前言

在建置公司内部的区域网路前，大家都会花很多时间去找寻、比较与评估各式各样符合公司需求的网路设备，可是在评选完网路设备后，却常常会忽略连接这些网路设备的缆线系统。网路缆线系统是所有网路活动的基础，它负责连接网路上所有设备，在所有网路组成元件中，虽然网路缆线系统只占网路总体建置成本的6％，可是它的寿命却是最长的。

品质不良的网路缆线系统常是导致网路不通的主因，为了让网路建构者与商用建筑物的建筑师，可以布建出一套高品质且具有未来性的网路缆线系统，国际上的标准组织依据业界现况与使用者的需求，制定出许多网路缆线布放规范。本文将介绍最常被采用的标准－ANSI TIA/EIA 568-A。

ANSI TIA/EIA 568-A标准制定

在1985年以前，标准组织并没有制定商用建筑物电信缆线系统之布放规范，电脑与通讯产业界在没有可以遵循的标准前，只好设计自己专属的缆线系统与介面。随着电脑与网路的日益普及，为了保障使用者的投资与推广标准化的产品，电脑与通讯业界开始体认到，制定一个可以支援最多应用与设备的网路缆线布放标准的重要性。

1985年，美国的电脑通讯产业协会(CCIA: Computer Communication Industry Association)与电子产业协会(EIA: Electronic Industry Association)开始研拟制定商用建筑物电信缆线系统之规范。经过美国的电子产业协会(EIA: Electronic Industry Association)、电信产业协会(TIA: Telecommunication Industry Association)、美国标准学院(ANSI: American National Standards Institute)与许多通讯设备制造商6年的努力，在1991年，制定出ANSI/EIA/TIA-568 "商用建筑物电信缆线标准"(Commercial Building Telecommunications Cabling Standard)。实施4年后，也就是1995年ANSI/EIA/TIA-568进行局部修正，制定出目前最常被采用的网路布线标准ANSI/TIA/EIA-568-A。

制定商用建筑物电信缆线标准的主要目的为：

1. 提供一个让不同厂商生产的网路或通讯设备都可以使用的通讯缆线系统；

2. 做为通讯设备制造商与缆线制造商，在设计商用通讯产品的依循标准；

3. 做为商用建筑物设计与建置结构化缆线系统的依据；

4. 制定线材与连接用硬体的效能与技术规范；

5. 依据这个标准建置的缆线系统，可以符合此建筑物中，各个不同公司现在与未来的通讯需求；

在ANSI/TIA/EIA-568-A标准公布后，各个缆线系统制造商开始依据这个标准，设计出符合此标准之结构化缆线系统(Structured Cabling System)。结构化缆线系统的好处是，它可以适用于任何语音、视讯、影像与资料传输网路，使用者只要依据这个标准来规划与建立缆线系统，即可符合现在与未来的网路建置需求，因为所有网路设备制造商或标准制定团体，在设计产品或制定标准时，都会参考这个缆线系统布放标准。

ANSI/TIA/EIA-568-A标准可以区分为六大部份：

1. 建筑物入口设施(Building Entrance Facility)

建筑物入口设施是外部电信线路与建筑物骨干缆线系统间的缆线连接介面。此缆线连接介面的硬体规格定义在TIA/EIA-569-A这个标准里。

2. 设备室(Equipment Room)

顾名思义，设备室是一个被用来放置设备的房间，一般而言，放在设备室的设备比放在通信柜中的设备复杂很多。设备室可以取代部份或全部通信柜的功能。

3. 骨干缆线系统(Backbone Cabling System)

骨干缆线系统是指连接通信柜、设备室与建筑物入口设施的缆线系统。骨干缆线系统包含骨干缆线(Backbone Cabling)、中间与主要之互连设备(Intermediate and main cross-connects)、机械式终端器(Mechanical terminations)与连接线(Patch Cord)或被用来做为骨干与骨干间互相连接的跳接线(Jumper)等部份所组成，请见(图一)。

