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铜线电缆布线基础

铜线电缆布线基础. 朗讯科技 ( 中国 ) 有限公司 全球商业市场部. 90 年代. 80 年代. 集成系统布线 开放式结构 分布式网络计算 语音 / 数据 / 图形 / 视频 100 Mb/s 和更高的速率要求. 专门的布线应用 专用性 中央处理 语音 / 数据 < = 10 Mb/s. 客户需求的发展. 向 UTP 迁移. 系统. 使用媒介. 速率. UTP?. 电话 EIA-232 IBM 3270 基带视频 以太网 令牌环 FDDI ATM. 模拟信号 (3.2 KHz) ~ 19.2 Kb/s 2.36 Mb/s

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铜线电缆布线基础

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  1. 铜线电缆布线基础 朗讯科技(中国)有限公司 全球商业市场部

  2. 90年代 80年代 集成系统布线 开放式结构 分布式网络计算 语音/数据/图形/视频 100 Mb/s和更高的速率要求 专门的布线应用 专用性 中央处理 语音/数据 < = 10 Mb/s 客户需求的发展

  3. 向UTP迁移 系统 使用媒介 速率 UTP? 电话 EIA-232 IBM 3270 基带视频 以太网 令牌环 FDDI ATM 模拟信号(3.2 KHz) ~ 19.2 Kb/s 2.36 Mb/s 模拟信号(8MHz) 10 Mb/s 16 Mb/s 100 Mb/s 155 Mb/s 是 是 是 是 是 是 是 是 UTP 25 对UTP. 同轴 同轴 同轴 STP 光纤 UTP, 光纤 传输媒介

  4. 网络的发展 数据传输速率 (位/秒) 700M 622 Mb/s 600M 500M 400M 300M 200M ATM 100M TP-PMD 4M 令牌环 10BASE-T 16M 令牌环 3270 DCP EIA-232 0 1975 1980 1985 1990 1995 2000 年份

  5. EMC UTP/STP/FTP 信道定义 衰减 串音 ACR 阻抗 反射损耗 匹配部件 传播延迟和延迟偏移 分类/级别 兆比特/兆赫兹 铜线电缆布线参数

  6. 什么是 EMC ? • EMC 是指电磁兼容性 • 电磁兼容性是有关电子设备是否能在一 个有放射效应的环境下，不受干扰而正 常工作的指标 • 简而言之：使辐射降到最小，使抗扰力 增到最大

  7. 使电子设备符合 EMC 要求的技术 • 平衡传输 －“传输线理论” • 屏蔽 －“法拉第罩子” • 滤波 • 以上三种方式混合 UTP STP

  8. UTP - 非屏蔽双绞线对 STP - 屏蔽双绞线对(重护铠线对例如.... IBM 1类电缆) FTP - 薄膜屏蔽/双绞线对 (轻型薄膜) 线对保护薄膜 编制物 沟道 外部总薄膜 包裹 媒介 - UTP/STP/FTP

  9. 平衡传输 非平衡 平衡 风

  10. +2V +1V -1V 平衡模式传输(差分模式) 网络散射= 0 变压器 +E -E 一个线对中的两根导体传输相反的信号: - 信号的总和在理想情况下 为零，因此无网络散射 -差分信号传输所有的数据

  11. 平衡模式接收(差分模式) 外部噪声 噪声被消除 +N +N +2V +1V+N -1V+N 接收端 一个线对中的两根导体接收信号(数据和噪声): - 差分 (两根导体上的信号相反)数据信号进入接收机 - 理想情况下 两根导体上引入的噪声信号大小相同 ，方向相反(领差分) ，它们的互相抑制可以使接收端忽略它们的存在

  12. 屏 蔽 层 的 作 用 外 部 干 扰 理想状态 VS = - VI Vs VI 电 缆 线 对 Vs VI VIS 屏 蔽 层 IS

  13. 屏蔽 为了消除干扰，除了要求屏蔽层没有间断点 外，同时还要求屏蔽系统必须达到完全连续，同 时 360 度完全屏蔽。对一个点对点的连接来说， 这个要求是很难达到的，因为其中的接头、跳接 线、跳接、接线点等，都是无法屏蔽的，再加上 屏蔽层的腐蚀、氧化、破损等因素，没有一个系 统能真正做到全屏蔽。因此，采用STP 并不能消 除辐射及电磁干扰。另外，屏蔽层接地点之间的 电压差也会导致接地噪音，所以即使多点接地也 无法完全避免电磁干扰。

