高性能住宅级布线系统技术

　　宽带INTERNET接入成就了小办公室和家庭(SOHO)应用的不断增长，可以控制语音、视频/音频的高速自动化应用系统的出现。这些都驱动着住宅布线市场要满足数据率承载能力，并要确保与商业布线系统具备同等的服务质量(QoS )。电信产业协会(TIA )这样评论道：“过去的发展趋势以及对未来的预言都说明了每18 个月数据速率就会成倍增长。”作为一名专业的施工人员，您需要确保您的用户、业主可以利用现在、明天以及未来所有可用的应用。对于新型住宅结构以及小办公室网络来说，这意味着基于结构化布线系统的住宅以太网已经可以与几年前中等规模的商业布线系统相媲美了。

　　根据InStat/MDR的统计，美国60%的住宅网络进行结构化布线时都会选择非屏蔽双绞线。住宅网络还会采用与其它现有电缆混合的结构化布线系统，例如电话线(住宅电话线网络联盟www.homepna.org)、电线(住宅插头电线联盟www.homeplug.org)或同轴电缆，利用变压器将标准以太网的数据格式化为适合特定媒体的格式后转移数据。无线网络(实际上还是采用了大量的线缆)占了住宅网络施工的三分之一，主要用于住宅后院中的笔记本上网，或在厨房喝咖啡时为浏览Email 或控制灯光所连接的手持式控制板。

　　同轴电缆不再只局限用于视频模拟信号，数字信息可以从有线电视服务提供商处通过6线或11线同轴线传输到住宅，同时可以在住宅内部传输。对于宽带越来越多的应用，诸如数字电视HDTV 信号以及全家音频/视频服务器等，给同轴电缆施工人员带来了更多新的、不可预期的挑战。

　　使用结构化布线的高性能住宅网络已经变得越来越复杂，需要更多的培训，与以前相比结构更复杂。这些住宅网络不再仅仅是连接房间内的计算机，同时还是技术变革与集中的神经系统。在整体工作完成后，不正确安装的线缆可能会给您造成巨大的经济损失。如果进行了正确的安装，高性能结构化布线系统将会提供给业主很多年的服务。这篇技术文章对结构化布线做出了评论，同时还讨论了高性能住宅网络的需求。

　　历史课——住宅布线系统标准的出现

　　在讨论高性能住宅布线系统时，了解导致今标准出现的一些历史动态是非常有益的。这首先要从1996年联合通信协会(FCC)的电信法案谈起。该法案是62年以来第一个电信法规的大修。该法案的目标是解除对电信的政府控制，加大电信服务提供商的竞争，从而创建自由的市场环境。撤消控制后，客户可以自由选择运营商将电缆接入家中。然而为了有效地承载数据，市场对住宅布线系统有更多的标准限制和要求。

　　1999年TIA/EIA公布了针对住宅电信电缆的 TIA/EIA-570-A 标准。该标准包括产品性能技术指标、安装实践技巧以及测试方法。标准认可了商业建筑布线标准 ANSI/TIA/EIA-568A 中对UTP 电缆和光缆的要求，商业住宅通路标准ANSI/TIA/EIA-569-A 中关于通路和空间的一些信息，以及用户外部设备布线标准 TIA/EIA-758。TIA/EIA-570-A 标准尝试

　　着将电信结构对电信服务领域中的新结构、附属物、改建的单个或多个住宅建筑的需求标准化。换句话说，570-A标准比用于商业建筑的TIA/EIA-568A 标准适用于更多的应用领域。TIA/EIA-570-A 标准包括附加的语音、数据、视频、多媒体、安全、告警和住宅自动化系统的安装指导。

　　1999年12月，美国联合通信协会(FCC)正式通过了TIA/EIA-570-A 标准以及 建筑工业咨询服务国际公司BICSI 标准，并将其归档在主要关注住宅内部配线至电话网络连接的“第三方报告和订购”中，同时设立了最低内部配线质量标准。许多业界专家预言这些内部配线质量标准将被包含在本地建筑规范中，通过促使从最先的简单内部配线安装发展到遵从与电力配线同样的检测和认可过程，来推动标准的执行。

