第5章结构化布线系统

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,计算机网络基础,*,第,5,章 结构化布线系统,第,5,章,结构化布线系统,学习目标,新课讲授,本章小结,本章习题,返回,主要内容,2,计算机网络基础,本章主要内容,结构化布线系统的概念；,结构化布线系统的六个组成部分；,常见的水平布线系统；,结构化布线系统应注意的事项。,目录页,3,计算机网络基础,本章学习目标,掌握现代的综合布线系统；,掌握结构化的布线所使用的各种设施。,目录页,4,计算机网络基础,5.1,结构化布线系统概述,5.2,结构化布线系统的组成,5.3,典型的水平布线系统,5.4,结构化布线系统应注意的事项,第,5,章,结构化布线系统,目录页,5,计算机网络基础,5.1,结构化布线系统概述,结构化综合布线系统的发展史,结构化综合布线系统（,Structured Cabling Systems,，缩写,SCS,），而结构化综合布线系统是由三部分组成，它们是：,建筑物综合布线系统, PDS,（,Premises Distribution System,），又称开放式布线系统,(Open Cabling Systems),。,智能大楼布线系统, IBS,（,Intelligent Building S,ystem,）。,工业布线系统, IDS,（,Industry,Distribution System,）。,6,计算机网络基础,5.1,结构化布线系统概述,我们所指的布线系统主要是指,建筑物综合布线系统,PDS,。建筑物综合布线系统,PDS,是其它布线系统的基础，它主要包括“语音和数据通信”的布线系统，简称“综合布线系统”。,“结构化综合布线系统”是美国电话电报公司（,AT&T,）贝尔实验室在,85,年首先推出的，并于,1986,年通过美国电子工业协会（,EIA,）和通信工业协会（,TIA,）的认证，于是很快得到世界范围内的广泛认同，并在全球范围内推广。,7,计算机网络基础,5.1,结构化布线系统概述,20,世纪,80,年代中期，自美国提出“智能建筑”的思想以来，通过多种学科和高新技术的有机集成，实现了建筑艺术与信息技术的结合，逐步形成了新兴的结构化布线系统工程，为信息高速公路注入了新的技术活力。,现代的智能化建筑具备以下主要特征：楼宇自动化,(Building Automation),、通信自动化,(Communication Automation),、办公自动化,(Office Automation),、管理自动化,(Maintenance Automation),、安防自动化,(Safety Automation),、布线综合化,(Generic Cabling),。,8,计算机网络基础,5.1,结构化布线系统概述,布线综合化是通过结构化布线系统实现的。它实现了“智能孤岛”或“信息孤岛”的互连，将信息高速公路的触角延伸到每一个区域和单位、每一个办公单元和家庭，承担着互联网信息“最后一千米接入”的传输任务。这种技术是建筑科学和信息技术结合的产物，成为现代建筑的组成部分。,9,计算机网络基础,5.1.1,结构化布线系统的概念,结构化布线系统,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，是一种通用标准的信息传输系统。,结构化布线系统是使用一套标准的组网部件，按照标准的连接方法来实现的网络布线系统，结构化布线系统所使用的组网器件包括各类传输介质，各类介质终端设备，各种连接器和适配器，各类插座、插头及跳线，光电转换与多路复用器等电器设备，电气保护设备以及各类安装工具。,10,计算机网络基础,5.1.1,结构化布线系统的概念,传统的布线方法是以单一的应用项目为建设目标。建筑物内的各种应用系统缺乏统一的规划，各种应用依据自身的需求，独立设计，施工标准各异，各种应用的线路自成体系，造成线路拓扑路由无序，互连部件之间的物理接口，乃至不同系统之间互相不能兼容。,这种方法存在工程投资高、重复建设、功能单一、维护升级困难等诸多弊病，难以适应信息化应用的需求。,11,计算机网络基础,5.1.1,结构化布线系统的概念,综合化布线方法改进了传统布线的缺点，它以连网的建筑物为设计对象，以办公单元或居家环境为终端连接的目标，依据规范的工业标准，统筹兼顾各类信息传输性能之所需，统一规划设计，统一连接标准，统一安装施工。