校园网综合布线产品评价与有关问题讨论

　　校园网正逐渐成为各学校必备的信息基础设施，其规格和应用水平将是衡量学校教学与科研综合实力的一个重要标志。成熟的计算机网络和连接性的增强，不但将信息世界带到人们面前，而且推动着这个时代的前进。但是人们却常常忽视将计算机网络及其他相关设备连接在一起的布线技术及布线产品的选型问题。要想组建高性能、低成本的校园网，综合布线的好坏至关重要，好的综合布线系统如同给校园网打了一个好的地基。

　　2002年6月在TIATR-42委员会的会议上，正式通过了六类布线标准，六类和超五类相比有哪些优势，它在校园网的应用前景如何？本文将对校园网结构化综合布线产品作一评价，并对六类非屏蔽产品有关问题进行讨论。

　　超五类与六类非屏蔽产品的比较

　　目前超五类和六类非屏蔽双绞线在综合布线系统中被广泛应用于水平布线，可轻松提供100Mbps的通信带宽，并拥有升级至千兆，提供高达1000Mbps的传输带宽的潜力。因此，这两类产品已成为当今校园网综合布线的首选线缆。但性能价格比较而言，六类非屏蔽产品更为优越。

　　超五类与六类布线标准介绍

　　五类布线标准主要是针对100Mbps网络提出的，该标准成熟，2000年以前是市场的主流。后来开发千兆以太网时，许多厂商根据TIA/EIA-568B标准，把可以运行千兆以太网的5类产品冠以“增强型”EnhancedCat5（简称5E）推向市场。5E也被人们称为“超5类”或“5类增强型”。

　　2002年6月正式通过的六类布线标准成为了TIA/EIA-568B标准的附录，它被正式命名为TIA/EIA-568B.2-1。该标准已被国际标准化组织（ISO）批准，标准号为ISO11801-2002。新的六类标准在两个方面对五类标准进行了完善：（1）TIA指定六类系统组成的成份必须向下兼容（包括三类、五类、超五类布线产品），并满足混合使用的要求；（2）六类布线标准对100欧姆平衡双绞线、连接硬件、跳线、信道和永久链路等作了具体规范。

　　六类非屏蔽产品和布线系统在技术上的优势

　　国际电气和电子工程师协会（IEEE)802.3ab任务小组于1997年发布了千兆以太网标准1000Base-T，该技术采用先进的5级脉冲调幅（PAM）编码方式，在4对超五类双绞线上全双工传输，即每对线在发送信号的同时又接收信号，每对线上的传输速率是250Mbps。1000Base-T采用多级编码方式，可以降低网络传输时对每对线的带宽要求，每对线所需带宽不到80MHz；由于采用这种双工传输技术会产生信号回波，导致信噪比（SNR）过高，网络接受端无法获得正常的信号。为了消除双工传输带来的回波影响，在网络设备上必须加多一个数字信号处理器（DSP），专门处理网络传输中产生的噪音，从而可以降低网络传输误码率。但DSP价格不菲，约占千兆以太网卡成本的50％。总之，在超五类布线系统中，虽也可满足千兆的传输，但由于它将用于网络传输的2对线改为4对线的传输，且两端的设备必须为全双工模式，因此，这种可达到千兆传输的超五类布线系统仍然很少或几乎没有在实际的网络中加以应用。

　　为了克服1000Base-T高成本的问题，2002年TIA/EIA-854颁布新的千兆以太网标准1000Base-TX。该标准定义了一种使用六类产品的千兆以太网技术1000Base-TX。由此提供了一种更为经济的千兆以太网解决方案。该技术使用4对线单工传输，其中两对线用于发送，另外两对线用于接收，每对线平均传输速率提高到500Mbps。1000Base-TX在每对线上需要125MHz带宽，需要又更好的六类布线系统来支持。由于1000Base-TX采用单工传输方式，解决了1000Base-T因采用双工传输方式而产生的噪音过高问题，因而在网络设备上不必采用昂贵的DSP芯片来消除回波，显著降低了网络设备的电缆复杂程度，1000Base-TX网络设备制造成本较1000Base-T降低了大约50％。

　　因此，六类非屏蔽产品和布线系统在校园网综合布线中应时我们选用的重点。

　　决策布线方案的体会

　　我们在决策布线方案时，十分注意结合自身校园网络实际情况，选用能满足当前和未来应用同时又最经济高效的布线解决方案。下面时我们的几点体会，并就这几个问题作一讨论。

　　注意结合工程实际与未来要求，考虑经济承受能力

　　综合布线系统的布线产品选型是工程设计中十分重要内容之一，它涉及综合布线系统技术方案的优劣与工程造价的高低，因此在选型上，必须遵循一定的原则。

　　（1）结合校园网络工程与负载实际的原则。在产品选型时，应该综合考虑校园内不同建筑的主题性质、所处位置、使用功能以及周围环境等因素，并结合用户的应用需求。

　　（2）扩展性原则。设计、选用的系统应满足用户在现在和未来15年对通信线路的要求，因其一旦埋设在建筑物中，很难对其进行升级改造。

　　（3）价格经济原则。在选择产品时，要考虑产品的性能价格比和学校的经济承受能力。通常，综合布线的成本在整个网络投资中约只占5％的份额，相对于有源网络设备来讲微乎其微。

