第二章網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)

第二章

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)計算機通信分類在計算機之間連網(wǎng)時，首先遇到的是通信線路和通道傳輸問題。目前，計算機通信分為有線通信和無線通信2種。有線通信是利用電纜或光纜或電話線來充當(dāng)傳輸導(dǎo)體的；無線通信是利用衛(wèi)星、微波、紅外線來充當(dāng)傳輸導(dǎo)體。2.1網(wǎng)絡(luò)綜合布線拓撲結(jié)構(gòu)

在綜合布線系統(tǒng)中，常用的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)有星型、環(huán)型、總線型、樹型和網(wǎng)狀型，其中以星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)使用最多。如何選擇？？綜合布線系統(tǒng)采用哪種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)工程范圍、建設(shè)規(guī)模、用戶需要、對外配合和設(shè)備配置等各種因素綜合研究確定.具體內(nèi)容將在總體方案設(shè)計中介紹。2.2網(wǎng)絡(luò)綜合布線主要組成部件綜合布線系統(tǒng)中采用的主要布線部件并不多，按其外形、作用和特點可粗略分為兩大類:即傳輸介質(zhì)和連接硬件（包括接續(xù)設(shè)備）。目前，在通信線路上使用的傳輸介質(zhì)有：雙絞線、同軸電纜、大對數(shù)線、光導(dǎo)纖維。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在綜合布線系統(tǒng)工程中，選用的主要布線部件必須按我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《大樓通信綜合布線系統(tǒng)》（YD/T926-2001）中的要求執(zhí)行。通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《大樓通信綜合布線系統(tǒng)》(YD/T926-1997)是我國政府頒布的第一部綜合布線標(biāo)準(zhǔn).YD/T926-1997產(chǎn)生背景在上個世紀末，中國綜合布線市場是國外品牌的天下。國外眾多的布線廠商都在打入中國這個大市場。布線行業(yè)屬于比較新的行業(yè)，當(dāng)時我國對布線標(biāo)準(zhǔn)、測試、數(shù)據(jù)電纜等還沒有完整的概念，中國也沒有自己的正規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，提到的都是國外標(biāo)準(zhǔn)的介紹或是外國廠商的宣傳材料。中國的用戶沒有自己的話語權(quán)和知情權(quán)。信息產(chǎn)業(yè)部電信科學(xué)技術(shù)第五研究所教授級高級工程師張維潭曾這樣描述這樣一個事實:一個綜合布線工程，采用國外的品牌產(chǎn)品，由代理商負責(zé)施工，驗收標(biāo)準(zhǔn)按TIA/EIA×××。我問甲方，你們有沒有這個標(biāo)準(zhǔn)，對方給你們看過這個標(biāo)準(zhǔn)嗎？回答都是“沒有”。可見我們作為甲方用戶在綜合布線領(lǐng)域的被動局面。

目前中國布線產(chǎn)品還存在著那些普遍性的不足？

中國的電纜、光纜行業(yè)的水平與先進國家相比，差距并不大。中國的制造業(yè)在國際水平上還是比較高。技術(shù)上中國并不比國際水平差，高質(zhì)量的產(chǎn)品也可以生產(chǎn)出來。但中國的布線產(chǎn)品至少仍有三方面的問題或差距。第一，在價格戰(zhàn)的壓制下，有一些布線產(chǎn)品的質(zhì)量不高，比如，一個項目中標(biāo)后才開始生產(chǎn)所需的產(chǎn)品。根據(jù)甲方所給價位來生產(chǎn)產(chǎn)品，價位高產(chǎn)品質(zhì)量就有保證，價位低的產(chǎn)品就不一樣了，這是中國綜合布線行業(yè)的一大通病。第二，中國的接插件產(chǎn)品與國外相差較大。包括俗稱的水晶頭以及接插軟線（跳線），一般不被重視，其質(zhì)量高低懸殊，對于布線長度影響更大。第三，中國的布線廠商在綠色環(huán)保方面重視不夠，特別對電纜的阻燃、防火性方面與國外的品牌有較大差距，這就可能影響重要項目的競標(biāo)。

