布线基础ppt课件

结构化布线系统基础培训BasicTrainingofGenericCablingSystem,Dtwyler线缆系统,革新的布线解决方案,2010/06DtwylerLtd.Cables+Systems-CN,广泛而专业的行业覆盖,Genericdatacablingsystems(LAN),Carriersolutions(WAN),SafetyCablingAutomationcabling,Elevatorcabling,3,Dtwyler布线系统在世界各地的应用,BMW,Mnchen,Airport,Frankfurta.M.,Airport,Hongkong,WestinHotel,Singapore,4,分支遍布世界各地,EuropeAustriaEnglandGermanyNetherlandsSwitzerland,Mid.East/AsiaChinaSingapore,5,生产基地,Boudry/CH,总部Altdorf/Switzerland,Shanghai&SuZhou/China,6,通用布线系统(LAN),MultimediasolutioncatTV,FOcable,FOoutlets,FOcablingclassicPre-assembledQBACtechnology,FOpatchcords,FOpatchpanels,Cudatacables,Cuoulets,Cupatchpanels,Cupatchcords,CuModularJacks,7,通信布线系统(WAN),FibreOpticCablesEasy-BlowQBACOptofil-Safety,Components,FibreOpticPatchCords,8,安全线缆系统,SafetyCableswithcircuitintegrity,Strap/Singleclamps,Fixingdevices,Firestopsystems,Cabletraysandcableladders,MulticablesupportE30-E90,Sub-distribution,Emergenylighting,9,电梯线缆,Suspensiondevices,Flexibleelevatorcablesystems,Compensationweight,Harnessing,10,培训内容,综合布线系统销售中几个常见的问题如何配置一套综合布线系统电子配线架系统,11,综合布线系统销售中几个常见的问题,两个经常混淆的概念带宽与数据传输速率1G网络的选型超五类还是六类6A类系统的选择屏蔽还是非屏蔽,12,两个经常混淆的概念带宽与数据传输速率,发送方,介质,接收方,通信的三个要素,13,带宽与数据传输速率,带宽（MHz）设备或介质依照一定传输要求可以提供的工作频率范围数据传输速率（Mbps）数据传输系统数据吞吐量的描述，即在单位时间内一个系统能传递的二进制数位,1010110010101101000100010110010,单位时间,14,带宽与数据传输速率,带宽（MHz）,数据传输速率（Mbps）,频率单位描述电信号和物理介质有关不依赖于应用,数据的速度系统吞吐量的描述和带宽有关依赖于应用的编码,15,几种常见的误解,我家里装的是2兆带宽的宽带2兆带宽的ADSL下载是256K的，所以网速等于带宽除以8支持百兆网络要用百兆带宽的五类系统，所以支持千兆网络要用千兆带宽的综合布线系统,16,事实一,2兆ADSL中的2兆不是带宽“xx带宽的xx”只是误传的通俗叫法而非带宽的真正意思我们常常把带宽和宽带混淆在一起,BandwidthvsBroadband,17,事实二,如前述2兆不是指带宽2M和256K都是指数据传输速率两者是bps和Bps的区别，是“位”和“字节”的差别,8bit=1Byte！,18,事实三,5类线缆有4对线，传百兆网络时只使用了2对通过有效的方式，可以物理编码压缩数据五类线4对线缆如全部双向传输数据，可以达到1000Mbps的传输速率,1000Mbps1000MHz,19,1G的网络的选型,目前主流网络系统为千兆网络系统构建一套完整的千兆网络需要超五类以上的综合布线作为支持这是否意味着六类系统激进了?,超五类？