综合布线系统设计基础（四）
千兆位以太网综合布线系统设计千兆位以太网是目前应用最为主流的一种以太网技术，其数据传输速率达1 Gbps，仍采用C SMA／CD的访问控制机制并与现有的以太网兼容(1 0Gbps以太网则不是采用CSMA／CD 机制)。所以，在布线系统的支持下，可以使原来的百兆位快速以太网平滑升级，并能充分保护用户原来的投资。目前，千兆位以太网技术己成为新建网络和改造的首选技术，绝大部分主干网络都达到了千兆位标准，有的还将千兆延伸到了终端用户的桌面。
1．千兆位以太网布线标准
在正式介绍千兆位以太网布线系统设计之前，先简单回顾一下千兆位以太网标准。千兆位以太网标准是由IEEE 802．3工作组制定的，目前有IEEE 802．3z和IEEE 802．3 ab两个布线标准。其中IEEE 802．3ab是基于双绞线的布线标准，对应的规范为1 000 BASE-T，它使用4 对5类UTP(非屏蔽双绞线)，最长传输距离为1 00m。而IEEE 802．3ab是基于光纤通道的千兆位以太网标准，它又根据具体所使用的介质类型又有以下3种规范。
- 1 000BASE-SX：是针对采用芯径为62．5 gm和50gm，工作波长为8 50nm的多模光纤， 传输距离为260m和525m。数据编码方法为8b／1 0b，适用于作为大楼网络系统的主 干通路。
- 1 000BASE-LX：可采用单模或者多模光纤作为传输介质。当采用多模光纤时，光纤 芯径可以是501am和62．5gm两种，工作波长为850nm，传输距离为550m，数据编 码方法为8b／1 0b，适用于作为大楼网络系统的主干通路。当采用单模光纤时，可采 用光纤芯径为9um，工作波长为1 300nm或1 550nm，数据编码方法采用8b／1 0b，适 用于校园或城域主干网。
- 1 000BASE-CX：采用1 50Q平衡屏蔽双绞线(STP)，传输距离为25m，传输速率为 1．25Gbps，数据编码方法采用8b／1 0b，适用于集群网络设备的互连，如机房内连接网 络服务器。主要用于在配线间使用短跳线电缆把高性能的服务器和高速外设相连。
千兆位以太网综合布线系统除具有一般快速以太网综合布线系统设计的特点之外，更重要的是要合理选择UTP、光缆及接插件。
光缆主要用于建筑群布线子系统，对抗干扰要求高或建筑物主干距离超过1 00m(通常超过90m就要选择光纤了)的场合也用光缆作为建筑物主干布线子系统。选择光缆应根据实际距离并结合IEEE 802．3z规范进行。在满足技术要求的前提下再考虑经济问题。
双绞线在综合布线系统中所占比例最大，它的使用在很大程度上决定了综合布线系统的性能，必须合理选用。由香农定理得知，信道带宽与信道容量之间的关系为：
C=Wlog2(1+S／N)(bps)·····················(1)
C=Wlog2(1+S／N)式中C为信道容量，形为信道宽度，Ⅳ为噪声功率，S为信号功率， S／N表示信噪比。由式(1)可知，可通过提高信道带宽和信噪比两种方式来提高信道容量。要保持信息传输速率C不变，信号带宽形和信噪比S／N是可以互换的，这意味着不管信噪比多低，只要将信号带宽扩展得足够大，仍能保持以相同的信息传输速率来可靠地传输信息。这就是扩频通信的理论基础。从带宽方面考虑，目前可供选择的支持千兆位以太网应用的双绞线有5类、超5类和6类，其最大带宽分别为1 00MHz、1 00MHz和200MHz。由于千兆网双绞线的布线标准IEEE 802．3 ab是基于使用4对5类UTP制定的，因此，仅从带宽角度而言，选择5类双绞线即可满足千兆网应用的要求。
再从信噪比的角度来考虑。干兆网需同时使用UTP的4对电缆进行高速并行数据传输，信号和噪声分别与线缆的下列特性参数有关。
- 衰减(Attenuation)：指信号沿链路传输的减弱。
- 回波损耗(RL)：由于线缆特性阻抗和链路接插件阻抗偏离标准值而导致的对发送 信号功率的反射。
- 近端串扰损耗(NEXT)：类似于噪声，是从相邻的1对线上传过来的干扰信号。这 种串扰信号是由于UTP中邻近的绕对通过电容或电感耦合过来的。
- 相邻线对综合串扰(PowerSum)：指在使用UTP 4对线对同时传输数据的环境下， 其他3对线上的工作信号对另一对线线问串扰总和。
Singal(f)=f1(T、A)…………………(2)
Noise(f)=f2(R、NE、P)………………(3)
式(2)和(3)分别表示接收信号和噪声，两式中的参数彳、尺、NE、尸均为频率．厂的函数。要提高信噪比，就要使得式(2)的值尽可能大，而式(3)的值尽可能小。可以通过选择A、R、NE、P等各项参数优良的UTP来提高S，降低Ⅳ值。类别越高的UTP，上述各项参数离标准规定的极限值的富余量就越多，其性能越优良。由于5类UTP的部分参数受施工质量或环境的影响比较大，往往达不到布线标准的要求；超5类UTP则改进了5类UTP的上述缺陷，因此超5类及6类UTP可以满足信噪的要求。而又由于6类UTP的性能优于超5类，且6类UTP 还能满足将来更高速的网络应用，因此在目前情况下应首选6类UTP及其配套的接、插件。
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