《图一 骨干缆线系统连接拓朴》

骨干缆线可以分为以下三大类：

* 楼层间垂直连接缆线，又称为上升缆线(Risers)

* 设备室与建筑物入口设施间之缆线。

* 建筑物与建筑物间的缆线。

4. 通信柜(Telecommunications Closet)

通信柜是指位在建筑物内，连接电信缆线系统的一个地方。在通信柜中通常会有机械式终端器，水平缆线与骨干缆线系统之互连介面(cross-connect)。您可以在ANSI/TIA/EIA-569-A这个标准中，找到电信柜的设计规范。

5. 水平缆线系统(Horizo​​ntal Cabling System)

水平缆线系统是指由工作区之资讯插座到电信柜的缆线系统，请见(图二)。水平缆线系统包含：

《图二 通信柜，水平布线系统与工作区》

注：1. D之长度为90公尺

2. E为TP或CP

* 水平线路(Horizo​​ntal Cabling)

* 资讯插座(Telecommunications Outlet)

* 缆线终端设备(Cable Terminations)

* 互连点(Cross-connections)

水平缆线系统可选用下列三种线材，不管使用那一种线材，最长的距离为90公尺。

* 4对，100欧姆非屏蔽双绞线(UTP)。

* 2对，150欧姆屏蔽双绞线(STP)。

* 2条，62.5/125微米光纤(Optical cable)。

6. 工作区(Work Area)

工作区是指资讯插座到使用者设备间的这个区域，请见(图三)。工作区的线路被设计成非常容易连接，不管是移动、增加或改变都可以很轻易地进行。工作区包含使用者设备(Station Equipment)、连接线(Patch cord)与配接器(Adapter)等三大部份。

《图三 工作区》

五大线材种类

在了解ANSI/TIA/EIA-568-A六大部份的意义后，我们再来谈谈它所使用的线材种类。在这个标准中，它采用了非屏蔽双绞线(UTP)、光纤(Optical Fiber)、屏蔽双绞线(STP-A)...等线材，请见(图四)。

《图四 常见的线材，光纤Optical Fiber》

依据传输效能与用途来区分，非屏蔽双绞线(UTP)可被分成五大类：

第一类(Cat 1: Category 1)：常被用来做为类比与数位之电话连接线路与低速资料传线。

第二类(Cat 2: Category 2)：适用于语音、整合服务数位网路(ISDN)与传输速率在4Mbps以下的线路。

第三类(Cat 3: Category 3)：适用于传输频率在16MHz以下之线路。它是乙太网路10Base-T所使用的线材。

第四类(Cat 4: Category 4)：适用于传输频率在20MHz以下之线路。

第五类(Cat 5: Category 5)：适用于传输频率在100MHz以下之线路。它是高速乙太网路100Base-TX所使用线材。

在1995年ANSI/TIA/EIA-568-A制定完成后，为了因应技术的演进与使用者的需求，ANSI/TIA/EIA陆续增加了五个ANSI/TIA/EIA-568-A的附录。 2000年2月通过了编号为ANSI/TIA/EIA-568-A-5的第五个附录，这个附录主要是规范加强型第五类非屏蔽双绞线(Cat 5e: Enhanced Category 5 UTP)之传输效能。

如果您想要重新布放公司内的非屏蔽双绞线系统，虽然Cat 5e的线材与连接设备的价格比Cat 5贵一点，笔者还是建议您采用Cat 5e的线材与连接设备。主要的原因有两个，首先是超高速乙太网路(Gigabit Ethernet)中的1000Base-T标准，采用的线材就是加强型五类非屏蔽双绞线(Cat 5e)；其次是符合标准的缆线系统最少可以使用10年以上，使用较佳的缆线系统可以增加网路的稳定度，减少日后查修的困难，并具有较佳的未来性。

