局域網的拓撲與介質PPT課件

1、本章要求 理解并掌握 網絡拓撲 概念：物理拓撲、邏輯拓撲 LAN的幾種典型拓撲及特點 傳輸介質：數據傳輸的物理基礎 傳輸介質與傳輸容量的關系：香農信道容量定理 主要傳輸介質的特點：雙絞線、光纖、無線“介質” 了解并理解 LAN拓撲結構的演進 LAN傳輸介質的演進 通用布纜系統(tǒng)第1頁/共130頁本章內容 2.1 網絡拓撲 2.2 傳輸介質概述 2.3 香農信道容量定理 2.4 雙絞線 2.5 光纖 2.6 無線介質 2.7 通用布纜系統(tǒng)（自學） 2.8 小結第2頁/共130頁2.1 網絡拓撲 概述 總線型拓撲 環(huán)型拓撲 星型拓撲 交換網絡一般拓撲結構 輪幅狀拓撲 層次性拓撲第3頁/共130頁概述

2、 傳輸信道概述 拓撲結構概述第4頁/共130頁傳輸信道概述 通信傳輸系統(tǒng)三要素 發(fā)送者（Transmitter，信源） 接收者（Receiver，信宿） 傳輸介質（Medium） ( T, R, M )構成一般意義上的通信信道 下面討論信道的基本特點 獨享信道與共享信道T的數量 點對點信道與多點信道R的數量第5頁/共130頁傳輸信道獨享信道與共享信道 獨享信道 Dedicated channel 信道中T只有一個 在任何時刻，一個T單獨使用信道傳輸數據 在任何時刻T與R之間的通信不受干擾 共享信道 Shared channel 信道中T有多個，通常R也有多個 多個T發(fā)送數據會相互干擾 應該制定

3、一個規(guī)則，協調各T之間發(fā)送數據的時間順序 介質訪問控制（Medium Access Control, MAC）協議第6頁/共130頁傳輸信道點對點與多點信道 點對點信道 P2P：Point to point channel 信道中T和R均只有一個 在任何時刻T與R之間的通信不受干擾 點對多點信道 P2MP：Point to multipoint channel 信道中T只有一個，R有多個 一發(fā)多收：同時或分時 廣播信道 BROAD：Broadcast channel 一發(fā)全收：一次發(fā)送、同時接收 任何時刻，也只有一個T可以發(fā)送 通常，一些R可以根據規(guī)則變成T第7頁/共130頁拓撲結構概述 網絡

4、拓撲的概念 系統(tǒng)組成的抽象表達 網絡由節(jié)點與鏈路構成 物理拓撲與邏輯拓撲 物理拓撲：與網絡設備和物理介質的連接相對應 拓撲結構通常就是指物理拓撲結構 邏輯拓撲：與數據流在物理中的流向相對應 物理拓撲可能與邏輯拓撲形狀不同第8頁/共130頁 局域網早期的基本拓撲結構 總線型、樹型、環(huán)型、星型 交換式網絡的組網常用的層次型結構 星-網狀、星-環(huán)狀、層次型樹狀等拓撲結構概述第9頁/共130頁總線型拓撲 本質特質 共享信道 一發(fā)全收 無需中繼 時延最短 傳輸無方向 信號隱式吸收PCPC端接器第10頁/共130頁總線型拓撲 一發(fā)全收 發(fā)送每一幀，總線上每個站點都能收到 需要用目的地址指明希望由誰接收 需

5、要用源地址指明是由誰發(fā)出的幀 同一時刻只可能有一個有效發(fā)送 多個發(fā)送幀在時間上產生重疊時，會造成幀錯誤 稱為沖突，collision 需要用發(fā)送規(guī)則來決定當前誰可以發(fā)送 通稱：MAC協議 早期同軸電纜采用的結構 目前已退出市場PCPC端結器第11頁/共130頁總線拓撲早期的應用案例BNC頭第12頁/共130頁環(huán)型拓撲 連接特點 是最簡冗余拓撲結構，目前用于城域網 通過轉發(fā)器與單向鏈路連成環(huán)狀 各站點通過轉發(fā)器接入環(huán)中 數據傳輸具有方向性 早期令牌環(huán)的通信特點 只有得到令牌的站點才能發(fā)送 同一時刻只能有一個站點發(fā)送 準廣播通信：數據單向繞環(huán)一周，所有站點都能收到 數據傳輸中需要指定源、目地址 使

