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综合布线与网络工程 1 第二章信息通信技术概述 第一章综合布线概述 第三章通信网络与网络工程 第四章综合布线工程设计 第五章综合布线施工技术 第六章综合布线设计应用举例 目录 第一章综合布线概述 第一章综合布线概述 楼宇自动化系统 1 通信自动化系统 2 办公自动化系统 3 计算机网络系统 4 第一章综合布线概述 第一章综合布线概述 建筑设备运行管理的监控 包括 1 暖通空调系统的监控 2 给排水系统监控 3 供配电与照明系统监控 火灾报警与消防联动控制 电梯运行管制公共安全技术防范 包括 1 电视监控系统 2 防盗报警系统 3 出入口控制及门禁系统 4 安保人员巡查系统 5 汽车库综合管理系统 6 各类重要仓库防范设施 7 安全广播信息系统 楼宇自动化系统的功能 制定系统的管理 调度 操作和控制的策略 存取有关数据与控制的参数 管理 调度 监视与控制系统的运行 显示系统运行的数据 图象和曲线 打印各类报表 进行系统运行的历史记录及趋势分析 统计设备的运行时间 进行设备维护 保养管理等 智能建筑的信息通信系统是保证建筑物内语音 数据 图像传输的基础 同时与外部通信网 如电话公网 数据网 计算机网 卫星以及广电网 相连 与世界各地互通信息智能建筑中的通信系统目前主要由两大系统组成 程控数字用户交换机和有线电视网 CATV 前者是由电信系统方面发展而来的 后者是广电系统方面发展至今的 今后随着4C技术发展将有可能使智能建筑的通信自动化系统统一 第一章综合布线概述 办公自动化系统是利用技术的手段提高办公的效率 进而实现办公自动化处理的系统 它采用Internet Intranet技术 基于工作流的概念 使企业内部人员方便快捷地共享信息 高效地协同工作 改变过去复杂 低效的手工办公方式 实现迅速 全方位的信息采集 信息处理 为企业的管理和决策提供科学的依据 深受众多企业的青睐 第一章综合布线概述 计算机网络系统就是利用通信设备和线路将地理位置不同 功能独立的多个计算机系统互联起来 以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统 通过计算机的互联 实现计算机之间的通信 从而实现计算机系统之间的信息 软件和设备资源的共享以及协同工作等功能 其本质特征在于提供计算机之间的各类资源的高度共享 实现便捷地交流信息和交换思想 综合布线的特点 第一章综合布线概述 综合布线首要特点是兼容性 所谓兼容性是指它是完全独立的 与应用系统相互无关 可以适用于多种应用系统 综合布线将语音 数据域监控设备的信号经过统一的规划和设计 采用相同的传输介质 信息插座 交换设备 适应器等 把这些不同的信号综合到一套标准的布线中 由此可见 综合布线可以兼容不同信号传输要求 第一章综合布线概述 对于传统的布线方式 只要用户选定某种设备 也就是选定了与之相适应的布线方式和传输介质 如果更换另一台设备 那么原来的布线就要全部更换 可以想象 对于一个已经完工的建筑物 这种变化是十分困难的 综合布线由于采用开放式体系结构 符合多种国际上现行的标准 因此它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的 第一章综合布线概述 传统的方式是封闭的 其体系结构固定不变 如要迁移设备或更新设备会相当的困难 甚至不可能 综合布线采用标准的传输线缆和相关的连接硬件 模块化设计 因此所有的通信都是通用的 每条通道可以支持终端 如以太网工作站及令牌网工作站 所有设备的开通及更改均不需要改变布线 仅仅增减相应的应用设备以及在配线器架上进行必要的跳线管理即可 另外 组网也可以灵活多样 甚至同一个工作区中可以存在多台不同种类的终端设备 如以太网工作站和令牌工作站共存 为用户组织信息提供了灵活性选择条件 第一章综合布线概述 传统的布线方式由于各个系统互不兼容 因而在一个建筑物中往往存在多种布线方案 因此 各类信息传输的可靠性要由所选用的布线可靠性来保证 