网络综合布线技术.ppt

第1章综合布线系统概述 本章学习目标本章对综合布线系统进行了简介的介绍 通过本章学习 读者应掌握以下内容 综合布线的含义 综合布线的特点 综合布线的应用场合 综合布线标准的意义 注 本章中 凡是在学习目标前标有 的为学习重点 标有 的为学习难点 1 1综合布线的含义 学习目标 1 理解综合布线的含义 2 知道综合布线的特点 3 了解综合布线的重要性 4 掌握综合布线的经济分析5 了解综合布线的发展过程 6 掌握综合布线的应用一综合布线的基本概念1 综合布线的含义综合布线系统是一个用于语音 数据 影像和其他信息技术的标准结构化布线系统 2 综合布线的特点 1 兼容性 2 开放性 3 灵活性 4 可靠性 5 先进性 6 经济性 3 综合布线的重要性综合布线是现代网络的基础 采用综合布线是因为 采用综合布线可以使系统结构清晰 便于管理和维护 采用综合布线 由于选用的材料统一先进 有利于今后的发展需要 采用综合布线技术 系统的灵活性强 可适应各种不同的需求 综合布线系统便于扩充 同时节约费用 提高系统的可靠性 综合布线作为开放系统 有利于各种系统的集成 表1 1综合布线与传统布线的实施过程比较 1 综合布线的经济分析综合布线的性能价格比是极高的 从技术与灵活性角度看 主要表现在以下几方面 1 采用标准的综合布线后 只需将电话或终端插入早已敷设在墙壁上的标准插座 然后在同层的弱电井配线间隔 用户只租一层的情况 的跳线架做相应跳接线操作 就可解决用户的需求 2 大厦的使用者当需要把设备从一个房间搬迁到另一层的房间去 或者在一个房间中增加其它新的设备时 同样只要在原电话插口作简单的分线处理 然后在同层弱电井的配线间和总设备间做跳线操作 很快就可以实现这些新增加的需求 而不需要重新布线 3 如果采用光纤 超五类或三类线缆混合的综合布线方式 可以解决诸如三维多媒体的传输和用户对ISDN ATM的需求 可以实现大厦与未来全球信息高速公路的接轨等具有前瞻性的需求 综合布线与传统布线的性能价格比曲线如图1 1所示 二综合布线的经济分析及应用 从图1 1中可以看到 随着时间的推移 综合布线的曲线是上升的 传统布线的曲线是下降的 这样形成一个剪刀差 时间越长 两种布线方式的性能价格比的差距越大 由于综合布线是将原来相互独立 互不兼容的若干种布线 集中成为一套完整的布线体系 统一设计 并由一个施工单位完成几乎全部弱电线缆的布线 因而可省去大量的重复劳动和设备占用 并且 随着系统个数的增加 综合布线的初投特性体现越明显 图1 1综合布线与传统布线性能价格比 综合布线初始投资与系统个数的关系如图1 2所示 图1 2综合布线初始投资与系统个数由图1 2可见 当应用系统数为1个时 传统布线方式的投资约为综合布线的一半 2 综合布线的发展过程1984年 世界上第一座智能大厦产生 1985年初 计算机工业协会 CCIA 提出对大楼布线系统标准化的倡仪1991年7月 ANSI EIA TIA568即 商业大楼电信布线标准 问世 同时 与布线通道及空间 管理 电缆性能及连接硬件性能等有关的相关标准也同时推出1995年底 EIA TIA568标准正式更新为EIA TIA 568A 同时 国际标准化组织 ISO 推出相应标准ISO IEC IS11801 1997年TIA出台六类布线系统草案 同期 基于光光纤的千兆网标准推出 1999年至今 TIA又陆续推出了六类布线系统正式标准 ISO推出七类布线标准 3 综合布线的应用综合布线系统的适用场合和服务增多 目前主要有以下几类 1 商业贸易类型 2 综合办公类型 3 交通运输类型 4 新闻机构类型 5 其它重要建筑类型此外 在军事基地和重要部门的建筑以及高级住宅小区等也需要采用综合布线系统 图1 3通过水平布线连接到唯一布线间的典型小型办公室 1 2综合布线的标准学习目标 1 了解综合布线标准的含义2 综合布线的标准化组织3 我国的标准的分类一概述一个设计完好的综合布线系统应建立在构件或布线单元的基础之上 如图1 3所示 是一个以写字楼的每一层为一个布线单元的例子 二标准化组织国外的标准化组织及其标准目标 美国国家标准学会 ANSI 电子工业协会 EIA 电气和电子工程师学会 IEEE 通信工业协会 TAI 美国国家消防协会 NFPA 国际标准化组织 ISO CSA国际 CSA TAM论坛 欧洲电信标准学会 ETSI 保险商实验室 UL 我国的标准发布主要有 建设部 信息产业部2综合布线系统国内标准我国的标准可以分为三大类 1 协会标准 2 行业标准 3 国家标准 1 3综合布线的发展趋势学习目标 1 六类布线的含义 标准以及特点 2 七类布线的含义 标准以及特点 3 六类布线和七类布线的区别和联系 4 六类布线和七类布线在日常生活中的应用5 了解光纤网 6 全光网的定义 特点 基本结构以及发展趋势一六类布线标准及特点六类布线提供两倍于超五类的带宽 大大提高了信噪比性能余量 六类标准还包括提高电磁兼容性时对线缆和连接硬件平衡建议 六类标准草案中的规定涉及到介质 布线距离 接口类型 拓扑结构 安装实践 信道性能及线缆和连接硬件性能等多方面的要求 六类布线提供两倍于超五类的带宽 大大提高了信噪比性能余量 六类标准还包括提高电磁兼容性时对线缆和连接硬件平衡建议 二七类布线七类标准是一套在100欧姆双绞线上支持最高600MHz带宽传输的布线标准 从七类标准开始 