前言

在建置公司內部的區域網路前，大家都會花很多時間去找尋、比較與評估各式各樣符合公司需求的網路設備，可是在評選完網路設備後，卻常常會忽略連接這些網路設備的纜線系統。網路纜線系統是所有網路活動的基礎，它負責連接網路上所有設備，在所有網路組成元件中，雖然網路纜線系統只佔網路總體建置成本的6％，可是它的壽命卻是最長的。

品質不良的網路纜線系統常是導致網路不通的主因，為了讓網路建構者與商用建築物的建築師，可以佈建出一套高品質且具有未來性的網路纜線系統，國際上的標準組織依據業界現況與使用者的需求，制定出許多網路纜線佈放規範。本文將介紹最常被採用的標準－ANSI TIA/EIA 568-A。

ANSI TIA/EIA 568-A標準制定

在1985年以前，標準組織並沒有制定商用建築物電信纜線系統之佈放規範，電腦與通訊產業界在沒有可以遵循的標準前，只好設計自己專屬的纜線系統與介面。隨著電腦與網路的日益普及，為了保障使用者的投資與推廣標準化的產品，電腦與通訊業界開始體認到，制定一個可以支援最多應用與設備的網路纜線佈放標準的重要性。

1985年，美國的電腦通訊產業協會(CCIA: Computer Communication Industry Association)與電子產業協會(EIA: Electronic Industry Association)開始研擬制定商用建築物電信纜線系統之規範。經過美國的電子產業協會(EIA: Electronic Industry Association)、電信產業協會(TIA: Telecommunication Industry Association)、美國標準學院(ANSI: American National Standards Institute)與許多通訊設備製造商6年的努力，在1991年，制定出ANSI/EIA/TIA-568 "商用建築物電信纜線標準"(Commercial Building Telecommunications Cabling Standard)。實施4年後，也就是1995年ANSI/EIA/TIA-568進行局部修正，制定出目前最常被採用的網路佈線標準ANSI/TIA/EIA-568-A。

制定商用建築物電信纜線標準的主要目的為：

1. 提供一個讓不同廠商生產的網路或通訊設備都可以使用的通訊纜線系統；

2. 做為通訊設備製造商與纜線製造商，在設計商用通訊產品的依循標準；

3. 做為商用建築物設計與建置結構化纜線系統的依據；

4. 制定線材與連接用硬體的效能與技術規範；

5. 依據這個標準建置的纜線系統，可以符合此建築物中，各個不同公司現在與未來的通訊需求；

在ANSI/TIA/EIA-568-A標準公佈後，各個纜線系統製造商開始依據這個標準，設計出符合此標準之結構化纜線系統(Structured Cabling System)。結構化纜線系統的好處是，它可以適用於任何語音、視訊、影像與資料傳輸網路，使用者只要依據這個標準來規劃與建立纜線系統，即可符合現在與未來的網路建置需求，因為所有網路設備製造商或標準制定團體，在設計產品或制定標準時，都會參考這個纜線系統佈放標準。

ANSI/TIA/EIA-568-A標準可以區分為六大部份：

1. 建築物入口設施(Building Entrance Facility)

建築物入口設施是外部電信線路與建築物骨幹纜線系統間的纜線連接介面。此纜線連接介面的硬體規格定義在TIA/EIA-569-A這個標準裏。

2. 設備室(Equipment Room)

顧名思義，設備室是一個被用來放置設備的房間，一般而言，放在設備室的設備比放在通信櫃中的設備複雜很多。設備室可以取代部份或全部通信櫃的功能。

3. 骨幹纜線系統(Backbone Cabling System)

骨幹纜線系統是指連接通信櫃、設備室與建築物入口設施的纜線系統。骨幹纜線系統包含骨幹纜線(Backbone Cabling)、中間與主要之互連設備(Intermediate and main cross-connects)、機械式終端器(Mechanical terminations)與連接線(Patch Cord)或被用來做為骨幹與骨幹間互相連接的跳接線(Jumper)等部份所組成，請見(圖一)。

