模塊3 通信介質(zhì)與布線組件

1、 任務(wù)任務(wù)1 1 選擇通信介質(zhì)選擇通信介質(zhì) 任務(wù)引入任務(wù)引入 任務(wù)分析任務(wù)分析 相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí) 任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施任務(wù)引入任務(wù)引入 本任務(wù)根據(jù)信息學(xué)院信息中心樓網(wǎng)絡(luò)布線本任務(wù)根據(jù)信息學(xué)院信息中心樓網(wǎng)絡(luò)布線項(xiàng)目的要求，通過(guò)選取合適的通信介質(zhì)，滿(mǎn)足項(xiàng)目的要求，通過(guò)選取合適的通信介質(zhì)，滿(mǎn)足工程任務(wù)需要。具體任務(wù)如下：工程任務(wù)需要。具體任務(wù)如下：1. 為校園內(nèi)樓間選擇合適的通信介質(zhì)；為校園內(nèi)樓間選擇合適的通信介質(zhì)；2. 為信息中心樓樓層之間選擇合適的通信介質(zhì)，為信息中心樓樓層之間選擇合適的通信介質(zhì)，并接入并接入Internet；3. 為信息中心樓各層樓及房間選擇合適的通信介為信息中心樓各層樓及房間選擇

2、合適的通信介質(zhì)；質(zhì)；任務(wù)分析任務(wù)分析 根據(jù)前面提出的具體任務(wù)以及目前市場(chǎng)上通信介質(zhì)的應(yīng)用情況，通過(guò)對(duì)比分析，得出以下結(jié)論：1.校園內(nèi)樓間選用光纖光纖作為主干網(wǎng)的通信介質(zhì)；2.信息中心樓樓層之間作為一個(gè)垂直干線子系統(tǒng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能要求較高，而且要求接入Internet，適合選用光纖光纖作為通信介質(zhì)；3.信息中心樓各層樓作為一個(gè)水平子系統(tǒng)，信息流量較大，適合選用光纖光纖作為通信介質(zhì)；4.對(duì)于每層樓上的房間，由于所涉及到的范圍相對(duì)較小，適合選用五類(lèi)非屏蔽雙絞線五類(lèi)非屏蔽雙絞線作為通信介質(zhì)。相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)一、同軸電纜一、同軸電纜1組成及分類(lèi)組成及分類(lèi) 同軸電纜同軸電纜(Coaxial cable)由

3、一對(duì)導(dǎo)體以由一對(duì)導(dǎo)體以“同軸同軸”的方式構(gòu)成，一般的同軸電纜共有的方式構(gòu)成，一般的同軸電纜共有4層，最里層是由銅層，最里層是由銅質(zhì)導(dǎo)線組成的內(nèi)芯，外包一層絕緣材料，這層絕緣材質(zhì)導(dǎo)線組成的內(nèi)芯，外包一層絕緣材料，這層絕緣材料外面環(huán)繞著一層密織的網(wǎng)狀屏蔽層，用來(lái)將電磁干料外面環(huán)繞著一層密織的網(wǎng)狀屏蔽層，用來(lái)將電磁干擾屏蔽在電纜之外，最外面是起保護(hù)作用的塑料外套。擾屏蔽在電纜之外，最外面是起保護(hù)作用的塑料外套。常用的同軸電纜基本上分為兩種：基帶同軸電纜常用的同軸電纜基本上分為兩種：基帶同軸電纜 和寬和寬帶同軸電纜。帶同軸電纜。 二、雙絞線二、雙絞線1組成及分類(lèi)組成及分類(lèi) 雙絞線是綜合布線工程中最常用

4、的一種傳輸介質(zhì)。雙絞雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質(zhì)。雙絞線由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成。線由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成。 把兩根絕緣的銅導(dǎo)線把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起按一定密度互相絞在一起,可降低信號(hào)干擾的程度可降低信號(hào)干擾的程度,每一根導(dǎo)線每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消。如果把在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消。如果把一對(duì)或多對(duì)雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中便成了雙絞線電纜。與一對(duì)或多對(duì)雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中便成了雙絞線電纜。與其他傳輸介質(zhì)相比其他傳輸介質(zhì)相比,雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速雙絞線在傳輸距離、信道寬度

