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文档简介
5综合布线系统及系统集成5.1概述
综合布线系统又称结构化布线系统,是一种模块化的、灵活性极高的应用在建筑物内或建筑群之间的信息传输通道,它由线缆和相关连接件组成,能使语音、数据、图像、设备和交换设备与其他信息管理系统彼此相连,也能使这些设备与外部通信网相连接。它还包括建筑物外部网络和电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆以及相关的连接件。
综合布线由不同系列和规格的部件组成,包括传输介质和相关连接硬件,如配线架、连接器、插座、插头、适配器等,这些器件用来构建各个子系统。综合布线系统一般采用星形拓扑结构。该结构下面的每个分支子系统都是相对独立的单元,即每个分支子系统的改动都不影响其他子系统,只要改变节点的连接方式就能够使综合布线在有特别需要时,在星形、总线形、树状形等的结构之间进行转换。与传统的电话、计算机网络布线的不同(1)在智能大厦系统中,除计算机网络线以外,还有众多的电话线、闭路电视线、用于大厦内空调等设备的控制线、用于火警的安全控制线和安全监视系统线等,这些线需要统一规划,一次性布好。(2)在智能大厦系统中,许多线应可交换使用。(3)在智能大厦系统中,同样的布线系统可适应由于用户变化而造成的某些局部网络的变化。(4)传统的网络布线是设备在哪里,线就在哪里;而智能大厦的综合布线系统与它所连接的设备相对无关、先将布线系统铺设好、然后根据所安装设备情况调整内部跳接及相互连接机制,使之适应设备的需要。因此,同一个接口可以连接不同的设备,譬如电话、计算机、控制设备等。目前,综合布线系统主要用于电话和计算机网络。5.1.2综合布线系统的发展与标准
综合布线系统的发展是随着智能化建筑的兴建和需要发展起来的,智能建筑在20世纪80年代中期诞生于美国,由于早先的建筑物或建筑群其内部的语音、数据线路是分别设量,它的电缆线、配线插座及接头都是不同的,而且彼此互不兼容,如果需要改变终端位置时、则要重新敷设线缆,造成极大的不便。
综合布线标准是一套技术法规,它规范限制了产品的规格、型号和质量,同时为用户提供一套明确的判断标准和质量测试方法,以确定技术的兼容性。综合布线系统标准Benefitsofstandards
规范了综合布线系统的设计和安装可以支持不同厂家的网络及布线产品可以支持基于标准的不同的网络应用明确了布线系统的性能和技术规范使布线系统的管理更加简单适应未来的网络发展综合布线标准是设计和安装通信布线系统所要遵循的性能规范。这些规范规定了如何完成系统安装以及采用何种传输介质。同时也规定了要确保系统正常运行所采用的测试和管理方法。通常领先于商业建筑施工技术的发展也领先于信息通信技术的发展满足用户对网络带宽不断增长的需求其中,制订综合布线系统标准的主要国际组织有:国际标准化委员会ISO/IEC北美的工业技术标准化委员会TIA/EIA欧洲标准化委员会CENELEC国际标准-北美标准
1)
TIA/EIA-568商业建筑通信布线标准
2)
TSB363)
TSB404)
ANSI/TIA/EIA-568-A(1995)
5)TIA/EIATSB956)TIA/EIA/IS-7297)TIA/EIA-568-B8)TIA/EIA-569-A(商业建筑电信通道和空间标准)9)TIA/EIA-570-A(住宅电信布线标准)10)TIA/EIA-606(商业建筑电信基础设施管理标准)11)TIA/EIA-607商业建筑物接地和接线规范
主要使用的标准是TIA/EIA-568TIA/EIA-568发展
TIA/EIA-568(1991)TIA/EIA-568A(1995)TIA/EIA-568B(2002)TIA/EIA-568B内容TIA/EIA568-B.1:一般要求
这个标准着重于水平和主干布线拓朴、距离、介质选择、工作区连接、开放办公布线、电信与设备间、安装方法,以及现场测试等内容。这个标准以永久链路定义取代了基本链路的定义/TIA/EIA568-B.2::平衡双绞线布线系统
这个标准着重于平衡双绞线电缆、跳线、连接硬件(包括ScTP和150Ω的STP-A器件)的电气和机械性能规范,以及部件可靠性测试规范,现场测试仪性能规范,实验室与现场测试仪比对方法等内容。是第一个关于6类布线系统的标准。/TIA/EIA568-B.3
:光纤布线部件标准
这个标准定义光纤布线系统的部件和传输性能指标,包括光缆、光跳线和连接硬件的电气与机械性能要求,器件可靠性测试规范,现场测试性能规范
国际标准-ISO/IEC
11801
