综合布线系统使用的线缆.pptx
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1、第第2章章综合布线系统使用的线缆综合布线系统使用的线缆主讲:刘斌主讲:刘斌hnkd_hnkd_1368550184113685501841理学院理学院.计算机与网络教研室计算机与网络教研室第第2章章综合布线系统使用的线缆综合布线系统使用的线缆学习目标:学习目标:认识局域网的拓扑结构认识局域网的拓扑结构能在具体的应用场合中选用正确的结构能在具体的应用场合中选用正确的结构理解理解传输介质的性能参数传输介质的性能参数的含义的含义正确表述光纤的特性,并在不同应用选择合适正确表述光纤的特性,并在不同应用选择合适的的连接器连接器掌握关于无线的标准掌握关于无线的标准学习重点:各种拓扑结构的结构、优点、缺点。
2、学习重点:各种拓扑结构的结构、优点、缺点。学习难点:传输介质的性能参数的含义。学习难点:传输介质的性能参数的含义。l综合布线的设计施工前,首先要了解综合布线系统常用综合布线的设计施工前,首先要了解综合布线系统常用的网络拓扑结构、各种传输线缆、连接器。的网络拓扑结构、各种传输线缆、连接器。l网络拓扑结构、传输线缆的物理特性直接决定了网络的网络拓扑结构、传输线缆的物理特性直接决定了网络的传输特点、性能极限的因素传输特点、性能极限的因素l连接器的形状、工艺水平不仅影响网络连接形式,也影连接器的形状、工艺水平不仅影响网络连接形式,也影响网络的传输性能、网络硬件间的兼容性等。响网络的传输性能、网络硬件间
3、的兼容性等。第第2章章 综合布线系统使用的线缆综合布线系统使用的线缆1.1.网络的拓扑结构网络的拓扑结构 总线型网络总线型网络环型网络环型网络星型网络星型网络树型网络树型网络网状型网络网状型网络卫星网络卫星网络基本网络拓扑结构基本网络拓扑结构局域网综合局域网综合布线主要拓布线主要拓扑结构扑结构指网络上的计算机挂接在同一物理链路上。指网络上的计算机挂接在同一物理链路上。共享线路的使用问题?共享线路的使用问题?1.1.网络的拓扑结构(续)网络的拓扑结构(续)总线型:总线型:工作原理:载波监听多路访问工作原理:载波监听多路访问/冲突检测冲突检测(CSMA/CD)技术,有结点利用总线发送信号时,)技术
4、,有结点利用总线发送信号时,其它结节不能发送,只能处于等待的状态,这时总线其它结节不能发送,只能处于等待的状态,这时总线上流动的是发送上流动的是发送结点所发送的帧的比特流,总线上的结点所发送的帧的比特流,总线上的其它结点全部都能侦听到这个数据帧,通过适配器接其它结点全部都能侦听到这个数据帧,通过适配器接收后,进行分析,如果目标地址不是自己则将其丢弃,收后,进行分析,如果目标地址不是自己则将其丢弃,如果是发给自己的,则接收此数据帧。如果是发给自己的,则接收此数据帧。1.1.网络的拓扑结构(续)网络的拓扑结构(续)缺点:缺点:故障诊断困难;故障诊断困难;故障隔离比较困难;故障隔离比较困难;实时性不
5、强;实时性不强;总线长度有限制,扩展麻烦。总线长度有限制,扩展麻烦。优点优点:(1):(1)结构简单灵活;结构简单灵活;(2)(2)可靠性高可靠性高 ;(3)(3)设备少,费用低;设备少,费用低;(4)(4)安装容易,使用方便;安装容易,使用方便;(5)(5)共享资源的能力强,便于广播式工作;共享资源的能力强,便于广播式工作;(6)(6)在总线的任何地方都可以增加新计算机。在总线的任何地方都可以增加新计算机。应用:小型办公环境应用:小型办公环境1.1.网络的拓扑结构(续)网络的拓扑结构(续)指整个网络的物理链路构成一个闭环,所有的计算机节点都指整个网络的物理链路构成一个闭环,所有的计算机节点都