　　综上所述，选用六类布线系统产品是明智的决策。

　　注意结合校园网的应用

　　随着信息技术发展突飞猛进，校园网用户桌面应用从最初的收发电子邮件，文件共享，发展到今天的视频会议、IP电话（VoIP）、企业资源规划（ERP）、客户关系管理（CRM）、计算机辅助设计（CAD）和办公室协作应用程序等综合业务。应用的增长推动着带宽需求的增长，按照墨尔定律，网络带宽平均五年就会提高一个量级。

　　比如，在我校第三教学楼综合布线水平子系统中，我们选用了AMPNETCONNECT六类非屏蔽系统。在网络前期规划认证时，我们就考虑了多媒体交互教学、多媒体教室网络远程监控、视频点播等这些将来可能会使用千兆以太网的应用项目。通过实践，用户确实感受到了采用六类布线的好处：使用一个新的应用时，不需要考虑综合布线系统是不是支持的问题。简而言之，如果在布线系统使用期间的某个阶段，在应用计划中包括千兆以太网，那么六类布线就会降低千兆以太网的综合建设成本。

　　注意结合布线业的发展趋势

　　目前全球综合布线业发展迅速，综合布线是适应计算机技术和通信技术发展，进一步实现校园信息化、办公自动化、楼宇自控等子能体系的一个不可或缺的环节。综合布线既能为我们的生活提供便利，业同时为学校的教学、科研、办公和管理现代化创造了条件。综合布线提供了高带宽、高传输性、高抗干扰能力。计算机网络的传输速率在过去几年里增加了100倍，从10Mb/s达到了1000Mb/s。这对承载其应用的综合布线产品提出了更高的要求。

　　5类双绞线是为了满足快速以太网100Mb/s的需求而产生的。6类双绞线则是为满足千兆以太网100Mb/s的需求而产生的。为使用户享有高性能和低成本的应用，必然会推动着新的布线类别的产生，六类标准的通过在某种程度上也把七类和光纤布线推倒了台前，同时也标志着结构化布线正朝着六类、七类和光纤的未来迈进。

　　注意结婚高速局域网的发展

　　TCP/IP协议与以太网的融合，逐步渗透到综合布线领域的各个方面，给予综合布线强大的生命力。建立在TCP/IP基础上的综合布线系统可以利用双绞线支持绝大部分信息流，如语音、数据、视频等。进而，会使超五类的使用面临应用压力，从而为六类的使用创造应用条件。

　　美国国际数据集团（IDG）公布的报告指出，在美国83％的网络连接采用以太网形式。以太网已经成为局域网中事实上的世界标准。换言之，IT业界已经不再寻找替代以太网的功能和将要扩展到新领域的途径。

　　2002年6月IEEE批准了万兆位以太网标准，这预示着万兆位以太网时代已经来临，千兆到桌面瓜熟蒂落。实际上，有些厂商在几年前就已经在市场上推出万兆位以太网网络设备，现代以太网组网的功能已经大大超越了基本的以太网功能。根据IDG的预测，在2005年万兆以太网将进入主流市场的实用阶段，并得到一定规模的应用，到2006年全球将有60％的网络主干采用万兆以太网，千兆桌面，万兆骨干是必然发展趋势。

　　六类布线系统测试数据的分析

　　对超五类布线系统可一项一项地分开进行测试，如线缆以及相应的连接硬件，但六类系统是一个信道级别的测试，验收标准一般采用永久链路来测试。六类布线标准在许多方面做了改善，对六类性能的测试频率最终确定为1Hz-250MHz频率。六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。为了确保整个系统有良好的电磁兼容性，这个标准还同时对线缆和连接件的匹配提出了建议。六类与超五类一个重要的不同点在于改善了在串扰以及回波损耗方面的性能。对于新一代的回波损耗性能是极重要的。

　　作为网络传输的基础传输平台，一个优秀的布线系统必须能够满足高性能网络系统对传输介质的各项电气性能要求。从网卡传出的电气信号，依次经历用户跳线、信息模块、水平线缆、配线架和管理跳线最终到达交换机端口，其间每一个元器件、每一次连接都对信号的准确传输起着重要的影响。并且，随着网络速度的提升，这种影响会越加明显。因此，强调端到端的信道性能，是每一个布线厂商和每一个用户共同的目标。

　　我们在对第三教学楼的六类综合布线测试中，使用的测试仪器是FLUKEDTX-LX，测试方式为永久链路，采用的测试标准为TIA/EIA-568B.2-1，对所有六类信息点进行了测试，结果表明所有六类指标均达到了要求。

　　小结与展望

　　在校园网网络建设中，综合布线系统产品的选用应慎重考虑，力求选用技术上相对成熟、性价比好、质量稳定可靠、适应性和开放性好，特别是能结合多媒体网络应用的产品。在可以预计的未来几年，六类非屏蔽产品将成为综合布线中的主导产品。