5、和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制度等方面均受到一定限制, 但價(jià)格較為低廉。但價(jià)格較為低廉。目前目前,雙絞線可分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。雙絞線可分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。（1）屏蔽雙絞線）屏蔽雙絞線兩個(gè)雙絞線對(duì)兩個(gè)雙絞線對(duì)封套封套/外殼外殼鋁箔屏蔽層鋁箔屏蔽層（2）非屏蔽雙絞線）非屏蔽雙絞線封套封套/外殼外殼 通常，還可以將雙通常，還可以將雙絞線按電氣性能劃分為：絞線按電氣性能劃分為：三類(lèi)、四類(lèi)、五類(lèi)、超三類(lèi)、四類(lèi)、五類(lèi)、超五類(lèi)、六類(lèi)、七類(lèi)雙絞五類(lèi)、六類(lèi)、七類(lèi)雙絞線等類(lèi)型，數(shù)字越大、線等類(lèi)型，數(shù)字越大、版本越新、技術(shù)越先進(jìn)、版本越新、技術(shù)越先進(jìn)、帶寬也越寬。帶寬也越寬。 UTPUTP類(lèi)

6、別類(lèi)別最高工作最高工作頻率頻率（MHzMHz）最高數(shù)據(jù)傳最高數(shù)據(jù)傳輸率（輸率（Mb/sMb/s）主要用途主要用途三類(lèi)三類(lèi)1616101010base-T網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)四四類(lèi)類(lèi)2020161610base-T網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)五五類(lèi)類(lèi)10010010010010base-T和和100base-T的的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)超超五五類(lèi)類(lèi)10010015515510base-T、100base-T和和1000Mb/s1000Mb/s的網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)六類(lèi)六類(lèi)2502502502501000Mb/s1000Mb/s的以太網(wǎng)的以太網(wǎng)三、光纖三、光纖1組成及分類(lèi)組成及分類(lèi) “光纖光纖”是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)，是目前發(fā)展和應(yīng)用是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)，是目前

7、發(fā)展和應(yīng)用最為迅速的信息傳輸介質(zhì)。光纖與同軸電纜相似，只是最為迅速的信息傳輸介質(zhì)。光纖與同軸電纜相似，只是沒(méi)有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是傳播光束的玻璃芯，它由純凈沒(méi)有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是傳播光束的玻璃芯，它由純凈的石英玻璃經(jīng)特殊工藝?yán)瞥傻拇旨?xì)均勻的玻璃絲組成。的石英玻璃經(jīng)特殊工藝?yán)瞥傻拇旨?xì)均勻的玻璃絲組成。它質(zhì)地脆它質(zhì)地脆,易斷裂。易斷裂。 光纖主要分為以下兩大類(lèi)光纖主要分為以下兩大類(lèi):（1）傳輸點(diǎn)模數(shù)類(lèi)：分為單模光纖和多模光纖。）傳輸點(diǎn)模數(shù)類(lèi)：分為單模光纖和多模光纖。 單模光纖 多模光纖 （2）折射率分布類(lèi)：分為跳變式光纖和漸變式光纖。）折射率分布類(lèi)：分為跳變式光纖和漸變式光纖。表層表層光束光束2

8、光束光束1光束光束1光束光束2跳變式光纖光束傳輸圖 漸變式光纖光束傳輸圖 跳變式光纖跳變式光纖:成本低，模間色散高，適用于短途低速通信。漸變式光纖漸變式光纖：這種折射率的變化近似拋物線，這能減少模間色散，提高光纖帶寬，增加傳輸成本，單成本較高，現(xiàn)在的多模光纖多為漸變式光纖。2特點(diǎn)特點(diǎn) 光纖能夠提供比銅導(dǎo)線高得多的帶寬，傳輸速率光纖能夠提供比銅導(dǎo)線高得多的帶寬，傳輸速率可達(dá)幾十可達(dá)幾十Mbps到幾百到幾百M(fèi)bps，其帶寬可達(dá)，其帶寬可達(dá)1Gbps。光纖。光纖中光的衰減很小，不受電磁干擾，不受空氣中腐蝕性中光的衰減很小，不受電磁干擾，不受空氣中腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，光纖安全性很高。另外，光纖體積化