6、用令牌機制：輪轉發(fā)送，分布式仲裁 無競爭PCPCPCPC第13頁/共130頁環(huán)型拓撲應用案例：令牌環(huán) 早期令牌環(huán)的特點 需要對發(fā)送規(guī)則進行監(jiān)控和管理（令牌管理） 通常站點兼任監(jiān)控站監(jiān)測環(huán)的狀態(tài) 監(jiān)控站故障、監(jiān)控站離開環(huán) 怎么辦？ 需對數據進行轉發(fā)、插入、接收、清除處理（避免循環(huán)）PCPCPCPC第14頁/共130頁星型拓撲 物理結構 物理拓撲是星型 所有站點直接與中央節(jié)點相連 各站點之間無直接連線 站點之間通信必須通過中央節(jié)點轉發(fā)第15頁/共130頁星型拓撲示例 邏輯結構 網絡的邏輯拓撲由中央節(jié)點的處理方式決定 中心節(jié)點為交換機：邏輯拓撲為星型 中心節(jié)點為HUB：邏輯拓撲為總線型 用兩個單向傳

7、輸的接口實現雙向傳輸功能 “一收普發(fā)”的轉發(fā)方式具有總線型通信的基本特點HUB第16頁/共130頁網狀拓撲 隨著LAN技術的發(fā)展，交換設備的大量使用，LAN的規(guī)模顯著增大，簡單拓撲已不能滿足需要 交換機之間互聯形成LAN主干通常為“mesh”結構 全連通形式 部分連通形式 特點: 結構健壯第17頁/共130頁輪輻狀拓撲 物理結構特點 結合星型和環(huán)型結構特點 所有站點直接與中央節(jié)點相連 站點之間通過提供環(huán)路提供冗余鏈路 中心節(jié)點的高可靠性 應用特點 中心節(jié)點到次節(jié)點的星型鏈路可以匹配信息匯聚的流量模型 次節(jié)點之間的環(huán)路提供了冗余鏈路，結構健壯 適用于：大型園區(qū)主干網、城域主干網第18頁/共130

8、頁層次性拓撲 LAN/MAN出現核心層與接入層 常見層次性拓撲： 樹狀拓撲、環(huán)星拓撲、網星拓撲樹狀拓撲環(huán)星拓撲網星拓撲通過多層星形拓撲構成，相對簡單采用可靠性較高的環(huán)網以及成本較低的星形網絡，平衡網絡成本與性能采用可靠性更好的Mesh網以及成本較低的星形網絡，同時提高傳輸性能與可靠性第19頁/共130頁交換式網絡一般拓撲小結 交換設備的大量使用顯著改變了網絡拓撲 網絡設備：L2/L3以太網交換機 當前交換式網絡的主要拓撲形式：mesh-star 接入層：主機以星型結構接入交換機，構成資源子網 核心（主干）層：交換機以點對點全雙工鏈路、部分或全連通成網狀拓撲，構成通信子網（基礎設施）主機主機交換

9、機交換機通信子網通信子網資源子網資源子網第20頁/共130頁2.2 傳輸介質概述 傳輸介質：發(fā)送者與接收者之間的物理路徑 電信號以電磁波的形式在介質中傳播 IEEE 802標準將介質分為 導向介質（guided media） 光纖與銅纜之類固體 不管介質如何彎曲，電信號都會隨物理介質向前傳播 非導向介質（unguided media） 大氣層與外層空間等 可以傳播電磁波但不對其導向 使用這兩類介質傳輸，通常稱為有線通信與無線通信第21頁/共130頁2.2 傳輸介質概述 傳輸介質對局域網的影響不同介質的帶寬、延遲、損耗、費用和安裝維護上都不同介質的特性決定著數據傳輸的性能和質量 介質的帶寬決定著

10、數據的傳輸速率 介質對信號的衰減決定著數據的傳輸距離 介質的抗干擾性能影響數據傳輸的誤碼率第22頁/共130頁2.2 傳輸介質概述 歷史上曾經使用過多種傳輸介質 例如：基帶同軸電纜、寬帶同軸電纜、等等 近年來，已經集中到： 雙絞線：特別是非屏蔽雙絞線 光纖：包括多模光纖和單模光纖 無線：主要使用2.5GHz和5GHz頻段第23頁/共130頁2.3 香農信道容量定理 信道容量 通信系統(tǒng)中使用的物理介質的極限數據傳輸速率 單位是 比特每秒（bit/s，bps） 香農信道容量公式 通信系統(tǒng)中的數據傳輸速率 物理介質的可用帶寬、插入損耗與外來干擾21CWlogS N第24頁/共130頁2.3 香農信道

11、容量定理 重要結論 信道容量取決于兩個因素 信道的帶寬 信道的信噪比 單純加大帶寬不能無限制提高信道容量 協調帶寬與信噪比是提高信道容量的合理方法 帶寬與數據傳輸速率（容量）是兩個不同的概念第25頁/共130頁2.4 雙絞線 雙絞線傳輸基礎 雙絞線 接插件 雙絞線連接線序第26頁/共130頁雙絞線傳輸基礎 特點 是當前局域網中使用最廣泛的銅傳輸介質 性價比好，施工、維護容易 傳輸距離和抗干擾性能均弱于同軸電纜 構成 無源部件：雙絞線、接插件 有源器件：收發(fā)器，由網絡設備端提供1818第27頁/共130頁雙絞線介質 雙絞線原理 兩根絕緣銅線對絞形成一條平衡型電纜 可減小對外電磁干擾并提高抗外來電