,因此，结构化布线系统不但实现了建筑物内所有的语音设备、数据通信设备、安防监视设备以及应用系统的彼此连通，而且各类线路的组织与结构均按照国际标准，规范为统一的通信系统。,12,计算机网络基础,5.1.1,结构化布线系统的概念,由于结构化布线系统采用规范的国际标准，其技术适应性强，应用范围广泛，是目前先进的布线方式，成为现代网络技术的一个重要分支。随着新布线材料和新技术的不断开发，促进结构化布线标准也在不断地提高。结构化布线系统主要特点体现在以下方面。,13,计算机网络基础,5.1.1,结构化布线系统的概念,1.,系统结构开放，便于集中管理,结构化布线系统以楼宇建筑物为连接单元，以建筑物内的使用单元为连接目标，遵循线路结构合理地利用建筑空间布局，以及布线系统与具体应用相对分离的原则。,一方面实现了在任何应用环境中，无须因连接设备的异构、位置移动或终端更改等原因而重新改变布线结构。另一方面，对于任何改动的调整，只需简单地改变配线端口连接跳线的插接位置，即可实现灵活改变系统组成结构的目的。,这种方法满足多种弱电系统对线路连接和传输要求，大大减少重新布设和改变管理模式的开销，有效地提高了系统的实用性。真正实现一次投资，长期收益。,14,计算机网络基础,5.1.1,结构化布线系统的概念,2.,性能先进，适应未来发展趋势,结构化布线系统采用光纤和双绞电缆结合的布线介质，保障传输速率满足宽带业务需求。并且系统的技术标准与交叉学科的高新成果同步更新，不断出现新的技术规范，为结构化布线的应用和发展提供了坚实的技术基础。,15,计算机网络基础,5.1.1,结构化布线系统的概念,3.,系统的标准性与兼容性,国际标准不但规定了结构化布线系统中传输介质的类型，以满足各种线路传输性能的要求。而且还规定了接续组件,(,如信息插头和信息插座,),的几何特征和电器性能的标准，适应不同类型设备之间的连接，以兼容和满足不同应用系统的信息通信需求。,16,计算机网络基础,5.1.1,结构化布线系统的概念,4.,系统安全可靠性高，便于扩充升级,结构化布线系统的设计遵循模块化原则，采用积木式标准化组件，以保障系统扩充和运行安全。模块化的结构，一方面分解和细划了系统总体功能，有利于提高系统的安全稳定性。另一方面便于系统维护管理，以及监测、分析、定位和排除系统的故障。另外，这种基于模块化的结构，仅需在原有配置的基础上，增加新的配线设备和扩容部分的布线就可实现系统的扩充，这相当于为原系统增添新的积木部件。,17,计算机网络基础,5.1.2,结构化布线系统标准,结构化布线作为一种产业，其标准涉及到介质类型、拓扑结构、用户接口、传输距离、线缆规格、组件性能以及安装工艺等方面，是结构化布线系统设计、施工和测试所必须遵守的技术原则。,目前，国际上结构化布线系统的产品设计、制造、安装和维护中所遵循的基本标准主要有两种，一种是美国标准,ANSI/EIA/TIA 568,：,1995,商务建筑电信布线标准,；另一种是国际标准化组织,/,国际电工委员会标准,ISO/IEC 11801,：,1995,信息技术,-,用户建筑物综合布线,。,18,计算机网络基础,5.1.2,结构化布线系统标准,商业建筑物的电信布线标准,TIA/EIA 568A,：,对办公环境中电信布线的最低要求、建筑物的拓扑结构和距离、决定性能的传输介质参数、连接器和引脚功能分配等。,建立一种支持多供应商环境的通用电信布线系统；,可以进行商业大楼的结构化布线系统的设计和安装；,建立各种布线系统的性能配置和技术标准。,商业大楼电信路径和空间标准,EIA/TIA 569,；,住宅和小型商业电信连线标准,EIA/TIA 570,；,商业大楼电信基础结构管理标准,EIA/TIA 606,；,商业大楼通信接地和屏蔽接地要求,EIA/TIA 607,；,19,计算机网络基础,5.1.2,结构化布线系统标准,我国在国际标准的基础上，根据具体国情，制定了一套既能体现通信规范的系统和完整性，同时又能适合中国地区特点的结构化布线系统国家标准。,GBT/T 503112000,建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范,.,GBT/T 503122000,建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范,等相关标准，标志着我国的综合布线与国际标准开始接轨，逐步走向规范化和标准化。