《拓扑与介质》PPT课件.ppt

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1、工硕 lxm,局域网与城域网,第2章 拓扑与传输介质,工硕 lxm,本章要求,理解并掌握网络拓扑概念：物理拓扑、逻辑拓扑LAN的集几种典型拓扑及特点传输介质：数据传输的物理基础主要传输介质的特点：双绞线、光纤、无线“介质”了解并理解LAN拓扑结构的演进LAN传输介质的演进通用布缆系统,工硕 lxm,本章内容,2.1 网络拓扑2.2 传输介质概述2.3 香农信道容量定理2.4 双绞线2.5 光纤2.6 无线介质2.7 通用布缆系统（自学）2.8 小结,工硕 lxm,2.1 网络拓扑,2.1.1 概述2.1.2 总线型拓扑2.1.3 环型拓扑2.1.4 星型拓扑2.1.5 网状拓扑2.1.6 轮幅

2、状拓扑2.1.7 层次性拓扑,工硕 lxm,2.1.1 概述,2.1.1.1 传输信道概述2.1.1.2 拓扑结构概述,工硕 lxm,2.1.1.1 传输信道概述,通信传输系统三要素Transmitter,Receiver,Medium(T,R,M)构成一般意义上的通信信道下面讨论信道的基本特点独享信道与共享信道点对点信道与多点信道,工硕 lxm,2.1.1.1 传输信道独享信道与共享信道,独享信道（Dedicated channel）信道中T只有一个在任何时刻，一个T单独使用信道传输数据在任何时刻T与R之间的通信不受干扰共享信道（Shared channel）信道中T有多个，通常R也有多个多

3、个T发送数据会相互干扰应该规范一个规则，何时T可以发送数据MAC协议,工硕 lxm,2.1.1.1 传输信道点对点与多点信道,点对点信道P2P：Point to point channel信道中T和R均只有一个在任何时刻T与R之间的通信不受干扰点对多点信道P2MP：Point to multipoint channel信道中T只有一个，R有多个一发多收：同时或分时广播信道BROAD：Broadcast channel一发多收：一次发送、同时接收任何时刻，也只有一个T可以发送通常，一些R可以根据规则变成T,工硕 lxm,2.1.1.2 拓扑结构概述,网络拓扑的概念系统组成的抽象表达网络由节点与链

4、路构成物理拓扑与逻辑拓扑物理拓扑：与网络设备和物理介质的连接相对应拓扑结构通常就是指物理拓扑结构逻辑拓扑：与数据流在物理中的流向相对应物理拓扑可能与逻辑拓扑形状不同,工硕 lxm,2.1.1.2 拓扑结构概述,局域网早期的基本拓扑结构总线、树形、环形、星形交换式网络的组网常用的层次型结构网状、星-网状、星-环、层次型树状等,工硕 lxm,2.1.2 总线型拓扑,本质特质共享信道无需中继一发全收时延最短传输无方向信号隐式吸收,工硕 lxm,2.1.2 总线型拓扑,一发全收发送每一帧，总线上每个站点都能收到需要用目的地址指明希望由谁接收需要用源地址指明是由谁发出的帧同一时刻只可能有一个有效发送多个

5、发送帧在时间上产生重叠时，会造成帧错误称为冲突，collusion需要用发送规则来决定当前谁可以发送通称：MAC协议早期同轴电缆采用的结构目前已退出市场,工硕 lxm,2.1.2 总线拓扑早期的应用案例,工硕 lxm,2.1.3 环型拓扑,连接特点是最简冗余拓扑结构，目前用于城域网通过转发器与单向链路连成环状各站点通过转发器接入环中数据传输具有方向性早期令牌环的通信特点只有得到令牌的站点才能发送同一时刻只能有一个站点发送准广播通信：数据单向绕环一周，所有站点都能收到数据传输中需要指定源、目地址使用令牌机制：轮转发送，分布式仲裁无竞争,PC,PC,PC,PC,工硕 lxm,2.1.3 环型拓扑应

6、用案例：令牌环,早期令牌环的特点需要对发送规则进行监控和管理（令牌管理）通常站点兼任监控站监测环的状态 监控站故障、监控站离开环 怎么办？需对数据进行插入、接收、删除处理（避免循环）,PC,PC,PC,PC,工硕 lxm,2.1.4 星型拓扑,物理结构物理拓扑是星型所有站点直接与中央节点相连各站点之间无直接连线站点之间通信必须通过中央节点转发,工硕 lxm,2.1.4 星型拓扑示例,逻辑结构网络的逻辑拓扑由中央节点的处理方式决定中心节点为交换机：物理拓扑为星型中心节点为HUB：逻辑拓扑为总线型用两个单向传输的接口实现双向传输功能“一收普发”的转发方式具有总线型通信的基本特点,工硕 lxm,2.