12、磁干擾性 類型：非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線 Unshielded twisted pair，UTP Shielded twisted pair， STP 類別：category 3類線、5類線、6類線，等等 常用規(guī)格：UTP Cat3、Cat5/5e Cat6A：augmented category 6第28頁/共130頁雙絞線實物圖第29頁/共130頁雙絞線的傳輸帶寬 雙絞線的有效傳輸帶寬TIA-568-B 帶寬用途Cat1 100kHzCat2 1MHzCat3 16MHz話音Cat4 20MHzCat5 100MHzCat5e 100MHz 10/100/1000BASE-TCat6 25

13、0MHzCat6A 500MHz 10GBASE-T第30頁/共130頁雙絞線接插件 雙絞線傳輸系統(tǒng)通常使用下列接插件 數據傳輸：RJ45插頭座 終端接插件和轉接接插件通常都使用RJ45（俗稱水晶頭） 話音傳輸 終端接插件：RJ11 轉接接插件：IDC系列、110系列第31頁/共130頁雙絞線連接線序 兩個標準沒有本質區(qū)別，只是線序顏色的不同 本質問題是 保證1和2、3和6、4和5、7和8分別是一個繞對 目前，工程中多使用TIA-568-B標準的線序第32頁/共130頁雙絞線連接線序直連線連接特點：1-1，2-2， 8-8一一對應連接反轉線連接特點：1-2, 2-1， 3-6, 6-3, 4-

14、5, 5-4 7-8, 8-7第33頁/共130頁雙絞線連接線序應用示例 在局域網中通常只用2對雙絞線 一對線用于發(fā)送：1、2發(fā)送 另一對用于接收：3、6接收 發(fā)送和對方的接收對應關系 PC機直接互連：用交叉線 交換機之間互連：用交叉線 PC機與交換機連接：用直連線 對于有些具有線纜自適應功能的接插件之間互聯，可以統(tǒng)一使用直連線第34頁/共130頁雙絞線介質在局域網發(fā)展中的重要作用 價格便宜、性價比高 布線方便，使規(guī)范化、結構化的布纜得以實現，對局域網的大規(guī)模發(fā)展起到了重大推動作用 為全雙工以太網的實現打下良好基礎 收發(fā)分開，各采用一對絞線第35頁/共130頁2.5 光纖 光纖通信系統(tǒng) 光纖結

15、構 單模光纖與多模光纖 推薦光纖類型（自學，見附件） 光纖接插件（自學，見附件） 光纜（自學，見附件）第36頁/共130頁2.5 光纖 光纖通信的優(yōu)點 高帶寬：超大容量，可達Tb/s 低衰減：可長距離傳輸，單段可達300km 電磁隔離：光傳輸不受電磁干擾、不易竊聽 小型輕便：對管線、支持物要求相對較低第37頁/共130頁光纖通信系統(tǒng) 光纖通信系統(tǒng)的構成 無源部件：光纖，光纜（內封單纖或多纖） 有源器件 光發(fā)射器（光源），光接收器（光檢測器）第38頁/共130頁光纖通信窗口 石英光纖存在多個低損耗傳輸窗口 主要窗口有3個： 850nm、1310nm、1550nm第39頁/共130頁光纖結構 光纖

16、的一般結構 纖芯、包層 其界面形成光的全反射界面 涂覆層：提高光纖的性能穩(wěn)定性 多模光纖的結構 幾何參數：芯徑/包層直徑/涂層外徑 規(guī)格：62.5/125/250， 50/125/250 單模光纖的結構 幾何參數：模場直徑/包層直徑/涂層外徑 規(guī)格：9.5/125/250第40頁/共130頁n光纖的分類n按材料不同分為n石英光纖n塑料光纖n按光波傳輸路徑分為n多模光纖MMF（距離近）n單模光纖SMF（距離遠）光纖通信光纖類型第41頁/共130頁單模光纖與多模光纖 多模光纖 MMF：Multiple Mode Fiber 光在光纖中以多條路徑、或多模式傳播 多模光纖系統(tǒng)特點 傳輸距離短：300m

17、5km 容量不太高 通常為1001000Mb/s，10G系統(tǒng)需用特殊的萬兆光纖 系統(tǒng)價格低：光纖略貴，但光收發(fā)器價格低 短距離系統(tǒng)價格尤其低第42頁/共130頁單模光纖與多模光纖 單模光纖 SMF：Singer Mode Fiber 光在光纖中以單一路徑、或單模式傳播 單模光纖系統(tǒng)特點 傳輸距離長：1040km，300km 系統(tǒng)價格高：光纖價格略低，但光收發(fā)器價很高 長距離系統(tǒng)結構相對并不太高 傳輸容量高 單波可達40Gb/s，使用DWDM技術可達幾十Tb/s第43頁/共130頁n光纖的傳輸模式漸變式多模光纖漸變式多模光纖單模光纖單模光纖階躍式多模光纖階躍式多模光纖單模光纖與多模光纖第44頁/