　　TIA/EIA-570-A标准对住宅电缆类型进行了详细说明，其中包括用于语音传输的CAt3 UTP 电缆，用于数据(和语音)传输的Cat 5 和 Cat 5e UTP 电缆，以及用于视频和音频传输的 RG 6 线同轴电缆。其它的介质，例如两条线的12-16 AWG，在最近公布的针对整个住宅视频、控制系统以及安全的附录三中做了介绍。该标准还提到光缆布线可作为住宅网络安装的选件。这些电缆常在施工过程前后被捆绑或拖拉在一起。

　　定级——为多媒体做准备的技术指标

　　TIA/EIA-570-A标准确定了两种不同类型的插座面板住宅布线施工方案，即级别一和级别二。级别一是适用于电话、电视和数据的基础系统。它包含一条符合Cat3性能要求的4对线UTP 电缆，以及一条6 线 75ohm 的同轴电缆。570-A 标准建议使用 Cat 5 电缆替代 Cat 3 电缆，这样更容易升级为级别二的安装。

　　级别二住宅施工标准可以满足宽带上大量的多媒体应用。级别二中指定了两种UTP电缆，最差为Cat 5 电缆，建议使用 Cat 5e 电缆(可以承载更高的带宽应用)。它还建议两条6 线 75 ohm 同轴电缆，并提到可使用两条光缆作为附加选件。

　　缩减了住宅网络和商业网络之间的差异

　　传统意义上，住宅网络和大型办公室网络通常是根据所部署的应用、为了这些应用所需要的带宽以及承载带宽所需的电缆类型来区分的。随着多媒体应用和其它个人应用对带宽要求的不断增长，住宅和办公室网络对带宽要求的差异正在日益缩减。如何让您的住宅提供更高的带宽呢?应用于商业环境的高性能UTP电缆是Cat 6 电缆。虽然 在TIA/EIA 570-A 标准中号召使用稍低带宽 Cat 5 或 Cat 5e 电缆，但TIA(www.tiaonline.org)最近在网站(2002)的问与答栏目中提到“住宅网络市场中Cat 6 电缆的应用会更有效地提供更高的 INTERNET 访问速度，同时可促进 Class B EMC 标准要求更严格”。Cat 6 电缆可以处理千兆比数据，提供足够的能力支持多个20M HDTV 数据流。在2003 年底完成的 TIA/EIA 570-A 标准修订版中，已看到在住宅网络技术指标中 Cat 6 电缆将作为首选被推荐，Cat 5e 电缆次之。

　　用于商业建筑的标准可以很好的应用于多栋公寓组成的住宅群，例如一栋综合公寓楼，但对于独立的住宅环境并不适用。独立的房屋只有几根线缆、导线，因此电缆防护标准就不需要像商业环境技术指标那么苛刻。商业住宅中使用的电缆长度最长不允许超过100米，但一条常见的住宅结构化布线网络电缆通常不会符合标准建议的星级配置的距离，也不会像商业网络测试所要求的那样对质量和性能进行严格测试，而会减低一些要求。商业标准中描述了如何评估住宅网络施工质量测试过程，这是目前唯一的、最好的测量已安装电缆及连接头性能和可靠性的检验标准。

　　设计——着眼于未来

　　无论在家、在办公室还是在公寓中，检验是否成功的标准通常是配线前的质量以及电缆基础结构设计的实际效率。为了保证配线前阶段的安装能够满足未来的需要，当今的布线基础机构设计者必须能够预见到所有可能使用电缆结构的应用。商业布线施工设计者已经成功地创建了灵活的、可以满足未来所需的布线基础结构。如何能够满足未来的需要呢?一些专业人士建议根据不断增长的数据速率设计15年的服务。为了达到这个目标，专业配线前住宅网络施工仿效商业结构化布线系统中的很多经验，例如利用配线架与向下配线接插件实现简单的即插即用功能。住宅网络的施工也可以使用制造商的高密度、高性能商用产品衍生出的家用产品。