布线历史上出现了和 RJ型 和 非 RJ 型接口的划分 七类布线有着较大的竞争优势 至少600MHz的传输速率 低成本三光纤网全光网 原理上讲就是网中直到端用户节点之间的信号通道仍然保持着光的形式 即端到端的全光路 中间没有光电转换器 全光网的基本结构可以分为光网络层和电网络层 光纤用户网的主要技术是光波传输技术 全光网络逐步替代铜缆网络将是一个大的趋势 这种替代会在一些细分的局部市场开始 包括 1 重要政府单位和重大工程项目 2 高档小区应用 习题1 什么是综合布线 综合布线有哪些特点 2 为什么说综合布线有很高的性能价格比和良好的初期投资特性 3 为什么说七类布线系统比六类布线系统要好 4 什么是全光网 试述综合布线标准存在的意义 第二章综合布线标准 本章学习目标本章对常用的综合布线标准做了较为详尽的介绍 通过本章学习 读者应掌握以下内容 1568A标准中的布线体系结构组成1GB50311标准中的布线体系结构组成1类系统的主要技术指标1系统工程技术文档的组成 第一讲568A简介 学习目标 了解568A 掌握568A标准中的布线体系结构组成学习重点 568A标准中技术要求和布线体系结构组成 学习难点 568A标准中布线体系结构组成 一 EIA TIA 568 A简介EIA TIA 568 A是一系列关于建筑布线中电信产品和业务的技术标准之一 EIA TIA 568 A标准的适用范围规定为 面向办公环境 的布线系统 技术要求主要有以下几方面 结构化布线子系统 电信布线的最小要求 安装方法和实践经验 连接和引线分配 电信布线系统的有效寿命要超过10年 水平电缆和主干布线的介质类型和性能指标 连接硬件性能指标 推荐的拓扑结构和距离 布线要素的定义 水平电缆 交叉连接 电信插座等 二 子系统构成 标准按照结构化布线的要求分为六个部分的内容 分别是 入楼设备 大楼入口 设备间 主干电缆 电信布线间 水平布线和工作区 1 入楼设备EIA TIA 568 A定义的入楼设备规定为大楼的布线与外界的接口处 入楼设备包括 到大楼入口处的输入点 与输入点相连的干线电缆楼内部分 如图2 1所示 2 设备间设备间的作用是将建筑内的通信系统和布线系统的机械终端放置在一起 它与管理区的区别主要在于带有设备的特殊性和复杂性 实际实施中通常把电话设备或数据网络设备放置在设备间内 3 电信布线间又称通信间 是指大楼内放置电缆部件 如交叉连接设备和配线架 的地方 通信间也可以放置其他网络设备 如集线器 交换机 路由器 防火墙等 主干电缆设备间端接于通信间 标准中有关通信间的技术要求 避免对电缆施压 过分弯曲 卡钉 卷绕过紧或过分拉伸 只使用与所要达到的标准相一致的连接硬件 水平电缆不允许直接与某局部应用的设备相端接 而应与电信插座相接 跳接电缆或设备线缆用于将设备与布线电缆相连接 4 主干电缆主干电缆是连接入口设备 设备间和通信间的设备 主干电缆包括 设备间和大楼入口设备间的电缆 在一个园区环境中 不同大楼的入口设备间的连接电缆 大楼各层之间的垂直连接电缆 标准中 对于主干电缆主要规定了以下四方面的内容 主干电缆的拓扑结构星型拓扑 主干布线常用的分层星型拓扑结构 该拓扑结构的兼容性和稳定性能满足不同的使用要求 非星型结构 主要包括环型拓扑结构 总线型拓扑结构 树状拓扑结构 这些非星型拓扑结构的系统可以通过适当设备的连接 构成网状系统 标准认可的主干电缆标准认可几种类型的介质可作为主干电缆 根据安装的需要 这几种介质可以混合使用 应用的种类和服务的区域将决定可用的线缆长度和对数 标准限定的主干布线能满足不同用户的不同需求 但在实际操作中 根据应用特点 选择传输媒体要考虑以下因素 业务的灵活性 主于布线的使用寿命 地区范围和用户量 主干布线的距离考虑管理区到主跳接箱 主跳接箱到入楼设备以及跳接箱到电信设备的距离 接地方法接地应符合相应标准的要求 除非有其他更严格的规定 接地系统通常是专用信号的一个主要部分或是它们所保护的综合布线系统的一个主要部分 5 水平布线水平布线是综合布线结构的一部分 它从工作区的信息插座延伸到管理区 包括工作区的管理区 水平电缆的端接跳线架 图2 4示出了典型的从一个星型拓扑结构的通信间中跨出的水平电缆结构 水平电缆包括以下内容 从配线架到工作区的电缆 电信插座 终端电缆 接插线 最大转接点 6 工作区工作区的构成从水平布线的通信插座开始延伸到工作区的设备 设备可以是仪器仪表 并不局限于电话 数据终端和计算机 对于高级管理系统来说 工作区的布线系统是至关重要的 但是布线都不是永久的 设计时要考虑灵活性 标准没有对工作区布线作详细说明 第二讲568B简介 学习目标 了解568B学习重点 掌握六类系统的主要技术指标及该标准颁布的意义 一 568B简介TIA EIA568B主要是超5类 6类和光纤布线标准 它由568B 1 MainDocument 主文件 568B 2 Copper 铜介质电缆 568B 3 Fiber 光缆 组成 并包括了568 A TSB67 72 75及TIA EIA IS 729等标准的内容 二 568发布的意义2002年6月17日 568b 2 1六类布线系统标准正式通过 六类布线系统的标准成为TIA EIA568B 2的一部分 标准编号为TIA EIA568B 2 1 六类正式标准的发布让测试服务人员面对用户时少了许多尴尬与难堪 六类正式标准的推出 使用户将不再犹豫 