ISO/IEC118011995标准定义到100MHz电缆或连接件:评估指标“类(Categories)”,即Cat3,Cat4,Cat5整个系统(链路、信道)的性能等级;ClassA,ClassB,ClassC,ClassD等级的概念
ISO/IECIS118012000链路定义应被永久链路和通道的定义
对等效远端串扰ELFEXT、综合近端串扰、传输延迟进行规定
ISO/IEC11801第二版2002Cat5/ClassD的系统按照Cat5+重新定义Cat6/ClassE和Cat7/ClassF
国际标准-欧洲标准
EN50173欧洲标准CELENECEN50173(信息技术—通用布线系统)与国际标准ISO/IEC11801是一致的。但是EN50173比ISO/IEC11801严格,它更强调电磁兼容性,提出通过线缆屏蔽层,使线缆内部的双绞线对在高带宽传输的条件下,具备更强的抗干扰能力和放辐射能力。该标准先后有3个版本EN50173:1995EN50173A1:2000EN50173:2002在布线工程中,常常提到CECS92∶95或CECS92∶97。CECS92∶95《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》是由中国工程建设标准化协会通信工程委员会北京分会、中国工程建设标准化协会通信工程委员会智能建筑信息系统分会、冶金部北京钢铁设计研究总院、邮电部北京设计院、中国石化北京石油化工工程公司共同编制而成的综合布线标准,而CECS92∶97是它的修订版。中国标准
以国家名义发布的关于综合布线的工程标准:
(1)GB/T50311-2000中华人民共和国标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》;
(2)GB/T50312-2000中华人民共和国标准《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》;
(3)YD5082-99中华人民共和国通信行业标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计施工图集》。
三个标准组成一套规范我国综合布线工程的标准性文件。
中国标准
其它相关标准
(1)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(1997年版)(2)《建筑设计防火规范》GBJ16-87(3)《建筑室内装修设计防火规范》GB50222-95(4)《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(5)《电子计算机机房设计规定》GB50174-93(6)《计算机场地技术要求》GB2887-2000(7)《计算机场站安全要求》GB9361-88标准的使用选择标准时主要考虑以下因素:国际标准与国家标准相结合
有关电气性能测试标准采用目前最新的国际标准ISO/IEC118012002或北美标准ANSI/TIA/EIA568-B,管槽、线缆及设备的安装标准采用国家标准GB/T50311-2000、GB/T50312-2000标准,防火、接地、机房等相关的标准也采用国家或行业标准。
用户指定
根据综合布线的性质和功能由布线系统集成商推荐选定
TIA/EIA-569ISO/IEC11801TIA/EIA-568BEIATIATIA/EIA-606TIA/EIA-607EN50173AS3084AS/NZS3080AS/NZS3085CSAT529CSAT528CSAT527CSAT530EUASNZSIECANSICSAEN50174ISO/IEC14763EN50174ISO/IEC14763ISOISO/IEC标准介绍国际标准化组织(InternationalOrganisationforStandardisation)最主要的国际通信系统标准指定组织。国际电工委员会(InternationalElectro-technicalCommission)制定有关电气工程和电子工程领域的国际标准。ISO和IEC共同创立了一个组织叫联合技术委员会(JointTechnicalCommittees)用于研究与ISO和IEC都有关的通信标准。联合技术委员会中又包括技术委员会(TC,TechnicalCommittee)和分技术委员会(SC,
Subcommittee)GenericCablingSystemISO/IEC综合布线系统结构TIA/EIA标准介绍美国国家标准协会是负责制定美国标准的主要组织。它是ISO的创始成员之一,包括:
电信工业协会
