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综合布线教程第一章


计算机网络系统集成系列培训教材

综合布线

第一章
第一节

综合布线
概述

综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。它既能使语 音、数据、图像设备和交换设备与其它信息管理系统彼此相连,也能使这些设备与外部通信网络相 连接。它还包括建筑物外部网络

或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接 部件。综合布线由不同种类和规格的部件组成,其中包括:传输介质、相关连接硬件(如配线架、 连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有 各自的具体用途,不仅易于实施安装,而且能随需求的变化而平稳升级。

1. 综合布线的起源及使命
回顾历史,综合布线的发展与建筑物自动化系统密切相关。传统布线如电话、计算机局域网都 是各自独立的。各系统分别由不同的厂商设计和安装,传统布线采用不同的线缆和不同的终端插座。 而且,连接这些不同布线的插头、插座及配线架均无法互相兼容。办公布局及环境改变的情况是经 常发生的,需要调整办公设备或随着新技术的发展需要更换设备时,就必须更换布线。这样因增加 新电缆而留下不用的旧电缆,天长日久,导致了建筑物内一堆堆杂乱的线缆,造成很大的隐患。维 护不便,改造也十分困难。 随着全球社会信息化与经济国际化的深入发展,人们对信息共享的需求日趋迫切,就需要一个 适合信息时代的布线方案。 美国电话电报(AT&T)公司的贝尔(Bell)实验室的专家们经过多年的研究,在办公楼和工厂 试验成功的基础上,于 20 世纪 80 年代末期率先推出 SYSTIMAXTMPDS(建筑与建筑群综合布线系 统) ,现时已推出结构化布线系统 SCS。经中华人民共和国国家标准 GB/T50311-2000 命名为综合布 线 GCS(Generic cabling system) 。 综合布线是一种预布线,能够适应较长一段时间的需求。

2. 综合布线的特点
综合布线同传统的布线相比较,有着许多优越性,是传统布线所无法相比的。其特点主要表现 在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。而且在设计、施工和维护方面也给 人们带来了许多方便。 (1)兼容性:综合布线的首要特点是它的兼容性。所谓兼容性是指它自身是完全独立的而与应
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用系统相对无关,可以适用于多种应用系统。 过去,为一幢大楼或一个建筑群内的语音或数据线路布线时,往往是采用不同厂家生产的电缆 线、配线插座以及接头等。例如用户交换机通常采用双绞线,计算机系统通常采用粗同轴电缆或细 同轴电缆。这些不同的设备使用不同的配线材料,而连接这些不同配线的插头、插座及端子板也各 不相同,彼此互不相容。一旦需要改变终端机或电话机位置时,就必须敷设新的线缆,以及安装新 的插座和接头。 综合布线将语音、数据与监控设备的信号经过统一的规划和设计,采用相同的传输媒体、信息 插座、交连设备、适配器等,把这些不同信号综合到一套标准的布线中。由此可见,这种布线比传 统布线大为简化,可节约大量的物资、时间和空间。 在使用时,用户可不用定义某个工作区的信息插座的具体应用,只把某种终端设备(如个人计 算机、电话、视频设备等)插入这个信息插座,然后在管理间和设备间的交接设备上做相应的接线 操作,这个终端设备就被接入到各自的系统中了。 (2)开放性:对于传统的布线方式,只要用户选定了某种设备,也就选定了与之相适应的布线 方式和传输媒体。如果更换另一设备,那么原来的布线就要全部更换。对于一个已经完工的建筑物, 这种变化是十分困难的,要增加很多投资。 综合布线由于采用开放式体系结构,符合多种国际上现行的标准,因此它几乎对所有著名厂商 的产品都是开放的, 如计算机设备、 交换机设备等; 并对所有通信协议也是支持的, ISO/IEC8802-3, 如 ISO/IEC8802-5 等。 (3)灵活性:传统的布线方式是封闭的,其体系结构是固定的,若要迁移设备或增加设备是相 当困难而麻烦的,甚至是不可能。 综合布线采用标准的传输线缆和相关连接硬件,模块化设计。因此所有通道是通用的。每条通 道可支持终端、以太网工作站及令牌环网工作站。所有设备的开通及更改均不需要改变布线,只需 增减相应的应用设备以及在配线架上进行必要的跳线管理即可。另外,组网也可灵活多样,甚至在 同一房间可有多用户终端、以太网工作站、令牌环网工作站并存,为用户组织信息流提供了必要条 件。 (4)可靠性:传统的布线方式由于各个应用系统互不兼容,因而在一个建筑物中往往要有多种 布线方案。因此建筑系统的可靠性要由所选用的布线可靠性来保证,当各应用系统布线不当时,还 会造成交叉干扰。 综合布线采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道。所有线槽和相 关连接件均通过 ISO 认证, 每条通道都要采用专用仪器测试链路阻抗及衰减率, 以保证其电气性能。 应用系统布线全部采用点到点端接,任何一条链路故障均不影响其它链路的运行,这就为链路的运 行维护及故障检修提供了方便,从而保障了应用系统的可靠运行。各应用系统往往采用相同的传输

