维普资讯 http://www.cqvip.com 屏蔽线缆与非屏蔽线缆 文Ｉ康宁光缆系统（上海）有限公司马继涛 线安装将成为６Ａ类布线系统。另 外，全球每年约有１０％的布线被 ＼Ｉ／今综合布线系统市场上，有众多国 升级。而在可预见的未来几年内， ＝Ｉ内及国外的品牌，铜缆有超５类、 ６类及７类之分。还有屏蔽及非屏蔽之分。对 ６Ａ或７类系统将成为市场的主流。 目前，客户对于传输速率的需 求使得１０Ｇ万兆以太网络正在悄悄 的进入我们的生活，也在慢慢的流 于铜缆的６类、７类，大家都会知道，数字越 大，线缆的性能越好，而对于屏蔽电缆和非屏 行起来，就像当初的超５类系统一 样。据统计，２００５年６类系统已经 占据了布线市场６０％以上的份额。 蔽之争，在业界已经是由来已久。面对用户对 于网络安全的日益重视，屏蔽系统发展到今天， 已经被越来越多的用户所接受和采用，并日益 彰显其活力。针对综合布线系统市场的发展， 但事实是，所有已经安装的６类系 统其实只能做与超５类系统一样的 事情，那就是传输最大１Ｇｂ即千兆 带宽的以太网络。而７类系统（国 际标准草案定义带宽为６００ＭＨｚ） 如何为客户提供更好更完善的综合系统解决方 案，已被业内更多人士所关注和重视。 的接头的型式却是目前所有设备不 具备的，连接设备的数据跳线还是 作为综合布线系统厂商，提供屏蔽与非 屏蔽布线系统的端到端产品，对于使用屏蔽 还是非屏蔽，结合整个综合布线市场的发展 趋势，提出自己的看法。 回顾历史，２０世纪８０年代末期，在 以太网发明（１ ９７４）的１ ５年以后（１ ９８９）， 诞生了结构化布线系统，布线的拓扑结构 迅速“结构化”。现在，在另一个１ ５年后 的２００５年，我们可能将再一次经历布线系 要有一端是ＲＪ４５型式，而这样的跳线是达 不到７类性能的，所投资的７类系统和６类 没有区别，没有现实意义。这也就是为什么 １ ０Ｇ万兆以太网络能够流行的原因。 目前，无论非屏蔽系统还是屏蔽系统， 都有１ ０Ｇ解决方案，而新的１ ０Ｇ ＵＴＰ解决 方案与以前的ＵＴＰ系统有非常大的不同。是 因为它们在模仿屏蔽系统的设计。现在，非 屏蔽解决方案的厂商也在跟随屏蔽系统厂商 统的巨变，也许我们正处在网络设计再次 巨变的边缘。在２００７年，约有２０％的有 源设备端口是１ ０Ｇ端口。布线系统的发展 将更加迅速，预计２００８年超过３０％的布 大力推广１０Ｇ万兆系统，这意味着非屏蔽系 统与屏蔽系统再一次并列成为１ ０Ｇ万兆解决 方案，尽管它根本不是保证未来网络应用的 最佳选择。 ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ＆Ｃｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ２００８ ８ Ｎｏ １４１ ７３ 维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ ，Ｕ 一、布线全攻略 ａｂｌｉｎｇ Ｅｎｃｙｌｏｐｅｄｉａ 为什么说ＵＴＰ系统不是保证未来网络应 用的最佳选择呢？ 大家熟知的香农定理，表述如下：屏蔽 系统和非屏蔽系统方案之间有明显的差异； 非屏蔽系统在５００ＭＨｚ的带宽时变平坦，而 屏蔽系统依然上升；传输能力的差异约为 １００％（在５００ＭＨｚ带宽）；频率越高，数据 传输越容易出问题。 通过进行数据传输的实际测试，可以看 到，对于参数ＰＳ ＦＥＸＴ的指标，基于不同的 电气传输特 性，不同缆类有本质区别。