智能网络系统集成技术``2010-12-更新.doc

-欢迎下载、共同进步智能网络系统集成技术（讲稿）1、 绪论（学时）11 智能建筑与综合布线系统的关系一、什么是智能建筑（Intelligent Building）？以建筑为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。图1 建筑智能化系统之间的关系示意图二、什么是智能建筑信息设施系统（Information Technology System Infrastructure）？ 为确保建筑物与外部信息通信网的互联及信息畅通，对语音、数据、图像和多媒体等各类信息予以接收、交换、传输、存储、检索和显示等进行综合处理的多类信息设备系统加以组合，提供实现建筑物业务及管理等应用功能的信息通信基础设施。 信息设施系统的组成：通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综合布线系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、有线电视及卫星接收系统、广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统和其他相关的信息通信系统。三、什么是综合布线系统（Premises Distribution System）？它是建筑物信息通信网络的基础传输通道，能支持语音、数据、图像和多媒体等各种业务信息的传输。图2 综合布线系统示意图四、智能建筑与综合布线系统的关系（1）综合布线是智能建筑信息通信网络的基础传输通道；（2）综合布线系统是衡量建筑智能化程度的重要标志；（3）综合布线系统必须与建筑物的功用特点相融合；（4）综合布线系统必须适应智能建筑今后发展的需要。12综合布线的系统结构和常用术语一、综合布线系统的起源 （1）起源：20世纪80年代末，美国电话电报（AT&T）公司贝尔实验室率先推出SYSTIMAXTMPDS（建筑与建筑群综合布线系统）。（2）发展：目前除满足电话交换系统、信息网络系统外，以向满足建筑设备监控、安全防范系统方向发展，并以开始推广应用电子配线架系统。二、综合布线系统的优点1、兼容性指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关，可以适用于多种应用系统。2、 开放性采用开放式体系结构，符合多种国际上现行标准，因此它几乎对所有标准通信网络及设备都是开放的，支持所有标准的国际通信协议。3、 灵活性（1）采用标准的传输线缆和相关连接硬件，采用模块化设计，因此其传输通道是通用的，支持标准的各类终端、以太网工作站及令牌网工作站等。（2）所有设备的开通及更改均不需要改变布线，只需增减相应的应用设备以及在配线架上进行必要的跳线管理。（3）组网灵活。4、 可靠性（1）采用高品质材料及组合压接的方式，构成标准的传输通道，且与相关连接件均通过ISO认证。（2）每条通道均要通过专用仪器进行现场测试，确保了应用通道的电气性能。（3）采用点到点端接，任何一条链路故障均不影响其他链路的正常运行。（4）采用布线冗余或应用系统互为备用。5、 先进性可采用光纤与双绞线混合布线方式，满足不断增长的信息通信网络发展需要。6、 经济性（1）不同智能化系统统一布线设计施工；（2）综合布线带来信息通信系统运行可靠及维护方便；（3）满足不断提升的信息通信技术发展的需要。三、综合布线标准及其作用1、标准的作用1）目的（1）规范一个通用语音和数据传输的信息网络布线标准，以支持多设备、多用户环境；（2）为信息通信设备和布线产品的设计提供指导；（3）规划指导建筑物的结构化布线及其施工安装，使之满足用户的多种信息通信需求；（4）为各种类型的线缆、连接件以及布线系统的设计和安装建立性能和技术标准。2）范围（1）适用范围：如商业建筑、办公建筑及住宅建筑等的信息通信系统；（2）系统寿命：布线系统的使用寿命一般要求在10年以上。3）标准内容包括所用介质、拓扑结构、布线距离、用户接口、线缆规格、连接件性能和安装程序等。