六类？这是个问题！,20,从网络的基础说起,计算机网络的发展历程OSI七层模型网络的分类拓扑结构以太网及CSMA/CD的访问控制方式,21,计算机网络的发展历程,22,OSI七层模型,23,OSI七层模型,24,网络的分类,局域网（LAN）几米10公里小型机、微机大量推广后发展起来的，配置容易、速率高，4M2Gbps。位于一个建筑物或一个单位内，不存在循径问题，不包括网络层城域网（MAN）10公里100公里对一个城市的LAN互联，采用IEEE802.6标准，50Kbps100Kbps，位于一座城市中广域网（WAN）几百几千公里。发展较早，使用专线构成网状结构，解决循径问题，速率为9.6Kbps45Mbps。如邮电部的CHINANET，CHINAPAC，CHINADDN互联网并不是一种具体的网络技术，它是将不同的物理网络技术按某种协议统一起来的一中高层技术,25,拓扑结构,总线型网络,26,拓扑结构,环形网络,27,拓扑结构,星形网络,28,拓扑结构,分布式网络,29,以太网及CSMA/CD的访问控制方式,什么是以太网(Ethernet)以太网是70年代由Xerox开发出来的。现在已成了最流行的局域网标准。1980年，IEEE发布了IEEE802.3规范，它的基础就是以太网。不久，DEC，Intel和Xerox联合开发和颁布了以太网规范2.0版本，它实质上与IEEE802.3兼容,30,以太网及CSMA/CD的访问控制方式,以太网和物理层以太网及IEEE802.3定义了基带信号速率为10M、100M这里被称为10Base及100Base，分为以下几种布线类型：10Base-2、10Base-5、10Base-T、100Base-T、100Base-F、1000Base-T、1000Base-TX、1000Base-F等等,31,以太网及CSMA/CD的访问控制方式,以太网的访问控制方式以太网是一种共享介质的技术，使用广播的原理来传送数据，为了使用这种技术，以太网使用载波监听多路访问/碰撞检测（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection,CSMA/CD）协议，允许网络设备来协商传输数据的权利,32,以太网及CSMA/CD的访问控制方式,广播就像高速公路，更多的接入点就意味着频繁的碰撞发生必须使用CSMA/CD,33,以太网及CSMA/CD的访问控制方式,网络站点侦听载波是否存在（即有无传输）并相应动作的协议，被称为载波侦听多路访问协议（carriersensemultipleaccessprotocol）。当两台计算机同时企图通信并分别发送自己的帧时，这种类型的网络就会发生问题。这通常被称为网络冲突。这好比某人需要与15或20人同时对话，甚至用不同的语言。如果网络正在发送数据，而另一个网卡也开始发送数据，就会产生冲突。每个网卡都受命等待一段随机时间，在发送数据前重新侦听。随着网络的扩大和发送数据量的增加，产生冲突的可能性也就越大。如果太多的计算机同时试图进行通信，网卡在发送数据时必然会产生冲突。这通常被称为带宽饱和，应该尽量避免。,34,减少网络冲突的方法,建立一种机制减少网络中电脑通信碰撞产生划分不同的子网，使电脑相对孤立，并建立子网间通信的连接机制增加带宽！,35,减少网络冲突的方法,广播就像高速公路，很多的接入点带来频繁的碰撞。但建设更宽的公路，就意味着通行速度更快，碰撞自然就大大减少。这就是堵和疏的区别！