新世纪的结构化布线解决方案

　　伴随着新世纪的来临，人们对网络带宽的需求增长势头依然强劲。而千兆以太网标准的发布，使千兆以太网正在逐步变成现实。为了使以太网的速度产生历史性的突破，使其传输速率达到10Gb/s，IEEE 802.3高速研究组从1999年3开始，就开始着手对以太网系列进行改进的研究工作。

　　目前，处理器的发展以指数规律持续增长，其增长率非常接近摩尔定律，即差不多每18个月增加一倍。处理器速度的加快和带宽性能的增强，再加上本地和远程网络带宽需求的不断增长，任何IT业界的人士都可以清醒地认识到，用户将对带宽有更高的需求，而且需求日益迫切。

　　用于千兆网络应用的结构化布线解决方案

　　在1985年之前，布线规划只涉及到电话通信领域。随着AT&T综合布线系统(即现在的SYSTIMAX SCS)的发展，贝尔实验室在铜双绞线电缆和多模光纤的基础上定义了结构化布线的概念，以满足话音和数据集成应用的需要。在SYSTIMAX结构和指标的基础上形成了最早的综合布线标准ANSI/EIA/TIA-568――商用建筑电信标准。随着新世纪钟声即将敲响，贝尔实验室的SYSTIMAX SCS研发部门正在全力开发端到端的解决方案，这种解决方案可为业内标准的制定提供一个基准，并作为一种高性价比的向高速应用升级的解决方案提供给用户。结构化布线解决方案的基本概念包括：

　　- 星型布线结构

　　- 4线对水平电缆

　　- 8针模块化插座(被称作“RJ45”)

　　- 用于局域网的非屏蔽双绞线对(UTP)和多模光纤

　　- 关于电缆和连接硬件的5类指标

　　千兆以太网和6类布线

　　由贝尔实验室开发的5类布线系统最初是为了满足10Mb/s局域网要求的，同时希望它能够满足未来100Mb/s速率的要求。经过努力，这一想法最终得以实现，而且它在支持100Mb/s应用方面(100BASE-T)具有很高的性价比。由于采用这种方法实现从10Mb/s向100Mb/s的升级非常完美。贝尔实验室参照这一方法，开始开发下一代系统以实现一种性价比高的向千兆位应用升级的方案。随着技术上的突破，预计6类布线系统标准将于2000年发布。

　　随着1000BASE-T(千兆以太网)标准的发展，5类布线已经远远超过了最初100Mb/s的目标。如图1所示，1000BASE-T的实现使用了全双工并行传输技术，采用了复杂的数字信号处理(DSP)技术以补偿5类布线系统的性能。由于许多必须的性能参数不包括在最初的5类指标之中(例如PSNEXT,ELFFEXT,延迟偏移反射损耗)，因此目前在千兆以太网应用中至少使用应该增强型5类布线，但是，到编写本文时为止，5E类标准还未得到批准。　　贝尔实验室正是预见到对并行传输的需要，发开发了SYSTIMAX SCS Power Sum解决方案和SYSTIMAX SCS GigaSPEED?解决方案，以实现一种更经济的千兆解决方案。

　　图1

　　目前，6类布线系统在TIATR41的研发基础上基本形成，TIA和ISO/IEC标准化委员会认为6类信道的性能指标在技术上已经稳定。如图2所示，该标准的目的是为了实现的简单化的、成本更低的千兆位方案。针对这一目的，贝尔实验室的微电子工作组开发出了一种“低成本”千兆芯片组，使其在PHY芯片内部的晶体管数量大约减少了50%。由于改进的6类布线性能简化了收发设备的设计，不必再使用回波抵消技术，大大降低了消除NEXT的要求。

　　图2

　　在市场发展过程中，基于3类系统的复杂网络系统(100BASE-T4,100BASE-T2和155Mb/sCAP64ATM)逐渐被基于5类布线系统只需简单技术的网络系统(100BASE-TX,155Mb/sNRZATM)所取代。可以预见，在千兆网应用和6类布线系统的关系上，将会出现相同的发展过程。根据来自Frost和Sullivan公司关于美国布线市场调查数据显示，6类布线将在2003年取代5类布线，使得这种性价比更高的千兆技术的前景变得十分广阔。

　　向10Gbps主干进军

　　在处理能力不断增长以及对大容量数据系统、实时语音和视频应用需求增加的驱使下，对带宽的要求将成爆炸性增长趋势，实现局域网交换，可以缓解台式计算机网络带宽严重不足。将主干网向千兆位以太网迁移，其目的就是为了支持100Mb/s工作组的数据交换。遵循摩尔定律和业内其他定律的增长曲线，我们可以预见，在未来的五年内将看到千兆以太网的桌面/服务器的连接出现，主干网则达到10Gb/s的速率（如图3所示）。为了顺应这种趋势，IEEE 802.3工作组预计将在2002年推出10Gb/s以太网标准，而制造商们则可能在2001年初将先于标准的10Gb/s以太网产品推向市场。

