未来布线的新发展：与应用不断融合
2007-07-29   光纤在线

前言

　　 随着全球计算机技术、现代通信技术的迅速发展，人们对信息的需求也是越来越强烈。这就导致具有楼宇管理自动化（BA，Building Automation）、通信自动化（CA，Communication Automation）、办公自动化（OA，Office Automation）等功能的智能建筑在世界范围蓬勃兴起。而综合布线系统正是智能建筑内部各系统之间、内部系统与外界进行信息交换的硬件基础。楼宇综合布线系统（PDS）是现代化大楼内部的“信息高速公路”，是信息高速公路在现代大楼内的延伸。
　　 综合布线系统最初进入中国市场时候是以五类产品的形式出现，当时应用于10M和100M的网络。后来随着超五类和六类产品的出现，综合布线系统也开始涉及越来越多的高传输速率的应用。2005年，更高传输速率的万兆铜缆布线得到众多用户的瞩目，最新的研究发现宽带视频也可以通过六类系统传输而且能得到非常好的图像品质，布线产品与楼宇自动化系统（BAS）的应用得到了越加紧密的结合。本文将就上述方面的应用和大家做一个交流。

　　万兆铜缆布线

　　 以太网技术在20多年里，在网络不断漫延、用户对带宽和网络互连的要求持续高涨的形势下，从3Mb/s发展到了100Mb/s，又以较快的速度发展到了现在的10G以太网。
　　 2002年IEEE就批准了全双工、全光纤的10G以太网标准。虽然光纤特别适用于一些安全性高、流量很大的环境，或者一些距离较长（长达550米）的情形，然而建造一个光纤系统， 并且实现光纤到桌面所需设备的成本大大制约了它的发展。人们转而寻求非屏蔽双绞线（UTP）解决方案，因为在新建网络中UTP技术具有最佳的整体经济性，并且还能让现有的100BASE-T和1000BASE-T线缆设施实现平顺的转移。考虑到市场需求、技术能力和UTP布线的经济性， IEEE和TIA/EIA现在都在快速制定10G铜缆传输的标准——设定的距离为55到100米。
　　 有些制造商可能已经能“拉伸”其规格来满足提议的55米长的要求。但是超过55米的距离时，极少有厂家能够满足10G以太网所要求的电气性能。这需要考虑两种情况： 确保10G系统能真正地比建议标准的要求高一级，另外，不仅需要实现楼宇内最短或平均的网络跨度，更需要实现楼宇内的最大网络跨度。
　　 10G以太网传输所使用的有源设备将利用精密的数据信号处理技术（DSP）来消除NEXT/FEXT以及任何阻抗匹配问题（回音）。有源设备还可以利用复杂的编码算法来纠正或降低错误率。
　　然而，在同一线槽内相邻线缆间的串扰却无法利用DSP技术解决。不过，一般来说邻近线缆的串扰程度远低于线缆内部产生的串扰，但要符合10GBASE-T应用的要求，线外串扰的水平必须在15 dB以下，或低于1000BASE-T线外串扰的30倍（距离100米）。不然，就需要将距离从100米缩减55米。
　　 IEEE 802.3an (10 G以太网)使用四个线对，每线对的双向数据传输率为2.5 Gb/s 。该数据使用精密的编码技术进行编码，有效符号传输率达每秒800兆个符号。传输此信息所需的带宽是符号码率的一半，再加25%，即500 MHz。因此在该频段内，需仔细控制插入损耗、回波损耗、近端串扰、综合近端串扰、线外串扰等参数才能确保可靠的传输。在TIA和ISO标准委员会里，正在研究增强型6类（Augmented Category 6）对这些参数的要求。
　　 从Belden IBDN 10GX解决方案的创意与性能中可以切实看出Belden CDT设计实力与底蕴。Belden CDT提出了极具创意的布线技术，保证性能超越建议的10GBASE-T标准。当大多数制造厂商正在竭尽全力将其现有的6类系统推到极限之时，Belden IBDN10GX解决方案却在开辟通往未来的道路。
　　 10GX解决方案不是着眼于改善或优化现有元器件，而是针对信道中的关键部件进行全新设计。由ETL对每个关键参数在500MHz以上范围的测试表明，10GX是今天最先进的10G布线解决方案。
　　10GX解决方案的每个关键部件，通过使用下列性能激发技术极大地优化了产品性能：
　　 系统中的线缆使用了一项极具创意的SpiralFleXTM设计，通过增加线缆间距的随机性来减低相邻线缆间的串扰。
　