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)綜合布線系統(tǒng)常用的傳輸介質(zhì)有：對絞線（又稱雙絞線）（大對數(shù)電纜）光纜2.3雙絞線雙絞線是兩根銅芯導(dǎo)線、其直徑一般為0.4mm～0.65mm，常用的是0.5mm。它們各自包在彩色絕緣層內(nèi)，按照規(guī)定的絞距互相扭絞成一對對絞線。扭絞的目的:使對外的電磁輻射和遭受外部的電磁干擾減少到最小。(每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射出來的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。)雖然雙絞線主要是用來傳輸模擬聲音信息的，但同樣適用于數(shù)字信號的傳輸，特別適用于較短距離的信息傳輸。在傳輸期間，信號的衰減比較大，并且使波形畸變。與其他傳輸介質(zhì)相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受一定限制，但價格較為低廉，安裝相對簡單。根據(jù)我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《大樓通信綜合布線系統(tǒng)》的規(guī)定，國內(nèi)只生產(chǎn)特性阻抗為100Ω和150Ω(美洲)的兩種規(guī)格，不生產(chǎn)120Ω（歐洲）的產(chǎn)品。目前已建和在建的綜合布線系統(tǒng)工程，如采用國外廠商生產(chǎn)的120Ω對絞線電纜時，可參考相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。在新建的綜合布線系統(tǒng)工程中，不允許再采用120Ω的產(chǎn)品。雙絞線的分類目前雙絞線可分為：非屏蔽雙絞線UTP（UnshieldedTwistedPair，也稱無屏蔽雙絞線）屏蔽雙絞線STP（ShieldedTwistedPair）屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹著，它的價格相對要高一些。UTP非屏蔽雙絞線--由于它具有重量輕、體積小、彈性好和價格適宜等特點，所以使用較多，甚至在傳輸較高速數(shù)據(jù)的鏈路上也有采用。

UTP非屏蔽雙絞線100.mmUTP缺點1.抗外界電磁干擾的性能較差；2.安裝時因受牽拉和彎曲，易使其均衡絞距受到破壞；3.傳輸信息時易向外輻射泄漏，安全性較差，在黨政軍和金融等重要部門的工程中不宜采用。STPSTP屏蔽雙絞線--因為雙絞線傳輸信息時要向周圍幅射，很容易被竊聽，所以要花費額外的代價加以屏蔽，以減小幅射（但不能完全消除）。但它們都存在重量重、體積大、價格貴和不易施工等問題。屏蔽雙絞線相對來說貴一些，安裝要比非屏蔽雙絞線電纜難一些。采用十字線對分隔條設(shè)計的低損耗線纜抵御高溫的帶來的性能下降抵御鄰線串?dāng)_(AlienCrossTalk)六類線徑普通線徑23AWG24AWG0.6mm0.5mmSTP屏蔽線纜安裝的注意事項與模塊的屏蔽外殼360度良好接觸；防止屏蔽層中間出現(xiàn)斷裂；接地：使干擾電流經(jīng)屏蔽外殼流入大地；使用金屬管道和橋架。六類屏蔽雙絞線FTP雙層鋁箔屏蔽雙絞線屏蔽效率:提高10倍雙層鋁箔屏蔽雙絞線屏蔽效率：提高10倍100.mm編織網(wǎng)快速、可靠的接地

