第2章网络传输介质前半部分精选PPT.ppt
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1、第2章网络传输介质前半部分第1页,此课件共126页哦n n2.1 2.1 有线传输介质有线传输介质-双绞线双绞线n n2.2 2.2 有线传输介质有线传输介质-同轴电缆同轴电缆第2页,此课件共126页哦n 本章将主要介绍网络传输介质的概念,本章将主要介绍网络传输介质的概念,网络传输介质的分类,网络传输介质的网络传输介质的分类,网络传输介质的不同用途,网络传输介质的性能指标和不同用途,网络传输介质的性能指标和技术参数以及如何在网络设计与工程中技术参数以及如何在网络设计与工程中对传输介质的进行选用。对传输介质的进行选用。第3页,此课件共126页哦n 要实现计算机相互间的信息传输时,要实现计算机相互
2、间的信息传输时,首先要解决的是通信线路和通道传输问首先要解决的是通信线路和通道传输问题。计算机网络通信系统可以分为有线题。计算机网络通信系统可以分为有线通信和无线通信两大类。通信和无线通信两大类。第4页,此课件共126页哦n 有线通信系统是利用电缆或光缆来有线通信系统是利用电缆或光缆来作为信号的传输载体。无线通信系统则作为信号的传输载体。无线通信系统则是利用卫星、微波、红外线来作为信号是利用卫星、微波、红外线来作为信号的传输载体。的传输载体。第5页,此课件共126页哦2.1 2.1 有线传输介质有线传输介质-双绞线双绞线n 双绞线(双绞线(Twisted pairTwisted pair,T
3、PT P)是)是一种综合布线工程中最常用的有线通信一种综合布线工程中最常用的有线通信传输介质。双绞线是由两根具有绝缘保传输介质。双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。护层的铜导线组成。第6页,此课件共126页哦n 目前局域网主要采用以太网技术和目前局域网主要采用以太网技术和星型网络拓朴结构,相应的结构化布线星型网络拓朴结构,相应的结构化布线就主要采用双绞线作为传输介质之一。就主要采用双绞线作为传输介质之一。双绞线既可以传输模拟信号,又能传输双绞线既可以传输模拟信号,又能传输数字信号。数字信号。第7页,此课件共126页哦n 双绞线可分为非屏蔽双绞线(双绞线可分为非屏蔽双绞线(Unshiiel
4、ded Twisted PairUnshiielded Twisted Pair,UTPUTP)和屏)和屏蔽双绞线(蔽双绞线(Shielded Twisted PairShielded Twisted Pair,STPSTP)。双绞线主要是用来传输模拟)。双绞线主要是用来传输模拟/数数字信号,适用于较短距离的信息传输。字信号,适用于较短距离的信息传输。第8页,此课件共126页哦n 在传输期间,信号的衰减比较大,在传输期间,信号的衰减比较大,并且使波形畸变。采用双绞线的局域网并且使波形畸变。采用双绞线的局域网络的带宽取决于所用导线的质量、导线络的带宽取决于所用导线的质量、导线的长度及传输技术。的
5、长度及传输技术。第9页,此课件共126页哦n 屏蔽双绞线同常比非屏蔽双绞线有更屏蔽双绞线同常比非屏蔽双绞线有更高的传输速率。高的传输速率。n 双绞线,非屏蔽型,还是屏蔽型,作双绞线,非屏蔽型,还是屏蔽型,作为布线工程和用户所关心的是性能参数。为布线工程和用户所关心的是性能参数。第10页,此课件共126页哦n2.1.12.1.1双绞线的种类与型号双绞线的种类与型号1.1.屏蔽双绞线屏蔽双绞线n 如果干扰信号产生在双绞线电缆的如果干扰信号产生在双绞线电缆的附近,则可能会带来称作噪声的破坏或附近,则可能会带来称作噪声的破坏或干扰。干扰。第11页,此课件共126页哦n 另一方面,电缆导线中传输的信号另
