1、第一章 综合布线系统概述 1.1 综合布线系统的发展历程 1.2 综合布线相关基础知识 1.3 综合布线与智能建筑 1.4 综合布线的发展趋势1.1 综合布线系统的发展历程 综合布线系统（Premises Distribution System,PDS）又称开放式布线系统（Open Cabling System），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。综合布线的发展与建筑物自动化系统密切相关，是在计算机技术和通信技术发展的基础上进一步适应社会信息化和经济国际化的需要，也是办公自动化进一步发展的结果。综合布线是建筑技术与信息技术相结合的产物，是计算机网络工程的基础。传统
2、的布线，如电话线缆、有线电视线缆和计算机网络线缆等，各个系统都是相互独立的，分别由不同的厂商各自设计和安装完成，采用不同的线缆及终端插座。由于各个系统的终端插座、终端插头和配线架等设备都无法兼容，所以当发生办公布局及环境改变需要移动设备或由于新技术的发展需要更换设备时，就必须重新布线。这样既增加了新电缆资金的投入，也留下不用的旧电缆，日积月累，使得建筑物内线缆杂乱无章，增加了管理和维护的难度，也造成很大的安全隐患。早在20世纪50年代初期，一些发达国家就在高层建筑中采用电子器件组成控制系统，各种仪表、信号灯以及操作按键通过各种线路接至分散在现场各处的机电设备上，用来集中监控设备的运行情况，并对
3、各种机电系统实现手动或自动控制。由于电子器件较多，线路又多又长，因此控制点数目受到很大的限制。20世纪60年代，随着微电子技术的发展，建筑物功能的日益复杂化，开始出现数字式自动化系统。20世纪70年代，建筑物自动化系统采用专用计算机系统进行管理、控制和显示。20世纪80年代中期开始，随着超大规模集成电路技术和信息技术的发展，出现了智能化建筑物。1984年，世界上第一座智能大厦在美国产生。美国哈特福特市的一座旧式大楼进行改造时，对空调、电梯、照明、防火、防盗系统等采用了计算机网络监控系统，为客户提供了语音通信、文字处理、电子文件以及情报资料等信息服务。我国在20世纪80年代末期开始引入综合布线系
4、统，90年代中后期综合布线系统得到了迅速发展。目前，现代化建筑中广泛采用综合布线系统。现代建筑物和综合办公楼的信息传输通道系统（布线系统）已不仅仅要求能支持一般的语音传输，还应能够支持多种计算机网络协议及多种厂商设备的信息互联，可适应各种灵活的、容错的组网方案。“综合布线”已成为我国现代化建筑工程中的热门课题，也是建筑工程、通信工程设计及安装施工相互结合的一项十分重要的内容。1.2 综合布线相关基础知识 1.2.1 综合布线系统的基本概念 综合布线系统是指由通信线缆、光缆、各种软电缆及有关连接硬件构成的通用布线系统，它能支持语音、数据、影像和其他信息技术的标准应用系统。综合布线系统是建筑物内或
5、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他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部相连接。它还包括建筑物到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。综合布线是集成网络系统的基础，它能满足数据、话音及图像等的传输要求，是计算机网络和通信系统的支撑环境。同时，作为开放系统，综合布线也为其他系统的接入提供了有力的保障。综合布线系统与智能建筑的发展密切相关，是智能建筑的实现基础。综合布线系统也是生活小区智能化的基础。信息化社会引发了人们对住宅智能化的要求，住户们开始考虑在舒适的家中与外界进行联系，并实现住户可以在任何时间任何地点进行家庭遥控管
6、理。GB 50311-2007综合布线系统工程设计规范国家标准规定在智能建筑与智能建筑园区的工程设计中宜将综合布线系统分为基本型、增强型和综合型3中常用形式，它们都支持话音/数据等系统，能随工程的需要转向更高功能的布线系统，主要区别在于支持话音和数据服务所采用的方式，以及在移动和重新布局时线路管理的灵活性。基本型基本型综合布线系统适用于目前国内大多数场合，因要求不高、经济适用，且又能适应今后发展要求，可逐步过渡到较高级别的特点，因此，目前用于配置标准较低的场合。增强型增强型综合布线系统不仅具有增强功能，而且还能适应今后发展余地，是一个能为多个数据应用部门提供服务的经济有效的综合布线方案。综合型