《圖一　骨幹纜線系統連接拓樸》

骨幹纜線可以分為以下三大類：

* 樓層間垂直連接纜線，又稱為上昇纜線(Risers)

* 設備室與建築物入口設施間之纜線。

* 建築物與建築物間的纜線。

4. 通信櫃(Telecommunications Closet)

通信櫃是指位在建築物內，連接電信纜線系統的一個地方。在通信櫃中通常會有機械式終端器，水平纜線與骨幹纜線系統之互連介面(cross-connect)。您可以在ANSI/TIA/EIA-569-A這個標準中，找到電信櫃的設計規範。

5. 水平纜線系統(Horizontal Cabling System)

水平纜線系統是指由工作區之資訊插座到電信櫃的纜線系統，請見(圖二)。水平纜線系統包含：

《圖二　通信櫃，水平佈線系統與工作區》

註：1. D之長度為90公尺

2. E為TP或CP

* 水平線路(Horizontal Cabling)

* 資訊插座(Telecommunications Outlet)

* 纜線終端設備(Cable Terminations)

* 互連點(Cross-connections)

水平纜線系統可選用下列三種線材，不管使用那一種線材，最長的距離為90公尺。

* 4對，100歐姆非屏蔽雙絞線(UTP)。

* 2對，150歐姆屏蔽雙絞線(STP)。

* 2條，62.5/125微米光纖(Optical cable)。

6. 工作區(Work Area)

工作區是指資訊插座到使用者設備間的這個區域，請見(圖三)。工作區的線路被設計成非常容易連接，不管是移動、增加或改變都可以很輕易地進行。工作區包含使用者設備(Station Equipment)、連接線(Patch cord)與配接器(Adapter)等三大部份。

《圖三　工作區》

五大線材種類

在瞭解ANSI/TIA/EIA-568-A六大部份的意義後，我們再來談談它所使用的線材種類。在這個標準中，它採用了非屏蔽雙絞線(UTP)、光纖(Optical Fiber)、屏蔽雙絞線(STP-A)...等線材，請見(圖四)。

《圖四　常見的線材，光纖Optical Fiber》

依據傳輸效能與用途來區分，非屏蔽雙絞線(UTP)可被分成五大類：

第一類(Cat 1: Category 1)：常被用來做為類比與數位之電話連接線路與低速資料傳線。

第二類(Cat 2: Category 2)：適用於語音、整合服務數位網路(ISDN)與傳輸速率在4Mbps以下的線路。

第三類(Cat 3: Category 3)：適用於傳輸頻率在16MHz以下之線路。它是乙太網路10Base-T所使用的線材。

第四類(Cat 4: Category 4)：適用於傳輸頻率在20MHz以下之線路。

第五類(Cat 5: Category 5)：適用於傳輸頻率在100MHz以下之線路。它是高速乙太網路100Base-TX所使用線材。

在1995年ANSI/TIA/EIA-568-A制定完成後，為了因應技術的演進與使用者的需求，ANSI/TIA/EIA陸續增加了五個ANSI/TIA/EIA-568-A的附錄。2000年2月通過了編號為ANSI/TIA/EIA-568-A-5的第五個附錄，這個附錄主要是規範加強型第五類非屏蔽雙絞線(Cat 5e: Enhanced Category 5 UTP)之傳輸效能。

如果您想要重新佈放公司內的非屏蔽雙絞線系統，雖然Cat 5e的線材與連接設備的價格比Cat 5貴一點，筆者還是建議您採用Cat 5e的線材與連接設備。主要的原因有兩個，首先是超高速乙太網路(Gigabit Ethernet)中的1000Base-T標準，採用的線材就是加強型五類非屏蔽雙絞線(Cat 5e)；其次是符合標準的纜線系統最少可以使用10年以上，使用較佳的纜線系統可以增加網路的穩定度，減少日後查修的困難，並具有較佳的未來性。

