网络综合布线培训教程

1网络综合布线技术培训讲义主编胡云重庆电子工程职业学院2015年9月2第1章网络综合布线概述1.1网络综合布线概念随着城市建设及信息通信事业的发展，各机关、企业、校园、住宅区的建筑或建筑群（商住楼、办公楼、综合楼及各类园区等）的语音、数据、图像及多媒体业务综合网络的建设都要求按照国家标准进行综合布线。现代智能建筑的各种智能化建设，需要综合布线系统作为基础，综合布线系统有着广阔的使用前景。综合布线系统的定义是：“用通信电缆、光缆及有关连接硬件构成的通用布线系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．统，．．它能支持多种应用系统．．．．．．．．．．”。综合布线系统综合了通信网络、信息网络及控制网络，为建筑或建筑群内部语音信号、数据信号、图像信号与监控信号提供传输通道，支持多种应用系统的使用，并能实现与外部信号传输通道的连接。网络综合布线是指按综合布线的规范进行的计算机网络布线规范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。综合布线系统由不同系列和规格的部件组成，包括：线缆传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)、线缆保护管槽以及电气保护设备等。1.2现行综合布线的国家标准综合布线技术在国外率先形成与发展，其规范也逐渐修改完善，形成综合布线的国际标准。一般来讲，经过几年的积累，通信应用领域的技术进步使得原先的布线标准将出现大量的增补内容（附录）。通过重新修订，可以将增补内容融入到一个新的标准文件中去，同时在新的标准中也可提出其他值得考虑的先进技术。目前，用于综合布线的国外标准是：（1）ISO/IEC11801-2002系列标准；（2）北美布线系列标准TIA-568-C。我国对建筑物综合布线系统工程参考国外的标准，也制定了相应的国家标准。现行国家标准是：（1）《综合布线系统工程设计规范》．．．．．．．．．．．．．．(GB50311．．．．．．．．-．2007)．．．．．（2）《综．．合布线系统工程验收规范》．．．．．．．．．．．．(GB50312．．．．．．．．-．2007)．．．．．综合布线系统工程技术标准或规范是从事各类布线系统工程建设活动的技术依据和准则。1.3综合布线系统的特点综合布线系统的特点主要表现在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性，而且方便设计、施工和维护。１．标准性综合布线系统对建筑或建筑群的通信网络、信息网络及控制网络按照国际、国家标准要求设计、施工和验收，把这些性质不同的网络综合到一套标准的布线系统中，使布线工程具有规范化，布线质量具有可靠性。32．兼容性综合布线系统使用由共用配件所组成的配线系统，将不同厂家的各类设备综合在一起同时工作，均可相互兼容。3．开放性综合布线系统对现有著名综合布线设备、部件、材料厂商的产品均是开放的。采用的冗余布线和星形结构布线方式既提高了设备的工作能力又便于用户扩充。4．灵活性综合布线系统便于集中管理与维护。可以通过其管理子系统方便地调整各类信号的路由，可以灵活地改变子系统设备和移动设备位置，而布线系统无须改变。5．先进性综合布线系统的设计均采用现行最新标准，充分应用铜缆通信和光纤通信的最新技术。在今后的若干年内不增加新的投资情况下，也能保持先进性。6．经济性综合布线综合各种应用统一布线，有效提高全系统的性能价格比。在确定建筑物或建筑群的功能与需求以后，规划能适应智能化发展要求的相应的综合布线系统设施和预埋管线，可以防止今后增设或改造时造成工程的复杂性和费用的浪费。1.4综合布线系统的构成综合布线系统一般采用星型拓扑结构，该结构下的每个分支子系统都是相对独立的单元，对每个分支单元系统的改动不会影响其他子系统。北美标准将综合布线系统分为工作区子系统、水平子系统、垂直干线子系统、设备间．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．子系统、管理间子系统和建筑群子系统．．．．．．．．．．．．．．．．．6部分，如图1-1所示。