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综合布线教程第二章
第二章国内外综合布线发展
第一节综合布线国际标准最新动态
自九十年代以来,五类缆的标准问世已经有相当长的一段时间了。
随着电信技术的发展,许多新的布线产品、系统和解决方案不断出现。
国际标准化委员会ISO/IEC,欧洲标准化委员会CENELEC和北美的工业技术标准化委员会TIA/EIA都在努力制定更新的标准以满足技术和市场的需求。
但是,布线标准仍然没有统一,三大组织针对同一类型布线系统制定的标准相互存在着差异,造成即使在业内,人们对Cat.5,Cat.5e,Cat.6及Cat.7的要领概念和测试方面也存在着一定程度的混乱现象。
而国内目前更是缺少权威的组织机构来澄清人们对这些标准的认识,及时跟进标准的变化趋势。
本文将全面介绍现行的布线国际标准,并以此推进国内布线市场的发展和规范。
电缆系统的标准为电缆和连接硬件提供了最基本的元件标准,使得不同厂家生产的产品具有相同的规格和性能。
这一方面有利于行业的发展,另一方面使消费者有更多的选择余地以提供更高的质量保证。
如果没有这些标准,电缆系统和网络通信系统将会无序的、混乱的发展。
无规矩不成方圆,这就是标准的作用,而标准只是对我们所要做的,提出一个最基本、最低的要求。
在所有标准中一般都会分为强制性标准和建议性标准两类。
所谓强制性标准是指所有要求必须完全遵守,而建议性标准意味着也许、可能或希望达到的。
强制性标准通常适于保护、生产、管理,兼容,它强调了绝对的最小限度可接受的要求;建议性标准通常针对最终产品,是用来在产品的制造中提高生产率。
建议性的标准还为了达到一个目的,就是为未来的设计要努力达到特殊的兼容性或实施的先进性。
无论是强制性的要求还是建议性的都是为同一标准的技术规范。
在参考布线的标准时,主要可以从以下几个标准体系来入手;元件标准、应用标准和测试标准。
其中元件标准目前主要有美洲标准、欧洲标准和国际标准。
在对布线系统进行设计和测试时,如果不了解相关的标准,就会出现差异,比如:
布线的现场测试和布线的设计、硬件、安装等标准要一致的,这些概念都是布线工程相关人员应该了解和关心的问题。
自95年来,国内在对于国际标准相关的技术推广方面,从每年上万人次的培训讲座反馈中,我们深感有必要对这些标准进行一般性的普及和介绍,并对国内的标准建设和发展也应予以介绍,所以我们在参考了大量的相关技术文献后,编写了这章并不断补充更新,有关所涉及标准的更详细资料可以直接参考标准原件。
1.美洲标准
成立有八十年历史的美国国家标准局ANSI(AmericanNationalStandardsInstitute)AmericanNationalStandardsInstiute是ISO(theInternationalOrganizationforStandardization)与IEC(theInternationalElcetrotechnicalCommission)主要成员,在国际标准化方面是很重要的角色。
ANSI自己不制订美国国家标准(ANS),而是通过组织有资质的工作组来推动标准的建立。
布线的美洲标准主要由TIA/EIA制订。
TIA是美国电信工业协会(TelecommunicationsIndustryAssociation)而EIA是美国电器工业协会(ElectrotechnicalIndustryAssociation),这两个组织受ANSI的委托对布线系统的标准进行制订。
在标准的整个文件中,这些组织称为ANSI/TIA/EIA。
ANSI/TIA/EIA每隔五年审查大部分标准。
此时,根据提交的修改意见进行重新确认、修改或删除。
1)ANS/TIA/EIA568-A到A5:
CommercialBuildingTelecommunicationsCablingStandard(商业建筑通信布线标准),1995/10/25
该标准与ISO/IEC11801都是1995年制定的,它是由TIA(TelecommunicationsIndustryAssociation)TR41.8.1工作组发布的。
它定义了语音与数据通信布线系统,适用于多个厂家和多种产品的应用环境。
这个标准为商业布线系统提供了设备和布线产品设计的指导,制订了不同类型电缆与连接硬件的性能与技术条款,这些条款可以用布线系统的设计和安装。
在这个标准后,有五个增编。
(1)增编1(A1):
PropagationDelayandDelaySkewSpecificationsfor100ohm4-pairCable(100欧姆4对电缆的传输延迟和延迟偏移规范),1997/9/25
