网络布线材料及综合布线

1/40,9.1双绞线9.2同轴电缆9.3光纤9.4网络综合布线（重点）,9.1双绞线,9.1.1双绞线的构成9.1.2双绞线的类型9.1.3双绞线的性能指标,第九章网络布线材料及综合布线,2/40,9.1.1双绞线的构成,双绞线(TwistedPairCable)也称双扭线电缆，是计算机局域网网络布线中的最常用的连接介质。双绞线由两根粗约1mm相互绝缘的铜导线扭缠在一起组成。,在双绞线电缆内，不同线对具有不同的扭绞长度，按逆时针方向扭绞。每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色。常见的双绞线电缆绝缘外皮里面包裹着4对共8根线，每两根为一对相互扭绞。在4线对的双绞线电缆，每个线对都用颜色蓝白、蓝、橙白、橙、棕白、棕、绿白、绿进行标识。,3/40,9.1.2双绞线的类型,按结构来分非屏蔽双绞线(UTP：UnshieldedTwistedPair)屏蔽双绞线(STP：ShieldedTwistedPair),按性能来分1类双绞线2类双绞线3类双绞线4类双绞线5类双绞线超5类双绞线6类双绞线超6类双绞线7类双绞线,4/40,9.1.2双绞线的类型,总之，双绞线分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线两大类。在这两大类中又分100欧姆电缆、双体电缆、大对数电缆、150欧姆屏蔽电缆。每一种电缆的型号有多种。如图所示。图中AWG表示美国线缆规格。,5/40,9.1.3双绞线的性能指标,衡量双绞线电缆的主要性能指标有：衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。,6/40,双绞线,RJ-45插头,7/40,9.2同轴电缆,9.2.1同轴电缆的组成和分类9.2.2同轴电缆网络,8/40,9.2.1同轴电缆的组成和分类,最常用的同轴电缆有下列几种：RG-8或RG-11：50；RG-58：50；RG-59：75；RG-62：93计算机网络一般选用RG-8以太网粗缆(10Base5)和RG-58以太网细缆(10Base2)。RG-59电缆专门用于电视系统和宽带网，RG-62，用于IBM3270网络和广泛应用于实时控制领域的ARCnet网络。计算机局域网中一般如无特殊要求都使用细缆组网。粗缆传输性能优于细缆。通常把表示数字信号的方波所有的频带称为基带，则这种电缆也叫基带(Baseband)同轴电缆。粗缆适用于较大局域网的网络干线，布线距离较长，可靠性较好。用户通常采用外部收发器与网络干线连接。粗缆局域网中每段长度可达500米，采用4个中继器连接5个网段后最大可达2500米。用粗缆组网如直接与网卡相连，网卡必须带有AUI接口（15针D型接口）。用粗缆组建局域网虽然各项性能较高，具有较大的传输距离，但是网络安装、维护等方面比较困难，造价较高。,9/40,9.2.1同轴电缆的组成和分类,同轴电缆的结构，使它具有高带宽和极好的噪声抑制特性。同轴电缆的带宽取决于电缆长度。1km的电缆可以达到1Gb/s2Gb/s的数据传输速率。还可以使用更长的电缆，但是传输率要降低或使用中间放大器。同轴电缆的低频串扰及抗外界干扰特性都不如对称电缆。在计算机网络中，无论使用粗缆还是细缆，网络结构均为总线拓朴结构，即一根线缆上接多台机器，这种拓朴结构适用于机器密集的环境。但是当一触点发生故障时，故障会影响到整根线缆上所有的机器故障的诊断和修复很麻烦。因此，同轴电缆将逐步被非屏蔽双绞线或光纤取代。但它仍被广泛应用于有线电视和某些局域网。,10/40,9.2.2同轴电缆网络,同轴电缆网络一般可分为三类：主干网，主干线路在直径和衰减方面与其他线路不同，通常由有防护层的电缆构成。次主干网，次主干电缆的直径比主干电缆小。当在不同建筑物的层次上使用次主干电缆时，要采用高增益的分布式放大器，并要考虑电缆与用户出口的接口。线缆，同轴电缆不可绞接，各部分是通过低损耗的连接器连接的。连结器在物理性能上与电缆相匹配。中间接头和耦合器用线管包住，以防不慎接地。,11/40,9.2.2同轴电缆网络,在计算机网络布线系统中，对同轴电缆有不同的构造方式，即细缆结构、粗缆结构。细缆结构,12/40,9.2.2同轴电缆网络,粗缆结构,现在的计算机网络布线中，几乎不用同轴电缆了。作为一种历史产品，本书作了介绍。让读者了解同轴电缆的知识。现在被广泛使用的线缆是双绞线和光纤。,13/40,9.3光纤,9.3.1光纤通信的基本原理9.3.2光纤结构9.3.3光纤的类型9.3.4光纤通信的特点9.3.5计算机网络的光纤产品介绍,14/40,9.3.1光纤通信的基本原理,光纤（OpticalFiber）是光导纤维的简称，由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成，是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质。