第2章综合布线系统PPT讲稿.ppt
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1、第2章综合布线系统第1页,共106页,编辑于2022年,星期一2.1.2.1.综合布合布线系系统的基本的基本概概念念2.1.1 综合布线系统的由来综合布线系统(PDS,Premises Distribution System)是一种在建筑物和建筑群中传输信息的网络系统,1985年由美国电话电报公司(AT&T)贝尔实验室首先推出,并于1986年通过美国电子工业协会(EIA)和通信工业协会(TIA)的认证,受到全球的认同。第2页,共106页,编辑于2022年,星期一2.1.1 综合布线系统的由来它采用模块化设计和分层的星形拓扑结构,把建筑物内部的语音交换和智能数据处理设备及其他广义的数据通信设施相
2、互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部的数据网络、电话网络和有线电视网络相连接。综合布线系统包括建筑物与建筑群内部所有用以连接以上设备的线缆和相关的布线器件。PDS出现的意义,在于它打破了数据传输和语音传输的界限,使这两种不同的信号能够在一条线路中传输,第一次将建筑物内的计算机网络和电话网络系统综合起来,这也是当前综合布线的主要应用领域。在此基础上,为适应智能化建筑发展对系统集成度不断提高的需要,西蒙公司在1999年进一步开发出整体大厦集成布线系统(TBIC,Total Building Integration Cabling),使各种物业设备设施的运转参数和控制信号也能够通过同一网络传输。
3、目前,为了进一步完成计算机网络、电话网络和设备自控线路的集成工作,国际标准化组织正在制订相应国际标准,吸收了TBIC研究和应用成果的ISO/IEC和BICSI的草案已经出台,正处于进一步的完善之中。第3页,共106页,编辑于2022年,星期一2.1.1 综合布线系统的由来另一方面,PDS随着房地产事业的发展进入家庭,智能化小区及家居布线系统迅速发展。当前小区综合布线的主要参考标准为小区电讯布线标准(TIAEIA570A)。小区综合布线系统和智能建筑综合布线系统的主要区别首先在于小区智能化系统的用户独门独户,且每户都有许多房间,每户的每个房间的配线都应独立,小区综合布线系统应实现分户管理。其次是
4、智能住宅需要传输的信号种类较多,不仅有语音和数据,还有有线电视、楼宇对讲等。因此,智能小区每个房间的信息点较多,需要的接口类型也较智能建筑丰富。第4页,共106页,编辑于2022年,星期一2.1.2 综合布线系统的特性及优点综合布线系统特性和优点主要表现在以下3点:(1)兼容性 (2)可扩展性 (3)应用独立性 第5页,共106页,编辑于2022年,星期一(1)兼容性综合布线系统是一套标准的配线系统,其信息插座能够插入符合同样标准的语音、数据、图像与监控等设备的终端插头。一个插座能够连接不同类型的设备,灵活且实用。不同厂家的语音、数据、图像设备只要符合标准,就可以相互兼容。第6页,共106页,
5、编辑于2022年,星期一(2)可扩展性综合布线系统采用星型拓扑结构、模块化设计,布线系统中除固定于建筑物内的主干线缆外,其余所有的接插件都是积木标准件,易于扩充及重新配置。当用户因发展而需要调整或增加配线时,不会因此而影响到整体布线系统,可以保证用户先前在布线方面的投资。综合布线系统主要采用双绞线或双绞线与光缆混合布线,所有布线均采用世界上最新的通信标准,连接符合BISDN设计标准,按8芯双绞线配置。通过超5类双绞线,数据最大传输速率可以达到155Mbs,对于特殊用户可以把光纤铺到桌面。干线光缆可设计为500MHz带宽,为未来通讯量的增加提供了足够的富裕量,可以将当前和未来的语音、数据、网络、
6、互联设备以及监控设备等很方便地联接起来。第7页,共106页,编辑于2022年,星期一(3)应用独立性网络系统最底层是物理布线,与物理布线直接相关的是数据链路层,即网络的逻辑拓扑结构。而网络层和应用层与物理布线完全不相关,即网络传输协议、网络操作系统、网络管理软件及网络应用软件等与物理布线相互独立。无论网络技术如何变化,其局部网络的逻辑拓扑结构都是总线型、环型、星型、树型或以上几种形式的综合,而星型结构的综合布线系统,通过在管理间内跳线的调整,就可以实现上述不同拓扑结构,因此采用综合布线方式进行物理布线时,不必过多地考虑网络的逻辑结构,更不需要考虑网络服务和网络管理软件,综合布线系统具有应用的独