在最初的568-A标准中,传输延迟和延迟偏离没有定义,这是因为在当时的系统应用中这两个指标并不重要。
但到了100VGAnyLAN网络应用出现后,由于它是在3类双绞线的布线中使用所有的4个线对实现100Mbps的传输,所以就对传输延迟和延迟偏离这两个参数提出了要求。
此时,TIA同意定义一个50ns的延迟偏离作为最小要求,而当时现场测试仪器(如:
FlukeDSP4000系列数字式电缆测试仪)是可以实现此项测试的,所以该标准就自然被引入了。
(2)增编2(A2):
CorrectionsandAdditionstoTIA/EIA-568-A(TIA/EIA-568-A标准修正与增编),1998/8/14
该增编对568-A进行了修正。
其中有在水平采用62.5/125μm光纤的集中光纤布线的定义:
增加了TSB-67作为现场测试方法等项。
(3)增编(A3):
CorrectionsandAdditionstoTIA/EIA-568-A(TIA/EIA-568-A标准修正与增编),1998/12/28
为满足开放式办公室结构的布线要求,本增编修订了混合电缆的性能规范,这个新增的混合与捆绑电缆的规范要求在所有非光纤类电缆间的综合近端串扰PowerSumNEXT要比每条电缆内的线对间的NEXT好3dB。
(4)增编4(A4):
ProductionModularCordNEXTLossTestMethodandRequirementsforUnshieldedTwisted-PairCabling(非屏蔽双绞线布线模块化线缆的NEXT损耗测试方法)
该增编所定义的测试方法不是由现场测试仪来完成的,并且只覆盖了5类缆的NEXT。
(5)增编5(A5):
TransmissionPerformanceSpecificationsfor4-Pair100OhmCategory5eCabling(100欧姆4对增强5类布线传输性能规范),2000/2/1
1998年起在网络应用上开发成功了在4个非屏蔽双绞线线对间同时双向传输的编码系统和算法,这就是IEEE千兆以太网中的1000Base-T。
为此IEEE请求TIA对现有的5类指标加入一些参数以保证布线系统对这种双向传输的质量。
TIA接受了这个请求,并于1999年11月完成了这个项目。
与TSB-95不同的是这个文件的所有测试参数都是强制性的,而不是象TSB-95那样推荐性的。
要注意的是这里的新的性能指标要比过去的5类系统严格的多。
这个标准中也包括了对现场测试仪的精度要求,即:
IIe级精度的现场测试仪。
这里还要注意的是:
由于在测试中经常出现回波损耗失败的情况,所以在这个标准中就引入了3dB的原则。
(6)TIA/EIATSB95:
additionalTransmissionPerformanceGuidelinesfor100ohm4-PairCategory5Cabling.(100欧姆4对5类布线附加传输性能指南)
TSB-95提出了关于回波损耗和等效远端串扰(ELFEXT)的新的信道参数要求。
这是为了保证在已经广泛安装的传统5类布线系统能支持千兆以太网传输而设立的参数。
由于这个标准是作为指导性的TSB(TechnicalSystemsBulletin技术公告)投票的,所以它不是强制的标准。
一定要注意的是这个指导性的规范不要用来对新安装的5类布线系统进行测试,我们注意过,过去安装的5类布线系统即使能通过TSB-95的测试,但很多都通不过TIA568-A-5-2000的这个增强5类即Cat.5e标准的检测。
这是因为Cat.5e标准中的一些指标要比TSB-95严格的多。
(7)TIA/EIA/IS-729:
TechnicalSpecificationsfor100ohmScreenedTwisted-PairCabling(100欧姆外屏蔽双绞线布线的技术规范)
这是一个对TIA-568-A和ISO/IEC11801外屏蔽(ScTP)双绞线布线规范的临时性标准。
它定义了SctP链路和元器件的插座接口、屏蔽效能、安装方法等参数。
2)TIA/EIA-568-B(包括TIA-568-B.1,TIA/EIA-568-B.2,和TIA/EIA-568-B.3标准)
TR42.1委员会分会是负责建筑布线标准的委员会,它负责开发维护相关的标准。
这些标准涉及了布线系统拓朴、结构、设计、安装、测试以及性能要求。
自TIA/EIA-568-A发布以来,更高性能的产品和市场应用需求的改变,对这个标准也提出了更高的要求。