7、1.5 网状拓扑,随着LAN技术的发展，交换设备的大量使用，LAN的规模显著增大，简单拓扑已不能满足需要交换机之间互连形成LAN主干通常为“mesh”结构全连通形式部分连通形式特点:结构健壮,工硕 lxm,2.1.6 轮辐状拓扑,物理结构特点结合星型和环型结构特点所有站点直接与中央节点相连站点之间通过提供环路提供冗余链路中心节点的高可靠性应用特点中心节点到次节点的星型链路可以匹配信息汇聚的流量模型 次节点之间的环路提供了冗余链路，结构健壮适用于：大型园区主干网、城域主干网,工硕 lxm,2.1.7 层次性拓扑,LAN/MAN出现核心层与接入层常见层次性拓扑：树状拓扑、环星拓扑、网星拓扑,树状拓

8、扑,环星拓扑,网星拓扑,通过多层星形拓扑构成，相对简单,采用可靠性较高的环网以及成本较低的星形网络，平衡网络成本与性能,采用可靠性更好的Mesh网以及成本较低的星形网络，同时提高传输性能与可靠性,工硕 lxm,交换式网络一般拓扑小结,交换设备的大量使用显著改变了网络拓扑网络设备：L2/L3以太网交换机当前交换式网络的主要拓扑形式：mesh-star接入层：主机以星型结构接入交换机，构成资源子网核心（主干）层：交换机以点对点全双工链路、部分或全连通成网状拓扑，构成通信子网（基础设施）,工硕 lxm,2.2 传输介质概述,传输介质：发送者与接收者之间的物理路径电信号以电磁波的形式在介质中传播IEE

9、E 802标准将介质分为导向介质（guided media）光纤与铜缆之类固体不管介质如何弯曲，电信号都会随物理介质向前传播。非导向介质（unguided media）大气层与外层空间等可以传播电磁波但不对其导向使用这两类介质传输，通常称为有线通信与无线通信,工硕 lxm,2.2 传输介质概述,传输介质对局域网的影响不同介质的带宽、延迟、费用和安装维护上都不同介质的特性决定着数据传输的性能和质量介质的带宽决定着数据的传输速率介质对信号的衰减决定着数据的传输距离介质的抗干扰性能影响数据传输的误码率,工硕 lxm,2.2 传输介质概述,历史上曾经使用过多种传输介质例如：基带同轴电缆、宽带同轴电缆、

10、等等近年来，已经集中到：双绞线：特别是非屏蔽双绞线光纤：包括多模光纤和单模光纤无线：主要使用2.5GHz和5GHz频段,工硕 lxm,2.4 双绞线,2.4.1 双绞线传输基础2.4.2 双绞线2.4.3 接插件2.4.4 双绞线连接线序,工硕 lxm,2.4.1 双绞线传输基础,特点是当前局域网中使用最广泛的铜传输介质性价比好，施工、维护容易传输距离和抗干扰性能均弱于同轴电缆构成无源部件：双绞线、接插件有源器件：收发器，由网络设备端提供,工硕 lxm,2.4.2 双绞线介质,双绞线原理两根绝缘铜线对绞形成一条平衡型电缆可减小对外电磁干扰并提高抗外来电磁干扰性类型：非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线Un

11、shielded twisted pair，UTPShielded twisted pair，STP类别：category3类线、5类线、6类线，等等常用规格：UTPCat3、Cat5/5eCat6A：augmented category 6,工硕 lxm,2.4.2 双绞线实物图,工硕 lxm,2.4.2 双绞线的传输带宽,双绞线的有效传输带宽TIA-568-B 带宽用途Cat1 100kHzCat2 1MHzCat3 16MHz话音Cat4 20MHzCat5 100MHzCat5e 100MHz10/100/1000BASE-TCat6 250MHzCat6A 500MHz 10GBAS

12、E-T,工硕 lxm,2.4.3 双绞线接插件,双绞线传输系统通常使用下列接插件数据传输：RJ45插头座终端接插件和转接接插件通常都使用RJ45（俗称水晶头）话音传输终端接插件：RJ11转接接插件：IDC系列、110系列,RJ45 Patch Panel,110 IDC,工硕 lxm,2.4.4 双绞线连接线序,两个标准没有本质区别，只是线序颜色的不同本质问题是保证1和2、3和6、4和5、7和8分别是一个绕对目前，工程中多使用TIA-568-B标准的线序,工硕 lxm,2.4.4 双绞线连接线序,直连线连接特点：1-1，2-2 8-8,交叉线连接特点：1-3,2-6，3-1,6-2,在局域网中

