超五類、六類非屏蔽對絞線電纜系統(tǒng)的測試問題
時(shí)間:2015-03-25 15:24:03 來源：
最近一個(gè)時(shí)期，很多綜合布線的供應(yīng)商都相繼推出一些新的電纜系統(tǒng)，比如美國安普公司的超五類電纜系統(tǒng)，美國朗訊公司的千兆比電纜系統(tǒng)以及其他公司后來陸續(xù)推出的類似的電纜系統(tǒng)等。面對這些新的電纜系統(tǒng)，那些剛剛安裝完五類系統(tǒng)的用戶感覺好象已經(jīng)落伍了，而正在準(zhǔn)備安裝電纜系統(tǒng)的用戶為究竟選擇哪種電纜系統(tǒng)而猶豫不決。本文不想就有關(guān)的詳細(xì)測試參數(shù)和技術(shù)進(jìn)行討論，只想根據(jù)目前掌握的資料介紹一下目前電纜測試標(biāo)準(zhǔn)的概況供大家參考。希望對用戶在選擇安裝什么樣的電纜系統(tǒng)有所幫助。
首先有一個(gè)概念要明確，這就是帶寬(用MHz來表示)和數(shù)據(jù)傳輸速率(用Mbps表示)，這個(gè)概念搞不清就很難作出正確的選擇。關(guān)于二者的定義和具體含義可以參考有關(guān)技術(shù)文章。其基本的結(jié)論是二者有關(guān)系，這種關(guān)系與編碼方式等有關(guān)。但不一定是一比一的關(guān)系：例如ATM155，其155是指數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，?55Mbps。而實(shí)際的帶寬只有80MHz。又如：1000Mbps以太網(wǎng)，由于采用4對線全雙工的工作方式，其傳輸?shù)膸挼囊笾挥?00MHz。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)，廣泛使用數(shù)據(jù)傳輸速率。而在電纜的行業(yè)使用的是帶寬，所以不要將二者混淆。
一、目前新的電纜系統(tǒng)
1. 超五類電纜系統(tǒng)(Enhanced Cat 5)
它是將現(xiàn)在的五類非屏蔽雙絞線的性能加以改善，不少參數(shù)的性能，例如近端串?dāng)_ (NEXT)，衰減串?dāng)_比(ACR)等都有提高，但其帶寬仍然確定為100MHz。
2. 六類電纜系統(tǒng)(Cat 6)
它是一個(gè)新級別的電纜，除了各項(xiàng)性能參數(shù)有較大提高之外，其帶寬會擴(kuò)展至200MHz以上。ADSS光纜
不論是超五類還是六類電纜系統(tǒng)，其連接的結(jié)構(gòu)仍和現(xiàn)在廣泛使用的插接模塊(RJ45)相兼容。
3. 7類電纜系統(tǒng)
7類電纜系統(tǒng)是歐洲提出的一種電纜標(biāo)準(zhǔn)。其計(jì)劃的帶寬為600MHz，但是其連接的結(jié)構(gòu)和目前的RJ45形式完全不兼容，它是一種屏蔽的電纜系統(tǒng)。
目前關(guān)于這三種電纜系統(tǒng)的現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展情況是：今年年底或明年年初，現(xiàn)行的五類現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)會更新；超五類電纜系統(tǒng)的現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)今年年底或明年年初也會制定出來；關(guān)于六類的測試標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃到2000年底之前才能制定出來；而關(guān)于七類的標(biāo)準(zhǔn)，在歐洲正在進(jìn)行研究和討論，在美國沒有被標(biāo)準(zhǔn)委員會列入議程。
