式业务。
A D S L允许在一对双绞线上,在不影响现有 P O T S电话业务的情况下,进行非对称性高速数据传输。 A D S L上行速率是 2 2 4? 6 4 0 K b p s,下行传输速率为 1,5 4 4? 9,2 M b p s。传输距离在 2,7?
5,5 k m。 A D S L是在电话用户线上采用分离器( s p l i t t e r)的办法将模拟话音通道与数字调制解调器分开,即使在 A D S L连接失败时也不影响话音服务。
1) ADSL系统配置图 1 2 - 1 2给出了 A D S L系统配置,只需在双绞线两侧各安装一台 A D S L调制解调器,就能提高非对称高速数字信道。
图 12-12 ADSL系统配置
2) ADSL标准目前,A D S L的国际标准主要由 A N S I制定。 1 9 9 4年 TIE 1.4工作组通过了第一个 A D S L草案标准,
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 423下载局端双绞线滤波器 滤波器 电话机宽带业务公用电话网宽带业务 ADSL ADSL
用户采用离散多频首调制( D M T)作为线路码型标准,支持 6 M b p s(或更高)速率和更远的距离。
3) ADSL传输速率
ADSL 的典型上行速率是 1 6? 6 4 0 K b p s,下行速率和距离如表 1 2 - 1 3所示。
表 12-13 ADSL下行速率和传输距离接口速率 传输速率( M b p s) 传输距离( k m)
T 1 1,5 4 4 6
E 1 2,0 4 8 5
D S 2 6,3 1 2 4
E 2 8,4 4 8 3
4) ADSL的调制技术与产品
A D S L的调制技术主要有 D M T和 C A P。
DMT ADSL产品,采用 D M T调制技术的产品有 A D公司和 Aware 公司的 DMT ADSL芯片组。
CAP ADSL产品:采用 C A P调制技术的产品有 We s t e l l公司的 CAP ADSL。
5) ADSL的应用
A D S L除了提供电话业务外,还能与 I n t e r n e t高速接入和局域网互联,如图 1 2 - 1 3所示。
图 12-13 使用 A D S L接入 WA N
A D S L被行家称之为明天的“网络” 。它的网络模型如图 1 2 - 1 4所示。
图 12-14 明天的网络 A D S L模型
424计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
WAN交换机 路由器双绞线双绞线局域网ADSL
ADSL
ADSL
ADSLWAN交换机
V.35 V.35
10Base-T
V.35
宽带网视频服务器电话
ADSL
1.5? 8Mbps
9.6? 640Kbps
IBM Compatible
机顶盒电视实况转播电话网
Internet
ITU-T SG15 1998年 1 0月已原则上通过了关于 A D S L的 G,9 9 2,1和 G,9 9 2,1建议草案将提交
1 9 9 9年 6月 S G 1 5全会通过。 G,9 9 2,1规范了带分离器的非对称数字用户线( A D S L)系统,利用该系统可在同一对金属双绞线对上传输高速数据和模拟信号,采用的线路编码为 D M T,下行速率是 6,1 4 4 M b p s,上行速率为 6 4 0 K b p s。 G,9 9 2,2规范了不带分离器( splitter less)的非对称高速用户线系统,它是一种简化的 A D S L,具有成本低、安装简便的优点,也采用 D M T线路编码,下行速率是 1,5 3 6 M b p s,上行速率为 5 1 2 K b p s。
(3) 对称数字用户线( Symmetrical Digital Subscriber Line,SDSL)
使用一对铜双绞线对在上、下方向上实现 E 1 / T 1传输速率的技术。也称单线对数字用户线,
是 H D S L的一个分支,有时也称做中等比特率数字用户线。 S D S L采用 2 B 1 Q线路编码,上行与下行速率相同,传输速率由几百 K b p s到 2 M b p s,传输距离可达 3 k m左右。 S D S L的发展趋势主要有两个:一是开发在单线对上同时传送话音和数据的 H D S L,用于小型办公室 /家庭办公室
( S O H O);二是开发具有更高传输比特率的单线对数字用户线技术,I T U - T已经就起草新的建议“单线对高比特率数字用户线( V D S L),开展研究。
(4) 速率自适应数字用户线( Rate Adapted Digital Subscriber Line,RADSL)
R A D S L能够自动地、动态地根据所要求的线路质量调整自己的速率,为远距离用户提供质量可靠的数据网络接入手段。 R A D S L是在 A D S L基础上发展起来的新一代接入技术,其下行速率从 3 8 4 K b p s到 9,2 M b p s,上行速率从 1 2 8 K b p s到 7 6 8 K b p s,传输距离可达 5,5 k m左右。
(5) 甚高比特率数字用户线( Very high bit-rate Digital Subscriber Line,VDSL)
V D S L也是一种非对称的数字用户线,但比 A D S L的传输速率更高,即高速 A D S L。 V D S L
可采用 C A P,D M T和 D W M T等线路码型。 D W M T采用小波( Wa v e l e t),其性能优于 D M T。
V D S L是 A D S L的发展方向,是目前最先进的数字用户线技术。 V D S L通常采用 D M T调制方式,在一对铜双绞线上实现双向数字传输。 V D S L比 A D S L快 1 0倍,但传输距离比 A D S L短,表
1 2 - 1 4给出了 V D S L的传输速率和距离。
由于 V D S L的传输距离比较短,因此它特别适合光纤接入网中与用户相连的最后,1 k m”,
并要求 O N U的位置与用户端比较接近。
由于 V D S L的传输速率很高,因此 V D S L可同时传送多种宽带业务,如高清晰度电视
( H D T V),可视化计算和高清晰度图象通信等。
表 12-14 VDSL的传输速率与传输距离传输方向 传输速率( M b p s) 传输距离( m)
1 2,9 6? 1 3,8 1 5 0 0
下行 2 5,9 2? 2 7,6 1 0 0 0
5 1,8 4? 5 5,2 3 0 0
1 5 5 1 0 0
上行 1,6? 2,3
1 9,2
4,DDN接入技术
D D N接入技术在实际应用中主要有两种:
从用户终端接入 D D N;
从用户网络接入 D D N。
用户终端可以是一般异步终端、计算机或图象设备,也可以是电话机或传真机,它们接入
D D N的方式依其接口速率和传输距离而定。一般情况下,用户终端设备与 D D N的网络设备相第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 425下载隔有一定距离。为了保证数据通信和传输质量,需要借助辅助手段,如调制解调器、用户集中器等。目前在使用中有 5种接入方式:
通过调制解调器接入 D D N;
通过 D D N的数据终端设备接入 D D N;
通过用户集中器接入 D D N;
通过模拟电路接入 D D N;
通过 2 0 4 8 K b p s数字电路接入 D D N。
(1) 通过调制解调器接入 D D N
这种接入方式在数据通信领域应用最为广泛,如图 1 2 - 1 5所示。在模拟专用网和电话网上开放的数据业务都采用这种方式。这种方式一般是在客户距 D D N的接入点比较远的情况下采用。在这种接入方式下,位于 D D N局内的调制解调器从接收信号中提取定时标准,并产生本地调制解调器和用户终端设备所用的定时信号。当模拟线路较长时,由于环路时延的变化,使接入局内的调制解调器的接收输出定时与 D D N设备提供的定时之间会有较大的相位差,因此需要加入一缓冲存储器来给以补偿。
图 12-15 通过调制解调器接入 D D N
调制解调器又分为基带和频带传输两种。基带传输是一种重要的数据传输方式,其作用是形成适当的波形,使数据信号在带宽受限的传输信道上通过时,不会由于波形失真而产生码间干扰。频带传输是利用给定线路中的频带(如一个或多个电话信道所占用的频带),作为信道进行数据传输,它的应用范围要比基带广泛得多,传输距离也比基带长。
调制解调器根据收、发信号占用电缆芯数的不同,可以分为 2线和 4线两种。在要求传输距离远、速率高的情况下应选择 4线。
随着科学技术的发展,调制解调器所能支持的接口速率也越来越高,不仅能够满足 I T U - T
V,2 4,G,7 0 3 ( 6 4 K b p s ),V,3 5和 X,2 1建议所能支持的接口速率,而且能够支持 G.703 的 2 0 4 8 K b p s
高速率。
(2) 通过数据终端设备接入 D D N
这种方式是客户直接利用 D D N提供的数据终端设备接入 D D N,而无须增加单独的调制解调器,如图 1 2 - 1 6所示。
这种方式的优点有:
1) 在局端无须增加调制解调器,只需在客户端放置数据终端设备。
2) DDN网络管理中心能够对其所属的数据终端设备进行远程系统配置、参数修改和日常维护管理。
D D N提供的数据终端设备接口标准符合 ITU-T V,2 4,V,3 5和 X,2 1建议,接口速率范围在
2,4 K b p s到 1 2 8 K b p s之间。
(3) 通过用户集中器接入 D D N
这种方式适合于用户数据接口需要量大或客户已具备用户集中设备的情况,用户集中设备
426计计 网络综合布线系统与施工技术 下载调制解调器
DDN
IBM Compatible
V.24 V.35
X.21 G.703
V.24 V.35
X.21 G.703
调制解调器可以是零次群复用设备,也可以是 D D N所提供的小型复用器。
图 12-16 通过数据终端设备接入 D D N
零次群复用设备是通过子速率复用,将多个 2,4 K b p s,4,8 K b p s,9,6 K b p s的数据速率复用成 6 4 K b p s的数据流,经过一定的手段输入 D D N,如图 1 2 - 1 7所示。子速率复用格式可以是 X,5 0
复用格式,也可以是客户双方自行约定的格式。
图 12-17 通过零次群复用设备接入 D D N
D D N提供的小型复用器具有比零次群复用设备更为灵活的特点,不仅可以支持 2.4Kbps,
4,8 K b p s和 9,6 K b p s的数据速率,而且可以支持更高速率,如图 1 2 - 1 8所示。在客户需要的情况下也可以提供话音、传真服务,可适用于 V,2 4,V,3 5,X,2 1和音频接口。此外,D D N对其所属的小型复用器具有检测、调试和管理能力。
(4) 通过模拟电路接入 D D N
这种方式主要适用于电话机、传真机和用户交换机( P B X)经模拟电路传输后直接接入第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 427下载网管中心数据终端设备数据终端设备 DDN IBM Compatible
2B+D
V.24 V.35
X.21
V.24 V.35
X.21
2B+D
基群复用设备调制解调器调制解调器
DDN
2024kbps
64kbps
64kbps
2.5
MUX
2.5
MUX
D D N音频接口的情况。在这里,实现模拟传输的手段可以是市话音频电缆,也可以是无线模拟特高频信道。
图 12-18 通过小型复用器接入 D D N
(5) 通过 2 0 4 8 K b p s数字电路接入 D D N
在 D D N中,网络设备都配置了标准的符合 I T U - T建议的 G.703 2048Kbps数字接口。如果用户设备能提供同样的接口,可以就近接入 D D N。在这种接入方式中,业务所需的传输电路可以和其他的通信业务(如电话)统一建设,如合建 P C M电缆系统、传输系统。在线路条件比较差的地区,还可以采用合建数字微波、数字特高频等。
(6) 用户网络与 D D N互联
D D N作为一种数据业务的承载网络,不仅可以实现用户终端的接入,而且可以满足用户网络的互联,扩大信息的交换与应用范围。用户网络可以是局域网、专用数字数据网、分组交换网、用户交换机及其他用户网络,下面分别予以介绍。
1) 局域网利用 D D N互联图 12-19 局域网通过 D D N互联
428计计 网络综合布线系统与施工技术 下载小型复用器小型复用器网络管理中心路由器 路由器路由器 局域网局域网局域网
V.35
X.21
G.703
V.35
X.21
G.703
DDN
V.35
X.21
G.703
64kbps 64kbps
V.24 V.35
X.21
V.24 V.35
X.21 DDN
局域网利用 D D N互联可通过网桥或路由器等设备,其互联接口采用 ITU-T G.703或 V,3 5、
X,2 1标准,这种连接本质上是局域网与局域网的互联,如图 1 2 - 1 9所示。
网桥将一个网络上接收的报文存储、转发到其他网络上,由 D D N实现局域网之间的互联。
网桥的作用就是把局域网在链路层上进行协议转换而使之连接起来。
路由器具有网际路由功能,通过路由选择转发不同子网的报文,通过路由器,D D N可以实现多个局域网互联。
2) 专用 D D N与公用 D D N互联专用 D D N与公用 D D N在本质上没有什么不同,它是公用 D D N的有益补充。专用 D D N覆盖的地理区域有限,一般为某一单位或组织所专有,结构简单,由所属单位自行管理。由于专用
D D N的局限性,其功能实现、数据交流的广度都不如公用 D D N,所以,专用 D D N与公用 D D N
互联有深远的意义。
专用 D D N与公用 D D N互联有不同的方式,可以采用 V,2 4,V,3 5,X,2 1标准,也可以采用
G.703 2048Kbps标准,如图 1 2 - 2 0所示。具体互联时对信道的传输速率、接口标准以及传输路由等方面的要求可按专用 D D N需要而定。
图 12-20 专用 D D N与公用 D D N互联由于 D D N采用同步方式工作,为保证网络的正常工作,专用 D D N应从公用 D D N获取时钟同步信号。
3) 分组交换网与 D D N互联分组交换网可以提供不同速率、高质量的数据通信业务,适用于短报文和低密度的数据通信,而 D D N传输速率高,适用于实时性要求高的数据通信,分组交换网和 D D N可以在业务上进行互补。
D D N上的客户与分组交换网上的客户相互进行通信,首先要实现两网采用 X,2 5或 X,2 8接口规程,D D N的终端在这里相当于分组交换网的一个远程直通客户,如图 1 2 - 2 1所示,其传输速率满足分组交换网的要求。
图 12-21 远程客户通过 D D N接入分组交换网
D D N不仅可以给分组交换网的远程客户提供数据传输通道,而且还可以为分组交换机局间第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 429下载专用 DDN 公用 DDN
V.24
V.35
X.21
G.703
V.24
V.35
X.21
G.703
专用 DDN
分组交换网 DDN
DDN终端
X.21/X.21(乙 )
V系列接口中继线提供传输通道,为分组交换机互联提供良好的条件。 D D N与分组交换网的互联接口标准采用 G,7 0 3或 V,3 5,如图 1 2 - 2 2所示。
图 12-22 分组交换机通过 D D N互联
4) 用户交换机与 D D N的互联用户交换机与 D D N的互联可分为两个方面,如图 1 2 - 2 3所示。
图 12-23 用户交换机与 D D N互联利用 D D N的语音功能,为用户交换机解决远程客户传输问题(如果采用传统模拟线来传输就会超过传输衰减限制,影响通话质量),与 D D N的连接采用音频二线接口;利用 D D N本身的传输能力,为用户交换机提供所需的局间中继线,此时与 D D N互联采用 G,7 0 3或音频 2线 / 4
线接口。
5) 同轴电缆调制解调器接入技术同轴电缆调制解调器的接入技术从以下 5个方面扼要介绍如下:
什么是 Cable Modem
Cable Modem即线缆调制解调器,是专门为在有线电视网上开发数据通信业务而设计的用户接入设备,是有线电视网络与用户终端之间的转换设备,采用标准,F”头与 Cable Modem
