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高性能住宅级布线系统—施工专业人员的见解

  在工作环境中,我们希望自己的布线系统能支持现在和未来的数据和语音集中应用。宽带INTERNET 接入成就了小办公室和家庭(SOHO )应用的不断增长,可以控制语音、视频/ 音频的高速自动化应用系统的出现。这些都驱动着住宅布线市场要满足数据率承载能力,并要确保与商业布线系统具备同等的服务质量(QoS )。电信产业协会(TIA )这样评论道:“过去的发展趋势以及对未来的预言都说明了每18 个月数据速率就会成倍增长。”作为一名专业的施工人员,您需要确保您的用户、业主可以利用现在、明天以及未来所有可用的应用。对于新型住宅结构以及小办公室网络来说,这意味着基于结构化布线系统的住宅以太网已经可以与几年前中等规模的商业布线系统相媲美了。

  根据 InStat/MDR 的统计,美国60%的住宅网络进行结构化布线时都会选择非屏蔽双绞线。住宅网络还会采用与其它现有电缆混合的结构化布线系统,例如电话线(住宅电话线网络联盟 www.homepna.org)、电线(住宅插头电线联盟www.homeplug.org)或同轴电缆,利用变压器将标准以太网的数据格式化为适合特定媒体的格式后转移数据。无线网络(实际上还是采用了大量的线缆)占了住宅网络施工的三分之一,主要用于住宅后院中的笔记本上网,或在厨房喝咖啡时为浏览Email 或控制灯光所连接的手持式控制板。

  同轴电缆不再只局限用于视频模拟信号,数字信息可以从有线电视服务提供商处通过6 线或11 线同轴线传输到住宅,同时可以在住宅内部传输。对于宽带越来越多的应用,诸如数字电视 HDTV 信号以及全家音频/视频服务器等,给同轴电缆施工人员带来了更多新的、不可预期的挑战。

  使用结构化布线的高性能住宅网络已经变得越来越复杂,需要更多的培训,与以前相比结构更复杂。这些住宅网络不再仅仅是连接房间内的计算机,同时还是技术变革与集中的神经系统。在整体工作完成后,不正确安装的线缆可能会给您造成巨大的经济损失。如果进行了正确的安装,高性能结构化布线系统将会提供给业主很多年的服务。这篇技术文章对结构化布线做出了评论,同时还讨论了高性能住宅网络的需求。

历史课——住宅布线系统标准的出现

  在讨论高性能住宅布线系统时,了解导致今标准出现的一些历史动态是非常有益的。这首先要从1996 年联合通信协会(FCC)的电信法案谈起。该法案是62 年以来第一个电信法规的大修。该法案的目标是解除对电信的政府控制,加大电信服务提供商的竞争,从而创建自由的市场环境。撤消控制后,客户可以自由选择运营商将电缆接入家中。然而为了有效地承载数据,市场对住宅布线系统有更多的标准限制和要求。

  1999 年 TIA/EIA 公布了针对住宅电信电缆的 TIA/EIA-570-A 标准。该标准包括产品性能技术指标、安装实践技巧以及测试方法。标准认可了商业建筑布线标准 ANSI/TIA/EIA-568A 中对UTP 电缆和光缆的要求,商业住宅通路标准ANSI/TIA/EIA-569-A 中关于通路和空间的一些信息,以及用户外部设备布线标准 TIA/EIA-758。TIA/EIA-570-A 标准尝试
着将电信结构对电信服务领域中的新结构、附属物、改建的单个或多个住宅建筑的需求标准化。换句话说, 570-A 标准比用于商业建筑的 TIA/EIA-568A 标准适用于更多的应用领域。TIA/EIA-570-A 标准包括附加的语音、数据、视频、多媒体、安全、告警和住宅自动化系统的安装指导。

  1999 年12 月,美国联合通信协会(FCC)正式通过了 TIA/EIA-570-A 标准以及 建筑工业咨询服务国际公司BICSI 标准,并将其归档在主要关注住宅内部配线至电话网络连接的“第三方报告和订购”中,同时设立了最低内部配线质量标准。许多业界专家预言这些内部配线质量标准将被包含在本地建筑规范中,通过促使从最先的简单内部配线安装发展到遵从与电力配线同样的检测和认可过程,来推动标准的执行。

