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结构化综合布线 系统简介. 清华大学计算机与信息管理 中心网络培训班. 版权所有:清华大学计算机与信息管理中心系统室 郭军燕. 建筑物综合布线系统讲课内容提示:. 结构化综合布线系统概述 什么是建筑物综合布线系统( PDS ) 建筑物综合布线系统 PDS 的各个组成部分 建筑物综合布线系统在网络工程中的应用. 一 · 结构化综合布线系统概述. 1 · 结构化综合布线系统的发展史

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Presentation Transcript
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结构化综合布线系统简介

清华大学计算机与信息管理

中心网络培训班

版权所有:清华大学计算机与信息管理中心系统室

郭军燕

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建筑物综合布线系统讲课内容提示:
  • 结构化综合布线系统概述
  • 什么是建筑物综合布线系统(PDS)
  • 建筑物综合布线系统PDS的各个组成部分
  • 建筑物综合布线系统在网络工程中的应用
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一 · 结构化综合布线系统概述

1 · 结构化综合布线系统的发展史

结构化综合布线系统的英文缩写是“SYSTIMAX SCS”(AT&T SYSTIMAX STRUTURED CABLING SYSTEM),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)。

 智能大楼布线系统—IBS(INTELLIGENT BUILDING SYSTEM)。

 工业布线系统—IDS(INDUSTRY DISTRIBUTION SYSTEM)。

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而我们经常谈论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”。而我们经常谈论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。

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2 · “结构化综合布线系统”的主要生产厂商:

 美国电话电报公司(AT&T),AT&T是最早进入我国的“结构化综合布线系统” 公司,在我国的市场占有率最高。AT&T公司在八十年代末完成新华社新办公大楼的“结构化综合布线系统”工程(这是一个支持多文种数据处理系统);

 美国(AMP)公司,主要完成上海三和花园的“结构化综合布线系统”工程;

 美国西蒙(SIEMON)公司、加拿大北方电信(NT)、迪吉多(DIGITAL)、 德国克罗内(KRONE)和其他公司。

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3 · “结构化综合布线系统”应符合的国际标准:

《国际商务建筑布线标准》,95年正式更名EIA/TIA568A工业标准,并纳入国际标准化组织的ISO/IEC/IS11801标准:

 美国电子工业协会/通信工业协会EIA/TIA—TSB—36标准;

 美国电子工业协会/通信工业协会EIA/TIA—TSB—40标准;

 电器及电子工程师学会IEEE802标准;

 中国工程建设标准化协会CECS72:95建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范;

 工业企业通信设计规范;

 中国建设电器设计规范等;

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二 · 什么是建筑物综合布线系统(PDS)

1 · 建筑物综合布线系统(PDS)的定义:

建筑物综合布线系统(PDS)是一个能够支持任何用户选择的话音、数据、图形、 图象应用的电信系统。系统应能支持话音、图形、图象、数据多媒体、安全监控、传感等各种信息的传输,支持UTP、光纤、STP、同轴电缆等各种传输载体,支持多用户多类型产品的应用,支持高速网络的应用。

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归纳起来:

1)模拟与数字的语音系统。

2)高速与低速的数据系统。

3)传真机、图形终端、绘图仪等需要传输的图象资料。

4)电视会议与安全监视系统的视频信号。

5)传输28个VHF宽带视频信号。

6)建筑物的安全报警和空调控制系统的传 感器信号。

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由于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。由于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。
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1 · 建筑物综合布线系统(PDS)的模块化 设计

 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。

星形网络拓扑结构如下图:

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星形网络拓扑结构的模块化设计,使用五类非屏蔽双绞线(100BASE—T),使系统的扩充工作变的十分方便。因为在星形结构中,工作站是由中心点向外增设,而每条线路与其他线路无关。因此,再更改或重新布置设备时,只是影响到与此相关的那条线路,而对其它所有线路毫无影响,这样使系统中的故障诊断工作变的非常容易,一旦系统发生故障,便可迅速地找到故障点,并加以排除。它的缺点是增加了线缆的长度。星形网络拓扑结构的模块化设计,使用五类非屏蔽双绞线(100BASE—T),使系统的扩充工作变的十分方便。因为在星形结构中,工作站是由中心点向外增设,而每条线路与其他线路无关。因此,再更改或重新布置设备时,只是影响到与此相关的那条线路,而对其它所有线路毫无影响,这样使系统中的故障诊断工作变的非常容易,一旦系统发生故障,便可迅速地找到故障点,并加以排除。它的缺点是增加了线缆的长度。
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谈到布线,有必要首先介绍一些传输介质方面的知识。传输介质是建筑物综合布线系统和组网的物质基础,各种传输介质的好坏直接影响到信号的传输质量,因此,有必要在这里介绍一些线缆的基础知识,在网络布线中经常使用的一些线缆介绍如下:谈到布线,有必要首先介绍一些传输介质方面的知识。传输介质是建筑物综合布线系统和组网的物质基础,各种传输介质的好坏直接影响到信号的传输质量,因此,有必要在这里介绍一些线缆的基础知识,在网络布线中经常使用的一些线缆介绍如下:

 非屏蔽双绞线(UTP—UNSHIELDED TWIST PAIR)又分为两种:

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三类(UTP)—四线对(24AWG),传输距离100米,传输速率10M,对低频干扰信号有较强的抑制功能,可以传输语音(模拟)信号和数字信号。

 五类(UTP)—四线对(24AWG),传输距离100米,传输速率100M,对低频干扰信号有较强的抑制功能,可以传输视频信号、语音(模拟)信号和数字信号。

 AWG—是美国国家线规,它主要分为三种:22AWG—0.63mm、24AWG—0.5mm、26AWG—0.4mm。

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 屏蔽双绞线(STP—SHIELDED TWIST PAIR)—目前在国内使用的不普遍,主要是网络类型、价格和安装等原因造成的。

 同轴电缆(COAXIAL CABLE)又分为细缆和粗缆:

【细缆】—传输距离185米,传输速率 10M,电缆传输等效电阻50欧(细缆两端需接50欧的匹配电阻,防止信号反射),细缆对高频干扰信号有较强的抑制作用。

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【粗缆】—不带中继器,最大的传输距离500米,传输速率10M,电缆传输等效电阻50欧(粗缆两端需接50欧的匹配电阻,防止信号反射),粗缆对高频干扰信号有较强的抑制作用。【粗缆】—不带中继器,最大的传输距离500米,传输速率10M,电缆传输等效电阻50欧(粗缆两端需接50欧的匹配电阻,防止信号反射),粗缆对高频干扰信号有较强的抑制作用。

 电视电缆(CATV)— 传输距离可达几千米,传输速率20M,电缆传输等效电阻75欧。

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 光缆(OPTICAL FIBRE)— 光缆是一种非常好的传输介质,光缆是由光导纤维构成,光导纤维是一种细小柔软并可传导光线的介质,光纤可以由玻璃或塑料制成。由于光纤传输使用的是光谱技术,光缆可以抵抗各种电器设备引起的电干扰。光纤可分为多模光(MULTIPLE MODE)纤和单模光纤(SINGLE MODE):

多模光纤的规格有:

62.5微米芯/125微米外壳;50微米芯/125微米外壳;100微米芯/140微米外壳。光纤在传输中对某种波长的光波衰减最小,这种衰减最小的光波称为“光孔”。

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多模光纤有两个光孔:850毫微米、 1300毫微米。

“衰减”是用来测量信号的损失,以每公里分贝(db/km)来度量,波长为850毫微米时衰减为3db/km,波长为1300毫微米时衰减为1.5db/km,根据已知的带宽与衰减之间的关系:衰减为3.75db/km时,带宽为160M;衰减为1.5db/km时,带宽为500M。我们可以计算出多模光纤的传输距离。带宽为100M时,多模光纤的传输距离大约是二公里。

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单模光纤的规格主要是:8.3微米芯/125 微米外壳。

 单模光纤有两个光孔:1310毫微米、 1550毫微米。

波长为1310毫微米的单模光纤的衰减是0.5db/km,波长为1550毫微米的衰减是0.4db/km,根据已知的带宽与衰减之间的关系:衰减为3.75db/km时,带宽为160M;衰减为1.5db/km时,带宽为500M。我们可以计算出单模光纤的传输距离。带宽为100M时,单模光纤的传输距离大约是十公里。

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光纤采用的是光谱技术,无信号泄露,不受危险环境影响(强磁、噪声、高压),信号频带宽—短距离内达几个Gb,传输距离远,但价格较高,光纤进行交接时的工艺要求很高(研磨工艺和熔接工艺),因此限制了光纤技术的普及与应用。目前光纤只用在主干网。光纤采用的是光谱技术,无信号泄露,不受危险环境影响(强磁、噪声、高压),信号频带宽—短距离内达几个Gb,传输距离远,但价格较高,光纤进行交接时的工艺要求很高(研磨工艺和熔接工艺),因此限制了光纤技术的普及与应用。目前光纤只用在主干网。
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三 · 建筑物综合布线系统PDS的各个组成部分

建筑物综合布线系统PDS是指建筑物内和建筑物间的综合布线,它是由六个独立的子系统组成,采用星形结构,可使任何一个子系统独立的进入PDS系统中。

这六个子系统是:

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工作区子系统(WORK LOCATION);

 水平子系统(HORIZONTAL);

 干线子系统(BACKBONE);

 设备间子系统(EQUIPMENT);

 管理子系统(ADMINISTRATION);

 建筑群子系统(CAMPUS);

各自系统之间的关系如图一所示:

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一)工作区子系统

工作区子系统是指从终端设备到信息插座的整个区域,即一个独立的需要设置终端设备的区域划分为一个工作区。工作区可支持电话机、数据终端、计算机、电视机、监视器以及传感器等终端设备。

1 · 工作区子系统的设计

 确定信息插座的数量和类型插座的数量:

【信息插座的数量】:

基本型—9平方米一个信息插座(微机或电 话)。

增强型—9平方米两个信息插座。

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到底需要多少信息插座还要根据实际需求决定。到底需要多少信息插座还要根据实际需求决定。

【信息插座的类型】:

PDS的信息插座大致可分为嵌入式(新建筑物)、表面安装式(老建筑物)、多介质式信息插座(提供两种传输介质插座)。

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二)水平子系统

水平子系统由建筑物各层的接线间至各工作区信息插座之间所配置的线缆构成,根据用户需求可以选用支持话音、数据、图象传输信号的双绞线和光纤。

1 · 水平子系统的设计

 确定线缆的类型:

低速数据和语音信号—3类线;

高速数据和复合信号—5类线或光纤。

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 确定线缆的长度:

1) 确定布线方式(管道法和托架法)和线 缆走向,这都可能影响线的长度。

2) 确定管理间或卫星间所管理的区域—指 水平系统的区域。

 如何计算线缆的长度:

确定离接线间最远的信息插座的距离;

确定离接线间最近的信息插座的距离;

计算平均线缆长度=两条实际线缆的总长 ÷2;

水平子系统的线缆总长=平均线缆长度+备 用部份(平均线缆长度的10%)+端接密 差(6米)。

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 布线方式:

根据不同的建筑物的结构特点,布线方式 可分为两种。

1) 直接埋管方式—对于线缆比较少的建筑物(老的建筑物,“管道—过线盒—各个支管”),缺点是穿线比较。

2) 先走线槽后走支管方式—金属线槽走吊顶,至各房间后剔墙而下走支管,布线方便, 价格较贵。

3) 地面线槽方式—在地面垫层中埋线槽,每隔4~8米安装一个过线盒或出线盒,与直接埋管方式类似。

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三)管理子系统

管理子系统被设置在建筑物每层的接线间中,它是由接线间的配线设备(双绞线跳线架、光纤跳线架组成)以及一些设备组成,其交连(连线)方式取决于工作区设备的需求和网络的拓扑结构。在不同类型的建筑物中管理子系统可供选择的有两种方式,即单点管理和多点管理。

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1· 单点管理和多点管理

 单点管理双交接

如果建筑物规模不大,管理点就设在大楼的中枢—设备间内,在各楼层的接线间内不在做配线的管理点。

 双点管理双交接

当建筑物规模较大时,多采用二级交接间,设两个管理点—双点管理双交接,在各楼层的接线间内做配线的管理点。

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四)干线子系统

干线子系统是由设备间子系统或管理子系统与水平子系统的引入口之间的连接线缆 (设备间到各层接线间的主干线缆),是建筑物的主干线缆。

1· 干线子系统的硬件组成

【通用型线缆】—线缆内含24AWG硬铜导线,外包有PVC工程塑料绝缘,为非阻燃型线缆,铺设应符合防火规范,做防火处理。 【增强型线缆】—增加一层缆芯塑料带,和一层波纹铝屏蔽层…。

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2· 设计原则

 确定线缆对数:根据每个楼层的线缆对数,计算出整个建筑物的线缆对数。

 选择干线线缆最短、最安全和最经济的路由。

 干线线缆可采用点对点端接(每个楼层铺设一根专用线缆),或采用干线分支递减端接以及线缆直接连接的方法。

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3· 干线的布线方法

 线缆管道法—专用管道。

 线缆井法—建楼时已做设计。

 管道井法—利用已有的管道或竖井(通风井或强电井)。

 托架法—架设专用的托架走线。

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五)设备间子系统

设备间是进行网络管理及管理人员值班的场所,它是由建筑物的进户线、设备、电话、计算机及保安设备等构成。设备间应根据实际情况设置在建筑物的适当位置。

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设备间子系统的硬件大致同管理子系统的硬件配置相同,基本上是由光纤、铜线线缆、跳线架、引线架、跳线架构成,只不过规模比管理子系统更大,不同的是设备间要增加防雷、防过压、过流的保护设备。设备间子系统的硬件大致同管理子系统的硬件配置相同,基本上是由光纤、铜线线缆、跳线架、引线架、跳线架构成,只不过规模比管理子系统更大,不同的是设备间要增加防雷、防过压、过流的保护设备。
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六 ) 建筑群子系统

建筑群子系统是指由两个以上的建筑物的电话、数据、电视系统等组成的一个建筑群综合布线系统,由连接各建筑物之间的缆线组成建筑物子系统。

这部份的布线方法可以采用架空法、...直埋法、底下管道法等。