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媒体,因而可互为备用,提高了备用冗余。 (5)先进性:综合布线,采用光纤与双绞线混合布线方式,极为合理地构成一套完整的布线。 所有布线均采用世界上最新通信标准, 链路均按八芯双绞线配置。 类双绞线带宽可达 100MHZ, 5 6 类双绞线带宽可达 250MHZ。对于特殊用户的需求可把光纤引到桌面(Fiber To The Desk)。语音干 线部分用铜缆,数据部分用光缆,为同时传输多路实时多媒体信息提供足够的带宽容量。 (6) 经济性: 综合布线比传统布线具有经济性优点, 主要是综合布线可适应相当长时间的需求, 传统布线改造很费时间,耽误工作造成的损失更是无法用金钱计算。

通过上面的介绍可知,综合布线较好地解决了传统布线方法存在的许多问题,随着科学技术的 迅猛发展,人们对信息资源共享的要求越来迫切,尤其以电话业务为主的通信网逐渐向综合业务数 字网过渡,越来越重视能够同时提供语音、数据和视频传输的集成通信网。因此,综合布线取代单 一、昂贵、复杂的传统布线,是“信息时代”的要求,是历史发展的必然趋势。

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第二节

综合布线系统简介

综合布线系统应是开放式星型拓扑结构,应能支持电话、数据、图文、图像等多媒体业务需要。 综合布线系统可划分成六个部分,其中三个子系统:配线(水平)子系统;干线(垂直)子系 统;建筑群子系统;外加三个部分:工作区、设备间、管理。

1. 工作区
一个独立的需要设置终端设备的区域宜划分为一个工作区。工作区应由配线(水平)布线系统 的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。如图所示。

工作区 一个工作区的服务面积可按 5~10m2 估算,或按不同的应用场合调整面积的大小。每个工作区 至少设置一个信息插座用来连接电话机或计算机终端设备,或按用户要求设置。 工作区的每一个信息插座均应支持电话机、数据终端、计算机、电视机及监视器等终端的设置 和安装。

2. 配线(水平)子系统
配线子系统应由工作区的信息插座、信息插座至楼层配线设备(FD)的配线电缆或光缆、楼层 配线设备和跳线等组成。如图所示。

配线(水平) 配线(水平)子系统
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3. 干线(垂直)子系统
干线子系统应由设备间的建筑物配线设备(BD)和跳线以及设备间至各楼层配线间的干线电缆 组成。如图:

干线(垂直) 干线(垂直)系统

4. 设备间
设备间是在每一幢大楼的适当地点设置电信设备和计算机网络设备,以及建筑物配线设备,进 行网络管理的场所。对于综合布线工程设计,设备间主要安装建筑物配线设备(BD) 。电话、计算机 等各种主机设备及引入设备可合装在一起。 设备间内的所有总配线设备应用色标区别各类用途的配线区。 设备间位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心等因素,综合考虑确定。

5. 管理
管理应对设备间、交接间和工作区的配线设备、缆线、信息插座等设施,按一定的模式进行标 示和记录。如图所示。

管 理

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6. 建筑群子系统
建筑群子系统应由连接各建筑物之间的综合布线缆线、建筑群配线设备(CD)和跳线等组成。 如图所示。

建筑群子系统 建筑群子系统宜采用地下管道或电缆沟的敷设方式。管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道 和入孔的各项设计规定。此外安装时至少应预留 1~2 个备用管孔,以供扩充之用。 建筑群子系统采用直埋沟内敷设时,如果在同一沟内埋入了其他的图像、监控电缆,应设立明 显的共用标志。 电话局来的电缆应进入一个阻燃接头箱,再接至保护装置。各子系统之间的关系如图所示。

各子系统之间的关系

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综合布线系统应能满足所支持的数据系统的传输速率要求,并应选用相应等级的缆线和连接硬 件设备。 综合布线系统应能满足所支持的电话、数据和电视系统的传输标准要求。 综合布线系统的分级和传输距离限值应符合下表所列规定。 系统分级和传输距离限值表
双绞线电缆传输距离(m) 系统 分级 最高传输频 率 100Ω 3类 100Ω 4类 100Ω 5类 光缆传输距离 (m) 应用举例 多模 单模
PBX X.21/V.11 N-ISDN CSMA/CD 1BASE5 CSMA/CD 10BASE-T

150Ω 4~100MHZ 3000 400 250 注③ 150 注③

A B

100KHZ 1 MHz

2000 200 100 注①

3000 260 150 注③

3000 260 160 注③ 100 注①

C

16 MHz

TokenRing Token Ring B-ISDN(ATM) TP-PMD

D

100 MHz

CSMA/CD/FOIRL CSMA/CD 10BASE-F 光缆 100 MHz 2000 3000 注② Token Ring FDDI HIPPI ATM FC 注:①100m 距离包括连接软线/跳线、工作区和设备区接线在内的 10m 允许总长度,链路的技 术条件按 90m 水平电缆,7.5m 的连接电缆及同类的 3 个连接器来考虑。如果采用综合性 的工作区和设备区电缆附加总长度不大于 7.5m,则此类用途是有效的。 ②3000m 是国际标准范围规定的极限,不是传输媒体极限。 ③当距离大于水平电缆子系统中的长度 100m,应协商可行的应用标准。 ④EIA/TIA568 B 已正式出台,表内未列出。但是由于超 5 类,D 级及 E 级在市场大量应用, 我们将在后面的表格中列出有关指标仅供参考。

