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網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)設備的屏蔽系統

發(fā)布時(shí)間:2024-04-18人氣:234
作為綜合布線(xiàn)體系廠(chǎng)商,康寧提供屏蔽與非屏蔽布線(xiàn)體系的端到端產(chǎn)品,關(guān)于運用屏蔽還是非屏蔽,整個(gè)綜合布線(xiàn)商場(chǎng)的發(fā)展,康寧作為布線(xiàn)商場(chǎng)的先進(jìn)者之一,也提出自己的看法。
回顧歷史,80年代晚期,在以太網(wǎng)發(fā)明(1974)的15年今后(1989),誕生了結構化布線(xiàn)體系,布線(xiàn)的拓撲結構迅速 “結構化”。
現在,在另一個(gè)15年后的2005年,我們可能將再一次經(jīng)歷布線(xiàn)體系的巨變,也許我們正處在網(wǎng)絡(luò )規劃再次巨變的邊際。
展望未來(lái),在2006年,約有15%的有源設備端口將是10G端口。
布線(xiàn)體系的發(fā)展將更加迅速,預計2006年超過(guò)30%的布線(xiàn)安裝將成為增強型六類(lèi)布線(xiàn)體系。
另外,全球每年約有10%的布線(xiàn)被升級。
而在可預見(jiàn)的未來(lái)幾年內,10G萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò )或7類(lèi)體系將成為商場(chǎng)的干流。
我們知道,現存的六類(lèi)和超五類(lèi)體系都能用于10G萬(wàn)兆以太網(wǎng)絡(luò )或7類(lèi)網(wǎng)絡(luò )傳輸。
而目前,客戶(hù)關(guān)于傳輸速率的需求使得10G萬(wàn)兆以太網(wǎng)絡(luò )正在悄悄的進(jìn)入我們的生活,也在慢慢的流行起來(lái),就像當初的超5類(lèi)體系很流行一樣。
據統計,2005年六類(lèi)體系現已占據了布線(xiàn)商場(chǎng)60%以上的份額。
但事實(shí)是,一切現已安裝的六類(lèi)體系其實(shí)只能做與超五類(lèi)體系一樣的工作,那就是傳輸很大1Gb即千兆帶寬的以太網(wǎng)絡(luò ),不能更大。
而7類(lèi)體系(國際標準草案定義帶寬為1000Mhz)的接頭的型式卻是目前一切設備不具備的,銜接設備的數據跳線(xiàn)還是要有一端是RJ45型式,而這樣的跳線(xiàn)是達不到7類(lèi)功能的,所投資的7類(lèi)體系和6類(lèi)沒(méi)有區別,變得沒(méi)有現實(shí)意義。
這也就是為什么10G萬(wàn)兆以太網(wǎng)絡(luò )能夠流行的原因。
目前,不管非屏蔽體系還是屏蔽體系,都有10G解決計劃,而新的10G UTP解決計劃與以前的UTP體系有非常大的不同,是由于它們在模仿屏蔽體系的規劃。
現在,非屏蔽解決計劃的廠(chǎng)商也在跟隨屏蔽體系廠(chǎng)商大力推廣10G萬(wàn)兆體系,這意味著(zhù),非屏蔽體系與屏蔽體系再一次并排成為10G萬(wàn)兆解決計劃,盡管它根本不是確保未來(lái)網(wǎng)絡(luò )應用的很佳挑選。
為什么說(shuō)UTP體系不是確保未來(lái)網(wǎng)絡(luò )應用的很佳挑選呢?大家熟知的香農定理,表述如下:屏蔽體系和非屏蔽體系計劃之間有明顯的差異;非屏蔽體系在500MHz的帶寬時(shí)變平坦,而屏蔽體系仍然上升;傳輸能力的差異約為100%(在500MHz帶寬);頻率越高,數據傳輸越容易出問(wèn)題。
目前,ISO/IEC 正在制定關(guān)于電磁兼容的國際標準。
關(guān)于同軸電纜及其網(wǎng)絡(luò )我們已有相關(guān)標準,相同,我們能夠等待數據網(wǎng)絡(luò )也會(huì )有類(lèi)似的規則(class E1)。
預計的結果將是:只有屏蔽體系才能滿(mǎn)足國際標準的規則而能夠運用。
經(jīng)過(guò)進(jìn)行數據傳輸的實(shí)踐測試,能夠看到,關(guān)于參數PS FEXT的目標,基于不同的電氣傳輸特性,不同纜類(lèi)有本質(zhì)區別。