2、综合布线系统标准1）国际标准1995年制定发布：ISO/IEC 11801 Information Technology-Generic Cabling for Customer Premises （1）内容：有关元器件和测试方法（2）版本：ISO/IEC 11801 1995、ISO/IEC 11801 2000、ISO/IEC 11801 2000+ 其中，ISO/IEC 11801 2000+：定义了六类、七类线缆的标准和电磁兼容（EMC） 即将公布的ISO/IEC 11801-A：集合以前版本的修正，并增加宽带多模光纤（50/125m）的标准化（在300m距离内支持10Gb/s数据传输）。2）美国标准 ANSI TIA/EIA 从1991年起不断推出一系列的综合布线系统标准（1） TIA/EIA-568A商业建筑电信布线标准（2） TIA/EIA-569商业建筑电信通道和空间标准（3） TIA/EIA-570住宅建筑电信布线标准（4） TIA/EIA-606商业建筑电信设施管理标准（5） TIA/EIA-607商业建筑电信接地和接地要求标准（6） TSB-67非屏蔽双绞线布线系统传输性能现场测试标准等3）中国标准（1）GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（只涉及到5类布线）（2）GB/T50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程施工与验收规范（3）GB503112007建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（2007年4月6日颁布、10月1日实施） 涉及到超五类、六类布线（4）GB503122007建筑与建筑群综合布线系统工程施工与验收规范（2007年4月6日颁布、10月1日实施）4）行业标准 YD/T 926-2001大楼通信综合布线系统（第2版） 重点：对接入公用网的通信综合布线系统提出了基本要求（Cat.5e）作业：（1） 什么是综合布线系统，并叙述其与智能建筑及其信息通信的关系。（2） 与传统布线系统相比，综合布线有哪些优点，为什么？（3） 国际上有哪些主要的综合布线标准？（4） 简述中国目前最新的布线标准及其涉及的布线情况。2 综合布线系统的结构组成（学时）21 综合布线系统常用的电缆器材一、双绞线1）什么是双绞线（Twisted Pair,TP）？由两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度绞绕在一起（可降低信号干扰的程度），一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便形成了双绞线电缆。4对双绞线中，计算机网络使用1-2，3-6两组线对分别来发送和接收数据。2）作用（1）主要用来传输模拟（音频）信号，但同样适用于数字信号的传输，尤其是距离较短的数字信号；（2）其信号带宽取决于导线的质量、导线的长度及传输技术；（3）传输信号衰减较大，且波形畸变。3）类型（1）非屏蔽双绞线（UTPUnshielded Twisted Pair）：具有重量轻、体积小、弹性好、使用方便和价格适宜等特点，但抗外界电磁干扰性能较差及向外辐射，其均衡绞度在安装时易受牵拉和弯曲影响。（2）屏蔽双绞线（STPShielded Twisted Pair）：具有防止外来电磁干扰和向外辐射的特性，但存在重量重、体积大、价格贵和不易施工等问题，施工中要求完全屏蔽和正确接地，才能保证特性效果。4）型号规格Cat.3：带宽16MHz，传输速率10Mb/s（屏蔽、非屏蔽）Cat.5：带宽100MHz，传输速率100Mb/s（屏蔽、非屏蔽）Cat.5e：带宽100MHz，传输速率155Mb/s（非屏蔽）Cat.6：带宽250MHz，传输速率1000Mb/s（非屏蔽）Cat.7：带宽600MHz（非屏蔽）（欧洲提出的电缆标准，其连接结构和目前RJ-45完全不兼容） 每一对线有金属箔包围，4对金属箔包围的线对又由整体的编织屏蔽层包围，另有一根排流线可用于设备接地。5）相关的基本概念信道：指以传输介质为基础的信号通路，一般指由有线或无线提供的信号通路。