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综合布线系统工程设计选用的电缆、光缆、各种连接电缆、跳线,以及配线设备等所有硬件设 施,均应符合 ISO/IEC 11801(修改版将在不久正式出台)。 综合布线系统应设置计算机信息管理系统。人工登录与综合布线系统相关的硬件设施的工作状 态信息,这些状态信息包括:设备和缆线的用途和使用部门、组成局域网的拓扑结构、传输信息速 率、终端设备配置状况、占用硬件编号和色标、链路的功能和各项主要特征参数、链路的完好状况 和故障记录等内容。还应登录设备位置和缆线走向内容以及建筑物名称、位置、区号、楼层号和房 间号等内容。 在系统设计时,全系统所选的缆线、连接硬件、跳线、连线等必须与选定的类别相一致。如采 用屏蔽措施时,则全系统必须都按屏蔽设计。

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第三节

综合布线系统的主要部件和参数指标

1. 综合布线拓扑结构
综合布线系统的拓扑结构是由各种单元组成的,并按照技术性能要求和经济合理原则进行组合 和配置。组合配置包含组合逻辑和配置形式,组合逻辑描述网络功能的体系结构;配置形式描述网 络单元的邻接关系,即说明交换中心(或节点)和传输链路的连接情况。具体来说,综合布线系统 的网络拓扑结构是一个网络布局的实际逻辑表示,这个网络是由各种布线部件、导线、电缆、光缆 和连接硬件等组成。逻辑拓扑一般不考虑网络的物理性能(如缆线的路由和设备的位置等),只用 拓扑来描述常用的几何图形状态。在综合布线系统中,常用的网络拓扑结构有星型、环型、总线型、 树型和网状型,其中以星型网络拓扑结构使用最多。综合布线系统采用哪种网络拓扑结构应根据工 程范围、建设规模、用户需要、对外配合和设备配置等各种因素综合研究确定。具体内容将在总体 方案设计中介绍。

2. 综合布线主要组成部件
综合布线系统中采用的主要布线部件并不多,按其外形、作用和特点可粗略分为两大类,即传 输介质和连接硬件(包括接续设备)。在综合布线系统工程中,选用的主要布线部件必须按我国通 信行业标准《大楼通信综合布线系统》(YD/T 926)中的要求执行。在上述标准中,对主要布线部 件推荐采用的产品型号和规定如下所述。 1) 传输介质 ——综合布线系统常用的传输介质有对绞线(又称双绞线)、大对数电缆(简称对称电缆)和光缆。 ——(1)对绞线和对绞对称电缆 ——对绞线是两根铜芯导线、其直径一般为 0.4mm~0.65mm,常用的是 0.5mm。它们各自包在彩色绝 缘层内,按照规定的绞距互相扭绞成一对对绞线。扭绞的目的是使对外的电磁辐射和遭受外部的电 磁干扰减少到最小。对绞线按其电气特性的不同进行分级或分类。根据国外电气工业协会/电信工 业协会(EIA/TIA)的规定,各类或各级的对绞线和对绞对称电缆的应用范围见下表。 对绞线、 对绞线、对绞电缆的分类和应用范围 序号 分类或型号 描述性 名称 说 明 在局域网中不使用,主要用于 模拟话音 应用范围

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EIA/TIA 第一类 1

模拟话音、 数字话音

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ISDN ( 数 据 ): 在局域网中很少使用,可用于 2 EIA/TIA 第二类 1 ISDN(数据) 、数字话音、IBM 3270 等 1.44Mbit/s IT:1.544Mbit/s 数字话音 IBM 3270、 IBM 3X、 IBM AS/400 它是一种 24 AWG 的 4 对非屏蔽 对绞线,符合 EIA/TIA 568 标 EIA/TIA 第三类 3 NEMA-100-24-LL 100 UTP UL Level Ⅲ 准中确定的 100Ω 水平布线电 IBM 3270、 IBM 3X、 缆要求,可用于 10Mbit/s 和 IBM AS/400 IEEE802.3 10Base-T 话音和数 据 在性能上比第三类线有一定改 EIA/TIA 第四类 4 NEMA-100-24-LL UL Level Ⅳ 进,适用于包括 16Mbit/s 令 100 低损耗 牌环局域网在内的数据传输速 率,它可以是 UTP,也可以是 STP 它是一种 24 AWG 的 4 对对绞 EIA/TIA 第五类 5 NEMA-100-24-XF UL Level Ⅴ 100 线,比 100Ω 低损耗对绞线具 10Base-T 有更好的传输特性,适用于 16Mbit/s 令牌环 10Base-T 16Mbit/s 令牌环 ISDN 话音 10 Base-T 4Mbit/s 令牌环

16Mbit/s 以上的速率,最高 100Mbit/s 局域网 可达到 100Mbit/s 它是具有高性能屏弊式的对绞

EIA/TIA150 6 STP NEMA-150-22-LL NEMA-150-24-LL 150 STP

线,有 22AWG 或 24AWG 两种。 16Mbit/s 令牌环 它的数据传输速率可达 100Mbit/s 或更高,并支持 600MHz 频带上的全息图像 100Mbit/s 局域网 全息图像

注:1、10Base-T 网络于 90 年代开始使用,10 代表传输速率为 10Mbit/s,Base 代表基带,T 代表 对绞线。 2、目前可供使用的对绞线多为 8 芯(4 对),在采用 10Base-T 的情况下,只用 2 对(1、2 芯 为接收对,3、6 芯为发送对),另外 2 对(4、5、7、8 芯)不用。