(TelecommunicationsIndustryAssociation)TIA负责制定、更新和发布与通信布线相关的标准。
电子工业协会
(ElectronicIndustriesAlliance)EIA是为电子设备厂商和系统制造商而成立的组织,负责为其成员设立标准。
TIA、EIA共同开发商业建筑电信布线标准TIA/EIA-568A和现在的TIA/EIA-568B,该标准被公认为是美国的综合布线标准。ISO/IEC标准和TIA/EIA标准的区别ISO/IEC11801:20022ndEditionGenericCablingforCustomerPremisesANSI/TIA/EIA-568-BSeriesCommercialBuildingTelecommunicationsCablingStandard
术语定义Distributor(配线装置/线缆分配)Cross-connect(线缆跨接/跳接)CD(CampusDistributor)园区配线MC(MainCross-connect)园区主跨接BD(BuildingDistributor)建筑物配线IC(IntermediateCross-connect)中间跨接FD(FloorDistributor)建筑物楼层配线HC(HorizontalCross-connect)水平跨接CampusBackbone园区主干布线Inter-buildingBackbone建筑物之间的主干布线BuildingBackbone建筑物内主干布线Intra-buildingBackbone建筑物内的主干布线5.1.3综合布线系统的特点兼容性:综合布线系统本身是完全独立的,可以适用于多种网络应用。过去为建筑物的语音和数据线路进行布线时,往往采用不同厂家生产的电缆、信息插座和连接头、接线端子板,如电话通信系统是独立的,线缆采用对绞电话线,计算机系统采用同轴电缆,它们之间互不兼容,而综合布线系统则采用相同的传输介质和连接设备对布线网络进行统一的规划和设计。用户可不用确定某个工作区内的信息插座的具体应用,只需把某种终端设备,如计算机、电话机、视频设备等接入这个信息插座,然后在楼层配线间和设备间的交连设备上做相应的接线操作,这一终端设备即可被接到各自的系统中。开放性:综合布线系统采用开放式的体系结构,符合多种国际标准,对所有著名的网络及布线厂商的产品如各种交换机、通信协议等都是开放的。灵活性:相对于体系结构比较固定的传统布线方式,综合布线系统为星型拓扑结构,在设备增加和移动时,只需增减相应的应用设备或在配线设备上进行必要的跳接管理即可。任何一个信息插座均能连接不同类型的终端设备。可靠性:传统布线方式由于各个布线系统互不兼容,设计不当时极易造成交叉干扰。而综合布线系统所有元件均通过国际标准认证,保证其电气性能。系统采用组合压接的方式,构成一套高标准的信息通道。另外,所采用的星型拓扑结构,除主干以外的任何一条链路的故障均不影响其它链路的正常运行,从而保证了系统的可靠性。先进性:综合布线系统采用最新的通信标准和光纤与双绞线混合的布线方式,为目前的网络应用提供了足够的带宽容量。经济性:传统布线方式改造起来在时间和金钱上花费较高,而综合布线系统则可以适应长时间的应用需求。5.2综合布线系统的组成水平子系统电信间子系统工作区子系统设备间子系统工作区子系统主干子系统建筑群子系统水平子系统水平子系统电信间子系统工作区子系统水平布线子系统电信间(管理子系统)主干布线子系统设备间设备接入建筑群布线子系统EquipmentRoom设备间CD/MCBD/ICExternalNetworkCampusBackboneInter-BuildingBackbone建筑物之间的主干布线BuildingEntranceFacilityEntranceFacility接入点TelecommunicationRoom电信间FD/HCFD/HCFD/HCTOTOTOTOCPBuildingBackboneIntra-BuildingBackbone建筑物内主干布线(1)建筑群子系统由建筑群配线架到各建筑物配线架之间的主干布线系统,连接各建筑物之间的缆线一般用光缆和配线设备CD共同组成建筑群子系统。其中包括建筑群配线架(CD)、建筑群干线电缆、建筑群干线光缆等组成。
(2)建筑物管理子系统在每幢大楼的适当地点设置电信设备和计算机网络设备,以及建筑物配线设备,进行网络管理的场所。其系统主要由建筑物配线架(BD)、建筑物干线电缆、建筑物干线光缆等组成。
(3)楼层设备间一般设在弱电井中,主要由楼层配线架(FD)构成,是连接干线子系统和水平子系统的纽带,同时又可为同一层组网提供条件,楼层设备管理是充分体现综合布线灵活性的地方。