带宽（MHz）：指线路中允许信号的最高频率。传输速率（Mb/s）：指单位时间内线路传输的二进制码的数量。带宽与传输速率：带宽越大，传输速率越高二、常用电缆器材1）RJ-45接头与插座（RJ-45模块）共同组成完整的连接器：（1） 连接导线（2） 用于成品跳线2）RJ-45模块 屏蔽、非屏蔽，埋入型、地毯型、桌上型和通用型3）配线架（Patch Panel） 电缆或光缆端接和连接的装置，在其上可进行互联或交接操作。 建筑群配线架：端接建筑群干线电缆、光缆 建筑物配线架：端接建筑物干线电缆、光缆，并可连接建筑群干线电缆、光缆 楼层配线架：端接水平电缆、水平光缆与其他布线子系统或设备 屏蔽配线架面板：16口、32口等 非屏蔽配线架面板：6口、12口、18口、24口、48口和96口 分类：双绞线电缆配线架、光纤配线架（机架式配线架、光纤接续箱）（1）110配线架 一般采用插拔式或快接式（2）模块化快速配线架 又称机架式配线架，是一种宽度为19“的模块式嵌座配线架，其后部有印刷电路板连接块，用于端接工作站、设备或中继电缆。（3）配线管理系统（电子配线架） 由智能配线架、智能跳线、连接电缆和物理层管理硬件和软件组成，包括：主机、扩展仪、扫描仪、电子配线架、电子光纤配线架、带感应跳线、连接附件和管理软件等。功能：能够提供实时布线设施信息，用于监测布线系统的移动、增加和改动过程，并自动侦测监控链路上的各种设备（含网络设备），并能自动生成反映整条监控链路的相关报告，反映系统运行状况。监视非授权设备接入网络，并自动报警。三、常用光缆器材1）光纤光通信：以光波为载频，以光导纤维（光纤）为传输媒质的通信方式。优点：传输频带宽、通信容量大、传输损耗低、中继距离长、抗电磁干扰能力强、无串话干扰和保密性好。缺点：纤芯细且质脆，抗拉强度有限，机械性差，各种操作要高度精确。多模光纤：纤芯较粗（50m或62.5m）能传输多个模式，用于0.85m与1.30m波长，外径为125m。单模光纤：纤芯较细（4m或10m）只传输单个模式，常用于1.30m波长，外径为125m。多模/单模光纤特性比较，见PPT表格2）自学：光纤分类、光纤配线架、光纤连接器、光纤信息插座。22 综合布线系统的结构组成一、综合布线系统的基本构成（如图3）（1）工作区子系统：需要设置终端设备的独立区域，由终端设备连接到信息插座之间的连线（或软线）和适配器组成。（2）配线（水平）子系统：由工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备（FD）的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线组成。（3）干线（垂直）子系统：由设备间至电信间的干线电缆和光缆，安装在设备间的建筑物配线设备（BD）及设备缆线和跳线组成。（讲解：其数据传输一般采用光纤及备份铜缆，语音传输采用大对数铜缆，其将楼宇设备间与楼层配线间用星型结构连接起来。）（4）建筑群子系统：由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备（CD）及设备缆线和跳线组成。（5）设备间：在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。（讲解：对PDS，主要安装配线设备；电话交换机、计算机主机设备及入口设施也可与配线设备安装在一起，配以PPT图纸说明）（6）进线间：是建筑外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。（7）管理：对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、缆线、信息插座模块等设施，按一定的模式进行标识和记录。（讲解：注意电信间、设备间、进线间之间的区别，用PPT介绍包含上述功能间的典型平面图）将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上管理子系统：分布在各楼层的配线间，管理各层或各配线区的水平布线。