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3、10Base-T 网络的物理结构是星型,所有工作站(TC)都与中心的集线器(Hub)相连,使用 对绞线 2 对,1 对用于发送数据,1 对用于接收数据。集线器与工作站之间的对绞线相连时, 所用的连接器称为 RJ45,它由 RJ45 插座(又称 MAU、MDI 连接器、媒体连接单元或媒体相 关接口连接器)和 RJ45 插头(又称对绞线链路段连接器)组成。规定插头连接器端接在对 绞线上,插座连接器安装在网卡上或集线器中。 4、10Base-T 的对绞线应选用直径为 0.4mm~0.65mm 的非屏蔽导线,在网卡和集线器间使用两对 线,其最大长度为 100m。 5、IEEE 为电气及电子工程师学会。

——根据我国通信行业标准《数字通信用对绞/星绞对称电缆》和《大楼通信综合布线系统》的规 定,国内只生产特性阻抗为 100Ω 和 150Ω 的两种规格,不生产 120Ω 的产品。目前已建和在建的 综合布线系统工程,如采用国外厂商生产的 120Ω 对绞线电缆时,可参考相关的标准。在新建的综 合布线系统工程中,不允许再采用 120Ω 的产品。 ——UTP 双绞电缆是非屏蔽缆线,由于它具有重量轻、体积小、弹性好和价格适宜等特点,所以使 用较多,甚至在传输较高速数据的链路上也有采用。但其抗外界电磁干扰的性能较差,安装时因受 牵拉和弯曲,易使其均衡绞距受到破坏,因此,不能满足电磁兼容(EMC)性规定的要求。同时该种 电缆在传输信息时易向外辐射泄漏,相对安全性较差,在一些重要部门的工程中尽可能不用。STP (每对芯线和电缆绕包铝箔、加铜编织网)、FTP(纵包铝箔)和 SFTP(纵包铝箔、加铜编织网) 对绞电缆都是有屏蔽层的屏蔽缆线,具有防止外来电磁干扰和防止向外辐射的特性,但它们都存在 重量重、体积大、价格贵和不易施工等问题。在施工安装中均要求完全屏蔽和正确接地,才能保证 其特性效果。因此,在决定是否采用屏蔽缆线时,应从智能化建筑的使用性质、所处的环境和今后 发展等因素综合考虑。 ——(2)光缆 ——当综合布线系统需要在一个建筑群之间敷设较长距离的线路,或者在建筑物内信息系统要求组 成高速率网络,或者与外界其它网络特别与电力电缆网络一起敷设有抗电磁干扰要求时,宜采用光 缆作为传输媒体。光缆传输系统应能满足建筑与建筑群环境对电话、数据、计算机、电视等综合传 输要求,当用于计算机局域网络时,宜采用多模光缆;做为远距离电信网的一部分时应采用单模光 缆。 综合布线系统的交接硬件采用光缆部件时,设备间可作为光缆主交接场的设置地点。干线光缆 从这个集中的端接和进出口点出发延伸到其它楼层,在各楼层经过光缆级连接装置沿水平方向分布 光缆。 光缆传输系统应使用标准单元光缆连接器,连接器可端接于光缆交接单元,陶瓷头的连接应保

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证每个连接点的衰减不大于 0.4dB。塑料头的连接器每个连接点的衰减不大于 0.5dB。 综合布线系统宜采用光纤直径 62.5μm、光纤包层直径 125μm 的缓变增强型多模光缆,标称波 长为 850nm 或 1300nm;也可采用标称波长为 1310nm 或 1550nm 的单模光缆。 光缆数字传输系统的数字系列比特率、数字接口特性,应符合如下系列规定: (a) PDH 数字系列比特率等级应符合国家标准 GB4110-83 《脉冲编码调制通信系统系列》 的规定, 如表所示。 系列比特率 数字系列等级 标称比特率(kdps) 基群 2048 二次群 8448 三次群 34368 四次群 139264

(b) 数字接口的比特率偏差、脉冲波形特性、码型、输入口与输出口规范等,应符合国家标准 GB7611-87《脉冲编码调制通信系统网络数字接口参数》的规定。 光缆传输系统宜采用松套式或骨架式光纤束合光缆,也可采用带状光纤光缆。 光缆传输系统中标准光缆连接装置硬件交接设备,除应支持连接器外,还应直接支持束合光 缆和跨接线光缆。 各种光缆的接续应采用通用光缆盒,为束合光缆、带状光缆或跨接线光缆的接合处提供可靠 的连接和保护外壳。通用光缆盒提供的光缆入口应能同时容纳多根建筑物光缆。 根据我国通信行业标准规定,在综合布线系统中,按工作波长采用的光纤是 0.85μm(0.8μm~ 0.9μm)和 1.30μm(1.25μm~1.35μm)两种。以多模光纤(MMF)纤芯直径考虑,推荐采用 50μm /125μm(光纤为 GB/T 12357 规定的 A1a 类)或 62.5μm/125μm(光纤为 GB/T 12357 规定的 A1b 类)两种类型的光纤。在要求较高的场合,也可采用 8.3μm/125μm 突变型单模光纤(SMF) (光纤为 GB/T 9771 规定的 BI.I 类),其中以 62.5μm/125μm 渐变型增强多模光纤使用较多。 因为它具有光耦合效率较高、纤芯直径较大,在施工安装时光纤对准要求不高,配备设备较少等优 点,而且光缆在微小弯曲或较大弯曲时,其传输特性不会有太大的改变。