(电缆)相连,,F”头是有线电视网中所有电子设备(包括调制器、放大器、分支器等)与同轴电缆连接的接头俗称,以标准以太网接口( 1 0 B A S E - T,1 0 B A S E - 2,1 0 B A S E - 5)与用户的
P C机相连(也有采用 AT M与 P C机相连),负责完成把网络前端的下行射频( R F)信号转换成
P C机可接收的以太网信号,同时把 P C机发送的以太网信号转换成上行 R F信号,以便实现用户
430计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
V.35
G.703
V.35
G.703
V.35
G.703
G.703
2线 /4线
G.703
2线 /4线用户交换网音频 2线用户交换网电话电话
X.25X.25
X.25
DDN
DDN
P C机与网络的双向通信。
为什么需要 Cable Modem
目前接入 I n t e r n e t的个人用户大多数是以普通电话线入网,数据传输的速度并不高。这一方面受到电话线路带宽的限制,另一方面也受到调制解调器性能的制约。目前用于电话线路的调制解调器多数是 3 3,6 K b p s的,最近 5 6 K b p s的也开始上市,但总的来说速度还是快不起来。此外,
国内各计算中心之间的连接部分的速度也不算高,这也是用户觉得慢的原因。而在国外,用户端的速度则基本上受制于线路和调制解调器的性能。
为了解决用户端的传输速率不高问题,正在从两个方面争取突破:一方面是寻找提高普通电话线路的传输速率的方法,提出了非对称数字用户环路 A D S L;另一方面就是利用目前最具潜力的,拥有最宽入户带宽的 C AT V网络进行数据传输。尽管这两者的技术方案不相同,但它们的目标都是向用户提供一条高速的信息通路。
在利用 C AT V网进行数据传输时,线缆调制解调器( Cable Modem)是关键的设备之一。
Cable Modem主要由调制 /解调器、调谐器、加密 /解密模块、网桥 /路由功能模块,N I C(网络接口卡),S N M P部件、部分以太网 Hub 功能模块组成。其中简单网络管理协议( S N M P)功能模块主要完成参数配置、带宽分配以及网络运行维护、诊断、监视、控制等网络管理功能,是目前应用最为广泛的标准网管协议之一。 Cable Modem的结构示意图如图 1 2 - 2 4中虚线框所示。
图 12-24 Cable Modem结构示意图
Cable Modem的分类目前,Cable Modem主要有上行下行不对称速率和对称速率两种,前者特别适合于不对称传输系统,用于开发不对称速率业务;后者主要用于对称速率传输,用于计算机网络互联或双向对称传输业务的开发。 Cable Modem支持的网络协议可大致分为以下 3类:
① 支持 I P( Internet Protocol)协议。
② 同时支持 I P和其他网络协议(如以太网协议) 。
③ 支持 AT M协议。
Cable Modem的关键技术
① 调制技术下行调制:解决下行传输速率及容量,下行调制技术有 Q P S K,Q A M、同步码分多址( S -
C D M A)等。
上行调制:主要解决上行传输速率和克服上行传输噪声,上行调制技术有 Q P S K,V S B、
B P S K,S - C D M A等。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 431下载调谐 解调 解密 解码编码加密调制
RF接口以太网或 ATM
PCNIC
SNMP
② 网络接口及网络通信协议网络接口主要包括上下行 R F接口,网络通信协议有 T C P / I P,E t h e r n e t及 AT M等。
③ 物理层和传输介质层( M A C)协议
Cable Modem物理层主要包括上下行调制技术、数据流编码、多址接入方式等。 M A C协议主要要求支持可变包长数据流有效传输;支持上行通道最小接入时延;支持不同等级服务;支持多级速率;未来支持 AT M或其他协议。
④ 网管系统包括支持 S N M P协议、操作支持系统( O S S)和业务支持系统( B S S)的网络管理系统,
目前主要有 HP Openview,SUN Net Manager,IBM Netview等。
Cable Modem的优点
① 采用 Cable Modem通过 H F C接入 I n t e r n e t,速率快、费用低。
② 由于有线电视电缆覆盖面广,因此用户很容易获得服务。
③ 数据传输速率灵活,可从 5 1 2 K b p s至 1 0 M b p s。
④ Cable Modem安装方便,用户使用简单。
Cable Modem的应用
① 高速接入 I n t e r n e t。
② 可视会议系统。
③ 远程教育和远程医疗。
④ 居家办公。
⑤ 视频点播( V O D) 。
⑥ 电子商务。
⑦ 多媒体信息服务。
5,ISDN接入
1 9 7 2年国际电联正式提出了综合业务数字网( I S D N)的概念,即在 I D N的基础上,实现用户线传输的数字化,提供一组标准的用户网络接口,使用户能够利用已有的一对电话线,连接各类终端设备,分别进行电话、传真、数据、图像等多种业务通信,或者同时进行包括语音、
数据和图像的综合业务(多媒体业务)通信。
I S D N( Integrated Services Digital Network)按照 C C I T T对综合业务数字网络的定义是:利用同样的数字通信技术(数字传输通道和分组交换 /电路交换系统)构成的网络,这种网络可提供以下业务:
电话;
电报;
用户电报;
无线电广播;
电视广播;
电子信函;
数据库远程检索;
电子发行和投递;
电子购物;
电子银行业务;
432计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
远程计算;
个人计算机通信(包括局域网);
分布计算机;
远程办公;
远程会议;
电视电话;
远程医疗;
零售点的业务信息;
远程教育。
显然,能够完成上述各种业务的通信系统必是计算机技术和通信技术的紧密结合,形成一种综合业务数字计算机网络。 I S D N并不是速度最快的信息存取技术,它的数据传输速率在
6 4 K b p s到 1 2 8 K b p s(取决于线路配置) 。由于这个原因,在 I n t e r n e t飞速发展的今天,它在美国曾受到了冷遇。但是 I S D N有着良好的带宽管理特性及较短的电话接通时间,使其成为专用线路连接的一个较为理想的选择方案,特别是近几年来在电话公司服务过程中取得了进展,又重新引起了重视。下面,我们分体系和标准,I S D N传输结构,I S D N用户接口,I S D N宽带和窄带进行讨论:
(1) 体系和标准
1) ISDN体系结构图 1 2 - 2 5描述了 I S D N功能的框图。 I S D N给用户提供了全新的物理连接、数字用户链路(从终端用户到中心局的链路),并对全部中心局的设备进行了适当的调整。
图 12-25 ISDN功能框图用户访问是目前各种标准化组织注意力最集中的一个领域。应该定义一个通用物理接口,
以便提供实质上的 D T E - D C E连接。这种接口也可用于电话、计算机终端以及交互式可视数据终端。为了在用户装置和网络之间交换控制信息,应采用相应的协议,同时将高速接口提供给诸如数字 P B X或 LAN 等设施。
目前电话网中的用户环路部分是由用户和中心局间的双绞线链路构成的;可以传送 4 K H z
模拟信号。在 I S D N中将使用一对或两对双绞线提供基本的全双工数字通信链路。
数字中心将把大量的 I S D N用户环路信号连到 I D N网上。 除了提供对电路交换网络的访问外,
中心局还提供用户的专用线、分组交换网络以及面向事物的分时计算机设施的访问。同时,还第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 433下载一般物理接口数字交换电路主干线网络库程序服务用户境 ISDN信道结构:基本为 64Kbps + 64Kbps + 16Kbps,
主要为复用 64Kbps信道。
ISDN
中央室报文分组交换主干线必须容纳通过 P B X或 L A N的多路复用的访问。
2) ISDN标准虽然,一些标准化组织均在探讨 I S D N的各方面内容,但 I S D N标准的制定、修改和控制的权威机构是 C C I T T。 C C I T T对 I S D N的描述,主要有以下六个方面:
① I S D N的发展是从现有的电话网络演变而来。
② 引入 I S D N的新业务应该与基本的 6 4 K b p s交换数字网络连接并兼容。
③ I S D N从八十年代早期开始,预计需要十到二十年的过渡。
④ 在过渡时期,I S D N将依赖于国内的 I S D N及其他非 I S D N网络(如 P D N)之间的网络互联技术。
⑤ I S D N将包含智能功能,以便提供业务特征、维护和系统控制及网络管理。
⑥ I S D N将使用综合协议的分层功能,以适应各种访问安排。
考虑到以上属性,有关信令、网络接口以及协议等方面的标准都正在推向市场。这一努力将在电信领域发生巨大影响,这些影响所涉及的内容有:
① 用户环路技术。
② 交换技术。
③ 信令技术。
④ 接口和协议。
⑤ 网络管理和系统控制。
CCITT ISDN标准化工作的主要协调机构第 X,Ⅷ研究组,既数字网络研究组。这一组织是专门研究 I S D N问题的。此外,它也协调其他几个研究组的工作。其中较为重要的有:
第Ⅱ研究组:电话操作和业务质量。
第Ⅳ研究组:传输服务。
第Ⅵ研究组:数据通信网络。
第Ⅺ研究组:电话交换与信令。
第ⅩⅧ研究组:电话网上的数据通信。
(2) ISDN传输结构在这里主要讨论 I S D N信道。
中心局和 I S D N用户之间的数字通道可用来支持多个通信信道。信道容量及其所支持的信道的个数随用户的不同而不同。对链路的访问传输结构由下列类型的信道提供:
1) B信道,6 4 K b p s。
2) D信道,1 6 K b p s。
3) C信道,8或 1 6 K b p s。
4) A信道,4 K H z模拟。
B信道是基本用户信道,并可传输下列通信业务:
1) PCM信号。
2) 电路交换或分组交换应用的数字数据。
3) 低速率数字数据和 6 4 K b p s P C M信号的混合通信。
将 6 4 K b p s规定为标准用户信道速度,但也会产生矛盾,因为标准化工作总是落后于实际。
D信道有两个用处。第一用于用户和网络间交换控制信息;第二支持较低速度的数字数据要求。表 1 2 - 1 5综合了由 B信道和 D信道提供的数据通信类型。
434计计 网络综合布线系统与施工技术 下载表 12-15 ISDN信道功能和通信类型
B信道( 6 4 K b p s) D信道( 1 6 K b p s)
数字话音 信令
64Kbps PCM 基本型的低比特率( 3 2 K b p s) 增强型的高速数据 低速数据电路交换 交互型可视数据分组交换 智能用户电报其他种类 终端传真 遥测慢扫描电视 应急功能能源管理
A信道在过渡期间用于传送常规的 4 K H z模拟话音信号。混合访问信道 C,美国工作于
8 K b p s,日本工作于 1 6 K b p s。
以上信道类型构成一定的传输结构,并作为一个整体提交给用户。目前关于 I S D N信道结构已有明确定义,它有主信道结构(主访问)和基本信道结构(基本访问),这些结构如图
1 2 - 2 6所示。
图 12-26 ISDN信道结构基本信道结构是由两个全双工 6 4 K b p s的 B信道及一个全双工 1 6 K b p s的 D信道构成。其总的比特率为 1 4 4 K b p s。然后再加上帧、同步及其他管理开销,使基本访问链路的总比特率达到
1 9 2 K b p s。图 1 2 - 2 7给出了基本访问的一种可能的帧结构。每隔 2 4比特的访问帧,包括来自每个
B信道的 8比特和来自 D信道的 2比特。余下的 1 4比特大部分用于用户和中心局之间的同步 T D M
协议。
主要业务多路复用,可以根据两个竞争性建议进行标准化。美国建议并得到日本和加拿大支持,要求在 1,5 4 4 M b p s链路上容纳 2 3个(每个 6 4 K b p s) B信道,另加一个 6 4 K b p s的 D信道,
这相应于 T 1传输格式的情况。而欧洲却愿意选择他们自己拥有的 2,0 4 8 M b p s链路,包括 3 0个 B
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 435下载信息:话音数据基本的
1,基本服务速率 192Kbps
组合 B+B+D信道
+同步和帧
2,主要服务速率 1.544/2.048Mbps
组合
3,混合存取数字信道 +关联的模拟信道,C和 A
数字速率主要的混合的信令:或遥测,报文额外开销话音信道信令
C 数据
B
B
B
B
BD
D
A 模拟话音
PCⅢ
信道和一个 D信道,每个信道均为 6 4 K b p s。
图 12-27 可能的基本访问帧结构除此之外,还需考虑其他容量业务的标准,它们有:
1) 中间业务:速率在 4 0 0到 8 0 0 K b p s之间,已经考虑的有,4,6,8及 1 0个 6 4 K b p s信道构成的结构。
2) 宽带业务:提供诸如电视会议之类的高速应用,信道容量为 1,5 4 4 M b p s或 2,0 4 8 M b p s。
3) 较高速率的结构:它用于重负载用户和增值提供者,相应于在 I S D N中使用的 T D M结构中的较高层。
(3) ISDN用户接口
I S D N用户接口特性如图 1 2 - 2 8所示,它描述了用户与 I S D N的关系:
图 12-28 ISDN连接特性由图 1 2 - 2 8可知,用户(如电话、数据终端和 P B X)通过一个 I S D N接口并通过具有一定比特率的数字管道( Digital Pipe)对 I S D N进行访问。当然,不同大小的管道可以满足不同的需要。
436计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
24位
F
F,FA— 帧位
E— 争用分辨回送 D位
L— DC平衡位
S— 备用
B— B信道位( 16/帧)
D— D信道位( 2/帧)
B BE ED DL FA S
电话数字终端专用交换机局部网络报文分组交换系统电路交换网络其他网络数据库数字管道其他服务数字管道
ISDN交换系统
IDN
ISDN
用户接口用户环路 ISDN信道结构例如,居民用户可能只需要足够容量以供电话和交互型可视终端之用;而办公室则需要通过安装在大楼里的数字 P B X,借助于容量较高的数字管道与 I S D N相连。
对于大型企事业单位需要用图 1 2 - 2 9所示的配置,因为常常有许多电话同时进行,在这种配置中有一个 N T 2设备。
图 12-29 用于大型企业的 I S D N系统
C C I T T对 I S D N定义了交换设备和用户设备之间的两种数字管道接口,这两种接口都同时提供语音和数据服务,能在同一个管道上进行线路交换和分组交换,接口也能以不同的速率和网络相连。这两个标准接口称做基本速率接口( B R I)和一次群速率接口( P R I) 。如图 1 2 -
3 0所示。
图 12-30 数据管道
B R I包括两个传输声音和数据的 6 4 K b p s通道( B通道)及一个传输控制信号和数据的
1 6 K b p s分组交换数据通道( D通道),B R I适用于小容量系统,如语音 /数据工作站等。 P R I包括
3 2个 B通道和 1个 D通道,管道的传输速率达 1,5 4 4 M b p s。 P R I适用于大容量系统,如国家范围的
I S D N。
I S D N的一个重要特征是使用公共通道信令技术,以实现用户网络访问和信息交换。允许使用公共通道信令通路来控制多个线路交换连接,公共通道信令在 D通道上传输。
(4) ISDN窄带和宽带第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 437下载用户办公室
NT2
ISDN
PBX
ISDN交换系统
TE1
电话
TE1数字终端
TE2非
ISDN
终端局部网络交换中心网间互联载波设备用户设备数字管道
a) 基本速率数据管道 b) 一次群速率数据管道
D(16Kbps)
B1-B2
D(64Kbps)
B1-B23或 B30
1) 窄带 I S D N
建设 I S D N是由现有通信网基础上逐渐过渡的。一般来说,I S D N的建设可分为两步走:
第一步 — 先发展窄带 I S D N,既将用户网络接口限制在 2 M b p s之内,可用现有电话电缆作为传输媒介。
第二步 — 发展宽带 I S D N,以提供高效速率,并使视频通信和快速数据传送等业务成为可能。速度可达几百 M b p s,但必须使用光纤来传输。
① 窄带 I S D N的信道结构从用户的角度来看,I S D N是一个通过单一接口提供各种各样业务的网络,这个接口可以叫做“数字管道” 。它有不同的口径(既比特率),以适合不同的用户。例如,一个个人用户可能只想把一部电话和一个可视图文终端接到 I S D N,他使用一个“细管道”就够了;而一个办公室用户则希望将很多终端设备经过一个数字交换机连到 I S D N,显然,他需要一个
“粗管道” 。 C C I T T的 1,4 1 2建议为这个管道设立了不同速率的信道(口径),B信道,D信道和
H信道。
B信道是用户信道,用来传送数据等用户信息,传输速率是 6 4 K b p s。一个 B信道可以包含多个低速的用户信息(即多个子信道),但这些信息必须传往同一目的地。也就是说,B信道是电路交换的基本单位。
D信道用于传输连接控制信息或者数据信息。控制信息完成 B信道的建立以及控制 B信道传输,其速率为 1 6 K b p s或 6 4 K b p s。
H信道用于传送高速的用户信息。用户可以把 H信道作为高速干线或根据各自的时分复用方案将其划分使用。典型的应用例子有:高速传真、图像、高速数据、高质量音响等。 H信道有三种标准,H 0,H 1,H 2信道,速度分别为 3 8 4 K b p s,1 5 3 6 K b p s和 1 9 2 0 K b p s。
② 窄带 I S D N的用户 — 网络接口结构窄带 I S D N向用户终端设备提供的接口主要有两种:
ISDN基本速率接口( B R I)
它包括两条 6 4 K b p s的全双工 B信道和一条全双工 D信道( 2 B + D),总速率为 1 4 4 K b p s,这种基本接口能满足大部分单个用户的需要。 2 B + D信道无须改造现有的电话线,只要交换机提供
I S D N功能,用户的 I S D N通信设备就可以直接通过现有的电话线进入 I S D N网络,同时进行语音和多种形式的数据通信。例如分组数据通信、传真、智能用户电报或将报警信号传至中心服务站等。通过 I S D N获取 I n t e r n e t也是 B R I提供的业务之一。
ISDN基本群速率接口( P R I)
这种接口的设计是为了满足那些大量通信需求的用户,例如装有 P B X或 L A N的办公室用户。其信道结构为 3 0 B + D,其中 B信道速率为 6 4 K b p s,D信道速率也是 6 4 K b p s,再加上帧定位同步以及其他控制比特,这种接口的总速率达 2 0 4 8 K b p s。另外基本群速率接口还可以用来支持 H信道。
2) 宽带 I S D N
光纤传输的发展为宽带 I S D N( Broadband ISDN,又称 B - I S D N)打下了基础。 B - I S D N一律采用光纤传输,速率从 1 5 0 K b p s到几个 G b p s,从速率最低的遥控、遥测业务到高清晰度电视
H D T V( 1 0 0? 1 5 0 M b p s),都以同样方式在网络中传送,共享网络资源。 B - I S D N是一种全新的网络,它的信息传送方式、交换方式、用户接入方式、通信协议都是新的。
B - I S D N的业务范围比窄带 I S D N更广,这些业务在特性上差异更大。从自然信息的特性来看,任何信息源(包括声音、图像、数据和文字)在通信过程中的比特率都不是恒定的,也就
438计计 网络综合布线系统与施工技术 下载是说任何业务都具有一定的突发性。如果象窄带 I S D N那样用恒定的比特率来传送所有的业务信息,结果不是降低业务质量就是浪费网络资源。因此必须寻找一种适合 B - I S D N的信息传送方式。
① B - I S D N的信息传送方式 — AT M
人们自然地想到了用快速分组交换来解决 B - I S D N的传送问题。 8 0年代中后期,出现了很多交换模型。美国人给这种技术起名为快速分组交换 F G P S,并将它用于高速数据传送。欧洲人则称这种技术为异步时分复用 AT D,并在实验中将它用于图像通信。 1 9 8 8年,C C I T T在其蓝皮书中将这种技术定名为 ATM(Asynchronous Transfer Mode),并将它作为 B - I S D N的信息传送方式。
AT M的特点是进一步简化了网络功能。 AT M网络不参与任何数据链路层功能,差错控制、
流量控制工作都交给终端去做。 AT M采用异步时分复用(又称统计复用)的方式,来自不同信息源的信元汇集到一起,在一个缓冲器内排队,队列中的信元逐个输出到传输线路,在传输线路上形成首尾相接的信元流。异步时分复用使 AT M具有很大的灵活性,任何业务都按实际需要来占用资源;对特定业务,传送速率随信息到达的速率而变化。因此,网络资源得到最大限度的利用。此外,AT M能够适应任何类型的业务,不论其速率高低、突发性大小、实时性要求和质量要求如何,都能提供满意的服务。 AT M的优点可归纳如下:
灵活性和适应性强,能够适应将来新业务的要求和技术的发展。
有效利用网络资源,网中不存在专用的资源,根据信息传送的需要随机分配资源。
用单一的通用网络提供所有的业务。
② B - I S D N协议参考模型
I,3 2 1是 B - I S D N的协议参考模型。和窄带 I S D N一样,B - I S D N的协议参考模型也是一个立体的分层模型(如图 1 2 - 3 1所示) 。该模型由三个平面组成,分别表示用户信息、控制和管理三方面的功能。
从图中可以看出:
用户面提供用户信息的传送、采用分层结构。
控制面提供呼叫和连接的控制功能,
涉及的主要是信令功能。
管理面包括:面管理和层管理。面管理实现与整个系统有关的管理功能,并实现所有面之间的协议;层管理实现网络资源和协议参数的管理。
协议参考模型包括 4层功能:物理层、
AT M层,AT M自适应层和高层。
物理层完成传输信息功能,它可进一步划分为两个子层:物理媒体子层 P M,仅包含与传输有关的功能;
传输会聚子层 T C,将 AT M信元流交换成能在物理媒体上传输的比特流。
AT M层和传输媒体无关,它包括 4项功能:信元的复用和分路,AT M交换的路由选择、
信头的产生 /提取及一般的流量控制。
AT M自适应层(又称 A L L),它可再分为两个子层:拆装子层 S A R,在发送端将高层信息第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 439下载图 12-31 B-ISDN协议参考模型管理面控制面 用户面高层 高层 面管管层物理层
ATM层
ATM自适应层理理单元切割成 AT M信元,在接收端将信元重新组装成高层信息单元。会聚子层 C S的功能有消息识别、时间 /时钟恢复等。
高层实际上是多层与业务有关的功能,根据不同业务的特点来完成相应的功能。
12.4.2 压缩编码技术决定了线缆的带宽
7 0年代,电话公司已经使用 U T P(非屏蔽双绞线)电缆以 1,5 4 4 M b p s传输 T 1数据。 8 0年代 I B M公司公布了在 S T P(屏蔽双绞线)上的 4 M b p s的 Token Passing LAN协议。 9 0年代初,
U T P上已经可以运行 1 0 M b p s的以太网,但传输距离限制在 1 0 0 m内。随后 I B M的 Token Ring将传输速率提高到 1 6 M b p s,C D D I(铜缆分布式数据接口)提高至 1 2 5 M b p s,AT M提高至
1 5 5 M b p s。人们有理由要问,铜缆的带宽理论上到底有多宽?传输速率究竟能够达到多少
M b p s?
首先我们必须明确“频率”与“速率”的区别。频率描述的是电子信号脉冲在单位时间内的震动次数,单位是 M H z,在线缆的特性中表示带宽;速率是指在每秒钟内数据传输的二进制位数,单位为 M b p s,即通常所说的传输速度。电子信号的频率与传输速率是由数据压缩率决定的。例如,T P - P M D是从 C D D I发展而来的标准,以 1 2 5 M b p s的速率进行数据传输,使用被称为 M LT- 3的 4,1的压缩算法,信号频率为 3 1,2 5 M H z。许多压缩算法和技术都能达到 1 0,1或 2 0:
1的压缩比率。
其次,是电缆本身所支持的频率。 5类 U T P线缆的带宽频率为 1 0 0 M H z,6类线缆的带宽为
2 0 0 M H z。这意味着,若采用 1 0,1的压缩算法,U T P上能够实现每秒千兆比特的传输。因此,
我们说,带宽是由压缩编码技术决定的。
12.4.3 近端 /远端综合串扰的问题为了更好地支持在 4线对上的全双工数据传输,需要对线缆和接插件的性能提出更严格的要求,这些性能包括:
综合近端串扰( Power Sum NEXT PSNEXT)
综合等效远端串扰( Power Sum Equal Level FEXT PSELFEXT)
近端串扰衡量有多少能量被耦合到与传输信号的线对相邻的线对的近端(接收端),而远端串扰则是指远端(远离信号发送端) 。在千兆位以太网中,所有的线对都被用来传输信号,
每个线对都会受到其他线对的干扰,因此,近端串扰和远端串扰必须进行功率总加,从而获得对于能量耦合的真实描述。等效远端串扰( Equal Level FEXT,ELFEXT)是远端串扰与衰减之差,在进行远端测试时,必然要考虑信号衰减因素的影响,等效远端串扰在数值上排除了信号衰减的成分。
图 1 2 - 3 2是 4线对传输时,综合近端串扰和综合等效远端串扰的效果示意,这就是为什么在采用 4线对传输时,不仅近端串扰,而且综合近端串扰也要符合规范的原因。
计算多线对传输时的综合近端串扰的公式如下:
其中,d B是仪器测试得到的近端串扰值,n=线对数减 1。
通常综合近端串扰的数值比单独的近端串扰值要劣化 2? 3 d B。在最坏的情况下,两者之差可达 4,7 7 d B。在进行 1 0 0 0 B A S E - T传输时,必须使用综合近端串扰计算出的衰减串扰比( A C R)
PSNEXT = 10Log
10
10
dB( )
n
10
n=1
4

440计计 网络综合布线系统与施工技术 下载值符合 5类性能要求,也就是,A C R = P S N E X T- A t t e n u a t i o n,其中 A C R > 4 d B。
图 12-32 近端 /远端综合串扰与综合近端串扰类似,综合等效远端串扰同样也是系统的重要性能指标,特别是在多线对、
全双工信息传输的情况下(半双工传输时,远端串扰可忽略不计),网络设备的信号处理单元不能完全消除这种远端耦合串扰,因此,综合等效远端串扰指标的优劣也同样极大地影响着网络的性能。
虽然千兆位以太网的目标是应用在 5类标准的布线系统上,但是就目前实际安装的基于 5类标准的布线系统而言,由于其性能只能满足 1 0 0 M H z的信号传输,对于频率高达 1 2 5 M H z的千兆位以太网来说,除少数指标勉强达到性能要求的边缘外,通常无法正常支持千兆数据传输,
因此,为了能够稳定地支持这些新的网络协议,必须对布线标准进行修订。目前,国际有关标准化组织已经出台了相应的布线系统修订标准,有关超 5类布线和 6类布线的标准草案均以颁布,
预计 1 9 9 9年内会得到正式批准。在新的布线标准草案中综合近端串扰与综合等效远端串扰都有了明确的定义。
12.5 以太网史、拓扑结构、布线标准与 T C P / I P方面的问题
12.5.1 以太网的发展过程以太网的关键技术是使用共享的公共传输信道,这种思想来源于美国夏威夷大学。早在 6 0
年代,夏威夷大学的 Norman Abramson及其同行们研究了一个名为 A L O H A系统的无线网络。
这个无线广播系统是为了把位于本岛上的校园与位于其他岛屿上、海洋船舶上的终端连接起来而设计的。最初设计的传输速度为 4 8 0 0 b p s,后来改变为 9 6 0 0 b p s,A L O H A系统的独到之处是用“入境”与“出境”无线电信道做两路数据传输。
出境:出境无线电信道是从主机向终端,只要终端地址放在传输的电文标题上,然后由相应的接收站译码。
入境:入境无线电信道是从终端向主机,但它复杂,是采用一种随机式的重传方法。方法的思想是:终端操作在键入回车键( E n t e r)之后发送它的电文或信息包,然后等待主机发回确认的电文,说明这时是否有其他站也在试验传播信息,因而发生了“碰撞冲突”使传输数据受到破坏,这时允许终端站再次选择一个随机时间重新发出它的信息包,这种方法使传输信息第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 441下载
P SNEXT P SELFEXT
Transmit/
Receive
Transmit/
Receive
(T/R) (T/R)
(T/R)
(T/R)
(T/R)
(T/R)
HUB PC
的成功率变得非常大。也被称为“争用型网络”,原因就是不同的站都在争用相同的信道。争用型网络向人们展示了两个重要的意义:
1) 这一方法允许多个节点用简单的方法,准确地用同一信道传输信息。
2) 使用这一信道的站点越多发生碰撞的机率就越高,从而引出了传输延迟增加和信息流通量降低。
1 9 7 2年,一位刚从麻省理工学院毕业的 Bob Metcaife来到 Xerox palo Alto研究中心( PA R C)
计算机实验室工作,并被 X e r o x雇用为 PA R C的网络专家,Bob Metcaife的第一件工作是把
Xerox ALTO计算机连到 A r p a n e t上( A r p a n e t是现在流行的 I n t e r n e t的前身) 。在访问 A r p a n e t的过程中,偶然发现了 A b r a m s o n的关于 A L O H A系统的早期研究成果,在阅读 A b r a m s o n的有关
A L O H A论文后,M e t c a i f e认识到,虽然 A b r a m s o n已经作了大量的研究和假设,如果通过优化可以把 A L O H A系统的速率提高到 1 0 0% 。 1 9 7 2年底,M e t c a i f e和 David Boggs设计了一套网络,
把不同的 A LTO计算机连接起来,接着又把 N O VA计算机连接到 E A R S激光打印机上。 M e t c a i f e
把他的这一研究性工作命名为 A LTO ALOHA。 1 9 7 3年 5月,世界上第一个个人计算机局域网
A LTO ALOHA投入了运行,在计算机网络研究史上起到了里程碑和奠基石的作用,揭开了计算机网络研究的崭新一页,M e t c a i f e将 A LTO - A L O H A网络改名为以太网( E t h e r n e t),其意义为:
灵感来自于“电磁辐射是可以通过发光的以太来传播的这一想法” 。
最初的以太网以每秒 2,9 4 M b p s的速度运行,运行速度慢的原因是以太网的接口定时采用
A LTO系统时钟,即每 3 4 0 n s才发送一个脉冲,构成了传输率为 2,9 4 M b p s,后来作了许多改进,
以适应以太网的载波监听为特点的传输(载波监听即每个终端站在要传输自己的信息之前,先要探听网络上的动静) 。经过一段时间的研究与发展,1 9 7 6年,以太网以发展到连接 1 0 0个用户节点,并在 1 0 0 0 m长的粗缆上运行。 M e t c a i f e和 B o g g s于 1 9 7 6年 6月发表了《以太网:局域网的分布型信息包交换》的著名论文,1 9 7 7年 1 2月获得专利,经过长时期研究,以太网终于像诞生婴儿经过“十月怀胎”一样正式诞生了。 X e r o x急于把这一成果迅速产品化推向市场,因此,
将以太网改名为 Xerox Wi r e。在 I n t e l公司,D E C公司和 X e r o x共同指定其网络标准时改名为
“以太网”这个名字。
在制定标准的过程中,X e r o x提供技术,D E C有雄厚的技术力量,而且是以太网硬件的强有力的供应商,英特尔提供芯片,三方于 1 9 7 9年首次举行联席会议,1 9 8 0年 9月,公布了第三稿的“以太网、一种局域网的数据链路层和物理层规范 1,0版”,这就是著名的以太网蓝皮书,