(4)干线子系统干线子系统由楼宇的干线电缆、光缆组成,是由建筑物设备间的配线设备(BD)延伸到各楼层交接间的配线设备组成的。(5)配线水平子系统配线水平子系统主要由楼层的水平电缆、水平光缆转接点(TP)组成,是由楼层配线设备(FD)延续到与它相连接的信息插座的部分。水平子系统主要采用4对8芯双绞线,在要求宽带传输时可采用光纤。
(6)工作区子系统工作区子系统由信息插座(TO)等组成,是由终端设备连接到信息插座的设备连线组成的。放线高架地板布线法走廊槽式桥架方式
电信间电信间是指在建筑物中用于连接水平电缆和干线电缆或电信设备的地方,同时也是水平电缆跳接到干线电缆的地方。每栋建筑中至少应该有一个电信间,而多层建筑中就应该每层都有一个电信间。在国内,我们通常称之为楼层配线间或建筑物配线间。电信间应该尽量设置在楼层的中心
以保证水平电缆的长度不超过90米。电信间的大小和构造参照
TIA/EIA-569标准。楼层配线架水平跳接电信间设备一般有以下设备:•
机柜;•
集线器;•
信息点集线面板;•
语音点S110集线面板;•
集线器的整压电源线。应根据管理的信息点的多少安排使用房间的大小。如果信息点多,就应该考虑一个房间来放置;信息点少时,就没有必要单独设立一个房间,可选用墙上型机柜来处理该子系统。墙上安装型光纤配线箱机架安装型抽屉式光纤配线箱各式配线架端接效果图工作区子系统连接信息插座和工作区内终端设备的线缆和其他硬件。工作区布线是非永久性布线,具有很强的灵活性,对于终端设备的移动和改变,可以很方便地进行更改和替换。
工作区子系统的组成:用户的终端设备—
计算机、电话等工作区跳线(包括双绞线软跳线和光纤跳线)
Voice :Cat3Data :Cat5e 62.5/125MM(Optional) 50/125MM(Optional)工作区设计要考虑以下要点:1)工作区内线槽要布得合理、美观;2)信息插座要设计在距离地面30cm以上;3)信息插座与计算机设备的距离保持在5m范围内;4)购买的网卡类型接口要与线缆类型接口保持一致;5)所有工作区所需的信息模块、信息插座、面板的数量;6)RJ45所需的数量。RJ45头的需求量一般用下述方式计算:m=n×4+n×4×15%m:表示RJ45的总需求量。n:表示信息点的总量。n×4×15%:表示留有的富余量。信息模块的需求量一般为:m=n+n×3%m:表示信息模块的总需求量。n:表示信息点的总量。n×3%:表示富余量。工作区设计要点主干布线子系统主干布线子系统提供了电信间(TR)、设备间(ER)和建筑物接入设备(EF)之间的互连。主干布线子系统的电缆连接包括:建筑物内竖井安装,连接各楼层电信间之间的主干线缆(IntrabuildingBackbone)连接建筑物设备间和室外电缆接入点的主干线缆在园区布线中各建筑物之间的主干连接线缆(InterbuildingBackbone)系统的结构主干线子系统的结构是一个星型结构,如图所示。主干线子系统负责把各个管理间的干线连接到设备间。设备接入
一栋大楼中所有的通信布线和通信系统都要和大楼的外部的接入线缆相连接,(比如电话公司将其电缆铺设进建筑物的地方)或者是连接园区建筑物之间的室外主干线缆与建筑物的室内主干线缆进行转接的地方。从防火安全上考虑,标准规定室外电缆进入室内的长度不能超过50英尺。光纤拼接设备数据或语音系统的跳接设备接地设备及组件设备间CampusDistributor
MainCrossConnect
设备间通常来说就是一个大型的电信间,为整栋建筑物或园区建筑群提供连接服务。
通常设备间应该是园区主干布线结构中的MC或IC所处的位置在园区布线中一般将设备接入点(EF)也在放置在设备间中,以便共用空调、防火、照明和安全设施。服务器网站服务器应用服务器数据服务器网络设备核心交换机工作组交换机路由器调制解调器多协议设备跳接设备主干线缆水平线缆数据备份设备PABX(语音用小型交换机)后备电源UPS1)设备间应设在位于干线综合体的中间位置;2)应可能靠近建筑物电缆引入区和网络接口;3)设备间应在服务电梯附近,便于装运笨重设备;4)设备间内要注意:•
室内无尘土,通风良好,要有较好的照明亮度;•
要安装符合机房规范的消防系统;•
使用防火门,墙壁使用阻燃漆;•
提供合适的门锁,至少要有一个安全通道。5)防止可能的水害(如暴雨成灾、自来水管爆裂等)带来的灾害;6)防止易燃易爆物的接近和电磁场的干扰;7)设备间空间(从地面到天花板)应保持2.55m高度的无障碍空间,门高为2.1m,宽为90m,地板承重压力不能低于500kg/m2。建筑群子系统的设计建筑群子系统也称楼宇管理子系统。一个企业或某政府机关可能分散在几幢相邻建筑物或不相邻建筑物内办公。但彼此之间的语音、数据、图像和监控等系统可用传输介质和各种支持设备(硬件)连接在一起。连接各建筑物之间的传输介质和各种支持设备(硬件)组成一个建筑群综合布线系统。连接各建筑物之间的缆线组成建筑群子系统。建筑群子系统的设计要点