6、挂接在这个环上。挂接在这个环上。共享线路的使用问题?共享线路的使用问题?环型:1.1.网络的拓扑结构(续)网络的拓扑结构(续)工作原理工作原理:令牌控制机制:令牌控制机制令牌令牌:决定环上的哪个站可以发送信息的特殊信息包:决定环上的哪个站可以发送信息的特殊信息包优点:(优点:(1 1)简化路径的选择;)简化路径的选择;(2 2)电缆长度短;)电缆长度短;(3 3)网络的实时性好;)网络的实时性好;(4 4)适合于光纤网,传输速度快,避免电磁干扰。)适合于光纤网,传输速度快,避免电磁干扰。缺点:(缺点:(1 1)对环接口要求高;()对环接口要求高;(2 2)故障的诊断困难;)故障的诊断困难;(3
7、 3)网络扩展困难;()网络扩展困难;(4 4)接点过多时,传输速度慢。)接点过多时,传输速度慢。应用:应用:(1 1)工厂环境;工厂环境;(2 2)有许多大型机的场合。有许多大型机的场合。1.1.网络的拓扑结构(续)网络的拓扑结构(续)所有的计算机结点都连接在一个中心结点上。所有的计算机结点都连接在一个中心结点上。数据转发问题?数据转发问题?共享式网络-集线器交换式网络-交换机星型:1.1.网络的拓扑结构(续)网络的拓扑结构(续)优点:(优点:(1 1)结构简单,便于管理;)结构简单,便于管理;(2 2)控制容易,组网简单;)控制容易,组网简单;(3 3)连接的故障不影响整个网络;)连接的故
8、障不影响整个网络;(4 4)集中控制,故障的检测和隔离方便;)集中控制,故障的检测和隔离方便;(5 5)延迟时间短,传输的误码率低。)延迟时间短,传输的误码率低。缺点:(缺点:(1 1)对中央节点的可靠性要求很高;)对中央节点的可靠性要求很高;(2 2)费用比较高,要大量的电缆,维护、安装难;)费用比较高,要大量的电缆,维护、安装难;(3 3)扩展困难:加电缆和中央节点的接口;)扩展困难:加电缆和中央节点的接口;(4 4)点对点连接,共享数据能力差;)点对点连接,共享数据能力差;(5 5)专用通信电缆,利用率不高。)专用通信电缆,利用率不高。1.1.网络的拓扑结构(续)网络的拓扑结构(续)骨干
9、网络是总线型,节点网络是星型的网络结构。骨干网络是总线型,节点网络是星型的网络结构。星型总线型拓扑结构:1.1.网络的拓扑结构(续)网络的拓扑结构(续)是一种分层结构,适用于分级管理和控制系统。是一种分层结构,适用于分级管理和控制系统。应用:园区网应用:园区网树型拓扑结构:1.1.网络的拓扑结构(续)网络的拓扑结构(续)2.2.网络传输介质网络传输介质 l网络传输介质:网络传输介质:有线介质(双绞线、同轴电缆、光纤有线介质(双绞线、同轴电缆、光纤光缆光缆)无线介质无线介质(无线电波、微波、激光、红外线等)无线电波、微波、激光、红外线等)l选择传输介质主要考虑以下因素:选择传输介质主要考虑以下因
10、素:数据传输速率数据传输速率网络拓扑结构网络拓扑结构传输距离与使用环境传输距离与使用环境电缆和电缆组件成本电缆和电缆组件成本其他网络设备其他网络设备灵活性、方便性、扩展性灵活性、方便性、扩展性表表 传输频率与传输速率传输频率与传输速率3 3类类UTP UTP 4 4类类UTPUTP5 5类类UTPUTP超超5 5类类*传输频率传输频率MHZMHZ16162020100100200200600600传输速率传输速率MbpsMbps10101616155155100100*传输频率与传输速率的区别:传输频率与传输速率的区别:线缆的频带带宽线缆的频带带宽(MHZ)(MHZ):表示的是单位时间内线路中