7、综合型综合布线系统的主要特点是引入光缆，具有功能齐全、能满足各种通信要求，适用于建设规模较大、智能化要求较高的智能建筑。1.2.2 综合布线系统组成 综合布线系统是一个无源系统，它给网络设备提供了一个无源平台，是网络的底层和基础。对网络应用具有透明性，即布线系统对不同的网络类型、网络操作系统和不同公司的网络产品，提供同样的支持。综合布线系统是将各种不同组成部分构成一个有机的整体，而不是像传统的布线那样自成系统，各自独立。各种综合布线系统标准对综合布线系统的组成划分具有明显的差别。美国标准把综合布线系统划分为6个独立的子系统，国际标准将其划分为3个子系统和工作区布线，而我国国家标准综合布线系统工
8、程设计规范（GB 503112007）则建议综合布线系统工程按照7个子系统进行设计。我国国家标准GB 50311-2007综合布线系统工程设计规范对建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T 503112000）进行补充、完善和修改，将综合布线系统划分为工作区、配线子系统（水平子系统）、干线子系统（垂直子系统）、建筑群子系统、设备间、进线间和管理7个子系统，综合布线系统各个子系统示意图如图1-1所示。综合布线系统的基本组成结构图如图1-2所示。其中，CD为建筑群配线设备，BD为建筑物配线设备，FD为楼层配线设备，CP为集合点，TO为信息插座模块，TE为终端设备。1工作区子系统 工作区是综合
9、布线系统的末梢，是临近用户端的通信线路。工作区由配线子系统的信息插座模块（TO）延伸到终端设备处的连接缆线及适配器组成。工作区子系统的组成如图1-3所示。信息插座 连接缆线及适配器 工作区 综合布线系统工作区信息插座是标准的RJ45接口模块。如果终端设备不是RJ45接口时，则需要另配一个接口转接设备（适配器）才能实现通信。适配器（Adapter）可以是一个独立的硬件接口转接设备，也可以是信息接口。工作区子系统常见的终端设备有计算机、电话机、传真机、电视机、监视器和报警探头等。因此工作区对应的信息插座模块包括计算机网络插座、电话语音插座和电视插座等，并配置相应的连接线缆。需要注意的是，信息插座模
10、块尽管安装在工作区，但它属于配线子系统的组成部分。2配线（水平）子系统 配线子系统由工作区的信息插座至电信间配线设备（FD）的配线电缆和光缆、电信间（放置电信设备、电缆和光缆终端设备并进行缆线交接的专用空间）的配线设备和跳线等组成，如图1-4所示。电信间 工作区 配线子系统 配线子系统 配线设备（Distributor）是电缆或光缆进行端接和连接的装置。通常的配线设备就是配线架（patch panel），规模大一点的还有配线箱和配线柜。电信间、建筑物设备间和建筑群设备的配线设备分别简称为FD、BD和CD。在综合布线系统中，配线子系统要根据建筑物的结构合理选择布线路由，还要根据所连接不同种类的终
11、端设备选择相应的线缆。配线子系统常用的线缆是4对UTP（非屏蔽双绞线），如果有磁场干扰或信息保密时可用屏蔽双绞线，而在高带宽应用时，宜采用屏蔽双绞线或光缆。3干线（垂直）子系统 干线子系统是综合布线系统的数据流主干，所有楼层的信息流通过配线子系统汇集到干线子系统。干线子系统由设备间至电信间的干线电缆和光缆、安装在设备间的建筑物配线设备（BD）及设备缆线和跳线组成，如图1-5所示。干线子系统 配线子系统 楼层电信间 干线子系统一般采用大对数双绞线电缆或光缆，两端分别端接在设备间和楼层电信间的配线架上。干线电缆的规格和数量由每个楼层所连接的终端设备类型及数量决定。干线子系统一般采用垂直路由、干线线
12、缆沿着垂直竖井布放。4建筑群子系统 建筑群子系统由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备（CD）及设备缆线和跳线组成，如图1-6所示。建筑群子系统 设备间 设备间 电气保 护装置 建筑群子系统提供了楼群之间通信所需的硬件，包括电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护设备。它常用大对数电缆和室外光缆作为传输线缆。5设备间子系统 设备间是在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。对于综合布线系统工程设计，设备间主要用于安装建筑物配线设备。电话交换机、计算机网络设备（如网络交换机、路由器）及入口设施也可与配线设备安装在一起。设备间子系统由设备间内安装的电缆、连接器