13、通常只用2对双绞线发送：1、2发送接收：3、6接收直连线与交叉线的使用直连线用于：PC与交换机之间互连交叉线用于：PC机之间、交换机之间互连（同类设备之间）具有线缆自适应的交换机之间互连，可用直连线。如华为公司的交换机,工硕 lxm,双绞线介质在局域网发展中的重要作用,价格便宜、维护方便，性价比高布线方便，使规范化、结构化的布缆得以实现，对局域网的大规模发展起到了重大推动作用为全双工以太网的实现打下良好基础收发分开，各采用一对绞线双绞线的出现对以太网的发展具有里程碑的意义,工硕 lxm,2.5 光纤,2.5.1 光纤通信系统2.5.2 光纤结构2.5.3 单模光纤与多模光纤2.5.4 推荐光纤

14、类型（自学，见附件）2.5.5 光纤接插件（自学，见附件）2.5.6 光缆（自学，见附件）,工硕 lxm,2.5 光纤,光纤通信的优点高带宽：超大容量传输，可达Tb/s低衰减：可长距离，单段可达300km电磁隔离：光传输不受电磁干扰、不易窃听小型轻便：对管线、支持物要求相对较低,工硕 lxm,2.5.1 光纤通信系统,光纤通信系统的构成无源部件：光纤，光缆（内封单纤或多纤）有源器件光发射器（光源），光接收器（光检测器）,工硕 lxm,2.5.1 光纤通信窗口,石英光纤存在多个低损耗传输窗口主要窗口有3个：850nm、1310nm、1550nm,工硕 lxm,光纤的类型按材料不同分为石英光纤塑料

15、光纤按光波传输路径分为多模光纤MMF（距离近）单模光纤SMF（距离远）,光纤通信光纤类型,工硕 lxm,2.5.2 光纤结构,光纤结构纤芯、包层其界面形成光的全反射界面涂覆层：提高光纤的性能稳定性多模光纤的结构几何参数：芯径/包层直径/涂层外径规格：62.5/125/250，50/125/250单模光纤的结构几何参数：模场直径/包层直径/涂层外径规格：9.5/125/250,工硕 lxm,2.5.3 单模光纤与多模光纤,多模光纤MMF：Multiple Mode Fiber光在光纤中以多条路径、或多模式传播光纤分为多模多模光纤系统特点传输距离短：300m5km容量不太高通常为1001000Mb

16、/s，10G系统需用特殊的万兆光纤系统价格低：光纤略贵，但光收发器价格低短距离系统价格尤其低,工硕 lxm,2.5.3 单模光纤与多模光纤,单模光纤SMF：Singer Mode Fiber光在光纤中以单一路径、或单模式传播单模光纤系统特点传输距离长：1040km，300km系统价格高：光纤价格略低，但光收发器价很高长距离系统结构相对并不太高传输容量高单波可达40Gb/s，使用DWDM技术可达几十Tb/s,工硕 lxm,光纤的传输模式,渐变式多模光纤,单模光纤,阶跃式多模光纤,2.5.3 单模光纤与多模光纤,工硕 lxm,2.5.4 推荐光纤类型,布缆系统中的光纤：OS1、OM1/OM2/OM

17、3 使用规范：ISO 11801:2002多模光纤OM1/OM2/OM3：IEC 60793系列规范OM1：62.5/125，适用于100BASE-FXOM2：50/125，适用于1000BASE-SXOM3：50/125，适用于10GBASE-SR单模光纤OS1，ITU G.652适用于1000BASE-LX、10GBASE-LR/ER,工硕 lxm,2.6 无线介质,IEEE 802中的两个术语无线介质：WM,Wireless Medium非导向介质：unguided medium无线通信的某些特殊的优点广受欢迎的用户接入方式不受线缆的束缚、可以移动等等宽带无线接入是近年来的热点Broad

18、band Wireless Access，BWAWLAN和WMAN都在蓬勃发展,工硕 lxm,2.6 无线介质,频率分配无线频率是受到严格监管的不可再生资源 ITU-R：统筹规划全球的频率使用国际电联无线电部各个国家的无线电主管部门具体分配并监管频率的使用免照频段无需申请许可证即可使用的频段各个国家各个地区并不完全相同典型频段：2.4GHz，2.42.4835GHz典型频段：5GHz，5.7255.825GHz,工硕 lxm,2.6 无线介质,无线介质的传输质量远比有线介质差是广播环境但不能简单认为是“总线型”覆盖缺乏全连通性，可形成隐蔽站点和暴露站点传播时延可能变化，连通可能不对称拓扑结构的