六类正式标准的推出也会给专业的测试服务公司带来新的机会与发展 重要的是六类正式标准的推出会使国内网络建设的发展和应用产生一个新的增长点 三 六类布线系统的主要技术参数表2 9六类线缆性能参数 dB 表2 10六类硬件连接器 dB 表2 11信道参数 dB 表2 12链路性能参数 dB 四 568b 3简介568b 3标准针对布线中用到的光纤器件 如 光缆 连接器 连接硬件 光纤跳线和现场测试设备等 规定了最低要求 线缆指50 125 62 5 125 多模光缆和单模光缆 568B 3标准中定义了光缆传输性能和光缆的物理特性 规定了有关光纤连接头 连接硬件和接续的性能特性 规定了公认的光纤跳线性能特性和现场测试工具 第三讲建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 学习目标 了解建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 学习重点 GB50311标准中的布线体系结构组成 学习难点 GB50311标准中的布线体系结构组成 一 GB50311标准简介 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 是由中华人民共和国信息产业部起草 由中华人民共和国建设部批准的一个国家标准 标准编号为GBT T50312 2000 实施日期为2000年8月1日 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 适用于新建 扩建 改建建筑与建筑群的综合布线系统工程设计 其主要的对象为大楼办公自动化 OA 通信自动化 CA 楼宇自动化 BA 工程 二 系统设计 综合布线系统 GCS 应是开放式星型拓扑结构 即在系统设计时必须采用星型的拓扑结构 同时系统的各组成部分应是模块化的形式 这样有利于系统的扩展与维护 技术上要求设计方案应能支持电话 数据 图文 图像等多媒体业务的需要 设计前应做好需求分析说明书 要求设计人员能深入用户单位 了解实际情况 掌握第一手的资料 从而保证方案能切合用户的实际 在需求不明的情况下必须参照标准进行 标准中详细规定了综合布线系统中配置标准较低场合的 最低配置要求 中等配置标准场合的 基本配置要求 配置标准较高场合的 综合配置要求 具体设计时的原则为 方案中所选用的线缆 各种连接电缆 跳线 信息模块 线槽 线桥 暗管等 应符合相应标准的各项规定 且类别应一致 配线设备 交换硬件最好选用绝缘压穿连接 IDC 或RJ45卡接式模块 以适应模型块化设计的需要 系统宜设置中文显示的计算机信息管理系统 与外部通信网连接时 应符合相应的接入网标准 系统的组网和各段缆线的长度限值应符合标准的规定 三 系统指标在50311标准中规定的主要系统指标有 1 链路传输的最大衷减限值2 线对间最小近端串音衷减限值3 电缆接口处最小回波损耗限值4 最小链路衰减与近端串音衰减的比率5 直流环路电阻限值6 线对传播时延7 光缆波长窗口参数8 光缆布线链路的最大衷减限值9 多模块光缆布线链路的最小模式带宽10 最小的光回波损耗限值 四 系统构成在标准中 将整个系统分成六个子系统 1 工作区是办公室 写字间 作业间 技术室 机房等需要电话 计算机终端等设施的区域和相应设备的统称 2 配线子系统又称水平子系统 由工作区的信息引出端到楼层配线设备 包括 墙面信息插座 线缆 楼层配线架 3 设备间子系统指安装各种设备的房间 对综合布线而言 主要是安装配线设备的房间 4 管理子系统内容包括管理方式 标识 色标 交叉连接等 这些内容的实施 将给今后维护和管理带来很大的方便 有利于提高管理水平进行管理 其效果将十分明显 5 干线子系统又称垂直子系统 由配线设备 干线电缆或光缆 跳线等组成 6 建筑群子系统由配线设备 建筑物之间的干线电缆或光缆 跳线等组成 电缆 路径先择的原则 管径利用率等 工作区 信息插座的防水 抗压 安装位置 接线图 多用户信息或集合点的安装位置 电源配置等 第四讲建筑与建筑群综合布线系统验收规范 学习目标 了解综合布线系统验收规范学习重点 掌握系统工程技术文档的组成 一 规范简介 建筑与建筑群综合布线系统工程验收 是由中华人民共和国信息产业部起草 由中华人民共和国建设部批准的一个国家标准 标准编号为GBT T50312 2000 实施日期为2000年8月1日 标准的目的在于规范我国的综合布线工程质量 从综合布线系统工程施工质量检查 随工检验和竣工验收等技术应用的角度对综合布线工程的细节进行了详细的规定 此标准适用的范围为 新建 扩建综合布线系统工程的验收 即对于国民经济的各个行业内 所有的单位在进行综合布线系统建设时都应遵循这个标准进行严格的工程质量把关 以防止劣质工程的出现 从而保证国家的工程投资被合理的利用 二 工程验收工程验收是对整个工程质量进行的评价 包括 器材的质量是否合格 施工是否能达到设计的技术要求 工程的进度是否符合合同的条款 各种文档是否齐备 及工程的决算 它是用户与施工方进行工程交接时的必须环节 在工程验收中尤其要注意的是技术资料文档 综合布线系统工程的竣工技术资料应包括以下内容 安装工程量 工程说明 设备 器材明细表 竣工图纸为施工中更改后的施工设计图 测试记录 宜采用中文表示 工程变更 检查记录及施工过程中 需更改设计或采取相关措施 