网络综合布线第2章.pptx
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1、2.1.2 双绞线的工程应用与选择 除了传统的语音系统仍然使用3类双绞线以外,网络布线目前基本上都在采用超5类或6类非屏蔽双绞线。5类非屏蔽双绞线虽仍然可以支持1000Base-T,但由于在价格上与超5类非屏蔽双绞线相差无几,因此,已经逐渐淡出布线市场。第1页/共57页 16类非屏蔽双绞线 6类非屏蔽双绞线的各项参数都比超5类双绞线有大幅提高,带宽也扩展至250MHz或更高。6类双绞线在外形上和结构上与5类或超5类双绞线都有一定的差别如图2-1,不仅增加了绝缘的十字骨架,将双绞线的四对线分别置于十字骨架的四个凹槽内,而且电缆的直径也更粗。电缆中央的十字骨架随长度的变化而旋转角度,将四对双绞线卡
2、在骨架的凹槽内,保持四对双绞线的相对位置,提高电缆的平衡特性和串扰衰减。另外,保证在安装过程中电缆的平衡结构不遭到破坏。第2页/共57页图2-16类4对非屏蔽双绞线与屏蔽双绞线结构第3页/共57页影响双绞线性能的因素很多,在选取双绞线时,除考虑其种类和规格外,还应注意以下事项:(1)从外观上看,仔细查看线缆的箱体包装是否完好。双绞线外护套上应清晰印有产地、执行标准、产品类别、线长之类的字样。6类线的标识是“cat6”,超五类线的标识是“cat5e”。印刷的字符应非常清晰、圆滑,基本上没有锯齿状。(2)切开双绞线的外护套,查看线对中两根导线的扭绕密度是否符合技术要求,同一电缆中的不同线对具有不同
3、的绞合度。除线对的两条绝缘铜导线要按要求进行绞合外,电缆中的线对之间也要按逆时针方向进行绞合。一般6类双绞线中线对的扭绕度要比超5类双绞线密,超5类则要比5类双绞线密。第4页/共57页(3)注意双绞线的粗细是否与外套上所印AWG值相同,线芯的直径是否均匀且符合标准。注意双绞线线芯的硬度,观看其外表是否具有一定的自然弯曲,通常这种弯曲更容易下场施工,因为多次对一条线芯硬度较高的双绞线进行弯折会大大增加其串音和衰减值,同时还可能改变其回波损耗特性。(4)注意双绞线的阻燃特性是否与线缆外护套打印的规格一致。可在35至40时,线缆外护套是否变软,正品网线是不会变软的。或用明火直接对着外皮燃烧,外护套会
4、在烧烤之下逐渐熔化变形,但不应当燃烧。第5页/共57页3大对数电缆 在一般的干线敷设中,由于用缆量较大,经常使用大对数电缆,如图2-2所示,大对数即多对数的意思,系指很多一对一对的电缆组成一小捆,再由很多小捆组成一大捆,更大对数的电缆则再由一大捆一大捆组成一根大电缆。图2-2大对数电缆 第6页/共57页2.1.3 RJ-45连接器 RJ-45连接器是一种只能沿固定方向插入并自动防止脱落的塑料接头,俗称“水晶头”如图2-3所示,专业术语为RJ-45连接器。之所把它称之为“水晶头”,是因为它的外表晶莹透亮的原因。双绞线的两端必须都安装这种RJ-45插头,以便插在网卡(NIC)、集线器(Hub)或交
5、换机(Switch)的RJ-45接口上,进行网络通讯。非屏蔽RJ-45连接器 屏蔽RJ-45连接器 图2-3 屏蔽与非屏蔽RJ-45连接器第7页/共57页 常用的RJ-45连接器的直通和交叉连接方法如图2-5所示,水晶头虽小,但在网络的重要性一点都不能小看,在许多网络故障中就有相当一部分是因为水晶头质量不好而造成的。选用水晶头要选择接触探针为纯铜的,若接触探针是镀铜的,容易生锈,造成接触不良,网络不通。挑选晶莹透亮可塑性强的,用线钳压制时可塑性差的水晶头会发生碎裂等现象,质量好的水晶头用手指拨动弹片会听到铮铮的声音,将弹片向前拨动到90度,弹片也不会折断,而且会恢复原状并且弹性不会改变。质量差
6、的水晶头塑料扣位不紧(通常是变形所致)也很容易造成接触不良,网络中断。不过现在假冒产品也很透明;第8页/共57页图2-5 RJ-45连接器的直通和交叉连接方法第9页/共57页2.2.1 光纤光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介。是一条玻璃或塑胶纤维,作为让讯息通过的传输媒介。由于光纤是一种传输媒介,它可以像一般铜缆线,传送电话通话或电脑数据等资料,所不同的是,光纤传送的是光讯号而非电讯号。因此,光纤具有很多独特的优点。如:宽频宽、低损耗、屏蔽电磁辐射、重量轻、安全性、隐秘性。2.2 光纤与光缆第10页/共57页 光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层如图2-6所示。纤芯位于光纤中心,直径2
7、a为575m,作用是传输光波。包层位于纤芯外层,直径2b为100150m,作用是将光波限制在纤芯中。纤芯和包层即组成裸光纤,两者采用高纯度二氧化硅(SiO2)制成,但为了使光波在纤芯中传送,应对材料进行不同掺杂,使包层材料折射率n2比纤芯材料折射率n1小,即光纤导光的条件是n1n2。一次涂敷层是为了保护裸纤而在其表面涂上的聚氨基甲酸乙脂或硅酮树脂层,厚度一般为 30150m。套层又称二次涂覆或被覆层,多采用聚乙烯塑料或聚丙烯塑料、尼龙等材料。经过二次涂敷的裸光纤称为光纤芯线。第11页/共57页图2-6 光纤的结构示意图第12页/共57页光纤的种类很多,分类方法也是各种各样的。1按照制造光纤所用