委员会相继公布了很多的标准增编、临时标准、以及技术公告(TSB)。
为了简化下一代的568-A标准,TR42.1委员会决定将新标准“一化三”。
每一个部分与现在的568-A章节有相同的着重点。
2001年4月,新的标准TIA/EIA-568-B正式发布并取代了原有标准TIA/EIA-568A。
568-B和以前的568-A相比,加入了568-A以后的各个增补部分(A1~A5)和各个技术公告(TSB),并在以下方面做了较大的变动:
布线系统的测试模型(把原来的BasicLink由PermanentLink取代)、重新定义了最低类别要求(去掉了的4类和5类,代替以5e和6类)、引入新的光纤规格和接口(50/125μm多模光纤,小规格光纤接口SFF)等。
这些改变,再加上新颁布的6类综合布线系统标准,使得厂商、安装商和用户在生产、安装和测试认证时更方便、更高效、更准确,也为即将到来的高速应用提供了强有力的保障。
它分为以下三个部分:
a)ANSI/TIA/EIA568-B.1:
CommercialBuildingTelecommunicationsCablingStandard(商业建筑通信布线系统标准),第一部分:
一般要求这个标准着重于水平和主干线布线拓朴、距离、介质选择、工作区连接、开放办公布线、电信与设备间、安装方法,以及现场测试等内容。
它集合了TIA/EIATSB67,TIA/EIATSB72,TIA/EIATSB75,TIA/EIATSB95,ANSI/TIA/EIA-568-A-2,A-3,A-5,TIA/EIA/IS-729等标准中的内容。
注意:
由于这个标准以永久链路(Permanentlink)定义取代了基本链路的定义(basiclink),所以在指标的数值上与ANSI/TIA/EIA568-A5是不同的。
b)ANSI/TIA/EIA568-B.2:
CommercialBuildingTelecommunicationsCablingStandard(商业建筑通信布线系统标准),第二部分:
平衡双绞线布线系统这个标准着重于平衡双绞线电缆、跳线、连接硬件(包括SctP和150欧姆的STP-A器件)的电气和机械性能规范,以及部件可靠性测试规范,现场测试仪性能规范,实验室与现场测试仪比对方法等内容。
它集合了ANSI/TIA/EIA-568-A-1和部分ANSI/TIA/EIA-568-A-2,ANSI/TIA/EIA-568-A-3,ANSI/TIA/EIA-568-A-4,ANSI/TIA/EIA–568-A-5,IS729,TSB95中的内容。
c)ANSI/TIA/EIA-568-B.2.1:
ANSI/TIA/EIA568-B.2的增编
经历了三年多、十几次草案的修订,2002年6月5日ANSI/TIA/EIATR—42.8委员会正式通过了6类双绞线标准ANSI/TIA/EIA568-B.2.1,该标准成为TIA/EIA-568B.2标准的补充附录。
d)ANSI/TIA/EIA568-B.3:
CommercialBuildingTelecommunicationsCablingStandard(商业建筑通信布线系统标准),第三部分:
光纤布线部件标准,这个标准定义了光纤布线系统的部件和传输性能指标,包括光缆、光跳线和连接硬件的电气与机械性能要求,器件可靠性测试规范,现场测试性能规范。
该标准将取代ANSI/TIA/EIA-568-A中的相应内容。
近日,我们从TIA委员会了解到,TIA-TR42.8委员会最近通过了一项旨在阐明光纤布线测试的新方案——TSB140,用以说明测试以及解释正确的测试步骤。
TIA-TR42.8委员会在TIA/EIA组织中专门负责光纤布线标准的制定,这个部分领导制定了TIA/EIA568-B.3标准。
针对目前光纤局域网越来越快的传输速率、越来越短的传输距离和越来越低的损耗预算,TIA-TR42.8委会认为早期标准TIA/EIA-568A中按照TIA526—14A和TIA526—7所推荐的方法只进行损耗的测试,已经远远不能满足当前光纤局域网的需求。
该方案建议了两个级别的测试,供项目设计者从中做出选择。
等级一,使用光缆损耗测试设备(OLTS)来测试光缆的损耗和长度,并依靠OLTS或者可视故障定位仪(VFL)验证极性;等级二,测试包括等级一的测试参数,还包括对已安装的光缆设备的OTDR追踪。
总的来说ANSI/TIA/EIA568-B是自1991年以来公布ANSI/EIT/TIA-568标准后的第三个版本。
3)TIA/EIA-569-A“CommercialBuildingTelecommunicationsPathwaysandSpaces.”(商业建筑电信通道及空间标准)