由建设 设计 施工等单位之间的双方洽商记录 随工验收记录 隐蔽工程签证 工程决算 在工程进行的过程中 如果所进行的质量测试没有用户代表参加 则验收时用户方有权利提出对工程的某些细节进行抽检 习题1 TIA EIA568B主要包括哪几个文件 2 试说明六类布线系统标准颁布的意义 3 请列出六类布线系统的链路性能要求和信道性能要求 4 TIA EIA568b 3主要包括哪几大部分内容 5 试说明GB50311 GB50312适用范围 6 综合布线系统工程的竣工技术资料包括哪些内容 第三章网络传输介质 本章学习目标 本章对综合布线中常用的介质做了较为详尽的介绍 读者应掌握以下基本内容 l认识局域网的拓扑结构 能在具体的应用场合中选用正确的结构l能理解传输介质的性能参数的含义l重点掌握同轴缆 双绞线及相应连接器的性能l了解光纤的特性 并能掌握不同连接器的应用场合l了解微波通信系统与红外通信系统的组成 并能认识相应的硬件设备 3 1概述 学习目标 认识局域网的拓扑结构 能在具体的应用场合中选用正确的结构 理解传输介质的性能参数的含义 学习重点 各种拓扑结构的结构 优点 缺点 学习难点 传输介质的性能参数的含义 一 网络的拓扑结构 总线型网络环型网络星型网络 基本网络拓扑结构 1 总线型 bustopology 指网络上的计算机挂接在同一物理链路上 工作原理 载波监听多路访问 冲突监测 CSMA CD 技术 有结点利用总线发送信号时 其它结节不能发送 只能处于等待的状态 这时总线上流动的是发送 图3 1总线拓扑结构 结点所发送的帧的比特流 总线上的其它结点全部都能侦听到这个数据帧 通过适配器接收后 进行分析 如果目标地址不是自己则将其丢弃 如果是发给自己的 则接收此数据帧 结构如图3 1所示 缺点 故障诊断困难 故障隔离比较困难 实时性不强 总线长度有限制 扩展麻烦 优点 1 结构简单灵活 2 可靠性高 3 设备少 费用低 4 安装容易 使用方便 5 共享资源的能力强 便于广播式工作 6 在总线的任何地方都可以增加新计算机 应用 小型办公环境 2 环型网络 指整个网络的物理链路构成一个闭环 所有的计算机节点都挂接在这个环上 如图3 2所示 图3 2总线型拓扑结构 工作原理 令牌控制机制 令牌 决定环上的哪个站可以发送信息的特殊信息包 优点 1 简化路径的选择 2 电缆长度短 3 网络的实时性好 4 适合于光纤网 传输速度快 避免电磁干扰 缺点 1 对环接口要求高 2 故障的诊断困难 3 网络扩展困难 4 接点过多时 传输速度慢 应用 1 工厂环境 2 研究有许多大型机的场合 3 星型网络 Startopology 所有的计算机结点都连接在一个中心结点上 如图3 3所示 图3 3星型拓扑 集线器 是一种将各个单独的电缆段或单独的局域网连接为一个网络的中央设备 优点 1 结构简单 便于管理 2 控制容易 组网简单 3 连接的故障不影响整个网络 4 集中控制 故障的检测和隔离方便 5 延迟时间短 传输的误码率低 缺点 1 对中央节点的可靠性要求很高 2 费用比较高 要大量的电缆 维护 安装难 3 扩展困难 加电缆和中央节点的接口 4 点对点连接 共享数据能力差 5 专用通信电缆 利用率不高 4 星型总线型拓扑结构 骨干网络是总线型 节点网络是星型的网络结构 如图3 4所示 图3 4星型总线型拓扑结构 5 树型拓扑结构 是一种分层结构 适用于分级管理和控制系统 如图3 5所示 图3 5树型拓扑结构 应用 园区网 二 常见的技术名词 1 Wiremap 连线图 导通性主要包括 线序是否正确 是否存在断路或短路 阻抗 2 Length 指电子长度 信号传输时所经过的距离 线缆长度 物理路径长度 电子长度3 Attenuation 衰减 在接收端接收到的信号能量一定会比发送端发送的信号能量小 经过损耗的信号能量与干扰信号相当 就无法分辨原先所传送的信号 4 NEXT NearEndCross talk 近端串扰 电信号在线缆及连接器上传送时 在导体周围产生一个电磁场 这个电磁场辐射到相邻线对上 就会对其信号传输造成不良干扰 近端串扰表征了这种干扰对同在近端的传送线对与接收线对所造成的影响 5 PSNEXT PowerSumCross talk 综合近端窜扰 综合近端串扰表明四对线缆中三对线缆传输信号时对另一对在近端所造成的影响 6 ELFEXT EqualLevelFarEndCross talk 等效远端串扰 平衡等级远端串扰是传送端的干扰信号对相邻线对在远端所造成的影响 7 PSELFEXT PowersumELFEXT 综合等效远端串扰 综合平衡等级远端串扰表明三对线缆处于通信状态时 对另一对线缆在远端所造成的干扰 8 ACR Attenuationtocross talkratio 衰减串扰比 衰减串扰比是在某一频率上测得的串扰与衰减的比值 ACR为负值 则说明噪音的强度高于所传送的信号强度 9 PSACR PowerSumAttenuationtoCross talkRatio 综合衰减串扰比反映了三对线同时进行信号传输时对另一对线所造成的综合影响 10 ReturnLoss 回波损耗 电信号在遇到端接点阻抗不匹配时 部分能量会反射回传送端 11 DelaySkew 传输时延差 传输时延差是不同线对的传输时延的差值 以传输时延的最小值为基准点 其余线对的时延与之的差值即为传输时延差 