ANSI/TIA/EIA-568-A对非屏蔽双绞线连接线与跳线的最大长度规范如下：

* 主要的连接点(Main cross-connect)：20公尺

* 中间的连接点(Intermediate cross-connect)：20公尺

* 通信柜(Telecommunication closet)：6公尺

* 工作区(Work area)：3公尺

脚位对应标准

常见的非屏蔽双绞线在塑胶外皮下，包覆着8条两两对绞的铜线，两两对绞是为了抵消电磁场，减少电磁干扰。剥开其塑胶外皮后，可以看见橙、橙白、蓝、蓝白、绿、绿白、棕、棕白等八种颜色所标示的线。依据颜色与脚位的对应位置，可以分T568A与T568B两种连接方式，请见(图五)。

《图五 T568A与T568B脚位与色码对应图》

为了方便管理，在同一个缆线系统中最好采用同一种脚位对应标准，也就是说在T568A与T568B中选择一种来使用。这样一来，您网路中只会有一种接线脚位，如果有人使用错误的线材导致线路不通，您可以很快地辨识出来。如果需要转接线(Cross-over cable)，只要在连接线一头采用T568A脚位，另外一头采用T568B脚位即可。如果您家中只想连接两台电脑，最简单的方式就是，购买两片乙太网路卡与一条转接线(Cross-over cable)，就可利用转接线就把电脑连接起来，不需要买集线器。

因为乙太网路或高速乙太网路，只用到其中2对，也就是第1,2,3,6这4条线，其中1对用来传送讯号，另外一对用来接收讯号。图五为例，乙太网路只用到绿白、绿、橙白、橙这4条线，假设T568A第1,2接脚为传送(Tx)，第3,6接脚为接收(Rx )，另一端采用T568B脚位，您可以发现T568A端传送之讯号会顺着绿线进入T568B端之接收脚位(即第3,6接脚)，反之亦然。

如果想达成最高的效能，在线材、跳线面板(Patch panel)、接头、资讯插座与其他连接设备都必须使用同一类的产品。也就是说您使用Cat 5e的非屏蔽双绞线，就要采用Cat 5e的跳线面板(Patch panel)、Cat 5e连接跳线、插头(Plug)与资讯插座(DVO)，不可以跟其他类别的器材混合使用。这是最基本的使用原则，除此之外，笔者建议最好采用同一厂牌的结构化缆线系统产品。

传输效能测量规范 - TSB 67

为了得知非屏蔽双绞线布放后，是否可以达到ANSI/TIA/EIA-568-A所规范的传输效能？ TIA制定了非屏蔽双绞线缆线系统传输效能测量规范(Transmission Performance Specifications for Field Testing of Unshielded Twisted-Pair Cabling Systems)，此规范又被称为TSB67(Telecommunication Systems Bulletin-67)，TSB67测试规范适用于Cat 3、Cat 4与Cat 5的线材。

TSB67定义了基础链路(Basic Link)与通道链路(Channel Link)两种测量方式。基础链路(Basic Link)测试的部份包括资讯插座、水平缆线、转接点(Transition point)与水平互连单元(Horizo​​ntal cross-connect)，这些是固定的连结，因为这个部份在缆线系统布放完毕后，就不会再改变。基础链路测试大部份被用来测试刚完工的大楼，因为人员与资讯设备尚未就定位，布线厂商常会在缆线布放完毕后，进行这个测试，以确认此段缆线的效能能符合标准。通道链路(Channel Link)测试的部份包含基础链路、互连设备、使用者与互连跳接线，也就是使用者设备至网路设备的全部距离，请见(图六)。

《图六 非屏蔽双绞线缆线系统传输效能测量规范》

根据TSB67的规定，每一条缆线链路均须进行接线图(Wire map)、长度(Length)、衰减(Attenuation)与近端串音(NEXT)等四项测试。接线图测试主要是测量端对端的线路脚位是否正确？长度测试在测定缆线长度是否在规范允许的最大长度以内？例如：乙太网路的最大传输长度为100公尺，因为在进行通道链路测试时，其长度须在100公尺以内。衰减是测试电子讯号的强度在传送到另外一端后减少了多少；近端串音是测试非屏蔽双绞线(UTP)中任何两对铜线互相干扰的程度。