18、共130頁推薦光纖類型 布纜系統(tǒng)中的光纖： OS1、OM1/OM2/OM3 使用規(guī)范：ISO 11801 : 2002 多模光纖 OM1/OM2/OM3：IEC 60793系列規(guī)范 OM1：62.5/125，適用于100BASE-FX OM2：50/125，適用于1000BASE-SX OM3：50/125，適用于10GBASE-SR 單模光纖 OS1，ITU G.652 適用于1000BASE-LX、10GBASE-LR/ER第45頁/共130頁2.6 無線介質 IEEE 802中的兩個術語 無線介質：WM, Wireless Medium 非導向介質：unguided medium 無線通

19、信的某些特殊的優(yōu)點 廣受歡迎的用戶接入方式 不受線纜的束縛、可以移動等等 寬帶無線接入是近年來的熱點 Broadband Wireless Access，BWA WLAN和WMAN都在蓬勃發(fā)展第46頁/共130頁2.6 無線介質 頻率分配 無線頻率是受到嚴格監(jiān)管的不可再生資源 ITU-R：統(tǒng)籌規(guī)劃全球的頻率使用 國際電聯無線電部 各個國家的無線電主管部門 具體分配并監(jiān)管頻率的使用 免照頻段 無需申請許可證即可使用的頻段 各個國家各個地區(qū)并不完全相同 典型頻段：2.4GHz，2.42.4835GHz 典型頻段：5GHz，5.7255.825GHz第47頁/共130頁2.6 無線介質 無線介質的傳

20、輸質量遠比有線介質差 是廣播環(huán)境但不能簡單認為是“總線型” 覆蓋缺乏全連通性，可形成隱蔽站點和暴露站點 傳播時延可能變化，連通可能不對稱 拓撲結構的動態(tài)性，由站點移動或信號變化形成 外來信號易于侵入共享的無線介質 無線介質上的通信遠比在有線介質上困難 無線通信特別是無線接入無可取代的優(yōu)點 無線傳輸技術的持續(xù)改進，通信的性能有了極大提高 調制、編碼、糾錯、多系統(tǒng)共存 無線介質的應用已在LAN/MAN領域蓬勃展開第48頁/共130頁2.8 小結 初期局域網中 網絡拓撲與傳輸介質都是與LAN技術相關的 不同的LAN技術使用不同的介質并具有不同的拓撲結構 幾十年來的技術發(fā)展完全改變了這一特點 交換式局

21、域網的大量應用 網絡開始劃分為核心層與接入層 Mesh結構大量用于局域網，不再是廣域網的專用 一般的Mesh-Star結構開始形成第49頁/共130頁2.8 小結 局域網的傳輸介質 已經集中到三大類型 雙絞線：室內近距離 光纖：遠距離和室外 無線：要求接入的靈活性 通用布纜系統(tǒng)：一個相對獨立的完整系統(tǒng) 以傳輸介質與配線設施為主體構成 與土建工程同期進行的預布線系統(tǒng) 促進了信息網絡作為基礎設施的穩(wěn)定地位第50頁/共130頁2.8 小結 香農信道定理中的兩個重要概念 數據率：單位是比特/秒 例如：萬兆位以太網的數據率是萬兆比特/秒 帶寬：單位是赫芝 例如：萬兆位以太網在雙絞線上使用的帶寬遠低于萬兆

22、赫芝 在局域網發(fā)展的技術進步中 傳輸介質取得了很大的發(fā)展 使用傳輸介質的技術也同步得到發(fā)展 局域網與城域網的性能因而得到了令人矚目的提高第51頁/共130頁附件（自學部分）后續(xù)為自學部分第52頁/共130頁推薦光纖類型 布纜系統(tǒng)中的光纖： OS1、OM1/OM2/OM3 使用規(guī)范：ISO 11801 : 2002 多模光纖 OM1/OM2/OM3：IEC 60793系列規(guī)范 OM1：62.5/125，適用于100BASE-FX OM2：50/125，適用于1000BASE-SX OM3：50/125，適用于10GBASE-SR 單模光纖 OS1，ITU G.652 適用于1000BASE-LX

