第八章綜合布線基礎(chǔ)

第八章綜合布線基礎(chǔ)第1頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

綜合布線系統(tǒng)是一套用于建筑物內(nèi)或建筑群之間為計算機(jī)、通信設(shè)施與監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的信息傳輸通道。它將語音數(shù)據(jù)、圖像等設(shè)備彼此相連,同時能使上述設(shè)備與外部通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相連接。綜合布線系統(tǒng)概述第2頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章綜合布線基礎(chǔ)8.1數(shù)據(jù)發(fā)送8.2介質(zhì)特性8.3網(wǎng)絡(luò)電纜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成設(shè)計時如何選擇傳輸介質(zhì)？第3頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1.1數(shù)據(jù)發(fā)送方式

兩種方式發(fā)送：1.模擬方式2.數(shù)字方式

模擬信號的一個優(yōu)點(diǎn)是它能對細(xì)節(jié)進(jìn)行表示。模擬信號比數(shù)字信號更易于出錯。

天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院8.1數(shù)據(jù)發(fā)送第4頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月·將原始的，未變形的，且無噪聲的信號重新發(fā)送，該過程被稱之為波形再生。再生一個數(shù)字信號的設(shè)備被稱之為中繼器。

天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院·8.1.2信號的放大第5頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院Modulator(調(diào)制)／Demodulator(解調(diào))。即在發(fā)送端它將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，在接收端將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。結(jié)論：由于數(shù)字傳輸錯誤較少而只需使用較少的額外開銷來補(bǔ)償錯誤，因此數(shù)字傳輸比模擬傳輸更加經(jīng)濟(jì)。用模擬信號傳輸數(shù)據(jù)的一種情況是使用調(diào)制解調(diào)器連接兩個系統(tǒng)

第6頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院8.2.1吞吐量和帶寬

吞吐量也被稱為容量，是在一給定時間段內(nèi)介質(zhì)能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，它通常用每秒兆位（1000000位）或Mbps進(jìn)行度量。

帶寬是對一個介質(zhì)能傳輸?shù)淖罡哳l率和最低頻率之差的大?。活l率通常用Hz表示，它的范圍直接與吞吐量相關(guān)。8.2介質(zhì)特性

第7頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月在一給定的時間段內(nèi)，較高的頻率能比較低頻率傳輸更多的數(shù)據(jù)。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院選擇一個傳輸介質(zhì)時所要考慮的最重要的因素可能是吞吐量第8頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.2成本

1.安裝成本2.新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相對于復(fù)用已有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的成本3.維護(hù)和支持成本4.因低傳輸速率而影響生產(chǎn)效率所付出的代價5.更換過時介質(zhì)的成本天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第9頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.3尺寸和可擴(kuò)展性

決定網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)尺寸和可擴(kuò)展性的三種規(guī)格：1、每段的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)、2、最大段長度、3、以及最大網(wǎng)絡(luò)長度。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第10頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.4信號和通信方面相關(guān)內(nèi)容

1.網(wǎng)絡(luò)信號在介質(zhì)中的傳輸

傳輸?shù)乃俣热Q于在介質(zhì)中所使用的實(shí)際材料、介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和脈沖的頻率。把數(shù)據(jù)從介質(zhì)的一個終端送到另一個終端并返回的時間被稱為往返時間（RTT）。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第11頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2.網(wǎng)絡(luò)衰減

衰減是信號沿著網(wǎng)絡(luò)傳送時的損失。這意味著一個電壓信號會隨著能量從信號傳送到電纜的過程而損失一定的幅度。通過合理的材料選擇和措施可以減少電信號的衰減。衰減會影響到一個網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸質(zhì)量。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第12頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3.網(wǎng)絡(luò)反射

當(dāng)電壓脈沖遇見不連續(xù)的情況時，就會反射一些能量。如果不對反射認(rèn)真加以控制，就會對后續(xù)的電壓脈沖產(chǎn)生影響。光信號也會發(fā)生反射，光信號只要在玻璃纖維中遇到不連續(xù)的現(xiàn)象就會發(fā)生反射。無線電波和微波經(jīng)歷大氣中的不同氣層時，也會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第13頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.噪聲噪聲是對于光信號或電磁信號所產(chǎn)生的一種非需求的附加物。任何電信號都具有噪聲，但是盡可能保持較高的信噪比是必要的。信噪比是一種工程計算和計量量度，它的計算方法為信號強(qiáng)度除以噪聲強(qiáng)度。它提供一種衡量從非需求的、但不可避免的噪聲中辨認(rèn)出所需信號的難易度的方法。