1.建筑群数据网主干线缆一般应选用多模或单模室外光缆。
2.建筑群数据网主干线缆需使用光缆与电信公用网连接时,应采用单模光缆,芯数应根据综合通信业务的需要确定。
3.建筑群主干线缆宜采用地下管道方式进行敷设,设计时应预留备用管孔,以便为扩充使用。
4.当采用直埋方式时,电缆通常离地面60.96cm以下的地方或按当地法规WorkArea(工作区子系统)HorizontalCabling(水平布线子系统)TelecommunicationsRoom(电信间)BackboneCabling(主干布线子系统)EquipmentRoom(设备间)EntranceFacility(接入设备)5.3.1传输介质有线/无线介质模拟/数字信号目前,在有线通信线路上使用的传输介质有:双绞线、同轴电缆、大对数线、光导纤维。
5.3综合布线系统组成硬件WIFI
-WIreless-FIdelity无线连接Wi-Fi
,中文名无线保真
,是一种可以将个人电脑、手持设备(如PAD、手机)等终端以无线方式互相连接的技术
,事实上它是一个高频无线电信号。无线保真是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE
802.11标准的无线网路产品之间的互通性。移动互联网是移动和互联网融合的产物,继承了移动随时随地随身和互联网分享、开放、互动的优势,是整合二者优势的“升级版本”,即运营商提供无线接入,互联网企业提供各种成熟的应用。
双绞线是一种综合布线工程中最常用的传输介质。双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线一般由两根为22号或24号或26号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果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。与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受一定限制,但价格较为低廉。双绞线(Twistedpair,TP)是一种综合布线工程中最常用的传输介质。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UnshieldedTwistedPair,UTP,也称无屏蔽双绞线)和屏蔽双绞线(ShieldedTwistedPair,STP),屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹着,它的价格相对要高一些。
对于双绞线(无论是3类、5类,还是屏蔽、非屏蔽),作为用户所关心的是:衰减、近端串扰、特性阻抗、分布电容、直流电阻等。1.Wiremap
导通性主要包括:线序是否正确、是否存在断路或短路、错对、反接、串扰。2.Length(指电子长度):信号传输时所经过的距离。线缆长度:物理路径长度、电子长度3.Attenuation
在接收端接收到的信号能量一定会比发送端发送的信号能量小。经过损耗的信号能量与干扰信号相当,就无法分辨原先所传送的信号。4.NEXT:(NearEndCross-talk)
电信号在线缆及连接器上传送时,在导体周围产生一个电磁场。这个电磁场辐射到相邻线对上,就会对其信号传输造成不良干扰。近端串扰表征了这种干扰对同在近端的传送线对与接收线对所造成的影响。5.PSNEXT(PowerSumCross-talk)综合近端串扰表明四对线缆中三对线缆传输信号时对另一对在近端所造成的影响。6.ELFEXT:(EqualLevelFarEndCross-talk)平衡等级远端串扰是传送端的干扰信号对相邻线对在远端所造成的影响。7.PSELFEXT(PowersumELFEXT)综合平衡等级远端串扰表明三对线缆处于通信状态时,对另一对线缆在远端所造成的干扰。8.ACR:(Attenuationtocross-talkratio)衰减串扰比是在某一频率上测得的串扰与衰减的比值。
ACR为负值,则说明噪音的强度高于所传送的信号强度。9.PSACR:(PowerSumAttenuationtoCross-talkRatio)综合衰减串扰比反映了三对线同时进行信号传输时对另一对线所造成的综合影响。10.ReturnLoss