13、和有关的支撑硬件组成，如图1-7所示。设备间的位置和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。设备间内的所有配线设备应用色标区分各类用途。配线架 公用设备 设备间子系统 干线子系统 进线间子系统进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。7.管理子系统管理子系统主要对设备间、进线间、电信间和工作的区的配线设备、缆线和信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。从功能及结构来看，综合布线的7个子系统密不可分，组成了一个完整的系统。如果将综合布线系统比喻为一棵树，则工作区子系统是树的叶子，配线子系统是树枝，干线子系统是树干，进线间、设
14、备间子系统是树根，管理子系统是树枝与树干、树干与树根的连接处。工作区内的终端设备通过配线子系统、干线子系统构成的链路通道，最终连接到设备间内的应用管理设备。1.2.3 综合布线相关基础知识 1信道 信道即通信的通道，是指以传输媒介为基础的信号通路。狭义的信道其范围仅指从发送设备到接收设备之间的传输媒介，不包括两端设备；广义的信道除信号传输媒介外，还包括各种信号的转换装置（如发送设备、接收设备、调制器、解调器等），它包括两端设备。根据传输媒介的不同，信道可分为有线信道和无线信道两类。有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆及光缆等。无线信道有地波传播、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中
15、继以及各种散射信道等。有线信道是现代通信网中最常见的信道之一，综合布线就是提供信号的有线传输通道。例如电话线缆用于市内进程传输、五类对称电缆用于计算机网络等。2带宽 带宽指信号所占据的频带宽度。在被用来描述信道时，带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。带宽应用的领域非常多，可以用来标识信号传输的数据传输能力、标识单位时间内通过链路的数据量、标识显示器的显示能力。在模拟信号系统中，带宽又叫频宽，是指在固定的时间可传输的资料数量，亦即在传输管道中可以传递数据的能力，通常以每秒传送周期或赫兹(Hz)来表示；在数字设备中，带宽指单位时间能通过链路的数据量。通常以bps来表示，即每秒可传输之位
16、数。3多路复用技术 利用一条信道实现多路信号同时传输的技术称为多路复用技术。多路复用技术是为了提高传输效率，节省信道资源。多路复用的理论基础是信号分割原理。信号分割的依据在于信号之间的差别，这些差别可以是频率、时间和码型等参量。频分多路复用（Frenquency Division Multiplexing，FDM）的基本原理是在一条通信线路上设置多个信道，每路信道的信号以不同的载波频率进行调制，各路信道的载波频率互不重叠，这样一条通信线路就可以同时传输多路信号。时分多路复用（Time Division Multiplexing，TDM）是以信道传输时间作为分割对象，通过多个信道分配互不重叠的时
17、间片的方法来实现，因此时分多路复用更适用于数字信号的传输。码分多路复用（Code Division Multiplexing，CDMA）中各路信息是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。它们占有相同的频段和时间，但使用的是基于码型的分割信道的方法，即每个用户分配一个地址码，各个码型互不重叠，通信各方之间不会相互干扰，且抗干拢能力强。码分多路复用技术主要用于无线通信系统，特别是移动通信系统，它不仅可以提高通信的话音质量和数据传输的可靠性以及减少干扰对通信的影响,，而且增大了通信系统的容量。1.3 综合布线与智能建筑 1.3.1 智能建筑的概念 智能建筑是社会信息化与经济国际
18、化的必然产物，具有多学科交叉、多技术系统综合集成的特点。由于智能建筑发展历史较短、发展速度较快，所以目前尚无统一的确切概念。国际智能工程学会认为：可提供相应的功能以及适应用户对建筑物用途、信息技术要求变动时的灵活性建筑。智能建筑应具备安全、舒适、节能、系统综合等很强的功能，能满足用户实现高效率的需要。最新国家标准智能建筑设计标准（GB/T50314-2006）对智能建筑的定义是：以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。智能建筑的“智能化”，主要是指在建