考慮理論的極限(香農定理),屏蔽線(xiàn)纜(F/UTP和S/FTP)的PS FEXT目標類(lèi)似,而UTP的測試參數目標就要差很多了。
但是這些都不是運行在較高頻率(> 300 MHz)的真實(shí)問(wèn)題。
真實(shí)的問(wèn)題是鄰線(xiàn)對串擾。
2005年初,圍繞UTP在短于55米場(chǎng)合的10G萬(wàn)兆傳輸問(wèn)題時(shí),針對AFEXT攪擾仍然沒(méi)有找到解決計劃。
當大功率的信號進(jìn)入較短的電纜時(shí),這根纜在另一端將對相鄰的或綁扎在一起的其它纜產(chǎn)生嚴重攪擾。
很明顯,這種影響無(wú)法補償。
在傳輸特性方面,屏蔽體系和非屏蔽體系等形式的雙絞線(xiàn)之間有著(zhù)本質(zhì)的差異。
成功傳輸萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò )的很關(guān)鍵因素是克服“鄰線(xiàn)對串擾(Alien crosstalk)”。
這種串擾不是線(xiàn)纜內部不同線(xiàn)對之間的串擾,而是從外界線(xiàn)纜吸收到的攪擾信號,外界的攪擾信號能夠來(lái)自相鄰線(xiàn)纜,或者有源設備。
與線(xiàn)纜內部串擾比較,這種串擾無(wú)法經(jīng)過(guò)調節有源設備參數進(jìn)行抵消,由于它與安裝的不同情況相關(guān),根本無(wú)法預測。
降低這種串擾的 挑選是改進(jìn)線(xiàn)纜的規劃。
當為非屏蔽體系規劃線(xiàn)纜時(shí),鄰線(xiàn)對串擾現已成了關(guān)注的焦點(diǎn)。
基于一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí):線(xiàn)芯之間距離增加將弱化串擾,產(chǎn)生了很多不同的裁線(xiàn)機計劃。
不同的廠(chǎng)商采用了不同的改進(jìn)計劃。
但一切UTP的改進(jìn)都不能從根本上解決鄰線(xiàn)對串擾問(wèn)題。
而屏蔽體系根本不受這些問(wèn)題的困擾。
屏蔽線(xiàn)纜的優(yōu)勢運用屏蔽體系的長(cháng)處能夠在技術(shù)上經(jīng)過(guò)不同的復雜參數來(lái)進(jìn)行證明,如耦合衰減,屏蔽效率和轉移阻抗等。
但是從一個(gè)用戶(hù)的角度來(lái)看,可能很有意義的就是一個(gè)基于屏蔽電纜的布線(xiàn)解決計劃在不斷提升的高速網(wǎng)絡(luò )應用世界中的實(shí)踐優(yōu)勢。
今天,越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò )應用需求屏蔽電纜和屏蔽布線(xiàn)解決計劃。
實(shí)踐上,網(wǎng)絡(luò )設備制作商們已安裝了屏蔽銜接件,使網(wǎng)絡(luò )設備在不運用非常復雜和靈敏的數字信號處理DSP技術(shù)的前提下,避免電磁輻射和提高抵抗攪擾能力。
甚至是那些在電路中規劃了濾波器和增強電路的網(wǎng)絡(luò )設備,仍然能夠從屏蔽布線(xiàn)體系中受益。
從周?chē)h(huán)境中的獲得的EMI必須在儀器中被過(guò)濾、耗散和補償。
受到越小的外在噪音影響,所需的DSP設備就越便宜。
但是為什么電磁噪音或攪擾在持續的影響著(zhù)我們的網(wǎng)絡(luò )?EMI是受電場(chǎng)和磁場(chǎng)影響而隨機產(chǎn)生的噪音。
各種電子設備,例如日光燈、電力線(xiàn)、收音機、電視和移動(dòng)電話(huà)以及電腦,都會(huì )產(chǎn)生電磁攪擾。
當過(guò)多的電磁攪擾或噪音被正在傳輸的信號獲得,接受端或許會(huì )以為數據不正確。
在客戶(hù)端收到不正確的數據,設備里的網(wǎng)卡會(huì )發(fā)現錯誤,并要求發(fā)送端重新發(fā)送。
這樣會(huì )由于相同數據的發(fā)送和重發(fā)浪費寶貴的時(shí)間,從而減少網(wǎng)絡(luò )總的數據傳輸量。
這些轉換的加重會(huì )影響到網(wǎng)絡(luò )的運行效率。
UTP電纜的擁護者們堅信,電磁噪音能夠經(jīng)過(guò)電纜的平衡(雙絞)被抵消。
這意味著(zhù)EMI首先被UTP電纜所接收,隨后才被抵消。