11、的信号:表示的是单位时间内线路中的信号振荡的次数,是一个表征频率的物理量。它取决于所用导线的振荡的次数,是一个表征频率的物理量。它取决于所用导线的质量、每一根导线的精确长度及传输技术。质量、每一根导线的精确长度及传输技术。线缆上传输的数据速率线缆上传输的数据速率(Mbps)(Mbps):表示的是单位时间内线路中:表示的是单位时间内线路中传输的二进制位的数量,是一个表征速率的物理量。传输的二进制位的数量,是一个表征速率的物理量。双绞线双绞线 双绞线电缆双绞线电缆(是否屏蔽)(是否屏蔽)屏蔽双绞线电缆(屏蔽双绞线电缆(STPSTP)非屏蔽双绞线电缆(非屏蔽双绞线电缆(UTPUTP)(1 1)屏蔽双
12、绞线屏蔽双绞线影响屏蔽作用的因素影响屏蔽作用的因素 环境噪声的级别和类型环境噪声的级别和类型屏蔽层的厚度和所使用的材料屏蔽层的厚度和所使用的材料接地方法接地方法屏蔽的对称性和一致性屏蔽的对称性和一致性2.2.网络传输介质网络传输介质 (2 2)非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线“X Base TX Base T”“X X”代表最大数据传输速度为代表最大数据传输速度为X MbpsX Mbps,“BaseBase”代表采用基带传输方法传输信号,代表采用基带传输方法传输信号,“T T”代表代表UTPUTP。(3 3)屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的比较)屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的比较吞吐量吞吐量 成本成本 连接连接
13、器器 抗噪性抗噪性 尺寸和可扩尺寸和可扩展性展性 STPSTP 10Mbps10Gbp10Mbps10Gbps s 昂贵昂贵 类似类似于电于电话连话连接器接器和插和插孔孔 更好更好 最大网段长最大网段长度是度是100100米米每个逻辑段每个逻辑段最多仅能容最多仅能容纳纳10241024个节个节点点 UTPUTP 10Mbps10Mbps 便宜便宜过滤和过滤和平衡技平衡技术抵消术抵消噪声噪声 100Mbps100Mbps/1GBPS/1GBPS(CAT5CAT5)昂贵昂贵(CAT5CAT5、6 6)UTP较较STP的其他优点:的其他优点:直径小,节省空间直径小,节省空间重量轻,易弯曲、安装重量轻
14、,易弯曲、安装(4 4)常见双绞线的型号常见双绞线的型号 类别(类别(ISO级别)级别)最高传输最高传输频率频率 最高传输最高传输速率速率 主要应用主要应用 最大网最大网段长度段长度 连接器采连接器采用形式用形式 3 3类(类(B B级)级)16MHZ16MHZ 10Mbps10Mbps 10Base-T10Base-T的以太的以太网网 100100米米 RJRJ 4 4类(类(C C级)级)20MHZ20MHZ 16Mbps16Mbps 令牌环网和令牌环网和 10/100Mbps10/100Mbps的以的以太网太网 100100米米 RJRJ5 5类(类(D D级)级)100MHZ100MH
15、Z 100Mbps100Mbps 100 BASE-T100 BASE-T快速快速以太网以太网 100100米米 RJRJ 超超5 5类(类(D D级)级)100MHZ100MHZ(200MHZ)100Mbps100Mbps(1000Mbps)近端串扰、串扰近端串扰、串扰总和、衰减、信总和、衰减、信噪比有较大改进,噪比有较大改进,用于用于100 BASE-T100 BASE-T快速以太网快速以太网100100米米 RJRJ(4 4)常见双绞线的型号常见双绞线的型号 类别(类别(ISO级级别)别)最高传最高传输频率输频率 最高传输最高传输速率速率 主要应用主要应用 最大网最大网段长度段长度 连接