考虑 理论的极限（香农定理），屏蔽线缆（Ｆ／ＵＴＰ 和Ｓ／ＦＴＰ）的ＰＳ ＦＥＸＴ指标类似，而ＵＴＰ的 测试参数指标就要差很多了。 但是这些都不是运行在较高频率（＞３００ ＭＨｚ）的真正问题，真正的问题是邻线对串 扰。２００５年初，围绕ＵＴＰ在短于５５ｍ场 合的１０Ｇ万兆传输问题时，针对ＡＦＥＸＴ干 扰仍然没有找到解决方案。当大功率的信号 进入较短的电缆时，这根缆在另～端将对相 邻的或绑扎在一起的其他线缆产生严重干 扰。很明显，这种影响无法补偿。在传输特 性方面，屏蔽系统和非屏蔽系统等形式的双 绞线之间有着本质的差异。成功传输万兆网 络的最关键因素是克服“邻线对串扰（Ａｌｉｅｎ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）”。这种串扰不是线缆内部不同线 对之间的串扰，而是从外界线缆吸收到的干 扰信号，外界的干扰信号可以来自相邻线缆， 或者有源设备。与线缆内部串扰比较，这种 串扰无法通过调节有源设备参数进行抵消， 因为它与安装的不同情况相关，根本无法预 测。降低这种串扰的唯一选择是改进线缆的 设计。 当为非屏蔽系统设计线缆时，邻线对串 扰已经成了关注的焦点。基于一个简单的事 实：线芯之间距离增加将弱化串扰，产生了 众多不同的方案。不同的厂商采用了不同的 改进方案。但所有ＵＴＰ的改进都不能从根本 ７４智能建筑与城市信息２００８年第８期总第７４７期 上解决邻线对串扰问题。 １屏蔽线缆和非屏蔽线缆的对比 使用屏蔽系统的优点可以在技术上通过 不同的复杂参数来进行证明，如耦合衰减， 屏蔽效率和转移阻抗等。但是从一个用户的 角度来看，可能最有意义的就是一个基于屏 蔽电缆的布线解决方案在不断提升高速网络 应用世界中的实际优势。 今天，越来越多的网络应用需要屏蔽电 缆和屏蔽布线解决方案。实际上，网络设备 制造商们已安装了屏蔽连接件，使网络设备 在不使用非常复杂和敏感的数字信号处理 ＤＳＰ技术的前提下，避免电磁辐射和提高抵 抗干扰能力。甚至是那些在电路中设计了滤 波器和增强电路的网络设备，仍然可以从屏 蔽布线系统中受益。从周围环境中的获得的 ＥＭ『必须在仪器中被过滤、耗散和补偿。受 到越小的外在噪音影响，所需的ＤＳＰ设备就 越便宜。 但是为什么电磁噪音或干扰在持续的影 响着我们的网络？ＥＭＩ是受电场和磁场影响 而随机产生的噪音。各种电子设备，例如日 光灯、电力线、收音机、电视和移动电话以 及电脑，都会产生电磁干扰。当过多的电磁 干扰或噪音被正在传输的信号获得，接受端 或许会认为数据不正确。在客户端收到不正 确的数据，设备里的网卡会发现错误，并要 求发送端重新发送。这样会由于相同数据的 发送和重发花费宝贵的时间，从而减少网络 总的数据传输量。这些转换的加重会影响到 网络的运行效率。 ＵＴＰ电缆的拥护者们坚信，电磁噪音可 以通过电缆的平衡（双绞）被抵消。这意味 着ＥＭ『首先被ＵＴＰ电缆所接收，随后才被抵 消。直到现在为止，只是简单的平衡和过滤 在起作用。但是，新一代的高速网络应用正 在发展中，而随之新的环境污染产生了。不 维普资讯 http://www.cqvip.com 断提升的速率需要利用扩展频宽的新技术来 推动，这样会受到更多的ＥＭｌ源的影响，并 且带来新的问题。而且，办公桌上自动化设 备的增多，随之带来了更多高频电磁场来污 染环境。 当ＥＭ１只是简单的影响一部分的网络 用户的使用的时候，作为一个信息源，也 许将会给某些犯罪活动提供机会。