个应用系统布线的不当回造成交叉干扰 综合布线采用高品质的次啊聊和组合件构成一套高标准的信息传输通道 所有线缆和相关连接件组成的传输通道在设计施工当中都有一台严格的执行标准 每条通道都熬采用专用仪器进行测试 以保证其电气性能 应用系统全部采用点到点连接 任何一条传输链路故障均不影响其他链路的正常运行 为链路的运行维护和故障检修提供了方便 从而保证了应用系统的可靠运行 第一章综合布线概述 当今社会信息产业飞速发展 特别是多媒体技术室信息和语言出书界限被打破 因此 现在建筑物如若采用传统布线方式 就无法满足目前的信息传输需求 更不能满足今后信息技术的发展 第一章综合布线概述 4 2 水平干线子系统 垂直干线子系统 6 设备间子系统 3 1 工作区子系统 管理间子系统 5 楼宇 建筑群 子系统 第一章综合布线概述 综合布线的结构 第一章综合布线概述 工作区子系统是一个从信息插座延伸至终端设备的区域 工作区布线要求相对简单 这样就容易移动 添加和变更设备 该子系统包括水平配线系统的信息插座 连接信息插座和终端设备的跳线以及适配器 工作区的每个信息插座都应该支持电话机 数据终端 计算机及监视器等终端设备 同时 为了便于管理和识别 有些厂家的信息插座做成多种颜色 黑 白 红 蓝 绿 黄 这些颜色的设置应符合TIA EIA606标准 用户端子 第一章综合布线概述 也称水平在线子系统 是整个布线系统的一部分 一般在一个楼层上 是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架 水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息插座 由用户信息插座 水平电缆 配线设备等组成 综合布线中水平子系统是计算机网络信息传输的重要组成部分 采用星型拓扑结构 一般由 对UTP线缆构成 如果有磁场干扰或是信息保密时 可用屏蔽双绞线 高带宽应用时 可用光缆 每个信息点均需连接到管理子系统 平面楼层系统 第一章综合布线概述 管理子系统设备设置在每层配线设备的房间内 管理子系统由交接间的配线设备 输入 输出设备等组成 管理子系统也可应用于设备间子系统 管理子系统应采用单点管理双交接口 交接场的取决于工作区 综合布线系统规模和选用的硬件 在管理规模大 复杂 有二级交接间时 才放置双点管理双交接在管理点 根据应用环境用标记标入来标出各个端接场 对于交换间的配线设备宜采用色标区别种类用途的配线区 布线配线系统 第一章综合布线概述 垂直干线子系统 通常是由主设备间 如计算机房 程控交换机房 提供建筑中最重要的铜线或光纤线主干线路 是整个大楼的信息交通枢纽 综合布线系统应是开放式星型拓扑结构 应能支持电话 数据 图文 图像等多媒体业务需要 垂直竖井系统 第一章综合布线概述 建筑群子系统应由连接各建筑物之间的综合布线缆线 建筑群配线设备 CD 和跳线等组成 建筑群子系统宜采用地下管道或电缆沟的敷设方式 管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和入孔的各项设计规定 此外安装时至少应预留1 2个备用管孔 以供扩充之用 户外系统 第一章综合布线概述 设备间是在每一幢大楼的适当地点设置电信设备和计算机网络设备 以及建筑物配线设备 进行网络管理的场所 对于综合布线工程设计 设备间主要安装建筑物配线设备 BD 电话 计算机等各种主机设备及引入设备可合装在一起 机房子系统 第一章综合布线概述 综合布线的标准 综合布线起源于美国 综合布线标准也起源于美国 美国国家标准协会制定的 商业建筑物电信布线标准 ANSI TIA EIA568A 和 商业建筑物电信布线路径及空间距标准 ANSI TIA EIA569 是综合布线工程的纲领性奠基文件 目前已公布的综合布线设计 施工 材料 测试标准 规范 主要有 国际布线标准 信息技术 用户建筑物综合布线 美国国家标准协会 商业建筑物电信布线标准 欧洲标准 建筑物布线标准 美国国家标准协会 商业建筑物电信布线路径及空间距标准 美国国家标准协会 