　　测试——对住宅网络系统的可靠性至关重要

　　在商业布线系统中，标准已经稳固地成为结构化布线系统性能测试标准。商业系统对所安装的电缆要求很高，而且需要非常谨慎地检测电缆施工质量是否符合性能要求。这样的商业网络需要“认证”是否满足标准，相反，大多数住宅布线系统只是进行简单的验证测试。验证测试可以确保施工人员是否按照基础的电缆施工过程和安装标准进行操作，包括电缆位置、电缆承压、电缆保护以及确保电缆连通性的正确连接。

　　验证住宅布线时，最重要的测量或诊断功能就是接线图功能。接线图可以确保电缆链路两端正确的点到点连通性。在住宅中，钉子或订书钉都可能切断一条电缆中的金属线或造成短路，电缆也可能没有进行正确地端接，或是接线错误。一个优秀的接线图测试仪将会查找到任何断路、短路、错误接线的存在及位置，快速帮助施工人员识别和修复故障。对于住宅网络施工，能够交给用户一份全面的验证测试报告以及认证测试报告，是专业施工的标志。

　　验证测试并不是用来测量电缆链路信息承载能力的，了解这一点非常重要。过去，人们认为由于住宅布线链路比商业布线链路短许多，衰减损耗也要小许多，因此，住宅布线安装只需进行验证测试就已足够。但是在更大规模的住宅布线安装工程中，水平链路上运行占用高带宽的音频/视频娱乐应用程序以及未来能够预想到的占用更高带宽的应用，使这种想法不再保险，验证测试不能替代认证测试。

　　施工队在认证测试之前进行验证测试的目的是为了在工程中尽早发现问题，比起通过最后的认证测试发现问题，在墙壁砌好或即将完工之前就发现问题所花费的维修费用要少很多。

　　当今的高性能住宅网络在带宽、服务品质、材料、部件等方面集中体现了对住宅和商业网络的要求，在安装时必须象安装商业网络一样精心。很多专业组织建议在进行住宅安装时要象商业安装一样进行性能测试和认证。为达到TIA的安装建议中关于住宅布线时使用CAT5e或CAT6的要求，强烈建议进行性能测试。像福禄克网络之类的商业现场测试仪制造商的产品，可以满足在商业和住宅环境中评估布线安装性能的要求。

　　认证测试比验证测试更加严格，具体测量数据必须参照并符合预先设定的工业标准要求，测试工具要进行几千项数据测试，并通过复杂的公式对数据进行处理，最终得出测试通过或失败的结论。一些测量数据能反映测试串扰、远端串扰、线路映射、长度、延迟、偏离以及回波损耗，这些数据有助于测试布线安装的信息承载能力。

　　关于住宅网络布线安装的TIA/EIA-570-A标准包含了电缆和连接硬件的标准化现场测试要求。主干网布线测试包括连通性和基本线路图测试，检测短路、交叉线对、颠倒线对、分离线对的线路图测试可能非常乏味，但福禄克网络的DSP-4000系列认证测试仪以及MicroMapper、MicroScannerPro等验证测试仪使这项任务的自动化程度提高到只需按一下按钮。UTP布线和出口测试的具体项目包括接线图、长度、衰减和近端串扰。需要对CAT5e 电缆额外进行的现场测试包括功率总和、近端串扰损耗、功率总和EQUAL LEVEL 远端串扰和回波损耗。

　　测试报告——减少了风险并可证明施工质量

　　大多数专业的认证测试设备都具备记录每条被测电缆测试结果的能力，并能打印出测试报告，以证明是否符合标准。在签字移交网络施工之前，网络施工人员应该将这些认证测试报告提供给业主或建筑商。在最终验收住宅时，建筑商应该将这些测试报告转交给他们的业主。这些测试报告可以提供给您的客户，以作为满足布线制造厂商提供对布线系统保修的基础。更重要的是，这些测试让客户更加信任您的工作质量。它们带给您和您的客户更多信心来了解有了它们就不会再进行昂贵的返工，重新凿开墙面后再进行修复。