也称 D I X( D E C,I n t e l,X e r o x的第一个字母)版以太网 1,0规范,一开始规范规定在 2 0 M H z下运行,经过一段时间后降为 1 0 M H z,并重新定义了 D I X标准、并以 1 9 8 2年公布的以太网 2,0版规范终结。
在 D I X进行以太网标准化工作的同时,I E E E组织了一个定义与促进工业 L A N标准的委员会,
并以办公室环境为主要目标,称之为 8 0 2工程。 1 9 8 1年 6月 I E E E 8 0 2工程决定组建 8 0 2,3分会,以产生基于 D I X工作成果的国际公认标准。 1 9个大公司参与了这项工作,1 9 8 2年 1 2月宣布了新的
I E E E 8 0 2,3草案,1 9 8 3年最终以 IEEE 10BASE 5面世,并得到了国际上的认可。
以太网的发展过程,可划分成这样几个阶段:
1,以太网起源阶段( 1 9 6 8— 1 9 7 2)
2,Xerox PA R C创造以太网( 1 9 7 2— 1 9 7 7)
3,DEC,I n t e l,X e r o x将以太网标准化( 1 9 7 9— 1 9 8 3)
其实在这个过程中还出现了 3 c o m以太网产品化( 1 9 8 0— 1 9 8 2)和 S t a r L A N的过程。 3 C o m
是指:计算机、通信、兼容( C o m p u t e r,C o m m u n i c a t i o n,C o m p a t i b i l i t y)三个单词的前冠
442计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
C o m,组成一个计算机通信和兼容性的公司,也就是著名的 3 C o m公司。当 D E C,I n t e l,X e o r x
忙着做以太网规范时,3 C o m就想到了商业利益,于 1 9 8 0年 8月宣布了第一个产品用于 U N I X的商业版 T C P / I P,并于 1 9 8 0年 2月上市。 1 9 8 1年 3月第一批符合 8 0 2标准的 3 C 1 0 0收发器投放市场。
1 9 8 2年 9月,第一台细缆 E t h e r L i n k投放市场,并随机配置 D O S驱动器软件。它在以太网发展史上起着里程碑的作用。在技术上表现为:
1) 第一个网络接口( N I C) S e e q 8 0 0 1;
2) 成为 IBM PC的第一个以太网适配器;
3) 安装容易,不需要外加收发器和收发器电缆,使网络与用户更加友好,价格便宜。
在 3 C o m火爆的过程中,S t a r L A N也功不可没,为以太网的发展立下了汗马功劳。在 1 9 8 4 -
1 9 8 7年间,针对细缆以太网的主要缺点,1 9 8 3年底,Bob Galin开始与 AT & T和 N C R合作,研究在非屏蔽双绞线( U T P)上运行以太网。 N C R建议采用类似细缆以太网的总线拓扑结构,而
AT & T则热衷于类似先行电话布线结构的星型拓扑结构。 U T P、星型结构的优点是:便于安装、
配置、管理和查找故障。
这种星型结构是一种突破,因为它允许采用结构化布线系统,采用一根线将每个节点与中央集线器连接起来。这对于安装、故障寻找和重新配置有着明显的优点,大大降低了整个网络的成本。 1 9 8 4年初又有 1 4家公司参加到 U T P以太网的研究活动中来,重点是研究如何让快速的以太网能运行在 U T P线上。他们研究证实低速以太网( 1? 2 M b p s)可以在 3类线上运行,并能够满足电磁干扰规定和串扰方面的限制。但是许多公司强烈反对把常规以太网降低 1 0%,包括
3 C o m和 D E C,这一部分公司失去了兴趣。于是 1 0家公司开始进行 1 M b p s以太网的标准化工作,
1 9 8 6年中,I E E E 8 0 2,3批准了 1 B A S E的新标准。
4,10BASAE T( 1 9 8 6— 1 9 9 0)
当以太网在粗同轴电缆上运行后,M e t c a l和 R a w s o n证明 C S M A型信号能在光缆上运行。
X e r o x决定在光缆上运行以太网。在研究过程中发现:以太网确实可在光缆上运行,但是,只能在星型结构而不能是以太网的总线拓扑结构下运行。 S c h m i c l t又把光缆以太网硬件变成在屏蔽双绞线( S T P)上运行。由于 S T P电缆价格高,而且笨重,不方便施工操作,他便进一步做了一些实验,证明以太网可以在非屏蔽双绞线( U T P)上运行。
I E E E 8 0 2,3工作组认为在 U T P上实现 1 0 M b p s以太网是最好的办法,后来命名为 1 0 B A S E - T。
于 1 9 9 0年 9月公布了以太网 1 0 B A S E - T标准。
5,100BASE-T( 1 9 9 2— 1 9 9 5)
1 0 0 B A S E - T快速以太网从 1 0 B A S E - T发展而来。在 1 9 9 2年 4 0多家网络公司加入到快速以太网联盟中来,开发 1 0 0 B A S E - T快速以太网标准,建立统一的可互操作的测试步骤,正如它的名字所显示的那样,是 1 0 B A S E - T以太网标准的扩展。
现在 1 0 0 B A S E - T已被 I E E E 8 0 2,3以太网标准委员会标准化。 1 0 0 B A S E - T的特性指标于 1 9 9 4
年底产生。 1 0 0 B A S E - T快速以太网的技术手段已经可靠地工作几年了,它保留了大家所熟悉的
C S M A / C D协议,使得 L A N上 1 0 B A S E - T和 1 0 0 B A S E - T站点间数据通讯时不需要协议转换。这就使得制造厂商可以提供造价较低的快速产品,即可在 1 0 M b p s网上应用,也可在 1 0 0 M b p s网上应用,可以容易地将 1 0 0 B A S E - T网络集成在一起。由于有众多厂商的支持,从而保证了有大量的高性能、低价位的快速以太网产品的问世。
6,1000BASE-T( 1 9 9 6—)
1 9 9 5年 11月,I E E E 8 0 2,3标准委员会组建了一个新的高速研究组,研究每秒 1千兆位速率的以太网。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 443下载
1 9 9 6年 3月,I E E E组建了新的 8 0 2,3 z工作组,负责研究千兆位以太网,制定相应的标准。
很快,一些快速以太网的支持者和发起者组成了“千兆位以太网联盟( G E A),,千兆位以太网的关键是利用交换式全双工操作去构建主干网和连接超级服务器及工作站。千兆位以太网的标准已于 1 9 9 8年中得到了 I E E E的批准。
千兆位以太网建设中的有关问题:
(1) 千兆位以太网科学技术的发展是如此迅速,短短几年中局域网的速率便从 10Mbps 10倍速增长至
1 0 0 M b p s,到今天 1 0 0 0 M b p s又扑面而来。高带宽、高速率、保护原有投资、简单易用、价格便宜,千兆位以太网以其众多优点赢得了高度评价,成为当今最热门的网络技术之一,更有甚者称其为“新时代的以太网”,,下个世纪的网络” 。作为千兆位以太网,它的基本面貌是:
IEEE P802.3z:千兆位以太网的一套标准,它保留了使以太网占支配地位的局域网技术的主要特性,如图 1 2 - 3 3所示。
图 12-33 千兆位以太网规程结构图底层为 1 0 0 0 B A S E - S X和 1 0 0 0 B A S E - L X光纤收发器规范。 1 0 0 0 B A S E - S X使用短波长激光收发器和 6 2,5 μ m 多模光纤,距离长达 2 6 0 m,使用 5 0 μ m 多模光纤距离可达 5 5 0 m。 1 0 0 0 B A S E - L X
使用 6 2,5 μ m 多模光纤,距离长达 4 4 0 m,使用 5 0 μ m 多模光纤距离可达 5 5 0 m,若使用单模光纤距离可达 3 0 0 0 m。 1 0 0 0 B A S E - C X使用屏蔽铜线距离为 2 5 m。
1 0 0 0 B A S E - X物理编码子层( P C S)借用 ANSI X3T11光纤信道标准,使用与 8 B / 1 0 B相同的编码集。 P C S包括自动协商功能,它使用 I E E E 8 0 2,3 z的 1 0 0 0 B A S E - T的链路建立和初始化进程。
千兆位以太网包括新的全双工媒体接入控制和 C S M A / C D接入控制。
1 0 0 0 B A S E - T是支持 1 0 0 0 M b p s的物理层规范,它使用 4对 5类非屏蔽双绞线,最大距离达
1 0 0 m。千兆位媒体接口( G M H)定义允许不同厂家实现的 M A C T和 P C S具有互操作性,并使
444计计 网络综合布线系统与施工技术 下载媒体接入控制( MAC)
全双工 / 半双工千兆位媒体独立接口( GMH)
(可选)
8B/10B
PCS/ 自动协商 1000Base-T
Pcs
1000Base-T
UTP
Xcer
1000BASE-LX
光纤
Xcvr
单模 /多模光纤
1000Base-X 多模光纤 屏蔽双绞线非屏蔽双绞线
1000Base-T
1000BASE-SX
光纤
Xcvr
1000BASE-CX
铜缆
Xcvr
1 0 0 0 B A S E - T物理层与 802.3z MAC连接。
对于千兆位以太网我们常常有一个误解,即认为从现有的 1 0 M / 1 0 0 M以太网升级到千兆位以太网,就如同以往的从 1 0 M网升级到 1 0 0 M快速以太网。因为 1 0 0 M和 1 0 0 0 M以太网均保留了与 1 0 M网相同的帧格式及管理对象规格,所以可以保留原有网络的线缆、操作系统、协议、桌面应用程序和网管系统等几乎所有的一切。千兆位以太网似乎可以提供“完美无缺”的升级。
但是,此观点忽略了一点,即千兆位以太网对线缆的要求比 1 0 M / 1 0 0 M以太网严格许多,现有大多数网络布线将难以满足其严格要求。
制定千兆位以太网标准的 I E E E 8 0 2,3委员会曾明确表示将支持 I S O有关布线的国际标准,
保证千兆位传输时光纤传输距离不小于 5 5 0 m,5类非屏蔽双绞线传输不小于 1 0 0 m。目前光纤传输问题已顺利解决,但 1 0 0 0 B A S E - T还未确定。这是因为在 U T P线路上传输千兆数据流,其信号的衰减、畸变、串扰非常厉害,若要长距离传输,肯定需采用新的编码算法和信号调制手段。另外,1 0 0 0 B A S E - T肯定要使用全部 4对双绞线、全双工通信才能达到 1 0 0 m的传输距离要求。
现有局域网采用的大多是 3类 U T P或 5类 U T P,根据上述千兆位传输线路的要求,难以在保证不变动这些线路的情况下轻松升级到千兆位以太网。特别是近年来急剧出现的国内网络中,
设计规划水平良莠不齐的情况非常普遍,(只在少数具有专业水平的网络集成项目中才在水平线路中采用 5类非屏蔽双绞线、主干使用光纤。 )对于这种现状,所谓“完美无缺、平滑升级”
是难以实现的。
(2) 千兆位以太网联盟千兆位以太网联盟有 11家大公司组成,它们是:
3 C O M公司,B a y网络公司,C i s c o系统公司,C o m p a q公司,G r a n i t e系统公司,I n t e l公司、
L S I逻辑公司,Packet Engines公司,S u n微系统公司,U B公司,V L S I技术公司。
千兆位以太网联盟的主要业绩有:
1995年 11月,I E E E 8 0 2,3委员会开会成立高速网研究组。
1996年 5月:千兆位以太网联盟成立,由 11个成员组成。
1996年 7月:核心建议被 I E E E采纳。
1997年 1月,8 0 2,3 z / D 1,0分发给 IEEE 802.3工作组审查。
1997年 3月:用于 1 0 0 M 5类非屏蔽双绞线布线获得批准; 8 0 9 2,3 a b任务组成立。
1997年 5月:在拉斯维加斯网络展览会上展出了第一个千兆位以太网技术。
1997年 7月:公布 8 0 2,3工作组选举结果。
1997年 7月:千兆位以太网测试联合会在新罕布什尔大学互操作实验室成立。
1 9 9 7年 1 0月:在亚特兰大网络展览会上,第一次对千兆位以太网多厂家互操作性进行了展示。
1997年 11月:赞助者选举 8 0 2,3 z / D 4,0获得批准。
1997年 1 2月:公布赞助者选举。
1997年 1 2月:使用由联合会开发的测试套件的第一个多厂家千兆位以太网插件进行比赛。
1998年 5月:在拉斯维加斯网络展览会上进行了最大的千兆位产品联合展。
1998年 5月:千兆位以太网任务组解决了 8 0 2,3 z标准草案中所有的技术问题。
1998年 6月:批准 8 0 2,3 z标准。
不同千兆位介质,其传输最大距离也不相同。表 1 2 - 1 6是 I E E E 8 0 2,3委员会最后公布的结果。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 445下载表 12-16 千兆位以太网标准标 准 光纤类型 光纤直径( μ m ) 最大传输距离
1 0 0 0 B A S E - S X 多模 6 2,5 2 6 0 m
1 0 0 0 B A S E - S X 多模 5 0 5 2 5 m
1 0 0 0 B A S E - L X 多模 6 2,5 5 5 0 m
1 0 0 0 B A S E - L X 多模 5 0 5 5 0 m
1 0 0 0 B A S E - L X 单模 9 3 0 0 0 m
以太网所有技术都存在传输距离的限制。虽然千兆位以太网在传输速率上有显著提高,但其传输距离却并不因此得到改善,表 1 2 - 1 7是一个对比。
表 12-17 千兆位以太网和其他以太网的比较以太网 快速以太网 千兆位以太网
1 0 B A S E - T 1 0 0 b a s e - T 1 0 0 0 B A S E - T
传输速率 1 0 M b p s 1 0 0 M b p s 1 0 0 0 M b p s
5类 U T P 1 0 0 m 1 0 0 m 1 0 0 m
S T P 5 0 0 m 1 0 0 m 2 5 m
多模光纤 2 k m 2 k m 5 0 0 m
单模光纤 3 k m 3 k m 3 k m
(3) 千兆位以太网中光纤的有关问题
1) 为什么,F D D I— 分级” ( 1 6 0 M H z· k m)光纤的距离受限制?
一般而言,任何数据通信链路的距离都会受到不同参数的限制,如物理介质的带宽、抖动和衰减等。由于 F D D I分级光纤的带宽相对较低,来自 D M D(差模时延,它随链路长度的增加而加大)会带来抖动,人们不希望增加 1 0 0 0 B A S E - S X光纤部件的费用等三方面的原因,
1 6 0 M H z· km 62.5μm多模光纤的长度限制在 2 6 0 m。
2) 对于 6 2,5 μ m 的多模光纤,为什么 1 0 0 0 B A S E - S X规范有两个不同的距离?
因为 6 2,5 μ m 多模光纤有两个安装标准,所以有两个距离。多数 6 2,5 μ m 多模光纤都标有
1 6 0 M H z· k m的带宽,这种光纤带宽规范符合目前 T I A / E I A 5 6 8 A建筑物布线规范和 F D D I规范。
越来越多的光纤安装标准具有 2 0 0 M H z· k m的带宽。这种多模光纤符合综合布线国际标准化组织的 I S O / I E C标准。由于 I S O标准的多模光纤具有更高的带宽,它能将信号传得更远。
I E E E 8 0 2,3 z标准现在已与国际标准同步。
3) 160MHz· k m和 2 0 0 M H z· km 62.5μm 的多模光纤的安装情况如何?
根据光纤厂商提供的资料,目前已安装的大部分光纤主要是 1 6 0 M H z· k m,1 9 9 5年开始提供 2 0 0 M H z· k m光纤产品,将来会更普遍使用。另外,目前有两个多模光纤的厂商,他们 9 9%
以上的产品都标记着 1 6 0 M H z· k m,而实际上提供的是 1 8 5 M H z· k m的带宽。根据这些资料,
已安装的 1 6 0 M H z· k m的光纤可用于千兆位以太网,其链路长度超过 2 5 0 m。
4) 多模光纤目前存在什么问题?