该标准涵盖了建筑物内及建筑物间电信设备,如:
电缆和硬件。
TIA/EIA-568与TIA/EIA-569-A的比较
TIA/EIA-568(配线)
TIA/EIA-569(通道及空间)
4.水平布线
4.水平通道
5.干线布线
5.干线通道
6.工作区
6.工作站
7.电信专用间
7.电信专用间
8.设备间
8.设备间
9.引入线设施
9.引入线设施
4)TIA-570-A“ResidentialTelecommunicationsCablingStandard”(住宅电信布线标准)
TIA/EIA570-A所草议的要求主要是订出新一代的家居电讯布线标准,以适应现今及将来的电讯服务。
标准主要提出有关布线的新等级,并建立一个布线介质的基本规范及标准,主要应用支持话音、数据、影像、视频、多媒体、家居自动系统、环境管理、保安、音频、电视、探头,警报及对讲机等服务。
标准主要规划于新建筑,更新增加设备,单一住宅及建筑群等。
——本标准不涉及商业大楼;
——基本规范将跟从TIA手册中所更新的内容及标准;
——标准不涉及家居布线中的外线数量;
——订出家居布线的等级;
——认可介质包括光缆、同轴电缆、三类及五类非屏蔽双绞电缆(UTP);
——链路长度由插座到配线箱不可超出90米(295英尺),信道长度不可超出100米(328英尺);——主干布线将包括在内;
——固定装置布线,如对讲机、火警感应器将包括在内;
——通讯插座或插头座只适合于T568-A接线方法及使用四对UTP电缆端接八位模块或插头。
5)TIA/EIA-606“AdministrationStandardfortheTelecommunicationsInfrastructure.”(商业建筑物电信基础结构管理标准)1993.2
606标准的起源是TIA/EIA-568、TIA-EIA-569标准,在编写这些标准的过程中,试图提出电信管理目标。
但委员会很快发现管理本身的命题应予以标准化,这样TR41.8.3管理标准开始制定了。
这个标准用于对布线和硬件进行标识,目的是提供与应用无关的统一管理方案。
对于布线系统来说,标记管理是日渐突出的问题,这个问题会影响到布线系统能否有效地管理和运用,有效的布线管理对于布线系统和网络的有效运作与维护具有重要意义。
TIA/EIA-606标准的目的是为了提供一套独立于系统应用之外的统一管理方案。
与布线系统一样,布线管理系统必须独立于应用之外,这是因为在建筑的使用寿命内,应用系统大多会有多次的变化。
布线系统的标签与管理可以使系统移动、增添设备以及更改更加容易、快捷。
对于布线的标记系统来说,标签的材质是关键,标签除了要满足TIA/EIA606标准要求的标识中的分类规定外;还要通过标准中要求的UL969认证,这样的标签可以保证长期不会脱落,而且防水、防撕、防腐,耐低温,可适用于不同环境及特殊恶劣户外环境的应用。
TIA/EIA-606涉及布线文档的4个类别:
Class1—用于单一电信间
Class2—用于建筑物内的多个电信间
Class3—用于园区内多个建筑物
Class4—用于多个地理位置
6)TIA/EIA-607商业建筑物接地和接线规范
制定这个标准的目的是在了解要安装电信系统时,对建筑物内的电信接地系统进行规划、设计和安装。
它支持多厂商多产品环境及可能安装在住宅的工作系统接地。
2.欧洲标准
一般而言,CELENECEN50173标准与ISO/IEC11801标准是一致的。
但是,EN50173比ISO/IEC11801严格。
1)EN50173:
Informationtechnology-Genericcablingsystems(信息技术——综合布线系统)
该标准至今经历了三个版本:
EN50173:
1995
EN50173A1:
2000
EN50173:
2001
EN50173的第一版是1995年发布的,今天它已经在很多方面没有什么实际意义了。
它没有定义ELFEXT和PSELFEXT,因此它也不能用于支持千兆以太网。
因此这个标准就必须修改,标准的增编1,即EN50173A1:
2000支持千兆以太网和ATM155,也制订了测试布线系统的规范。
但它没有涉及新的ClassE和ClassF电缆及其布线系统。
有一点要注意的是ClassD:
2000A1的定义没有ClassD:
2001指标严格,所以ClassD:
2000A1是不能等同于TIA的Cat5e的。
2)EN50174-Part1,InformationTechnology-CablingInstallationSpecificationandQualityAssurance