19、动态性，由站点移动或信号变化形成外来信号易于侵入共享的无线介质无线介质上的通信远比在有线介质上困难无线通信特别是无线接入无可取代的优点无线传输技术的持续改进，通信的性能有了极大提高调制、编码、纠错、多系统共存无线介质的应用已在LAN/MAN领域蓬勃展开,工硕 lxm,2.8 小结,初期局域网中网络拓扑与传输介质都是与LAN技术相关的不同的LAN技术使用不同的介质并具有不同的拓扑结构几十年来的技术发展完全改变了这一特点交换式局域网的大量应用网络开始划分为核心层与接入层Mesh结构大量用于局域网，不再是广域网的专用一般的Mesh-Star结构开始形成,工硕 lxm,2.8 小结,局域网的传输介质已

20、经集中到三大类型双绞线：室内近距离光纤：远距离和室外无线：要求接入的灵活性通用布缆系统：一个相对独立的完整系统以传输介质与配线设施为主体构成与土建工程同期进行的预布线系统促进了信息网络作为基础设施的稳定地位,工硕 lxm,本章思考题,（1）关于拓扑，请完成 A:解释物理拓扑与逻辑拓扑的概念。B:分别列举一个物理拓扑与逻辑拓扑相同和不 同的例子。（2）画出当今局域网通用的拓扑结构，并说明其特点。（3）关于介质，请完成：A:简述双绞线介质的特点以及在局域网发展中的重要作用 B:简述光纤介质的特点以及在局域网发展中的重要作用,工硕 lxm,附件（自学部分）,后续为自学部分,工硕 lxm,2.5.4

21、推荐光纤类型,布缆系统中的光纤：OS1、OM1/OM2/OM3 使用规范：ISO 11801:2002多模光纤OM1/OM2/OM3：IEC 60793系列规范OM1：62.5/125，适用于100BASE-FXOM2：50/125，适用于1000BASE-SXOM3：50/125，适用于10GBASE-SR单模光纤OS1，ITU G.652适用于1000BASE-LX、10GBASE-LR/ER,工硕 lxm,2.5.4 推荐光纤类型,多模光纤特性光纤类型 芯径带宽备注OM162.5/125 200OFLOM2 50/125 500OFLOM3 50/1252000ELL多模光纤的带宽模场带

22、宽，modal bandwidth，MHz*km带宽测试方法OFL：Overfilled Launch，满注入ELL：Effective Laser Launch，等效激光注入,工硕 lxm,2.5.5 光纤接插件,光纤连接件实现光纤的活动连接无源器件，包括：光纤连接器和光纤适配器光纤连接器Fiber Connector接续了光纤的“插头”光纤适配器Fiber Adapter尺寸精密的开口套管，使光纤连接器精密对准也称为“光纤发兰盘”、耦合器当前的常用接插件类型SC、LC,工硕 lxm,2.5.5 光纤接插件SC,SC连接器标准中的主流接插件：ISO 11801Gigabit Ethernet

23、SC DuplexSC双工连接器SC双纤连接器,SC连接器,SC适配器,工硕 lxm,2.5.5 光纤接插件LC,小型光纤连接器SFF fiber connectorSmall Form Factor安装尺寸与RJ45兼容比SC节省1/2空间衰减远小于SCLC连接器当前流行的小型连接器性能卓越，安装简易Lucent市场影响力大,工硕 lxm,2.5.5 光纤接插件配线架,光纤配线架是光纤接插的支撑设施形状因子与双绞线配线架兼容通常是封闭式，以便更好地保护光纤包括：适配器安装版、绕纤机构,工硕 lxm,2.5.6 光缆（自学）,2.5.6.1 光缆概述2.5.6.2 基本结构2.5.6.3 光缆

24、分类2.5.6.4 普通室外光缆2.5.6.5 全介质光缆2.5.6.6 铠装光缆2.5.6.7 室内光缆,工硕 lxm,2.5.6.1 光缆概述,光纤总是被加工成光缆后使用便于保护、便于安装光纤产业链：制棒、拉纤、成缆网络工程施工对象敷设：光缆融接：光纤,工硕 lxm,2.5.6.1 光缆图例,室内光缆,室外光缆,室外铠装光缆,工硕 lxm,2.5.6.2 基本结构,光缆基本结构纤芯（内芯）、涂覆（外芯）、缓冲Core、Cladding、Buffer,工硕 lxm,2.5.6.2 基本结构紧套与松套,紧密缓冲层光纤典型缓冲层直径900 通常应用于室内光缆松散缓冲层光纤典型：采用填充胶更地适应