它透明、纤细、易断，虽比头发丝还细，却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的波导结构。20世纪80年代初期，光缆开始进入网络布线。与铜缆相比，光缆适应了目前网络对长距离，大容量信息传输的要求，因而成为综合布线系统中的主要传输介质。光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输媒体的通信方式，起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。,15/40,9.3.2光纤结构,光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯（纤芯）。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，包层为光的传输提供反射面和光隔离，以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。,16/40,9.3.3光纤的类型,光纤的种类很多，分类的方法也多种多样，可按制作材料、工作波长、折射率分布和传输模式等对它们进行分类。按照制造光纤所用的材料分类，有石英系列光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氯化物光纤等。按光纤的工作波长分，有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。,按折射率分布分:跳变型（或突变）型光纤渐变型（或梯度型）,17/40,9.3.3光纤的类型,按传输模式分:分单模光纤(SingleModeFiber)单模光纤的纤芯直径很小，采用半导体激光LD作为光源，进入纤芯的光线是与轴线平行的，只有一个角度，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大，传输距离长。但需激光源，成本较高，通常在建筑物之间或地域分散的环境中使用现常用为单模：8/125m，9/125m，10/125m多模光纤(MultiModeFiber)在光纤的受光角内，可允许光波以多个特定的角度射入光纤端面，并在光纤中传播,采用发光二极管LED为光源，与单模光纤相比，其芯线粗，传输率低，整体的传输性能差，但成本低。,现在的多模光纤多为渐变型光纤常用的光纤缆有：8.3m/125m单模光纤、62.5m/125m多模光纤、50m/125m多模光纤、100m/140m,200/230m多模光纤。,18/40,9.3.4光纤通信的特点,传输频带宽，通信容量大，线路损耗低，传输距离远，抗干扰能力强，应用范围广。抗化学腐蚀能力强，适用于一些特殊环境下的布线。线径细，重量轻，光纤制造资源丰富。,光纤100M网卡多模2km,光缆室外交接箱,19/40,9.3.5计算机网络的光纤产品介绍,在实际应用中多使用光缆而不是光纤，一根光纤只能单向传送信号，计算机网络中，如果要进行双向通信，连接两个设备时至少要两根独立的芯线，分别用发送和接收。布线中直接使用的是光缆，一根光缆中包含有2，4，6，8，12，18甚至上千条光纤，外面再加上保护层。,光纤12口SC型配线架,光纤LCDX适配器,光纤SC单芯适配器,光纤配线架48口ODF,20/40,9.3.5计算机网络的光纤产品介绍,计算机网络中光纤产品主要包括光纤跳线，布线光缆和光纤连接器等。光纤跳线指与桌面计算机或设备直接相连接的光纤，以方便设备的连接和管理。布线光缆室内光纤室外光纤(直埋式光缆、管道光缆和架空光缆),光纤连接器FC型SC型ST型,光纤SC-LC转接器,光纤连接器,21/40,传输速率：可见光频率约为108MHz数量级，远远大于其他介质的传输带宽，可达数10Gbps。特点:单向传输光传输系统光源（发送端），发光二极管或半导体激光器，在电脉冲的作用下能产生出光脉冲。检测器：光电二极管，将光脉冲还原成电脉冲,光纤收发器,22/40,9.4网络综合布线,9.4.1综合布线系统组成9.4.2综合布线系统的优点9.4.3综合布线系统测试9.4.4局域网综合布线方案的确定,23/40,9.4.1综合布线系统组成,综合布线系统宜按工作区子系统、水平子系统、干线子系统、设备间子系统、管理和建筑群子系统6个部分进行设计。