直到現在為止,只是簡(jiǎn)單的平衡和過(guò)濾在起作用。
但是,新一代的高速網(wǎng)絡(luò )應用正在發(fā)展中,而隨之新的環(huán)境污染產(chǎn)生了。
不斷提升的速率需求利用擴展頻寬的新的技術(shù)來(lái)推進(jìn),這樣會(huì )受到更多的EMI源的影響,而且帶來(lái)新的問(wèn)題。
而且,辦公桌上的自動(dòng)化設備的增多,隨之帶來(lái)了更多的高頻電磁場(chǎng)來(lái)污染環(huán)境。
當EMI只是簡(jiǎn)單的影響一部分的網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)的運用的時(shí)候,作為一個(gè)信息源,也許將會(huì )給某些犯罪活動(dòng)提供機會(huì )。
因而,許多政府機關(guān)、軍事或財政機關(guān)所安裝的布線(xiàn)體系出于安全原因,必須進(jìn)行必要的維護。
為了防止一些重要的電話(huà)被偷聽(tīng),或者妨礙到安全體系,所以運用屏蔽電纜進(jìn)行布線(xiàn)。
UTP電纜的支持者會(huì )在某些電磁環(huán)境比較惡劣的地方繼續維持他們的解決計劃。
事實(shí)上,好平衡的電纜的確能夠具有抵抗EMI的能力。
然而,理想的平衡是不可能存在的。
你知道“好”的絞對在安裝后會(huì )發(fā)作什么嗎?事實(shí)上是不可能保持好雙絞的 – 即平衡被破壞了。
你能夠期望你的電纜在安裝過(guò)程中不要曲折,或者你能夠運用屏蔽電纜作為必要的維護。
另外,由于芯線(xiàn)雙絞絞距長(cháng)度不可能無(wú)限的減小,因而線(xiàn)對雙絞的平衡和過(guò)濾功效只能抵達30-40MHz。
Gigabit Ethernet,622Mbps ATM和2.5Gbps ATM這些高速網(wǎng)絡(luò )應用,需求運用復雜的編碼方法和運行在100MHz以上高頻段,一切這些都會(huì )由于EMI而導致更多的信號減弱。
因而,屏蔽電纜所提供的維護關(guān)于確保網(wǎng)絡(luò )的運行功能有著(zhù)更為實(shí)踐的意義。
此外,UTP電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量(如絞對),而會(huì )受到周?chē)h(huán)境的影響。
這意味著(zhù)如果電纜沒(méi)有足夠的“別離”或獨立于環(huán)境,平衡特性有可能被破壞。
在理想條件下,網(wǎng)絡(luò )設備產(chǎn)生的信號是完全對稱(chēng)的,但是它會(huì )被比如電纜等不平衡的傳輸信道所破壞。
這表示在整個(gè)鏈路上的接地線(xiàn)的阻抗必須保持長(cháng)久不變。
而且要求在非屏蔽布線(xiàn)體系的附近不能有金屬物體存在,由于在電纜周?chē)娜魏我黄饘俣紩?huì )破壞UTP電纜的平衡特性,從而影響到EMC功能。
事實(shí)上,我們安裝電纜是通常會(huì )將它穿入金屬導管、塑料導管或者其他有著(zhù)不同接地阻抗的維護中。
所以,要獲得持久不變的對地功能,只有一個(gè)解決計劃:在一切芯線(xiàn)外加多一層鋁箔進(jìn)行接地。
鋁箔為脆弱的雙絞芯線(xiàn)增加了維護,同時(shí)為UTP電纜人為的創(chuàng )造了一個(gè)平衡環(huán)境。
這意味著(zhù)基于屏蔽電纜的屏蔽解決計劃是獨立于環(huán)境的,即與環(huán)境無(wú)關(guān)。
屏蔽電纜的制作是相當專(zhuān)業(yè)的,但是由于在屏蔽布線(xiàn)體系規劃時(shí)現已完全考慮到EMI的問(wèn)題,所以屏蔽電纜的安裝是相當輕松的。
屏蔽布線(xiàn)體系的安裝并不需求像非屏蔽體系那樣嚴厲。
比如,很小距離的要求UTP電纜與電力線(xiàn)之間允許的很小距離是屏蔽電纜的3倍。
屏蔽電纜比較UTP電纜的優(yōu)勢在于,它針對了電子設備的廣泛運用而導致的EMI影響的加深。
而且,網(wǎng)絡(luò )應用速率的提升意味著(zhù)網(wǎng)絡(luò )關(guān)于EMI會(huì )更加的靈敏。

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