25、温度变化而膨胀或收缩适合于施工拖放通常应用于室外光缆易燃，室外光缆进大楼不可超过50英尺,工硕 lxm,2.5.6.3 光缆分类,普通室外光缆中心束管式、层绞式铠装、非铠装特种光缆电力光缆ADSS：全介质自承式架空光缆OPGW：光纤复合架空地线海底光缆、光纤带光缆室内光缆,工硕 lxm,2.5.6.4 普通室外光缆,GYTA层绞式铝塑粘结护层光缆,GYDXTW束管式光纤带光缆,工硕 lxm,2.5.6.5 全介质光缆,ADSS全介质自承式架空光缆,GYFSTY层绞式全介质光缆,工硕 lxm,2.5.6.6 铠装光缆,GYXTA33中心管式铠装光缆,GYTY53层绞式LAP内护层钢带铠装外护套光

26、缆,工硕 lxm,2.5.6.7 室内光缆,单芯室内光缆,双芯室内光缆,多芯室内光缆,工硕 lxm,2.7 通用布缆系统,2.7.1 概述2.7.2 通用布缆标准2.7.3 ISO 11801概要2.7.4 布缆标准对比2.7.5 布缆系统的测试,工硕 lxm,2.7.1 概述,2.7.1.1 系统功能2.7.1.2 系统特点2.7.1.3 系统的发展2.7.1.4 系统的名称,工硕 lxm,2.7.1.1 系统功能,布缆系统已经成为商用楼宇的必备设施智能楼宇的基本子系统，常称为“综合布线”楼宇销售的卖点之一通用布缆系统的功能主要用于：电话和计算机网络参阅：TIA-568-B有关内容其它用途，

27、通常不实用例如：广播、电视、监控、门禁、安保、楼控、主要原因：接口转换昂贵由于各种应用系统的技术发展，情况可能改变例如：采用网络摄像机的监控系统，可能使用以太网线,工硕 lxm,2.7.1.2 系统特点,通用布缆系统是建筑物内和建筑群间的多种信息通用的传输通道系统拓扑结构为采用多级星型适应楼内的星型拓扑采用模块化结构、配置灵活性高只要互连配置，可对系统作多种拓扑的转换例如：星型、总线型、环型、树型等各个子系统都是相对独立的单元对每个子系统的改动都不影响其他子系统,工硕 lxm,2.7.1.3 系统的发展,通用布缆系统起源商业楼宇的电话线布线规范、就位的电话线有利于用户的使用通用的规范布缆系统有

28、助于大楼销售规范化的布缆系统开始进入家庭北美和AT&T占有初期的优势AT&T的垄断、北美经济的主导今天的通用布缆系统是商用楼宇的必须是高质量家庭装修的必须,工硕 lxm,2.7.1.4 系统的名称,布缆系统有多个名称来源于不同的行业、不同的厂商Structured Cabling System，SCSPremises Distribution System，PDSGeneric Cabling System中国的名称Generic Cabling SystemGB/T 18233：通用布缆系统GB/T 50311/50312建筑与建筑群综合布线系统,工硕 lxm,2.7.2 通用布缆标准,2.

29、7.2.1 标准发展概述2.7.2.2 TIA标准2.7.2.3 ISO标准2.7.2.4 中国标准2.7.2.5 中国其它标准,工硕 lxm,2.7.2.1 标准发展概述,现行布缆标准有多个内容并不完全一致需要认真理解、分析，并合理选用TIA-568-BANSI/TIA/EIA：美国标准ISO-11801ISO/IEC：国际标准EN 50173：欧洲标准GB/T 18233、50311/50312中国推荐性国家标准,工硕 lxm,2.7.2.2 TIA标准,ANSI/TIA/EIA标准发展TIA-568-1991TIA-568-A-1995TIA-568-B-2001制定机构：TIA TR4

30、2Premises Telecommunications Cabling特点起源早、更新快、实用性好,工硕 lxm,2.7.2.2 TIA标准,TIA-568-B主要标准Commercial Building Telecommunications Cabling StandardTIA-568-B.1General RequirementsTIA-568-B.2Balanced Twisted-Pair Cabling ComponentsTIA-568-B.2-1-2002：UTP Cat 6TIA-568-B.2-10-2006：UTP Cat 6ATIA-568-B.3Optical F