连接硬件(包括接续设备) 2) 连接硬件(包括接续设备) ——连接硬件是综合布线系统中各种接续设备(如配线架等)的统称。连接硬件包括主件的连接器 (又称适配器)、成对连接器及接插软线,但不包括某些应用系统对综合布线系统用的连接硬件, 也不包括有源或无源电子线路的中间转接器或其它器件(如阻抗匹配变量器、终端匹配电阻、局域 网设备、滤波器和保护器件)等。连接硬件是综合布线系统中的重要组成部分。 ——由于综合布线系统中连接硬件的功能、用途、装设位置以及设备结构有所不同,其分类方法也 有区别,一般有以下几种: ——(1)按连接硬件在综合布线系统中的线路段落来划分

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——①终端连接硬件:如总配线架(箱、柜),终端安装的分线设备(如电缆分线盒、光纤分线 盒等)和各种信息插座(即通信引出端)等。 ——②中间连接硬件:如中间配线架(盘)和中间分线设备等。 ——(2)按连接硬件在综合布线系统中的使用功能来划分 ——①配线设备:如配线架(箱、柜)等; ——②交接设备:如配线盘(交接间的交接设备)和屋外设置的交接箱等; ——③分线设备:有电缆分线盒、光纤分线盒和各种信息插座等。 ——(3)按连接硬件的设备结构和安装方式来划分 ——①设备结构:有架式和柜式(箱式、盒式); ——②安装方式:有壁挂式和落地式,信息插座有明装和暗装方式,且有墙上、地板和桌面安装 方式。 ——(4)按连接硬件装设位置来划分 ——在综合布线系统中,通常以装设配线架(柜)的位置来命名,有建筑群配线架(CD)、建筑物 配线架(BD)和楼层配线架(FD)等。 ——此外,连接硬件尚有按外壳材料或组装结构以及特殊要求来划分的,因分类繁多且不常用所以 不作细述。目前,国内外产品的连接硬件主要有 100Ω 的电缆布线用、150Ω 的电缆布线用、光纤 或光缆用(它们都包括通信引出端的连接硬件)三大类型。具体内容可参见产品说明。

3) 综合布线主要参数指标 信道(Channel)是通信系统中必不可少的组成部分, 它是从发送输出端到接收输入端之间传送信 息的通道。以狭义来定义,它是指信号的传输通道,即传输介质,不包括两端的设备。综合布线系 统的信道是有线信道,从图中可看出其信道不包括两端设备。

——链路与信道有所不同,它在综合布线系统中是指两个接口间具有规定性能的传输通道,其范围 比信道小。在链路中既不包括两端的终端设备,也不包括设备电缆(光缆)和工作区电缆(光缆)。 在图中可以看出链路和信道的不同范围。

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——在综合布线系统工程设计中,必须根据智能化建筑的客观需要和具体要求来考虑链路的选用。 它涉及到链路的应用级别和相关的链路级别,且与所采用的缆线有着密切关系。目前链路有 5 种应 用级别,不同的应用级别有不同的服务范围及技术要求。布线链路按照不同的传输介质分为不同级 别,并支持相应的应用级别。具体分类情况见下表。 综合布线系统链路的应用级别和链路级别 序号 应用级别 布线链路传输介质 1 A级 应用场合 支持应用的链路级别 最低速率的级别, 支持 A 级 频率 100kHz 以下 1MHz 以下

A 级对称电缆布线 话音带宽和低频信 链路 号

2

B级

B 级对称电缆布线 中速(中比特率) 链路 数字信号

支持 B 级和 A 级的应用

3

C级

C 级对称电缆布线 高速(高比特率) 支持 C 级、 级和 A 级的应 16MHz B 链路 数字信号 用 以下

4

D级

D 级对称电缆布线 超高速(甚高比特 支持 D 级、C 级、B 级和 A 100MHz 链路 光缆布线链路 率)数字信号 高速和超高速率的 级的应用 以下

支持光缆级的应用,支持传 10MHz 输速率 10MHz 及以上的各 及 其 以 种应用 上

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光缆级

按光纤分为单模光 数字信号

—— 特性阻抗为 100Ω 双绞电缆及连接硬件的性能分为三类、四类、五类,它们分别适用于以下相 应的情况: ——三类 100Ω 的双绞电缆及其连接硬件,其传输性能支持 16M 以下速率的应用。 ——四类 100Ω 的双绞电缆及其连接硬件,其传输性能支持 20M 以下速率的应用。 ——五类 100Ω 的双绞电缆及其连接硬件,其传输性能支持 100M 以下速率的应用。 六类 100Ω 的双绞电缆及其连接硬件,其传输性能支持 1000M 以下速率的应用。 ——特性阻抗为 150Ω 的数字通信用对称电缆(简称 150Ω 对称电缆)及其连接硬件,只有五类一 种,其传输性能支持 100MHz 以下速率的应用。 在我国通信行业标准中,推荐采用三类、四类和五类 100 的对称电缆;允许采用五类 150 的 对称电缆。目前我国综合布线六类国家标准正在制订中.