6、一方面,电缆导线中传输的信号能量的辐射,也会对临近的网络系统设能量的辐射,也会对临近的网络系统设备和电缆产生电磁干扰(备和电缆产生电磁干扰(EMIEMI)。)。第12页,此课件共126页哦n 在双绞线电缆中增加屏蔽层的目的在双绞线电缆中增加屏蔽层的目的就是为了提高电缆的物理性能和电气性就是为了提高电缆的物理性能和电气性能,减少电缆信号传输中的电磁干扰。能,减少电缆信号传输中的电磁干扰。第13页,此课件共126页哦n 屏蔽层能将噪声转变成直流电,屏屏蔽层能将噪声转变成直流电,屏蔽层上的噪声电流与双绞线上的噪声电蔽层上的噪声电流与双绞线上的噪声电流方向相反,因而两者可相互抵消。流方向相反,因而两者
7、可相互抵消。第14页,此课件共126页哦n 电缆屏蔽层的设计有如下几种形式:电缆屏蔽层的设计有如下几种形式:n 屏蔽整个电缆屏蔽整个电缆n 屏蔽电缆中的线对屏蔽电缆中的线对n 屏蔽电缆中的单根导线屏蔽电缆中的单根导线第15页,此课件共126页哦n 屏蔽双绞线电缆屏蔽双绞线电缆STPSTP又分为又分为STPSTP电缆电缆和和STP-ASTP-A电缆两种。电缆两种。第16页,此课件共126页哦n STP STP电缆指的是电缆指的是IBMIBM在在19841984年确立的年确立的最初规格,它的性能要求是工作频率为最初规格,它的性能要求是工作频率为20MHz20MHz。第17页,此课件共126页哦n
8、随着网络传输速率的不断提高,在随着网络传输速率的不断提高,在19951995年年STPSTP电缆的规格也提升为电缆的规格也提升为STP-ASTP-A电电缆,它的性能要求是工作频率为缆,它的性能要求是工作频率为300MHz300MHz,第18页,此课件共126页哦n 在在TIA/EIA-568-ATIA/EIA-568-A标准中,标准中,STP-ASTP-A电电缆是干线布线子系统和水平布线子系统缆是干线布线子系统和水平布线子系统都认可的传输介质。图都认可的传输介质。图2-12-1为屏蔽双绞线为屏蔽双绞线电缆电缆STPSTP的图形。的图形。第19页,此课件共126页哦图图2-12-1屏蔽双屏蔽双绞
9、线电缆绞线电缆STPSTP第20页,此课件共126页哦n 另一类屏蔽双绞线电缆是金属箔屏另一类屏蔽双绞线电缆是金属箔屏蔽双绞线电缆,称为蔽双绞线电缆,称为ScTPScTP(或(或FTPFTP),它),它不再屏蔽各个线对,而是屏蔽整个电缆。不再屏蔽各个线对,而是屏蔽整个电缆。第21页,此课件共126页哦图图2-2 2-2 金属箔屏蔽双绞线电缆(金属箔屏蔽双绞线电缆(ScTPScTP或或FTPFTP)第22页,此课件共126页哦n 在某些安装环境中,如果电磁干扰在某些安装环境中,如果电磁干扰或其他电子干扰过强,则不能使用或其他电子干扰过强,则不能使用UTPUTP,使用使用FTPFTP电缆可以屏蔽这
10、些干扰,保证电电缆可以屏蔽这些干扰,保证电缆传输信号的完整性。缆传输信号的完整性。第23页,此课件共126页哦n2 2非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线n 非屏蔽双绞线电缆,没有金属屏蔽非屏蔽双绞线电缆,没有金属屏蔽层。它在绝缘套管中封装了一对或一对层。它在绝缘套管中封装了一对或一对以上的双绞线,每对双绞线按一定密度以上的双绞线,每对双绞线按一定密度互相绞在一起,提高了抵抗系统本身电互相绞在一起,提高了抵抗系统本身电子噪声和电磁干扰的能力,但它不能防子噪声和电磁干扰的能力,但它不能防止周围的电子干扰。止周围的电子干扰。第24页,此课件共126页哦图图2-3 52-3 5类类4 4对对24 AWG-UTP