12 Channel Link 信道与链路 信道 Channel 是从发送输出端到接收输入端之间传送信息的通道 综合布线系统中的有线信道和链路如图3 6所示 从图3 6中可看出信道不包括两端设备 图3 6信道与链路 注 D为设备 T为终端 上述名词解释中关于 综合 一词的含义如图3 7所示 图3 12PowerSum 三 网络传输介质的选择 1 选择介质考虑的因素 1 数据传输速度 2 在某网络拓扑结构中的使用 3 距离要求 4 电缆和电缆组件的成本 5 要求的其他网络设备 7 可防止外界干扰 6 安装的灵活性和方便性 8 升级选择 通过表3 1来直观地体现传输频率与传输速率的区别 表3 1传输频率与传输速率 2 传输频率与传输速率的区别 线缆的频带带宽 MHZ 表示的是单位时间内线路中的信号振荡的次数 是一个表征频率的物理量 线缆上传输的数据速率 Mbps 表示的是单位时间内线路中传输的二进制位的数量 是一个表征速率的物理量 传输频率表示传输介质提供的信息传输的基本带宽 带宽取决于所用导线的质量 每一根导线的精确长度及传输技术 传输速率表示了器件或介质对信息进行传输的带宽 衡量器件或介质传输性能时 可以采用带宽 小结 本节主要学习了网络的拓扑结构 传输介质的性能参数 作业 1 什么是网络的拓扑结构 基本拓扑结构有哪几种 2 试说明企业网采用层次结构的好处 3 综合布线中的传输介质主要性能参数有哪些 4 PowerSum 在描术性能参数时的含义是什么 3 2同轴电缆 同电缆优点 屏蔽好 带宽高和衰减低及安装方便等 一般构成形式 用一条导体线传输信号 导体周围裹一层绝缘体和一层同心的屏蔽网 屏蔽层和内部导体共轴 一 概述 1 基带同轴电缆同轴电缆 以硬铜线为芯 外包一层用密织的网状导体环绕的绝缘材料 网状导体外又覆盖一层保护性材料 用于数字传输 特性 1 高带宽 2 极好的噪声抑制 同轴电缆的带宽取决于电缆长度 线缆中间还须要使用中继器 应用 1 有线电视 2 某些局域网 2 宽带同轴电缆宽带同轴电缆 使用有限电视电缆进行模拟信号传输的同轴电缆系统 二 常见的同轴电缆 图3 8同轴缆结构 3 宽带系统与基带系统的区别 覆盖的区域广 主要电气参数 特性阻抗 衰减 传播速度 直流回路电阻 主要物理参数 中心导体直径 屏蔽层的内外径 外部隔离材料的材质 最小弯曲半径 常用的同轴电缆型号参见表3 2 表3 2常见同轴缆 三 同轴细缆 1 硬件配置 布线硬件 BNC接口的以太网卡网络接口适配器便协式适配器PCMCIA卡 BNC T型连接器 终端匹配电阻 50殴 细同轴电缆 中心有一个铜的或敷铜箔膜的铝导线 中轴上包围着一层绝缘泡沫材料 10Base2 10 代表了它的数据传输速度为10Mbps Base 代表了它使用基带传输 2 代表了最大段长度为185 或粗略为200 米 电缆系统 细缆 RG 58A U 5毫米 50欧姆 BNC连接器插头 安装在两端 BNC桶型连接器 连接两段细缆 BNC终端匹配器 50欧姆 中继器 最多四个 细缆以太网的连接如下图所示 图3 9同轴细缆网络 2 技术参数 1 最大的干线段长度 185米 2 最大网络干线电缆长度 925米 3 每条干线段支持的最大结点数 30 4 BNC T型连接器之间的最小距离 0 5米 3 特点 1 容易安装 2 造价较低 3 抗干扰能力强 4 维护和扩展困难 5 断点多 可靠性差 四 同轴粗缆 4 网络实施时的注意事项 1 不应绞结 2 弯角半径应大于20cm 3 各工作站点间的距离应大0 5米 4 接头安装要牢靠 防止信号短路 5 走线在电缆槽内 防止电缆损坏 6 铺设时 不可用力拉扯 防止拉断 7 两端一定要安装终端器 一个要接地 8 一般不可在室外 在室外的加装套管 同轴粗缆 中心为铜导体或敷铜箔膜的铝导体 10Base5 10 代表10Mbps的吞吐量 Base 代表是基带传输 5 代表了粗缆网的电缆最大网段长度为500米 1 粗缆以太网硬件硬件设备 网络接口适配器 AUI接口的以太网卡 PCMCIA卡 收发器 Transceiver 以太网 IEEE802 3 类型 收发器电缆 AUI电缆 粗缆以太网的硬件连接图如下 图3 10同轴粗缆网络 电缆系统 粗缆 RG 11A U 10毫米 50欧姆 N 系列连接器插头 安装在两端 N 系列桶型连接器 连接两段 N 系列终端匹配器 50欧姆 中继器 干线段的长度不超过500米 最多四个 2 主要技术参数 1 最大干线段长度 500米 2 最大网络干线电缆长度 2500米 3 每条干线段支持的最大结点数 100 4 收发器之间最小距离 2 5米 5 收发器电缆的最大长度 50米 3 主要特点 1 可靠性高 抗干扰能力强 2 地理覆盖范围大 最长距离可达2500米 3 安装 维护和扩展困难 4 造价高 4 实施时应注意的问题 1 自然平直铺设 2 弯角半径应大于30厘米 3 各工作站点间的距离应大于2 5米 4 接头要牢靠 防止信号短路 5 走线在电缆槽内 防止电缆损坏 6 拉线时不可用力过猛 防止扭曲 7 可用连结器 总长度不可大于500米 8 一定要安装终端匹配电阻 一个接地 9 可安装在室外 要防护措施 小结 本节主要学习了同轴电缆的性能及应用 作业 常见同轴缆有哪些 综合布线中什么情况下会用到同轴细缆 3 3双绞线 一 概述 双绞线电缆 是否屏蔽 屏蔽双绞线电缆 