19、筑物内进行信息管理和对信息综合利用的能力，这个能力涵盖了对信息的收集与利用、对信息的分析与处理以及信息之间的交换与共享。智能系统所用的主要设备通常放置在智能化建筑内的系统集成中心(System Integrated Center，SIC)，它通过建筑物内的综合布线系统(Generic Cabling System，GCS)与各种终端设备，如通信终端(如电话机、计算机等)和传感器(如烟雾、压力、温度、湿度等)连接，实现“感知”建筑内各个空间的“信息”，并通过计算机处理，给出相应的对策，再通过通信终端或控制终端(如步进电机、各种阀门、电子锁、开关等)给出相应的反应，使大楼具有“智能”能力。这样一来
20、，建筑物的使用者和管理者就可以对大楼的供配电、空调、给排水、照明、消防、保安、交通、数据通信等全套设施都能实施按需服务控制，大楼的管理和使用效率将大大提高，而能耗的开销也将降低1.3.2 智能建筑的系统组成和基本功能 智能建筑按照智能建筑设计标准的规定以三大系统为主要内容，即建筑自动化系统（Building Automation System，BAS）、通信自动化系统（Communication Automation System，CAS）和办公自动化系统（Office Automation System，OAS），通常被称为“3A”。我国部分房地产开发商又提出防火自动化系统（FAS：Fire
21、 Automation System）和保安自动化系统（SAS：Safety Automation System），形成“5A”。但从国际惯例来看，FA和SA均放在BA中，通常只采用“3A”的提法。智能建筑由系统集成中心(SIC)、综合布线系统(GCS)、办公自动化系统(OAS)、通信自动化系统(CAS)、楼宇自动化系统(BAS)五大部分组成，其系统组成和功能图如图1-8所示。GCS 系统集成 中心(SIC)办公自动化系统(OAS)通信自动化系统(CAS)GCS 楼宇自动化系统(BAS)空调系统 照明系统 给排水系统 交通系统 保安系统 消防系统 局域网 信息管理 数据处理 决策支持系统 电子
22、信箱 语音通信系统 可视图文 数据通信系统 电视会议 GCS 1系统集成中心 系统集成中心（SIC）是以计算机为主体的智能大厦的最高层控制中心，它通过综合布线系统将各子系统连接为一体，对整个大厦实施统一管理和监控，同时为各子系统之间建立了一个标准信息交换平台。为了实现不同系统的互连互通，SIC应满足下列要求。(1)接口界面要标准化、规范化，以实现各个子系统之间的信息交换及通信。(2)对整个建筑物系统实施统一管理和控制。(3)对建筑物内各个子系统的信息进行实时处理，并且要具有很强的信息处理及信息通信能力。2综合布线系统 综合布线系统(GCS)是由线缆及相关连接硬件组成的信息传输通道，可以传输数据
23、、语音、影像和图文等多种信息。它是智能建筑中连接“3A”系统各类信息设备的基础设施，采用积木式结构、模块化设计、统一的技术标准，完全能满足智能建筑信息的传输要求。3建筑自动化 建筑自动化（又称楼宇自动化）主要是对智能建筑中所有机电装置和能源设备实现高度自动化和智能化集中管理。具体来说就是以中央计算机或中央监控系统为核心，对房屋建筑内设置的采暖空调、给排水、变配电、照明、电梯、消防、安全防范等各种设备的运行情况，进行集中监测控制和科学管理。4通信自动化 通信自动化是智能建筑的重要基础设施，通常由以程控数字用户电话交换机为核心的通信网和计算机系统局域网（包括软件）组成。这些设备和传输网络与外部公用
24、通信设施联网，可完成语音、文字、图像和数据等高速传输和准确处理。通常，通信自动化由语音通信、图文通信和数据通信3大部分组成。5办公自动化 办公自动化是在计算机和通信自动化的基础上建立起来的。办公自动化通常以计算机为中心，采用一系列现代化的办公设备和先进的通信技术以及相应软件，广泛、全面、迅速地收集、整理、加工、存储和使用信息，使企事业单位内部人员方便快捷地共享信息，高效地协同工作，充分简化人们的日常办公业务，大大提高办公效率和工作质量。从办公自动化系统的业务性质来看主要有以下三项任务：（1）电子数据处理（EDP）。主要处理办公中大量繁琐的事务性工作，如发送通知、打印文件、汇总表格、组织会议等。