11、24 AWG-UTP图图第25页,此课件共126页哦n 电气特性如表电气特性如表2-12-1所示:所示:n表表2-1 52-1 5类类4 4对对24 AWG-UTP 24 AWG-UTP 电气特性电气特性第26页,此课件共126页哦频频率需求率需求阻抗(欧姆)阻抗(欧姆)最大衰减最大衰减值值(dB/100mdB/100m)NEXT(dB)NEXT(dB)最大直流阻抗最大直流阻抗(100m/20100m/20)256kHz256kHz1.11.1512kHz512kHz1.51.5772kHz772kHz1.81.866661MHz1MHz2.12.164644MHz4MHz4.34.35555
12、9.389.3810MHz10MHz6.66.6494916MHz16MHz85-11585-1158.28.2464620MHz20MHz9.29.2444431.25MHz31.25MHz11.811.8424262.50MHz62.50MHz17.117.13737100MHz100MHz22.022.03434第27页,此课件共126页哦n UTP UTP电缆是通信系统和综合布线系统电缆是通信系统和综合布线系统中最流行使用的传输介质,可用于语音、中最流行使用的传输介质,可用于语音、数据、音频、呼叫系统以及楼宇自动控数据、音频、呼叫系统以及楼宇自动控制系统。制系统。UTPUTP电缆可同时
13、用于垂直干线子电缆可同时用于垂直干线子系统和水平子系统的布线。系统和水平子系统的布线。第28页,此课件共126页哦n 常用的双绞线电缆封装有常用的双绞线电缆封装有4 4对双绞线,对双绞线,其它还有其它还有2525对、对、5050对和对和100100对等大对数的对等大对数的双绞线电缆,大对数电缆用于语音通信双绞线电缆,大对数电缆用于语音通信的布线系统的干线子系统中。的布线系统的干线子系统中。第29页,此课件共126页哦n常见常见UTPUTP电缆型号:电缆型号:n1 1类双绞线类双绞线-CAT1-CAT1n2 2类双绞线类双绞线-CAT2-CAT2n3 3类双绞线类双绞线-CAT3-CAT3(指目
14、前在(指目前在ANSIANSI和和EIA/TIA 568EIA/TIA 568标准中指定的电缆)标准中指定的电缆)第30页,此课件共126页哦n4 4类双绞线类双绞线-CAT4-CAT4n5 5类双绞线类双绞线-CAT5-CAT5n超超5 5类双绞线是增强型的类双绞线是增强型的5 5类双绞线,类双绞线,器性能优于器性能优于5 5类线。类线。n6 6类双绞线类双绞线-CAT 6-CAT 6n7 7类双绞线类双绞线-CAT 7-CAT 7第31页,此课件共126页哦n 这里需要注意的是:电缆的频率带这里需要注意的是:电缆的频率带宽(宽(MHzMHz)与电缆的数据传输速率)与电缆的数据传输速率(Mb
15、/sMb/s)是有区别的,)是有区别的,Mb/sMb/s是衡量单位是衡量单位时间内线路传输的二进制位的数量,而时间内线路传输的二进制位的数量,而MHzMHz是衡量单位时间内线路中电信号的震是衡量单位时间内线路中电信号的震荡次数。荡次数。第32页,此课件共126页哦n具体的颜色编码如表具体的颜色编码如表2-22-2所示。所示。n表表2-2 42-2 4对对UTPUTP电缆颜色编码电缆颜色编码第33页,此课件共126页哦线线 对对颜颜色色色色标标缩缩 写写线对线对1 1白白蓝蓝蓝蓝W WBLBLBLBL线对线对2 2白白橙橙橙橙W WO OO O线对线对3 3白白绿绿绿绿W WG GG G线对线对