STP 非屏蔽双绞线电缆 UTP 1 屏蔽双绞线 影响屏蔽作用的因素 环境噪声的级别和类型屏蔽层的厚度和所使用的材料接地方法屏蔽的对称性和一致性 结构如图3 11所示 图3 11双绞线结构 学习目标 掌握双绞线的性能 能应用双绞线组网学习重点 五类 六类布线的性能参数学习难点 双绞线的性能参数的理解 2 非屏蔽双绞线 XBaseT X 代表最大数据传输速度为XMbps Base 代表采用基带传输方法传输信号 T 代表UTP 结构如下图所示 图3 12非屏蔽双绞线结构 3 屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的比较 二 常见双绞线的型号 三 超五类布线系统 RJ45接头中的8个PIN分布如图3 13所示 图3 18RJ45引脚步分布 1 四大优点 1 坚实的网络基础 2 多对数应用 低偏差和低串扰总值 3 为将来的网络应用提供了解决方案 4 充足的性能余量 安装和测试方便 3 超五类双绞线的应用 2 主要性能与测试 100米长度 100MHZ时 频率范围 100MHZ电缆插入损耗 22 0dB连接器插入损耗 0 4dB线对间的近端串扰 35 3dB线对间综合近端串扰 32 3dB连接器线对间的近端串扰 40 3dB连接器线对间的综合近端串扰 40 0dB信道近端串扰 30 1dB信道的综合近端串扰 27 1dB衰减串扰比 6 1dB综合衰减串扰比 3 1dB电缆远端串扰 23 8dB电缆综合远端串扰 20 8dB连接器的远端串扰 35 1dB连接器的综合远端串扰 32 1dB信道远端串扰 17 4dB信道综合远端串扰 14 4dB电缆回波损耗 20 1dB连接器回波损耗 20 0dB信道回波损耗 10 0dB缆线最大延时 538ns连接器最大延时 2 5ns信道最大延时 548ns缆线最大延时差 45ns连接器最大延时差 1 25ns信道最大延时差 50ns 四 六类布线系统 1 六类系统与五类系统的主要区别 结构变化 新标准中增加 电信布线系统设计原理安装准则与现场测试组件规范 传输性能 系统模型用于验证电信布线系统的测量程序光纤电信布线系统的组件规范和传输要求 关键新项目 插入损耗 表示链路与信道上的信号损失量 永久链路替代基本链路 测试参数的变化 推动高速应用 传播时延差 最快线对与最慢线对发送信号延时差的尺度 传播时延 传播信号延长时间 新增加的两个参数为传播时延 传播时延差 2 六类产品 产品主要有 六类双绞线 六类RJ45连接器 六类布线架 六类信息插座等 图3 14六类布线产品 3 六类系统的安装注意事项 六类布线系统施工时应该注意 在管线设计时 一般内径20mm的线管以放2根六类线为宜 桥架设计合理 保证合适的线缆弯曲半径 放线过程中主要是注意对拉力的控制 拉线工序结束后 两端留出的冗余线缆要整理和保护好 做好标注 提醒其他人员勿动勿踩 在整理 绑扎 安置线缆时 冗余线缆不要太长 不要让线缆叠加受力 线圈顺势盘整 固定扎绳不要勒得过紧 在整个施工期间 工艺流程及时通报 小结 本节主要学习了双绞线的性能和应用作业 1 IEEE对双绞线是如何分类的 试比较各类双绞线的性能 2 什么是RJ45直通线和交错线 各自应用于什么场合 3 4光纤 学习目标 了解光纤的特性 掌握不同连接器的应用学习重点 不同连接器的应用学习难点 光纤的性能 一 什么是光纤 光纤 即光导纤维 是一种传输光束的细而柔韧的媒质 主要性能指标 衰减 许可角 数值孔径 色散 图3 15衰减与光能量损失百分数之间的关系 1 衰减 作为数据载体的信号 这里是光信号 在功率上的损失或减弱 它的单位是分贝 如图3 15 2 许可角 许可角是指特定的光纤能接受光信号作为其入射角信号的角度 如图3 16 图3 16许可角示意图 图3 17NA值高低的区别 数值孔径NA 表示一根特定的光纤网线容纳光信号能力 如图3 17 色散 是指不同波长的光穿过光纤时的散射开的现象 如图3 18 图3 18单模光纤的色散 二 光纤通信 光纤通信系统的组成 光源 光纤 光发送机和光接收机 1 主要 光源 光纤 光发送机和光接收机如图3 25 所示 光源 光源是光波产生的根源 光纤 光纤是传输光波的导体 光发送机 光发送机负责产生光束 将电信号转变成光信号 再把光信号导入光纤 光接收机 光接收机负责接收从光纤上传输过来的光信号 并将它转变成电信号 经解码后再作相应处理 图3 19光通信系统结构 2 主要特点 1 传输频带宽 通信容量大 2 线路损耗低 传输距离远 3 抗干扰能力强 应用范围广 4 线径细 质量小 5 抗化学腐蚀能力强 6 光纤制造资源丰富 3 缺点 质地较脆 机械强度低 三 光缆分类 按照模数分 单模 多模 按照折射率分布分 跳变式光纤 渐变式光纤1 单模 多模 SMF SingleModeFibre 单模光纤中光的传输如图3 26所示 图3 26单模光纤 TIA TIS 568A规范规定的单模光纤电缆的主要特征如表3 3 表3 3标准中的单模光纤规格 图3 21多模光纤 多模光纤 MMF MultiModeFibre 中光的传输如图3 27 TIA TIS 568A规范规定的多模光纤电缆的主要特征如表3 4 2 折射率分布 3其它分类方法 表3 5常见的网络类型与光纤的型号对照表 4 光缆的标号 光缆型号及规格标注形式如图3 22所示 图3 