该标准由三部分组成。
它包括了it布线中的平衡双绞线和光纤布线的定义,实现和实施等规范。
第一部分是作为布线商与用户签署合同的参考。
EN50174不包括某些布部件的性能,链路设计和安装性能的定义,所以在应用时需要参考EN50173。
3)EN50174-Part2,Informationtechnology-CablingInstallationPart2:
InstallationPlanningandPracticesInsideBuildings
4)EN50174-Part3,InformationTechnology-CablingInstallationPart3:
InstallationPlanningandPracticesforOutsideBuildings
5)Project50xxx:
Informationtechnology-CablinginstallationTestingofinstalledcabling
该标准定义了布线系统(包括光缆布线)测试要求。
它定义了测试过程和选用的参数,以保证测试结果的可重复性和可靠性。
对于欧洲标准来说,它是由一系列的标准相互结合构成的,其中:
在设计上使用EN50173
在参考标准和实现与实施上采用EN50174-1,EN50174-2,EN50174-3
3.国际标准
1)IEC61935:
GenericcablingsystemsspecificationforthetestingofbalancedcommunicationcablinginaccordancewithISO/IEC11801
它定义了实验室和现场测试的比对方法,这一点上与美洲的TSB-67标准相同。
它还定义了布线系统的现场测试方法,以及跳线和工作区电缆的测试方法。
该标准还定义了布线参数参考测试过程以及用于测量ISO/IEC11801中定义的布线参数所使用的测试仪器的精度要求。
2)ISO/IEC11801InformationTechnology-GenericCablingforCustomerPremises.(信息技术——用户房屋的综合布线)
ISO(国际标准化组织)和IEC(国际电工技术委员会)组成了一个世界范围内的标准化专业机构。
在信息技术领域中,ISO/IEC设立了一个联合技术委员会,ISO/IECJTC1。
由联合技术委员会正式通过国际标准草案分发给各国家团体进行投票表决,作为国家标准的正式出版需要至少75%的国家团体投票通过才有效。
国际标准ISO/IEC11801是由联合技术委员会ISO/IECJTC1的SC25WG3工作组在1995年制定发布的。
这个标准把有关元器件和测试方法归入国际标准。
目前该标准有三个版本:
ISO/IEC11801:
1995、ISO/ISO11801:
2000、ISO/IEC11801:
2000+
ISO/IEC11801的修订稿子ISO/IEC11801:
2000对链路的定义进行了修正。
ISO/IEC认为以往的链路定义应被永久链路和通道的定义所取代。
此外,将对永久链路和通道的等效远端串扰ELFEXT、综合近端串扰、传输延迟进行规定。
而且,修订稿也将提高近端串扰等传统参数的指标。
应当注意的是,修订稿的颁布,可能使一些全部由符合现行五类标准的线缆和元件组成的系统达不到ClassD类系统的永久链路和通道的参数要求。
另外,ISO/IEC在2001年推出第二版的ISO/IEC11801规范ISO/IEC11801:
2000+。
这个新规范将定义六类、七类线缆的标准(截至目前只有瑞士和德国有相应标准问世),给布线技术带来革命性的影响。
第二版的ISO/IEC11801规范把Cat.5/ClassD的系统按照Cat.5+重新定义,以确保所有的Cat.5/ClassD系统均可运行千兆位以太网。
更为重要的是,Cat.6/ClassE和Cat.7/ClassF类链路将在这一版的规范中定义。
布线系统的电磁兼容性(EMC)问题也将在新版的ISO/IEC11801中考虑。
3)ISO/IEC11801:
DdraftAmendment2toISO/IEC11801CLASSD(1995FDAM2)
这个标准是国际标准化组织对应于TIA/EIA-568-A-1和TIA/EIA-568-A-5两增编内容的规范,这个标准将成为下一个新的ClassD布线的标准内容。
4)PROPOSEDISO/IEC11801-A(即将公
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