7、立性。第8页,共106页,编辑于2022年,星期一2.1.2 综合布线系统的特性及优点综合布线系统能够解决了人、乃至设备对信息资源共享的要求,使以电话业务为主的通信网络逐渐向综合业务数字网和各种宽带数字网过渡,使其成为能够同时提供语言、数据、图像和设备控制数据的集成通信网。第9页,共106页,编辑于2022年,星期一2.1.3 综合布线的组成 综合布线系统是一种开放式的结构化布线系统。它采用模块化方式,以星形拓扑结构,支持大楼(建筑群)的语音、数据、图像及视频等数字及模拟传输应用。按照美国ANSI/EIA/TIA568A标准划分,结构化综合布线系统根据其功能分为以下六个子系统:第10页,共10
8、6页,编辑于2022年,星期一2.1.3 综合布线的组成工作区子系统水平子系统管理间子系统垂直干线系统设备间子系统建筑群子系统第11页,共106页,编辑于2022年,星期一工作区子系统工作区子系统又称为服务区子系统,相当于电话配线系统中连接话机的用户线及话机终端部分。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及适配器。工作区的服务面积一般可按510m2估算,工作区内信息点的数量根据相应的设计等级要求设置。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
9、要求符合TIAEIA606标准。返 回第12页,共106页,编辑于2022年,星期一水平子系统水平子系统也称作水平干线子系统,布置在同一楼层上。一端接在信息插座上,另一端接在管理间子系统的配(跳)线架上,由工作区用的信息插座,楼层分配线架设备至信息插座的水平电缆、楼层配线设备和跳线等组成。结构一般为星型结构,水平电缆多采用4对超5类非屏蔽双绞线,长度小于90m,信息插座应在内部做固定线连接,能支持大多数现代化通信设备。如果有磁场干扰或保密需要,则采用屏蔽双绞线,在需要高速率时使用光缆。如果在楼层上有卫星接线间,水平子系统还应把工作区子系统与卫星接线间连接起来,把终端接到信息的出口。返 回第13
10、页,共106页,编辑于2022年,星期一管理间子系统一般在每层楼都应设计一个管理间或配线间。其主要功能是对本层楼所有的信息点实现配线管理及功能变换,以及连接本层楼的水平子系统和骨干子系统(垂直干线子系统)。管理间子系统一般包括双绞线跳线架和跳线,如果使用光纤布线,就需要有光纤跳线架和光纤跳线。当终端设备位置或局域网的结构变化时,仅需改变跳线方式,不必重新布线。返 回第14页,共106页,编辑于2022年,星期一垂直干线系统垂直干线子系统是用线缆连接设备间子系统和各层的管理子系统。一般采用大对数电缆馈线或光缆,两端分别接在设备间和管理间的跳线架上,负责从主交换机到分交换机之间的联系,提供各楼层管
11、理间、设备间和引入口(由电话企业提供的网络设施的一部分)设施之间的互连。垂直子系统所需要的电缆总对数一般按下列标准确定:基本型每个工作区可选定2对,增强型每个工作区可选定3对双绞线,对于综合型每个工作区可在基本型或增强型的基础上增设光缆系统。返 回第15页,共106页,编辑于2022年,星期一建筑群子系统建筑群子系统是将多个建筑物的设备间子系统连接为一体的布线系统,应采用地下管道敷设方式。管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和人孔的各项设计规定,并安装有防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护装置。建筑群子系统安装时一般应预留12个备用管孔,以便今后扩充。建筑群子系统采用直埋沟内敷设时,如果在同
12、一个沟内埋入了其他的图像、监控电缆,则应有明显的共用标志。返 回第16页,共106页,编辑于2022年,星期一设备间子系统设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备,进行网络管理及管理人员值班的场所。它是智能建筑线路管理的集中点。设备间子系统由设备间的电缆、配线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成,将各种公共设备如中心计算机、数字程控交换机、各种控制系统等与主配线架连接起来。如果将计算机机房、交换机机房等设备间设计在同一楼层中,既便于管理,又节省投资。设备间的设置位置十分关键,它应兼顾网络中心的位置、水平干线与垂直干线的路由,以及主干线与户外线路(如市话引入,公共网络或专用网络线缆引入)的连
13、接。市话电缆引入点与设备间的连接电缆应控制在15m之内,数据传输引入点与设备间的连接电缆长度不应超过30m。返 回第17页,共106页,编辑于2022年,星期一图2.1 综合布线组成示意图第18页,共106页,编辑于2022年,星期一2.2 2.2 综合布合布线系系统的的传输介介质 综合布线系统常用的媒体有同轴电缆、双绞线、光缆和无线传输介质。第19页,共106页,编辑于2022年,星期一2.2.1.同轴电缆同轴电缆由内部导体环绕绝缘层以及绝缘层外的金属屏蔽网和最外层的护套组成,这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场,也可用来防止外界电磁场干扰中心导体的信号。为了保持同轴电缆的正确电
