罗森伯格综合布线基础知识.ppt
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1、布线系统基础知识,房 毅 市场技术支持经理,结构化布线概念,结构化布线系统介绍 综合布线系统是指按标准的、统一的和简单的结构化方式编制和布置各种建筑物(或建筑群)内各种系统的通信线路,包括网络系统、电话系统、监控系统、电源系统和照明系统等。因此,综合布线系统是一种标准通用的信息传输系统。,综合布线基础知识,如同计算机网络的出现和发展一样,布线结构及其指导标准也是在不断的完善变化中应运而生的,并且会继续发展下去。结构化布线的出现是与用户的不断需求密切相关的,通用的三种布线标准 ISO/IEC 11801信息技术-通用客户综合布线标准 ANSI/TIA/EIA-568A商业建筑电信布线标准 EN
2、50173信息技术通用布线系统 同时,国内也有建设部和信息产业部的相关的标准和规范,综合布线基础知识,通常的结构化布线由三个布线子系统组成 建筑群主干网 / 建筑物主干网 / 水平布线,综合布线基础知识,ANSI / TIA / EIA-568A与 ISO / IEC 11801术语对照,ANSI / TIA / EIA-568-A ISO / IEC 11801 主交叉连接(MC) 建筑群配线架(CD) 中间交叉连接(IC) 建筑物配线架(BD) 水平交叉连接(HC) 楼层配线架(FD) 转接点(TP)或合并接点(CP) 转接点(TP) 电信插座/连接器 电信插座(TO),常用网络简介,令牌
3、环网的逻辑拓朴为环形。在令牌环网上,传送信息之前要取得空闲的令牌。一旦取得了空闲的令牌,信息包就可以沿着环传送了。 令牌网一般以 4 和 16Mb/s 速率运行。 令牌环系统在 ISO / IEC8802-5和 IEEE802.5标准中都有所说明。 尽管令牌环网是以逻辑环结构运行的,但普遍使用的布线结构是物理星形结构。在星形结构中心有被称作为多路访问单元(MAU)的有源设备。同样,最大结点数和最大链路长度(即节点间距离)取决于使用的传输设备和传输媒体的性质。,常用网络简介,以太网采用物理总线和物理星形拓扑结构。普遍应用的以太网系统是10BASE-T,10BASE-T的含义是10Mb/s基带局域
4、网,它采用双绞线物理星形布线。由于交换技术的应用,现在的以太网已能够进行更快的数据传输,如100Mb/s和1000Mb/s。IEEE802.3和 ISO / IEC TR3 8802提供了一系列说明以太网的文献。 以太网的最大结点数以及铜缆和光缆的链路长度在IEEE802.3标准中有所规定。 以太网的最大结点数和最大链路长度(即两结点间的距离)是由所用的传输设备和传输媒体的性质所决定的。,常用网络简介,异步传输模式(Asynchronous Transfer ModeATM) 作为构造远程电信骨干网的协议,ATM正被更多的高性能企业网所采用。 ATM依靠 “信元”的固定长度的数据单元来传送数据
5、。ATM传送数据时,需要建立一个初始的呼叫来确定数据在传送和接收站之间的传送路径(有时指电路模式)。 ATM设备在广域网的应用可支持 2.048Mb/s传输速率,在局域网的应用可支持从155到 620 Mb/s的传输速率或更高。,常用网络简介,光纤分布数据接口(FDDI) 由ANSI和 ISO标准可知,FDDI是一个逻辑拓朴为环形的 100Mb/s定时令牌协议。FDDI一般具有自愈环以应付布线故障,一个环出现断路时,另一个环会继续工作。 罗森伯格结构化布线系统提供标准的光纤接口来连接 FDDI设备,也可以利用混合接口接插软线来完成。,带宽和传输速率,带 宽 (MHz) 设备或媒介按照一定传输性
6、能可以提供的传输频率范围 数 据 传 输 速 率 ( Mbps) 数据传输系统数据吞吐量的描述,即在单位时间内一个数据传输系统能传递的二进制位,带宽和传输速率的区别,带宽 (Hz),数据传输速率( Mbps),频率单位 描述电信号 和物理媒介有关 不依赖于应用(Application),数据的速率 系统吞吐量的描述 和带宽有关 依赖于应用(Application)的编码,C = 2f Log2N,f : bandwith C : data rate N : Multilevel signal coding,带宽与数据速率的举例,如何在 100MHz 下实现千兆位以太网 (1000Mbps) 的