GIGATEKS-FTP全屏蔽電纜PVC或

LSHF-FR電纜護套100.mm

GIGATEKSTP室外屏蔽線纜注意在施工安裝中均要求完全屏蔽和正確接地，才能保證其特性效果。因此，在決定是否采用屏蔽纜線時，應(yīng)從智能化建筑的使用性質(zhì)、所處的環(huán)境和今后發(fā)展等因素綜合考慮。對于一條雙絞線，在外觀上需要注意的是：每隔兩英尺有一段文字。以AMP公司的線纜為例，該文字為：“AMPSYSTEMSCABLEE138034010024AWG(UL)CMR/MPRORC(UL)PCCFT4VERIFIEDETLCAT5O44766FT9907”線纜識別其中：AMP：代表公司名稱。0100：表示100Ω。24：表示線芯是24號的（線芯有22、24、26三種規(guī)格）。AＷG：表示美國線纜規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。UL：表示通過認證的標(biāo)記。FT4：表示4對線。CAT5：表示5類線。044766：表示線纜當(dāng)前處在的英尺數(shù)。9907：表示生產(chǎn)年月。雙絞線分類比較雙絞線常見的有3類線，5類線和超5類線，以及最新的6類線，前者線徑細而后者線徑粗。1）一類線：主要用于語音傳輸（一類標(biāo)準(zhǔn)主要用于八十年代初之前的電話線纜。2）二類線：傳輸頻率為1MHZ，用于語音傳輸和最高傳輸速率4Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，常見于使用令牌傳遞協(xié)議的舊的令牌網(wǎng)。3）三類線：指目前EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)中指定的電纜，該電纜的傳輸頻率16MHz，用于語音傳輸及最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于10BASE-T。4）四類線：該類電纜的傳輸頻率為20MHz，用于語音傳輸和最高傳輸速率16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于基于令牌的局域網(wǎng)和10BASE-T/100BASE-T。5）五類線：該類電纜增加了繞線密度，外套一種高質(zhì)量的絕緣材料，傳輸率為100MHz，用于語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于100BASE-T和10BASE-T網(wǎng)絡(luò)。這是最常用的以太網(wǎng)電纜。6）超五類線：超5類具有衰減小，串?dāng)_少，并且具有更高的衰減與串?dāng)_的比值（ACR）和信噪比（StructuralReturnLoss）、更小的時延誤差，性能得到很大提高。超5類線主要用于千兆位以太網(wǎng)（1000Mbps）。7）六類線：該類電纜的傳輸頻率為250MHz，它提供2倍于超五類的帶寬。六類布線的傳輸性能遠遠高于超五類標(biāo)準(zhǔn)，最適用于傳輸速率高于1Gbps的應(yīng)用。六類與超五類的一個重要的不同點在于：改善了串?dāng)_以及回波損耗方面的性能，對于新一代全雙工的高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而言，優(yōu)良的回波損耗性能是極重要的。8）七類線主要為了適應(yīng)萬兆位以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。但它不再是一種非屏蔽雙絞線了，而是一種屏蔽雙絞線，它的傳輸頻率至少可達500MHz，是六類線和超六類線的2倍以上，傳輸速率可達10Gbps。5類4對非屏蔽雙絞線5類4對24AWG屏蔽電纜5類25對24AWG非屏蔽軟線雙體電纜系統(tǒng)24AWG非屏蔽4/4對電纜雙體電纜系統(tǒng)24AWG屏蔽4/4

對電纜100Ω24AWG300對電纜這類電纜能滿足三類的電氣需求，適于做普通局域網(wǎng)絡(luò)的主干線，它的物理結(jié)構(gòu)如圖2-14所示。大對數(shù)電纜CW1308/3類大對數(shù)電纜5類25對大對數(shù)電纜室外阻水大對數(shù)線纜

金屬鎧裝大對數(shù)線纜

線纜系統(tǒng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)接續(xù)設(shè)備BNC接頭RJ45水晶頭信息模塊配線板BNC接頭BNC接頭，是一種用于同軸電纜的連接器，全稱是BayonetNutConnector（刺刀螺母連接器），又稱為BritishNavalConnector（英國海軍連接器，可能是英國海軍最早使用這種接頭）或BayonetNeillConselman（NeillConselman刺刀，這種接頭是一個名叫NeillConselman的人發(fā)明的）。BNC接頭可沒有被淘汰，因為同軸電纜是一種屏蔽電纜，有傳送距離長、信號穩(wěn)定的優(yōu)點。BNC緊急狀態(tài)：Biological(生化)Nuclear(核輻射)Chemical(化學(xué)武器)威脅下的危機處理程序RJ45水晶頭及配線架2.4光纜當(dāng)綜合布線系統(tǒng)需要在一個建筑群之間敷設(shè)較長距離的線路；或者在建筑物內(nèi)信息系統(tǒng)要求組成高速率網(wǎng)絡(luò)；或者與外界其它網(wǎng)絡(luò)特別與電力電纜網(wǎng)絡(luò)一起敷設(shè)有抗電磁干擾要求時；宜采用光纜作為傳輸媒體。2.4光纜的品種與性能2.4.1什么是光纖光導(dǎo)纖維是一種傳輸光束的細而柔韌的媒質(zhì)。光導(dǎo)纖維電纜由一捆纖維組成，簡稱為光纜。光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì)，光纖通常是由石英玻璃制成，其橫截面積很小的雙層同心圓柱體，也稱為纖芯，它質(zhì)地脆，易斷裂，由于這一缺點，需要外加一保護層。其結(jié)構(gòu)如圖2-22所示。一微米62.5mm.0025inch.0625mm