,36,以太网及综合布线的关系,以太网设备与综合布线相结合才能构成一个网络以太网的速度受到它所拥有的所有网络组件的限制两个不同的标准族IEEE802.3及IEC11801，互相依存，互相制约IEEE802.3中对物理链路的定义决定了综合布线的最低指标IEC11801新的综合布线指标，又做为IEEE802.3下一版本的参考,37,千兆以太网络中的两个标准,国际电气和电子工程师协会（IEEE)802.3ab任务小组于1997年发布了千兆以太网标准1000Base-T技术采用先进的5级脉冲调幅（PAM）编码方式，在4对超五类双绞线上全双工传输，即每对线在发送信号的同时又接收信号每对线上的传输速率是250Mbps，每对线所需带宽不到80MHz,38,千兆以太网络中的两个标准,2002年TIA/EIA-854颁布新的千兆以太网标准1000Base-TX技术使用4对线单工传输，其中两对线用于发送，另外两对线用于接收，每对线平均传输速率提高到500Mbps，在每对线上需要125MHz带宽，需要更好的六类布线系统来支持,39,5级脉冲调幅（PAM）编码方式,正常的方波电压被压缩调制成4个台阶分别对应4个2位二进制数,40,1000Base-T的局限性,采用双工传输技术会产生信号回波，导致信噪比（SNR）过高，网络接受端无法获得正常的信号。为了消除双工传输带来的回波影响，在网络设备上必须加多一个数字信号处理器（DSP），专门处理网络传输中产生的噪音DSP价格不菲，约占千兆以太网卡成本的50，所以这种可达到千兆传输的超五类布线系统仍然很少或几乎没有在实际的网络中加以应用,41,1000Base-T的局限性,42,1000Base-Tx的优势,网络设备制造成本较1000Base-T降低了大约50,43,超五类？六类？,1000Base-Tx拥有更佳的抗干扰能力1000Base-Tx只能运行在六类以上的综合布线系统上千兆网络设备都将是1000Base-Tx端口的即使运行1000Base-T，六类线也能工作得更出色六类综合成本考虑，可节省15%！,44,1G网络的选型结论,超五类系统只是“能够”支持千兆以太网六类系统才是“真正有保证”地运用千兆以太网比起超五类系统，六类才是超值的选择,45,6A类系统的决择,对对屏蔽,非屏蔽,Vs,46,平衡电缆的原理,平衡电缆的物理特性双绞电缆的分类双绞电缆的平衡传输原理双绞电缆的传输性能特性阻抗（Impedance）回波损耗（ReturnLoss）衰减（Attenuation）近端串扰（NEXT）衰减串扰比（ACR）其他,47,平衡电缆的物理特性,屏蔽双绞线（S/UTP、F/UTP、U/FTP、S/FTP等）和非屏蔽双绞线（U/UTP）则是典型的平衡电缆。而同轴电缆是典型的非平衡电缆。,每一对双绞线都是由两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互相绞缠在一起形成的线对组成。常用的双绞电缆是由4对双绞线按一定密度反时针互相扭绞在一起。双绞线的缠绕密度和扭绞方向以及绝缘材料，直接影响它的特性阻抗、衰减和近端串扰。,48,双绞电缆的分类,非屏蔽双绞线（U/UTP）,普通屏蔽双绞线（F/UTP）,对对屏蔽双绞线（S/FTP）,49,高频信号电磁波传输特性,短波3MHz100m超短波30MHz10m米波300MHz1m分米波3000MHz10cm1厘米波30GHz1cm毫米波300GHz1mm,综合布线范围,需要考虑的各个因素长线、分布参数、特性阻抗、匹配、反射、驻波、辐射感应、互感扰动、几何相关性、微带线,数据电缆传输特性：复杂频率传输函数，传输复杂频率信号,50,双绞电缆的平衡传输原理,是指设备之间无用的电磁作用。对于布线系统，电磁干扰会降低数据传输的可靠性，增加误码率。同轴电缆靠它特有的结构屏蔽了外界干扰。而双绞线则是靠每对线的两根铜导线按一定间隔互相绞缠在一起来消除电磁干扰，这样做有两个好处。,电磁干扰（EMI）,51,双绞电缆的平衡传输原理,如果双绞线的绞距同电磁波的波长相比很小，我们可以认为电磁场在第一个绞节内产生的电流与第二个绞节内产生的电流相同，这样，电磁场对双绞线中产生的影响可以相互抵消。双绞线的绞距不能无限减小。这就是说，对于高频电磁波（对应波长较短），双绞的作用降低。,减小外界电磁干扰（EMI）,52,双绞电缆的平衡传输原理,电缆中的电流产生电磁场。按照电磁感应原理，我们可以确定电磁场的方向。第一个绞节内的电流产生的电磁场与第二个绞节内电流产生的电磁场大小相等，方向相反，相加为零。这种情况只有在理想的双绞电缆中才能发生。