第二章網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)及布線常用設(shè)備

1、第二章 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)與布線常用設(shè)備 計(jì)算機(jī)之間聯(lián)網(wǎng)時(shí)，首先遇到的是通信線路和通信傳輸?shù)膯?wèn)題。目前，計(jì)算機(jī)通信分為有線通信和無(wú)線通信。有線通信是利用電纜或光纖充當(dāng)傳輸介質(zhì)的，而無(wú)線通信是利用衛(wèi)星、微波、紅外線等充當(dāng)傳輸介質(zhì)的。在網(wǎng)絡(luò)工程組網(wǎng)過(guò)程中有線網(wǎng)多采用雙絞線和光纜，而無(wú)線網(wǎng)則采用微波。2.1網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)概述 雙絞線（Twisted Pair, TP）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，其直徑一般為0.4mm0.65mm,常用的是0.5mm。它們各自包在彩色絕緣層內(nèi)，按照規(guī)定的絞距互相扭絞成一對(duì)雙絞線。2.1.1雙絞線和雙絞線電纜 非屏蔽雙絞線電纜有

2、以下優(yōu)點(diǎn)： 無(wú)屏蔽外套，直徑小，節(jié)省所占用的空間。 重量輕、易彎曲、易安裝。 將串?dāng)_減至最小或加以消除。 具有阻燃性。 具有獨(dú)立性和靈活性，適用于結(jié)構(gòu)化綜合布線。 圖圖2-1非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線圖圖2-2屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線 光纖和同軸電纜相似，只是沒(méi)有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。在多模光纖中。 芯的直徑是15 mm50 mm，大致與人的頭發(fā)的粗細(xì)相當(dāng)。而單模光纖芯的直徑為8 mm 10mm。2.1.2 光纖和光纜圖2-3光纜結(jié)構(gòu)圖 圖2-4光纜截面圖2.1.3同軸電纜 無(wú)線通信傳輸主要有兩種手段： 無(wú)線電波，即短波、超短波或微波。 光波，即激光和紅外線。2.1.4無(wú)線介質(zhì)2.1.5

3、 傳輸介質(zhì)的選擇 網(wǎng)絡(luò)通信線路的選擇必須考慮網(wǎng)絡(luò)的性能、價(jià)格、使用規(guī)則、安裝難易性、可擴(kuò)展及其他一些因素。目前最常用的傳輸介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜和光纖。2.2 雙絞線及其傳輸特性2.2.1雙絞線的結(jié)構(gòu) 1按絕緣層的不同分類 按照絕緣層外部是否有金屬屏蔽層，雙絞線可以分為UTP(非屏蔽雙絞線)和STP(屏蔽雙絞線)兩大類，如圖2.2和圖2.3所示。在這兩大類中又分為100 電纜、雙體電纜、大對(duì)數(shù)電纜和150 屏蔽電纜，具體型號(hào)有多種。2.2.2雙絞線的分類 2按傳輸速率的不同分類 EIA/TIA為雙絞線電纜定義了5種不同質(zhì)量的型號(hào)。其中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程綜合布線使用第3、4、5類。這5種型號(hào)如下：

4、1類UTP電纜。 2類UTP電纜。 3類UTP電纜。 4類UTP電纜。 5類UTP電纜。 1.性能參數(shù) （1）衰減 衰減(Attenuation)是沿鏈路的信號(hào)損失度量。衰減與線纜的長(zhǎng)度有關(guān)系，隨著長(zhǎng)度的 增加，信號(hào)衰減也隨之增加。衰減用dB為單位，表示源傳送端信號(hào)到接收端信號(hào)強(qiáng)度的比率。由于衰減隨頻率而變化，因此，應(yīng)測(cè)量應(yīng)用范圍內(nèi)的全部頻率上的衰減. （2）近端串?dāng)_ 串?dāng)_分近端串?dāng)_(NEXT)和遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)，測(cè)試儀主要是測(cè)量NEXT，由于存在線路損 耗， 因此FEXT的量值的影響較小。近端串?dāng)_損耗是測(cè)量一條UTP鏈路中從一對(duì)線到另一對(duì)線的信號(hào)耦合。對(duì)于UTP鏈路，NEXT是一個(gè)關(guān)鍵的

5、性能指標(biāo)，也是最難精確測(cè)量的一個(gè)指標(biāo)。隨著信號(hào)頻率的增加，其測(cè)量難度將加大。2.2.3 雙絞線的性能指標(biāo) 3）直流電阻 直流環(huán)路電阻會(huì)消耗一部分信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)變成熱量。它是指一對(duì)導(dǎo)線電阻的和，11801規(guī)格的雙絞線的直流電阻不得大于19.2。每對(duì)間的差異不能太大（小于0.1），否則表示接觸不良，必須檢查連接點(diǎn)。 （4）特性阻抗 與環(huán)路直流電阻不同，特性阻抗包括電阻及頻率為 lMHz-lOOMHz的電感阻抗及電容阻抗，它與一對(duì)電線之間的距離及絕緣體的電氣性能有關(guān)。各種電纜有不同的特性阻抗，而雙絞線電纜則有1OO、120及1503種。 （5）衰減串?dāng)_比(ACR) 在某些頻率范圍，串?dāng)_與衰減量的比例