9、學(xué)物質(zhì)的侵蝕，光纖安全性很高。另外，光纖體積小、重量輕、韌性好。小、重量輕、韌性好。3連接方式連接方式光纖有三種連接方式。光纖有三種連接方式。（1）可以將它們接入連接頭并插入光纖插座。 （2）可以用機(jī)械方法將其接合。 （3）兩根光纖可以被融合在一起形成堅(jiān)實(shí)的連接。 4發(fā)送和接收發(fā)送和接收有兩種光源可被用作信號(hào)源：發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光。有兩種光源可被用作信號(hào)源：發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光。 項(xiàng)目LED（發(fā)光二極管）ILD（激光二極管）傳輸速率低低高高模式多模多模多?；騿文６嗄；騿文＞嚯x短短長(zhǎng)長(zhǎng)溫度敏感度較小較小較敏感較敏感造價(jià)低低昂貴昂貴電/光轉(zhuǎn)換設(shè)備光源電信號(hào)光檢測(cè)器電信號(hào)光纖的信號(hào)傳輸圖 5接

10、口接口 目前使用的接口有兩種。無(wú)源接口和有源中繼器。6光纖通信系統(tǒng)及其構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)及其構(gòu)成 光纖通信系統(tǒng)圖光纖通信系統(tǒng)圖 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳輸速率高；抗電磁干擾能力強(qiáng)，重量輕，體積小，韌性好，安全保密性高；傳輸衰減極?。粋鬏旑l帶寬,通信容量大；線路損耗低,傳輸距離遠(yuǎn)；抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 光纖通信多用于作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主干線；價(jià)格昂貴；光纖銜接和光纖分支均較困難，而且 在分支時(shí)，信號(hào)能量損失很大。四、無(wú)線介質(zhì)四、無(wú)線介質(zhì)1微波微波2紅外系統(tǒng)紅外系統(tǒng)（1）點(diǎn)到點(diǎn)紅外系統(tǒng)）點(diǎn)到點(diǎn)紅外系統(tǒng)（2）廣播式紅外系統(tǒng)）廣播式紅外系統(tǒng)紅外發(fā)射紅外發(fā)射/接收器接收器任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施一、光纖一、光纖1

11、 從地理位置以及用戶(hù)需求兩方面考慮，決定在校園內(nèi)的各建筑物之間選用光纖作為主干網(wǎng)的連接介質(zhì)。由于1、2、3號(hào)樓之間的距離相對(duì)較近，而1、4號(hào)樓之間相對(duì)較遠(yuǎn)，因此從傳輸距離角度上來(lái)考慮，為1、2、3號(hào)樓之間的布線選用多模光纖，而1、4號(hào)樓之間則選擇單模光纖，它的傳輸距離較遠(yuǎn)。 2. 學(xué)院信息中心樓為本次工程的建設(shè)重點(diǎn)，它共有5層，經(jīng)測(cè)量各樓層高為4米，最大數(shù)據(jù)傳輸垂直距離為20米。包括圖書(shū)館、閱覽室、網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)中心，動(dòng)漫制作中心、網(wǎng)管中心以及12個(gè)常用機(jī)房，此外每層樓配有一個(gè)管理間。根據(jù)用戶(hù)需求，本樓內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)主要用于各樓層之間、各部門(mén)之間的信息傳送、交流與溝通；能夠接入因特網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性

12、和安全性。 從具體上講，各層樓的管理間作為本層信息傳送的中心，數(shù)據(jù)流量較大；而網(wǎng)管中心將全樓的信息進(jìn)行匯合，負(fù)責(zé)整個(gè)樓的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、運(yùn)行及維護(hù)，數(shù)據(jù)流量更為可觀。針對(duì)以上這些情況，為使全樓的網(wǎng)絡(luò)得到良好的運(yùn)行，決定采用多模光纖連接整個(gè)信息中心樓樓層之間的這個(gè)垂直子系統(tǒng)，并接入因特網(wǎng)。3對(duì)于信息中心樓每層樓來(lái)說(shuō)，都配有管理間1間、辦公室1間和不同用途的實(shí)訓(xùn)室、機(jī)房，各層樓房間分布情況類(lèi)似?，F(xiàn)以3樓為例進(jìn)行介質(zhì)選擇方案的分析。這一層可以看作一個(gè)水平子系統(tǒng)，管理間、辦公室和機(jī)房之間的最大水平距離不超過(guò)60米。從用戶(hù)需求上看，主要用于日常教學(xué)、樓層內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的日常管理、運(yùn)行與維護(hù)；網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和安

