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铜芯对绞电缆新的发展和应用


     进入新世纪,现代社会正在发展成为一个以信息经济为中心、以信息社会为基础、以国民经济和社会信息化为目标的信息化社会。Internet在全球的广泛应用和迅猛普及,使其逐步渗透到我们生活的各个领域,企业、政府、消费者和学校教育等都在快速向网络操作转移,各国政府都意识到信息产业的发展水平已成为衡量一个国家综合国力的重要尺度,信息技术的变化使发达国家和发展中国家在新经济和旧经济领域的竞争与斗争日趋激烈。在新世纪,以信息革命为特征的新经济必将给世界各国的政府、企业以及个人生活带来新的机遇和挑战。
  
     铜芯对绞电缆的发展
  
     在信息高度发达的今天,计算机网络已成为连接全球的电子纽带。当网络速度从早期的10Mb/s发展到1000Mb/s,综合布线系统这一计算机网络的传输平台也发展为一个巨大的市场。随着高速计算机网络系统的兴起,综合布线正在进入一个新的时期。
  
     1000Mb/s以太网自标准发布之后,正迅速成为局域网的主流技术,这种千兆位的网络流量对其传输介质提出了新的要求,传统5类电缆系统无法适应这种应用环境。超5类(5E类)和6类电缆将是人们新的选择,TIA/EIA于2000年1月正式发布了TIA/EIA-568A-5标准,以明确5E类电缆的技术要求。与5类缆相比,5E类电缆系统的带宽并未提高9仍为100MHz),而在同等带宽条件下的传输性能则有所提高,可以在100m链路距离上支持1000Mb/s以太网应用。上海乐庭电线工业有限公司在1998年以前一直以生产5类电缆为主,2000年,5E类电缆已占整个生产规模的75%,每月向全球市场提供8万箱UTP/FTP/SFTP/接插线等多品种的5E类电缆。
  
     6类/E级电缆系统,作为新世纪高速应用的新一代电缆系统,其支持的带宽提高到250MHz,不但可以轻松支持100m链路距离上的1000Mb/s以太网应用,还为未来更高速的应用系统预留了空间。对于线缆安装来说,满足网络未来需要是很重要的。与5E类电缆相比,6类/E级电缆系统不仅提供了更高的带宽,还改善了衰减、串音干扰及回波损耗,6类电缆可以比5E类电缆更可靠地处理更多的数据。6类/E级被公认为代表了UTP(非屏蔽对绞电缆)和SFTP(屏蔽对绞电缆)所能支持的最高带宽能力,6类电缆的结构与5E类电缆类似,不同之处在于6类电缆对间采用了圆形或片型或十字形填充物(如图1所示),以防止线对间结构不稳定引起的串扰。从所使用的网络环境看,如果应用于普通的小型网络结构,则目前5E类电缆已能满足未来几年的需要,但如果使用环境是处于网络技术的前沿,如金融、证券、安全和信息服务等行业,则在近几年内采用6类/E级布线是非常必要的。在众多可能性中,6类/E级电缆系统可能是实施千兆以太网对绞线布线的一种较简单方法。由此,美国UL在2001年5月正式出版的Subject444中依据TIA/EIA-568-B2-1颁布了6类电缆的标准,
  