天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第14頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月5.屏蔽技術(shù)在使用屏蔽技術(shù)的電纜種，在每個線纜對或線纜對組的外部都包有金屬編織物或金屬薄片，這種屏蔽方式可以對人和干擾信號產(chǎn)生一定的阻攔作用。但是隨著導(dǎo)體數(shù)量的增加，使用編織物或者薄片覆蓋物會增加電纜的直徑和成本，因此為保護(hù)線纜免受干擾，消除技術(shù)更為常用。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第15頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院6.消除技術(shù)

當(dāng)電流流過一根線纜時，它就會在線纜周圍創(chuàng)建一個較小的環(huán)形磁場。對線纜進(jìn)行絞合會增強(qiáng)消除效果。通過使用消除技術(shù)及雙絞線技術(shù)，電纜設(shè)計者對于網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)內(nèi)部的線纜對可以提供一種有效的自我屏蔽方法。第16頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院7.離散、不穩(wěn)定信號和延時

離散、不穩(wěn)定信號和延時都會影響一個信號的定時。離散是指信號在時間所進(jìn)行的擴(kuò)展，它由所使用的介質(zhì)而引起。對電纜長度進(jìn)行限制以及尋找到合適的阻抗可以解決擴(kuò)散的問題。對于光纖，可以使用一種特定波長的激光來對離散現(xiàn)象進(jìn)行控制。對于無線電通信而言，可以使用用于傳輸?shù)念l率使離散現(xiàn)象最小化。第17頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月如果位于源主機(jī)的時鐘與目標(biāo)主機(jī)的時鐘不同步，就會得到定時的不穩(wěn)定信號?？梢酝ㄟ^一系列復(fù)雜的時鐘同步過程對不穩(wěn)定信號進(jìn)行修復(fù)，包括硬件修復(fù)和軟件修復(fù)。

延時主要由兩個原因引起，一個是信號在介質(zhì)中傳輸?shù)乃俣炔豢赡苓_(dá)到理論的光速；另一個原因是信號如果要通過任何設(shè)備、晶體管和電子管都會引起一些延時。解決的方法是認(rèn)真使用互聯(lián)設(shè)備、不同的編碼策略和各種層協(xié)議。第18頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院8.沖突

當(dāng)來自兩臺不同的通信計算機(jī)的信號在同一時刻位于同一共享介質(zhì)時，就會發(fā)生沖突。過度的沖突會降低網(wǎng)絡(luò)速度或者使網(wǎng)絡(luò)停止運(yùn)行。

解決的方法:許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)計都會對網(wǎng)絡(luò)最小化和使沖突本地化。第19頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院8.2.5連接器

連接器是連接電線纜與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以是一個文件服務(wù)器、工作站、交換機(jī)或打印機(jī)。每種網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)都對應(yīng)一種特定類型的連接器。所使用的連接器的種類將影響網(wǎng)絡(luò)安裝和維護(hù)的成本、網(wǎng)絡(luò)增加段和節(jié)點(diǎn)的容易度，以及維護(hù)網(wǎng)絡(luò)所需的專業(yè)技術(shù)知識。用于UTP電纜的連接器在接入和替換時比用于同軸電纜的連接器的插入和替換要簡單得多。第20頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.6抗噪性

有兩種類型的噪聲會影響它們的數(shù)據(jù)傳輸：電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）。發(fā)動機(jī)、電源、電視機(jī)、復(fù)制機(jī)、熒光燈以及其他的電源都能產(chǎn)生EMI和RFI。

遠(yuǎn)離強(qiáng)大的電磁源進(jìn)行布線。如果環(huán)境仍然使網(wǎng)絡(luò)易受影響，應(yīng)選擇一種能限制影響信號的噪聲量的傳輸。電纜可以通過屏蔽、加厚、或抗噪聲算法獲得抗噪性。假如屏蔽的介質(zhì)仍然不能避免干擾，你可以使用金屬管道或管線以抑制噪聲并進(jìn)一步保護(hù)電纜。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第21頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3網(wǎng)絡(luò)電纜

8.3.1基帶和寬帶傳輸1.基帶基帶是一種傳輸形式，其中，數(shù)字信號通過直流脈沖被發(fā)送，這種直流形式需要獨(dú)占電線的容量。2.寬帶寬帶也是一種傳輸形式，其中，信號被調(diào)制到不同頻率范圍。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第22頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.2同軸電纜