,减小线对之间的串音,实际上，理想的双绞电缆是不存在的：首先，弯曲会造成绞对的松散；其次，电缆附近的任何金属都会形成与双绞线的电容耦合，使相邻绞节内的电磁场不再完全相反。如果上述情况发生，电缆就开始对外发射电磁波。同样，在低频情况下，问题不是很大，但是，频率越高问题越严重。,53,双绞电缆的传输性能特性阻抗,导线的阻值与导线长度成正比，与导线截面成反比。阻抗中的“抗”指导线所呈现的电磁和电容特性。一个给定的对称电缆信道的特性阻抗极限不超过正常阻抗的15。,影响特性阻抗的因素影响双绞线的阻抗大小的因素除了铜芯材料外，还有D/d的比值和绝缘材料，以及双绞线的缠绕密度和扭绞方向。而绝缘材料电气特性的影响相对较小。见右图。D/d的比值最容易受施工的影响：,54,双绞电缆的传输性能回波损耗,它是衡量信道阻抗一致性的一个重要指标,阻抗不连续造成信号能量反射分布电容/电感变化对外辐射能量变化,55,双绞电缆的传输性能衰减,由于导线存在阻抗，阻碍信号的传输。当信号频率增高，由于趋肤效应使电阻增大，又由于感抗增加、容抗减小，而使信号的高频分量衰减加大。衰减与传输信号的频率有关，也与导线的传输长度有关。随着长度增加，信号衰减也随之增加。信号衰减用单位长度上信号减少的数量来度量（dBm或分贝米），表示源端信号传递到接收端信号强度的比率。,56,双绞电缆的传输性能串扰（XT）,在4对双纹电缆中，当一对线发送信号时在另一相邻的线对中将收到信号。这种现象叫串扰。双绞线就是利用两条导线绞合在一起后，因为相位相差180度的原因而抵消相互间的干扰的。绞距越紧则抵消效果越佳，也就越能支持较高的数据传输速率。,？,57,双绞电缆的传输性能衰减串扰比,它是在同一频率下链路的信号衰减与近端串扰损耗的比值，是确定可用带宽的一种方法。衰减串扰比的值越大越好。该比值可用分贝（dB）表示，其值是近端串扰损耗和衰减的值之差。它代表了系统的信噪比。,ATTN,NEXT,ACR,。,？,干扰,信息,58,6A系统的难题及一个新参数,6A系统是用来传输10GBase-T的以太网，最新IEC11801要求超六类系统要达到500MHz的带宽。这个时候，电磁波的波长只有60CM，和线对的绞距相比，已达到不可完全忽略的层度。干扰在相邻绞节之间的抵消非常困难。而且除了缆线内的相邻线对之间的干扰外，相对来说距离比较远的相邻缆线的干扰也对数据传输产生了威胁，所以从6A类开始，业界标准提出了新的参数指标ANEXT。,59,外部串扰指标,ANEST(Alien-NEXT)外部近端串扰，这个指标早在五类线流行的时候就被提出过，同一捆线中一根线缆里的线对会给其他线缆里的线对带来串扰影响。这种串扰通常称为“外部串扰”，在UTP中尤为明显。但由于其测试的难度及测试的不确定性相当大，且在当时的带宽频率下未能对信号产生足够的影响。,带宽低频率低衰减小波长长串扰小ACR信噪比高,带宽高频率高衰减大波长短串扰高ACR信噪比低,显然，普通UTP线缆的发展陷入了恶性循环之中！,60,繁琐的外部串扰指标测试方案,61,减少有源线对间的互感应扰动,平行(累积)邻近有源线对互感应干扰累积增强,双绞(抵消)邻近有源线对互感应干扰积分抵消,对对屏蔽邻近有源线对互感应干扰屏蔽消除,隔离/垂直邻近有源线对互感应干扰隔离削弱,62,减少外部线缆线对间的互感应扰动,隔离，不规则外径减少线对的平行可能，增大相邻线缆中线对的距离,屏蔽邻近线缆有源线对互感应干扰屏蔽消除,63,6A线缆的另一种非主流思路,带宽高频率高衰减大波长短串扰高ACR信噪比低,试图通过增大线径达到减小衰减，而从矛盾的另一方面着手,64,6A系统的最终抉择,对对屏蔽线缆才应该是6A线缆的最好解决方案,施工的难度施工的随机性生产的难度材料成本最终系统表现,65,德特威勒F/FTP超6类线缆的优势,Cat.6A,是7类线缆的简化版，带宽超过ICE11801:2008中ClassEA要求得益于对对铝箔屏蔽加总铝箔屏蔽的双重屏蔽结构，只要接地良好，可以达到免测外部串扰指标的最终目的NVP值达到80%由于使用屏蔽结构，昂贵的铜原材料反而减少了,产品编号：1730117302,66,如何设计配置