23、、10GBASE-LR/ER第53頁/共130頁推薦光纖類型 多模光纖特性光纖類型 芯徑帶寬備注OM162.5/125 200OFLOM2 50/125 500OFLOM3 50/1252000ELL 多模光纖的帶寬 模場帶寬，modal bandwidth，MHz*km 帶寬測試方法 OFL：Overfilled Launch，滿注入 ELL：Effective Laser Launch，等效激光注入第54頁/共130頁光纖接插件 光纖連接件 實現光纖的活動連接 無源器件，包括：光纖連接器和光纖適配器 光纖連接器 Fiber Connector 接續(xù)了光纖的“插頭” 光纖適配器 Fiber

24、Adapter 尺寸精密的開口套管，使光纖連接器精密對準 也稱為“光纖發(fā)蘭盤” 、耦合器 當前的常用接插件類型 SC、LC第55頁/共130頁光纖接插件SC SC連接器 標準中的主流接插件： ISO 11801 Gigabit Ethernet SC Duplex SC雙工連接器 SC雙纖連接器第56頁/共130頁光纖接插件LC 小型光纖連接器 SFF fiber connector Small Form Factor 安裝尺寸與RJ45兼容 比SC節(jié)省1/2空間 衰減遠小于SC LC連接器 當前流行的小型連接器 性能卓越，安裝簡易 Lucent市場影響力大第57頁/共130頁光纖接插件配線架

25、 光纖配線架 是光纖接插的支撐設施 形狀因子與雙絞線配線架兼容 通常是封閉式，以便更好地保護光纖 包括：適配器安裝版、繞纖機構第58頁/共130頁光纜（自學） 光纜概述 基本結構 光纜分類 普通室外光纜 全介質光纜 鎧裝光纜 室內光纜第59頁/共130頁光纜概述 光纖總是被加工成光纜后使用 便于保護、便于安裝 光纖產業(yè)鏈：制棒、拉纖、成纜 網絡工程施工對象 敷設：光纜 融接：光纖第60頁/共130頁光纜圖例第61頁/共130頁基本結構 光纜基本結構 纖芯（內芯）、涂覆（外芯）、緩沖 Core、Cladding、BufferBufferCladdingCore第62頁/共130頁基本結構緊套與松

26、套 緊密緩沖層光纖 典型 緩沖層直徑900 通常應用于室內光纜 松散緩沖層光纖 典型：采用填充膠 更地適應溫度變化而膨脹或收縮 適合于施工拖放 通常應用于室外光纜 易燃，室外光纜進大樓不可超過50英尺第63頁/共130頁光纜分類 普通室外光纜 中心束管式、層絞式 鎧裝、非鎧裝 特種光纜 電力光纜 ADSS：全介質自承式架空光纜 OPGW：光纖復合架空地線 海底光纜、 光纖帶光纜 室內光纜第64頁/共130頁普通室外光纜 GYTA 層絞式鋁塑粘結護層光纜 GYDXTW 束管式光纖帶光纜第65頁/共130頁全介質光纜 ADSS 全介質自承式架空光纜 GYFSTY 層絞式全介質光纜第66頁/共130

27、頁鎧裝光纜 GYXTA33 中心管式鎧裝光纜 GYTY53 層絞式LAP內護層鋼帶鎧裝外護套光纜第67頁/共130頁室內光纜 單芯室內光纜 雙芯室內光纜 n多芯室內光纜第68頁/共130頁2.7 通用布纜系統(tǒng) 概述 通用布纜標準 概要 布纜標準對比 布纜系統(tǒng)的測試第69頁/共130頁概述 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)特點 系統(tǒng)的發(fā)展 系統(tǒng)的名稱第70頁/共130頁系統(tǒng)功能 布纜系統(tǒng)已經成為商用樓宇的必備設施 智能樓宇的基本子系統(tǒng)，常稱為“綜合布線” 樓宇銷售的賣點之一 通用布纜系統(tǒng)的功能 主要用于：電話和計算機網絡 參閱：TIA-568-B有關內容 其它用途，通常不實用 例如：廣播、電視、監(jiān)控、門禁、安保、

28、樓控、 主要原因：接口轉換昂貴 由于各種應用系統(tǒng)的技術發(fā)展，情況可能改變 例如：采用網絡攝像機的監(jiān)控系統(tǒng)，可能使用以太網線第71頁/共130頁系統(tǒng)特點 通用布纜系統(tǒng)是 建筑物內和建筑群間的多種信息通用的傳輸通道 系統(tǒng)拓撲結構為采用多級星型 適應樓內的星型拓撲 采用模塊化結構、配置靈活性高 只要互連配置，可對系統(tǒng)作多種拓撲的轉換 例如：星型、總線型、環(huán)型、樹型等 各個子系統(tǒng)都是相對獨立的單元 對每個子系統(tǒng)的改動都不影響其他子系統(tǒng)第72頁/共130頁系統(tǒng)的發(fā)展 通用布纜系統(tǒng)起源 商業(yè)樓宇的電話線布線 規(guī)范、就位的電話線有利于用戶的使用 通用的規(guī)范布纜系統(tǒng)有助于大樓銷售 規(guī)范化的布纜系統(tǒng)開始進入家庭