16、器采连接器采用形式用形式 6 6类(类(E E级)级)200250MHz 1000Mbps百兆或千兆以太百兆或千兆以太网网100100米米RJRJ超超6 6类(类(E E级)级)200250MHz 1000Mbps近端串扰、串扰近端串扰、串扰总和、衰减、信总和、衰减、信噪比有较大改进,噪比有较大改进,主要用于主要用于千兆以千兆以太网太网100100米米RJRJ7 7类(类(F F级)级)500600500600MHZMHZ 10Gbps万兆以太网万兆以太网100100米米RJ/RJ/非非RJRJ(5)双绞线的参数与基本概念)双绞线的参数与基本概念1)长度:指电子长度而非物理长度,指信号传输时所
17、经过长度:指电子长度而非物理长度,指信号传输时所经过的距离。的距离。2)衰减:衰减:衰减(衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量,单位)是沿链路的信号损失度量,单位dB当信号经过损耗,其能量与干扰信号相当,接收端就无当信号经过损耗,其能量与干扰信号相当,接收端就无法分辨原先所传送的信号。法分辨原先所传送的信号。衰减随线缆的长度增加而增大衰减随线缆的长度增加而增大衰减随频率而变化,所以应测量在应用范围内的全部频衰减随频率而变化,所以应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。率上的衰减。3)近端串扰:近端串扰:电信号在线缆中传输时,在线缆周围会产生电磁场,电信号在线缆中传输时,在线缆周围
18、会产生电磁场,电磁场将对信号传输产生干扰电磁场将对信号传输产生干扰串扰分为近端串扰和远端串扰串扰分为近端串扰和远端串扰近端串扰(近端串扰(NearEndCross-talkLoss,NEXT)是)是测量一条测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦链路中从一对线到另一对线的信号耦合,它表征干扰对同在近端的传送线对与接收线对合,它表征干扰对同在近端的传送线对与接收线对所造成的影响所造成的影响近端串扰测量时,测量近端串扰测量时,测量40m以内测量值以内测量值综合近端串扰(综合近端串扰(PSNEXT):):3对线缆传输信号对对线缆传输信号对另另1对在近端所造成的影响。对在近端所造成的影响。4)平
19、衡等级远端串扰(平衡等级远端串扰(ELFEXT):是传输端的干扰信号对相邻线在远端所产生的影响,是传输端的干扰信号对相邻线在远端所产生的影响,它对同步双向传输极为重要它对同步双向传输极为重要5)回波损耗(回波损耗(ReturnLoss)电信号在遇到端接点阻抗不匹配时,部分能量会反电信号在遇到端接点阻抗不匹配时,部分能量会反射回传送端。射回传送端。对全双工应用比较重要对全双工应用比较重要6)直流电阻:直流电阻:直流环路电阻会消耗一部分信号并转变成热量,直流环路电阻会消耗一部分信号并转变成热量,它是指一对导线电阻的和它是指一对导线电阻的和11801的规格不得大于的规格不得大于19.2W每对间的差异
20、不能太大(小于每对间的差异不能太大(小于0.1W),否则表示,否则表示接触不良,必须检查连接点接触不良,必须检查连接点7)特性阻抗:特性阻抗:与环路直接电阻不同,特性阻抗包括电阻及频率与环路直接电阻不同,特性阻抗包括电阻及频率自自1100MHz的电感抗及电容抗的电感抗及电容抗它与一对电线之间的距离及绝缘的电气性能有关它与一对电线之间的距离及绝缘的电气性能有关各种电缆有不同的特性阻抗,对双绞线电缆而言,各种电缆有不同的特性阻抗,对双绞线电缆而言,则有则有100W、120W及及150W几种几种8)衰减串扰比(衰减串扰比(ACR):):在某些频率范围,串扰与衰减量的比例关系是反映电缆在某些频率范围,