25、将上述繁琐的事务交给计算机来完成，以达到提高工作效率，节省人力的目的。（2）管理信息系统（MIS）。主要对信息流进行控制管理，一般是把各种独立的信息经过信息交换和资源共享等方式相互联系起来，以获得准确、快捷、及时、优质的功效。其基本功能包括文档资料管理、数据分析、电子邮件和电子数据交换等。（3）决策支持系统（DSS）。决策是根据预定目标作出的行动决定，是高层次的管理工作。决策过程包括提出问题、搜集资料、拟订方案、分析评价、最后决策等一系列活动。OA系统能自动地分析、采集信息、提供各种优化方案，帮助决策者作出正确、明智的决定。综上所述，智能建筑实质上是利用电子信息系统集成技术，将楼宇自动化、通信
26、自动化、办公自动化和建筑艺术有机结合起来的一种适合现代信息化社会综合要求的建筑物，综合布线系统正是实现这种结合的有机载体。1.3.3 智能建筑与综合布线系统的关系 综合布线系统是伴随着智能建筑而崛起的，是智能建筑必不可少的信号传输系统，连接着智能建筑的各种应用系统，使智能建筑可以对各种应用系统进行集中管理和控制。智能建筑是集建筑技术、通信技术、计算机技术和自动控制技术等多种高新技术之大成，内容极为广泛。作为智能建筑中的神经系统综合布线系统是智能建筑的关键部分和基础设施之一，它与建筑工程的规划设计、施工安装和维护使用都有着极为密切的关系，主要表现在以下几点。（1）综合布线系统是衡量智能建筑智能化
27、程度的重要标志（2）综合布线系统是智能建筑必备的基础设施（3）综合布线系统能适应智能建筑今后发展的需要（4）综合布线系统必须与智能建筑融合成为一体1.4 综合布线的发展趋势 随着全社会信息化程度越来越高，综合布线系统的管理变得更加智能化、模块化、通用化，集成布线系统、自动布线系统、智能家居布线系统也随之发展起来，并成为未来综合布线系统的发展趋势。1.4.1 集成布线系统 美国西蒙公司于1999年推出了“整体大厦集成布线”（Total Building Integration Cabling，TBIC）系统，它的基本思想是：使用与综合支持语音和数据的结构化布线系统相似的方式，解决楼房自动控制系统
28、的综合布线问题，使楼房自动控制系统像电话、电脑一样成为即插即用的系统。TBIC系统扩展了结构化布线系统的应用范围，将语音、数据、楼房自控系统弱电信号的传递集成到同一个布线平台上，使大厦真正成为一个即插即用的智能大厦。TBIC规范了大厦的整体布线，不仅充分利用了楼内自身资源，而且使整个大厦对信息的管理更加科学、经济、开放、协调。1.4.2 智能布线管理 目前，绝大部分建筑物内的综合布线系统管理需要经过训练的管理人员来实现，尤其是跳线管理需要手工操作。智能布线管理方案可以使管理者在大楼中央控制室里就能轻松地监控网络所有连接的状态，完成连接的移动、增加和改变操作。在它的配合下，建筑物自动化系统、通信
29、自动化系统及办公自动化系统可以对整个智能建筑进行监控和管理，使智能建筑真正达到较高的智能化水平。1.4.3 智能家居 随着网络信息时代的到来，产生了信息普遍化和家庭化的倾向，这样，对于住宅建筑的要求不仅仅是住，还要求在这个空间中生活、学习和工作，享受各种生活、办公及信息服务，获取各种信息，这就从零散的智能化建筑走向智能化小区。智能家居系统包括网络接入系统、语音与传真通信系统、有线电视系统、防盗报警系统、可视对讲系统、煤气泄漏探测系统、紧急救助系统、远程医疗诊断及护理系统、室内家用电器自动控制管理系统、集中供冷热系统等等。实 训 1实训目的（1）了解综合布线系统的组成和结构；（2）认识综合布线系
30、统中所用到的主要设备；（3）理解智能建筑中综合布线系统所提供的业务和实现的功能。2实训内容（1）参观一个采用综合布线系统构建的园区网或智能大厦。（2）画出该网络或智能大厦的系统布线示意图。3实训步骤（1）在老师或现场技术人员的带领下，了解网络或大厦的基本情况，包括建筑物的面积、层数、功能、结构、信息点的数量等。（2）参观建筑物的设备间，并记录设备间所用设备的名称和规格，注意各设备之间的连接情况，观察各设备和连接线上的印刷标志。（3）参观管理间，了解管理间的面积和设备配置，如有配线架，注意配线架的规格、标志以及线缆跳接方式。（4）观察水平和垂直干线子系统的布线路由和敷设方式，了解线缆的类型、规格