29、 北美和AT&T占有初期的優(yōu)勢 AT&T的壟斷、北美經濟的主導 今天的通用布纜系統(tǒng) 是商用樓宇的必須 是高質量家庭裝修的必須第73頁/共130頁系統(tǒng)的名稱 布纜系統(tǒng)有多個名稱 來源于不同的行業(yè)、不同的廠商 Structured Cabling System，SCS Premises Distribution System，PDS Generic Cabling System 中國的名稱 Generic Cabling System GB/T 18233：通用布纜系統(tǒng) GB/T 50311/50312 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)第74頁/共130頁通用布纜標準 標準發(fā)展概述 標準

30、標準 中國標準 中國其它標準第75頁/共130頁標準發(fā)展概述 現行布纜標準有多個 內容并不完全一致 需要認真理解、分析，并合理選用 TIA-568-B ANSI/TIA/EIA：美國標準 ISO-11801 ISO/IEC：國際標準 EN 50173：歐洲標準 GB/T 18233、50311/50312 中國推薦性國家標準第76頁/共130頁標準 ANSI/TIA/EIA標準發(fā)展 TIA-568-1991 TIA-568-A-1995 TIA-568-B-2001 制定機構：TIA TR42 Premises Telecommunications Cabling 特點 起源早、更新快、實用性

31、好第77頁/共130頁標準 TIA-568-B主要標準 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard TIA-568-B.1 General Requirements TIA-568-B.2 Balanced Twisted-Pair Cabling Components TIA-568-B.2-1-2002：UTP Cat 6 TIA-568-B.2-10-2006： UTP Cat 6A TIA-568-B.3 Optical Fiber Cabling Components Standard第78頁/共130頁標準 ISO

32、/IEC 11801標準的發(fā)展 Generic cabling for customer premises ISO 11801:1995, Edition 1 ISO 11801:2000, Edition 1.2 ISO 11801;2002, Edition 2 制定機構：ISO/IEC JTC1 SC25 Interconnection of information technology equipment 特點 概念清晰、結構合理、嚴謹 本課程以ISO 11801為主，著重討論系統(tǒng)級概念第79頁/共130頁標準 GB/T 18233-2000 信息技術 用戶建筑群的通用布纜 特點：等同

33、采用ISO 11801- 1995 GB/T 50311-2000、 GB/T 50312-2000 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范 特點：通俗易懂、便于操作 Generic cabling 譯名 通用布纜：GB/T 18233 綜合布線：GB/T 50311/50312第80頁/共130頁中國其它標準 行業(yè)標準：信產部郵電 YD/T 926.1-2001 大樓通信綜合布線系統(tǒng)第1部分：總規(guī)范 YD/T 926.2-2001 第2部分：綜合布線用電纜、光纜技術要求 YD/T 926.3-2001 第3部分：綜合布線用連接硬件技術要求 YD 5082-

34、1999 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計施工圖集 YD/T 1013-1999 綜合布線系統(tǒng)電氣特性通用測試方法第81頁/共130頁中國其它標準 協會標準：中國工程建設標準化協會 CECS 72-1997 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范 CECS 89-1997 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗收規(guī)范第82頁/共130頁布纜標準-ISO 11801 系統(tǒng)概要 功能元素 子系統(tǒng) 元素的安置與配置 雙絞線布纜 光纖布纜 連接硬件 系統(tǒng)管理第83頁/共130頁系統(tǒng)概要 通用布纜系統(tǒng)的結構概要 Structure of the generic cabling system ISO 1180

35、1:2002, Ch05 系統(tǒng)使用10種功能元素連接成3類子系統(tǒng) 子系統(tǒng)通過可配置的互連形成層次化結構的系統(tǒng) 系統(tǒng)的全局全程都加強管理 Administration：監(jiān)督管理、監(jiān)管第84頁/共130頁系統(tǒng)概要 通用布纜系統(tǒng)結構圖第85頁/共130頁功能元素 通用布纜系統(tǒng)可使用10種功能元素 配線設施：4種 CD、 BD、 FD、 CP 纜線：4種 園區(qū)主干纜、樓宇主干纜、水平電纜、 CP電纜 信息插座：2種 MUTO、TO第86頁/共130頁功能元素 配線設施：4種 園區(qū)配線器： CD campus distributor 樓宇配線器： BD building distributor 摟層配線

36、器： FD floor distributor 匯聚點： CP consolidation point第87頁/共130頁功能元素 纜線：4種 園區(qū)主干纜 campus backbone cable 樓宇主干纜 building backbone cable 水平電纜 horizontal cable 匯聚電纜： CP cable consolidation point cable第88頁/共130頁功能元素 信息插座：2種 多用戶信息插座： MUTO multi-user telecommunications outlet 信息插座： TO telecommunications outlet