(1) 铜缆参数 a. 信道长度(传输距离)

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——双绞线信道长度是综合布线系统中极为重要的指标。它是分别根据传输介质的性能要求(如对 称电缆的串扰或光缆的带宽)与不同应用系统的允许衰减等因素来制定的。为了便于在工程设计中 使用,在下表中列出了链路级别和传输介质的相互关系,表中还列出了可以支持各种应用级别的信 道长度。由于通信、计算机等领域的技术不断发展,在表中规定的综合布线系统所支持的国际标准 各种应用的目录并不完整,未能列入目录的某些应用也可被综合布线系统所支持,具体应根据通信 行业标准中链路要求规定的内容办理。 传输介质可达到的信道长度 传输介质 指标 名称 链路 级别 最高带宽 100 对称电缆 光缆 应用举例

三类 四类 五类 五类 多模 单模 100 100 150 光纤 光纤 PBX(用户电

A级

100kHz

2000 3000 3000 3000

1

1

话交换机) , X.21/V.11 SO—— 总 线 ( 扩 展 ),

B级

1MHz

200

260

260

400

1

1

SO—— 点 对 点 S1/S2,

信道 长度 (m) C级 16MHz 100 150 160 250 1 1

CSMA/CD, 1Base 5 CSMA/CD, 10Base-T , 令 牌 环 , 4Mbit /s,令牌环, 16Mbit/s 令 牌 环 , D级 100MHz 100 150 1 1 16Mbit / s , ATM(TP) , TP0PMD

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CSMA/CD, FOIRL ,

CSMA / CD 10Base-F , 令 光缆 1 1 1 1 2000 3000 牌环,FDDI, LCF FDDI

SM FDDI , HIPPI,ATM, FC ——此外,国内外厂商已完成六类线(传输带宽 250MHz)的正式标准和产品的生产,七类线(传输 带宽 600MHz),其标准也在商讨制订中。所以在综合布线系统工程设计中,应充分注意相关技术的 发展动态。 综合布线全系统网络结构中的各段缆线传输最大长度必须符合图中所示的要求。这是因为网络 传输特性的限制,为保证通信质量所确定的。下图中的 A、B、C、D、E、F、G 表示相关段落缆线或 跳线的长度。楼层配线架到建筑群配线架之间如采用单模光纤光缆作为主干布线时,其最大长度可 延长到 3000m。若采用国外产品不能满足我国通信行业标准规定的最大长度要求时,应设法采取技 术措施,进行切实有效地调整。

CD 建筑群配线架

BD 建筑物配线架 FD 楼层配线架 TP 转接点 TO 信息插座

b. 衰减 综合布线系统链路传输的最大衰减限值,包括两端的连接件、跳线和工作区连接电缆在内,应 符合下表的规定: 链路传输的最大衰减限值表 频率 (MHZ) 最大衰减限值(dB) A级 B级 C级 D级 D级E E 级

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0.1 1.0 4.0 10.0 16.0 20.0 31.25 62.5 100.0 200.0 250.0

16

5.5 5.8 3.7 6.6 10.7 14.0 2.5 4.8 7.5 9.4 10.5 13.1 18.4 23.2 2.1 4.0 6.3 8.2 9.2 11.5 16.7 21.6 1.9 3.5 5.6 7.1 7.9 10 14.4 18.5 27.1 30.7

注:要求将和点连成曲线后,测试的曲线全部应在标准曲线的限值范围之内。

c. 近端串扰
综合布线系统任意两线对之间的近端串扰衰减限值,包括两端的连接硬件、跳线和工作区连接 电缆在内(但不包括设备连接器) ,应符合下表的规定: 线对间最小近端串扰衰减限值表 频率 (MHZ) 0.1 1.0 4.0 10.0 16.0 20.0 31.25 62.5 100.0 200.0 250.0 注:①所有其它音源的噪声应比全部应用频率的串扰噪声低 10dB。 ②在大多数主干电缆中,最坏线对的近端串扰衰减值,应以功率累计数来衡量。
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最小近端串音衰减限值(dB) A级 27 B级 40 25 39 29 23 19 54 45 39 36 35 32 27 24 60 54.8 48.5 45.2 43.7 40.6 35.7 32.3 39.8 65.7 64.1 57.8 54.6 53.1 50 45.1 41.8 36.9 35.3 C级 D级 D级E E 级

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③桥接分岔或多组合电缆,以及连接到多重信息插座的电缆,任一对称电缆组或单元之间 的近端串扰衰减至少要比单一组合的 4 对电缆的近端串扰衰减好一个数值△。 △ =6dB+10Lg(n+1)dB 式中:n 为电缆中相邻的对称电缆单元数

d. 反射衰减
综合布线系统中任一电缆接口处的反射衰减限值,应符合下表的规定: 电缆接口处最小反射衰减限值表 频率(MHZ) 1≤f≤10 10<f≤16 16<f≤20 20<f≤100 最小反射衰减限值 C级 18 15 D级 18 15 15 10

e. 衰减串扰比(ACR)
综合布线系统链路衰减与近端串扰衰减的比率(ACR) ,应符合下表的规定: 最小 ACR 限值表 频率 (MHZ) 0.1 1.0 4.0 10.0 16.0 20.0 31.25 62.5 100.0 注:①ACR(dB)=an(dB)-a(dB) 式中:an——任意两线对间的近端串扰衰减值 a——链路传输的衰减值
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最小 ACR 限值(dB) D级 40 35 30 28 23 13 4

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②本表所列的 ACR 值优于计算值, 在衰减和串扰衰减之间允许有一定限度的权衡选择, 其选择范围如下表所示。 衰减和近端串扰衰减的选择极限表 频率 (MHZ) 20 31.25 62.5 100 最大衰减量 (dB/100m) 8 10.3 15 19 最小近端串扰衰减量 在 100m 时的(dB) 41 39 33 29

f. 直流电阻
综合布线系统线对的限值,当系统分级和传输距离在规定情况下,应符合下表的规定: 直流环路电阻极限表 链路级别 最大环路电阻 (Ω) A级 560 B级 170 C级 40 D级 40