,20,计算机网络基础,建筑物综合布线系统（,PDS,）能够把各种独立系统的控制部分综合起来，因此，在今后的建筑物综合布线系统（,PDS,）的控制部分可以使用相同的缆线（光纤与双绞线）与配线系统、及相同的插头与插座，完成对各系统的控制，可不必顾虑各种设备的兼容性问题。,PDS,采用模块化设计：,标准化的设备、配线架、信息插座，因而很易于配线上的扩充和重新组合（如同搭积木）。,系统采用星形拓扑结构：同电信方面以及,EIA/TIA568A,所遵循的建筑物配线方式相同。,5.2,结构化布线系统的组成,21,计算机网络基础,5.2,结构化布线系统的组成,结构化布线系统包括六个部分：,用户工作区系统；,水平布线子系统；,垂直布线子系统；,设备间系统；,接线间系统；,建筑群系统。,22,计算机网络基础,用户工作区系统,水平布线系统,垂直布线系统,布线配线系统,设备间系统,建筑群系统,23,计算机网络基础,5.2.1,用户工作区系统,用户工作区，也称为工作区系统或用户端系统；,用户工作区是指办公室或计算机和其他设备所处的区域。,用户工作区的结构化布线主要是将用户设备连接到整个布线系统中，它包括了用于连接用户设备的各种信息插座及相关配件（软线、连接器等）。,信息插座应支持电话机、数据终端、计算机、电视机监视器等终端设备的设置和安装。,信息插座可以安装在墙上、用户的办公桌上、地面上。,24,计算机网络基础,5.2.2,水平布线系统,水平布线系统，也称为平面楼层布线系统，它是将垂直布线的干线线路延伸到用户工作区的通信插座；,水平布线系统起着支线的作用。它一端连接用户工作区，另一端连接垂直布线系统或设备间。,水平布线系统包括安装在接线间和用户工作区插座之间的水平方向连接的电缆及配件。,水平布线子系统的安装方法,暗管预埋，墙面引线；,地下管槽，地面引线；,25,计算机网络基础,5.2.3,垂直布线系统,垂直布线系统，也称为干线系统。是建筑物布线系统中的主干线路，用于接线间、设备间和建筑物引入设施之间的线缆连接。,垂直布线系统是结构化布线系统的骨干部分，是高层建筑物中垂直安装的各种电缆、光缆的组合。通过垂直布线系统可以将水平布线系统连接起来，满足相互之间的通信要求。,垂直布线系统包括从垂直系统到水平系统的交叉点的缆线，以及到设备间的缆线。,垂直布线子系统的安装方法：,将垂直电缆或光缆贯穿在各楼层间的竖井中；,安装在通风管道中；,将缆线固定在垂直竖井的钢铁支架上；,26,计算机网络基础,5.2.4,设备间系统,设备间系统,设备间系统，也被称为机房系统。设备间通常安装有大型通信设备、主机或服务器的区域。,设备间系统主要包括用于连接内部网或公用网络所需要的各种设备和线缆。,由于设备间系统中的设备对于整个系统是至关重要的，因此在进行布线系统安装时，一定要综合考虑配电系统（不间断电源,UPS,）,与设备的安全因素（如接地、散热）等。,27,计算机网络基础,5.2.5,布线配线系统,布线配线系统,布线配线系统，也称为接线间系统。为建筑物楼层中水平布线的线缆和终端提供场所。,接线间里可放置线缆终端、水平布线和垂直布线系统的任何交叉连接。,布线配线系统本身是由各种各样的配线架与跳接电缆组成的，它能方便地调整各个区域内的线路连接关系。,跳线有各种类型，如光纤跳线、电缆跳线、单股跳线、多股跳线。,28,计算机网络基础,5.2.6,建筑群系统,建筑群系统，也称为户外系统。它是指线缆从一个建筑物延伸到建筑群中的另外一些建设物上所需的通信设备和装置，包括电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备。,户外系统包括楼群间通信的传输介质、各种设备，如电缆、光缆、电气保护设备；,户外系统入内的处理方法：,通过地下管道；,通过架空方式；,户外系统进入大楼后一般要经过金属的分线盒分线后，分别根据各种介质及其信号的相应要求加装电气保护装置，并保持良好的接地状态，然后经过线路接口连接到布线配线系统上去。,29,计算机网络基础,5.3,典型的水平布线系统,在实际应用中，存在有很多的小型布线应用，如组建一个小型的局域网，通常只涉及到将一栋楼中某一层的几个房间进行布线。因此，在布线系统中，水平布线系统使用得最为广泛。,由于布线规模和区域较小，有时候将布线配线系统置于设备间中，而水平布线系统则将设备间的电缆直接连接到用户工作区。