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。
11.DelaySkew传输时延差是不同线对的传输时延的差值,以传输时延的最小值为基准点,其余线对的时延与之的差值即为传输时延差。12.ChannelLink:信道(Channel)是从发送输出端到接收输入端之间传送信息的通道。综合布线系统中的有线信道和链路如图所示,从图中可看出信道不包括两端设备。常见UTP电缆型号:
1类双绞线-CAT1
缆线最高频率带宽是750KHz,用于报警系统,或只适用于语音系统。
2类双绞线-CAT2
缆线最高频率带宽是1MHz,用于语音、EIA-232
3类双绞线-CAT3
该电缆的频率带宽最高为16MHz,主要应用于语音、10Mbps的以太网和4Mbps令牌环,最大网段长为100m,采用RJ形式的连接器,目前已淡出市场。常见UTP电缆型号:
4类双绞线-CAT4
缆线最高频率带宽为20MHz,最高数据传输速率为20Mbps,主要应用于语音、10Mbps的以太网和16Mbps令牌环,最大网段长为100m,采用RJ形式的连接器,未被广泛采用。
5类双绞线-CAT5
该类电缆增加了绕线密度,外套为高质量的绝缘材料。在双绞线电缆内,不同线对具有不同的绞距长度。一般地说,4对双绞线绞距周期在38.1mm长度内,按逆时针方向扭绞,一对线对的扭绞长度在12.7mm以内。缆线最高频率带宽为100MHz,主要应用于语音、100Mbps的快速以太网,最大网段长为100m,采用RJ形式的连接器。常见UTP电缆型号:
超5类双绞线-CAT5e
超5类双绞线是增强型的5类双绞线,缆线最高频率带宽为100MHz,与CAT5类相比,更好地支持1000Mbps的传输,主流产品。
比起普通5类双绞线,超5类系统在100MHz的频率下运行时,可提供8dB近端串扰的余量,用户的设备受到的干扰只有普通5类线系统的1/4,使系统具有更强的独立性和可靠性。近端串扰、串扰总和、衰减和RL这4个参数是超5类线缆非常重要的参数。
常见UTP电缆型号:
6类双绞线-CAT6
性能超过CAT5e,缆线频率带宽为250MHz以上,6类电缆的绞距比超5类更密,线对间的相互影响更小,从而提高了串扰的性能。
非屏蔽双绞线电缆的优点:1)无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间;2)质量小、易弯曲、易安装;3)将串扰减至最小或加以消除;4)具有阻燃性;5)具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。超五类FTP屏蔽线缆25对大对数屏蔽线缆超六类FTP屏蔽线缆六类FTP屏蔽线缆光纤
1.光纤的物理结构光导纤维是一种传输光束的细而柔韧的媒质。光导纤维线缆由一捆光导纤维组成,简称为光缆。光能沿着光导纤维传播,但若只有这根玻璃纤芯的话,也无法传播光。因为不同角度的入射光会毫无阻挡地直穿过它,而不是沿着光纤传播,就好像一块透明玻璃不会使光线方向发生改变一样。因此,为了使光线的方向发生变化从而使其可以沿光纤传播,就在光纤芯外涂上折射率比光纤纤芯材料低的材料,这个涂层材料称为包层。为了改善光纤的性能,人们一般在光纤纤芯包层的外面再涂上一层涂覆层光纤的物理结构包层的外径一般为125μm(一根头发平均100μm)常用的62.5/125μm多模光纤,指的就是纤芯外径是62.5μm,加上包层后外径是125μm纤芯和包层是不可分离的,纤芯与包层合起来组成裸光纤用光纤工具剥去外皮(Jacket)和塑料层(Coating)后,暴露在外面的是涂有包层的纤芯。实际上,我们是很难看到真正的纤芯的。光纤优点较宽的频带电磁绝缘性能好。衰减较小,在较大范围内基本上是一个常数值。需要增设光中继器的间隔距离较大。重量轻,体积小,适用的环境温度范围宽,使用寿命长光纤通讯不带电,使用安全,可用于易燃,易爆场所抗化学腐蚀能力强,适用于一些特殊环境下的布线光纤也有质地脆,机械强度低;切断和连接中技术要求较高等缺点,这些缺点也限制了目前光纤的普及。
光纤的分类从构成光纤的材料分玻璃光纤:计算机通信中常用胶套硅光纤塑料光纤
按传输模式分类单模光纤多模光纤单模/多模类光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁波场场型,或者说是光场场形(HE)。各种场形都是光波传导中经过多次的反射和干涉的结果。各种模式是不连续的离散的。由于驻波才能在光纤中稳定的存在,它的存在反映在光纤横截面上就是各种形状的光场,即各种光斑。若是一个光斑,我们称这种光纤为单模光纤,若为两个以上光斑,我们称之为多模光纤。单模光纤(SMF)采用固体激光器做光源在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。光信号可以沿着光纤的轴向传播,因此光信号的损耗很小,离散也很小,传播的距离较远。单模光纤芯径为8~10µm,包括外包层,其直径为125µm。单模导入波长1310nm、1550nm