注:①100Ω双绞电缆的直流环路电阻值应为 19.2Ω/100m; ②150Ω双绞电缆的直流环路电阴值应为 12Ω/100m。

g. 传播延迟
综合布线系统线对的传播延迟限值,应符合下表的规定: 最大传播延迟限值表 测量频率(MHZ) 0.01 1 10 30 级别 A B C D 延迟(μs) 20 5 1 1

注:配线(水平)子系统中的最大传播延迟不得超过 1μs。

h. 纵向差分转换衰减
综合布线系统的纵向差分转换衰减(平衡)限值,应符合下表的规定: 纵向差分转换衰减限值表

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频率 (MHZ) 0.1 1.0 4.0 10.0 16.0 20.0 100 A级 30

最小纵向差分转换衰减限值(dB) B级 45 20 C级 35 30 待定 25 待定 待定 D级 40 40 待定 30 待定 待定 待定

注:纵向差分转换衰减的测试方法正在研究。

i. 综合近端串扰(Power sum)
综合布线系统的相邻线对限值应符合下表的规定: 相邻线对综合近端串扰限定值一览表 频率(MHZ) D 级(E) (dB) 通道链路 1 10 100 200 250 57.0 44 27.1 基本链路 57.0 455 29.3 E 级(dB) 通道链路 62 54 37.1 31.9 30.2 永久链路 62 55.5 39.3 34.3 32.7

相邻线对综合近端串扰(Power sum)其值为在 4 对双绞线的一侧,3 个发送信号的线对向另 一相邻接收线对产生串扰的总和近端串扰值。 N4= N1 +N2 +N3 ,N1,N2,N3 分别为线对 1,线对 2,线对 3,线对 4 的近端串扰值。
2 2 2

j. 等效远端串扰损耗(ELFEXT)
综合布线系统的等效远端串扰损耗(ELFEXT)限值应符合下表的规定: 等效远端串扰损耗 ELFEXT 最小限值表 频率(MHZ) 1 D 级(E) (dB) 通道链路 57.4 基本链路 60 E 级(dB) 通道链路 63.3 永久链路 64.2

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10 100 200 250

37.4 17.4

40 20

43.3 23.3 17.2 15.3

44.2 24.2 18.2 16.2

等效远端串扰损耗 ECFEXT 系指远端串扰损耗与线路传输衰减差。 从链路近端线缆的一个线对发送信号,该信号经过线路衰减,从链路远端干扰相邻接收线时, 定义该远端串扰值为 FEXT,FEXT 是随链路长度(传输衰减)而变化的量。 定义:ECFEXT=FEXT-A(A 为受串扰接线对的传输衰减)

k. 远端等效串扰总和 PS EC FEXT
综合布线远端等效串扰总和 PS EC FEXT 限值应符合下表的规定: 远端等效串扰总和 PS EC FEXT 限定值 频率(MHZ) 1 10 100 200 250 D 级(E) (dB) 通道链路 57.4 37.4 17.4 基本链路 60 40 20 E 级(dB) 通道链路 63.3 43.3 23.3 17.2 15.3 永久链路 64.2 44.2 24.2 18.2 16.2

l. 传播时延差
综合布线线对间传播时延差规定以同一缆线中信号传播时延最小的线对的时延值作为参致。 其余线对与参致线对时延差值不得超过 45ns。若线对间时延差超过该值,在链路高速传输数据下 4 个线对同时并行传输数据据信号时,将造成数据结构严重破坏。

m. 回波损耗
综合布线最小回波损耗值应符合下表的规定: 最小回波损耗值 频率 (MHz) 1~10 10~16 D级 15 15 最小回波损耗标准值 D 级(E) (dB) 17 17 E 级(dB) 19 19

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16~20 20~100 250

15 15-10Log10(f/20) 15-10Log10(f/20)

17 17-7 Log10(f/20) 17-7 Log10(f/20)

19 19-10 Log10(f/20) 19-10 Log10(f/20)

回波损耗系指由线缆持性阻抗和链路接插件偏离标准值导致功率反身 31 起。RC 为输入信号 幅度和由链路反射回来的信号幅度的差值。

n. 噪声
综合布线链路脉冲噪声是指大功率设备间断性启动对布线链路带来的电冲击干扰。综合布线 链路在不连接有源器械和设备情况下,高于 200mV 的脉冲噪声个数的统计,测量 2 分钟捕捉脉冲噪 声个数不大于 10 个。 综合布线背景杂讯噪声由一般用电器械带来的高频干扰和电磁干扰,布线链路在不连接电源 器械及设备情况下,杂讯噪声电平应≤-30dB。

(2) 光缆参数 a、 波长 综合布线系统光缆波长窗口的各项参数,应符合下表的规定: 光缆窗口参数表 光纤模式, 标称波长 (nm) 多模 850 多模 1300 多模 1310 多模 1550 下限 (nm) 790 1285 1288 1525 上限 (nm) 910 1330 1339 1575 基准试验波长 (nm) 850 1300 1310 1550 最大光谱宽带 FWHM (nm) 50 150 10 10