  14. “屏蔽电缆能完全符合 EMC 的要求”吗？ • 不能！

  15. FTP－－电缆外皮屏蔽的双绞线 • 看上去，FTP 似乎结合了 STP 与 UTP的优点， 既是平衡传输，又在电缆最外层有屏蔽，然 而 ------ • 施工中的磕磕碰碰会造成屏蔽层的破裂，反而 引起辐射和电磁干扰 • 屏蔽层会增加与外界环境的耦合，使得一对电 线间的耦合相对减少，从而降低了线对间的平 衡性，也就不能通过平衡传输来避免干扰

  16. 为什么 UTP 具有很好的平衡性而 STP 的平衡性很差？-------- 耦合 UTP STP C C C C 0.5C 0.5C 7.5C 7.5C

  17. 屏蔽层对平衡性的影响 • 屏蔽层将会作用于线对使其增加与外界 的耦合度，与外界耦合的百分比越高， 则平衡性就越差： －UTP 平衡性最好 －FTP 较差 －STP 最差 • 屏蔽层会降低 EMC 性能，必须有弥补 措施方能保证满足 EMC 要求

  18. 与强电“靠近” • ECA （电子承包商协会） 建议 ， 100米线缆与强电（电流高达125A） 平行时应保持的距离为： －UTP ： 60 mm －FTP ： 105 mm

  19. EMC 测试 • 由正式的第三者－－EMC Fribourg 瑞士 测试实验室执行，被测者除 Lucent 是用 UTP 外，其它厂家都是用 STP，测试内 容如下： －发散辐射（30 MHz -- 1 GHz） －传导辐射（150 KHz -- 30 MHz） －抗噪音能力 －抗辐射能力

  20. EMC 测试结果 • 只有 Lucent SYSTIMAX SCS 通过了以上四项 测试，即通过了所有 EMC 的要求 • 其它系统均未全部通过以上四项测试 • STP 之所以受欢迎是因为它在传统市场上已占 有一席之地，但经实验证明，STP 在 EMC 的 问题上并无办法达到要求， 而 UTP 却表现了 优异的品质，UTP 取代 STP 将会成为未来的 主流

  21. EMC 现已包括在 15/20 年担保中 • Lucent 现 已 将 EMC 要求纳入 15/20 年担保中 • 用户将对 Lucent SYSTIMAX SCS 更有信心

  22. 屏蔽双绞线STP的缺点 • 价格昂贵 • 安装难度大：重量、厚度、弯曲半径 • 由于屏蔽层的影响，平衡性会降低，导 致串音和信号噪声 • 屏蔽层不能有间断点，且接地要求严格 • 屏蔽电缆系统内所有器件必须全屏蔽 • 不是所有STP系统都能通过EMC测试

  23. 非屏蔽双绞线UTP的优点 • 非常容易安装：轻、薄、易弯曲 • 无屏蔽外套，较细小，节省空间 • 平衡传输，避免了外界干扰 • 将串扰减至最小或加以消除 • 可支持高速数据的应用 • 通过EMC测试 • 使得应用保持独立，具有开放性，非常 适用于结构化布线系统

  24. *** 总结 *** • 符合所有线缆标准（ IS11801, EN50173 和 EIA/TIA 568A） • 满足所有欧洲 EMC 指令的要求 • 具有 15/20 年产品担保及应用和 EMC 的保证 • 是当今世界上远超过其它厂商的安装量最大的 布线系统 • 元器件在工业界被认为是最好的 Lucent SYSTIMAX SCS