非屏蔽双绞线布线系统输出性能现场测试规范 美国国家标准协会 集中式光缆布线准则 美国国家标准协会 大开间办公环境的附加水平布线惯例 中国工程建筑标准化协会 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 中国工程建筑标准化协会 建筑与建筑群总部布线系统工程施工和验收规范 中国邮电大楼 大楼通信综合布线系统 第一章综合布线概述 综合布线的产品 目前我国广泛采用的综合布线产品生产商有 美国西蒙 SIEMON 公司的SCS 加拿大北方电讯 Nortel 公司的IBDN 美国安普 AMP 公司的开放式布线系统OWS等 这些产品都具有设计指南 验收方法以及质量保证体系 国内的TCL 中国普天等都已经具备了全线的综合布线产品研发和生产能力 第一章综合布线概述 综合布线适用范围和发展前景 综合布线采用模块化设计和分层星形拓扑结构 它能够适用于任何建筑物的布线要求 但建筑物跨距不得超过3000M 面积不超过100万 总而言之 由于技术上的原因 或者由于行业管理上的原因 综合布线不是万能的 但相信 随着网络技术及信息技术的发展 综合布线技术同样会发展的越来越完善 应用的领域也会越来越宽 第一章综合布线概述 智能住宅综合布线 随着计算机网络的发展及因特网的不断普及 家用电子产品 家庭保安监控产品 家庭智能化产品的完善 信息技术正快速走向智能住宅小区 智能住宅布线包括非屏蔽双绞线 UTP 75 同轴线缆和光缆等 智能住宅住户端设备包括计算机 通信设备 智能控制器 各种仪表 水表 电表 煤气表和热量表 和探测器 红外线探测器 煤气探测器 烟雾探测器 烟雾探测器和紧急按钮 所有相关数据通过智能住宅布线系统进行统一传输 第一章综合布线概述 智能住宅综合布线 第一章综合布线概述 第二章信息通信技术概述 第一章综合布线概述 第三章通信网络与网络工程 第四章综合布线工程设计 第五章综合布线施工技术 第六章综合布线设计应用举例 目录 第二章信息通信技术概论 1 消息和信息 消息 Message 是通信过程中传输的具体原始对象 消息有文本 数字 图片 图象 音频和视频等多种形式 消息分为离散消息和连续消息 信息 Information 是客观事物属性和相互联系特性的表征 它反映了客观事物的存在形式和运动状态 有用的消息认为是信息 消息出现的概率越小 则消息中包含的信息就越大 信息是可以度量的 第二章信息通信技术概论 2 数据和信号数据 Data 是用来描述任何物体 概念 情况 且预先具有特定含义的数字 字母和符号 一般可以理解为 信息的数字化形式 或 数字化的信息形式 狭义的 数据 通常是指具有一定数字特性的信息 如统计数据 气象数据 测量数据及计算机中区别于程序的计算数据等 在数据通信系统中 数据通常被广义地理解为在网络中存储 处理和传输的二进制数字编码 信号 Signal 是携带信息的传输介质 信号是数据的表现形式 是消息的直接反映 在电信系统里 可以由电压 电流或电磁波等物理量来体现 第二章信息通信技术概论 模拟通信 数字通信和数据通信三者之间的区分如下表所示 数据通信定义 依照数据通信协议 利用数据传输与交换技术 在计算机之间或计算机与数据终端之间进行的通信 第二章信息通信技术概论 数据通信系统组成数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来 实现数据传输 交换 存储和处理的系统 比较典型的数据通信系统主要由数据终端设备 数据电路 计算机系统三部分组成 第二章信息通信技术概论 香农定理 香农定理描述了有限带宽 有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽 信号噪声功率比之间的关系 第二章信息通信技术概论 奈奎斯特准则 奈奎斯特准则又叫采样定理 抽样值无失真 即如果信号经传输后整个波形发生了变化 但只要其特定点的抽样值保持不变 那么用再次抽样的方法仍然可以准确无误地恢复原始信码 数据 第二章信息通信技术概论 第二章信息通信技术概论 数据 