孰 是 孰 非

------ 也 谈 UTP 和 FTP 的 问 题

 

 

    UTP ( 非 屏 蔽 双 绞 线 ) 和 FTP ( 铝 箔 屏 蔽 双 绞 线 ) 的 问 题 争 论 了 很 多 年 ， 综 合 布 线 的 市 场 仍 然 在 发 展 ， 绝 大 多 数 用 户 仍 然 选 择 UTP， UTP 布 线 系 统 仍 然 作 为 综 合 布 线 系 统 中 最 佳 的 传 输 介 质 存 在 ， 这 已 是 不 争 的 事 实 ， 似 乎 不 需 要 再 进 行 争 论 。  但 某 些 厂 家 为 了 自 己 的 利 益 ， 误 导 用 户 ， 同 时 有 些 用 户 也 处 于 半 知 半 解 状 态 ， 感 到 十 分 困 惑 。 本 文 将 从 科 学 技 术 角 度 阐 明 UTP 和 FTP 的 区 别 以 及 在 综 合 布 线 系 统 中 的 优 劣 ， 使 读 者 和 用 户 能 明 明 白 白 选 择 产 品 。

    不 论 UTP 还 是 FTP ， 其 实 人 们 关 心 的 是 该 物 体 的 电 磁 兼 容 性 (EMC)。 所 谓 电 磁 兼 容 性 ， 是 指 电 子 设 备 在 干 扰 环 境 下 能 否 正 常 工 作 及 其 防 止 对 外辐 射电 磁的 能 力 。 目 前 世 界 上 最 严 格 的 EMC 规 定 是 欧 洲 EMC 方 针 ， 其 要 求 实 际 上 是 针 对 有 源 设 备 的 ， 而 布 线 系 统 则 不 在 其 指 标 要 求 之 内 ( 参 见 欧 洲 EMC 方 针 中 EMC/III/95/04E/4.7.3.1 部 分 ， 电 缆 和 布 线 配 件 被 定 义 成 “ 不 产 生 直 接 作 用 的 部 件 ” ， 并 声 称 “ EMC 方 针 不 适 用 于 它 们 ”)  ， 但 综 合 布 线 一 旦 与 网 络 系 统 联 网 ,   整 体 系 统 则 要 符 合 EMC 标 准 。 因 此 ， 为 了 对 整 体 系 统 负 责 ， 综 合 布 线 系 统 也 应 符 合 EMC 方 针 。 现 行 EMC 方 针 中 分 两 个 条 例 对 被 测 设 备 进 行 EMC 测 试 ， 这 两 个 条 例 是 辐 射 ( Emission， 参 见 1987 年 制 订 的 EN55022 标 准 ) 和 抗 干 扰 能 力 ( Immunity， 参 见 1993 年 制 订 的 EN50082-1 标 准 ) 。 也 就 是 说 ， 不 论 UTP 还 是 FTP， 只 要 测 试 通 过 这 两 个 条 例 中 所 列 指 标 ， 就 符 合 EMC 标 准 ， 用 户 就 可 以 放 心 使 用 。

    应 该 说 ， 在 实 验 室 条 件 下 ， 不 论 UTP 还 是 FTP 系 统 ， 都 能 轻 松 通 过 EMC 测 试 ， 但 在 安 装 现 场 ， 就 很 可 能 事 与 愿 违 了 。 这 是 为 什 么 呢 ？ 让 我 们 来 了  解 一 下 UTP 和 FTP 到 底 是 以 什 么 原 理 来 满 足 EMC 要 求 的 。