31、iber Cabling Components Standard,工硕 lxm,2.7.2.3 ISO标准,ISO/IEC 11801标准的发展Generic cabling for customer premisesISO 11801:1995,Edition 1ISO 11801:2000,Edition 1.2ISO 11801;2002,Edition 2制定机构：ISO/IEC JTC1 SC25Interconnection of information technology equipment特点概念清晰、结构合理、严谨本课程以ISO 11801为主，着重讨论系统级概念,工硕 l

32、xm,2.7.2.4 GB标准,GB/T 18233-2000信息技术 用户建筑群的通用布缆特点：等同采用ISO 11801-1995GB/T 50311-2000、GB/T 50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范特点：通俗易懂、便于操作Generic cabling 译名通用布缆：GB/T 18233综合布线：GB/T 50311/50312,工硕 lxm,2.7.2.5 中国其它标准,行业标准：信产部邮电YD/T 926.1-2001大楼通信综合布线系统第1部分：总规范YD/T 926.2-2001第2部分：综合布线用电缆、光缆技术要求

33、YD/T 926.3-2001第3部分：综合布线用连接硬件技术要求YD 5082-1999建筑与建筑群综合布线系统工程设计施工图集YD/T 1013-1999综合布线系统电气特性通用测试方法,工硕 lxm,2.7.2.5 中国其它标准,协会标准：中国工程建设标准化协会CECS 72-1997 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 CECS 89-1997建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范,工硕 lxm,2.7.3 布缆标准-ISO 11801,2.7.3.1 系统概要2.7.3.2 功能元素2.7.3.3 子系统2.7.3.4 元素的安置与配置2.7.3.5 双绞线布缆2.7.3.6

34、光纤布缆2.7.3.7 连接硬件2.7.3.8 系统管理,工硕 lxm,2.7.3.1 系统概要,通用布缆系统的结构概要Structure of the generic cabling systemISO 11801:2002,Ch05 系统使用10种功能元素连接成3类子系统子系统通过可配置的互连形成层次化结构的系统系统的全局全程都加强管理Administration：监督管理、监管,工硕 lxm,2.7.3.1 系统概要,通用布缆系统结构图,工硕 lxm,2.7.3.2 功能元素,通用布缆系统可使用10种功能元素配线设施：4种CD、BD、FD、CP缆线：4种园区主干缆、楼宇主干缆、水平电缆、

35、CP电缆信息插座：2种MUTO、TO,工硕 lxm,2.7.3.2 功能元素,配线设施：4种园区配线器：CDcampus distributor楼宇配线器：BDbuilding distributor搂层配线器：FDfloor distributor汇聚点：CPconsolidation point,工硕 lxm,2.7.3.2 功能元素,缆线：4种园区主干缆campus backbone cable楼宇主干缆building backbone cable水平电缆horizontal cable汇聚电缆：CP cableconsolidation point cable,工硕 lxm,2.7.

36、3.2 功能元素,信息插座：2种多用户信息插座：MUTOmulti-user telecommunications outlet信息插座：TOtelecommunications outlet,工硕 lxm,2.7.3.3 布缆子系统,子系统概述通用布缆系统可以包括3种布缆子系统园区主干布缆子系统楼宇主干布缆子系统水平布缆子系统通用布缆系统由多个布缆子系统连接而成参见：Fig.1/ISO 11801-2002布缆系统可通过配线架进行配置成工作拓扑结构例如：总线型、星形、环形体现出：模块化、灵活性,工硕 lxm,2.7.3.3 布缆子系统,园区主干布缆子系统子系统从CD延伸到BD园区主干缆：端接

37、于CD与BDBD通常位于园区内位置分开各个楼宇楼宇主干布缆子系统子系统从BD延伸到FD楼宇主干缆：端接于BD与FD水平布缆子系统子系统从FD延伸到TO水平线缆：端接于FD与TO可选：CP及CP线缆、MUTO,工硕 lxm,2.7.3.3 子系统互连,子系统之间的连接有源连接：应用相关无源连接：应用无关交叉连接的手段快接跳线：patch cord压接跳线：jumper光纤溶接成本低、传输性能好再配置能力差,工硕 lxm,2.7.3.3 子系统互连,布缆子系统中的功能元素互连成分层结构合并配线器功能可能省略某些中间布缆子系统,工硕 lxm,2.7.3.4 元素的安置与配置,通用布缆系统中的子系统数