  25. 屏蔽（图解） • 将电线和屏蔽层都看成导体，当外界干扰传来时，三个导体同时接收干扰并产生电压，假设 两根电线产生的电压为Vi，在理想状态下，屏 蔽层是一个闭合的环路，会将屏蔽层所接收的干扰沿环路在电线的另一端产生与Vi等量但相 位相反的电压Vs，Vi 和 Vs 相互抵消，从而达 到消除干扰的目的 • 所谓“理想状态”，指屏蔽层不能有一个间断 点，但施工中的磕磕碰碰可能会造成屏蔽层某 一点断裂，干扰就不能被消除

  26. UTP电缆 设备跳线 交连 合并点 信息插座 定义信道 • 结构化布线信道包括什么？

  27. 衰减是在铜线或光纤上发生的信号功率损耗现象衰减是在铜线或光纤上发生的信号功率损耗现象 信号在接收端将变弱 我想可能是传输线太长了 衰减- 如何产生的?

  28. 衰减（续）.. • 衰减使用dB（分贝）来测量 • 衰减是由许多电缆的特性所造成的 • 损耗(衰减) 随着长度的增加和频率的提高而变大 RX TX 什么? 180米 90米 好的! RX

  29. 接收端 发送端 衰减

  30. 串音 - 离开我的线路!

  31. 发送端 NEXT 接收端 近端串音 (NEXT)

  32. 发送端 发送端 发送端 接收端 PSNEXT

  33. 衰减 (损耗) 误码? TX RX NEXT (泄露) RX TX ACR- 衰减串音比 • ACR =在频率x处的近端串音（ NEXT）- 衰减 • 差值（以dB表示）越大越好

  34. 发送端 NEXT 接收端 ACR

  35. 发送端 FEXT 接收端 远端串音 (FEXT)

  36. 发送端 FEXT 接收端 发送端 同级远端串音(ELFEXT)

  37. 发送端 发送端 发送端 接收端 Power Sum ELFEXT(PSELFEXT)

  38. 阻抗和& RL 泵站 泵站 发送 接收 泵站 泵站 发送 接收

  39. 接收端 发送端 反射损耗

  40. 电缆 (厂商r A) 工作区插座 (厂商B) 配线硬件 (厂商 C) 输入信号 信号反射 信号反射 不匹配部件

  41. SYSTIMAX 端到端解决方案 工作区硬件 配线硬件 电缆 输入信号

  42. 传播延迟和延迟偏移

  43. 分类 级别 最高频率 3 C 16MHz 4 20MHz 5 D 100MHz 分类 ,级别和应用 应用 4Mbps 令牌环 10BaseT (以太网) 快速以太网 编码 100VGAnyLAN 100BaseT4 100BAseT2 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 16Mbps 令牌环 TP-PMD (CDDI) 100BaseTX ATM 155Mbps ATM 622Mbps (草案) 1000BaseTX ATM 1.2Gbps(无草案)

  44. 3级 NRZI (MLT-3) 基本频率 编码- 兆比特与兆赫兹 数据流 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 曼彻斯特 NRZI 4 1 = 比特 电压周期时间 时间

  45. TX/RX TX/RX TX/RX TX/RX 在更低的频率仍可达到更快的速率 使用3对或者4对线对用于接收/发送的技术

  46. 高速局域网 数据 局域网 标准 速率 速率 实现 组织 结构 (Mbps) 支持 * ATM ATM 论坛 交换 25,51,155,622 3类和5类电缆, 光纤 FDDI ANSI 共享媒介 100 --- TP-PMD ANSI 共享媒介 100 5类电缆 FDDI II ANSI 共享媒介 100 光纤 光纤信道 ANSI 交换 133,266,530,1 Gb 光纤 高速令牌环 IEEE 共享媒介 100,1Gb 5类电缆,光纤 同步以太网 IEEE 共享媒介 16 3,4,5类电缆 100Base-VG IEEE 共享媒介 100 3,4,5类电缆 快速以太网 IEEE 共享媒介 100 3,4,5类电缆 千兆以太网 IEEE 共享媒介 1Gb 5类电缆,光纤 技术 全双工以太网 N/A 共享媒介 20 3,4,5类电缆 交换以太网 N/A 交换 10 3,4,5类电缆 交换FDDI N/A 交换 100 --- 交换令牌环 N/A 交换 16 4 ， 5类电缆 Source: Data Communications

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