22光缆型号标注形式 光缆型号中常见代号见表3 6 四 光纤在综合布线中的应用 光纤应用于结构化布线中的数据干线优点 l 干线用缆量不大 2 干线升级容易 3 防电磁干扰 4 弱电井布放 安装难度较小 表3 6光缆型号中的常见符号 五 光纤连接器 1 光纤连接器的一般结构 采用高精密组件 由两个插针和一个耦合管共三个部分组成 实现光纤的对准连接 2 光纤连接器的性能 光学性能 主要是插入损耗和回波损耗这两个最基本的参数 插入损耗 InsertionLoss 是指因连接器的导入而引起的链路有效光功率的损耗 回波损耗 ReturnLoss ReflectionLoss 是指连接器对链路光功率反射的抑制能力 互换性 重复性 抗拉强度 不低于90N 温度 40oC 70oC 插拔次数 1000次以上 3 部分常见光纤连接器按传输媒介分 单模光纤连接器和多模光纤连接器 按结构分 FC SC ST D4 DIN Biconic MU LC MT 按连接器的插针端面分 FC PC UPC 和APC 按光纤芯数分 单芯 多芯 目前比较常见的光纤连接器 FC型光纤连接器 FerruleConnector SC型光纤连接器 MT RJ型连接器 双锥型连接器 BiconicConnector DIN47256型光纤连接器 LC型连接器 MU型连接器 MiniatureunitCoupling 4 影响连接器的性能的因素 纤芯 或模场 尺寸失配 如图3 23所示 发射光纤纤芯直径为DS 接收光纤纤芯直径的Dr DS DR 2 数值孔径失配 数值孔径失配产生的插入损耗如图3 24 图3 23纤芯尺寸失配 图3 24数值孔径失配 3 折射率分布失配 g为折射率分布指数 折射率分布失配产生的插入损耗如图3 25所示 4 端面间隙 因为端面不重合而造成的损耗 如图3 26 5 轴线倾角 因为插入的两端轴线不同轴且不平行而造成的损耗 如图3 27 图3 27轴线倾角过大 图3 25折射率分布失配图3 26端面间隙过大 7 菲涅尔反射 光信号在端面形成反射而造成的信号损失 6 横向偏移或同心度 因为插入的两端轴线不同轴 但处于平行状态时而造成的损耗 如图3 28所示 图3 28横向偏移图3 29菲涅尔反射 小结 本节主要学习了光纤的特性 边接器的应用作业 1 按照光在光纤中的传播模式来分 光纤可分为哪几类 各有什么特点 按照光纤适于传输的光的波长来分 光纤可以分为哪几类 2 光纤通信有哪些特点 3 常见的光纤连接器有哪些 3 5无线介质 一 无线网络的概念 学习目标 了解微波通信系统与红外通信系统的组成 能认识相应的硬件设备学习重点 微波通信系统与红外通信系统的组成学习难点 微波通信系统与红外通信系统的组成 所谓无线网络就是利用无线介质作为信号的传输介质 1 拓扑结构 无中心或叫对等式 PEERTOPEER 拓扑 有中心 HUB BASED 拓扑 2 网络接口 可以选择在OSI参考模型的物理层或数据链路层 3 对移动计算网络的支持移动计算网络应的功能 小区内的站点可移动 不同小区内站点可经过网络接入点及主干网进行通信 站点由移动时 通过越区切换协议或算法 被切换至新的小区 在新的小区中该站点仍和在以前小区时一样 站点可通过主干网上的路由器访问公共网或被公共网访问 二 无线通信技术 无线通信技术主要有 无线电波 Radio 微波 Microwave 红外 Infrared 激光 Laser 三 微波通信 MicrowaveCommunication 1 微波的传播微波通信过程如图3 30所示 图3 30微波中继传输 2 微波通信的基本原理微波通信主要采用扩频通信的原理 微波扩频通信技术特点 是利用伪随机码对输入信息进行扩展频谱编码处理 然后在某个载频上进行调制以便传输 常用的微波频段及其代号如下 我国微波通信广泛应用L S C X诸频段 3 数字微波通信的接入方式数字微波系统按接入方式分为点对点 点对多点两种 点对点方式是指连接的双方用一对微波扩频传输设备相连 点对多点方式是指扩频系统含一个中心点和若干分布接入点 若干分布接入点以竞争方式或固定分配方式分享中心点提供的总信道带宽 4 微波通信技术的特点无需申请 带宽较高 建设周期短 一次性投资 建设简便 组网灵活 易于管理 抗噪声和干扰能力强 极强的抗窄带瞄准式干扰能力 信息传输可靠性高 保密性强 多址复用 设备使用寿命较长 能与传统的调制方式共用频段 下面给出一个局域网用微波通信互连的例子 如图3 31所示 图3 31无线应用实例 四 红外通信 红外传输是指利用红外线作为传输手段的信号传输1 红外通信的传输方式红外通信系统中红外线的传输方式主要有两种 一是点对点方式 二是广播 使用点对点红外介质可以减少衰减 使偷听更困难 实施时 注意保证发射器和接收器处于同一直线 如图3 32 图3 32点对点红外应用 图3 32广播式红外传输系统 2 广播红外广播系统向一个广大的区域传送信号 并且允许多个接收器同时接收信号如图3 32所示 红外广播系统的速度一般被限制在1Mbps以下 3 特点 总体价格低 高带宽 安装简单 高可靠性 轻便 4 应用 掌上计算机 笔记本计算机 个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换 计算机装置之间传送数据 控制电视 盒式录像机和其它设备 五 无线局域网标准 