38、量与类型在系统实施中可以不同取决于实现的布局、大小、用户策略决定系统的大小与配置，包括配线器、信息插座、汇聚点电缆、各种跳线电信间和设备间楼宇入口设施下面简介一些典型考虑,工硕 lxm,2.7.3.4 元素的安置与配置,功能元素在楼宇中的典型安置如图4所示配线器位于设备间或电信间使用通道布放电缆Pathway管道、暗沟、托架 信息插座位于工作区,工硕 lxm,2.7.3.4 元素的安置与配置,配线器典型配备每园区1个CD、每楼宇1个BD、每楼层1个FD建筑群不配CD，仅配备一个BD建筑群仅有一个楼宇不需要园区主干布缆子系统也不需要CD大型楼宇可配备多个BD 相邻楼层共用一个FD楼层布缆稀少单个

39、配线器中实现功能组合，例如单个配线架中组合功能：BD/FD、CD/BD为了安全和可靠性，布缆设计中可能加入冗余,工硕 lxm,2.7.3.4 元素的安置与配置,TO：单用户信息插座每一单独工作区通常应至少有两个TO每个TO应有用户可见的永久性标识MUTO：多用户信息插座适用于开放性办公室环境供开放式多用户办公区使用通常最多供12个单用户区使用CP用于开放式办公环境中 可提供工作区TO的重新放置灵活性,工硕 lxm,2.7.3.4 元素的安置与配置,电信间电信间提供所有必要的设施包括：空间、电源、环境控制等供安放无源/有源装置、外部网络接口使用电信间均应直接接入主干布缆子系统设备间设备间是楼宇内

40、放置设备的专门区域由于设备的复杂性，应区别对待设备间和电信间,工硕 lxm,2.7.3.4 元素的安置与配置,楼宇入口设施包括楼宇的外部入口点导向CD或BD的布缆通道必要性园区主干、公网和专网的线缆进入楼宇的必须在内外端接点可能有线缆的变化端接外部线缆可能有地方法规的特定要求,工硕 lxm,2.7.3.5 双绞线布缆,平衡型布缆：水平布缆采用双绞线ISO 11801规定了信道、永久链路和CP链路的最低性能,工硕 lxm,2.7.3.5 双绞线布缆,永久链路permanent link完成安装的布缆子系统上的传输路径包括完成安装的布缆端点处的连接例如，线缆端点安装好的连接硬件永久链路构成举例：在

41、水平布缆子系统中，包括TO水平线缆及其在FD上的终端可选的CP注意：不包括设备跳线！布缆系统的测试是对永久链路的测试,工硕 lxm,2.7.3.5 双绞线布缆,ISO 11801规范了下列平衡型布缆的系统等级Class A：规范到100kHzClass B：规范到1MHzClass C：规范到16MHzClass D：规范到100MHzClass E：规范到250MHzClass F：规范到600MHz据称正在调整E/F级系统的指标使布缆系统更好匹配应用需求,工硕 lxm,2.7.3.5 双绞线布缆,水平布缆：部件选择选择恰当的比较类别以满足系统等级的要求系统等级部件类别Class DCat5

42、Class ECat6Class FCat7注意区别：ISO 11801-2002未规范A/B/C级系统的部件选择TIA 568-B推荐采用的部件是：Cat3和Cat5e,工硕 lxm,2.7.3.5 双绞线布缆,水平布缆：通用长度限制信道的物理长度不超过100m固定水平线缆的物理长度不超过90m当跳线总长度超过10m时，固定水平缆长度应相应减少快接跳线/压接跳线的长度不应超过5m汇聚点放置位置至FD不少于15mMUTO的工作区跳线长度不应超过20m,工硕 lxm,2.7.3.6 光纤布缆,ISO 11801规范下列光纤布缆系统的等级Class OF-300信道支持的光纤应用最少300mCla

43、ss OF-500信道信道支持的光纤应用最少500mClass OF-2000信道信道支持的光纤应用最少2000m支持的光纤传输窗口多模光纤：850nm、1300nm单模光纤：1310nm、1550nm,工硕 lxm,2.7.3.6 光纤布缆,ISO 11801规范了对下列光纤的需求多模光纤：OM1、OM2、OM3几何参数：50/125m、62.5/125m类型A1a或A1b：IEC 60793-2-10衰减测量：IEC 60793-1-40带宽测量：IEC 60793-1-41单模光纤：OS1类型B1：IEC 60793-2-50或，ITU-T G.652,工硕 lxm,2.7.3.6 光纤

44、布缆,ISO 11801-2002规范了多模光纤的性能需求模式带宽：多模光纤的主要性能指标modal bandwidth，MHzkm带宽测试方法：仿真应用系统环境OFL：Overfilled Launch，满注入ELL：Effective Laser Launch，等效激光注入,工硕 lxm,2.7.3.7 连接硬件,平衡型铜缆通常使用：RJ45，TIA-568-B光纤推荐使用：SC及SC双工型小型光纤连接器：LC开始成为主流,工硕 lxm,2.7.3.8 系统管理,ISO 11801术语：Administration是通用布缆系统的基本特征要求对布缆与使用进行恰当的管理方可充分发挥通用布缆系