注:①多模光纤:芯线标称直径为 62.5/125m 或 50/125m; 50nm 波长时最大衰减为 3.5dB/km;最小模式带宽为 200MHZkm; 1300nm 波长时最大衰减为 1dB/km;最小模式带宽为 500 MHZkm; ②单模光纤:芯线应符合 IEC793-2,型号 BI 和 ITU-TG.625 标准; 1310nm 和 1550nm 波长时最大衰减为 1dB/km;截止波长应小于 1280nm; 1310nm 时色散应≤6PS/km.nm;1550nm 时色散应≤20 PS/km.nm。 ③光纤连接硬件:最大衰减 0.5dB;最小反射衰减:多模 20dB。

b、 传输距离
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综合布线系统的光缆,在规定各项参数的条件下,光纤链路可允许的最大,应符合下表的规定: 光纤链路允许最大传输距离表 光缆应用类别 配线(水平)子系统 干线(垂直)子系统 建筑群子系统 链路长度 (m) 100 500 1500 多模衰减值(dB) 单模衰减值(dB) 1550(nm) 2.2 2.7 3.6

850(nm) 1300 nm) 1310(nm) ( 2.5 3.9 7.4 2.2 2.6 3.6 2.2 2.7 3.6

注:①表中规定的链路长度,是在采用符合表 10.13 规定的光缆和光纤连接硬件的条件下, 允许的最大距离。 ②对于短距离的应用场合,应插入光衰减器,保证达到表中规定的衰减值。

c、 模式带宽 综合布线系统多模光纤链路的最小光学,应符合下表的规定: 多模光纤链路的光学模式带宽表 标称波长(nm) 850 1300 最小反射衰减限值(dB) 100 250

注:单模光纤链路的光学模式带宽,ISO/IEC11801:1995(E)尚未作出规定。

d、 反射衰减限值 综合布线系统光纤链路任一接口的光学反射衰减限值,应符合下表的规定: 光纤链路的光学反射衰减限值表 光纤模式,标称波长(nm) 多模 850 多模 1300 单模 1310 单模 1550 最波反射衰减限值(dB) 20 20 26 26

综合布线系统的缆线与设备之间的相互连接应注意阻抗匹配和平衡的转换适配。特性阻抗的 分类应符合 100Ω、150Ω两类标准,其允许偏差值为±15Ω(适用于频率>1MHZ) 。

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第四节
1. 水平布线测试连接方式

综合布线测试连接方式定义

(1)基本链路方式(Basic Link)(目前已被废止) 这是工程承包商采用的连接方式。该方式包括:最长 90m 的端间固定连接水平缆线和在两端的 接插件;一端为工作区信息插座,另一端为楼层配线架、跳线板插座及连接两端接插件的两条 2m 长的测试线。基本链路方式如下图所示。 工作区 测试仪插头 G 2m 测试线 开始 测试仪主机 F 固定连线或跳线板 测试仪插头 H 2m 测试线 楼层配线间配线架 结束 F :信息插座与跳线板间水平线缆≤90m 远端测试仪 G、H :测试设备连线(共 4m) 信息插座或转接连接器 水平缆线

基本链路方式 (2)永久链路方式(Permanent Link) 永久链路方式供安装人员和数据电信用户用来认证永久安装电缆的性能,今后将替代基本链路 方式。永久链路信道由 90m 水平电缆和 1 个接头,必要时再加 1 个可选转接/汇接头组成。永久链路 配置不包括现场测试仪插接软线和插头。如图所示。 F G 永久链路终点 可选转接/汇接点

电信插座/连接件 现场测试仪 H
F 测试设备跳线 G 可选转接电缆 H 插座/接插件或 可选转/汇接点 及水平跳接间 电缆 I 测试设备跳线最 水平缆线或互连 长≤90m

永久链路终点 I 现场测试仪 永久链路方式
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(3)通道链路方式(Channel) 通道链路用户连接方式,该方式用以验证包括用户终端连接线在内的整体通道的性能。 通道连接包括:最长 90m 的水平线缆,一个信息插座、一个靠近工作区的可选的附属转接连接 器、在楼层配线间跳线架上的两处连接跳线和用户终端连接线,总长不得长于 100m(设备到通道两 端的连接线不包括在通道定义之内) 。通道链路方式如图所示。 测试仪主机 测试仪接头 A 信息插座 开始 工作区
用户终端连接线 用户转接线 水平缆线 跳线架连接跳线 跳线架到网络设 备连接线 B+C≤90M A+D+E≤10M A B C D E

B

附转接连接器

C 测试线插头 水平跳线连接器

D

E 结束 远端测试仪

楼层配线间配线架 通道链路方式

在实际测试中,选择哪一种连接方式应根据实际情况决定,工程验收测试 3 类以下建议选择基 本链路方式,因为以前规定数据是基本链路数据,6 类以上则使用永久链路方式,而通道链路方式 是连接网络设备以后的测试方式,是反映用户传输链路情况的测试方式。

(4)水平布线光缆测试连接方式 水平布线光缆测试连接方式如下图所示。 工作区 光测试仪 光信号发送器 楼层配线间 光缆跳线架 FD 工作区光缆插座 光缆链路方式 光测试仪 光信号接收器

2. 楼宇内主干布线
楼宇内主干线使用大对数对称线缆小于 90m 时,可采用水平布线测试连接方式的基本、永久、 信道链路方式进行测试。 楼宇内主干线使用单模、多模光缆布线时可采用水平布线光缆测试连接方式。 楼宇内主干布线测试起点为楼层配线架,测试终点为楼宇电话及计算机网络的楼宇总配线架。
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