美国IEEE802委员会制定了关于无线网物理层和链路层的802 11协议 表3 8无线局域网标准比较 小结 本节学习了无线通信 微波通信 红外通信 主要把握无线通信 作业 1 什么是无线网络 2 微波通信系统由哪几部分组成 综合布线中 微波通信主要适合于什么场合 3 红外通信系统同哪几部分组成 综合布线中 红外通信主要适用于什么场合 第4章综合布线系统工程设计 本章学习目标本章主要讲述了系统设计中的常见术语与符号 系统设计等级 设计原则与步骤 并对各子统的构成及设计原则与注意事项进行了较为详尽的说明 应掌握以下基本知识 认识系统设计中的常用符号 掌握系统设计的原则 并能遵循系统设计的基本步骤完成系统设计 4 1概述学习目标 了解系统设计的常见术语 知道系统设计的设计等级和一般原则 学习重点 掌握系统设计的原则 学习难点 熟练掌握系统设计的原则 一 综合布线的术语结构化布线 StructuredCablingSystem 是将建筑群内的若干种线路系统 包括电话系统 数据通信系统 报警系统 监控系统合为一种布线系统 建筑与建筑群综合布线系统 GenericCablingSsystemforBuildingandCampus 建筑物或建筑群内的传输网络 既使话音和数据通信设备 交换设备和其他信息管理系统彼此相连 又使这些设备与外部通信网络相连接 配线系统 水平子系统 HorizontalSubsystem 由信息插座 配线电缆或光缆 配线设备和跳线等组成 国外称之为水平子系统 工作区 WorkArea 是需要设置终端设备的独立区域 管理 Administration 管理是针对设备间 交接间 工作区的配线设备 缆线 信息插座等设施 按一定模式进行标识和记录 设备间 EquipmentRoom 安装各种设备的房间 对综合布线言 主要是安装配线设备 建筑群子系统 CampusSubsystem 由配线设备 建筑物之间的干线电缆或光缆 跳线等组成 交接间 安装楼层配线设备的房间 安装通道 布放综合布线缆线的各种管网 电缆桥架 线槽等布线空间的统称 安装空间 安装各种设备所需的房间或场地的统称 实体安全 PhysicalSecurity 保护计算机设备 设施 含网络 以及其他媒体免遭地震 水灾 火灾 有害气体和其他环境事故 如电磁污染等 破坏的措施 过程 二 综合布线系统的设计等级 1 设计等级划分按照GB50311中的规定 综合布线系统的设计可以划分为三种标准的设计等级 最低型 基本型 综合型 1 最低型综合布线系统它的基本配置 每一个工作区有1个信息插座 每个信息插座的配线电缆为1条4对对绞电缆 完全采用110A交叉连接硬件 并与未来的附加设备兼容 干线电缆的配置 对计算机网络宜按24个信息插座配2对对绞线 或每一个集线器 HUB 或集线器群 HUB群 配4对对绞线 对电话至少 它的特性为 能够支持所有语音和数据传输应用 支持语音 综合型语音 数据高速传输 便于维护人员维护 管理 能够支持众多厂家的产品设备和特殊信息的传输 2 基本型综合布线系统它的基本配置 每个工作区有2个或2个以上信息插座 每个信息插座的配线电缆为1条4对对绞电缆 具有110A交叉连接硬件 干线电缆的配置 对计算机网络按24个信息插座配置2对对绞线或每一个HUB或HUB群配4对对绞线 对电话至少每个信息插座配1对对绞线它的特点为 每个工作区有2个信息插座 灵活方便 功能齐全 任何一个插座都可以提供语音和高速数据传输 便于管理与维护 能够为众多厂商提供服务环境的布线方案 3 综合型综合布线系统 它的基本配置 以基本配置的信息插座量作为基础配置 垂直干线的配置 每48个信息插座宜配2芯光纤 适用于计算机网络 电话或部分计算机网络 选用对绞电缆 按信息插座所需线对的25 配置垂直干线电缆按用户要求进行配置 并考虑适当的备用量 当楼层信息插座较少时 在规定长度的范围内 可几层合用HUB 并合并计算光纤芯数 每一楼层计算所得的光纤芯数还应按光缆的标称容量和实际需要进行选取 如有用户需要光纤到桌面 FTTD 光纤可经或不经FD直接从BD引至桌面 上述光纤芯数不包括FTTD的应用在内 楼层之间原则上不敷设垂直干线电缆 但在每层的FD可适当预留一些接插件 需要时可临时布放合适的缆线 它的特点为 每个工作区有2个以上的信息插座 不仅灵活方便而且功能齐全 任何一个信息插座都可供语音 视频和高速数据传输 有一个很好环境 为客户提供服务 因为光缆的使用 可以提供很高的带宽 三 综合布线系统设计的一般原则1 设计的一般原则 兼容性原则 开放性原则 灵活性原则 可靠性原则 先进性原则 可扩展性原则 经济性原则 标准化和规范化原则2 设计要点在具体进行设计时应把握以下要点 尽量满足用户的通信要求 了解建筑物 楼宇间的通信环境 确定合适的通信网络拓扑结构 选取适用的介质 以开放式为基准 尽量与大多数厂家产品和设备兼容 将初步的系统设计和建设费用预算告知用户 4 2系统设计 学习目标 了解系统指标和技术指标 掌握系统设计的步骤和过程 学习重点 知道基本的系统指标和技术指标并掌握其设计的步骤 学习难点 掌握系统设计的步骤和过程 并会实际应用 一 系统分级与传输距离限制系统的分级是指对综合布线系统性能中的最高传输频率进行分级 其目的在于区分不同的传输带宽需要 表4 5给出了标准中关于系统分级与传输距离的限制 表4 5系统分级和传输距离限值 二 系统指标 1 基于链路