一套综合布线系统,结构化的布线综合布线综合布线的发展综合布线的特点综合布线标准综合布线的结构信号的传输介质与传输特性,67,结构化的布线综合布线,综合布线系统是无源的综合布线系统需要和有源设备构成网络，常用的有源设备有HUB/SWITCH/PC/SERVER/ROUTER综合布线本质是星形的、分布式的结构构以适应布线系统的要求,68,综合布线的特点,结构化布线系统具有以下特点:兼容性:灵活性:开放性:模块化:扩展性:经济性:,69,综合布线的特点带宽与投资保护,70,综合布线标准,ISO/IEC11801国际标准组织(ISO)和国际电子技术委员会(IEC)发布的标准ISO/IEC11801。该标准提出综合布线结构、规模、部件传输性能定义，安装规范和测试条例。,CENELECEN50173欧洲EN50173标准和ISO/IEC11801标准是一致的，但更严格。,TIA/EIA568商用建筑电信布线标准，定义了综合布线设计、设备和部件的有关规范，以及5类传输性能的安装和测试。2000年发布一个整个标准的全新增补版TIA/EIA568B，它将所有的变更之处和影响“A”版的TSB归并进去，并推荐使用5e类线。,71,综合布线其他相关标准,TIA/EIA569有关布线通路设计（天花板上或地板下的管道及其支撑系统）和相关安装的商用建筑标准。明确规定了通信间、设备间和入口设备的设计。TIA/EIA606商用建筑电信基础结构的管理标准。包括对标定、色码和数据记录的明确规定。电信安装和综合布线系统文档的基本要求。TIA/EIATSB67非屏蔽双绞线布线系统现场测试的传输性能规定，包括对手持式线缆测试仪器更加严格的要求。AWG（AmericanWireGauge）：测量导线直径的美国线规。TSB568A/B：模块化插座和插头的接线方案。GB/T503112000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T503122000建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范。这两个标准的出台标志了综合布线在我国也走向正规化、标准化。,72,综合布线结构,基干(垂直)布线,设备间子系,建筑群子系统,管理子系统,水平子布线,工作区子系统,73,综合布线原理图,各个布线系统部分可连接成如下原理图,74,综合布线典型设置拓扑图,综合布线部件的典型设置拓扑图如下图所示。配线架可以设置在设备间或配线间中。电缆、光线根据安装条件敷设在管道电缆沟、电缆竖井、电缆托架、线槽、暗管等通道中，其设计和安装应符合国家有关标准的规定。允许将不同配线架的功能组合在一个配线架中，如下图中，建筑物中的建筑群配线架（MD）和楼宇过渡配线架（BD）就组合在一个配线架中，楼宇过渡配线架（BD）和水平配线架（FD）的功能也可组合在一个配线架中。,75,综合布线设计注意事项,跳插线、工作区电缆、光缆应符合设计指标的有关要求。这些电缆的衰减允许比水平电缆的衰减大50%。特性阻抗为100的双绞电缆及连接硬件的性能分为下列几类：3类传输性能支持16MHz以下的应用；4类传输性能支持20MHz以下的应用；5类/超5类传输性能支持100MHz以下的应用；6类传输性能支持250MHz以下的应用。6A类传输性能支持500MHz以下的应用。7类传输性能支持600MHz以下的应用。7A类传输性能支持1.0GHz以下的应用。在同一个布线通道中使用了不同类别的器件时，该通道的传输性能由最低类别的器件决定。在一个布线通道，不应混用标称特性阻抗不同的电缆，也不能混用光纤芯径不同的光缆。在布线系统中，不应有桥接抽头（T型接头）。,76,信号的传输介质及传输特性,链路的分类及定义铜缆的分类平衡电缆的传输特性光纤及其传输特性,77,链路（Link）的定义,78,光纤的尺寸,125um,62.5um,包层,纤芯,多模光纤,8.3um,包层,纤芯,单模光纤,125um,与头发丝比较,85um,模场直径,模场直径,79,几类光纤的简要特点,80,单模光纤和多模光纤,单模光纤和多模光纤特点比较,81,光纤的传输特性衰减,光能经过光纤传输后的减弱称为光纤的衰减或损耗。