21、串扰与衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数性能的另一个重要参数ACR有时也以信噪比(有时也以信噪比(SNR)表示,它由最差的衰减量)表示,它由最差的衰减量与与NEXT量值的差值计算量值的差值计算较大的较大的ACR值表示对抗干扰的能力更强值表示对抗干扰的能力更强系统要求至少大于系统要求至少大于10dB9)信噪比信噪比SNR:信噪比信噪比SNR一般用来描述通讯信道的品质一般用来描述通讯信道的品质SNR是在考虑到干扰信号的情况下,对数据信号强是在考虑到干扰信号的情况下,对数据信号强度的一个度量度的一个度量如果如果SNR过低,将导致数据信号在被接收时,接收过低,将导致数据信号在被接收时,接收
22、器不能分辨数据信号和噪音信号,最终引起数据错器不能分辨数据信号和噪音信号,最终引起数据错误误为了使数据错误限制在一定范围内,必须定义一个为了使数据错误限制在一定范围内,必须定义一个最小的可接收的最小的可接收的SNR1010)信道与链路:)信道与链路:信道(信道(ChannelChannel)是从发送输出端到接收输入端之间传送信)是从发送输出端到接收输入端之间传送信息的通道。息的通道。综合布线系统中的有线信道和链路是不同的综合布线系统中的有线信道和链路是不同的图图 信道与链路(注:信道与链路(注:D D为设备,为设备,T T为终端。)为终端。)(6)双绞线的绞距)双绞线的绞距在双绞线电缆内,不同
23、线对具有不同的绞距长度。在双绞线电缆内,不同线对具有不同的绞距长度。一般地说,一般地说,4对双绞线绞距周期在对双绞线绞距周期在38.1mm长度内长度内按逆时针方向扭绞按逆时针方向扭绞一对线对的扭绞长度在一对线对的扭绞长度在12.7mm以内。以内。(7)网络双绞线的生产制造过程)网络双绞线的生产制造过程以超五类非屏蔽双绞线为例以超五类非屏蔽双绞线为例,介绍双绞线制造过程。介绍双绞线制造过程。一般制造流程为:铜棒拉丝一般制造流程为:铜棒拉丝单芯覆盖绝缘层单芯覆盖绝缘层两芯绞绕两芯绞绕4对绞绕对绞绕覆盖绝缘层覆盖绝缘层印刷标记印刷标记成卷。成卷。工厂专业化大规模生产超五类缆时的工艺流程分为:绝缘、工
24、厂专业化大规模生产超五类缆时的工艺流程分为:绝缘、绞对、成缆、护套四项。绞对、成缆、护套四项。绝缘绝缘成缆成缆绞对绞对护套护套l各个制造流程的技术要求如下:各个制造流程的技术要求如下:1)绝缘线)绝缘线绝缘线检测项目、指标和测试方法绝缘线检测项目、指标和测试方法序序号号检查项目检查项目指标指标检查方法检查方法1 1导体直径导体直径(mm)(mm)0.5110.511激光测径仪激光测径仪2 2绝缘外径绝缘外径(mm)(mm)0.920.92激光测径仪激光测径仪3 3绝缘最大偏心绝缘最大偏心(mm)(mm)0.0200.020激光测径仪激光测径仪4 4导体伸长率导体伸长率(%)(%)2020252
25、5伸长试验仪伸长试验仪5 5同轴电容同轴电容pF/mpF/m228228电容测试仪电容测试仪6 6火花击穿数火花击穿数(个个)2(DC 3500V)2(DC 3500V)火花记录器火花记录器7 7颜色颜色孟塞尔色标孟塞尔色标比色比色2)绞对)绞对绞对时应注意收、放线张力的控制。避免张力过大放线不均绞对时应注意收、放线张力的控制。避免张力过大放线不均匀,拉伤线对,对线对的电气性能产生影响,同时也应避免匀,拉伤线对,对线对的电气性能产生影响,同时也应避免张力过小导致放线线盘过于松动产生缠绕、打结现象。张力过小导致放线线盘过于松动产生缠绕、打结现象。绞对检测项目、指标和测试方法见下表。绞对检测项目、
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