16、4 4白白棕棕棕棕W WBRBRBRBR第34页,此课件共126页哦n 非屏蔽双绞线电缆的优点:非屏蔽双绞线电缆的优点:n无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间;无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间;n质量小、易弯曲、易安装;质量小、易弯曲、易安装;n将串扰减至最小或加以消除;将串扰减至最小或加以消除;n具有阻燃性;具有阻燃性;n具有独立性和灵活性,适用于结构化综合具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。布线。第35页,此课件共126页哦n 国际电气工业协会(国际电气工业协会(EIAEIA)为双绞线)为双绞线电缆定义了电缆定义了5 5种不同质量的型号。计算机种不同质量的型号。计算机网络综合布线
17、使用的多为第网络综合布线使用的多为第3 3、5 5、5e5e、6 6类四种。类四种。第36页,此课件共126页哦n3 3大对数电缆大对数电缆n 大对数电缆,即大对数干线电缆。大对数电缆,即大对数干线电缆。大对数电缆一般为大对数电缆一般为2525线对(或更多)成线对(或更多)成束的电缆结构,在外观上看,为直径更束的电缆结构,在外观上看,为直径更大的单根电缆。物理结构如图大的单根电缆。物理结构如图2-4 2-4 所示。所示。第37页,此课件共126页哦图图 2-4 52-4 5类类 2525对对 24 AWG 24 AWG 非屏蔽软线非屏蔽软线第38页,此课件共126页哦n它的导线色彩编码如表它的
18、导线色彩编码如表2-3 2-3 所示。所示。n电气特性如表电气特性如表2-1 2-1 所示。所示。第39页,此课件共126页哦n表表 2-3 52-3 5类类 2525对对2 4 AW G 2 4 AW G 非屏蔽软线导线色彩编码非屏蔽软线导线色彩编码线对线对色彩色彩码码线对线对色彩色彩码码1 1白白/蓝蓝/蓝蓝/白白14 14 黑黑/棕棕/棕棕/黑黑2 2白白/橙橙/橙橙/白白15 15 黑黑/灰灰/灰灰/黑黑3 3白白/绿绿/绿绿/白白16 16 黄黄/蓝蓝/蓝蓝/黄黄4 4白白/棕棕/棕棕/白白1717黄黄/棕棕/棕棕/黄黄5 5白白/灰灰/灰灰/白白18 18 黄黄/绿绿/绿绿/黄黄6
19、 6红红/蓝蓝/蓝蓝/红红19 19 黄黄/棕棕/棕棕/黄黄7 7红红/橙橙/橙橙/红红20 20 黄黄/灰灰/灰灰/黄黄8 8红红/绿绿/绿绿/红红21 21 紫紫/蓝蓝/蓝蓝/紫紫9 9红红/棕棕/棕棕/红红22 22 紫紫/橙橙/橙橙/紫紫1010红红/灰灰/灰灰/红红23 23 紫紫/绿绿/绿绿/紫紫1111黑黑/蓝蓝/蓝蓝/黑黑24 24 紫紫/棕棕/棕棕/紫紫1212黑黑/橙橙/橙橙/黑黑25 25 紫紫/灰灰/灰灰/紫紫1313黑黑/绿绿/绿绿/黑黑第40页,此课件共126页哦频频率需求率需求阻抗(欧姆)阻抗(欧姆)最大衰减最大衰减值值(dB/100mdB/100m)NEXT(d
20、B)NEXT(dB)最大直流阻抗最大直流阻抗(100m/20100m/20)256kHz256kHz1.11.1512kHz512kHz1.51.5772kHz772kHz1.81.866661MHz1MHz2.12.164644MHz4MHz4.34.355559.389.3810MHz10MHz6.66.6494916MHz16MHz85-11585-1158.28.2464620MHz20MHz9.29.2444431.25MHz31.25MHz11.811.8424262.50MHz62.50MHz17.117.13737100MHz100MHz22.022.03434第41页,此课件