它直接影响着综合布线的传输距离。光纤衰减定义为长度为L（km）的光纤输出端光功率Po与输入端光功率Pi的比值。用分贝（dB）表示=（10/L）Log10pi/po(dB/Km)如光功率经过一公里长的光纤传输后，输出光功率是输入的一半，则此光纤的衰减为3dBkm引起光纤衰减的主要原因有以几种：,吸收损耗,散射损耗,本征材料吸收损耗不纯物吸收损耗OH离子吸收损耗,瑞利散射损耗结构不均匀散射损耗,82,光波长与衰减的关系,在某些波长附近光纤的损耗最低。这些波段称为光纤的低损耗“窗口”或“传输窗口”多模光纤一般有两个窗口，即两个最佳的光传输波长，分别是850nm和1300nm；单模光纤也有两个窗口，分别是1310nm和1550nm。,83,光纤的传输特性带宽与色散,光脉冲经过光纤传输之后，不但幅度会因衰减而减小，波形也会发生愈来愈大的失真，集中的光能（如光脉冲），经过光纤传输后在末端能量分散，发生脉冲展宽现象，如下图所示。,可见，两个原本有间隔的光豚冲，经过光纤传输之后产生了重叠。为避免重叠的发生，输入脉冲有一最高速率限制。相邻两个脉冲虽重叠仍能区别开时的最高脉冲速率为该光纤线路的最大可用带宽。脉冲的展宽不仅与脉冲的速度有关，也与光纤的长度有关。所以，用光纤的传输信号速率与其传输长度的乘积来描述光纤的带宽特性，其代表符号为BL，单位为GHzkm或MHzkm。其含义是对某个BL值而言。当距离增长时，允许的带宽就得相应地减小。,输入端脉冲,输出端脉冲,84,测试,目测光功率计确定光纤部分的损耗（dB）以适当的波长和适当的光纤连接器测试OTDR(OpticalTimeDomainReflectometer)精确知道光纤的性能从低成本的故障检查器到基于电脑的功能完善的仪器都有,85,产品应用工程案例,方案设计实施设计验收,86,产品应用工程案例方案设计,需求分析需求分析是综合布线的前提，根据客户的需求来设计你的综合布线工程。设计原则先进性科学性经济性实用性总体设计总体设计是综合布线系统设计中的一个关键部分，可以说它是综合布线系统的框架，今后的各项均应以总体设计为基础。,87,结构化布线系统的总体设计,总体设计的依据：建筑位置、用途、规模、形象定位等甲方需求：包括书面的、口头的根据收集的信息制定各子系统布线级别建筑群子系统设备间子系统垂直子系统管理间子系统水平布线子系统工作区子系统,88,方案妥协与退让以节省并保护投资为目的,采用高级别线缆配低级别接插件举例：1、采用7类线搭配超6类接插件2、采用6类线搭配超5类接插件优势：线缆为高级别，保护了投资劣势：整个系统只能按低级别验收采用用处不同的信息点不同级别布线举例：1、数据点采用6类线，语音点采用超5类线2、内网用屏蔽线，外网用非屏蔽线优势：满足不同信息点各自的需求劣势：不同级别的信息点相互冗余不足，管理复杂语音水平线端接采用110配线架优势：节省了投资劣势：失去了部分冗余，管理不方便，跳线复杂,89,综合布线方案,MMOForSMOF,MD,BD,FD,WA,25POR100P,4P,4P,4P,综合布线系统四级结构示意图,MMOForSMOF,90,常见的信息点（TO）的分布举例,明确用途明确家具布局按装修图纸结合实际需求分布开放式办公室按1520平米2个信息点配置酒店客房2个数据点，2个语音点，1门并联电话配置普通办公室每张办公桌2个信息点（如有内外网则3个）领导办公室领导办公桌3个信息点（如有内外网则4个）会议室按大小适当配置，预留AP教室、实验室24个信息点宿舍、住宅房间宿舍2个信息点，住宅每个房间4个，客厅6个公共区适当预留，预留AP,91,实施设计,综合布线管理标记综合布线管理标记是管理综合布线的一个重要组成部分，统一标记的规则能方便施工管理和做文档。完整的标记应提供以下信息：建筑物名称、位置、起始点和功能等。,92,实施设计,XZ：行政中心楼BD1F：底楼的BD（BuildingDistributor）FD2F：二楼的FD（FloorDistributor）2F001：2F代表二楼，001表示线缆