　　测试报告文档备案还应该作为最终文档存储在住宅布线系统的分线中心处或附近。这些文档可以是所执行的测试的汇总数据，其中包括被测试电缆或电线的类型以及电缆ID。最好还能包含您的施工公司的电话和联系信息。

　　电缆接口ID——识别并进行文档备案以避免混淆

　　测试报告中包含标识的电缆、面板、插座等。测试的是哪一个电缆或电线的接口呢?它从哪里开始又连接到什么地方呢?使用的是什么类型的介质，是同轴电缆、双绞线还是安防配线呢?这些问题都可以通过ANSI/TIA/EIA606-A标识和文档备案技术指标得到答案。在标准的级别一和级别二施工说明中包含简单的住宅施工及标识标准。福禄克网络提供了用于DSP-4000 系列电缆认证测试工具的 LinkWare 电缆测试结果理软件。LinkWare 可以创建或从第三方软件中(例如 PanDuit的 ID 生成工具)导入电缆接口 ID 号。这些电缆接口的 ID 号可以被移植到 DSP-4300 电缆认证测试工具中，以便快速收集电缆性能数据。

　　经过培训的专业人员——确保测试和施工质量的秘诀

　　虽然现在的认证测试已经达到了高度自动化的水平，但安装高性能住宅结构化布线系统所需的知识要求是很高的。这意味着安装人员的水平仍然需要通过培训来保持和加强。此外，要解释认证测试的失败、电缆、连接器或配线架的故障排除，需要经验丰富的、专业的培训。幸运的是，现在的专业施工人员都在通过专业机构接受各种各样的培训，例如IBEW、CEDIA、BICSI、CCTT以及Cisco 培训学院等。经过培训后，专业人员将参加认证考试来证明他们的资格，这些考试包括CEDIA 提供的考试，COMPTIA 的HTI+认证或BICSI 的RCDD 住宅施工人员认证等等。

　　工作指标——让大家都了解质量标准

　　如今有大量的住宅布线施工不符合TIA/EIA-570-A标准中所建议的物料或施工标准。大多数用户并不知道住宅网络性能标准或要求。这对于您来说是让您在竞争对手中脱颖而出的机遇。利用福禄克网络提供的众多技术支持资料，您就可以让用户了解到更高性能标准的价值所在。

　　许多建筑商和业主都在学习更多关于结构化布线系统的知识。这些经过培训的用户想要得到质量上的保证，最好的方式就是提供给他们一个标准的工作指标(SoW)。商业布线施工已经使用了多年的SoWs，但是对于住宅布线施工来说才刚刚起步。他们为施工定义了标准，包括物料类型或施工级别，还可以定义标识标准。定义中将影响您的施工的项目之一就是测试方式以及对工作的认可。典型的认可测试主要包含三步，第一步是大体的验证测试报告，该初步的测试报告包括电缆的连通性和接线图测试结果。然后要对接口进行标识。最后，要进行电缆认证测试，确认电缆接口ID并创建最终的测试报告。每一个接口的认证测试报告可以被打印出来或直接配上电缆测试管理软件，如福禄克网络免费的LinkWare软件，与所有厂商的物料保证书一起提交给客户。用户收到测试报告后，可以通过自己或第三方如地方技术监督局对UTP电缆中5%的接口进行认证测试来进行确认。

　　结论

　　任何投资都将根据它的质量和寿命来进行评判，把损失风险降到最低。住宅结构化布线系统就是这样的一种投资。住宅结构化布线系统解决方案可以将施工开销降到最低，并减小将来要更换布线系统的成本。。可以满足未来所需的住宅网络需要经过培训与认证的专业人员来进行施工，使用最好性能的物料整个施工完成后进行测试，以确保工程质量符合最高标准。虽然这样会造成开销增大，但由于延长了住宅网络的寿命，您就可以从中获得很高的赢余。结果是什么呢?高性能住宅网络可以提供给您的用户更长期的服务。