当操作速度增加时,在多模光纤上使用激光的问题就会暴露出来。同时,I E E E 8 0 2,3 z任务组特别关注已安装的网络布线,包括铜缆和光纤。 I E E E 8 0 2,3 z任务组必须确保潜在的信号技术对大量已安装的布线起作用,否则不会让标准草案公诸于众。因此,I E E E对激光在多模光纤上的操作特性进行了仔细研究,这是第一次对长距离多模光纤光射进行了大范围的测试。
5) 将来用户能否将多模光纤用于更长的距离?
446计计 网络综合布线系统与施工技术 下载目前,用户可以利用 1 0 0 0 B A S E - L X收发器延长多模光纤的距离,是距离可达到 5 5 0 m。
如果使用 1 0 0 0 B A S E - S X收发器,用户可以使用 5 0 μ m 的多模光纤,将距离延伸到 5 5 0 m以至更远。
6) MHz· k m是什么意思?
这个测量单位代表了光纤的带宽容量,这个值表示光纤的容量限制,它决定光纤在特定波特率下的最大链路距离。当数据速率以 M H z为单位增至千兆位时,距离以 k m为单位降低,所以光纤的带宽值 M H z· k m( 1 6 0或 2 0 0)是一个常数。
7) 什么是 D M D?
D M D就是差模时延。当一个激光脉冲在多模光纤中产生几个模时产生影响,这些模或光路走两个或多个不同的光路。当光通过多模光纤时,这些通路就可能有不同的长度和具有不同的传输时延。由于差模时延的存在,一个“清楚”的脉冲沿光纤传播后,就不再是“清楚”的脉冲了,可能变成了两个不同的脉冲。如果传送一串脉冲,就会在脉冲间产生干扰,从而无法将数据可靠地恢复。因此,千兆任务组决定修改千兆位以太网的光纤参数。
千兆位以太网规范 I E E E 8 0 2,3 z规定了传输速率为每秒千兆位的以太网的有关参数。其最初目的是,为使用现有多摸光纤的以太网主干和服务器连接提供一个高速版本的规范。为了达到这一目的,规范规定使用基于激光的光学部件在多模光纤上传输数据,因为激光能够在指定的波特率下使千兆位以太网达到更远的距离。
I E E E 8 0 2,3 z千兆位以太网任务组定义了差模时延的条件,这种时延是在激光和多模光纤特殊组合的情况下发生的,这种时延使信号产生抖动,因此限制了使用多模光纤在千兆位以太网上的应用。
差模时延不会在所有的光纤中都存在,它只在最坏情况下的光纤与最坏情况下的收发器组合条件下才发生。根据现场测试,光纤的合格率能够达到。因此,8 0 2,3 z任务组决定提出一个解决办法,要求从光源发射的激光要满足一定的条件,还要规定接收机的带宽。差模时延将存在于任何使用相关光源通过多模光纤传输的任何以光速传输的技术中。千兆位以太网是第一个遇到这种问题的技术,因为它有很高的波特率和很长的多模光纤链路,以及对链路技术的严格依赖。任何单模光纤和铜缆的千兆位以太网都不会受 D M D的影响。
8) 什么是条件发射?
条件发射就是让激光器发射的激光沿光纤均匀传播,使这种发射看起来更像 L E D光源向光纤发射的。其目的是分散光模,使功率在各模的分配几乎相等,而不是集中在少数几个模中。
相比之下,无约束发射,在最坏的情况下可能将所有的光都集中在光纤的中心,只在两个或少数几个模中是相等的。
对 1 0 0 0 B A S E - S X短波长收发器来说,约束器可能在收发器内。而对于 1 0 0 0 B A S E - L X长波收发器,可以使用活动约束器以满足多模光纤的规范。若具有可移动约束器,同样的 L X收发器就更适用于多模和单模光纤中。
9) 条件发射如何成为解决 D M D的正确方法
I E E E 8 0 2,3 z任务组指定用条件发射技术处理多模光纤中的 D M D抖动。 D M D的影响是在初期投票中提出的,而投票则是根据实验室测试的结果。在蒙特利尔 I E E E全体会议上,投票通过了,使条件发射成为 1 0 0 0 B A S E - S X和 1 0 0 0 B A S E - L X多模光纤收发器的强制性标准,以解决
D M D问题。使用混合光纤跳线器对使用多模光纤的 1 0 0 0 B A S E - L X进行实验和现场条件发射检验获得了成功,I E E E标准参与者还将继续对条件发射规范进行验证测试。
10) 千兆位以太网和高速 L A N光纤传输的基础是什么第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 447下载过去,多模光纤只对使用发光二极管( L E D)光源进行过测试,L E D在光纤内产生一种状态称之为过量发射状态。过量发射状态是指 L E D发生器将光耦合到光纤中,像灯泡在黑屋里照明一样,灯泡发出的光以“充满”的方式照到所在空间的各个方向,它比原来的光纤直径要大许多。发出的光“激起”了大量的模,或者说从一个光纤发出的光照射到了整个房间。
激光器发射出的光是集中的,但以不同的方式来使用光纤。通常激光发射器只将光耦合进光纤中已有的模或光路中的一部分,因为单模光纤只有一个模式一条通路用于光传输,故不存在 D M D问题。
由于传输特性不同,在光纤中激光的性能也就不同于 L E D的性能。光纤中激光的性能也不同于光纤用于充满发射条件下观测到的性能。
由于光纤通道和千兆位以太网标准都涉及多模光纤传输的激光源,两个小组都已经开始联合研究激光的最大链路长度。原以为在多模光纤中激光发射器至少比 L E D发射器好,但是
I E E E 8 0 2,3 z委员会作出的最新测试表明,在最差情况下,比原先估计的链路长度要短许多。
12.5.2 网络拓扑结构网络的拓扑结构是抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式,网络中各站点相互联接的方法和形式称为网络拓扑。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接,它的结构主要有星型结构、总线结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构、分布式结构等。
现简要介绍如下。
1,星型结构星型结构( s t a r- s t r u c t u r e)是指各工作站以星型方式连接成网。网络有各中央节点,其他节点(工作站、服务器)都与中央节点直接相连,其形式如图 1 2 - 3 4所示。
图 12-34 星型拓扑结构的网络这种结构以中央节点为中心,因此又称为集中式网络。它具有如下特点:
1) 结构简单,便于管理。
2) 控制简单,便于建网。
3) 网络延迟时间较小,传输误差较低。
但缺点也是明显的:成本高(通信线路总长度较长);全网的控制权集中在中央节点,一旦中央节点失灵或发生故障,则导致全网瘫痪。可以说,这种结构的可靠性较低。由于资源分
448计计 网络综合布线系统与施工技术 下载工作站 工作站工作站服务器中央节点工作站布在各工作站上,工作站间必须通过中央节点的中转才能传送信息,资源共享能力也较差。
2,环型结构环型结构( r i n g - s t r u c t u r e)由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环,其形式如图 1 2 - 3 5
所示。
这种结构使公共传输电缆组成环型连接,数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输,信息从一个节点传到另一个节点。传输的数据也都有地址信息。
任一工作站都可以请求发送信息流。它的请求一旦被批准后,即可向环路发送信息。发出的信息流进入环路后按照环路设计的方向流动。假如环路中某一节点发生故障,它将不能正常地传送信息。与其他结构相比,环型结构具有如下特点:
1) 信息流在网中是沿着固定方向流动的,两个节点仅有一条道路,故简化了路径选择的控制。
2) 环路上各节点都是自举控制,故控制软件简单。
3) 由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点,当环中节点过多时,势必影响信息传输速率,使网络的响应时间延长。
4) 环路是封闭的,不便于扩充。
5) 可靠性低,一个节点故障,将会造成全网瘫痪。
6) 维护难,对分支节点故障定位较难。
3,总线型结构总线结构( b u s - s t r u c t u r e)是指各工作站和服务器均挂在一条总线上,各工作站地位平等,
无中心节点控制,如图 1 2 - 3 6所示。
图 12-36 总线型结构的网络这种结构的公用总线大都采用同轴电缆,在需要分支的地方,电缆线上配有特殊的分支插口,连接的工作站也装有相应的分支插头。分支插头和总线上分支插口之间的距离一般要求在几米的范围,否则会影响总线的电气性能。公用总线上的信息多以基带形式串行传递,其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散,如同广播电台发射的信息一样,因此又称广播式计算机网络。各节点在接受信息时都进行地址检查,看是否与自己的工作站地址相符,相符则接收网上的信息。总线型结构的网络特点如下:
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 449下载图 12-35 环型网络拓扑结构工作站工作站 工作站工作站工作站 工作站工作站工作站终结器 终结器服务器
1) 结构简单,可扩充性好。当需要增加节点时,只需要在总线上增加一个分支接口便可与分支节点相连,当总线负载不允许时还可以扩充总线。
2) 使用的电缆少,且安装容易。
3) 使用的设备相对简单,可靠性高。
4) 维护难,分支节点故障查找难。
4,分布式结构分布式结构( d i s t r i b u t e d - s t r u c t u r e)的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互联起来的一种网络形式。分布式结构的网络具有如下特点:
1) 由于采用分散控制,即使整个网络中的某个局部出现故障,也不会影响全网的操作,因而具有很高的可靠性。
2) 网中的路径选择最短路径算法,故网上延迟时间少,传输速率高,但控制复杂。
3) 各个节点间均可以直接建立数据链路,信息流程最短。
4) 便于全网范围内的资源共享。
缺点如下:
1) 连接线路用电缆长,造价高。
2) 网络管理软件复杂。
3) 报文分组交换、路径选择、流向控制复杂。
在一般局域网中不采用这种结构。
5,树型结构树型结构( t r e e - s t r u c t u r e)是分级的集中控制式网络,与星型相比,它的通信线路总长度短,成本较低,节点易于扩充,寻找路径比较方便,但除了叶节点及其相连的线路外,任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。树型结构网络如图 1 2 - 3 7所示。
图 12-37 树型结构网络
6,网状拓扑结构在网状拓扑结构中,网络的每台设备之间均有点到点的链路连接,如图 1 2 - 3 8所示。
这种连接不经济,只有每个站点都要频繁发送信息时才使用这种方法。它的安装也复杂,
但系统可靠性高,容错能力强。有时也称为分布式结构。
7,蜂窝拓扑结构
450计计 网络综合布线系统与施工技术 下载节点节点 节点节点节点节点节点节点节点图 12-38 网状拓扑结构蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、卫星、红外等)点到点和多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网。
在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构,如总线型与星型混合,总线型与环型混合连接的网络。在局域网中,使用最多的是总线型和星型结构。
12.5.3 综合布线标准的有关问题目前,综合布线系统的标准,相对来说是比较繁杂的,有关标准的具体情况和知识许多人并不知晓。国外有北美的、西欧的、国际标准化组织的,我们国家也制定了有关布线系统的标准,对于这些标准中的一些基本问题,在此进行讨论,以期引起国内业界同行的重视,并且在国内进一步宣传、普及有关知识,推动综合布线行业的健康发展,这是我们在此进行有关综合布线标准的专题讨论的主要出发点。
1,国外标准制定过程
T I A(美国电讯工程师协会)是一个 A N S I(美国国家标准化组织)认可的标准制定组织,
T I A允许任何人、任何在美国经营的实体加入标准的开发,T I A的成员有制造商、政府部门、
最终用户以及代表业内各方面的顾问。每一位想发表意见的成员都有机会在委员会上陈述自己的观点。 T I A标准是根据一致性原则进行制定的,并在业内进行投票,在投票中每个公司只代表一票。在会后,T I A会提供一个以,S TA R”为名的文件,其中列有参与标准开发的公司的名单。
I S O / I E C(国际标准化组织)标准的制定过程是,每个国家派一个专家组参加会议,对每个国家没有特别的限制,但每个国家都只有一票的投票机会。规则规定来自某一国的专家应代表其国家的观点,而不是他所在公司的观点。当然,由于欧洲的选票比北美多,因而,通常比北美有更大的影响力。
2,北美地区标准北美地区的标准是在美国标准的基础上建立的一系列标准,主要有下列几种:
E I A / T I A - 5 6 8 商用建筑布线标准。
E I A / T I A - 5 6 9 商用建筑电信通道和空间标准。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 451下载节点节点节点节点节点
E I A / T I A - 6 0 6 商用建筑通信管理标准。
T S B 6 7 布线系统的测试标准。
这些标准支持下列计算机网络标准:
I E E E 8 0 2,3 总线局域网标准。
I E E E 8 0 2,5 环型局域网标准。
F D D I 光纤分布式数据接口。
C D D I 铜缆分布式数据接口。
AT M 异步传输模式。
E I A / T I A美国电子工业协会 /美国电信工业协会在 1 9 8 0年以后开始考虑综合布线的标准化问题,1 9 9 1年公布了 E I A / T I A - 5 6 8标准,1 9 9 5年修订后改为 E I A / T I A - 5 6 8 A。 E I A / T I A - 5 6 8 A与
T S B 3 6(关于水平布线电缆的技术公告)和 T S B 4 0(关于墙上插座的技术公告)等形成了北美综合布线系列标准文件。 T S B 4 0是一个关于衰减、损耗、串扰和反射等方面必须遵守的测量方法和允许值的标准。
(1) EIA/TIA-568A网络拓扑结构
E I A / T I A - 5 6 8定义了网络的拓扑结构为分层的星型拓扑。在一幢大楼内,从主配线架( M C)
按星型拓扑,将主干线连接到各楼层电信间配线架( T C)上,再通过水平干线连接到各工作区( WA),如图 1 2 - 3 9所示。
图 12-39 EIA/TIA-568A网络的拓扑结构规定:
1) 在 M C(主配线架)至 T C(楼层配线架)之间距离大于 9 0 m时,必须增加 I C(中间配线架) 。
2) 在 T C下边必须是 WA,而不能是 T C。
(2) 水平干线线缆
E I A / T I A - 5 6 8 A规定,水平干线线缆可以使用 1 0 0? 4对非屏蔽双绞线( U T P)电缆,4对屏蔽双绞线( S T P),多模光纤,5 0?同轴电缆也可以使用。
(3) 主干线缆
452计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
MC
IC
TC TC TC TC TC
WAWAWAWAWAWAWAWA WA
E I A / T I A - 5 6 8 A规定,主干线缆可以是屏蔽或非屏蔽的双绞线( U T P,S T P),大对数双绞线、单模 /多模光纤,5 0?同轴电缆。
(4) 线缆安装时的弯曲半径安装时双绞线的弯曲半径是大于双绞线直径 8倍以上,光缆的弯曲半径应大于光缆直径的
1 0倍以上。
(5) 工作区
E I A / T I A - 5 6 8 A要求,每个工作区至少有两个信息插座,其中至少一个为 5类或者是光纤。
(6) UTP电缆终结方式
E I A / T I A - 5 6 8 A规定,所有 U T P的 4对线缆都必须端接于一个 8位的信息插头 /插座上。根据线对的使用方式的不同,又规定了 5 6 8 A和 5 6 8 B两种连接方式,如图 1 2 - 4 0所示。
图 12-40 RJ-45端接连接方式
(7) 端接时线缆的开绞长度
E I A / T I A - 5 6 8 A要求,U T P线缆端接时的开绞长度,5类线不大于 1 3 m m,4类线不大于