31、和数量。（5）参观工作区，了解工作区的面积、信息插座的配置数量、类型、高度和线缆的布线方式。（6）在参观、做记录的基础上，收集相关资料，画出该园区网或大厦的布线结构示意图，要求在图中标明所用设备的型号、名称、数量，各系统选用传输介质的类型及数量。习题1 1简述综合布线系统的概念。2综合布线系统的7个字系统包括哪些？3简述智能建筑的概念、系统组成和功能。第2章 综合布线常用传输介质与器材学习目标 了解常用网络传输介质，能在具体应用中正确选择 认识综合布线常用施工材料及其用途 掌握布线工具的使用 双绞线水晶头的制作重点难点 在具体应用中正确选择网络传输介质 综合布线常用施工材料及其用途 布线工具的
32、使用 双绞线水晶头的制作2.1 综合布线系统中常用传输介质 在网络传输时，首先遇到的是通信线路和通道传输问题。目前，网络通信分为有线通信和无线通信两种。有线通信是利用有线传输介质，如铜缆或光缆作为信号的传输载体；无线通信系统是利用无线传输介质，如卫星、微波和红外线作为信号的传输载体。目前在通信线路上使用的传输介质有：双绞线、大对数双绞线、光缆。2.1.1 双绞线 双绞线（Twisted Pair Cable）是综合布线工程中最常用的一种传输介质，大多数数据和语音网络都使用双绞线布线。双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定节距互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根
33、导线在传输中辐射的电波会被另一根导线上发出的电波抵消。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便构成了双绞线电缆，如图2-1所示。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定的限制，但是价格较为低廉。1双绞线的种类 双绞线可分为屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）和非屏蔽双绞线电缆（Unshielded Twisted Pair，UTP）。（1）屏蔽双绞线（STP）屏蔽双绞线是在双绞线电缆中增加了金属屏蔽层，目的是为了提高电缆的物理性能和电气性能，减少电缆信号传输中的电磁干扰。电缆屏蔽层采用金属箔、金属网或金属丝等材料组成，它能将噪声转变
34、成直流电，屏蔽层上的噪声电流与双绞线上的噪声电流相反，因而两者可相互抵消。电缆屏蔽层的设计有以下几种形式。屏蔽整个电缆。屏蔽电缆中的线对。屏蔽电缆中的单根导线。屏蔽双绞线电缆分为STP（如图2-2所示）和ScTP（FTP）（如图2-3所示）两类。两类屏蔽双绞线电缆的主要区别在于屏蔽层的设计形式不同：STP的屏蔽层屏蔽每个线对，而ScTP(FTP)的屏蔽层则屏蔽整个电缆。（2）非屏蔽双绞线（UTP）非屏蔽双绞线没有屏蔽双绞线的金属屏蔽层，它在绝缘套管中封装了一对或一对以上的双绞线，每对双绞线按一定节距互相绞合在一起，这样可以提高系统本身抗电子噪声和电磁干扰的能力，但不能防止周围的电子干扰。其特点
35、是直径小，节省所占用的空间，重量轻，易弯曲，有阻燃性，适用于结构化综合布线。国际标准化组织（ISO）为不同传输特性的双绞线电缆定义多种规格型号，常用的有：（1）3类（CAT-3）：该类电缆的频率带宽最高为16MHz，数据传输最高速率为10Mbps。目前3类双绞线除了在电话布线系统中有着一定程度的应用以外，其余系统已不再推荐使用。（2）4类（CAT-4）：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率为16Mbps的数据传输，主要用于基于16Mbps的令牌局域网和10Base-T以太网。（3）5类（CAT-5）：该类电缆增加了绕线密度，外套是一种高质量的绝缘材料，最高带宽为100MH
36、z，数据传输最高速率为100Mbps。目前5类双绞线电缆已广泛应用于电话、保安、自动控制等网络中，但在计算机网络布线中已逐渐失去市场。（4）超5类（CAT-5e）：超5类电缆的传输频率为100MHz，传输速率可达到100Mbps。与5类双绞线电缆相比，具有更多的扭绞数目，可以更好地抵抗来自外部和电缆内部其他导线的干扰，从而提升了性能。因此超5类双绞线电缆具有更好的传输性能，更适合支持1000Base-T网络，是目前综合布线系统的主流产品。（5）6类（CAT-6）：其性能超过CAT-5e，电缆频率带宽为250MHz以上，主要应用于100Base-T快速以太网和1000Base-T以太网中。6类电
