罗森伯格综合布线基础知识

房毅
2017/2/21
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性能。
同时，国内也有建设部和信息产业部的相关的标准和规范
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房毅
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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
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建筑群主干网 / 建筑物主干网 / 水平布线
房毅 2017/2/21
综合布线基础知识
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。
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100 MHz
R
T 250 Mbps
T Pair 4 R
100 MHz
R
T 250 Mbps
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房毅
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不同网络应用的带宽
Application 10 BASE-T 100BASE-T4 100BASE-TX 100VG-AnyLAN ATM-155 1000BASE-T
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ACR - 信噪比的概念
signal
Tx Rx
signal
ACR = | NEXT - ATTN |
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如何利用 ACR 评价结构化布线元件质量
90. 80. 70. N e xt
HF Data [dB/100m]
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带宽和传输速率的区别 带宽 (Hz)
频率单位 描述电信号 和物理媒介有关 不依赖于应用(Application)
数据传输速率( Mbps)
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
• f : bandwith
C = 2f Log2N
• C : data rate • N : Multilevel signal coding
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带宽和传输速率 带 宽
(MHz)
设备或媒介按照一定传输性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
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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。
ANSI / TIA / EIA-568A与 ISO / IEC 11801术语对照 ANSI / TIA / EIA-568-A 主交叉连接（MC） 中间交叉连接（IC） 水平交叉连接（HC） 转接点（TP）或合并接点（CP） 电信插座/连接器 ISO / IEC 11801
建筑群配线架（CD） 建筑物配线架（BD） 楼层配线架（FD） 转接点（TP） 电信插座（TO）
10BASE-T的含义是10Mb/s基带局域网，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。
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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 50173信息技术——通用布线系统
Leabharlann Baidu
60.
Attenuation [dB/100m]
50. 40. N e xt I SO / I EC A tte n u ati on I SO / I EC
Next [dB] Attenuation ISO/IEC NEXT ISO/IEC
30.
20. 10.
A tte n u ati on
0. 1 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Tx
Rx
Power Sum NEXT Workstation Outlet • •
Power Sum FEXT Patch Panel
Hub
近端 远端
Power Sum NEXT / Power Sum ACR Power Sum FEXT / Power Sum ELFEXT
房毅 2017/2/21
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HDCS ELFEXT测试曲线
ELFEXT in dB (typ. Future Com E values) min. ELFEXT in dB per standard
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Power Sum综合串扰
水 平 电 缆
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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38µm厚的铝箔。如果让屏蔽 层的厚度超过38µm，例如耐克森的FTP电缆为两层25µm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原理有效的抵消。
Frequency [MHz]
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高带宽传输需要考虑更多因素
FEXT ELFEXT
远端串绕 等效远端串绕
Power Sum
Propagation Delay
综合串绕
传输延迟
Delay Skew
Return Loss
时延差
回波损耗
Rx
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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。
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FEXT 和 ELFEXT: 串绕在远端的反应
水 平 电 缆
NEXT
Tx Tx
Workstation
FEXT
Rx Rx
Patch Panel Hub
Outlet
ELFEXT = |FEXT - ATTN|
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• 环 境 温 度
Attn.
• 安 装 工 艺
• 电 磁 环 境
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近端串绕的概念
Near End Crosstalk (NEXT) / 近 端 串 音
Tx Rx
??
注意：近端串绕是频率的函数
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常用网络简介
令牌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
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传输迟延和时延差
Propagation Delay
1 2 3 6 4 5 7 8 1 2 3 6 4 5 7 8
Delay Skew 3 ns 4 ns 9 ns
484 ns 485 ns 490 ns
481 ns
0 ns
Tx
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带宽与数据速率的举例
如何在 100MHz 下实现千兆位以太网 (1000Mbps) 的数据传输 ？
Echo T Pair 1 R R
100 MHz
T 250 Mbps
T Pair 2 R
100 MHz
R
T 250 Mbps
T Pair 3 R
ATM依靠 “信元”的固定长度的数据单元来传送数据。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。
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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。
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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，
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Data Rate 10 Mbps 100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps 155 Mbps 1000 Mbps
Cable Pairs 2 4 2 4 2 4
Max. Frequency 10 MHz 15 MHz 80 MHz 15 MHz 100 MHz 100 MHz
房毅 2017/2/21
衰减 (Attenuation) 的概念
uA u(v)
uB length(m) Attn (dB) = -20 lg uB / uA
注意：衰减是频率的函数
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影响衰减因素
• 线 缆 长 度
• 导 体 直 径
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。
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常用网络简介
异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode－ATM） 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。
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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。