凡在时间和幅度上是连续取值的为模拟数据 如温度的高低 声音的强弱 一幅图像内容的演进等都是连续变化的模拟数据 凡在时间和幅度上是离散取值的为数字数据 如经过路口汽车的数量 足球 篮球的进球数都是数字数据 计算机内部所传达的二进制数字序列也是离散的数字数据 数据信息一般均用信号进行传输 例如电信号 光信号 信号是数据的具体表现形式 它和数据有一定的关系 信号又分为模拟信号和数字信号 信号 第二章信息通信技术概论 信号 第二章信息通信技术概论 凡表示数据的信号在时间上幅度上是连续变化的则为模拟信号 如电话系统中的话音信号 电视系统中的图像信号等为模拟信号 凡表示数据的信号在时间上和幅度上市离散变化的则为数字信号 如军舰上信号兵打的 灯语 信号 计算机内所传达的的代表 0 和 1 的电脉冲信号等为数字信号 信号 第二章信息通信技术概论 第二章信息通信技术概论 模拟通信是一种以模拟信号传输信息的通信方式 非电的信号 如声 光等 输入到变换器 如送话器 光电管 使其输出连续的电信号 使电信号的频率或振幅等随输入的非电信号而变化 普通电话所传输的信号为模拟信号 电话通信是最常用的一种模拟通信 模拟通信系统主要由用户设备 终端设备和传输设备等部分组成 其工作过程是 在发送端 先由用户设备将用户送出的非电信号转换成模拟电信号 再经终端设备将它调制成适合信道传输的模拟电信号 然后送往信道传输 到了接收端 经终端设备解调 然后由用户设备将模拟电信号还原成非电信号 送至用户 第二章信息通信技术概论 模拟通信的主要特点与数字通信相比 模拟通信系统设备简单 占用频带窄 但通信质量 抗干扰能力和保密性能等不及数字通信 从长远观点看 模拟通信将逐步被数字通信所替代 模拟通信的优点是直观且容易实现 但存在两个主要缺点 保密性差 模拟通信 尤其是微波通信和有线明线通信 很容易被窃听 只要收到模拟信号 就容易得到通信内容 抗干扰能力弱 电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰 噪声和信号混合后难以分开 从而使得通信质量下降 线路越长 噪声的积累也就越多 第二章信息通信技术概论 数字通信是用数字信号作为载体来传输消息 或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式 它可传输电报 数字数据等数字信号 也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号 第二章信息通信技术概论 数字通信与模拟通信相比具有明显的优点 它抗干扰能力强 通信质量不受距离的影响 能适应各种通信业务的要求 便于采用大规模集成电路 便于实现保密通信和计算机管理 不足之处是占用的信道频带较宽 第二章信息通信技术概论 数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式 要在两地间传输信息必须有传输信道 根据传输媒体的不同 有有线数据通信与无线数据通信之分 但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来 而使不同地点的数据终端实现软 硬件和信息资源的共享 第二章信息通信技术概论 模拟数据可以用模拟信号传输 也可以用数字信号传输 同样 数字数据可以用数字信号传输 也可以用模拟信号传输 这样就有了四种传输方式 数据传输的4种方式 第二章信息通信技术概论 第二章信息通信技术概论 1 模拟信号传输模拟数据 例如声音在普通电话系统中的传输 人的语音为连续变化的模拟数据 电话线中所传输的是模拟信号 2 模拟信号传输数字数据 典型例子就是目前通过电话系统实现两台计算机之间的通信 例如Internet网中计算机之间的通信 计算机只能发送和接受数字数据 但我们可以用某种设备 Modem 讲数据变成模拟信号在电话系统中传输 3 数字信号传输数字数据 最简单的例子就是将计算机通过接口直接相连 例如计算机局域网中一般采用这种形式 这时 计算机发送和接受的都是数字数据 传输线中传输的是脉冲数字信号 