這些標(biāo)準(zhǔn)的意義在哪里呢？因?yàn)殡娎|系統(tǒng)存在二次施工的問題。當(dāng)從電纜系統(tǒng)供應(yīng)商那里購買了質(zhì)量完全合格的產(chǎn)品之后，施工人員需要將它們組裝在一起構(gòu)成電纜系統(tǒng)。而由于施工的工藝和質(zhì)量都嚴(yán)重影響到電纜系統(tǒng)的最終質(zhì)量，所以安裝完的電纜系統(tǒng)未必都能夠達(dá)到其規(guī)定的指標(biāo)。于是當(dāng)安裝了某種電纜系統(tǒng)以后，您(通常是網(wǎng)絡(luò)的最終用戶)希望知道所安裝的電纜系統(tǒng)是否達(dá)到了它應(yīng)該達(dá)到的指標(biāo)，您所付出的費(fèi)用和實(shí)際所得到的質(zhì)量是否相符。這就是現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)的意義所在。當(dāng)安裝的電纜系統(tǒng)通過了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的測試之后就可以保證其施工的質(zhì)量，從而確保投資的回報(bào)。
二、目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對傳輸媒介的需求
安裝電纜系統(tǒng)是為了滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求，那么目前的網(wǎng)絡(luò)速度要求有哪些呢？目前主要的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有4M和16M令牌環(huán)、10M以太網(wǎng)、100M以太網(wǎng)（包括100BASE-T和 100BASE-T4）、ATM155（基于雙絞線）。這些網(wǎng)絡(luò)都可在目前的五類雙絞線上 運(yùn)行。
而當(dāng)前可以看到的唯一沒有確定的是1000Mbps以太網(wǎng)。也就是千兆以太網(wǎng)需要在什么樣的銅介質(zhì)上運(yùn)行。目前千兆以太網(wǎng)的最終標(biāo)準(zhǔn)還沒有全部完成，但一些基本指標(biāo)已經(jīng)確定。例如它對非屏蔽雙絞線的要求是使用全部四對線(100BASE-T只用兩對)，全雙工運(yùn) 行，傳輸?shù)膸捲?00MHz之內(nèi)。
根據(jù)上述的基本要求，用戶自然會關(guān)心，既然千兆以太網(wǎng)的帶寬仍在100MHz之內(nèi)，那么它是否可以在目前的五類雙絞線上運(yùn)行呢？從目前的標(biāo)準(zhǔn)草案來看，由于千兆以太網(wǎng)要全雙工地運(yùn)行于四對線上，雖然帶寬仍是100MHz，但它對雙絞線電線系統(tǒng)的一些其他性能有了新的更加嚴(yán)格的要求。比如傳輸時(shí)延(Propagation delay)，時(shí)延差(Delay skew)， 遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)等。關(guān)于這些指標(biāo)以及其他技術(shù)細(xì)節(jié)可參考福祿克公司或其他公司的技術(shù)文章。在這些新的參數(shù)中最重要的是等效遠(yuǎn)端串?dāng)_(ELFEXT)。因?yàn)樗鼘ηд滓蕴W(wǎng)運(yùn)行的影響是最大的?；氐接脩絷P(guān)心的五類電纜系統(tǒng)是否可以運(yùn)行千兆以太網(wǎng)的問題。只要五類雙絞線系統(tǒng)能夠滿足年底制定出來的新的標(biāo)準(zhǔn)，包括最重要的ELFEXT指標(biāo)，那么它就可以運(yùn)行千兆以太網(wǎng)。
目前標(biāo)準(zhǔn)及其內(nèi)容的草案大概是什么呢？一是對現(xiàn)行五類雙絞線標(biāo)準(zhǔn)(TSB67)進(jìn)行修訂，增加一些新的參數(shù)。例如傳輸時(shí)延，時(shí)延差，遠(yuǎn)端串?dāng)_等。二是超五類的標(biāo)準(zhǔn)，既Cat5E，它沒有增加新的參數(shù)，帶寬仍然限定在100MHz之內(nèi)。但不少參數(shù)的指標(biāo)比五類系統(tǒng)的都更加嚴(yán)格。三是六類電纜系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，它計(jì)劃在2000年底之前才能夠完成，目前還在討論之中。但有一點(diǎn)是非常重要也是確定的，那就是其帶寬肯定要擴(kuò)展到200MHz或更高。
下表是測試標(biāo)準(zhǔn)的概況。
參數(shù) Cat-5 Cat-5E Cat-6
頻率 100MHz 100MHz 200MHz
接線圖 不變 不變 不變
長度 不變 不變 不變