7、数据传输 ?,不同网络应用的带宽,衰减 (Attenuation) 的概念,注意:衰减是频率的函数,Attn (dB) = -20 lg uB / uA,影响衰减因素,Attn.,线 缆 长 度 导 体 直 径 环 境 温 度 安 装 工 艺 电 磁 环 境,近端串绕的概念,ACR - 信噪比的概念,ACR = | NEXT - ATTN |,如何利用 ACR 评价结构化布线元件质量,高带宽传输需要考虑更多因素,FEXT 远 端 串 绕 ELFEXT 等 效 远 端 串 绕 Power Sum 综 合 串 绕 Propagation Delay 传 输 延 迟 Delay Skew 时 延 差
8、 Return Loss 回 波 损 耗,FEXT 和 ELFEXT: 串绕在远端的反应,ELFEXT = |FEXT - ATTN|,HDCS ELFEXT测试曲线,Power Sum综合串扰,近 端 Power Sum NEXT / Power Sum ACR 远 端 Power Sum FEXT / Power Sum ELFEXT,传输迟延和时延差,什么是EMC,EMC是电磁兼容性,是指电子设备或网络系统具有一定的抵抗电磁干扰的能力,同时不能产生过量的电磁辐射。也就是说,要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作,同时有不能辐射过量的电磁波干扰周围其它设备及网络的正常工作。
9、,UTP & FTP,UTP电缆是理想的平衡传输系统,为什么还要用FTP电缆? UTP电缆是通过芯线的双绞来达到EMC性能,这意味着EMI首先被UTP电缆所接收,随后才被抵消。但是,随着频率的提高,UTP的EMC性能将会下降。经过测量发现,将电缆双绞只能满足到30MHz的EMC性能,对于更高的电磁干扰双绞线将无能为力。而到目前为止,大多数的实际网络应用的工作频率都低于30MHz。 并且,理想的平衡传输系统是不存在的。UTP电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量(如绞对),而会受到周围环境的影响。因为UTP周围的金属、隐蔽的“地”、施工中的牵拉、弯曲等等情况都会破坏其平衡特性,从而降低EMC性
10、能。,FTP电缆的屏蔽原理,不同于双绞的平衡抵消原理,FTP电缆是在四对双绞线的外面加多一层或两层铝箔,利用金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理(所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布,频率越高,趋肤深度越小,即频率越高,电磁波的穿透能力越弱),有效的防止外部电磁干扰进入电缆,同时也阻止内部信号辐射出去,干扰其它设备的工作。 实验表明,频率超过5MHz的电磁波只能透过38m厚的铝箔。如果让屏蔽层的厚度超过38m,例如耐克森的FTP电缆为两层25m厚的铝箔屏蔽,就使能够透过屏蔽层进入电缆内部的电磁干扰的频率主要在5MHz以下。而对于5MHz以下的低频干扰可应用双绞的
11、原理有效的抵消。,FTP & UTP的几个问题,FTP的衰减大于UTP? FTP电缆的衰减指标完全符合ISO/IEC11801和EIA/TIA 568B等相关标准。 如果将UTP电缆穿入金属导管中,其特性阻抗将下降,导致衰减增大。而因为FTP电缆在制造过程中考虑到周围铝箔的影响,所以已经在制造工艺中加以补偿。 FTP的传输距离小于UTP? 电缆的传输距离是由电缆的衰减和传播时延决定的,与是否屏蔽没有关系。 影响传输距离的关键因素是传播时延。,回波反射,Ri = 150 ,=,Uo,Ri = 150 ,Zo = 100,信号源 (发 送 方 ),数据线缆 (传 输 介 质 ),网 卡 (接 收
12、方 ),Ri - Zo r = = 0.2 = 20 % Ri + Zo,100 % 能 量,80 % 能 量,20 % 能 量,Return loss in dB (typ. CLASS E values) min. Return loss in dB per standard,回波损耗测试曲线,名称 速度 距离 介质 10Base-T 10Mbps 100米 铜线 100Base-TX 100Mbps 100米 铜线 100Base-FX 100Mbps 2000米 多模光纤 1000Base-LX 1000Mbps 5000米 单模光纤 1000Mbps 550米 多模光纤 1000Ba
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