（5）设备间子系统：由主配线架及部分跳线构成，通过用户交换机、计算机主机及网络设备连接到相应的垂直干线上，对整个大楼内的通信信息网络系统进行统一的配置与管理。CDBDFDTOTECP建筑群子系统干线子系统配线子系统工作区缆线综合布线系统图3 综合布线系统基本构成二、综合布线子系统构成（1）完整的综合布线系统构成建筑群子系统干线子系统配线子系统CDBDFDTOCPBDFDFDFDCPTO（2）跨越式综合布线系统构成建筑群子系统干线子系统配线子系统CDTOBDFDCP（3）综合布线系统入口设施及引入缆线构成TOBD/CDFDFDCP入口设施外部网络其他建筑物缆线23 综合布线系统的信道、链路及其组成一、定义（1）信道（Channel）：连接两个应用设备的端到端的传输信道，它包括设备电缆、设备光缆和工作区电缆、工作区光缆。（2）链路（Link）：一个CP链路或是一个永久链路。 CP链路（CP Link）：楼层配线设备与集合点（CP）之间，包括各端的连接器件在内的永久性的链路。 永久链路（Permanent Link）：信息点与楼层配线设备之间的传输线路。它不包括工作区缆线和连接楼层配线设备的缆线、跳线，但可以包括一个CP链路。 集合点（CPConsolidation Point）：楼层配线设备与工作区信息点之间水平缆线路由中的连接点。二、构成1）布线系统信道、永久链路、CP链路构成设备工作区缆线FDTOTECPCP缆线水平缆线设备缆线信道永久链路CP链路跳线信道构成：最长90m水平缆线、最长10m跳线和设备缆线及最多4个连接器件组成。永久链路构成：最长90m水平缆线及最多3个连接器件组成。2）光纤信道构成（1）光缆经电信间FD光跳线连接设备工作区光缆BDTOTECP光跳线水平光缆设备光缆光信道CP光缆TOTEFD光跳线主干光缆水平光缆要求：水平光缆和主干光缆至楼层电信间的光纤配线设备应经光纤跳线连接构成。（2）光缆在电信间FD做端接设备工作区光缆BDTOTECP光纤端接点水平光缆设备光缆光信道CP光缆TOTEFD光跳线主干光缆水平光缆要求：水平光缆和主干光缆在楼层电信间应经端接（熔接或机械连接）构成（FD只设光纤之间的连接点）。（3）光缆经过电信间FD直接连接至设备间BD光信道设备工作区光缆BDTOTECP主干/水平光缆设备光缆CP光缆TOTEFD光跳线主干/水平光缆光纤到桌面1：水平光缆经过电信间直接连至大楼设备间光配线设备（FD安装于电信间，只作为光缆路径的场合）。光纤到桌面2：当工作区用户终端设备或某区域网络设备需直接与公用数据网进行互通时，宜将光缆从工作区直接布放至电信入口设施的光配线设备。（4）光纤信道分类等级OF-300：支持的信道长度300m；OF-500：支持的信道长度500m；OF-2000：支持的信道长度2000m。三、缆线长度划分1）综合布线信道总长度限制L=L1+L2+L32000m（包括FD、BD、CD的跳线）工作区缆线CDBDFDTOTECP建筑群主干L3建筑物主干L2水平缆线L1信道总长度L综合布线系统主干缆长度限值缆线类型各线段长度限值（m）L2+L3L2L3100对绞电缆（语音传输）800300500625m多模光缆2000300170050m多模光缆20003001700单模光缆30003002700注：1、在L中可以包括入口设施至CD之间的缆线长度。 2、建筑群与建筑物配线设备所设置的跳线长度不应大于20m，如超过20m时主干长度应相应减少。 3、建筑群与建筑物配线设备连至设备的缆线不应大于30m，如超过30m时主干长度应相应减少。2）主干缆线长度要求主干缆线长度（4个连接件）15m注：主干缆线是指建筑物或建筑群配线设备之间（FD与BD、FD与CD、BD与BD、BD与CD）的缆线。3）配线子系统缆线要求设备工作区缆线FDTOTECPCP缆线水平缆线设备缆线信道LW跳线（1）配线子系统信道LW100m（2）LJ=工作区设备缆线+电信间配线设备的跳线和设备缆线10m；当LJ10m时，水平缆线LH（90m）应适当减少。（3）楼层配线设备（FD）跳线5m、设备缆线5m及工作区设备缆线5m.（4）LH（CPFD）15m，且CP应满足12个工作区信息点需求四、综合布线