13、全性；網(wǎng)絡(luò)能夠具有可擴(kuò)充和升級(jí)功能。其余各層的布線環(huán)境大致相同。針對(duì)以上情況可以看出，在每層樓的設(shè)備間、辦公室和機(jī)房之間數(shù)據(jù)傳輸量適中，但對(duì)網(wǎng)速要求較高，適于選擇多模光纖進(jìn)行布線。 二、雙絞線二、雙絞線 對(duì)于信息中心樓每層樓的機(jī)房來(lái)說(shuō)，一般配有50臺(tái)左右的計(jì)算機(jī)，整個(gè)機(jī)房的最大距離不超過(guò)20米。從用戶(hù)需求上看，機(jī)房主要用于日常教學(xué)、課程設(shè)計(jì)以及綜合實(shí)訓(xùn)；能夠具有較高的網(wǎng)速，支持網(wǎng)絡(luò)廣播教學(xué)；網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和安全性。針對(duì)以上情況可以看出，機(jī)房主要作為教學(xué)設(shè)施來(lái)使用，對(duì)于用戶(hù)的需求不是很高，數(shù)據(jù)傳輸量也相對(duì)較小，而且布線的范圍小，這種環(huán)境適于選擇非屏蔽雙絞線進(jìn)行布線。 任務(wù)任務(wù)2 2 識(shí)別選

14、擇布線組件識(shí)別選擇布線組件 任務(wù)引入任務(wù)引入 任務(wù)分析任務(wù)分析 相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí) 任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施 任務(wù)引入任務(wù)引入 本任務(wù)就是為書(shū)中信息學(xué)院信息中心樓本任務(wù)就是為書(shū)中信息學(xué)院信息中心樓的網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)選擇適當(dāng)?shù)牟季€組件。的網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)選擇適當(dāng)?shù)牟季€組件。1. 為信息中心樓為信息中心樓5樓管理間選擇合適的機(jī)柜、配樓管理間選擇合適的機(jī)柜、配線架、管件；線架、管件；2. 為信息中心樓各層樓的設(shè)備間選擇合適的機(jī)柜、為信息中心樓各層樓的設(shè)備間選擇合適的機(jī)柜、配線架、管件及模塊；配線架、管件及模塊； 3. 為信息中心樓各層樓內(nèi)的房間選擇合適的機(jī)柜、為信息中心樓各層樓內(nèi)的房間選擇合適的機(jī)柜、配線架、管件及模

15、塊；配線架、管件及模塊； 任務(wù)分析任務(wù)分析 在本任務(wù)中，每層樓上的房間（水平子系統(tǒng)）布線后集中到該層的設(shè)備間內(nèi)，而樓層之間作為一個(gè)垂直干線子系統(tǒng)，所有的設(shè)備間則通過(guò)該系統(tǒng)將線纜全部匯聚到網(wǎng)管中心管理間內(nèi)，管理間是整個(gè)信息中心樓的信息交通樞紐。 在完成本任務(wù)的過(guò)程中，應(yīng)分別為垂直干線子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng)選擇合適的布線組件，包括：機(jī)柜、配線架、管件以及相應(yīng)的模塊、面板和底盒等。相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)一、配線架一、配線架1 1配線架的作用配線架的作用 配線架用于終結(jié)線纜，為雙絞線或光纜與其他設(shè)備（如：交換機(jī)等）的連接提供接口，使綜合布線系統(tǒng)變得更加易于管理，如圖3-15所示。配線架的作用是為了使