同軸電纜，英文簡寫為”Coax“。在20世紀(jì)80年代，它是Ethernet網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，并且多年來是一種最流行的傳輸介質(zhì)。然而，隨著時間的推移，大部分現(xiàn)代局域網(wǎng)中，雙絞線電纜逐漸取代了同軸電纜。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第23頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月同軸電纜的抗干擾能力強(qiáng)、屏蔽性能好、傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定、價格也便宜，而且它不用連接在集線器或交換機(jī)上即可使用。根據(jù)直徑的不同，又可分為細(xì)纜和粗纜兩種，細(xì)纜是應(yīng)用在BNC接口的網(wǎng)卡中，粗纜是應(yīng)用在AUI接口的網(wǎng)卡中。有兩種廣泛使用的同軸電纜。一種是50歐姆電纜，用于數(shù)字傳輸，由于多用于基帶傳輸，也叫基帶同軸電纜；另一種是75歐姆電纜，主要用于模擬傳輸，寬帶同軸電纜。第25頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月1.粗纜Thicknet（10Base5）

吞吐量—數(shù)據(jù)的最大速率是10Mbps。它使用基帶傳輸。成本—比光纜便宜得多，但比其他類型的同軸電纜要昂貴得多。?連接器—需要一種轉(zhuǎn)接器（在線上穿孔的連接器）連接到收發(fā)器，再用一個下行電纜連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第26頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2.細(xì)纜Thinnet（10Base2）的特征

吞吐量：數(shù)據(jù)的最大速度為10Mbps，它使用基帶傳輸。費(fèi)用：比Thicknet和光纜便宜得多，但比雙絞線電纜昂貴。尺寸和可擴(kuò)展性：允許每個網(wǎng)絡(luò)段最長185米。連接器：使用BNCT型連接器將電纜與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第27頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3.細(xì)纜Thinnet（10Base2）的網(wǎng)絡(luò)

典型的使用總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)

天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第28頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.細(xì)纜組網(wǎng)過程

天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第30頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月BNC接口網(wǎng)卡；一條細(xì)纜；一對50Ω的終端電阻，另外每一臺電腦配一個T型頭，2個BNC頭（帶探針）。需要的工具有：剝線鉗，和細(xì)纜網(wǎng)鉗。細(xì)纜最大的有效距離是180米，

第31頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.細(xì)纜組網(wǎng)過程天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.套管2.剝皮3.壓針4.壓頭第33頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.細(xì)纜組網(wǎng)過程天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院5.完成6.接T頭7.接端阻第34頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.細(xì)纜組網(wǎng)過程天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院8.連接網(wǎng)卡9.連接網(wǎng)線10.連接另一臺主機(jī)第35頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.細(xì)纜組網(wǎng)過程天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院11.接另一端阻12.接第三臺主機(jī)13.完成第36頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月首先做兩臺電腦互連線，截一段細(xì)纜，保證其長度比兩臺電腦的距離要長制作細(xì)纜的接頭，再此之前要先將BNC頭的金屬圈套在細(xì)纜上，不然到后面安裝就不太方便了。先用剝線鉗夾住細(xì)纜的一端，使細(xì)纜剛好可以露出1-2毫米，然后用手指卷動剝線鉗，大概有8-10圈就可以了，然后取下剝線鉗，用手將細(xì)纜外層的絕緣層去掉，還有前端的透明絕緣層也去掉，這時就可以清楚的看到細(xì)纜的結(jié)構(gòu)了，中心是金屬線，外層是透明的絕緣層，然后是金屬網(wǎng)屏蔽層，最外面是黑色的絕緣層第37頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月接下來用手將屏蔽層向后剝開，把金屬探針插到線上，一定要插到底，然后用網(wǎng)鉗的細(xì)孔夾住探針的底部，然后捏緊網(wǎng)鉗，當(dāng)夾緊后松開手，網(wǎng)鉗會自動的彈開。安裝BNC頭，將BNC頭插在細(xì)纜上，剛好套在透明絕緣層上，注意不要把屏蔽層的金屬線給壓在里面了，要將BNC頭壓緊，保證探針頭和BNC頭平齊，否則會通信不良。然后將屏蔽金屬網(wǎng)均勻的壓在BNC頭上，再將金屬圈套在BNC頭上，一定要套到底。再用網(wǎng)鉗前端的細(xì)纜口（六邊形）夾住金屬圈，用力捏緊，注意要捏到底，此時松開手網(wǎng)鉗才會彈開。就這樣，一個接頭就制作好了。用同樣的方法制作好另一頭，現(xiàn)在一條細(xì)纜就制作好了。第38頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三步用這些細(xì)纜將電腦連接起來。我們先來連接第一臺電腦，網(wǎng)卡事先要安裝在電腦里。先在細(xì)纜的一端安裝一個T型頭，輕輕的一擰即可，再安裝一個終端電阻，然后將T型頭連接在網(wǎng)卡的BNC口上第一臺電腦就連接好了。接下來在細(xì)纜的另一端也安裝一個T型頭，再接上另一條細(xì)纜，將T型頭連接在網(wǎng)卡的BNC口上，依此連接其它的電腦。在連接最后一臺電腦時，要注意，將細(xì)纜的一端安上T型頭，裝上終端電阻，然后將T型頭接在網(wǎng)卡上即可?，F(xiàn)在整個網(wǎng)絡(luò)就連接好了，讓我們看一下整個的連接的情況。一段段的細(xì)纜用T型頭相連，兩端各安裝一個終端電阻。第39頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月1991年TIA（電信工業(yè)協(xié)會）和EIA（電子工業(yè)協(xié)會），在TIA/EIA568標(biāo)準(zhǔn)中完成了他們對雙絞線的規(guī)范說明。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院雙絞線電纜可以分為兩類：１、屏蔽雙絞線（STP）