ANSI/TIA/EIA-568-A對非屏蔽雙絞線連接線與跳線的最大長度規範如下：

* 主要的連接點(Main cross-connect)：20公尺

* 中間的連接點(Intermediate cross-connect)：20公尺

* 通信櫃(Telecommunication closet)：6公尺

* 工作區(Work area)：3公尺

腳位對應標準

常見的非屏蔽雙絞線在塑膠外皮下，包覆著8條兩兩對絞的銅線，兩兩對絞是為了抵消電磁場，減少電磁干擾。剝開其塑膠外皮後，可以看見橙、橙白、藍、藍白、綠、綠白、棕、棕白等八種顏色所標示的線。依據顏色與腳位的對應位置，可以分T568A與T568B兩種連接方式，請見(圖五)。

《圖五　T568A與T568B腳位與色碼對應圖》

為了方便管理，在同一個纜線系統中最好採用同一種腳位對應標準，也就是說在T568A與T568B中選擇一種來使用。這樣一來，您網路中只會有一種接線腳位，如果有人使用錯誤的線材導致線路不通，您可以很快地辨識出來。如果需要轉接線(Cross-over cable)，只要在連接線一頭採用T568A腳位，另外一頭採用T568B腳位即可。如果您家中只想連接兩台電腦，最簡單的方式就是，購買兩片乙太網路卡與一條轉接線(Cross-over cable)，就可利用轉接線就把電腦連接起來，不需要買集線器。

因為乙太網路或高速乙太網路，只用到其中2對，也就是第1,2,3,6這4條線，其中1對用來傳送訊號，另外一對用來接收訊號。圖五為例，乙太網路只用到綠白、綠、橙白、橙這4條線，假設T568A第1,2接腳為傳送(Tx)，第3,6接腳為接收(Rx)，另一端採用T568B腳位，您可以發現T568A端傳送之訊號會順著綠線進入T568B端之接收腳位(即第3,6接腳)，反之亦然。

如果想達成最高的效能，在線材、跳線面板(Patch panel)、接頭、資訊插座與其他連接設備都必須使用同一類的產品。也就是說您使用Cat 5e的非屏蔽雙絞線，就要採用Cat 5e的跳線面板(Patch panel)、Cat 5e連接跳線、插頭(Plug)與資訊插座(DVO)，不可以跟其他類別的器材混合使用。這是最基本的使用原則，除此之外，筆者建議最好採用同一廠牌的結構化纜線系統產品。

傳輸效能測量規範 － TSB67

為了得知非屏蔽雙絞線佈放後，是否可以達到ANSI/TIA/EIA-568-A所規範的傳輸效能？TIA制定了非屏蔽雙絞線纜線系統傳輸效能測量規範(Transmission Performance Specifications for Field Testing of Unshielded Twisted-Pair Cabling Systems)，此規範又被稱為TSB67(Telecommunication Systems Bulletin-67)，TSB67測試規範適用於Cat 3、Cat 4與Cat 5的線材。

TSB67定義了基礎鏈路(Basic Link)與通道鏈路(Channel Link)兩種測量方式。基礎鏈路(Basic Link)測試的部份包括資訊插座、水平纜線、轉接點(Transition point)與水平互連單元(Horizontal cross-connect)，這些是固定的連結，因為這個部份在纜線系統佈放完畢後，就不會再改變。基礎鏈路測試大部份被用來測試剛完工的大樓，因為人員與資訊設備尚未就定位，佈線廠商常會在纜線佈放完畢後，進行這個測試，以確認此段纜線的效能能符合標準。通道鏈路(Channel Link)測試的部份包含基礎鏈路、互連設備、使用者與互連跳接線，也就是使用者設備至網路設備的全部距離，請見(圖六)。

《圖六　非屏蔽雙絞線纜線系統傳輸效能測量規範》

根據TSB67的規定，每一條纜線鏈路均須進行接線圖(Wire map)、長度(Length)、衰減(Attenuation)與近端串音(NEXT)等四項測試。接線圖測試主要是測量端對端的線路腳位是否正確？長度測試在測定纜線長度是否在規範允許的最大長度以內？例如：乙太網路的最大傳輸長度為100公尺，因為在進行通道鏈路測試時，其長度須在100公尺以內。衰減是測試電子訊號的強度在傳送到另外一端後減少了多少；近端串音是測試非屏蔽雙絞線(UTP)中任何兩對銅線互相干擾的程度。