8、的材料分 按照制造光纤所用的材料分:石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤。塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)制成的。它的特点是制造成本低廉,相对来说芯径较大,与光源的耦合效率高,耦合进光纤的光功率大,使用方便。但由于损耗较大,带宽较小,这种光纤只适用于短距离低速率通信,如短距离计算机网链路、船舶内通信等。目前通信中普遍使用的是石英系光纤。第13页/共57页2按光在光纤中的传输模式分按光在光纤中的传输模式可分为单模光纤和多模光纤。多模光纤的纤芯直径为5062.5m,包层外直径125m,单模光纤的纤芯直径为8.3m,包层外直径125m。(
9、1)多模光纤多模光纤(Multi-Mode Fiber):中心玻璃芯较粗(50或62.5m),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。第14页/共57页(2)单模光纤单模光纤(Single-Mode Fiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10m),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。后来又发现在1.31
10、m波长处,单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负,大小也正好相等。这就是说在1.31m波长处,单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看,1.31m处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样,1.31m波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31m常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITUT在G652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。第15页/共57页 3按最佳传输频率窗口分按最佳传输频率窗口可分为常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。(1)常规型:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上,如1300m。(2)色散位移型:光纤生产厂
11、家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上,如:1300m和1550m。第16页/共57页4按折射率分布情况分(1)阶跃型:光纤的纤芯折射率高于包层折射率,使得输入的光能在纤芯一包层交界面上不断产生全反射而前进。这种光纤纤芯的折射率是均匀的,包层的折射率稍低一些。光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的,只有一个台阶,所以称为阶跃型折射率多模光纤,简称阶跃光纤,也称突变光纤。这种光纤的传输模式很多,各种模式的传输路径不一样,经传输后到达终点的时间也不相同,因而产生时延差,使光脉冲受到展宽。所以这种光纤的模间色散高,传输频带不宽,传输速率不能太高,用于通信不够理想,只适用于短途低速通讯,比如:工控。但单
12、模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型。这是研究开发较早的一种光纤,现在已逐渐被淘汰了。第17页/共57页(2)渐变型光纤:为了解决阶跃光纤存在的弊端,人们又研制、开发了渐变折射率多模光纤,简称渐变光纤。渐变光纤的包层折射率分布与阶跃光纤一样,为均匀的。渐变光纤的纤芯折射率中心最大,沿纤芯半径方向逐渐减小。由于高次模和低次模的光线分别在不同的折射率层界面上按折射定律产生折射,进入低折射率层中去,因此,光的行进方向与光纤轴方向所形成的角度将逐渐变小。同样的过程不断发生,直至光在某一折射率层产生全反射,使光改变方向,朝中心较高的折射率层行进。这时,光的行进方向与光纤轴方向所构成的角度,在