测试仪器制造厂就是依据TSB67的测试规范来设计缆线测试仪(Cable Tester)中的测试项目。可是，各种厂牌的缆线测试仪，除了具备上述四种测试项目外，通常会增加线路阻抗、传输延迟与脉冲杂讯(Impulse Noise)...等其他测试项目。

想了解非屏蔽双绞线之传输效能，在缆线布放完毕后，您必须利用缆线测试仪，针对每一条链路进行测试。因为进行传输效能测试需要缆线测试仪，再加上测量一条链路需要十几秒的时间，一般的布线厂商不会主动进行这类测试，唯有在客户要求时，才会进行。虽然要求厂商进行测试需要花比较多的费用与时间，但是您可以获得每一条链路的效能参数资料。如果定期针对重要的线路实施测试，您就可以了解线路品质恶化的趋势，可以在还没造成影响前，把有问题的部份更换掉。

在ANSI/TIA/EIA-568-A-5这个附录中，定义了Cat 5e的传输效能规范与测试方法，它包含Return loss、propagation delay、delay skew、NEXT loss、PSNEXT loss、 FEXT loss、ELFEXT与Pseldext等项目的效能规范。如果您想使用Cat 5e 与1000Base-T的网路设备，您的缆线测试仪就必须能进行以上这些测试。

光纤相关规范

在ANSI/TIA/EIA-568-A标准中，水平缆线系统与骨干缆线系统均可使用光纤。在水平缆线系统中，使用的是62.5/125多模光纤(MMF: Multimode optical fiber)，使用2条光纤，一条用来传送讯号，另一条用来接收讯号。在骨干缆线系统中可以使用62.5/125的多模光纤(MMF: Multimode optical fiber)与8​​.3/125的单模光纤(SMF: singlemode optical fiber)。 ANSI/TIA/EIA-568-A标准中，连接头的规范为568SC，所以您现在所看到的高速乙太网路与超高速乙太网路的光纤接头，均为SC连接头。

因为以前乙太网路采用ST连接头，所以ST连接头还是保留在这个标准中，只是使用的比例会越来越少。虽然TIA目前尚未制定小型光纤接头规范(SFF: Small Form Factor)，但是为了增加单位面积光纤连接埠的密度，目前巿面上已经有厂商陆续推出数种小型光纤接头，各位可能在产品型录或杂志上，曾看到MT-RJ、VF-45、LC、Panduit Opti-Jack、LX.5与SCDC等名词，这些就是新式光纤接头的名称。在这些小型光纤接头中，以MT-RJ最为常见，目前已经有许多设备制造商采用。由于TIA尚未至定标准,目前只能根据您采购的设备来选择,至于TIA最后会采用那一种接头做为标准,各位可能还要再等上几年才会知道。

由于屏蔽双绞线(STP: Shielded Twisted Pair)的电阻为150?(欧姆)，它主要是应用在Token Ring的环境中。由于Token Ring的网路越来越少，除了采用IBM系统的公司外，一般应该不大会使用到屏蔽双绞线。

结论

在各位了解ANSI/TIA/EIA-568-A标准与TSB67测试规范后，当您在规划一个新的网路时，除了花时间评估网路设备外，别忘了也要评估结构化缆线系统。在选定厂牌后，找一家经过原厂授权与认证过的布线厂商，虽然这类的厂商施工费用比较高，通常他们的施工品质也会比较好，在完工后，原厂还会提供您10至15年的保固。缆线系统是10年一次的投资，只占网路总体成本的百分之六，所以不要因为省小钱，造成网路中断与查修不易等困扰，那就得不偿失了。

(作者任职于精业公司电信业务处，联络信箱为ian_tw@kimo.com。本专栏隔月刊载)

注：图一、六取材自Anixter公司，图二、三取材自Siemens公司

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