2 5 m m。
(8) 干线线缆长度
E I A / T I A 5 6 8 A对布线系统的主干以及水平干线的长度有严格规定如图 1 2 - 4 1所示。
图 12-41 干线线缆长度要求语音应用( U T P),A( 3 0 0 m) + B( 5 0 0 m) = C( 8 0 0 m) 。
高速应用( U T P),A,B,C < 90m。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 453下载对 2 对 3 线序:
兰色 对 1
橙色 对 2
绿色 对 3
棕色 对 4
对 3 对 2 对 1
1 2 3 4 5 6 7 8
568A 568B
1 2 3 4 5 6 7 8
对 1 对 4 对 4
IC
TC WAMC
A B
C D
单模光纤,A( 2 5 0 0 m) + B( 5 0 0 m) = C( 3 0 0 0 m) 。
多模光纤,A( 1 5 0 0 m) + B( 5 0 0 m) = C( 2 0 0 0 m) 。
(9) 信道中的跳线和设备线的长度
E I A / T I A - 5 6 8 A对于连接信道的跳线和设备线的长度规定如下:
1) 主配线架的跳接线长度小于 2 0 m。
2) 楼层配线架的跳接线长度小于 6 m。
3) 工作区设备线的长度小于 3 m。
(10) 非屏蔽双绞线的分类(见表 1 2 - 1 8)
表 12-18 非屏蔽双绞线的分类非屏蔽双绞线类别 带 宽 说 明
1 早期语音应用,已淘汰
2 早期语音应用,已淘汰
3 1 6 M H z 1 0 B A S E - T,TOKEN RING或语音应用
4 2 0 M H z 1 0 B A S E - T,TOKEN RING
5 1 0 0 M H z 以太网、快速以太网,AT M
5 e * 1 0 0 M H z 以太网、快速以太网、千兆位以太网,AT M
6 * 2 0 0 M H z 以太网、快速以太网、千兆位以太网,AT M
7 * 6 0 0 M H z
注:带 *的类别是最新的线缆,1 9 9 5年版的 E I A / T I A - 5 6 8 A中未包括。但是,目前的标准修正案中已经包括这些类别的非屏蔽双绞线。
3,综合布线国际标准 I S O / I E C 11 8 0 1
I S O / I E C 11 8 0 1是国际标准化组织制定的综合布线标准。 I S O / I E C 11 8 0 1与 E I A / T I A 5 6 8基本一致,
两者的差别仅在某些具体参数值的大小上有一点不同。从历史的角度来看,综合布线起源于北美,最初的标准的制定也是在北美。无疑,E I A / T I A 5 6 8是综合布线的奠基性文件,也是国际标准 I S O / I E C 11 8 0 1的基础。在 1 9 9 5年制定的 E I A / T I A 5 6 8标准的修订版 E I A / T I A 5 6 8 A与 I S O / I E C 11 8 0 1
互为参考、相互补充,仅有微细不同。下面我们将这些不同之处作一扼要介绍,如表 1 2 - 1 9。
表 12-19 EIA/TIA568A与 I S O / I E C 11 8 0 1的差别
E I A / T I A 5 6 8 A I S O / I E C 11 8 0 1
名词术语 在网络拓扑中:水平跳接( H C),在网络拓扑中:楼层配线( F D),
中间跳接( I C),主跳接( M C),建筑物配线( B D),建筑群配线工作区( WA) ( C D),工作区( TO)
水平干线线缆选择 1 0 0? 4对 U T P,1 5 0? 2对 S T P,同左,但增加了 1 2 0? 2对或 4对大对数 U T P、单模 /多模光缆,U T P / F T P电缆同轴电缆
U T P终结方式 4对 8芯都必须终接于一个 8针 同左,但也允许 8针插座与线缆的的信息模块上 部分线对进行终接从信息插座到终端的设备线的长度 ≤ 3 m ≤ 5 m
楼层电信间的跳接线的长度 ≤ 6 m ≤ 5 m
对 U T P多股跳接线的衰减 允许比单股 U T P多 2 0% 允许比单股 U T P多 5 0%
关于转接点 定义为:圆电缆与地毯下扁平 定义为:水平布线中的一个可选电缆的转接点 T P 的集合点 C P
4,欧洲布线标准 E N 5 0 1 7 3
E N 5 0 1 7 3是欧洲的布线标准,于 1 9 9 5年出台,它是国际布线标准 I S O / I E C 11 8 0 1的继续与补
454计计 网络综合布线系统与施工技术 下载充。这里有几个问题需要说明:
1) 在 E N 5 0 1 7 3中,水平线缆采用 4芯星形电缆,它是由 4根绝缘导线胶合而成。两根距离相等的导线构成一个传输线对。请注意,可用双芯电缆与 4芯星形电缆互换,只要它们的电气性能指标相同即可。
2) 欧洲标准中 1 0 0?和 1 2 0?的平衡电缆以及连接件可以通过传输特性的类别来区分。 3类和 5类的传输特性分别标定为不超过 1 6 M H z和 1 0 0 M H z。
其中,平衡电缆的一般电气特性指标如表 1 2 - 2 0所示。
表 12-20 平衡电缆的电气特性电气特性 频率 ( M H z ) 电缆特性
1 0 0? 3类 1 0 0? 5类 1 2 0? 5类 1 5 0?
阻抗(?) 0,0 6 4 1 2 5± 2 5 1 2 5± 2 5 1 2 5± 2 5 待定
≥ 1 1 0 0± 1 5 1 0 0± 1 5 1 0 0± 1 5 1 5 0± 1 5
最大直流回路阻抗 直流 3 0 3 0 3 0 3 0
最低传输速率 1 0,4 c 0,6 c 0,6 c 0,6 c
1 0 0,6 c 0,6 5 c 0,6 5 c 0,6 5 c
1 0 0 不适用 0,6 5 c 0,6 5 c 0,6 5 c
最大阻抗不平衡电容 直流 3% 3% 3% 3%
线对地最大不平衡电容 0,0 0 8或 0,0 0 1 1 6 0 0 1 6 0 0 1 6 0 0 1 6 0 0
( p F / k m)
最大传输阻抗 ① 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0
( M? / m)
最小直流绝缘电阻 直流 1 5 0 1 5 0 1 5 0 1 5 0
( M? / m)
介电强度(导体 /导体,直流或交流 7 5 0 V / m i n 同左 同左 同左导体 /屏蔽) 5 0 0 V / m i n
最小回波损耗 1? 1 0 0 待定 待定 待定 待定
( d B / 1 0 0 m)
注:①只在使用屏蔽时才适用。
平衡电缆的衰减特性如表 1 2 - 2 1所示,近端串扰( 1 0 0 m处)如表 1 2 - 2 2所示。
表 12-21 平衡电缆的衰减特性电气特性 频率 ( M H z )
电缆特性
1 0 0? 3类 1 0 0? 5类 1 2 0? 5类 1 5 0?
0,0 6 4 0,9 0,8 0,8 待定
0,2 5 6 1,3 1,1 1,1 待定
0,5 1 2 1,8 1,5 1,5 待定
0,7 6 8 2,2 1,8 1,8 待定
1 2,6 2,1 2,0 1,1
最小衰减 4 5,6 4,3 3,8 2,2
( d B / 1 0 0 m) 1 0 9,8 6,6 5,7 3,5
1 6 1 3,1 8,2 7,1 4,4
2 0 9,2 8,0 4,9
3 1,2 5 11,8 1 0,0 6,9
6 2,5 1 7,1 1 5,0 9,8
1 0 0 2 2,0 1 9,0 1 2,3
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 455下载表 12-22 平衡电缆的近端串扰频率( M H z)
电缆类型
1 0 0? 3类 1 0 0?,1 2 0? 5类或 1 5 0?
最小 N E X T ( d B ) 最小 N E X T ( d B ) 最小 N E X T ( d B )
0,7 6 8 4 3 6 4 6 2,2
1 4 1 6 2 5 9,9
4 3 2 5 3 4 8,7
1 0 2 6 4 7 4 0,4
1 6 2 3 4 4 3 5,8
2 0 4 2 3 2,8
3 1,2 5 4 0 2 8,2
6 2,5 3 5 1 7,9
1 0 0 3 2 1 0,0
3) 由于串扰接地电位差和 E M C的原因,在综合布线中 E N 5 0 1 7 3不推荐使用不平衡传输。但是,某些低速不平衡传输仍在广泛地使用着,只要满足以下两个条件:
线缆中的信号分配方式应尽量减小信号之间耦合度。
采用低阻抗互联接地系统而使链路终端之间可能的接地电位差保持在一定限度(如峰 -峰电压为 1 V)之下。
E N 5 0 1 7 3作为欧洲综合布线的标准,支持许多不同的应用,具体参见表 1 2 - 2 3。
表 12-23 EN50173 标准支持的应用系统方 法 来 源 附加名称 线对(光纤)数量
A类平衡电缆链路(限定在 1 0 0 M H z以上)
P B S 国内规定 1? 2
X,2 1 I T U - T建议 X,2 1,1 9 8 4 2
V,11 I T U - T建议 V,11,1 9 8 4 2
B类平衡电缆链路(限定在 1 0 0 M H z以上)
S 0总线 I T U - T建议 1,4 3 0,1 9 8 8 I S D N基本通路 2? 4
S 0点到点 I T U - T建议 1,4 3 0,1 9 8 8 I S D N基本通路 2? 4
S 1 / S 2 I T U - T建议 1,4 3 1,1 9 8 8 I S D N主要通路 2? 4
1 0 B A S E - 5 I S O / I E C 8 8 0 2 - 3,1 9 9 3 粗缆以太网 2
C类平衡电缆链路(限定在 1 0 0 M H z以上)
1 0 B A S E - T I S O / I E C 8 8 0 2 - 5,1 9 9 3 双绞线以太网 2
4 M b p s令牌环 I S O 8 8 0 2 - 5,1 9 9 5 2
1 6 M b p s令牌环 I S O 8 8 0 2 - 5,1 9 9 5 2
D类平衡电缆链路(限定在 1 0 0 M H z以上)
1 6 M b p s令牌环 I S O / I E C 8 8 0 2 - 5,1 9 9 2 2
ATM ( TP ) I T U - T和 AT M论坛 B - I S D N 2
T P - P M D ISO/IEC CD9314-X:1993 2
光纤类链路
F O I R L I S O / I E C 8 8 0 2 - 3,1 9 9 3 光纤交互增音链路 2
1 0 B A S E - F I S O / I E C 8 8 0 2 - 3 A M 1 4,1 9 9 5 2
456计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
(续)
方 法 来 源 附加名称 线对(光纤)数量令牌环路 ISO/IEC TR11 8 0 2 - 4,1 9 9 4 光纤站附件 2
F D D I I S O / I E C 9 3 1 4 - 3,1 9 9 5 光纤分布数据接口 2
S M - F D D I ISO/IEC CD9314-4:1991 单模 F D D I 2
H I P P I - P H I S O / I E C 11 5 1 8 - 1,1 9 9 5 高性能并联接口 2
L C F - F D D I ISO/IEC CD14165-1:1994 低价格光纤 F D D I 2
F C - P H ISO/IEC CD14165-1:1994 光纤信道 2
AT M I T U - T建议 1 4 3 2,1 9 9 2 B - I S D N 2
5,中国综合布线标准及其发展概况中国布线标准是由中国工程建设标准化协会通信工程委员会北京分会、中国工程建设标准化协会智能建筑信息系统分会、冶金部钢铁设计研究总院、邮电部北京设计院、中国石化北京石油化工工程公司等单位编制而成的综合布线标准。它主要参考北美标准 E I A / T I A - 5 6 8 A标准进行编制。
1 9 9 5年 3月由中国工程建设标准化协会批准颁发《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范,CECS 72:95。
1 9 9 5年 8月开始进行修订规范,并重新编制工程施工验收规范,1 9 9 7年 4月完成修订工作,
并经协会批准颁发。设计规范修订本名称不变,但编号改为 CECS 72:97,验收规范为《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》,编号为 CECS 89:97。
1 9 9 7年 5月,由中国工程建设标准化协会宣布废除 CECS 72:95,自 1 9 9 7年 4月 1 5日起执行
CECS 72:97和 CECS 89:97两本新标准。
由于不断吸取国际标准的精华,并结合中国的具体情况作出符合国情的规定,对规范中国综合布线的市场和工程建设起了积极的指导性作用。综合布线的技术发展很快,新产品层出不穷,以满足计算机网络数据传输速率越来越高的要求,我们应该不断地跟踪国际标准发展的轨迹,使标准及时更新,以适应国内建设的需要。
目前,标协正在着手编制关于综合布线的通信行业标准,该标准将在上述两个标准的基础上进一步完善和提高,预计 1 9 9 9年内完成。
6,5类、超 5类和 6类布线标准目前,由于超 5类和 6类布线产品的推出,国际上对有关布线标准也都进行了相应的修订工作,一些标准,诸如 EIA/TIA 568A的修订草案已经产生,预计 1 9 9 9年会得到批准。现行布线标准规定了从 3类到 5类 U T P线缆的标准。其中 3类带宽为 1 6 M H z,4类带宽为 2 0 M H z,5类带宽为 1 0 0 M H z。对于超过 1 0 0 M H z以上的线缆在 E I A / T I A - 5 6 8 A,I S O / I E C 11 8 0 1,E N 5 0 1 7 3以及
CECS 72:97等标准都没有定义。
随着网络技术的发展,5类布线已不能满足需要。于是,各个厂家纷纷推出自己的超 5类产品。但超 5类产品并没有相应的标准,它只是 5类标准的一种扩展,在衰减、串扰等传输性能上有所提高,并增加了综合近端串扰和回波损耗等测试项目。
伴随着千兆位以太网的推出,国际标准化组织新的、正在修订中的布线标准针对 6类和 7类线缆均有规定,6类带宽为 2 0 0 M H z,同时要求兼容 5类产品。 7类带宽为 6 0 0 M H z。 6类布线系统将完全可以支持千兆位级的应用,甚至还可以支持 2,4 G b p s的 AT M。为了达到能与现有 5类布线系统的兼容,必须使现行的 4对 5类线缆可以传输 1 0 0 0 M b p s数据流,这就需要解决一系列信道技术问题,重新定义和增加一些指标参数,如,回波损耗、综合近端串扰、等效远端串扰和综合等效远端串扰等。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 457下载
12.5.4 TCP/IP
1,TCP/IP的发展
TCP/IP ( Transmission Control Protocol / Internet Protocol ) 是数据通信协议的集合,或者说是传输控制协议 /网际协议的缩写,它是由美国国防部高级研究计划局( Defense Advanced
Research Projects Agency-DARPA)研究创立的。
在 2 0世纪 7 0年代,D A R PA开始致力于研究通信连接的交替形式,例如,卫星和无线电。
与此同时,有关网络技术的公用装置的框架开始形成。于是 T C P / I P应运而生。
D A R PA资助 Bolt Beranek and Newman Inc.(BBN)公司在 BSD Unix系统上开发 T C P / I P的具体实现工作。这一开发项目是在许多站点采用和开发局域网技术的背景下开展的,它们主要是基于以前曾经使用的单机环境下的扩展。到 1 9 9 3年 1月止,所有连接到 A R PA N E T上的计算机都已运行了新的 T C P / I P协议,另外许多没有连接到 A R PA N E T的站点也在使用 T C P / I P协议。
由于 N S F N e t采取的方法,大量的网络拓扑技术就可以使用了,并且 T C P / I P也不再限制于任何单一的网络。这意味着 T C P / I P可以运行令牌环、以太网( E t h e r n e t)和其他总线拓扑技术、