45、统的灵活性管理包括标识和记录：准确包括系统的所有部件、布缆通道、配线器，等等记录布缆系统的所有变更基于计算机的记录管理：推荐用于大型系统,工硕 lxm,2.7.4 标准对比：TIA-568-B与ISO 11801,2.7.4.1 TIA-568的重要性2.7.4.2 术语对照2.7.4.3 系统构成2.7.4.4 设备间与电信间2.7.4.5 系统管理,工硕 lxm,2.7.4.1 TIA-568标准的重要性,最早的标准：TIA-568-1991技术进步快，及时反映新的发展，例如：Cat.6：TIA-568-B.2-1-2002Cat.6a：TIA-568-B.2-10-2006影响大美国厂商

46、是线缆界最重要的厂商对中国的布缆技术影响十分大了解TIA-568标准系列十分重要,工硕 lxm,2.7.4.2 术语对照,工硕 lxm,2.7.4.2 术语对照：系统构成,工硕 lxm,2.7.4.3 系统构成对比,工硕 lxm,2.7.4.3 系统构成对比,ISO 11801定义了3个子系统TIA 568定义了6个子系统,工硕 lxm,2.7.4.3 ISO 11801系统构成,楼宇主干子系统,水平子系统,工作区,电信间,园区主干子系统,设备间,工硕 lxm,2.7.4.3 TIA 568-A系统构成,垂直子系统,水平子系统,工作区子系统,管理子系统,建筑群子系统,设备间子系统,工硕 lxm

47、,2.7.4.4 设备间与电信间,设备间楼宇内的中心级机房安放网络通信设备安放配线设施：CD、BD又称：中心机房、网络中心电信间主要安放无源装置，以及不太复杂的有源设备提供必要的空间、电源、环境控制等安放：FD又称：配线间,工硕 lxm,2.7.4.5 系统管理概述,TIA标准系列详细定义了系统管理可参见：TIA-606系统管理无比重要与大楼的使用周期可达50年经常会发生：移动、修改、增加系统管理主要包括文档、标识、记录纸面记录或计算机辅助记录,工硕 lxm,2.7.4.5 系统管理内容,文档工作报告、订货清单等图纸及其更新标识：系统各部件上的清晰标识系统各部件的记录工程施工记录及其变更链接所

48、有相关的系统记录用户编码：分机号、IP地址，帐号、密码等其它记录,工硕 lxm,2.7.4.5 管理标识,标识（Identify）举例空间标识ERxxx-Equipment Room通道标识CTxxx-Cable Tray电缆标识Cxxx-Cable端接标识TCxxx-Telecommunication Closet接地标识TGBxxx-Telecommunications Grounding Busbar,工硕 lxm,2.7.4.5 系统管理标识,标识举例3楼语音信息插座A0013F-A001V13楼数据信息插座A0013F-A001D23楼水平语音电缆C-3F-A001V13楼水平数据电

49、缆C-3F-A001D2配线架(3A电信间/C行/17列/第005连接块)3A-C17-005标识也可采用用户指定的方式,工硕 lxm,2.7.4.5 系统管理记录,链路记录举例：JONES/x2440/A001V1/C001/TC.A001V1/CB01/Pr1.2/MDF.C17005/PBX.01A0203Jones/分机号2440/信息插座A001,语音口#1/水平电缆001至电信间A/电信间对应A001V1信息插座的配线架端口/对应连接的主干电缆#01/端接线对1,2/MDF端接位置：C行,17列,第#005连接块/PBX,#01,A列#02卡#03口,工硕 lxm,2.7.4.5

50、系统管理实物图,标签打印机,双绞线标识,工硕 lxm,2.7.5 布缆系统测试,2.7.5.1 概述2.7.5.2 线缆测试仪2.7.5.3 光时域反射仪OTDR,工硕 lxm,2.7.5.1 概述,系统测试：略类型测试仪器线缆OTDR线缆测试仪电气传输特性：距离、衰减、NEXT、噪声线缆故障：接线图、断点定位OTDR光时域反射计Optic Time Domain Reflectometer,工硕 lxm,2.7.5.2 线缆测试仪,工硕 lxm,2.7.5.3 光时域反射计OTDR,Time DomainReflectometers（TDR）,工硕 lxm,2.7.5.3 光时域反射计OTD