9/8.4mm.00035inch.009mm

1微米.000039英寸.001毫米單模光纖芯多模光纖芯多模光纖芯發(fā)絲塵土微粒3-9μm75m.0035inch.0889mm50m.0020inch.0500mm微米=1米的百萬分之一PVC緊密緩沖層900micron緩沖區(qū)250micron緩沖125micron覆層丙烯酸脂涂覆層覆層光纖芯基本光纜的結(jié)構(gòu)62.5micronMMcore9micronSMcore相關(guān)尺寸參照塵土微粒3-9μm2.4.2光纖的種類單模光纖（SMFSingleModeFibre）的纖芯直徑很小，在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。光信號可以沿著光纖的軸向傳播，因此光信號的損耗很小，離散也很小，傳播的距離較遠。芯徑為9μm,包括包層直徑為125μm。多模光纖(MMFMultiModeFibre)是在給定的工作波長上，能以多個模式同時傳輸?shù)墓饫w。多模光纖的纖芯直徑一般為50至200μm，而包層直徑的變化范圍為125到230μm，計算機網(wǎng)絡(luò)用纖芯直徑為62.5μm，包層為125μm。與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能要差。通常是室內(nèi)光纖PVC緩沖材料900μm

多模光纖62.5μm125μm900μm丙烯酸脂涂覆層通常是室外光纖光纖芯尺寸8.3μm-9.5μm/125μm覆層8.3-9.5μm

125μm

250μm

單模光纖光模式LEDLASER單模=單路徑或單模式的光多模=多路徑或多模式的光傳輸差異光纜芯62,5μm50μm125μm包層125μm125μm9μm多模單模我們知道：

纖芯越小衰減越低帶寬越寬但是：端接和測量將更加困難工程中如何選擇？？光纖的選擇小芯徑的光纖如9/125μm通常用于長距離的電信應(yīng)用，做為遠距離電信網(wǎng)的一部分時應(yīng)采用單模光纜。

50/125um和62.5/125um的光纖常常用于短距離的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用，滿足建筑與建筑群環(huán)境對電話、數(shù)據(jù)、計算機、電視等綜合傳輸要求，當(dāng)用于計算機局域網(wǎng)絡(luò)時，宜采用多模光纜；通常不超過2km。光纖具有更大的帶寬光纖具有更低的衰減光纖不受電磁干擾的影響光纖沒有電磁輻射光纖小而輕光線與銅纜的比較2.4.3光纖通信系統(tǒng)簡述光纖通信系統(tǒng)是以光波為載體、光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的通信方式，起主導(dǎo)作用的是光源、光纖、光發(fā)送機和光接收機。1)光源—光源是光波產(chǎn)生的根源；2)光纖—光纖是傳輸光波的導(dǎo)體；3)光發(fā)送機—光發(fā)送機負責(zé)產(chǎn)生光束，將電信號轉(zhuǎn)變成光信號，再把光信號導(dǎo)入光纖；4)光接收機—光接收機負責(zé)接收從光纖上傳輸過來的光信號，并將它轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)解碼后再作相應(yīng)處理。光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖2-24所示。光纖通信系統(tǒng)主要優(yōu)點1)傳輸頻帶寬、通信容量大，短距離時達幾千兆的傳輸速率；2)線路損耗低、傳輸距離遠；3)抗干擾能力強，應(yīng)用范圍廣；4)線徑細、質(zhì)量??；5)抗化學(xué)腐蝕能力強；6)光纖制造資源豐富。2.4.4光纜的種類和機械性能（1）單芯互聯(lián)光纜主要應(yīng)用范圍包括：1)跳線；2)內(nèi)部設(shè)備連接；3)通信柜配線面板；4)墻上出口到工作站的連接；5)水平拉線，直接端接；（2）雙芯互聯(lián)光纜主要應(yīng)用范圍包括：1)交連跳線；2)水平走線，直接端接；3)光纖到桌面；4)通信柜配線面板；5)墻上出口到工作站的連接；（3）分布式光纜主要應(yīng)用范圍包括：1)多點信息口水平布線；2)垂直布線；3)大樓內(nèi)主干布線；4)從設(shè)備間到無源跳線間的連接；5)從主干分支到各樓層應(yīng)用；（4）分散式光纜（5）室外光纜4～12芯鎧裝型與全絕緣型主要應(yīng)用范圍包括：1)園區(qū)中樓宇之間的連接；2)長距離網(wǎng)絡(luò)；3)