37、第89頁/共130頁布纜子系統(tǒng) 子系統(tǒng)概述 通用布纜系統(tǒng)可以包括3種布纜子系統(tǒng) 園區(qū)主干布纜子系統(tǒng) 樓宇主干布纜子系統(tǒng) 水平布纜子系統(tǒng) 通用布纜系統(tǒng)由多個布纜子系統(tǒng)連接而成 參見：Fig.1 / ISO 11801-2002 布纜系統(tǒng)可通過配線架進行配置成工作拓撲結構 例如：總線型、星形、環(huán)形 體現出：模塊化、靈活性第90頁/共130頁布纜子系統(tǒng) 園區(qū)主干布纜子系統(tǒng) 子系統(tǒng)從CD延伸到BD 園區(qū)主干纜：端接于CD與BD BD通常位于園區(qū)內位置分開各個樓宇 樓宇主干布纜子系統(tǒng) 子系統(tǒng)從BD延伸到FD 樓宇主干纜：端接于BD與FD 水平布纜子系統(tǒng) 子系統(tǒng)從FD延伸到TO 水平線纜：端接于FD與TO

38、 可選：CP及CP線纜、MUTO第91頁/共130頁子系統(tǒng)互連 子系統(tǒng)之間的連接 有源連接：應用相關 無源連接：應用無關 交叉連接的手段 快接跳線：patch cord 壓接跳線：jumper 光纖溶接 成本低、傳輸性能好 再配置能力差第92頁/共130頁子系統(tǒng)互連 布纜子系統(tǒng)中的功能元素互連成分層結構 合并配線器功能可能省略某些中間布纜子系統(tǒng) 第93頁/共130頁元素的安置與配置 通用布纜系統(tǒng)中的子系統(tǒng)數量與類型 在系統(tǒng)實施中可以不同 取決于實現的布局、大小、用戶策略 決定系統(tǒng)的大小與配置，包括 配線器、信息插座、匯聚點 電纜、各種跳線 電信間和設備間 樓宇入口設施 下面簡介一些典型考慮第9

39、4頁/共130頁元素的安置與配置 功能元素在樓宇中的典型安置如圖4所示 配線器位于 設備間或電信間 使用通道布放電纜 Pathway 管道、暗溝、托架 信息插座位于工作區(qū)第95頁/共130頁元素的安置與配置 配線器 典型配備 每園區(qū)1個CD、每樓宇1個BD、每樓層1個FD 建筑群不配CD，僅配備一個BD 建筑群僅有一個樓宇 不需要園區(qū)主干布纜子系統(tǒng)也不需要CD 大型樓宇可配備多個BD 相鄰樓層共用一個FD 樓層布纜稀少 單個配線器中實現功能組合，例如 單個配線架中組合功能：BD/FD、CD/BD 為了安全和可靠性，布纜設計中可能加入冗余 第96頁/共130頁元素的安置與配置 TO：單用戶信息插

40、座 每一單獨工作區(qū)通常應至少有兩個TO 每個TO應有用戶可見的永久性標識 MUTO：多用戶信息插座 適用于開放性辦公室環(huán)境 供開放式多用戶辦公區(qū)使用 通常最多供12個單用戶區(qū)使用 CP 用于開放式辦公環(huán)境中 可提供工作區(qū)TO的重新放置靈活性第97頁/共130頁元素的安置與配置 電信間 電信間提供所有必要的設施 包括：空間、電源、環(huán)境控制等 供安放無源/有源裝置、外部網絡接口使用 電信間均應直接接入主干布纜子系統(tǒng) 設備間 設備間是樓宇內放置設備的專門區(qū)域 由于設備的復雜性，應區(qū)別對待設備間和電信間第98頁/共130頁元素的安置與配置 樓宇入口設施 包括 樓宇的外部入口點 導向CD或BD的布纜通道

41、 必要性 園區(qū)主干、公網和專網的線纜進入樓宇的必須 在內外端接點可能有線纜的變化 端接外部線纜可能有地方法規(guī)的特定要求第99頁/共130頁雙絞線布纜 平衡型布纜：水平布纜采用雙絞線 ISO 11801 規(guī)定了信道、永久鏈路和CP鏈路的最低性能 第100頁/共130頁雙絞線布纜 永久鏈路 permanent link 完成安裝的布纜子系統(tǒng)上的傳輸路徑 包括完成安裝的布纜端點處的連接 例如，線纜端點安裝好的連接硬件 永久鏈路構成舉例：在水平布纜子系統(tǒng)中，包括 TO 水平線纜及其在FD上的終端 可選的CP 注意：不包括設備跳線！ 布纜系統(tǒng)的測試是對永久鏈路的測試第101頁/共130頁雙絞線布纜 IS