衰減 不變 不變 更嚴(yán)格
近端串?dāng)_(NEXT) 不變 更嚴(yán)格 更嚴(yán)格
傳輸時(shí)延(Prop.delay) 新參數(shù) 不變 不變
時(shí)延差(Delay skew) 新參數(shù) 不變 不變
綜合近端串?dāng)_(PS NEXT) 不要求 新參數(shù) 更嚴(yán)格
回波損耗(Return Loss) 新參數(shù) 不變 更嚴(yán)格
等效遠(yuǎn)端串?dāng)_(ELFEXT) 新參數(shù) 更嚴(yán)格 更嚴(yán)格
綜合遠(yuǎn)端串?dāng)_(PS ELFEXT) 新參數(shù) 更嚴(yán)格 更嚴(yán)格
說明：以上標(biāo)準(zhǔn)只是草案，一切都要以最終的標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。
三、用戶的選擇
面對這些不同類別的電纜系統(tǒng)，用戶將如何選擇安裝哪一類的電纜系統(tǒng)呢？我們的建議是：從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，適當(dāng)考慮未來的發(fā)展，權(quán)衡投資費(fèi)用和效益，確保安裝質(zhì)量。
從實(shí)際出發(fā)是考慮目前對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的要求有多大，10M以太網(wǎng)可以支持多長時(shí)間，100M以太網(wǎng)是否夠用。是否需要千兆網(wǎng)到每個(gè)桌面。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的布線系統(tǒng)是一次性長期投資，通常考慮在10至15年之間。所以要考慮網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是否會在10年左右會有高速網(wǎng)絡(luò)的需求，例如千兆以太網(wǎng)或未來更高速的網(wǎng)絡(luò)的需求。
作出完全正確的決定是很困難的。特別是判斷該決定是否正確要到幾年或十幾年以后才能知道。例如安裝了三類系統(tǒng)，在10年之內(nèi)都能滿足公司對網(wǎng)絡(luò)的要求，那么就可以認(rèn)為安裝三類電纜系統(tǒng)的決定是正確的。而如果安裝的三類系統(tǒng)在三年后就發(fā)現(xiàn)不能滿足網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用而需要更新，那么當(dāng)時(shí)的決定可能有問題。反之，如果安裝了非常高類別的電纜系統(tǒng)而在10年之內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用仍然是10M或100M以太網(wǎng)，那么當(dāng)初的投資可能過大。因?yàn)?0年后的電纜系統(tǒng)可能是另一個(gè)世界了。
其實(shí)，真正最重要的是如何保證所安裝的電纜系統(tǒng)的質(zhì)量，而不論它是三類，四類，五類還是六類。因?yàn)殡娎|系統(tǒng)的質(zhì)量除了產(chǎn)品本身的質(zhì)量以外（通常是由廠家來保證，而且通常不是問題的主要原因），它們都必須經(jīng)過精心的施工安裝才能完成。而施工的過程對電纜系統(tǒng)的影響很大。即使選擇了高性能的電纜系統(tǒng)，例如超五類或六類，如果施工粗制濫造，其性能可能還達(dá)不到五類的性能。所以不論選擇安裝什么級別的電纜系統(tǒng)，最后的結(jié)果一定要達(dá)到與之相應(yīng)的性能，也就是對安裝的電纜系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證測試以保證投資的可靠。
根據(jù)目前所得到的信息，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論。
1. 目前對五類雙絞線系統(tǒng)有現(xiàn)場認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)可依。它們是TIA568-TSB67和ISO11801。
2. 超五類電纜系統(tǒng)的測試標(biāo)準(zhǔn)可能會在今年年底或明年年初出臺。