多模光纤
(MMFMultiModeFibre)是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。多模光纤的纤芯直径一般为50至200µm,而包层直径的变化范围为125~230µm,国内计算机网络常用的光纤芯直径为62.5µm,包层为125µm,也就是通常所说的62.5µm规格。多模导入波长850nm、1300nm
单模光纤和多模光纤光轨迹图
Core62.5/50umCORE---纤芯
用于传输光信号Coating250um,400umor900umCOATING---光缆外皮
保护内部光纤不受磨损和外部压力的影响光纤的组成部分Cladding125umCLADDING---包层
使光信号以全反射的方式在纤芯中传输Core62.5/50umCORE---纤芯
用于传输光信号光纤连接头SC(SubscriberConnector)ST(StraightTip)MT-RJLC(LucentConnector)SMA–CeramicFerruleSMA–MetalFerruleEscon™(EnterpriseSystemsConnection)E2000MT(MultipleTerminationsPush-pulllatch)MPOMU(MiniatureUnit)BICONICFDDI
(FiberDistributedDataInterface)FC(FiberConnector)VF45OPTIJACK
SC-SCST-STST-SCCouplersBlankAdapterPlateSC-SC(6Fiber)SC-SC(12Fiber)MT-RJ(12Fiber)SC-ST(6Fiber)ST-ST(6Fiber)光纤耦合器及光纤耦合器板光缆
光纤传输系统中直接使用的是光缆而不是光纤。光纤最外面常有100μm厚的缓冲层或套塑层,套塑层的材料大都采用尼龙、聚乙烯或聚丙烯等塑料
把若干根光纤疏松地置于特制的塑料绑带或铝皮内,再被涂覆塑料或用钢带铠装,加上外护套后才成光缆
缓冲层有松缓冲层(loosetube)和紧缓冲层两种
光缆光纤端接工具
(1)开缆工具
横向开缆刀纵向开缆刀横、纵向综合开缆刀
钢丝钳光纤端接工具(2)光纤剥离钳
(3)
光纤Kevlar剪刀
(4)光纤连接器压接钳
(5)光纤接续子
光纤端接工具(6)光纤切割工具
(7)光纤熔接机
(8)光纤工具箱同轴电缆同轴电缆(coaxialcable)是由一根空心的外圆柱导体及其所包围的单根内导线所组成。柱体同导线用绝缘材料隔开,其频率特性比双绞线好,能进行较高速率的传输。由于它的屏蔽性能好,抗干扰能力强,通常多用于基带传输。1.同轴电缆的主要电气参数(1)同轴电缆的特性阻抗同轴电缆的平均特性阻抗为50Ω+2Ω,沿单根同轴电缆阻抗的周期性变化可达+_3Ω的弦波中心平均值,其长度小于2m。(2)同轴电缆的衰减
500m长的电缆段的衰减值,当用10MHz的正弦波进行测量时,不超过8.5dB(17dB/km),而用5MHz的正弦波进行测量时不超过6.0dB(12dB/km)。(3)同轴电缆的传播速度最低传播速度为0.77c(c为光速)。(4)同轴电缆直流回路电阻电缆的中心导体的电阻,加上屏蔽层的电阻总和不超过10mΩ/m(在20℃测量)。网络实施时的注意事项:(1)自然平直铺设,不应绞结;(2)弯角半径应大于20cm(细)或30cm(粗);(3)各工作站点间的距离应大0.5米(细)或2.5米(粗);(4)接头安装要牢靠,防止信号短路;(5)走线在电缆槽内,防止电缆损坏;(6)铺设时,不可用力拉扯,防止拉断;(7)两端一定要安装终端器,一个要接地;(8)一般不可在室外,在室外的加装套管。线槽布线系统中除了线缆外,槽管是一个重要的组成部分,可以说:金属槽、PVC槽、金属管、PVC管是综合布线系统的基础性材料。在综合布线系统中主要使用线槽有以下几种情况:1)金属槽和附件;2)金属管和附件;3)PVC塑料槽和附件;4)PVC塑料管和附件。在综合布线系统中一般使用的金属槽的规格有:50×100mm、100×100mm、100×200mm、100×300mm、200×400mm等多种规格。塑料槽的品种规格更多,从型号上讲有:PVC-20系列、PVC-25系列、PVC-25F系列、PVC-30系列、PVC-40系列、PVC-40Q系列等。从规格上讲有:20×12、25×12.5、25×25、30×15、40×20等。与PVC槽配套的附件有:阳角、阴角、直转角、平三通、左三通、右三通、连接头、终端头、接线盒(暗盒、明盒)金属管是用于分支结构或暗埋的线路,它的规格也有多种,以外径mm为单位:工程施工中常用的金属管有:D16、D20、D25、D32、D40、D50、D63、D25、D110等。塑料管产品分为2大类:即PE阻燃导管和PVE阻能导管桥架