14、气特性,电缆屏蔽层必须接地。在进行综合布线时常用的同轴电缆两种,一种是50电缆,用于数字传输,称为基带同轴电缆;一种是75电缆,用于模拟传输,称为宽带同轴电缆。第20页,共106页,编辑于2022年,星期一图2.2 同轴电缆的构造第21页,共106页,编辑于2022年,星期一 1)基带同轴电缆基带同轴电缆易于连接,数字信号可以直接加载到电缆上,阻抗特性均匀,电磁干扰屏蔽性很好,误码率低,适用于各种局域网络。常用的基带同轴电缆为50电缆,速率最高为10Mbs,有粗缆(型号为RG8)和细缆(型号为RG58)两种。粗缆传输性能优于细缆,在10Mbs传输速率下其网段最大传输距离可以达到5001000m
15、,而细缆的最大传输距离则在200m左右。粗缆的价格也比细缆高几倍。第22页,共106页,编辑于2022年,星期一2)宽带同轴电缆 宽带同轴电缆是指使用模拟信号进行传输的电缆,如有线电视电缆(型号为RG59,粗缆),传输性能高于基带同轴电缆,但需要附加信号处理设备,安装比较麻烦,适用于长途电话网、电缆电视系统和宽带计算机网络。常用的宽带同轴电缆是75电缆,速率最高为20Mbs,可以传输数据、语音和影像,传输距离可以达到几千米。第23页,共106页,编辑于2022年,星期一3)同轴电缆构建网络的特点 无论宽带同轴电缆还是基带同轴电缆,按直径大小,均可分为粗、细两种。粗缆直径为10mm,细缆直径为5
16、mm。粗缆适用于较大的局部网络,它的标准距离长、可靠性高。由于安装时不需切断电缆,可以根据需要确定计算机的入网位置。但粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆,安装复杂,总体造价高。反之,细缆安装则比较简单,造价低,但由于安装过程要切断电缆,电缆两端须装上基本网络连接头(BNC),然后接在T型连接器两端,所以当接头多时容易因接触不良而导致网络中断,这是目前以太网运行中最易发生的故障之一。以太网中粗缆和细缆的接口方式如图2.3所示。第24页,共106页,编辑于2022年,星期一图2.3 以太网中粗缆和细缆的接口特点第25页,共106页,编辑于2022年,星期一2.2.2 双绞线双绞线(Twisted
17、Pair Cable,TP)是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成,铜导线的典型直径为1mm。两根绝缘的铜导线按一定密度相互缠绕,每根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消,降低了信号干扰的程度。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆内,不同线对具有不同的扭绞长度。与同轴电缆、光缆相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均有所不如,但价格较为低廉,主要用于短距离的信息传输。第26页,共106页,编辑于2022年,星期一1)双绞线的类型目前,按是否有屏蔽层,双绞线分为非屏蔽双绞线(Unshielded Tw
18、isted Pair,UTP)和屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)。非屏蔽双绞线由绞在一起的线对构成,外面有护套,但在电缆的线对外没有金属屏蔽层。它由8根不同颜色的线分成4对,每两条按一定规则绞合在一起,成为一个芯线对,结构如图2.4所示。它是综合布线系统中常用的传输介质。屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线相比,在双绞铜线的外面加了层铜编织网,这层铜编织网起屏蔽电磁信号的作用。第27页,共106页,编辑于2022年,星期一图2.4非屏蔽双绞线第28页,共106页,编辑于2022年,星期一2)双绞线的应用 EIATIA(电气工业协会电信工业协会)按双绞线的电气特性定
19、义了7种不同质量的型号,现主要使用5类线和超5类线。5类和超5类UTP是当前最常用的以太网电缆,超5类双绞线是对5类双绞线的改进,传送信号时衰减更小,抗干扰能力更强.5类UTP用于支持带宽要求达到100MHz的应用,而超5类可达155MHz,能够满足当今大部分室内工作要求。而6类线可支持250MHz,7类线可支持600MHz的带宽,能够满足未来对快速通信的需求。第29页,共106页,编辑于2022年,星期一2)双绞线的应用随着技术的进步,250MHz的带宽将不能充分满足人们的需要。高质量、高宽带的七类双绞线将会给人们的工作和生活带来极大方便。在未来12G的带宽范围内,七类双绞线将会进一步普及。