点到点租用专线等等。但是,T C P / I P已经与以太网紧密地连在一起了,以至于这二者几乎可以互换使用。
从那时起,I n t e r n e t的使用就开始以一种惊人的速度增加,I n t e r n e t这个全球网络的网络连接数目也以爆炸式的速度递增。
但是,T C P / I P不是一个单个的协议,事实上,它包含了许多协议,T C P和 I P只是其中两个重要协议,每一个协议提供一些特定的服务。本附录将阐述在 T C P / I P中网络寻址是如何执行的、
网络配置、控制使用 T C P / I P的文件、各种管理命令和守护程序( d a e m o n) 。
2,Internet的网络编址对于 I n t e r n e t网络地址,现分网络地址编码规则和 I P地址编码中注意事项 2部分来讨论。
(1) 网络地址编码规则
I n t e r n e t的每台主机都分配有一个唯一的 3 2位地址,称为 I n t e r n e t地址,简称 I P地址。在
I n t e r n e t网中,每台工作站和路由器在通信之前必须指定一个 I P地址。
I P地址是由 3 2个二进制位表示的,其中每 8个二进制位为一个字节组,共由四个字节组组成。其方法是用小数点隔开每个字节组,而每个字节组又分别用十进制数表示。网络上每个结点都有一个唯一的 I P地址,I P地址由网络标识号和主机标识号两部分组成。其中网络标识号标识一个网络,主机标识号标识这个网络上的一个主机。
例如:计算所国家智能机中心的 I P地址:
1 5 9,2 2 6,4 3,2 6
其中,1 5 9,2 2 6为网络标识号; 4 3,2 6为主机标识号。这种标识被称之为网络 /子网标识。
处于同一网络的各结点,其网络标识是相同的。主机标识规定了该网络的具体结点,如工作站、服务器、路由器等。
其规则说明如下:
1 )网络标识和主机标识
① 网络标识部分
网络标识必须是唯一的;
网络标识不能以十进制数 1 2 7开头,1 2 7保留给内部诊断回调函数使用;
网络标识部分的第一个字节组不能为 2 5 5,2 5 5作为广播地址使用;
网络标识的第一个字节组不能为 0,0表示本地宿主机,不能传送。
458计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
② 主机标识部分:
主机标识部分必须是唯一的;
主机标识部分的各个二进制位不能全为 1,全为 1时用作广播地址;
主机标识部分的各个二进制位不能全为 0,全为 0时表示为“只有这个网络”;
2 ) I n t e r n e t委员会规定 I P地址分级为 A,B,C,D,E 5类,它们分别用于不同类型的网络。
5类的具体情况简述如下:
① A类
A类地址结构:
A类编址的最高端二进制位为 0,第一个字节组表示网络标识,后三个字节组表示主机标识,它允许有 1 2 6个网络,每个网络可容纳大约 1 7 0 0万台主机。
编址范围,1,0,0,1? 1 2 6,2 5 5,2 5 5,2 5 4
② B类
B类地址结构:
B类编址的最高端前两个二进位为 1 0,前两个字节组为网络标识,后两个字节组为主机标识。它允许有 1 6 3 8 4个网络,每个网络大约有 6,5万台主机。
编码范围,1 2 8,0,0,1? 1 9 1,2 5 5,2 5 5,2 5 4
③ C类
C类地址结构
C类编址最高端前三个二进制位为 11 0,前三个字节组为网络标识,后一个字节组为主机标识。它允许有 2 0 0万个网络,每个网络可有 2 5 4台主机。
编码范围,1 9 2,0,0,1? 2 2 3,2 5 5,2 5 5,2 5 4
④ D类
D类编址高端前四个二进制位 111 0,其余用于识别相应的主机。
⑤ E类编址高端四个二进制位为 1111,现仍为实验地址。
目前,I P地址资源比较紧张,亚太区的分配权在 A P N I C手中 ( A P N I C:亚太地区网络信息中心,设在日本的东京 )。即使申请到 I P地址,也大多是 C类地址。
3) 各类地址的主要特点以及如何区分
① 特点
A类:主要用于大型的网络,它的特点是网络数目少,而拥有主机数量多。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 459下载网络标识号 主机标识号
1 8 31
10 网络标识号 主机标识号
0 12 15 16 31
网络标识号 主机标识号
0 2 3 31
0
110
B类:主要用于中等规模的网络,它的特点是网络数和主机数大致相同。
C类:主机用于小型局域网络,它的特点是网络数多,而主机少。
D类:通常用于已知的多点传送或者组的寻址。
E类:为将来使用而保留的一个实验地址。
② 区分方法
看 I P地址的前几个二进制位:
—若第一个二进制位为 0,则 I P地址为 A类;
—若第一个二进制位为 1,则再看第二个二进制位,若为 0,则 I P地址为 B类;
—若前二个二进制位为 11,则再看第三个二进制位,若为 0,则 I P地址为 C类;
—若前三个二进制位为 111,则再看第四个二进制位,若为 0,则 I P地址为 D类;
—若前四个二进制位为 1111,则该地址为 E类。
看 I P地址的第一个字节组的十进制数:
—若为 1? 1 2 6,则 I P地址为 A类;
—若为 1 2 8— 1 9 1,则 I P地址为 B类;
—若为 1 9 2— 2 2 3,则 I P地址为 C类;
—若为 2 2 4— 2 3 9,则 I P地址为 D类;
—若为 2 4 0— 2 5 4,则 I P地址为 E类。
4) 子网和子网掩码
① 子网子网是一个多网络环境中的网络。把一个网络划分成多个子网,要求每一个子网使用不同的网络标识 I P。但是每个子网的宿主机数不一定相同,而且相差很大。在制定编码方案时,会碰到网络数不够的问题。解决的办法是采用子网寻址技术,将主机标识部分划出一定的位数用作本网的各个子网,剩余的主机标识作为相应子网的主机标识部分。这样的 I P地址被称为“网络 +子网 +主机”,也有人称为可变长度子网,对于子网的划分方法:
第一步是网络管理员或者是供应商统计自己管理范围内的网络的子网数以及每个子网上可能最多的结点数。
第二步是网络管理员或供应商向网络信息中心申请一组地址。
第三步是网络管理员或供应商向他的子网分配地址,而每个子网允许利用任何长于由网络管理员所使用的子网掩码。
第四步是网络管理员或供应商用子网掩码概括其所管理范围内的所有网络。
② 子网掩码子网掩码是一个 3 2位地址,它用于屏蔽 I P地址的一部分,区别 I P地址中哪些位表示逻辑的网络 /子网数,哪些表示逻辑的结点数,并说明 I P地址是在本地网上还是在远程网上。其书写方法是:
凡是 I P地址的网络和子网标识部分,用二进制数 1表示;
凡是 I P地址的主机标识部分,用二进制数 0表示;
用点和十进制数书写。
子网掩码拓宽了 I P地址的网络标识部分的表示范围。
确定子网掩码的具体步骤为:
确定现在或将来子网上的最大结点数;
根据子网上的最大结点来确定用 I P地址上 3 2位的哪几位来表示逻辑结点,将这些位都置
460计计 网络综合布线系统与施工技术 下载为 0,其他位都置为 1。例如:
子网上有 3 0 0个结点,则可用二进制的 9位来表示这些结点。具体做法将后 9位置 0,其他
(前 2 3位 )都置 1,如:
11111111,11111111,11111110.0000 0000
这个二进制数为二进制子网掩码。
将它转化为十进制数形式:
2 5 5,2 5 5,2 5 4,0
这是十进制数的子网掩码。
(2) IP地址编码中的注意事项在实际进行 I P地址编码中,需要对本系统的各机构分布情况及对网络的需求一清二楚。李树星在他的《如何制定网络 I P地址编码方案》一文中有这样的几点体会:
1) 层次性:编码中根据机构情况,将 I P地址按层次划分,便于网络间的互联和通信;
2) 清晰明了:书写时要简单明了,便于使用者正确理解、掌握;
3) 制定范围:给网络系统中某个网络编址时,最好只指定它的使用范围,其他的由用户自己来定;
4) 利用子网:在网络数不够的情况下,将大的网络划分成若干子网,设定好合适的子网掩码;
5) 留有冗余编址空间,以备以后的网络扩展;
6) 尽量选择 A类 I P地址,通过子网掩码拓宽网络标识表示范围的方式。
(3) 网络管理员编址方法我们知道 I P地址量只能由网络管理员来分配编址,具体办法为:
1) 先给出子网上结点数比较多的地址及其子网掩码。其子网掩码比较短,网络 /子网较少,
有较多的结点地址;
2) 然后给出子网上结点比较少的子网地址及子网掩码。其子网掩码比较长,可供选择的网络 /子网数较多,有较少的结点地址。
对于 I P地址的编码,我们借助于席婉华先生的例子作为例 1,李树星先生的例子作为例 2。
说明如下:
例 1 某校园网共有 1 6个子网,每个子网上的结点数不一样,根据子网号、现有结点数、
将来结点数给出子网掩码、网络范围。如表 1 2 - 2 4所示:
表 12-24 某校园网的 I P地址编码子 现有节 将来节子网掩码网络范围网 点数 点数 起始值 终止值
1 3 0 0 3 2 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,0 W,X,2,1 W,X,3,254
2 3 0 0 3 2 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,0 W,X,4,1 W,X,5,254
3 2 0 0 3 2 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,0 W,X,6,1 W,X,7,254
4 1 0 0 1 0 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,1 2 8 W,X,10,1 W,X,10,127
5 1 0 0 1 0 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,1 2 8 W,X,10,128 W,X,10,254
6 2 0 0 2 5 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,0 W,X,8,1 W,X,8,254
7 2 0 0 2 4 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,0 W,X,9,1 W,X,9,254
8 5 0 6 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,1 9 2 W,X,11,1 W,X,11,63
9 5 0 6 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,1 9 2 W,X,11,64 W,X,11,127
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 461下载
(续)
子 现有节 将来节 子网掩码 网络范围网 点数 点数 起始值 终止值
1 0 8 5 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,1 9 2 W,X,11,128 W,X,11,191
11 8 1 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,2 4 0 W,X,12,1 W,X,12,15
1 2 8 1 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,2 4 0 W,X,12,16 W,X,12,31
1 3 8 1 0 2 5 5,2 5 5,2 5 4,2 4 0 W,X,12,36 W,X,12,47
1 4 6 6 2 5 5,2 5 5,2 5 4,2 4 8 W,X,13,1 W,X,13,7
1 5 6 6 2 5 5,2 5 5,2 5 4,2 4 8 W,X,13,8 W,X,13,15
1 6 6 6 2 5 5,2 5 5,2 5 4,2 4 8 W,X,13,16 W,X,13,23
例 2 某行业系统是分国家级、省级、市级、县级机构的单位,可采用以下方法来制定局域网和网间互联的 I P地址编码方案:
选择 A类 I P地址进行编址,用 8 8代表该行业系统,整个网络系统采取统一的子网掩码
2 5 5,2 5 5,2 5 5,0。
1) 局域网 I P地址编码方案
IP地址的第一字节组取值 8 8;
IP地址的第二字节组取值范围 1? 2 5 4,用此区分国家级、省级机构;
I P地址的第三字节组取值范围 1? 2 5 0,其中 1? 5 0:用此区分省所属市级机构; 5 1? 2 5 0:
用此区分省所属县级机构 (这里 2 5 0? 2 5 4用作划分网间互联的 I P地址 )。
IP地址的第四字节组取值范围,1? 2 5 4,表示网络的具体结点主机号。
2) 网间互联的 I P地址编码方案
IP地址的第一字节组取值 8 8;
I P地址的第二字节组取值范围 1? 2 5 4,其中 1用于国家级机构和省级机构之间。 2,3预留,
4? 2 5 4用于各省机构和所辖市、县机构之间;
IP地址的第三字节组取值范围,2 5 1? 2 5 4;
I P地址的第四字节组取值范围,1? 2 5 4,表示网络的具体网络互联设备主机号。但分为两部分:
国家级机构和省级机构之间:取值范围是 1? 2 5 4为国家级、省级机构的互联设备主机号。
省机构和所辖市、县级机构之间:取值范围是 1? 2 5 4为省、所属市、所属县级机构的互联设备主机号。
12.5.5 关于 I P v 6的问题随着计算机网络技术的发展,连网用户越来越多,应用范围越来越广。因特网( I n t e r n e t)
除了大专院校、科研单位、大中型企业、政府部门上网外,家庭上网、视频点播、无线便提机入网,I P电话通讯和网上娱乐的介入,将来很可能世界上每一台电视机都会成为因特网的一个用户点,从而导致上亿台机器用于视频点播,在这种情况下,I P(也称 I P v 4)协议的地址空间无法适应因特网的发展需要。我们在 T C P / I P中已经讨论过 I P的 A类,B类,C类,D类和 E类地址,而 C类地址可容纳的主机数很少,导致 B类地址将被使用殆尽。如果人们使用 C类地址,可能导致一个 I P子网需要多个 C类地址,矛盾突出。而且按照目前的发展状态,到 2 0 0 7年左右,
I P地址的空间将无法满足人们的需求,因此,I E T F于 1 9 9 0年开始着手开发 I P的新版本即 I P v 6。
它的指导思想是:
462计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
1) 提出很多很多的地址,使它永远不会被用尽。
2) 使 I P v 6更具有灵活性和高效性。
它的主要目的有 9点:
1) 即使地址的分配利用率不高,也能支持上百亿台主机;
2) 减小路由选择表的长度;
3) 简化协议,使路由器处理分组更迅速;
4) 提供比现在的 I P更好的安全性(包括身份验证和隐私权);
5) 增加对服务类型的注意,特别是实时数据;
6) 通过定义范围来帮助多点播送的实现;
7) 让主机可以不改变其地址即可漫游;
8) 协议可以扩展;
9) 允许新旧协议共同存在 N年。
作为新一代的网络层协议,I P v 6为了满足上述原则和目的,将把协议地址栈扩展到 1 2 8个
b i t位,去除头部校验(考虑光纤传输介质良好的性能可以简化路由器中的差错处理,同时以此提高路由器的计算速率),可扩展头(将 I P的变长头部变成可扩展的等单位长度头部,便于网络快速计算),增加流量标记。
I P v 6为了便于网络管理,在长度为 1 2 8位的地址中所要做的事情是:地址分配对应节点的接口,而不是节点本身,一个接口可以有多个地址进行标识。在 I P v 6协议中使用长地址和多地址,这样就可以使地址按网络层次、接入提供者、地理位置分类,缩小路由表的规模,提高检索路由项的速率,同时使用同一接口在不同的接入提供者的地址空间内具有各自不相同的地址。
下面分几点来概述 I P v 6协议。
1,IPv6地址
1) 单点通信地址;
2) 任意点通信方式地址;
3) 组播地址。
单点通信地址的内容为:
基于接入供应商的全局网络 I P地址;
局部范围内的节点和链路地址;
与 T C P / I P地址兼容。