6、關(guān)系是反映電纜性能的另一個(gè)重要參數(shù)。ACR有時(shí)也以信噪比(Signal-Noice Ratio,SNR)表示，它由最差的衰減量與NEXT量值的差值計(jì)算。ACR值較大，表示抗干擾的能力更強(qiáng)。一般系統(tǒng)要求至少大于lOdB。 （6）電纜特性 通信信道的品質(zhì)是由它的電纜特性描述的。SNR是在考慮到干擾信號(hào)的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的一個(gè)度量。如果SNR過(guò)低，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號(hào)在被接收時(shí)，接收器不能分辨數(shù)據(jù)信號(hào)和噪音信號(hào)，最終引起數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。因此，為了將數(shù)據(jù)錯(cuò)誤限制在一定范圍內(nèi)，必須定義一個(gè)最小的可接收的SNR。2.測(cè)試數(shù)據(jù)2.2.4 常用的品牌雙絞線電纜 目前在網(wǎng)絡(luò)工程綜合布線中最常用的是5類或超5類雙絞線。

7、5類或超5類雙絞線一般都是以“箱”為單位出售的，每箱雙絞線的長(zhǎng)度為305 米。不同品牌的雙絞線的價(jià)格相差較大，有時(shí)相差一倍多。2.2.5 常用雙絞線選購(gòu) 雙絞線購(gòu)買時(shí)需要注意的是，每隔兩英尺有一段文字，以AMP公司的線纜為例子，該文字為“AMP SYSTEMS CABLE E138034 0100 24 AWG （VL）CMR/MPR OR C （VL） PCC FT4VERIFIED ETC CAT5 044766 FT 200112” 其中： AMP：代表公司名稱 0100：表示100 24：表示線芯是24號(hào)的（線芯有22、23、24、26四種規(guī)格） AWG：表示美國(guó)線纜規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) VL：表

8、示通過(guò)認(rèn)證的標(biāo)記 FT4：表示4對(duì)線 CAT5：表示5類線 044766：表示線纜當(dāng)前處在英尺數(shù) 200112：表示生產(chǎn)年月 231 光纖的結(jié)構(gòu)23 光纖及其傳輸特性 （1）傳輸點(diǎn)模數(shù)類。傳輸點(diǎn)模數(shù)類分單模光纖(Single Mode Fiber)和多模光纖(Multi Mode Fiber)。 （2）折射率分布類。折射率分布類光纖可分為跳變式光纖和漸變式光纖。2.3.2 光纖的分類 233 光纖的連接方式 1永久性連接(熔接) 2機(jī)械連接 3活動(dòng)連接 光纖的重量很輕，每公里光纖重約幾十克。 完全的電磁絕緣，因而無(wú)需擔(dān)心內(nèi)部信號(hào)會(huì)存在泄露而導(dǎo)致安全問(wèn)題， 使用光纖，我們不再擔(dān)心串?dāng)_以及回波損耗

9、，不產(chǎn)生熱和火花，光纖不怕雷擊，不怕靜電，并有較大的環(huán)境適應(yīng)溫度和耐腐蝕性，可以放心地用于嚴(yán)禁煙火的礦企業(yè)、庫(kù)房、人密集區(qū)等場(chǎng)合。234光纖的物理特性 光纖可提供的帶寬高出數(shù)個(gè)吉甚至數(shù)百個(gè)吉，光纖的無(wú)中繼傳輸距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它種類線纜。 極高的通信安全保障2.3.5 光纖的傳輸特性 圖2-9 多模光纖 圖2-10 單模光纖 衰減:所有的光纖網(wǎng)絡(luò)安裝中的最大問(wèn)題就是衰減。衰減就是作為數(shù)據(jù)載體的信號(hào)(這全是光信號(hào)),在功率上的損失和減弱,它的單位是分貝(dB或dB/km,后者是針對(duì)某一特定的網(wǎng)絡(luò)而言),光纖連接中3dB的衰減就大約相當(dāng)信號(hào)損失了50%。2.3.6光纖的性能指標(biāo) 許可度：許可度是指特定