　
　　 系统中的模块采用了一项名为Matrix TM的IDC及配线架电路布局设计专利技术，显著地降低了模块间的串扰。
　　 X-Bar TM 技术：X-Bar是一个线对定位装置，在将线对卡到10GX模块上的IDC上时，可确保每一个UTP线对的准确定位。
　　 在模块内采用了一项专利的FlexPoint TM 印刷电路技术， 将补偿电路直接放置在插头的触点位置。实时的补偿在高达625 MHz的范围内都提供了极佳串扰性能。
　　上述技术每一项都有助于系统克服邻线串扰问题，并保持始终如一的高频性能。
六类产品在视频的应用

　　 视频，即通常所说的有线电视或CATV，就是现今最苛求的应用之一。它使用了从54MHz到超过600MHz的信号频率。在家庭网络通常使用同轴电缆（RG-59和RG-6）运行宽带视频。当今最苛刻的应用就是视频（即有线电视或CATV），它承载的信号从54MHz~600MHz，所以对双绞线所支持宽带有着相当严格的要求。
　　 TIA/EIA在2002年公布六类标准后，六类布线系统的传输性能可达250 MHz ，相比超五类/五类的带宽（100MHz）至少翻了一倍，更高的信噪比意味着六类系统不容易受到由收发器和其他环境因素的影响而减慢网络，从而提供了最佳的数据吞吐量，降低了误码率。也为视频的应用提供了可能性。简而言之，研究结果表明，超五类系统可以在100米距离上同时传送38个频道的视频，六类系统可以在100米距离上同时传送54个频道的视频。
　　 在双绞线上运行视频的一大好处是仅使用4对线中的一对便可同时传播多个频道，也可用两对进行双向视频传送，并有能力在一条线缆上同时传输视频和电话信号，再结合数据应用，真正做到了多网合一！
　　
　　 BeldenIBDN六类系统的宽带视频传输能力通过了Intertek集团ETL SEMKO 分部的独立测试，并在Intertek最新的报告上公布确认。测试结果确认了高端6类布线系统对图像质量、频道数量、布线距离和多种应用支持等方面有着明显的助益。除了在超五类系统38个频道和六类系统54个频道的应用，BeldenIBDN 4800LX 系统可以在100米距离上同时传送高达78个频道的宽带视频。
　　 这种解决方案大大节省了智能建筑内视频布线的费用，为安保监控系统和视频会议系统等的传输提供了更高的稳定性，已经成为现在智能建筑集成化应用的新方向
　　布线产品与楼宇自动化系统（BAS）的结合
　　 当综合布线系统最早应用在国内智能建筑的时候，还是只是作为语音和数据的传输通道，当时楼宇自动化系统（BAS）和安保系统（SA）等的布线仍然独立进行，因此可以说综合布线系统的应用意义并没有得到真正的完全实现。
　　 然而，随着国内对智能建筑集成化的要求不断提高，作为智能建筑“信息高速公路” 综合布线系统不仅承担语音和数据传输的功能，更被要求能够与楼宇自动化系统（BAS）、安保系统（SA）等更紧密的结合使用。
　　 BeldenIBDN Control Plus线缆的出现就为综合布线系统和楼宇自动化系统（BAS）的结合提供了最好的解决方案。除了采用用于控制应用的专用22AWG电缆，提供更强的抗拉力、更多的长度裕量和更大的电流容量，导体用FEP绝缘、在很多低劣环境中可提供更多的保护外，还提供网络应用的超5类性能，享受BeldenIBDN的25年质保。
　　

　　BeldenIBDN Control Plus线缆
　　 在使用了Control Plus线缆后，业主、设计单位和工程公司都盛赞这钟新颖的解决方案有如下优点：
　　1.楼宇自动化系统和综合布线系统同时布线，节省了时间和人工
　　2.由于和综合布线系统结合，大大方便了楼宇自动化系统布线管理和维护
　　3.两种传输媒质合一，便于采购、设计和验收
　　
小结

　　 随着新标准、新技术和新产品的不断出现，和国内对智能建筑集成化的要求不断提高，相信上述各点会越来越多地在各地的智能建筑综合布线项目中得到体现，使得国内的应用更向国际化接轨。