桥架是布线行业的一个术语,是建筑物内布线不可缺少的一个部分。桥架分为普通型桥架、重型桥架、槽式桥架。在普通桥架中还可分为普通型桥架,直通普通型桥架。在普通桥架中,有以下主要配件供组合:梯架、弯通、三通、四通、多节二通、凸弯通、凹弯通、调高板、端向联结板、调宽板、垂直转角联接件、联结板、小平转角联结板、隔离板等。在直通普通型桥架中有以下主要配件供组合:梯架、弯通、三通、四通、多节二通、凸弯通、凹弯通、盖板、弯通盖板、三通盖板、四通盖、凸弯通盖板、凹弯通盖板、花孔托盘、花孔弯通、花孔四通托盘、联结板垂直转角联接扳、小平转角联结板、端向联接板护扳、隔离板、调宽板、端头挡板等。槽、管的线缆敷设1.采用电缆桥架或线槽和预埋纲管结合的方式1)电缆桥架宜高出地面2.2m以上,桥架顶部距顶棚或其他障碍物不应小于0.3m,桥架宽度不宜小于0.1m,桥架内横断面的填充率不应超过50%。2)在电缆桥架内缆线垂直敷设时,在缆线的上端应每间隔1.5m左右固定在桥架的支架上;水平敷设时,在缆线的首、尾、拐弯处每间隔2~3m处进行固定。3)电缆线槽宜高出地面2.2m。在吊顶内设置时,槽盖开启面应保持80mm的垂直净空,线槽截面利用率不应超过50%。4)水平布线时,布放在线槽内的缆线可以不绑扎,槽内缆线应顺直,尽量不交叉,缆线不应溢出线槽,在缆线进出线槽部位,拐弯处应绑扎固定。垂直线槽布放缆线应每间隔1.5m固定在缆线支架上。5)在水平、垂直桥架和垂直线槽中敷设线时,应对缆线进行绑扎。绑扎间距不宜大于1.5m,扣间距应均匀,松紧适度。5.3.2配线设备电缆配线架
IDC卡接式交连硬件
RJ45或IDC插接式交连硬件光缆配线设备交连互连
综合布线系统总的配线设备主要功能是用来端接和连接缆线。通过配线设备可以安排或重新安排布线系统总的路由,使通信线路能够延伸到建筑物内部的各个地点,从而实现通信线路的管理。通常根据传输介质的不同,配线设备分为电缆配线设备和光缆配线设备,还可根据配线设备端接缆线的不同,分为建筑群配线设备(CD)、建筑物配线设备(BD)和楼层配线设备(FD)。
1)电缆配线设备电缆配线设备主要是电缆配线架。电缆配线架根据连接配线架之间连接线的不同,可分为两大类,一类是IDC卡接式交连硬件,IDC表示采用绝缘压穿连接方式器件,另一类是RJ45或IDC插接式交连硬件,插接式交连硬件是指用插头、插座连接的交连设备。
2)光缆配线设备光纤的连接方式有两种,一种是光纤交连方式,另一种是光纤互连方式。光纤交连是用两头带连接器的光纤引线实现两根光纤的连接。光纤互连则是将不同的光缆直接相连,而不用光纤引线。在配线架或设备间,双绞线用配线架来连接连接的结构有互相连接结构和交叉连接结构两种互连结构的配线系统,水平布线系统和主干布线系统分别连接在不同的配线架上,这种连接主要用于计算机通信的布线系统,这样的配线架一般称为数据配线架交叉连接是水平布线系统和主干布线系统接同一配线架的不同区域,这种连接主要用于语音通信的布线系统,称为110型连接管理系统,这样的配线架称为110配线架。
六类布线系统PatchcordFaceplateRJ457700SEHorizontalcableSupportPatchpanelPatchcordRJ457700SE线缆模块配线架跳线电信间HVAC监控系统PABX/Switch安全进出监控系统照明监控系统TCP/IP网络综合布线系统电气分布监控系统消防报警监控系统①②②③③④④②②②墙上安装型光纤配线箱机架安装型抽屉式光纤配线箱语音主干
MultiPlus分配线架TC
25对UTP48口电话主配线架12口电话模块提供25对五类及25/50/100对三类非屏蔽和屏蔽主干大对数电缆;Multi-Plus配线架不仅可以作为水平配线架,同时也可作为电话主干配线架;1U48口高密度电话配线架;110系列语音配线架。12口电话配线模块19”110语音配线架110语音配线架线缆模
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