,30,计算机网络基础,5.3.1,水平布线系统的要求,使用五类双绞线,EIA/TIA 568,布线标准推荐在水平布线系统中使用五类双绞线，以适应更高速度的数据通信，并确保系统的性能 。,水平布线系统的基本链路和信道,基本链路是指用户工作区（办公室）墙壁面板与接线间中的线缆终点之间的水平布线电缆；,将所有水平布线电缆和跳接电缆连接在一起的总电缆段称为水平布线系统的信道，,IEEE 802.3,标准,UTP,以太网规定了其最大长度为,100m,，,信号从信道一端到另一端的最大衰减为,11.5dB,。,31,计算机网络基础,5.3.1,水平布线系统的要求,标准规定结构化布线的拓扑结构必须为星型结构，限定双绞线水平电缆敷设长度的最大距离为,90 m,，配线架和交换机之间跳接线的长度必须控制在,6 m,之内，而工作区中信息插座与终端设备的跳接线长度一般不超过,3 m,。终端设备到系统连接设备端口之间的双绞线缆总长度必须控制在,100 m,以内。,图,6-1,水平电缆,(,双绞线,),长度分布图,32,计算机网络基础,水平布线系统的部件,8,针,RJ-45,型连接器,EIA/TIA 568,标准中使用的,8,针连接器通常被称为,RJ-45,连接器。,EIA/TIA 568,标准提供了两种顺序：,568A,和,568B,；,33,计算机网络基础,34,计算机网络基础,水平布线系统的部件,两种连接标准的差异,EIA/TIA 568A,和,EIA/TIA 568B,连接方式的主要区别体现在双绞线线序排列的顺序不同。其所以规定不同的排列线序，主要是为了控制相邻线路的信号传输成为相同方向，达到减小串扰对的目的。图,6-2,列出了,EIA/TIA 568B,标准线序排列的串扰对。,图,6-2 EIA/TIA 568B,标准线序排列的串扰对,35,计算机网络基础,水平布线系统的部件,双绞线的连接方式,双绞线与其他部件连接时，需在双绞线缆的两端，利用专有工具，通过机械压接的办法，连接,EIA/TIA 568,系列标准规定的接续组件，如国际标准规定的,RJ,45,插头或,RJ,45,插座模块，以保障接口的兼容和系统的传输性能。,双绞线的连接无论是采用,EIA/TIA 568A,标准还是,EIA/TIA 568B,标准，均视为符合标准规范。标准规定,在一个系统中两种标准不能同时混用，只能选择其中一种,。,我国流行采用,EIA/TIA 568B,标准。从,EIA/TIA 568B,标准规定可知，双绞线在数据传输中仅使用线对,2,和线对,3,两对双绞线，其组件序号为,1,、,2,、,3,、,6,，分别用于数据的发送和接收。但对不同类型网络设备，如网络适配器,(,网卡,),和网络中继设备,(,集线器、交换机等,),，虽然它们接口的几何特征相同，但是信号引脚定义是不同的。为了区别这种差异，双绞线的连接方法分为直通线连接和交叉线连接两种方式。,36,计算机网络基础,水平布线系统的部件,表,6-1 RJ-45,插座的引脚信号定义,引脚序号,网卡的,RJ-45,插座信号,网络设备的,RJ-45,插座信号,1,2,3,4,5,6,7,8,TX+(,发送,),TX,(,发送,),RX+(,接收,),未用,未用,TX,(,接收,),未用,未用,TX+(,接收,),TX,(,接收,),RX+(,发送,),未用,未用,TX,(,发送,),未用,未用,37,计算机网络基础,水平布线系统的部件,对交换设备与计算机网络适配器连接的双绞线，则只能采用直通连线方式。该连线方式要求双绞线缆的两端均要按照同一种,EIA/TIA 568,标准规定的线对顺序进行连接。,而对于交叉线的连接方式，要求双绞线缆的一端按照,EIA/TIA 568B,连接标准规定的线对顺序连接，另一端则必须采用,EIA/TIA 568A,标准规定的线对顺序进行连接，只有这样，才能实现正常的数据通信。,为了帮助用户正确使用连线的类型，在交换设备的,RJ-45,连接端口上，只有被标有“,x”,标记的端口允许使用直通连线方式的双绞线。,38,计算机网络基础,水平布线系统的部件,模块配线架,模块配线架通常放置在布线配线系统中的接线间中，配置有若干个,RJ-45,插座模块，比如,24,端口配线架或,48,端口配线架，它们分别表示带有,24,个或,48,个,RJ-45,插座模块。,39,计算机网络基础,水平布线系统的部件,工作区通信插座,每根水平布线电缆的八根线都与用户工作区墙壁或地面上的,8,针,RJ-45,插座模块相连。