  TIA/EIA-570-A 标准对住宅电缆类型进行了详细说明,其中包括用于语音传输的 CAt 3 UTP 电缆,用于数据(和语音)传输的Cat 5 和 Cat 5e UTP 电缆,以及用于视频和音频传输的 RG 6 线同轴电缆。其它的介质,例如两条线的12-16 AWG,在最近公布的针对整个住宅视频、控制系统以及安全的附录三中做了介绍。该标准还提到光缆布线可作为住宅网络安装的选件。这些电缆常在施工过程前后被捆绑或拖拉在一起。

定级——为多媒体做准备的技术指标

  TIA/EIA-570-A 标准确定了两种不同类型的插座面板住宅布线施工方案,即级别一和级别二。级别一是适用于电话、电视和数据的基础系统。它包含一条符合Cat 3 性能要求的4对线UTP 电缆,以及一条6 线 75ohm 的同轴电缆。570-A 标准建议使用 Cat 5 电缆替代 Cat 3 电缆,这样更容易升级为级别二的安装。

  级别二住宅施工标准可以满足宽带上大量的多媒体应用。级别二中指定了两种 UTP 电缆,最差为 Cat 5 电缆,建议使用 Cat 5e 电缆(可以承载更高的带宽应用)。它还建议两条6 线 75 ohm 同轴电缆,并提到可使用两条光缆作为附加选件。

缩减了住宅网络和商业网络之间的差异

  传统意义上,住宅网络和大型办公室网络通常是根据所部署的应用、为了这些应用所需要的带宽以及承载带宽所需的电缆类型来区分的。随着多媒体应用和其它个人应用对带宽要求的不断增长,住宅和办公室网络对带宽要求的差异正在日益缩减。如何让您的住宅提供更高的带宽呢?应用于商业环境的高性能 UTP 电缆是 Cat 6 电缆。虽然 在TIA/EIA 570-A 标准中号召使用稍低带宽 Cat 5 或 Cat 5e 电缆,但TIA(www.tiaonline.org)最近在网站(2002)的问与答栏目中提到“住宅网络市场中Cat 6 电缆的应用会更有效地提供更高的 INTERNET 访问速度,同时可促进 Class B EMC 标准要求更严格”。Cat 6 电缆可以处理千兆比数据,提供足够的能力支持多个20M HDTV 数据流。在2003 年底完成的 TIA/EIA 570-A 标准修订版中,已看到在住宅网络技术指标中 Cat 6 电缆将作为首选被推荐,Cat 5e 电缆次之。

  用于商业建筑的标准可以很好的应用于多栋公寓组成的住宅群,例如一栋综合公寓楼,但对于独立的住宅环境并不适用。独立的房屋只有几根线缆、导线,因此电缆防护标准就不需要像商业环境技术指标那么苛刻。商业住宅中使用的电缆长度最长不允许超过100 米,但一条常见的住宅结构化布线网络电缆通常不会符合标准建议的星级配置的距离,也不会像商业网络测试所要求的那样对质量和性能进行严格测试,而会减低一些要求。商业标准中描述了如何评估住宅网络施工质量测试过程,这是目前唯一的、最好的测量已安装电缆及连接头性能和可靠性的检验标准。

设计——着眼于未来

  无论在家、在办公室还是在公寓中,检验是否成功的标准通常是配线前的质量以及电缆基础结构设计的实际效率。为了保证配线前阶段的安装能够满足未来的需要,当今的布线基础机构设计者必须能够预见到所有可能使用电缆结构的应用。商业布线施工设计者已经成功地创建了灵活的、可以满足未来所需的布线基础结构。如何能够满足未来的需要呢?一些专业人士建议根据不断增长的数据速率设计15 年的服务。为了达到这个目标,专业配线前住宅网络施工仿效商业结构化布线系统中的很多经验,例如利用配线架与向下配线接插件实现简单的即插即用功能。住宅网络的施工也可以使用制造商的高密度、高性能商用产品衍生出的家用产品。

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