按国际标准化组织ISO/IEC11801定义，综合布线系统包含三个子系统：建筑群干线布线子系统、建筑物干线．．．．．．．．．．．．．．．．布线子系统和水平布线子系统．．．．．．．．．．．．．。图1-1综合布线系统结构4我国最新综合布线系统设计规范把综合布线系统划分成7个部分：工作区、配线子系．．．．．．．．统、干线子系统、建筑群子系统、设备间、进线间和管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。简记为三子（系统）、两间、一区一管理。1．工作区一个独立的需要设置终端设备(TE)的区域划分为一个工作区。工作区由配线子系统的信息插座模块(TO)延伸到终端设备处的连接缆线及适配器组成。2．配线子系统配线子系统由位于工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备(FD)的配线电缆或光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线等组成。3．干线子系统干线子系统由每栋大楼的设备间（有的就是利用一楼的电信间）至电信间的干线电缆和光缆，安装在电信间的建筑物配线设备(BD)及设备缆线和跳线组成。4．建筑群子系统建筑群子系统由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备(CD)及设备缆线和跳线组成。5．设备间设备间是在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。对于综合布线系统，设备间主要安装建筑物配线设备。电话交换机、计算机主机设备及入口设施也可与配线设备安装在一起。图1-2设备间6．进线间进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。7．管理管理是对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、缆线、信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。51.5园区网络综合布线系统构成网络拓扑图反映的是网络系统的逻辑关系，而网络综合布线系统则是这个网络的物理构成。网络综合布线要明确各种网络通信设备、终端设备的安装位置和连接关系，将网络拓扑图中的网络通信设备、终端设备的安装位置和连接关系与网络综合布线的设备间、建筑群子系统、电信间、干线子系统、配线子系统和工作区对应起来。图1-3园区网络拓扑图图1-4单一大楼网络拓扑图1.园区网络综合布线系统构成园区网络综合布线系统由三段缆线（建筑群子系统、垂直干线子系统、水平子系统）、配线设备、设备缆线、连接跳线在两类房间（设备间、电信间）交接构成。6（1）设备间1）园区网络中心管理整个园区的网络。2）网络综合布线的设备间通常就是园区网络中心机房。3）设备间安装多个落地机柜，机柜里安装配线设备、通信设备和各种网络服务器、管理计算机等。配线设备：建筑群光纤配线架、铜缆配线架、110配线架等。通信设备：核心交换机、路由器等。4）设备间是园区网络和园区外网络的交接处。（2）建筑群子系统建筑群子系统使用室外光缆，光缆从设备间建筑群光纤配线架CD端接出发，由电缆沟保护分别通向各栋楼一楼的电信间的建筑群光纤配线架CD并与之端接。（3）垂直干线子系统通常在建筑修建时每栋楼各层修建有强电井和弱电井的小房间（综合布线称其为电信间），强电井安装交流220V配电设备，电信间安装通信设备和进行缆线交接。在各层弱电井内靠墙垂直安装金属线槽，并贯通各层形成电缆竖井。它是垂直干线子系统线缆的保护通道。通信电缆、光缆安装在电缆竖井内并在各楼层引出。垂直干线子系统的缆线一端接在一楼层配线架BD，另一端接各楼层的配线架BD上。（4）电信间电信间安装挂墙机柜。一楼电信间挂墙机柜里安装建筑群光纤配线架CD（用来端接连接到设备间的光缆）；光电转换设备（用来实现由光纤传输转换为铜缆传输）、汇聚交换机、端接垂直干线的建筑物铜缆配线架BD、一楼的铜缆配线架FD、一楼的接入交换机等设备。图1-5所示的是有光接口的交换机。