16、線纜更改更加方便，它們的連接流程是：交換機(jī)配線架服務(wù)器，如果沒(méi)有配線架，流程為：交換機(jī)服務(wù)器。有了配線架，更換線纜的地點(diǎn)就在配線架上了，而不用插拔交換機(jī)端口。2 2配線架的分類(lèi)配線架的分類(lèi)（1 1）按照配線架所接線纜的類(lèi)型分類(lèi)：在網(wǎng)絡(luò)工程中常用的有雙絞線配線架和光纖配線架，此外還有數(shù)字配線架、總配線架。（2）按照配線架的端口數(shù)進(jìn)行分類(lèi)：分為24口配線架、48口配線架等。（3）按照常見(jiàn)的電纜配線架系列進(jìn)行分類(lèi)：分為RJ45模塊化配線架、110配線架。二、面板、模塊與底盒二、面板、模塊與底盒 面板、模塊加上底盒形成一套整體，統(tǒng)稱(chēng)為信息插座，但有時(shí)信息插座只代表面板。1 1面板面板 面板的內(nèi)部構(gòu)造、

17、規(guī)格尺寸及安裝的方法等有較大的差異。信息插座面板用于在信息出口位置安裝固定信息模塊，常見(jiàn)的有單口、雙口型號(hào)，也有三口或四口的型號(hào)，面板一般為平面插口。圖3-13網(wǎng)絡(luò)面板120型面板的寬度和長(zhǎng)度是120毫米，通常采用銅等金屬材料制成，適合安裝在地面，具有防塵、防水功能。2 2模塊模塊 模塊是信息插座的核心，同時(shí)也是最終用戶(hù)的接入點(diǎn)，因而模塊的質(zhì)量和安裝工藝直接決定了用戶(hù)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的效率。（1 1）RJRJ模塊概述模塊概述 RJ是Registered Jack的縮寫(xiě)，意思是“注冊(cè)的插座”。在FCC（美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章）中的定義為：RJ是描述公用電信網(wǎng)絡(luò)的接口，常用的有RJ-11和RJ-45

18、，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的RJ-45是標(biāo)準(zhǔn)8位模塊化接口的俗稱(chēng)。在以往的四類(lèi)、五類(lèi)、超五類(lèi)和六類(lèi)布線中，采用的都是RJ 型接口。 （2 2）RJ45RJ45模塊簡(jiǎn)介模塊簡(jiǎn)介 RJ45模塊是布線系統(tǒng)中連接器的一種，連接器由插頭和插座組成。這兩種元件組成的連接器連接于導(dǎo)線之間，以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的電氣連續(xù)性。RJ45模塊就是連接器中最重要的一種插座。 RJ45 模塊的正視圖、側(cè)視圖、立體圖3 3底盒底盒 信息插座在墻上安裝時(shí)，面板安裝在接線底盒上，接線底盒有明裝和暗裝兩種，明裝盒只能用PVC線槽明鋪在墻壁上，這種方式安裝靈活但不美觀。暗裝盒預(yù)埋在墻體內(nèi)，布線時(shí)走預(yù)埋的線管。底盒一般有塑料材質(zhì)和金屬材質(zhì)的，一個(gè)底盒安裝

19、一個(gè)面板，且底盒大小必須與面板制式相匹配。接線底盒內(nèi)有固定面板用的螺孔，隨面板配有將面板固定在接線底盒上的螺絲。底盒都預(yù)留了穿線孔，方便安裝時(shí)使用。（a）明裝底盒 （b）暗裝底盒三、機(jī)柜三、機(jī)柜1 1機(jī)柜的定義機(jī)柜的定義 機(jī)柜一般是由冷軋鋼板或合金制作的用來(lái)存放計(jì)算機(jī)和相關(guān)控制設(shè)備的物件，可以提供對(duì)存放設(shè)備的保護(hù)，屏蔽電磁干擾，有序、整齊地排列設(shè)備，方便以后維護(hù)設(shè)備。2 2機(jī)柜的分類(lèi)機(jī)柜的分類(lèi)（1）根據(jù)外形區(qū)分：分為立式機(jī)柜、掛墻式機(jī)柜和開(kāi)放式機(jī)架。 （2）根據(jù)應(yīng)用對(duì)象區(qū)分：分為服務(wù)器機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、控制臺(tái)機(jī)柜。（3）根據(jù)組裝方式區(qū)分：分為一體化焊接型和組裝型兩種。 機(jī)柜常見(jiàn)的配件有機(jī)柜常見(jiàn)的配件有 ： 固定托盤(pán)、滑動(dòng)托盤(pán)、配電單元、理線架、理線環(huán)、L支架、