     并接受了认证试验。上海乐庭电线工业有限公司的6类/E级对绞电缆已于2001年7月12日获得UL认证证书。
  
     根据1997年制定的布线系统目标,TIA和ISO在标准草案中增加了一些规定,以保证6类/E级和7类/F级可以与现有的一般基础设施兼容。为此,要求系统和部件都能向后兼容现有的各类/级布线系统,同时与不同厂商的部件具有良好的互操作性。TIA设计了一种测试方法,有源设备及系统厂商可以据此确定其6类插头和插座是否合格。必须依从这些规定以保证部件的互操作性和向后兼容性,7类插头和插座的性能要求将取决于ISO/IEC7类连接硬件标准接口的选择结果。6类/E级和7类/F级最明显的区别是布线系统的传输介质。为达到更高的性能,7类电缆采用了与5E类和6类对绞电缆都不同的完全屏蔽结构,以确保消除所有线对之间的串扰(在0~600MHz范围内)。典型的7类电缆由4对23AWG(055mm)导体的双绞线组成,每一线对都有金属箔包围。4对金属箔包围的线对又由整体的编织屏蔽层包围。另有1根引流线可用于设备接地(如图2所示)。与6类/E级布线系统相比,7类/F级传输介质的构造具有明显的性能优势,特别是在抗串扰方面。
  
     下表给出了几种布线电缆的性能,可见7类/F级电缆比6类/E级电缆在衰减上降低了4%,近端串扰上提高了63%,等效远端串扰上提高了94%,串音衰减比ACR提高了126%。
  
     铜芯对绞电缆的新应用
  
     信息化智能小区的建设
  
     随着我国国民经济的发展,人民生活水平和自身素质的提高,在继传统的智能大厦、办公网络、工厂综合布线之后又出现了信息化智能小区综合布线,它是利用现代4C技术(即计算机、通讯与网络、控制和IC卡),通过有效的传输网络,将多元信息服务和物业管理、通信接入网和家庭智能化系统集成,为住宅小区的服务与管理提高高科技的智能手段,实现快捷高效的超值服务和管理,提高安全舒适的家居环境。它的特点是信息点相对分散,造价低廉,对多媒体传输要求比带宽要求更高,典型的设计为:光纤主干+5类电缆布线。随着互联网的进一步普及和智能家居产品的应用,智能小区布线将在今后几年快速增长。
  
     信息化智能小区综合布线提供的功能是:1)窄带语音、宽窄带数据业务;2)支持高速上网、电子商务等;3)提供家居住宅智能信息服务;4)提供网络电视,支持VOD(视频点播);5)提供远程教育、远程医疗等;6)支持闭路电视监控和巡逻等业务;7)支持停车场管理。
  
     信息化智能小区的信息业务接入平台位于整个通信网中的接入层和引入线层。在现在接入网主馈线段基本实现光纤化的情况下,信息化小区的建设主要解决通信网中"最后100m"的接入瓶颈问题,现在一般是使用5类或5E类电缆布线,使小区内每个用户通过高速信息接入方式接入到相应的业务网上。信息化小区由信息服务与物业管理中心(S&MC)、通信接入网(C&N)和家庭智能化系统三部分组成(SHS)(如图3所示)。
  
     今后所有的小区都应是智能小区,作为和外界资源紧密联系的一种方式,综合布线在家庭内是继水、电、煤气、电视、电话(需要用综合布线统一规划)传输媒介后又一具有划时代意义的传输介质,它不仅可以将前几者所需的控制线路或传输线路进行统一设计安装,同时也将网络技术新成果带入家庭,如Internet宽带网、家庭自动化系统、安全防卫等。当然,作为智能小区重要标志的Internet宽带网解决方案目前有几种,并不是每一种都需要综合布线,这几种解决方案在相当长的时间内都会有市场且会并存,但以综合布线来实施的以太网解决方案最终将取代其它方案。
  
     宽带多媒体接入
  
     在现代社会中,随着通信技术的快速发展,电信业务正向着综合化、数字化、宽带化、智能化和家庭(个人)化方向发展。现代电信网主要由骨干传输网(交换网)和用户接入网组成。骨干传输网已基本实现光纤化;接入网是电信网的重要组成部分,是整个电信网的毛细血管和瓶颈。研究表明,接入网投资约占当前整个电信网投资的50%,接入网建设涉及业务需求、资源配置、营运管理及升级策略等多方面因素,越来越受到电信界的重视,而宽带综合接入则是电信发展的必然趋势。建设宽带综合接入网系统有两种选择,一种是将宽带接入网重叠在原有的窄带接入网之上,另一种是采用宽带、窄带统一建网的混合方式。这样建成的宽带综合接入网系统可以支持光纤到小区(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)和基于ATM/PON(异步传输方式/无源光网络)的光纤到户(FTTH)方式。
  