20、第30页,共106页,编辑于2022年,星期一2.2.3 光缆光缆是一组光导纤维(光纤)的统称。光纤不仅是目前可用的媒体,而且是未来会长期使用的媒体,主要原因在于光纤具有很大的带宽,传输速度与光速相同。光纤与电导体构成的传输媒体最基本的差别表现为,它的传输信息是光束,而非电气信号。因此,光纤传输的信号不受电磁的干扰,保密性能优异。第31页,共106页,编辑于2022年,星期一1)光纤的结构与类型图2.5 光纤结构示意图 第32页,共106页,编辑于2022年,星期一1)光纤的结构与类型 根据光在光纤中的传播方式,光纤有两种类型:多模光纤和单模光纤。多模光纤又根据包层对的折射情况分为突变型折射和
21、渐变型折射。以突变型折射光纤作为传输媒介时,发光管以小于临界角发射的所有光都在光缆包层界面进行反射,并通过多次内部反射沿纤心传播。这种类型的光缆适用于传输速率不很高的场合。第33页,共106页,编辑于2022年,星期一光在多模光纤与单模光纤中的传输第34页,共106页,编辑于2022年,星期一光在多模光纤与单模光纤中的传输从上述三种光纤接受的信号看,单模光纤接收的信号与输入的信号早接近,多模渐变型次之,多模突变型接收的信号散射最严重,因而它所获得的速率最低。在网络工程中,一般为50/125m(芯径/包层直径,美国标准)规格的多模光纤,只有在户外布线大于2km时才考虑选用单模光纤,常用单模光纤有
22、(8/9/10)/125m三种。第35页,共106页,编辑于2022年,星期一2)光缆的种类光缆由一捆光纤组成,光纤工程实际使用的是光缆。常用双芯光缆和多芯光缆。双芯光缆就是光缆护套中有两根光纤的光缆。双芯光缆通常用作光纤局域网的主干网线,因为所有的局域网连接都同时需要一根发送光纤和一根接收光纤。多芯光缆包含三根到几百根光纤不等。大多数时候,一个多芯光缆中的光纤数目是一个偶数,因为所有的局域网连接都同时需要一根发送光纤和一根接收光纤。第36页,共106页,编辑于2022年,星期一按光缆在布线工程中的应用分类,有以下几种:(1)光纤跳线。光纤跳线是两端带有光纤连接器的光纤软线,适用于网卡与信息插
23、座的连接以及传输设备间的连接,可以应用于管理间子系统、设备间子系统和工作区子系统。(2)室内光缆。室内光缆的抗拉强度较小,保护层较差,但也更轻便、更经济。室内光缆主要适用于水平干线子系统和垂直干线子系统。(3)室外光缆。室外光缆的抗拉强度较大,保护层较厚重,并且通常为铠装(即金属皮包裹)。室外光缆主要适用于建筑群子系统,常用敷设方式有直埋式和管道式三种。第37页,共106页,编辑于2022年,星期一3)光纤的布线方式吹光纤所谓“吹光纤”,即预先铺设特制的空管道,在需要安装光纤时,再将光纤通过压缩空气吹入到空管道内。光纤既可以吹入,也可以吹出。当网络升级需要更换光纤类型时;无需重新进行施工,可利
24、用预先敷设的吹光纤微管,将原来的旧光纤吹出,再将所需类型的新光纤吹入,从而充分满足用户对未来的需求,节省改造费用。第38页,共106页,编辑于2022年,星期一 吹光纤系统由下列组成:(1)微管。分为单微管和多微管,有室内型及室外型两类。吹光纤的单微管有两种规格,分为5mm(外径)和8mm(外径)管。(2)吹光纤纤芯。吹光纤单芯纤芯有多模625125、50125和单模三类。每根5单微管最多可同时吹8芯光纤,且吹制时无需特意绑扎光纤。(3)附件包括19英寸(48.26mm)吹光纤配线架、微管连接头、吹光纤墙上出口、吹光纤地面出口等。(4)吹光纤的安装设备极其简单。以BICC公司IM2000为例,
25、它由两个手提箱组 成,总净质量不到35kg。第39页,共106页,编辑于2022年,星期一2.2.4 无线介质简介传输介质除了同轴电缆、双绞线和光纤外,还可利用无线介质进行通信。无无线LAN出现于1990年,但是由于价格相对较高,因此发展较为缓慢。但近年来出现了移动上网、无线Internet,尤其是10MB无线局域网络的推出,使无线网络出现了新的生机。无线网络采用与有线网络同样的工作方法,它们按PC、服务器、工作站、网络操作系统、无线适配器和访问点,通过无线传输介质建立网络。目前,无线通信传输主要手段是 微波通信。有了利用无线介质的无线网络,人们就可以在无线HUB的连接下,只要笔记本电脑上装有
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