3. 而對六類電纜系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)可能在2000年底之前才能完成。
4. 五類電纜系統(tǒng)可以支持10M和100M以太網(wǎng)以及ATM155。
5. 千兆以太網(wǎng)對銅介質(zhì)雙絞線電纜系統(tǒng)的要求是：現(xiàn)行的五類電纜系統(tǒng)在通過了新版本的五類測試標(biāo)準(zhǔn)的測試以后就可以支持千兆以太網(wǎng)。但是不能確保的是現(xiàn)行的五類電纜系統(tǒng)是否都可以通過該測試標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)目前的一些實(shí)驗(yàn)和評估，其中大部分現(xiàn)行的性能優(yōu)良的，只有兩個(gè)轉(zhuǎn)接器的五類電纜系統(tǒng)應(yīng)該可以通過該標(biāo)準(zhǔn)的測試，對超五類電纜系統(tǒng)只要測試符合不久就要頒布的新的超五類標(biāo)準(zhǔn)就應(yīng)該肯定可以支持千兆以太網(wǎng)；而對六類電纜系統(tǒng)，由于近期不會有最終的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)，只能根據(jù)和原有的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比或根據(jù)草案標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行測試。它不僅應(yīng)該完全可以支持千兆以太網(wǎng)，而實(shí)際上是為更高速的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備的。因?yàn)槠鋷捒梢赃_(dá)到 200MHz以上。
就在本文剛剛完成時(shí)得到了最新的消息，TAI關(guān)于Cat5E的標(biāo)準(zhǔn)至少會延遲三至四個(gè)月。
四、福祿克公司的方案
美國福祿克公司是電纜系統(tǒng)現(xiàn)場測試儀的最大生產(chǎn)廠商。其享有專利的數(shù)字測試技術(shù)的測試儀DSP系列已經(jīng)被用戶所廣泛使用。為了滿足用戶對更新型和更高級別的電纜系統(tǒng)的現(xiàn)場測試需求，福祿克公司不久前推出了新型的電纜測試分析儀DSP4000。
DSP4000仍然采用先進(jìn)的數(shù)字測試技術(shù)，其測試的帶寬可以達(dá)到350MHz。所以它不僅可以支持新的五類和超五類電纜系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，在將來肯定可以支持六類的測試標(biāo)準(zhǔn)。DSP4000仍然保持了測試速度快，精度高等優(yōu)點(diǎn)以外，它的故障診斷能力是非常獨(dú)特，而又是用戶真正需求的功能。它可以對有故障的電纜進(jìn)行定位，迅速查明故障的位置所在，縮短故障診斷的時(shí)間。此外，所有DSP系列電纜測試儀都可以支持中文的軟件，打印出中文的認(rèn)證測試報(bào)告。而且可以支持當(dāng)前的國內(nèi)的郵電標(biāo)準(zhǔn)和上海地方標(biāo)準(zhǔn)。
最后有一點(diǎn)要說明的是，由于千兆以太網(wǎng)對雙絞線電纜系統(tǒng)的要求，新增加的參數(shù)，主要是遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)和等效遠(yuǎn)端串?dāng)_(ELFEXT)的測試是非常具有挑戰(zhàn)性的。它要求測試儀器的測量動態(tài)范圍很大而且又要有很高的精度和分辨率。這好比用萬用表測量一個(gè)很大的電壓，比如100V，而同時(shí)有要求萬用表可以精確地測量或分辨出1mV以下的電壓。這就是挑戰(zhàn)性所在。正是由于這一點(diǎn)，目前市場上原來的各類電纜測試儀器是不可能只通過軟件升級來達(dá)到支持新的測試標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)闇y試儀的測試電路不經(jīng)過精心的重新設(shè)計(jì)和制造是不可能達(dá)到如此高的要求的。