10、的光纖（多模光纖）能接受光信號(hào)做為其入射信號(hào)的角度。多模光纖中兩個(gè)或幾個(gè)信號(hào)間的許可角的差異越大,模態(tài)色散的影響就越大。 數(shù)值孔徑:數(shù)值孔徑是易被人們忽略的一個(gè)問(wèn)題,但它是一個(gè)非常重要的性能要素,特別是在接合兩根光纖網(wǎng)絡(luò)時(shí),數(shù)值孔徑是用來(lái)表示一根特定的光纖網(wǎng)絡(luò)容納光信號(hào)的參數(shù).在數(shù)值上等于一個(gè)包含許可角的數(shù)學(xué)表達(dá)式的值。 色散:色散是指不同波長(zhǎng)的光穿過(guò)光纖時(shí)散射開的現(xiàn)象,是因?yàn)椴煌牟ㄩL(zhǎng)的光在同一種介質(zhì)中的傳播速度是不同的.當(dāng)它們反復(fù)反射穿過(guò)光纖時(shí),不同波長(zhǎng)的光會(huì)在光纖壁上以不同的角度反射,不同波長(zhǎng)的光會(huì)越來(lái)越伸展分離,直到在完全不同的時(shí)間到達(dá)目的地。 1.光纖通信系統(tǒng) 光纖通信系統(tǒng)是以光波為

11、載體、光導(dǎo)纖維為傳輸媒體的通信方式，起主導(dǎo)作用的是光 源、光纖、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)。2.3.7 光纖通信系統(tǒng)及其構(gòu)成 光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì)，它有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn): 頻帶較寬。 電磁絕緣性能好。 衰減較小。 中繼器的間隔較大光纖通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn) 單模光纖（SMF，即Single Mode Fiber）和多模光纖（MMF，即Mult Mode Fiber），而多模光纖又通常分為突變型和漸變型。2.3.8常用光纖種類 2.4.1信息插座24布線常用設(shè)備一、信息插座的結(jié)構(gòu)二、信息插座的位置和配置 (1) 墻上型。墻上型插座多為內(nèi)嵌式插座，適用于與主體建筑同時(shí)完成的布線工程。 (2) 桌上

12、型。桌上型插座適用于主體建筑完成后進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)布線工程。 (3) 地上型。地上型插座也為內(nèi)嵌式插座，大多為銅制，而且具有防水的功能，主要適用于地面或架空地板，三、信息插座的類型四、信息插座的制作 一RJ45連接器2.4.2網(wǎng)絡(luò)線纜連接器非屏蔽水晶頭屏蔽水晶頭雙絞線線序二、光纖連接器 （1） FC型光纖連接器 （2）SC型光纖連接器 （3）ST型光纖連接器（4）MT-RJ型光纖連接器（5）LC型光纖連接器（6）MU型光纖連接器5光纖跳線 配線架是網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)的中樞。是管理子系統(tǒng)中最重要的組件，是實(shí)現(xiàn)垂直干線和水平布線兩個(gè)子系統(tǒng)交叉連接的樞紐。配線架通常安裝在機(jī)柜或墻上。2.4.3 配線架一、配線架的作

13、用端接雙絞線配線架的具體步驟步驟1：在雙絞線配線架上安裝理線器，理線器用于支撐和理順過(guò)多的電纜。步驟2：利用尖嘴鉗將線纜剪至合適的長(zhǎng)度。步驟3：利用線纜準(zhǔn)備工具(剝線鉗)剝除雙絞線的絕緣層包皮。步驟4：依據(jù)所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和配線架的類型，將雙絞線的4對(duì)線按正確顏色順序一一分開。步驟5：依據(jù)配線架上所指示的顏色，將導(dǎo)線一一置入線槽。步驟6：利用打線工具端接配線架與雙絞線，既可以使用普通打線工具端接，也可以使用多對(duì)打線工具端接。多對(duì)打線工具在使用上和普通打線工具沒(méi)有什么區(qū)別，只是能同時(shí)打8條線。步驟7：重復(fù)步驟2至步驟6的操作，端接其他雙絞線。步驟8：將線纜理順，并利用尼龍?jiān)鷰㈦p絞線與理線器固定在一起。步驟9：利用尖嘴鉗整理扎帶，整理后要使各條線纜比較整齊的排列。四、光纖配線架 1、金屬槽和塑料槽2.4.4管材和橋架 2、金屬管和塑料管二、橋架 2.4.6機(jī)柜 1.實(shí)訓(xùn)目的 （1）理解水晶頭端接和跳線的制作方法。 （2）了解水晶頭端接和跳線的測(cè)試方法。 2.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 (1) 觀看視頻制作過(guò)程 (2) 制作RJ45水晶頭 (3) 測(cè)試 3.實(shí)訓(xùn)方法（見教程）實(shí)訓(xùn)1 水晶頭端接和跳線制作 1.實(shí)訓(xùn)目的 通過(guò)練習(xí)掌握信息模塊的制作方法與步驟 2.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 要求學(xué)生將一根雙絞線連接兩個(gè)信息