,24/40,政治与公共管理学院电子政务与网络实验中心网络结构,25/40,26/40,9.4.1综合布线系统组成,1工作区子系统工作区子系统又称为服务区子系统，它是由终端设备连接到信息连接到信息插座的连线(或软线)组成，它包括装配软线、适配器和连接所需用的扩展软线，并在终端设备和I/O之间搭桥。其中信息插座有墙上型、地面型、桌上型等多种。一个工作区的服务面积可按510m2估算设置，或按不同的应用场合调整面积的大小。工作区内信息点的数量根据相应的设计等级要求设置。,2水平区子系统水平布线子系统也称水平配线子系统，是整个布线系统的一部分，由工作区用的信息插座、楼层分配线设备至信息插座的水平电缆、楼层配线设备和跳线设备等组成。结构一般为星型结构，它负责从管理子系统即分线盒出发，利用双绞线将管理子系统连接到工作区子系统的信息插座。,27/40,9.4.1综合布线系统组成,3管理子系统管理子系统由交连、互连配线架和信息插座式配线架以及相关跳线组成。管理间为连接其它子系统提供连接手段。它是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备，其主要设备是配线架、Hub、机柜和电源。,4垂直子系统垂直子系统又叫干线子系统，是整个建筑物综合布线系统的一部分。它提供建筑物的主干线电缆的路由。通常由垂直大对数铜缆或光缆组成，它的一端端接于设备机房的主配线架上，另一端通常接在楼层接线间的各个管理分配线架上。,28/40,9.4.1综合布线系统组成,5设备间子系统设备间是在每一幢大楼的适当地点安放安放通信设备、计算机网络设备，以及建筑物配线设备的地点，也是进行网络管理的场所。设备间子系统是综合布线系统的最主要节点，一般设在大楼中心，由设备间中的电缆、连接器和有关的支撑硬件组成。由于设备间子系统把设备间的电缆、连接器和相关支撑硬件等各种公用系统设备互连起来，因此也是线路管理的集中点。,6建筑群子系统建筑群子系统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。它是整个布线系统中的一部分（包括传输介质）并支持提供楼群之间通信设施所需要的硬件，其中导线电缆、光缆和防止电缆的脉冲电压进入建筑物的电气保护设备。,29/40,9.4.2综合布线系统的优点,结构清晰，方便管理和维护技术先进，适应发展需要灵活性强兼容性强开放性好便于扩充，既经济又提高了系统的可靠性,30/40,9.4.3综合布线系统测试,1.验证测试和认证测试从工程的角度可将综合布线工程的测试分为两类：验证测试和认证测试。验证测试一般是在施工的过程中由施工人员边施工边测试，以保证所完成的每一个连接的正确性；认证测试是指对布线系统依照标准进行逐项检测，以确定布线是否能达到设计要求，包括连接性能测试和电气性能测试。,光纤电话,31/40,9.4.3综合布线系统测试,2测试标准布线系统的测试与布线系统的标准紧密相关。近几年来布线标准发展很快，主要是由于有像千兆以太网这样的应用需求在推动着布线系统性能的提高，导致了对新布线标准的要求加快。先后使用过的标准有：ANSI/EIA/TIATSB-67现场测试标准、ANSI/EIA/TIATSB-95现场测试标准、ANSI/EIA/TIA568-A-5-20005e类缆线的千兆位网络测试标准等。2001年3月通过了ANSI/EIA/TIA586B标准，它集合了ANSI/EIA/TIATSB-67、TSB95、568A等标准的内容，现已成为新的布线标准。该标准对布线系统测试的连接方式也进行了重新定义，放弃了原测试标准中的基本链路方式。2002年6月正式出台了ANSI/EIA/TIA568-B2002铜缆对双绞线6类线标准。对于6类布线系统的测试标准，与5类布线系统在许多方面都有较大的超越，提出了更为严格、全面的测试指标体系。,32/40,9.4.3综合布线系统测试,3测试仪器在验收测试中，测试仪器和测试方法的选用是极为重要的。目前，市场上有许多用于网络布线系统的测试仪器，功能都比较强大。从当前国内众多用户所采用的测试仪器情况可以得知，美国Fluke公司的产品应用较广。Fluke公司的DSP系列数字式电缆分仪是目前公认的较好的网络电缆测试分析仪器。该仪器采用了Fluke数字式电缆测试技术，在目前所有电缆测试产品中具有较快的速度和较高的测试精度。,33/40,9.4.3综合布线系统测试,4双绞线的测试双绞线布线链路测试有：接线图、链路长度测量、近端串扰、综合近端串扰、衰减、衰减对串扰比；远端串扰及等电平远端串扰、传播延迟、延迟差异、结构化回损、带宽、特性阻抗、直流环路电阻、杂讯等。施工中常见的连接故障是：电缆标签错、连接开路、双绞电缆接线图错（包括：错对、极性接反、串扰）以及短路。在施工时就要进行验证测试。,双绞线同轴电缆的测试仪,34/40,9.4.3综合布线系统