     由于同轴电缆本身所具有的宽带特征,利用CableModem在CATV网上传输数据,用作Internet的宽带接入网,有着非常诱人的发展前景,特别是中国现在已建立了居世界靠前位的8000万用户的CATV网。但纯粹的同轴电缆系统存在可靠性不够、信号质量一般、频道容量不足等原因,不能满足宽带业务的需求。为了实现电话、数据和视频业务的综合接入,20世纪90年代前半期美国在光CATV的基础上开发出混合光纤同轴(HFC)接入系统,作为用户环路宽带化的实施方案。用光纤替代同轴电缆作为系统的干线,特别是光纤传输中调幅技术的实现,更奠定了HFC系统发展的基础。常见的宽带多媒体接入线采用两种结构:1)同轴电缆+对绞电缆+室内软光缆结构,典型结构见图4。2)同轴电缆+对绞电缆结构。宽带多媒体接入技术综合应用了仿真和数字传输技术,光纤和同轴及对绞电缆技术,射频技术,传输电话、数据、交互式图像及VOD等业务的高度分布式智能接入技术,主要目的是利用不同的物理联机对不同业务的支持优势。如用局域网对绞电缆能很好地支持电话和数据通信业务,同轴电缆能很好地支持视频业务,同时又是光纤逐步推向"最后100m"接入网以至桌面的一种经济的新技术。从技术发展的角度看,光纤接入是宽带接入网的最终发展方向,但在目前已经敷设了大量电缆的情形下,仍需要充分利用现有的电缆资源,改造现有的电缆接入网。宽带多媒体接入线是CATV网与电话网相结合的非常好的方式,它的实用性、经济性、技术先进性都是当前宽带接入技术的佼佼者。
  
     如果HFC技术被我国作为主要的宽带接入方式予以采用,则铜芯对绞电缆和同轴电缆的发展潜力将很大。有线电视网拥有广泛的光纤网络和电缆网络,它的频带宽,而且与目前的计算机网络相比,它的信息传输能力更强。目前有线电视网正在从单向网向双向网发展。最近,专家们提出了综合有线电视网计划。该计划既考虑到传输广播电视节目,同时又考虑到与通信、计算机等网络融合,实现三网融合。综合有线电视网采用光缆干线和宽带多媒体接入线分配网相结合的网络形式,因此对光纤光缆和同轴电缆、对绞电缆的需求决不亚于通信领域对这些产品的需求,这就为光电线缆市场的拓展提供了更大的空间。
  
     铜芯对绞电缆的市场前景
  
     综合布线系统是宽带网络的神经系统,也是接入网的最后100m,它必将配合网络技术向宽带网络及光网络的方向发展。因此综合布线系统也将向更高带宽的6类至7类铜芯对绞电缆布线技术和10GHz多模光纤及100GHz单模光纤的方向发展。可以预见,6类对绞电缆将取代5E类对绞电缆。据ABI预测:到2005年,6类布线将占综合布线安装的50%,5E类布线将下降到35%,而5类只占4%左右,其余部分将主要是7类布线。
  
     ABI的调查还显示,建筑布线观念已开始逐步从商业领域推向住宅市场。建筑布线装置的总收入从1998年的6950万美元到1999年2亿790万美元,几乎增长了3倍,到2004年可能进一步增长到17亿美元。从1992年美国第一批宽带多媒体专业线缆装置的出现,住宅建筑布线系统市场就一直在增长,布线装置的数量从1998年的34500个住宅群骤增到1999年的112800个。住宅建筑布线市场是家用自动化网络系统行业的一部分,所以,主要用于新建筑群的布线系统的发展为其它家用自动化网络系统的商家及大多数服务提供者创造了赢利的良机。
  
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