42、O 11801規(guī)范了下列平衡型布纜的系統(tǒng)等級 Class A：規(guī)范到100kHz Class B ：規(guī)范到1MHz Class C：規(guī)范到16MHz Class D：規(guī)范到100MHz Class E：規(guī)范到250MHz Class F：規(guī)范到600MHz 據稱正在調整E/F級系統(tǒng)的指標 使布纜系統(tǒng)更好匹配應用需求第102頁/共130頁雙絞線布纜 水平布纜：部件選擇 選擇恰當的比較類別以滿足系統(tǒng)等級的要求系統(tǒng)等級部件類別Class DCat5Class ECat6Class FCat7 注意區(qū)別： ISO 11801-2002未規(guī)范A/B/C級系統(tǒng)的部件選擇 TIA 568-B推薦采用的部件是

43、：Cat3和Cat5e第103頁/共130頁雙絞線布纜 水平布纜：通用長度限制 信道的物理長度不超過100m 固定水平線纜的物理長度不超過90m 當跳線總長度超過10m時，固定水平纜長度應相應減少 快接跳線/壓接跳線的長度不應超過5m 匯聚點放置位置至FD不少于15m MUTO的工作區(qū)跳線長度不應超過20m第104頁/共130頁光纖布纜 ISO 11801規(guī)范下列光纖布纜系統(tǒng)的等級 Class OF-300 信道支持的光纖應用最少300m Class OF-500信道 信道支持的光纖應用最少500m Class OF-2000信道 信道支持的光纖應用最少2000m 支持的光纖傳輸窗口 多模光纖

44、：850nm、1300nm 單模光纖：1310nm、1550nm第105頁/共130頁光纖布纜 ISO 11801規(guī)范了對下列光纖的需求 多模光纖：OM1、OM2、OM3 幾何參數：50/125m、62.5/125m 類型A1a或A1b：IEC 60793-2-10 衰減測量：IEC 60793-1-40 帶寬測量：IEC 60793-1-41 單模光纖：OS1 類型B1：IEC 60793-2-50 或，ITU-T G.652 第106頁/共130頁光纖布纜 ISO 11801-2002規(guī)范了多模光纖的性能需求 模式帶寬：多模光纖的主要性能指標 modal bandwidth，MHzkm 帶

45、寬測試方法：仿真應用系統(tǒng)環(huán)境 OFL：Overfilled Launch，滿注入 ELL：Effective Laser Launch，等效激光注入模式帶寬（模式帶寬（MHzkm）波長波長OFL帶寬帶寬ELL帶寬帶寬光纖類型光纖類型芯徑（芯徑（m）850 nm1300 nm 850 nmOM162.5、50200500OM250、62.5500500OM35015005002000第107頁/共130頁連接硬件 平衡型銅纜 通常使用：RJ45，TIA-568-B 光纖 推薦使用：SC及SC雙工型 小型光纖連接器：LC開始成為主流第108頁/共130頁系統(tǒng)管理 ISO 11801術語：Admin

46、istration 是通用布纜系統(tǒng)的基本特征 要求 對布纜與使用進行恰當的管理 方可充分發(fā)揮通用布纜系統(tǒng)的靈活性 管理包括 標識和記錄：準確 包括系統(tǒng)的所有部件、布纜通道、配線器，等等 記錄布纜系統(tǒng)的所有變更 基于計算機的記錄管理：推薦用于大型系統(tǒng)第109頁/共130頁標準對比：TIA-568-B與ISO 11801 的重要性 術語對照 系統(tǒng)構成 設備間與電信間 系統(tǒng)管理第110頁/共130頁標準的重要性 最早的標準：TIA-568-1991 技術進步快，及時反映新的發(fā)展，例如： Cat.6：TIA-568-B.2-1-2002 Cat.6a：TIA-568-B.2-10-2006 影響大 美

47、國廠商是線纜界最重要的廠商 對中國的布纜技術影響十分大 了解TIA-568標準系列十分重要第111頁/共130頁術語對照ISO 11801:2002TIA-568-B-2001CD：園區(qū)配線器：園區(qū)配線器MC：主交叉連接：主交叉連接main cross-connectBD：主干配線器：主干配線器IC：中間交叉連接：中間交叉連接intermediate cross-connectFD：水平配線器：水平配線器HC：水平交叉連接：水平交叉連接horizontal cross-connectCP：匯聚點：匯聚點TP/CP：轉接點：轉接點/匯聚點匯聚點transition / consolidation

48、 pointMUTO：多用戶信息插座：多用戶信息插座Multi-user tele. outlet assemblyTO：信息插座：信息插座TO/TC：信息插座：信息插座/信息連接器信息連接器TO / tele. connect第112頁/共130頁術語對照：系統(tǒng)構成ISO 11801-2002TIA-568-B-2001Campus Backbone CablingIntrabuilding Backbone CablingBuilding Backbone CablingInterbuilding Backbone CablingHorizontal CablingHorizontal CablingEquipment RoomER：Equipment roomTR：Te