    我 们 先 来 看 一 下 屏 蔽 线(FTP 或 STP) 的 工 作 原 理 。 当 外 界 有 干 扰 时 ， 屏 蔽 线 的 屏 蔽 层 和 屏 蔽 层 内 的 线 对 同 时 受 该 干 扰 影 响 ，当 双 绞 紧 密 时 ， 屏 蔽 层 和 屏 蔽 层 内 的 线 对 接 受 到 的 干 扰 值 基 本 相 等 。 作 用 在 屏 蔽 层 上 的 干 扰 电 流 通 过 屏 蔽 层 的 接 地 而 消 失 在 地 下 ， 但 根 据 法 拉 第 原 理 ， 屏 蔽 层 会 同 时 产 生 一 个 相 位 反 向 的 感 应 电 流 ， 在 理 想 状 态 下 ， 该 感 应 电 流 与 线 对 所 受 干 扰 电 流 大 小 相 等 、 相 位 相 反 ， 则 互 相 抵 消 ， 从 而 达 到 抗 干 扰 的 目 的 。 所 以 ， 这 并 不 是 人 们 通 常 认 为 的 屏 蔽 后 屏 蔽 层 内 的 线 对 就 不 受 干 扰 了 ， 事 实 是 线 对 同 样 接 受 干 扰 ， 只 不 过 在 理 想 状 态 下 能 与 感 应 电 流 相 抵 消 。 这 就 要 求 屏 蔽 层 必 须 是 360 度 连 续 的 ， 但 在 现 场 施 工 时 ， 线 缆 不 可 能 都 走 直 线 ，穿 线 管 道 也 不 够 光 滑 ， 转 弯 处 很 容 易 损 伤 很 薄 的 屏 蔽 层 ， 尤 其 是 FTP， 它 只 是 用 薄 如 蝉 翼 的 铝 箔 进 行 一 层 屏 蔽 ， 十 分 容 易 被 损 坏 ， 损 坏 后 感 应 电 流 的 值 就 发 生 变 化 ， 不 能 与 线 对 所 受 干 扰 的 电 流 相 抵 消 ， 反 而 引 进 了 一 个 噪 声 。 另 外 ， 屏 蔽 层 还 有 个 接 地 问 题 ，几 乎 每 个 FTP 或 STP 生 产 商 都 在 其 综 合 布 线 设 计 规 范 中 要 求 整 个 布 线 链 路 多 点 接 地 ， 国 际 标 准 ISO11801 对 接 地 有 明 确 规 定 ， 要 求 各 点 接 地 电 压 差 必 须 小 于 1V， 否 则 屏 蔽 层 所 接 受 的 干 扰 下 地 后 又 会 形 成 一 个 回 路 ， 反 过 来 加 重 对 线 对 的 干 扰 。 然 而 ， 接 地 电 位 差 小 于 1V 在 建 筑 物 环 境 中 是 很 难 做 到 的 ， 即 使 能 做 到 ， 也 要 付 出 相 当 大 的 施 工 和 经 济 代 价 。 所 以 ， 屏 蔽 线 缆  在 实 际 现 场 实 施 中 存 在 种 种 弊 端 ， 并 且 值 得 一 提 的 是 ， 迄 今 为 止 ， 国 际 标 准 中 尚 未 制 订 出 屏 蔽 系 统 的 现 场 测 试 标 准 ， 那 么 一 个 屏 蔽 系 统 完 工 后 ， 试 问 如 何 测 试 验 收 ？ 而 且 屏 蔽 系 统 不 仅 电 缆 需 要 屏 蔽 ， 其 它 所 有 接 插 件 都 要 连 续 屏 蔽 ， 这 又 是 一 个 摆 在 人 们 面 前 的 难 题 。

    我 们 再 来 看 一 下 非 屏 蔽 双 绞 线 (UTP) 的 工 作 原 理 。 非 屏 蔽 双 绞 线 是 用 平 衡 传 输 的 原 理 进 行 工 作 的 ， 一 个 线 对 传 输 信 号 时 ，不 是 以 绝 对 值 传 送 的 ， 而 是 以 相 对 值 传 送 ， 即 其 中 一 根 线 传 “ 正 信 号 ” ， 另 一 根 线 传 “ 负 信 号 ” 。 当 外 界 有 干 扰 时 ， 干 扰 同 时 作 用 在 线 对 的 两 根 线 上 ， 当 线 对 绞 得 紧 密 时 ， 两 根 线 所 接 受 的 干 扰 值 就 会 相 等 ， 而 本 身 两 根 线 的 相 对 传 送 值 相 等 而 相 位 是 相 反 的 ， 因 此 等 值 的 干 扰 信 号 作 用 在 线 对 上 正 好 互 相 抵 消 ，对 线 对 的 相 对 传 送 值 没 有 任 何 影 响 ， 从 而 达 到 抗 干 扰 的 目 的 。 从 中 可 以 看 到 ， 非 屏 蔽 线 不 需 要 接 地 ， 它 完 全 通 过 双 绞 后 自 身 的 平 衡 品 质 来 达 到 抗 干 扰 目 的 ， 不 依 赖 于 现 场 的 施 工 条 件 ，很 容 易 达 到 理 想 的 结 果 。 这 也 就 是 UTP 为 什 么 在 综 合 布 线 市 场 得 到 广 泛 应 用 的 原 因 。