37、缆的绞距比超5类电缆更密，线对间的相互影响更小，从而提高了串扰的性能，更适合用于全双工的高速千兆网络，是目前综合布线系统中常用的传输介质。（6）7类（CAT-7）：该类电缆是欧洲提出的一种电缆标准，其最高频率带宽是600MHz，传输速率可达10Gbps，主要用于万兆以太网综合布线。2双绞线的制作 计算机网络工程使用4对非屏蔽双绞线做导线。为了便于管理，UTP的每对双绞线均用颜色标识，4对分别使用橙色、绿色、蓝色和棕色线对表示。每对双绞线中，有一根为线对纯颜色，另一根为白底色加上线对纯颜色的条纹或斑点，具体的颜色编码如表2-1所示。线 对色 标英文缩写线对-1白橙橙WOO线对-2白绿绿WGG线对
38、-3白蓝蓝WBLBL线对-4白棕棕WBRBR 安装人员可以通过颜色编码来区分每根导线，EIA/TIA标准描述了两种端接4对双绞线电缆时每种颜色的导线排列关系，分别为EIA/TIA 568-A标准和EIA/TIA 568-B标准。EIA/TIA 568A的线序定义依次为绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕，其标号如如表2-2所示。表2-2 EIA/TIA 568A的线序引脚12345678EIA/TIA 568A绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕 EIA/TIA 568B的线序定义依次为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕，其标号如表2-3所示。引脚12345678EIA/TIA 568B橙白橙绿白蓝
39、蓝白绿棕白棕 在网络连接中常常采用直通网线和交叉网线两种网线，它们均是根据T568-A和T568-B标准进行制作的。直通网线：网线两端均按同一标准（或为T568-A，或为T568-B）制作，用于交换机、集线器与计算机之间的连接。在同一个工程项目中，必须确保所有的端接采用相同的接线模式，即要么是T568-A，要么是T568-B，不可混用。交叉网线：网线一端按T568-A标准制作，另一端按T568-B标准制作，用于交换机与交换机、集线器与集线器、计算机与计算机之间的连接。3双绞线的电气特性参数 对于双绞线，我们最关心的是表征其性能的几个指标。常用的指标是：衰减、近端串扰、特性阻抗、分布电容、直流电
40、阻等，这些指标也是在综合布线认证测试中的主要参数。为了便于理解，首先解释几个名词。（1）衰减：衰减（Attenuation）是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆的长度有关系，随着长度的增加，信号衰减也随之增加。由于衰减随频率而变化，因此，应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。（2）近端串扰：近端串扰（NEXT）损耗是一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路，NEXT是一个关键的性能指标，也是最难精确测量的一个指标。随着信号频率的增加，其测量难度将加大。NEXT并不表示在近端点所产生的串扰值，它只是表示在近端点所测量到的串扰值。这个量值会随电缆长度不同而变化，电缆越长，其值变得
41、越小。同时发送端的信号也会衰减，对其他线对的串扰也相对变小。串扰分近端串扰和远端串扰（FEXT），测试仪主要是测量NEXT，由于存在线路损耗，因此FEXT的量值的影响较小。（3）直流电阻：直流环路电阻会消耗一部分信号并转变成热量，它是指一对导线电阻的和，11801规格的双绞线的直流电阻不得大于19.2欧姆。每对间的差异不能太大（小于 0.1欧姆），否则表示接触不良，必须检查连接点。（4）特性阻抗：与环路直流电阻不同，特性阻抗包括电阻及频率为1100MHz的电感阻抗及电容阻抗，它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗，而双绞线电缆则有100欧姆、120欧姆及150欧