　　图3　　高速校园网主干

　　对带宽需求的爆炸性增长并不仅仅限于局域网，对广域网亦是如此。因此，10Gb/s以太网目前正在向广域网范围扩展。在单模光纤上实现40公里传输，已经引起了广域网设备供应商的广泛重视。

　　随着城域光纤网络的发展，使用光纤可以得到最大可能的带宽，以支撑不断增长的信道需求，为不同的服务隔离信道，提供廉价网络。

　　贝尔实验室在光纤研究方面取得的突破，使得建设低成本的城域网成为可能。其研制出的AllWave光纤，通过对制造工艺的改进完全消除了其他它光纤中存在的杂质，这些杂质将在1400纳米波长范围内产生高损耗。AllWave光纤还可以将全部的单模光纤频谱开放使用。1400纳米区域具有较低的色散，这一点在实现长距离传输高速率信号或使系统采用成本较低的激光器方面具有很高的价值。

　　使用AllWave光纤作为高速校园网主干，具有十分显着的优点。其中最主要的优点是每根光纤支持的带宽可以增加60%。通过开放1400纳米区域，AllWave可以使用较经济的波分复用来支持更高的吞吐量。当需要将主干向10Gb/s升级时，高速校园网主干则可能承担全部的数据流量，提供与公共网络的无缝连接，使潜在的传输数据流量超过100Gb/s，并根据需要为特定的应用分配单独的波长。

　　无线局域网

　　面对不同的局域网应用对移动性能的要求不断增高，无线局域网在不同的环境中使用，它们可以为那些需要移动性能或布线不容易实现的地方提供连接，同时，它还考虑了如何与结构化布线解决方案互相集成的问题（如图4如示）。

　　图4

　　由于IEEE802.11无线局域网标准的发布，无线局域网技术已经可以稳定地适应多种环境的需求，包括教育、医疗卫生、仓储和其他许多方面。苹果公司宣布在其新型便携式iBook电脑中置入一个11Mb/s的无线局域网网卡选件，这标志着人们对无线局域网技术的认可，也是无线局域网产品向家庭和教育市场迈进的一个重大步骤。

　　802.11标准的制定是为了使不同品牌的无线局域网设备之间尽可能的实现互用，同时实现不同程度的改进和带来相应的效益。802.11的升级版本将在1999年发布，它将把IEEE/ANSI和ISO/IEC的标准联合在一起。该版本的标准中使用一个基于SNMP协议的管理信息库替换基于OSI协议的管理信息库(MIB)。另外，在该标准的最后通过阶段又加入了两个新的重要补充：802.11a是数据速率从6Mb/s到54Mb/s，所用频段为5GHz的标准扩展，802.11b基于2.4GHz频段，速率为1Mb/s到11Mb/s的标准扩展。

　　随着标准的不断发展，用户对于无线局域网的灵活性和移动性的要求可以通过现在的与IEEE兼容的技术得到最好的满足，同时它也也为面向未来的技术升级提供明确的路径。WaveLAN的产品设计不仅可以通过支持现有标准来保护用户对基础结构的投资，同时还可以为用户提供向未来技术升级的途径。例如，朗讯科技的WavePOINT-II接入节点支持早期的WaveLAN无线网卡和/或现有IEEE标准兼容网卡，同时还象他们介绍的那样，可以支持与未来IEEE标准兼容的WaveLAN无线网卡，允许用户在保护对现有技术投资的基础上购买更高速率的产品。

　　下世纪的结构化布线解决方案

　　随着人们跨入新世纪，对带宽的爆炸性需求将没有尽头，根据现在的增长速率，可以预言在未来的几年内将有更多的企业需要建设千兆局域网。对某些特定的企业来说，实现向更高速率方案升级的确切时间虽然很难预测，但是如果在今天就选择合适的网络基础结构，对于实现快速和经济的向更高速率系统升级，其好处是显而易见的。

　　如图5所示，一个典型的建筑物和校园网布局，在充分考虑未来需求的基础上，使用户能够技术的、平滑的、经济的向未来高速率网络升级。

　　图5

　　在水平子系统中，GigaSPEED解决方案为下一代1Gb/s提供技术支持。由于其质量保证信道性能与6类E信道要求兼容，因此GigaSPEED解决方案为1000BASE-T留有一定的余地，使其具有支持未来6类布线性能的更高速率应用的能力。如果需要光纤到桌面的网络连接，那么采用LazrSPEED解决方案可以提供对10Gb/s应用的支持。

　　在主干上，LazrSPEED解决方案可以提供对下一代10Gb/s技术的支持，允许用户在不需要额外的单模光纤的情况下为未来的应用服务。由于采用了低成本的850纳米发送器，LazrSPEED解决方案同样提供对现有应用的支持，并在用户向10Gb/s应用升级时极大地节约成本。

　　由于校园网主干安装条件非常困难，因此，网络规划人员必须考虑使用最高容量的电缆。AllWave光纤解决方案可以满足目前的需求并提供传统单模光纤不具备的额外的带宽能力，提供一种经济的向100+Gb/s网络升级的途径。