,可以提供许多种通信插座面板用来连接双绞线电缆，比如可以使用单孔插座模块、双孔插座模块等；,40,计算机网络基础,水平布线系统的部件,跳接电缆,在水平布线系统基本链路的两端都用跳接电缆与其他设备连接。,在水平链路中的接线间一端，跳接电缆用于连接水平电缆与集线器之类的设备、或者接入主干线系统；,在水平链路的用户工作区一端，跳接电缆用于将计算机与通信插座连接在一起；,41,计算机网络基础,模块配线架、工作区插座和跳接电缆,42,计算机网络基础,结构化布线系统应注意的事项,电源、电气保护与接地,环境保护,防火防毒；,防止电磁污染；,目录页,43,计算机网络基础,综合布线系统的特点及应用,综合布线系统（,PDS,）是信息技术和信息产业高速大规模发展的产物，是布线系统的一项重大革新，它和传统布线比较，具有明显的优越性，具体表现在以下六方面：,兼容性，是指其设备或程序可以用于多种系统。延用传统的布线方式，使各个系统的布线互不相容，管线拥挤不堪，规格不同，配线插接头型号各异所构成的网络内的管线与插接件彼此不同而不能互相兼容，一旦要改变终端机或话音设备位置，势必重新敷设新的管线和插接件。而,PDS,不存在上述问题，它将语音、数据信号的配线统一设计规划，采用统一的传输线、信息插接件等，把不同信号综合到一套标准布线系统，同时，该系统比传统布线大为简化，不存在重复投资，节约大量资金。,44,计算机网络基础,综合布线系统的特点及应用,开放性。对于传统布线，一旦选定了某种设备，也选定了布线方式和传输介质，如要更换一种设备，原有布线将全部更换，这对已完工的布线作上述更换，既极为麻烦，而又增加大量资金。而,PDS,布线由于采用开放式体系结构，符合国际标准，对现有著名厂商的品牌均属开放的，当然对通信协议也同样是开放的。,灵活性。传统布线各系统是封闭的，体系结构是固定的，若增减设备十分困难。而,PDS,系统，如上述所有传递信息线路均为通用的，即每条可传送话音传真、多用户终端。所用系统内的设备（计算机、终端、网络集散器、,HUB,或,MAU,、电话、传真）的开通及变动无需改变布线，只要有设备间或管理间作相应的跳线操作，此外须改动的设备就被接入到指定系统中去当然，系统组网也灵活多样了。,45,计算机网络基础,综合布线系统的特点及应用,可靠性。传统布线各系统互不兼容，因此在一个建筑物内存在多种布线方式，形成各系统交叉干扰，这样各个系统可靠性降低，势必影响到整个建筑系统的可靠性。,PDS,布线采用高品质的材料和组合压接方式构成一套标准高的信息网络，所有线缆与器件均通过国际上的各种标准，保证,PDS,的电气性能。,PDS,全部使用物理星形拓扑结构，任何一条线路若有故障不影响其他线路，从而提高了可靠性，各系统采用同一传输介质，互为备用，又提高了备用冗余。,经济性。,PDS,设计信息点时要求按规划容量，留有适当的发展容量，因此，就整体布线系统而言，按规划设计所做经济分析表明，,PDS,会比传统的价格性能比为优，后期运行维护及管理费也会下降。,46,计算机网络基础,综合布线系统的特点及应用,先进,性。当信息时代快速发展，数据传递和话音传送并驾齐驱，多媒体技术的迅速掘起，如仍采用传统布线，在技术上落后。,PDS,采用双绞线与光纤混合布置方式是比较科学和经济的方式。,目前,PDS,系统八芯双绞线配置，话音采用,3,类比绞线，数据交换采用,5,类双绞线，有的工程也有全部,5,类线，数据传递速率可达,155Mbps,，有的用户需求更高，选用光纤桌面布线，光缆作干线时可设计为,500M,带宽，为以后发展留余地。,47,计算机网络基础,本章小结,结构化布线是实现网络互连的重要环节，它的系统结构分为,6,个组成部分：建筑群子系统、设备间子系统、配线子系统、垂直干线子系统、水平布线子系统和工作区子系统。工程建设中所涉及的技术标准、施工质量、介质类型以及测试方法均是与不同子系统有直接的关系。因此，掌握各类布线子系统的功能、施工技术规范标准以及传输介质的性能是成功实施结构化布线建设的关键。,本章介绍结构化布线系统的概念；,重点掌握结构化布线系统的六个组成部分；,掌握常见的水平布线系统；,结构化布线系统应注意的事项。,目录页,48,计算机网络基础,本章小结,目录页,图,6-1,网络建设任务流程图,49,计算机网络基础,本章习题,P124-1,P124-3,P124-4,P124-5,P124-6,目录页,50,计算机网络基础,The End,！,51,计算机网络基础,