21、共126页哦n4 4双绞线的测试数据双绞线的测试数据n受下述指标的约束,即:衰减、分受下述指标的约束,即:衰减、分布电容、直流电阻、直流电阻偏差值、布电容、直流电阻、直流电阻偏差值、阻抗特性、返回(回波)损耗、近端串阻抗特性、返回(回波)损耗、近端串扰。标准测试数据如表扰。标准测试数据如表2-42-4所示。所示。第42页,此课件共126页哦表表2-4 2-4 双双绞线电缆绞线电缆的的标标准准测试测试数据数据第43页,此课件共126页哦n2.1.22.1.2双绞线的电气特性参数双绞线的电气特性参数nn 双绞线的电气特性直接影响了它的双绞线的电气特性直接影响了它的传输质量,双绞线的电气特性参数同时
22、传输质量,双绞线的电气特性参数同时也是布线过程中的测试参数。也是布线过程中的测试参数。第44页,此课件共126页哦n缆线链路长度缆线链路长度n 线缆链路的物理长度由测量到的信线缆链路的物理长度由测量到的信号在线路上的往返传播延迟号在线路上的往返传播延迟T T导出。用导出。用额定传输速度额定传输速度NVPNVP值进行校核。值进行校核。第45页,此课件共126页哦n NVP=NVP=线缆中信号传播速度线缆中信号传播速度/光速光速*100%100%。该值随不同缆线类型不同而不同。该值随不同缆线类型不同而不同。通常通常NVPNVP范围在范围在60%90%60%90%。第46页,此课件共126页哦n2
23、2特性阻抗特性阻抗n特性阻抗指链路在规定工作频率范特性阻抗指链路在规定工作频率范围内呈现的电阻。结构化布线用电缆应围内呈现的电阻。结构化布线用电缆应该为该为100100。第47页,此课件共126页哦n无论使用无论使用5 5类、超类、超5 5类或类或6 6类线缆,其类线缆,其每对芯线的特性阻抗在整个工作带宽范每对芯线的特性阻抗在整个工作带宽范围内应保证恒定、均匀。链路上任何点围内应保证恒定、均匀。链路上任何点的阻抗不连续性将导致该链路信号反射的阻抗不连续性将导致该链路信号反射和信号畸变。和信号畸变。第48页,此课件共126页哦n特性阻抗包括电阻及频率范围内的特性阻抗包括电阻及频率范围内的电感抗和
24、电容抗,与一对电线间的距离电感抗和电容抗,与一对电线间的距离及绝缘的电气性能有关。各种电缆有不及绝缘的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗,双绞线电缆有同的特性阻抗,双绞线电缆有100100、120120和和150150几种。几种。第49页,此课件共126页哦n直流环路电阻直流环路电阻n在基本链路方式、永久链路方式或在基本链路方式、永久链路方式或是通道链路方式下,线缆每个线对的直是通道链路方式下,线缆每个线对的直流电组在摄氏流电组在摄氏20C30C20C30C的环境下最的环境下最大值不超过大值不超过3030,无论,无论5 5类类/超超5 5类类/6/6类类线缆。线缆。第50页,此课件共126
25、页哦n4 4衰减(衰减(A A,AttenuationAttenuation)n衰减是指信号传输时在一定长度的衰减是指信号传输时在一定长度的线缆中的损耗,是一个的信号损失的度线缆中的损耗,是一个的信号损失的度量,衰减与线缆的长度有关,随着长度量,衰减与线缆的长度有关,随着长度增加,信号衰减也随之增加,同时衰减增加,信号衰减也随之增加,同时衰减量与频率也有着直接关系。量与频率也有着直接关系。第51页,此课件共126页哦n任何传输介质都存在信号衰减问题。任何传输介质都存在信号衰减问题。每每100100米的传输距离会增加米的传输距离会增加1Db1Db的线路噪的线路噪音。音。第52页,此课件共126页
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