    EMC 方 针 除 了 要 求 抗 干 扰 能 力 外 ， 还 对 设 备 的 辐 射 作 了 明 确 规 定 ， 这 也 就 是 用 户 所 关 心 和 理 解 的 “ 保 密 ”。 人 们 通 常 会 想 当 然 地 认 为 屏 蔽 就 能 保 密 ， 屏 蔽 系 统 的 厂 商 也 误 导 那 些 被 人 们 通 常 认 为 需 要 “ 保 密 ” 的 机 关 ， 并 以 防 止 电 话 被 窃 听 为 切 入 点 试 图 说 服 用 户 。 其 实 ， “ 保 密 电 话 ” 本 身 是 一 个 独 立 的 系 统 ， 根 本 不 应 放 在 综 合 布 线 范 畴 内 ， 对 那 些 的 确 需 要 保 密 的 几 根 电 话 线 ， 用 户 完 全 可 以 按 照 保 密 电 话 的 操 作 规 范 去 实 施 。 另 外 ， 对 于 数 据 的 保 密 来 说 ， 布 线 系 统 与 网 络 设 备 联 网 后 ， 容 易 造 成 泄 密 的 是 网 络 设 备 而 不 是 布 线 系 统 。 从 网 络 中 窃 取 情 报 是 完 全 可 行 的 ， 用 户 可 通 过 识 别 非 法 访 问 、 设 定 网 络 访 问 控 制 、 对 端 口 加 密 等 措 施 来 防 止 情 报 被 盗 ， 而 从 布 线 系 统 上 “ 窃 取 情 报 ” 是 不 可 行 的 。 并 且 ， 电 缆 研 究 所 等 有 关 机 构 对 屏 蔽 和 非 屏 蔽 线 的 辐 射 进 行 测 试 ， 发 现 它 们 的 泄 漏 值 是 一 个 等 级 的 ， 也 就 是 说 ， 即 使 布 线 系 统 会 “ 泄 密 ” ， UTP 和 FTP 也 是 在 同 等 水 平 上 的 ， 不 存 在 “ UTP 会 泄 密 而 FTP 不 会 泄 密 ” 的 说 法 。 事 实 也 证 明 如 此 ， Avaya ( 前 朗 讯 科 技 企 业 网 络 集 团 ) 曾 将 SYSTIMAX 结 构 化 布 线 系 统 (非 屏 蔽 系 统 )送 交 设 在 瑞 士 的 EMC Fribourg 实 验 室 进 行 测 试 ， 同 时 被 测 的 还 有 四 个 公 司 送 交 的 屏 蔽 系 统 。 实 验 室 针 对 EMC 方 针 中 四 个 主 要 性 能 指 标 即 IEC801.4 电 磁 冲 击 干 扰 、 IEC801.3 抗 辐 射 干 扰 、 EN55022 散 发 性 辐 射 和 EN55022 传 导 式 辐 射 进 行 测 试 ， 结 果 显 示 SYSTIMAX 的 EMC 性 能 是 无 可 挑 剔 的 ， 因 为 只 有 它 通 过 了 以 上 四 个 测 试 项 目 ， 而 其 它 屏 蔽 系 统 却 总 有 一 项 或 两 项 未 能 通 过 测 试 。 正 如 EMC Fribourg 实 验 室 指 出 的 那 样 ， 虽 然 许 多 系 统 号 称 屏 蔽 系 统 ， 并 非 全 部 都 名 副 其 实 ， 更 何 况 实 际 工 程 很 难 达 到 实 验 室 的 理 想 效 果 。

    综 上 所 述 ， UTP 和 FTP 虽 然 在 理 论 上 都 是 可 采 纳 的 布 线 介 质 ， 但 在 现 场 实 施 中 ， FTP 显 露 出 它 的 种 种 弊 端 ， 包 括 施 工 难 度 大 、 接 地 代 价 高 、 无 相 关 测 试 标 准 ， 并 且 一 旦 施 工 出 现 漏 洞 ， 屏 蔽 层 反 而 成 了 噪 音 源 。 因 此 ， 多 年 实 践 证 明 ， UTP 是 综 合 布 线 系 统 中 铜 缆 传 输 介 质 的 最 佳 选 择 。