測試儀器製造廠就是依據TSB67的測試規範來設計纜線測試儀(Cable Tester)中的測試項目。可是，各種廠牌的纜線測試儀，除了具備上述四種測試項目外，通常會增加線路阻抗、傳輸延遲與脈衝雜訊(Impulse Noise)...等其他測試項目。

想瞭解非屏蔽雙絞線之傳輸效能，在纜線佈放完畢後，您必須利用纜線測試儀，針對每一條鏈路進行測試。因為進行傳輸效能測試需要纜線測試儀，再加上測量一條鏈路需要十幾秒的時間，一般的佈線廠商不會主動進行這類測試，唯有在客戶要求時，才會進行。雖然要求廠商進行測試需要花比較多的費用與時間，但是您可以獲得每一條鏈路的效能參數資料。如果定期針對重要的線路實施測試，您就可以瞭解線路品質惡化的趨勢，可以在還沒造成影響前，把有問題的部份更換掉。

在ANSI/TIA/EIA-568-A-5這個附錄中，定義了Cat 5e的傳輸效能規範與測試方法，它包含Return loss、propagation delay、delay skew、NEXT loss、PSNEXT loss、 FEXT loss、ELFEXT與Pseldext等項目的效能規範。如果您想使用Cat 5e 與1000Base-T的網路設備，您的纜線測試儀就必須能進行以上這些測試。

光纖相關規範

在ANSI/TIA/EIA-568-A標準中，水平纜線系統與骨幹纜線系統均可使用光纖。在水平纜線系統中，使用的是62.5/125多模光纖(MMF: Multimode optical fiber)，使用2條光纖，一條用來傳送訊號，另一條用來接收訊號。在骨幹纜線系統中可以使用62.5/125的多模光纖(MMF: Multimode optical fiber)與8.3/125的單模光纖(SMF: singlemode optical fiber)。ANSI/TIA/EIA-568-A標準中，連接頭的規範為568SC，所以您現在所看到的高速乙太網路與超高速乙太網路的光纖接頭，均為SC連接頭。

因為以前乙太網路採用ST連接頭，所以ST連接頭還是保留在這個標準中，只是使用的比例會越來越少。雖然TIA目前尚未製定小型光纖接頭規範(SFF: Small Form Factor)，但是為了增加單位面積光纖連接埠的密度，目前巿面上已經有廠商陸續推出數種小型光纖接頭，各位可能在產品型錄或雜誌上，曾看到MT-RJ、VF-45、LC、Panduit Opti-Jack、LX.5與SCDC等名詞，這些就是新式光纖接頭的名稱。在這些小型光纖接頭中，以MT-RJ最為常見，目前已經有許多設備製造商採用。由於TIA尚未製定標準，目前只能根據您採購的設備來選擇，至於TIA最後會採用那一種接頭做為標準，各位可能還要再等上幾年才會知道。

由於屏蔽雙絞線(STP: Shielded Twisted Pair)的電阻為150?(歐姆)，它主要是應用在Token Ring的環境中。由於Token Ring的網路越來越少，除了採用IBM系統的公司外，一般應該不大會使用到屏蔽雙絞線。

結論

在各位瞭解ANSI/TIA/EIA-568-A標準與TSB67測試規範後，當您在規劃一個新的網路時，除了花時間評估網路設備外，別忘了也要評估結構化纜線系統。在選定廠牌後，找一家經過原廠授權與認證過的佈線廠商，雖然這類的廠商施工費用比較高，通常他們的施工品質也會比較好，在完工後，原廠還會提供您10至15年的保固。纜線系統是10年一次的投資，只佔網路總體成本的百分之六，所以不要因為省小錢，造成網路中斷與查修不易等困擾，那就得不償失了。

(作者任職於精業公司電信業務處，聯絡信箱為ian_tw@kimo.com。本專欄隔月刊載)

註：圖一、六取材自Anixter公司，圖二、三取材自Siemens公司

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