4 数字信号传输模拟数据 例如数字电话系统以及目前广泛使用的数字移动电话系统 还有正努力推广应用的高清数字电视系统等 这些系统将声音 图像等模拟数据变成数字信号进行传输 第二章信息通信技术概论 定义 以传输媒质为基础的信号通道 狭义信道 仅指传输媒质 分为有线信道 明线 对称电缆 同轴电缆及光纤 和无线媒质 地波传输 短波电离层反射 超短波或微波视距中继 卫星中继 散射及移动无线电信道 第二章信息通信技术概论 无线信道 无线信道电磁波的频率 受天气尺寸限制地球大气层的结构 对流层 地面上0 10KM平流层 约10 60KM电离层 约60 400KM 电离层对传播的影响 1 反射2 散射 第二章信息通信技术概论 第二章信息通信技术概论 第二章信息通信技术概论 第二章信息通信技术概论 04 信道通频带与信道带宽 第二章信息通信技术概论 04 信道通频带与信道带宽 第二章信息通信技术概论 04 信道通频带与信道带宽 第二章信息通信技术概论 04 信道通频带与信道带宽 结论 第二章信息通信技术概论 04 信道通频带与信道带宽 第二章信息通信技术概论 04 信道通频带与信道带宽 第二章信息通信技术概论 05 单工 半双工 全双工通信 单工通信在单工通信方式中 信号只能向一个方向传输 任何时候都不能改变信号的传送方向 数据信息总是从发送端A传输到接收端B 这种情况与无线电广播相类似 信号只在一个方向上传播 电台发送 收音机接收 第二章信息通信技术概论 05 单工 半双工 全双工通信 日常常见 对讲机 第二章信息通信技术概论 05 单工 半双工 全双工通信 半双工通信在半双工通信方式中 信号可以双向传送 但必须交替进行 一个时间只能向一个方向传送 可以双向传送信号 但必须交替进行的通信信道 只能用于半双工通信方式中 第二章信息通信技术概论 05 单工 半双工 全双工通信 日常常见的 对讲机 第二章信息通信技术概论 05 单工 半双工 全双工通信 全双工通信全双工能同时在两个方向上进行通信 即有两个信道 数据同时在两个方向流动 它相当于把两个相反方向的单工通信组合起来 显然 全双工通信效率高 但构建系统的造价也高 单工通信或半双工通信只需要一条信道 而全双工通信则需要两条信道 每个方向各一条 显然 全双工通信的传输效率最高 第二章信息通信技术概论 05 单工 半双工 全双工通信 全 日常常见 电话移动电话 第二章信息通信技术概论 05 异步方式传输和同步方式传输 异步通信异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程 为使双方的收发协调 要求发送和接收设备的时钟尽可能一致 第二章信息通信技术概论 06 异步方式传输和同步方式传输 异步通信是以字符 构成的帧 为单位进行传输 字符与字符之间的间隙 时间间隔 是任意的 但每个字符中的各位是以固定的时间传送的 即字符之间是异步的 字符之间不一定有 位间隔 的整数倍的关系 但同一字符内的各位是同步的 各位之间的距离均为 位间隔 的整数倍 异步通信的数据格式 异步通信的特点 不要求收发双方时钟的严格一致 实现容易 设备开销较小 但每个字符要附加2 3位用于起止位 各帧之间还有间隔 因此传输效率不高 第二章信息通信技术概论 2 同步通信同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制 使双方达到完全同步 此时 传输数据的位之间的距离均为 位间隔 的整数倍 同时传送的字符间不留间隙 即保持位同步关系 也保持字符同步关系 发送方对接收方的同步可以通过两种方法实现 外同步自同步 第二章信息通信技术概论 面向字符的同步格式 此时 传送的数据和控制信息都必须由规定的字符集 如ASCII码 中的字符所组成 图中帧头为1个或2个同步字符SYN SOH为序始字符 表示标题的开始 标题中包含源地址 目标地址和路由指示等信息 STX为文始字符 表示传送的数据块开始 数据块是传送的正文内容 由多个字符组成 数据块后面是组终字符ETB或文终字符ETX 然后是校验码 第二章信息通