２、非屏蔽雙絞線（UTP）第40頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.3雙絞線電纜

每米或每英尺的纏繞率也將導(dǎo)致更大的衰減，為最優(yōu)化性能，電纜生產(chǎn)廠商必須在串?dāng)_和衰減減小之間取得一個平衡。天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第41頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月雙絞線電纜的組網(wǎng)排平切齊八芯線天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第42頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第一步是制作網(wǎng)線，就是將RJ45頭安裝在雙絞線上。先截出一段雙絞線，使其長度可以連接一臺電腦和HUB，不要太短了，用網(wǎng)鉗夾在雙絞線的一頭，使其露出約1.5厘米，然后壓下鉗子的柄，不要用力太大，然后轉(zhuǎn)動鉗子，將線的絕緣皮切開，注意不要將里面的線切壞。去掉這一段絕緣層。這時就可以看到雙絞線的結(jié)構(gòu)了，其中有棕、藍(lán)、橙、綠四組色線，每組兩條線，共8條線，每一組都有一條白色的線，白線和色線絞在一起，所以這種線就叫做雙絞線。第43頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月雙絞線電纜的組網(wǎng)壓RJ45頭天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第44頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第45頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月RJ45頭的結(jié)構(gòu)，它和電話線上的接頭差不多，只是稍大一些，我們只要將雙絞安裝在其中即可。將雙絞線的色線和白線分開，按照EIA／TIA568A標(biāo)準(zhǔn)或EIA／TIA568B標(biāo)準(zhǔn)的順序排列整齊，再用網(wǎng)鉗上的刀片將線頭剪齊，然后將線頭順著RJ45頭的插口輕輕插入，一直要插到底，再將RJ-45頭塞到網(wǎng)鉗里，用力按下手柄。就這樣一個接頭就做好了。第46頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月目前在10BaseT、100BaseT以及1000BaseT網(wǎng)絡(luò)中，最常使用的布線標(biāo)準(zhǔn)有兩個,即EIA／TIA568A標(biāo)準(zhǔn)和EIA／TIA568B標(biāo)準(zhǔn)。EIA／TIA568A標(biāo)準(zhǔn)描述的線序從左到右依次為:白綠、綠、白橙、藍(lán)、白藍(lán)、橙、白棕、棕；EIA／TIA568B標(biāo)準(zhǔn)描述的線序從左到右依次為：白橙、橙、白綠、藍(lán)、白藍(lán)、綠、白棕、棕。第47頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月T568A標(biāo)準(zhǔn)和T568B標(biāo)準(zhǔn)線序表標(biāo)準(zhǔn)12345678T568A白綠綠白橙藍(lán)白藍(lán)橙白棕棕T568B白橙橙白綠藍(lán)白藍(lán)綠白棕棕繞對同一繞對與6同一繞對同一繞對與3同一繞對同一繞對第48頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第49頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月一條網(wǎng)線兩端RJ-45頭中的線序排列完全相同的網(wǎng)線，稱為直通線（StraightCable)，直通線一般均采用EIA／TIA568B標(biāo)準(zhǔn),通常只適用于計算機(jī)到集線設(shè)備之間的連接。當(dāng)使用雙絞線直接連接兩臺計算或連接兩臺集線設(shè)備時，另一端的線序應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整，即第1，2線和第3，6線對調(diào)，制作為交叉線（