通信介质与布线组.ppt
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1、模块3 通信介质与布线组件,任务1 选择通信介质 任务引入 任务分析 相关知识 任务实施 思考与实训,任务引入,本任务根据信息学院信息中心楼网络布线项目的要求,通过选取合适的通信介质,满足工程任务需要。具体任务如下:1.为校园内楼间选择合适的通信介质;2.为信息中心楼楼层之间选择合适的通信介质,并接入Internet;3.为信息中心楼各层楼及房间选择合适的通信介质;,任务分析 根据前面提出的具体任务以及目前市场上通信介质的应用情况,通过对比分析,得出以下结论:校园内楼间选用光纤作为主干网的通信介质;信息中心楼楼层之间作为一个垂直干线子系统,对网络的性能要求较高,而且要求接入Internet,适
2、合选用光纤作为通信介质;信息中心楼各层楼作为一个水平子系统,信息流量较大,适合选用光纤作为通信介质;对于每层楼上的房间,由于所涉及到的范围相对较小,适合选用五类非屏蔽双绞线作为通信介质。,相关知识,一、同轴电缆1组成及分类 同轴电缆(Coaxial cable)由一对导体以“同轴”的方式构成,一般的同轴电缆共有4层,最里层是由铜质导线组成的内芯,外包一层绝缘材料,这层绝缘材料外面环绕着一层密织的网状屏蔽层,用来将电磁干扰屏蔽在电缆之外,最外面是起保护作用的塑料外套。常用的同轴电缆基本上分为两种:基带同轴电缆 和宽带同轴电缆。,2参数指标(1)主要电气参数 同轴电缆的特性阻抗:同轴电缆的衰减:同
3、轴电缆的传播速度:同轴电缆直流回路电阻:,(2)主要物理参数 同轴电缆具有足够的可柔性,能支持254mm的弯曲半径。中心导体是直径为2.17mm0.013mm的实芯铜线。绝缘材料必须满足同轴电缆电气参数。屏蔽层是由满足传输阻抗和ECM规范说明的金属带或薄片组成,屏蔽层的内径为6.15mm,外径为8.28mm。外部隔离材料一般选用PVC材料。,二、双绞线1组成及分类 双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线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的电波会被另一根线上发出的电波抵消。如果把一对或多对双绞线放在
4、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到一定限制,但价格较为低廉。,目前,双绞线可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。,(1)屏蔽双绞线,两个双绞线对,封套/外壳,铝箔屏蔽层,(2)非屏蔽双绞线,封套/外壳,通常,还可以将双绞线按电气性能划分为:三类、四类、五类、超五类、六类、七类双绞线等类型,数字越大、版本越新、技术越先进、带宽也越宽。,2性能指标,(1)衰减(2)近端串扰(3)直流电阻(4)特性阻抗(5)衰减串扰比(ACR)(6)电缆特性,3常用的双绞线电缆(1)五类4对非屏蔽双绞线(2)五类4对24AWG100欧姆屏蔽电缆(3)五
5、类4对24AWG非屏蔽软线4超五类布线系统优点:(1)提供了坚实的网络基础,可以方便转移、更新网络技术。(2)能够满足大多数应用的要求,并且满足低偏差和低串扰总和的要求。(3)被认为是为将来网络应用提供的解决方案。(4)充足的性能余量,给安装和测试带来方便。,三、光纤1组成及分类“光纤”是光导纤维的简称,是目前发展和应用最为迅速的信息传输介质。光纤与同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。中心是传播光束的玻璃芯,它由纯净的石英玻璃经特殊工艺拉制成的粗细均匀的玻璃丝组成。它质地脆,易断裂。,光纤主要分为以下两大类:(1)传输点模数类:分为单模光纤和多模光纤。,单模光纤,多模光纤,(2)折射率分布类:分
