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二.线缆选择
2.1传输频率与传输速率
传输频率和传输速率是结构化布线系统设计中接触最多的两个基本概念。线缆的频带带宽(MHZ)和线缆上传输的数据速率(Mbps)是两个截然不同的概念。MHZ表示的是单位时间内线路中的信号振荡的次数,是一个表征频率的物理量,而Mbps表示的是单位时间内线路中传输的二进制位的数量,是一个表征速率的物理量。传输频率表示传输介质提供的信息传输的基本带宽,带宽取决于所用导线的质量、每一根导线的精确长度及传输技术。而传输速率则在特定的带宽下对信息进行传输的能力,衡量器件传输性能的指标包括衰减和近端串音,整体链路性能的指标则用衰减/串音比ACR来衡量。带宽越宽传输越流畅,容许传输速率越高。网络系统中的编码方式建立了MHZ和Mbps之间的联系,某些特殊的网络编码方案能够在有限的频率带宽度上高速的传输数据。一般情况下设计者关心的是特定传输介质在满足系统传输性能下的最高传输速率,以下通过表1来直观地体现二者的区别。
选型应根据系统的技术性能、投资概算、产品工程业绩以及售后服务质量等加综合考虑。Cat5+和Cat6的选择:对于Cat5+所测试的参数极限与实验的数据已经相近,超五类系统可以支持千兆以太网的运行,而且不同厂商的Cat5+系统之间可以互用。Cat6价格较之Cat5+昂贵,但其带宽却扩大25%,显示了传输速率的增强,Cat6系统是专用的,即意谓着各个厂商的元件都有其独特的设计和性能指标,不同厂商的元件互通性的可能性很小,元件的指标仍在研究之中。Cat6已经在少数工程中超前采用,值得注意的两个问题:使用Cat6线缆应选择相同等级和商家生产的接插件器件,因为CAT6是专用件,各厂家的产品尚不能互通;Cat6对固定链路和通道其测试内容,除按EIA/TIA 568-67标准各项内容外,还需增加:等效远端串扰(ELFEXT)、综合等效远端串扰(PS ELFEXT)、回波损耗(RETURN LOSS)、综合近端串扰(PS NEXT)、综合衰减串扰比(PS ACR)等内容。目前Cat6只有商家的企业标准,一般来看,企标的各项测试指标往往高于规格标准,但是否可以作为验收确认仍然是一个待定的问题。
2.2屏蔽与非屏蔽双绞线的选择
在布线系统中,使用最多的传输介质是各种各样的线缆。常用的线缆包括铜缆和光缆,而铜缆以其性价比高而成为布线系统的主力,且结构化布线中所使用的铜缆均为双绞线。双绞线是由两根具有绝缘保护的铜导线组成的。把两根绝缘导线按一定的密度互相绞在一起,可降低信号干扰的影响。每根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线一般由两根22~26号绝缘铜导线相互缠绕而成。双绞线可分非屏蔽双绞线UTP(Unshielded Twisted Pair)和屏蔽双绞线STP(Shileded Twisted Pair)。而屏蔽双绞线又可分为铝箔屏蔽双绞线(FTP)、铝箔、铜网双层屏蔽双绞线(S-FTP)、独立屏蔽双绞线(STP)。双绞线结构差异决定了其性能、价格差异,为用户提供了各种选择机会。但怎样选择系统传输介质,往往是设计人员面临的一个首要问题。下面我们用表2对以上几种双绞线作一个综合比较。
适用场所
网络流量不大,设备和线路安装密度不大的情况下:办公环境
网络容量较大,传输距离较远,设备和线流庞大、复杂,如银行、机场、工厂
高速网络系统,高保密的高速系统中,如从事CAD的大型企业、军事系统
当然系统中保密技术不仅可在链路上实行,而且可在信元上实行,非屏蔽系统采用钢管布线,抗干扰能力有较大提高。随着技术的发展,解决问题的方法和手段也在不断的变化和提高。
UTP和FTP缆线的选择;关键取决于外部EMC的干扰的影响,干扰场强低于3V/m时,一般不考虑防护措施,根据对缆线性能测试表明;在30MHz频段内,UTP与FTP的传输效果和抗EMC能力相近,超过时,则FTP较之UTP的隔离度明显要高出20~30dB,根据干扰信号超过标准的量级大小可分别选择FTP、SFTP或STP等不同的屏蔽缆线和屏蔽配线设备,对于FTP的接地要求严格,且应为360°的完全屏蔽,否则屏蔽层反而成为辐射干扰源。此外,注意FTP的屏蔽结构改变了整条电缆的电容耦合,衰减也会较之同级的UTP稍有增加。FTP的综合造价约为:FTP=1.2~1.6UTP。因此,FTP适用于EMC严重区域和保密性强的场所,如党政专网、机场、军事部门和工业企业。
2.3其它因素
连接在网络中设备类型以及线缆上所承载的通信负载是选择线缆的关键因素。同时,在进行电缆选择时还应考虑以下因素:
2.3.1网络集线器和节点(信息口)之间的最大距离;
2.3.2在管道和地板、天花板中的布线可用空间;
2.3.3电磁干扰(EMI)的程度;
2.3.4为系统服务的设备的可能的变化情况和它们的使用方式;
2.3.5系统复元力、网络扩展性;
2.3.6网络要求的生命周期;
2.3.7电缆走线的限制和线缆弯曲半径的限制;
2.3.8具有潜在重复性使用可能的现有线缆安装情况;
2.4规范规定
除了以上这些定性的分析外,《建筑与建筑群综合布线系统设计规范修订本》(以下简称《规范》),还定量作了以下规定:
2.4.1各种缆线和配线设备的抗干扰能力,采用屏蔽后的综合布线下系统平均可减少噪声20dB。
2.4.2各种线缆配线设备的选用原则宜符合下列要求:
(1)当周围环境的干扰场强度或综合布线的噪声电平低于规范12.2.1条3款规定。干扰源信号或计算机网络信号频率小于30MHZ,又能符合规范表12.2.2各项规定时,可采用UTP缆线系统和非屏蔽配线设备。
(2)当周围环境的干扰程度或综合布线的噪声电平高于12.21条3款规定,干扰源信号或计算机网络信号频率大于等于30MHZ,应根据其超过标准的量级大小,分别选用FTP、SFTP、STP等不同的屏蔽缆线系统和屏蔽配线设备。另外,规范表12.2.2要求的间距不能保证时,应采取适当的保护措施。
(3)当用户对系统有保密要求,不允许信号往外发射时,或系统发射指标不能满足规范12.2.1条4款规定时,应采用屏蔽缆线和屏蔽配线设备或光缆系统。
综上所述,究竟使用屏蔽系统还是非屏蔽系统,要根据业主的应用场所、应用需求、对未来的预期及投资状况等方面综合考虑,选择适合的系统。