图1-5光接口交换机其余各楼层的电信间挂墙机柜里安装端接垂直干线的建筑物铜缆配线架BD、接入交7换机、楼层铜缆配线架FD。（5）配线子系统配线子系统的保护通道通常也采用金属线槽和PVC塑料管槽，由电信间机柜处通向各个工作区的外墙采用金属线槽，工作区室内采用PVC塑料管槽通向信息插座。配线子系统的缆线一端接在楼层配线架FD，另一端接在工作区的信息插座上。8第2章网络综合布线的传输介质与连接器件2.1对绞电缆1．对绞电缆的包装对绞电缆（TwistedPairCable，TPC）也称为双绞线，是综合布线系统中最常用的传输介质，可用于语音、数据、音频、呼叫系统以及楼宇自动控制系统。对绞电缆适用于较短距离的信息传输。市场上的对绞电缆都是成箱包装的，每箱长度为1000foot（英尺）=305m。图2-1是对绞电缆及外包装。图2-1对绞电缆及外包装2.对绞电缆的类别对绞电缆按电气性能划分类别（Category）。有1类、2类、3类、4类、5类、超5类、6类、超6类、7类共9种类别。类别数字越大，性能越好、支持的带宽也越宽，当然价格也越贵。现在常用对绞电缆的类别及支持传输的最高速率和最高频率如表2-1所示。表2-1对绞电缆的类别及支持传输的最高频率和最高速率类别Cat3Cat5/5eCat6Cat6ACat7最高传输速率10Mbps100Mbps1000Mbps10Gbps10Gbps最高传输频率16MHz100MHz250MHz500MHz600MHz注意：电缆的频率带宽（MHz）与电缆的数据传输速率（Mb/s）是有区别的，MHz是衡量单位时间内线路中电信号的震荡次数，而Mb/s是衡量单位时间内线路传输的二进制位的数量。3.非屏蔽对绞电缆的结构（1）超5类非屏蔽对绞电缆（CAT5eUTP）9如图2-2所示的是超5类非屏蔽对绞电缆（CAT5eUTP）。超5类非屏蔽对绞电缆把4个对绞线对和1根撕裂绳放在一个护套管里，其线对识别颜色是白绿、绿线对，白橙、橙线对，白蓝、蓝线对，白棕、棕线对。线对是由两根带有绝缘层的AWG22-26号铜导线（22号绝缘铜线的线径为0.4mm）按一定密度逆时针方向扭绞而形成的。不同的线对具有不同的扭绞长度（一般是14cm～38.1cm）。一般扭绞越密集其抗干扰的能力就越强。图2-2超5类非屏蔽对绞电缆（CAT5eUTP）图2-36类非屏蔽对绞电缆（CAT6UTP）（2）6类非屏蔽对绞电缆（CAT6UTP）图2-3所示的是6类非屏蔽对绞电缆（CAT6UTP）。6类非屏蔽对绞电缆在结构上是在有绝缘的一字骨架或十字骨架，一字骨架将对绞电缆的四个线对每两对分别置于一字骨架两侧，而十字骨架将对绞电缆的四个线对分别置于十字骨架的四个凹槽内，并且电缆的直径也更大。（3）大对数电缆1）大对数电缆的特点大对数电缆从名称上有别于4对对绞电缆。从外观上看，大对数电缆为直径较大的单根电缆。大对数电缆有25对、50对、100对、200对、300对等不同对数的电缆。如图2-4所示的是25对3类非屏蔽对绞电缆；如图2-5所示的是100对3类非屏蔽对绞电缆。大对数电缆电气类别通常为3类。大对数电缆通常用于语音通信布线的干线子系统中，端接在110配线架上。图2-425对3类非屏蔽对绞电缆图2-5100对3类非屏蔽对绞电缆2）大对数电缆线对识别颜色国际缆线标准色谱：主色：白—红—黑—黄—紫。10副色：蓝—橙—绿—棕—灰。在大对数电缆中，颜色为主色和副色的两根导线搭配组合为对绞线对。25对对绞电缆中的线对组合的颜色标识是：白、兰；白、橙；白、绿；白、棕；白、灰；红、兰；红、橙；红、绿；红、棕；红、灰；黑、兰；黑、橙；黑、绿；黑、棕；黑、灰；黄、兰；黄、橙；黄、绿；黄、棕；黄、灰；紫、兰；紫、橙；紫、绿；紫、棕；紫、灰。大对数电缆采用颜色编码进行管理。先将25个全色谱线对先绞合成10对或25对基本单位，再将若干个基本单位(或子单位)绞合成50对或100对的超单位，然后由若干个超单位总绞合成缆芯，构成大对数电缆。大对数电缆端接采用的模块为25对，也是基于以上原则。4.屏蔽对绞电缆的结构屏蔽对绞电缆是在非屏蔽对绞电缆的结构上增加了金属网、金属薄屏蔽层。屏蔽层外还增加了1根接地线。屏蔽对绞电缆价格相对较高，连接比非屏蔽对绞电缆要复杂些。屏蔽对绞电缆有线对屏蔽（ShieldedTwistedPair