6、为跳变式光纤和渐变式光纤。,跳变式光纤光束传输图,渐变式光纤光束传输图,2特点 光纤能够提供比铜导线高得多的带宽,传输速率可达几十Mbps到几百Mbps,其带宽可达1Gbps。光纤中光的衰减很小,不受电磁干扰,不受空气中腐蚀性化学物质的侵蚀,光纤安全性很高。另外,光纤体积小、重量轻、韧性好。3连接方式光纤有三种连接方式。(1)可以将它们接入连接头并插入光纤插座。(2)可以用机械方法将其接合。(3)两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接。,4发送和接收有两种光源可被用作信号源:发光二极管和半导体激光。,光纤的信号传输图,5接口 目前使用的接口有两种。无源接口和有源中继器。6光纤通信系统及其构成
7、光纤通信系统图,优点:传输速率高;抗电磁干扰能力强,重量轻,体积小,韧性好,安全保密性高;传输衰减极小;传输频带宽,通信容量大;线路损耗低,传输距离远;抗化学腐蚀能力强;缺点:光纤通信多用于作为计算机网络的主干线;价格昂贵;光纤衔接和光纤分支均较困难,而且 在分支时,信号能量损失很大。,四、无线介质1微波2红外系统(1)点到点红外系统(2)广播式红外系统,红外发射/接收器,任务实施,一、光纤1 从地理位置以及用户需求两方面考虑,决定在校园内的各建筑物之间选用光纤作为主干网的连接介质。由于1、2、3号楼之间的距离相对较近,而1、4号楼之间相对较远,因此从传输距离角度上来考虑,为1、2、3号楼之间
8、的布线选用多模光纤,而1、4号楼之间则选择单模光纤,它的传输距离较远。2 学院信息中心楼为本次工程的建设重点,它共有5层,经测量各楼层高为4米,最大数据传输垂直距离为20米。包括图书馆、阅览室、网络实训中心,动漫制作中心、网管中心以及12个常用机房,此外每层楼配有一个设备间。根据用户需求,本楼内的网络主要用于各楼层之间、各部门之间的信息传送、交流与沟通;能够接入因特网;网络具有较强的稳定性和安全性。,从具体上讲,各层楼的管理间作为本层信息传送的中心,数据流量较大;而网管中心将全楼的信息进行汇合,负责整个楼的网络调试、运行及维护,数据流量更为可观。针对以上这些情况,为使全楼的网络得到良好的运行,
9、决定采用多模光纤连接整个信息中心楼楼层之间的这个垂直子系统,并接入因特网。3对于信息中心楼每层楼来说,都配有设备间1间、办公室1间和不同用途的实训室、机房,各层楼房间分布情况类似。现以3楼为例进行介质选择方案的分析。这一层可以看作一个水平子系统,设备间、办公室和机房之间的最大水平距离不超过60米。从用户需求上看,主要用于日常教学、楼层内部网络的日常管理、运行与维护;网络具有较强的稳定性和安全性;网络能够具有可扩充和升级功能。,其余各层的布线环境大致相同。针对以上情况可以看出,在每层楼的设备间、办公室和机房之间数据传输量适中,但对网速要求较高,适于选择多模光纤进行布线。二、双绞线 对于信息中心楼
10、每层楼的机房来说,一般配有50台左右的计算机,整个机房的最大距离不超过20米。从用户需求上看,机房主要用于日常教学、课程设计以及综合实训;能够具有较高的网速,支持网络广播教学;网络具有较强的稳定性和安全性。针对以上情况可以看出,机房主要作为教学设施来使用,对于用户的需求不是很高,数据传输量也相对较小,而且布线的范围小,这种环境适于选择非屏蔽双绞线进行布线。,模块三 通信介质与布线组件,任务2 识别选择布线组件 任务引入 任务分析 相关知识 任务实施 思考与实训,任务引入,本任务就是为书中信息学院信息中心楼的网络布线系统选择适当的布线组件。1.为信息中心楼5楼管理间选择合适的机柜、配线架、管件;
11、2.为信息中心楼各层楼的设备间选择合适的机柜、配线架、管件及模块;3.为信息中心楼各层楼内的房间选择合适的机柜、配线架、管件及模块;,任务分析,在本任务中,每层楼上的房间(水平子系统)布线后集中到该层的设备间内,而楼层之间作为一个垂直干线子系统,所有的设备间则通过该系统将线缆全部汇聚到网管中心管理间内,管理间是整个信息中心楼的信息交通枢纽。在完成本任务的过程中,应分别为垂直干线子系统、水平子系统和管理子系统选择合适的布线组件,包括:机柜、配线架、管件以及相应的模块、面板和底盒等。,相关知识,一、配线架1配线架的作用 配线架用于终结线缆,为双绞线或光缆与其他设备(如:交换机等)的连接提供接口,使
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