因此， 许多政府机关、军事或财政机关所安装的 布线系统出于安全因素，必须进行必要的 保护。为了防止一些重要的电话被窃听， 或者妨碍到安全系统，所以使用屏蔽电缆 进行布线。 ＵＴＰ电缆的支持者会在某些电磁环境比 较恶劣的地方继续维持他们的解决方案。事 实上，完美平衡的电缆的确可以拥有抵抗 ＥＭｌ的能力。然而，理想的平衡是不可能存 在的。你知道“完美”的绞对在安装后会发 生什么吗？事实上是不可能保持完美双绞的 ——即平衡被破坏了。可以期望电缆在安装 过程中不要弯曲，或者可以使用屏蔽电缆作 为必要的保护。 另外，由于芯线双绞绞距长度不可能 无限的减小，因此线对双绞的平衡和过滤 功效只能到达３０ＭＨｚ～４０ＭＨｚ。Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、６２２Ｍｂｐｓ ＡＴＭ和２．５Ｇｂｐｓ ＡＴＭ 这些高速网络应用，需要使用复杂的编码方 法和运行在１００ＭＨｚ以上高频段，所有这些 都会由于ＥＭｌ而导致更多的信号减弱。因此， 屏蔽电缆所提供的保护对于保证网络的运行 性能有着更为实际的意义。 此外，ＵＴＰ电缆的平衡特性并不只取 决于部件本身的质量（如绞对），而会受到 周围环境的影响。这意味着如果电缆没有足 够的“分离”或独立于环境，平衡特性有可 能被破坏。在理想条件下，网络设备产生的 信号是完全对称的，但是它会被电缆等不平 衡的传输信道所破坏。这表示在整个链路上 接地线的阻抗必须保持永久不变。并且要求 在非屏蔽布线系统的附近不能有金属物体存 在，因为在电缆周围的任何一片金属都会破 坏ＵＴＰ电缆的平衡特性，从而影响到ＥＭＣ 性能。事实上，我们安装电缆是通常会将它 穿入金属导管、塑料导管或者其他有着不同 接地阻抗的保护中。所以，要获得持久不变 的对地性能，只有一个解决方案：在所有芯 线外加多一层铝箔进行接地。铝箔为脆弱的 双绞芯线增加了保护，同时为ＵＴＰ电缆人 为的创造了一个平衡环境。这意味着基于屏 蔽电缆的屏蔽解决方案是独立于环境的，即 与环境无关。 屏蔽电缆的制造是相当专业的，但是 由于在屏蔽布线系统设计时已经完全考虑 到ＥＭｌ的问题，所以屏蔽电缆的安装是相当 轻松的。屏蔽布线系统的安装并不需要像非 屏蔽系统那样严格。比如，最／Ｊ＼￣Ｅ离的要求 ＵＴＰ电缆与电力线之间允许的最／Ｊ＼￣Ｅ离是屏 蔽电缆的３倍。 屏蔽电缆比较ＵＴＰ电缆的优势在于，它 针对了电子设备的广泛使用而导致的ＥＭｌ影 响的加深。而且，网络应用速率的提升意味 着网络对于ＥＭｌ会更加的敏感。 ２结束语 可以预测，所有人都将或早或晚过渡到 万兆以太网络或７类布线系统，不论原来安 装的是超５类系统还是６类系统。新的解决 方案将必然流行：不是６Ａ类万兆系统，就是 ７类系统。目前屏蔽解决方案与ＵＴＰ系统解 决方案处于相同的起跑线上，而屏蔽系统似 乎拥有更多的优势。虽然ＵＴＰ（非屏蔽双绞线） 的解决方案目前已是十分的流行，但是随着 时间和网络应用的改变，ＳＴＰ（铝箔屏蔽双 绞线）的性能优势变的越来越明显。而通过 上述探讨，可以断定屏蔽系统更适合未来技 术的发展趋势。 回 ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ＆Ｃｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ２００８ ８ Ｎｏ １４１ ７５