13、各折射率层中每折射一次,其值就增大一次,最后达到中心折射率最大的地方。在这以后。和上述完全相同的过程不断重复进行,由此实现了光波的传输。可以看出,光在渐变光纤中会自觉地进行调整,从而最终到达目的地,这叫做自聚焦。第18页/共57页5按光纤的工作波长分按光纤的工作波长可分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。短波长光纤是指0.80.9m的光纤;长波长光纤是指1.01.7m的光纤;而超长波长光纤则是指2m以上的光纤。光纤使用应注意光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致,也就是说光纤的两端必须是相同波长的光模块,简单的区分方法是光模块的颜色要一致。一般的情况下,短波光模块使用多模光纤(橙色 的光纤
14、),长波光模块使用单模光纤(黄色光纤),以保证数据传输的准确性。光纤在使用中不要过度弯曲和绕环,这样会增加光在传输过程的衰减。光纤跳线使用后一定要用保护套将光纤接头保护起来,灰尘和油污会损害光纤的耦合。第19页/共57页2.2.2 光缆 光纤是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。光缆由一捆纤维组成,简称为光缆。光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它有以下几个优点:(1)频带较宽。(2)电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束,由于光束不受外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。当然,抽头困难是它固有的难题,因为割开的光缆需要再生和重发信号。
15、(3)衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号是一个常数。(4)中继器的间隔较大,因此可以减少整个通道中继器的数目,可降低成本。根据贝尔实验室的测试,当数据的传输速率为420Mbps且距离为119公里无中继器时,其误码率为108,可见其传输质量很好。而同轴电缆和双绞线每隔几千米就需要接一个中继器。第20页/共57页实际使用的光缆分类及使用如下:(1)GYXTW金属加强构件、中心管填充式、夹带钢丝的钢聚乙烯粘结护层通信用室外光缆,适用于管道及架空敷设。(2)GYXTW53金属加强构件、中心管填充式、夹带钢丝的钢聚乙烯粘结护套、纵包皱纹钢带铠装聚乙烯护层通信用室外光缆,适用于直埋敷设。(3)GYTA
16、金属加强构件、松套层绞填充式、铝聚乙烯粘结护套通信用室外光缆,适用于管道及架空敷设。(4)GYTS金属加强构件、松套层绞填充式、钢聚乙烯粘结护套通信用室外光缆,适用于管道及架空敷设。(5)GYTY53金属加强构件、松套层绞填充式、聚乙烯护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信用室外光缆,适用于直埋敷设。(6)GYTA53金属加强构件、松套层绞填充式、铝聚乙烯粘结护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信用室外光缆,适用于直埋敷设。第21页/共57页(7)GYTA33金属加强构件、松套层绞填充式、铝聚乙烯粘结护套、单细圆钢丝铠装、聚乙烯套通信用室外光缆,适用于直埋及水下敷设。(8)GYFTY非金属加强构件
17、、松套层绞填充式、聚乙烯护套通信用室外光缆,适用于管道及架空敷设,主要用于有强电磁危害的场合。(9)GYXTC8S金属加强构件、中心管填充式、8字型自承式、钢聚乙烯粘结护套通信用室外光缆,适用于自承式架空敷设。(10)GYTC8S金属加强构件、室外层绞填充式、8字型自承式、钢聚乙烯粘结护套通信用室外光缆,适用于自承式架空敷设。(11)ADSSPE非金属加强构件、松套层绞填充式、圆型自承式、纺纶加强聚乙烯护套通信用室外光缆,适用于高压铁塔自承式架空敷设。(12)MGTJSV金属加强构件、松套层绞填充式、钢聚乙烯粘结护套、聚氯乙烯外护套煤矿用阻燃通信光缆,适用于煤矿井下敷设。(13)GJFJV非金
18、属加强构件、紧套光纤、聚氯乙烯护套室内通信光缆,主要用于大楼及室内敷设或做光缆跳线使用。第22页/共57页2.2.3 光纤连接器 光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件,它是把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去,并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小,这是光纤连接器的基本要求。在一定程度上,光纤连接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。第23页/共57页光纤连接器按传输媒介的不同可分为常见的硅基光纤的单模、多模连接器,还有其它如以塑胶等为传输媒介的光纤连接器;按连接头结构形式可分为:FC、SC、ST、LC、MU-RJ等各
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