其中,基于接入供应商的全局网络 I P地址支持所连接的所有主机范围内进行全程寻址。局域网范围内的节点和链路地址仅适用于本地寻址。使用这种地址的数据报不能跨越用户网络。
在 T C P / I P地址中,地址兼容格式支持网络中同时承载两种格式的数据报,采用兼容格式后,
I P v 4地址可以直接装载入 I P v 6地址中,而不需要复杂的地址映射机制。
任意点通信方式地址的内容为:
任意点通信方式地址表示源节点可以通过单一地址与一组节点中的任何一个节点建立连接,包括将该地址的数据报传送给这一组中最近的一个接口。任意点通信地址可以指向与接入供应商相关的一组路由器,从而强制数据报以最有效的方式通过该接口供应商。任意点通信是从同一地址空间中进行分配地址的。因此,在被任意点通信寻址的组中,所有成员都必须能够识别该地址,同时,路由器也应该能够将任意点通信地址转换成单点通信地址。
组播地址的内容为:
组播地址必须事先定义好一个接口组,包括组播地址的数据报将提交给该组的所有成员。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 463下载作为组播地址,它有两种表示方式,即永久地址分配和临时地址分配。
永久地址分配在标志域中置值,0 0 0 0”;临时地址分配在标志域中置值,0 0 0 1” 。
I P v 6地址具有 1 6字节长度,它的有效格式主要有 6种表现形式:
基于接入供应商的全局 I P地址;
局域网范围内的链路地址;
局域网范围内的节点地址;
与 I P v 4兼容格式;
任意点通信方式地址;
组播地址。
具体格式如图 1 2 - 4 2所示。
图 12-42 IPv6地址的六种表示形式据 A n d r e w在,Computer Networks》一书中的介绍,I P v 6地址空间的切分如表 1 2 - 2 5所示。
表12-25 IPv6地址前缀的定义前缀(二进制) 用 途 所占比例
0000 0000 保留(包含 I P v 4) 1 / 2 5 6
0000 0001 未指定 1 / 2 5 6
0000 001 OSI NSAP地址 1 / 1 2 8
0000 010 Novell NetWare IPX地址 1 / 1 2 8
0000 011 未指定 1 / 1 2 8
0000 1 未指定 1 / 3 2
0 0 0 1 未指定 1 / 1 6
0 0 1 未指定 1 / 8
464计计 网络综合布线系统与施工技术 下载
010 注册 ID 接入供应商 ID 用户 ID 子网 ID 接口 ID
3 n
a) 基干接入供应商的全局 IP地址
m o p 128-3-n-m-o-p
11111111 标志域 范围域 组 ID
8
f) 组播地址
4 4 112
0 TCP/IP(IPv4)地址
96
d) 与 IPv4地址兼容格式
32
子网前缀 0
n
e) 任意点通信方式地址
128-n
1111111010 0 子网 ID 接口 ID
10 n
c) 局域网范围内的节点地址
m 128-10-n-m
1111111010 0 接口 ID
10 n
b) 局域网范围内的链路地址
128-10-n
(续)
前缀(二进制) 用 途 所占比例
0 1 0 基于提供者的地址 1 / 8
0 11 未指定 1 / 8
1 0 0 基于地理的地址 1 / 8
1 0 1 未指定 1 / 8
11 0 未指定 1 / 8
111 0 未指定 1 / 1 6
1111 0 未指定 1 / 3 2
1111 10 未指定 1 / 6 4
1111 11 0 未指定 1 / 1 2 8
1111 1110 0 未指定 1 / 5 1 2
1111 1110 10 链路本地使用地址 1 / 1 0 2 4
1111 1110 11 站点本地使用地址 1 / 1 0 2 4
1111 1111 多点播送 1 / 2 5 6
2,IPv6数据报头部
I P v 6数据报头部(固定的)由版本、优先权、流标识、有效负载长度、下一个头、步长限制、发送端 I P地址(源地址),接收端 I P地址(目的地址)组成。其结构如图 1 2 - 4 3所示。
图 12-43 IPv6数据报头部(固定的)
现对图 1 2 - 4 3说明如下:
I P v 6数据报头部共计有 4 0个字节长度,占用的情况分别是:
版本号:版本号占用 4 b i t,而且固定为 6,表示 I P v 6的版本号。
优先权:优先级字段占用 4 b i t,用来区分哪些分组能进行流量控制,哪些不能。当值为 0? 7时,表示在拥塞时可以慢下来的传输。当值为 8? 1 5时,表示恒速传送的实时通信量。
流标识:流标识占用 2 4 b i t。目前还是实验性的,但它将用于使发送端与接收端之间建立一条有特殊属性和需求的伪连接。
有效负载长度:有效负载长度占用 1 6 b i t。说明 I P v 6数据报头部 4 0个字节之后有多少个字节的数据。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 465下载版本号
1 4 8 16 24 32
优先权 流标识有效负载长度 下一个头 步长限制发送端 IP地址(源地址)
16字节接收端 IP地址(目的地址)
16字节
下一个头:下一个头占用 8 b i t。它说明如果后面还有扩充头部的话,它是前面所讨论的 6
种格式的哪一种。
步长限制:步长限制(也称站段限制)占用 8 b i t。在发送端步长被限值初始化,当报文被中间节点转发一次时,该域值减 1,如果还没有到达目的地时,该域值已减为 0了,那么该数据报被丢弃。
发送端 I P地址:发送端 I P地址(也称源地址)占用 1 6个字节( 1 2 8 b i t) 。
接收端 I P地址:接收端 I P地址(也称目的地址)占用 1 6个字节( 1 2 8 b i t) 。
3,IPv6的扩展头部
I P v 6有一个可选的扩展头部( extension header)的概念。扩展头部用来提供额外信息。目前已定义了 6种扩展头部,如表 1 2 - 2 6所示。
表 12-26 IPv6的扩展头部扩展头部 描 述站接站选择 用于路由器的各种信息路由选择 后面跟有完整的或部分路由分段 数据报分段管理身份验证 发送者标识的验证加密的安全性有效负荷 有关加密内容的信息目的地选项 有关目的地的附加信息每种扩展头部都是可选的,在数据报中一旦有多于一种头部出现时,它们必须紧跟在固定头部之后。
4,流标识
I P v 6协议中采用源地址和 2 4 b i t长度的比特流标记标识网络中传输的信息流。从用户角度来看,流是一个应用程序产生的具有相同传输的数据报文。一个流可以构成一个或多个 T C P连接,
单一应用程序也可以产生一个或多个流。例如,在会议电视应用中,可能使用一个流传送话音,
另一个流传送视频信号,这两个流在数据速率、时延和抖动方面有不同的要求。从路由器角度出发,流被认为是要进行同样处理的数据报序列,路由器对于来自不同流的数据报将采用不同方式进行处理。流标识中的比特流标记是由源节点随机选取的,对于一个数据流的特殊处理必须以其他方式声明,比特流标记仅用于标志双方认可处理的标志符。
5,流的优先级标识在 I P v 6协议中任意数据报文可以通过 4 b i t优先级域进行标记。该域可以使源节点为每个数据报标定两个独立的与优先级相关的特征。首先,数据报可以按照源节点是否提供阻塞控制分成两类,然后在每种类别中数据报又有 8种相对优先级。具体包括:
阻塞控制传送是指源节点可以降低数据流速率作为对发生阻塞现象的响应,T C P显然具有这样的特点。阻塞控制传送的特点在于可变的传送时延,甚至数据报顺序变换也可以忍受。
I P v 6按优先级递减定义阻塞控制下的传送类别,I n t e r n e t控制流、交互传送、用户参与的大量数据传送(如 F T P),用户不参与的数据传输(如电子邮件),填隙传送(即后台传送)和无规定传送。
无阻塞控制传送是指具有恒定数据速率和时延的传送,或者至少是数据速率和传送时延是平滑的。例如在实时视频或者音频传输中,重发被丢弃的数据报是没有意义的,维持平滑的传输速率才是最重要的。在无阻塞控制传送中,规定了 8种不同传送级,最低 8,最高为 1 5。一般而言,丢失数据报将影响接收端的业务质量,而这种影响的强弱也就决定了发送端赋给数据报
466计计 网络综合布线系统与施工技术 下载的优先级。例如话音等低保真音频信号应分配较高优先级,而高保真音频信号中含有相当的冗余,丢失几个数据报不会造成很大影响,所以可以分配较低的优先级。
6,IPv6协议的数据报格式
I P v 6协议的数据报格式如图 1 2 - 4 4所示,包括,I P v 6协议数据报头部、备选头部和负载区。
其中负载区装载上层协议的 P D U,备选头部包括:
1) 逐跳备选头部( Hop-by-hop options header),定义需要路由器逐跳进行处理的参数;
2) 路由选择头部( Routing header),提供扩展路由选择功能,类似于 I P v 4寻址功能;
3) 分段头部( Fragment header),包含数据分段和重组的信息;
4) 验证头部( Authentication header),提供数据报文完整性和可验证性功能;
5) 封装安全性负载头部( Encapsulating security payload header),支持数据保密通信;
6) 接收端备选头部( Destination header),提供接收端节点检验的可选数据。
图 12-44 IPv6数据报格式
12.6 督导与责任方面的问题用户或企业建设局域网时,不仅要关心采用什么样的硬件设备、软件系统,而且还要关心工程的施工质量。它与该企业的管理模式、经营体制、运行机制和企业的业务流程等信息化建设环境中的各个因素息息相关。对企业的运营机制是否了解透彻?用户能否判定工程承包商能达到(建设前)或已经达到(建设后)了企业本身的需求?用户和工程承包商之间怎样沟通?
能否相互信任?这些问题该由谁来协调解决?由此可见,布线系统工程的质量监督自然而然地提到日程上来。
工程督导并不是一个新名词,但对于系统集成业来说还是个新概念。以往的经验是用户决定改善经营管理、加强信息化建设,对系统集成商招标,中标者负责开发建设和维护信息系统工程。投入使用后,如有问题双方协商解决。而最终结果是:发生问题的用户与系统集成商相互推卸责任,都不承认自己存在错误。用户往往在系统工程建设环境建立之后,对巨额投入表示困惑 — 究竟值不值得?这种现象不是偶然的,正是因为我们的信息化建设还太年轻,没有建立相应的系统工程质量认证体系,没有制定一系列行之有效的质量认证法规,没有一支建成的有技术力量的、公正的工程督导监理队伍,缺少有经验的企业代言人。
这就提出了什么样的人可以做督导监理?督导监理人员做什么事?肩负哪些职责?这就是我们所关心的。
1,督导监理人员的素质要求督导监理工作不是人人都可以做的,他需要对计算机系统(包括硬件、软件、网络)有扎实的理论知识,而且要求知识面宽,对工程中涉及的有关专业知识非常熟悉,并且对工程施工有丰富的经验,清楚地知道工程的哪些部位是关键的、重要的,哪些环节容易造成质量差错。
一般来说对工程督导监理人员的素质有以下要求:
1) 通晓系统集成的全过程,掌握工程建设所必经的关键步骤。
2) 了解企业管理、经营的基本模式,具有系统分析能力和解决问题的能力。
3) 能协调系统设计到工程实施的顺利转接。
4) 具有硬件、软件、网络平台、工程建设经验,熟悉信息系统构架。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 467下载
IPv6报头 逐跳备选 路由选择 封装安全 接收备选 负载区分段 验证
5) 具有对工程各个阶段建设进度、质量监督控制能力。
6) 既要有丰富的理论和实践经验,又要有吃苦耐劳的精神,深入现场,指导、把握工程施工的质量和进度。
7) 具有公正的心,不随便吃、喝、拿、要,对涉及有关工程质量的问题要勇于发挥督导和监理责任。
2,督导监理人员肩负的责任对于一个网络工程来说,督导监理人员是非常重要的,他肩负的职责主要有几个方面:
(1) 促成领导班子的决策一个网络系统工程建设对企业来说,不仅仅是建设部门的事情,而是涉及到企业的每一个部门,除了巨额投资以外,还将引起企业经营、管理模式的巨大变化,工程建设的质量与企业的兴衰息息相关。工程督导监理人员应向企业领导班子提出系统决策的重要性,说服企业领导下决心去建设好工程,并提出积极的、有建设性的意见供领导决策。
(2) 辅助企业做好系统需求分析明确可行的建设目标是网络工程的关键要素。企业的经营管理模式、业务方向、今后的发展目标、希望工程能提供什么功能、解决什么问题等等。这一点是最重要的,也是最难的,工程督导监理人员应深入了解企业的方方面面,与企业各级管理人员、技术骨干、计算机技术人员等共同探讨,系统需求的切实提出,是建设好网络工程的成败关键。
(3) 选择合适的系统集成商系统集成涉及多方面的技术,需要各种专业人员,企业一般无法独立完成。而各企业的业务领域不同、管理方式不同、企业规模大小不一、可投入的资金不同、网络系统的规模也不同,
根据实际情况选择合适的系统集成商是网络工程建设成败的又一关键。怎样选择?工程督导监理人员应把握基本的标准:
1) 有完成系统集成的能力和实力,具有承担系统分析设计、设备的选型和配套、测试和安装、应用软件开发、系统工程维护的能力。
2) 具有完成系统集成开发、调试所具备的环境和设备能力。不可否认,企业可以要求系统集成商直接把设备运到企业内部去安装、调试,但系统集成人员自身的练习、演示环境是完备的。
3) 有一支系统集成的专业队伍。系统集成商应该有硬件、软件、网络工程、数据库等的专业人才,有熟悉企业管理、业务的系统分析员及系统安装、调试和维护的专业队伍。
4) 专业集成商应有长期从事此行业的计划,有一定的系统集成经验,并在前期工程建设项目中有良好的业绩,在用户中有较好的声誉。
5) 具有担保机构。由于市场变化莫测,公司兼并、倒闭频繁,对于一个大的工程来说,除了保证工程的建设质量、周期外,在工程竣工投入使用后的很长一段时间内,仍然需要得到建设单位的技术支持和后援保障,尤其属于高科技领域的计算机网络系统工程就更需要得到长期技术支持保证。这就需要有担保的机构介入,避免出现“豆腐渣工程”,,胡子工程”或“半截子工程” 。
(4) 工程进度控制系统集成的另一关键因素是对网络工程建设进度的监督控制,这也是检验工程督导监理人员水平的标准。督导监理人员严密掌握工程进度、按期分段对工程验收,保证工程按期、高质量地完成。
(5) 工程质量认证
468计计 网络综合布线系统与施工技术 下载这是系统投入运行使用能否有效、健康、持久的保证。工程督导监理人员应分阶段对工程验收,对工程的每一环节质量把关。如:
系统集成方案是否正确,系统设计能否达到企业要求。
所选设备、器材的质量是否合格,其性能是否满足系统设计要求。
基础建设是否完成,结构化布线是否合理。
网络系统硬件环境是否完善,是否具有可扩充能力。
软件平台是否统一,不同平台接口功能的优劣。
全网调试是否通过,各部门能否协调工作。
培训师资、教材、时间、内容是否安排妥当。
应付款项是否到位。
网络系统投入使用后出现问题,企业可直接与工程建设督导监理人员联系,查找问题原因、
责任所在,确定解决办法。只有企业、督导监理、系统集成商三方责权分明,各尽其职,才能保证网络工程的建设质量,推动我国信息化建设事业的健康发展。
第 12章 计 网络综合布线工程师所关心的问题 计计 469下载下载参 考 文 献
1,黎连业编著,网络工程与综合布线系统,北京:清华大学出版社,1999,
2,黎连业编著,计算机网络基础和网络工程,北京:人民邮电出版社,1999,
3,黎连业,关于智能大厦(一),北京:中国计算机报,1999.7,
4,黎连业,关于智能大厦(二),北京:中国计算机报,1999.7,
5,黎连业等,智能大厦综合布线的工程设计,北京:计算机世界,1999.7,
6,黎连业等,智能大厦中网络布线测试技术,北京:计算机世界,1999.7,
7,黎连业等,智能大厦的监控系统,北京:计算机世界,1999.7,
8,黎连业等,智能大厦的消防系统,北京:计算机世界,1999.7,
9,刘占全等,计算机网络的传输介质,北京:计算机世界,1999.8,
10,刘占全等,双绞线的品种、性能与标准,北京:计算机世界,1999.8,
11,刘占全等,同轴电缆的品种、性能与标准,北京:计算机世界,1999.8,
12,刘占全等,光缆的品种、性能与标准,北京:计算机世界,1999.8,
13,黎连业,刘占全,网络互联设备技术专题,北京:计算机世界,1999.8.23,
14,刘国林,综合布线系统工程设计,北京:电子工业出版社,1997,
15,万博通公司技术部,网络系统集成行业实用方案,北京:海洋出版社,1999,