42、姆几种。（5）衰减串扰比（ACR）：在某些频率范围，串扰与衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。ACR有时也以信噪比（SNR：Signal-Noice ratio）表示，它由最差的衰减量与NEXT量值的差值计算。ACR值较大，表示抗干扰的能力更强。一般系统要求至少大于10分贝。（6）电缆特性：通信信道的品质是由它的电缆特性描信噪比SNR来描述的。SNR是在考虑到干扰信号的情况下，对数据信号强度的一个度量。如果SNR过低，将导致数据信号在被接收时，接收器不能分辨数据信号和噪音信号，最终引起数据错误。因此，为了将数据错误限制在一定范围内，必须定义一个最小的可接收的SNR。4双绞线的绞距
43、在双绞线电缆内，不同线对具有不同的绞距长度。一般地说，4对双绞线绞距周期在38.1mm长度内，按逆时针方向扭绞，一线对的扭绞长度在12.7mm以内。2.1.2 大对数电缆 大对数电缆，即大对数干线电缆。大对数电缆一般为25线对（或更多）成束的电缆结构。从外观上看，是直径更大的单根电缆。它也同样采用颜色编码进行管理，每个线对束都有不同的颜色编码，同一束内的每个线对又有不同的颜色编码，如图2-5所示。2.1.3 同 轴 电 缆 同轴电缆（Coarial Cable）是局域网中最常见的传输介质之一，其频率特性比双绞线好，能进行较宽频带的信息传输（传输速率为10Mbps）。由于它的屏蔽性能好，抗干扰能
44、力强，通常用于基带传输。目前更多地使用于有线电视或视频等网络应用中，在计算机网络中运用较少。1同轴电缆的结构 同轴电缆是由一根空心的外圆柱导体及其所包围的单根内导线所组成，由里往外依次是导体、塑胶绝缘层、金属网状屏蔽网和外套皮（如图2-6所示），由于导体与网状屏蔽层同轴，故名为同轴电缆。这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场，也可用来防止外界电磁场干扰中心导体的信号。2同轴电缆的种类 同轴电缆可分为两种基本类型：基带同轴电缆和宽带同轴电缆。（1）基带同轴电缆 基带同轴电缆特性阻抗为50，其屏蔽线是用铜做成网状的，主要型号包括RG-8、RG-11、RG-58或58系列，主要用于无线电和
45、计算机局域网络。（2）宽带同轴电缆 宽带同轴电缆特性阻抗为75，其屏蔽层通常是用铝冲压而成的，主要型号包括RG-6或6系列、RG-59或59系列，主要用于视频传输，也可用于宽带数据网络。同轴电缆根据其直径大小可以分为：细同轴电缆和粗同轴电缆。（1）细同轴电缆 细缆的直径为0.26cm，最大传输距离185m，使用时与50终端电阻、T型连接器、BNC接头与网卡相连，十分适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。缆线总长不要超过185m，否则信号将严重衰减。细缆的阻抗是50。（2）粗同轴电缆 粗缆（RG-11）的直径为1.27厘米，最大传输距离达到500米。由于粗缆的强度较强，最大传输距离也比细缆长，
46、因此粗缆的主要用途是扮演网络主干的角色，用来连接数个由细缆所结成的网络。粗缆的阻抗是75。为了保持同轴电缆正确的电气特性，电缆屏蔽层必须接地，同时两头要有终端来削弱信号反射作用。同轴电缆支持的数据传输速度只有10Mbps，无法满足目前局域网的传输速度要求，所以在计算机局域网布线中，已不再使用同轴电缆。2.1.4 光纤与光缆 1光纤 光纤是一种传输光束的细而柔韧的媒质，又称光导纤维。光缆由一捆光纤组成，光缆不受电磁干扰的影响，具有更高的数据传输速率和更远的传输距离，这使得光缆成为目前综合布线系统中常用的传输介质之一。典型的光纤结构如图2-7所示，自内向外为纤芯、包层及涂覆层。光纤芯的折射率较高，
47、包层的折射率较低，光以不同的角度送入光纤芯，在包层和光纤芯的界面发生反射，进行远距离的传输。包层的外面涂覆了一层很薄的涂覆层，涂覆材料为硅酮树脂或聚氨基甲酸乙酯，涂覆层的外面套塑(或称二次涂覆)，套塑的材料大多采用尼龙、聚乙烯或聚丙烯等塑料，可防止周围环境对光纤的伤害，如水、火、电击等。2光纤通信 光纤通信系统是以光波为载体，以光纤为传输介质的通信方式，光纤通信系统的组成如图2-8所示。在发送端，通过光发送机将电信号转换成光信号，再把光信号导入光纤；在接收端，光接收机负责接收光纤上传输的光信号，并将其转换为电信号，经过解码后再作相应处理。光发送机和光接收机可以是分离的单元，也可以使用一种称为收
48、发器的设备，它能够同时执行光发送机和光接收机的功能。另外，光信号在光纤中只能沿着一个方向传输，所以全双工系统应采用两根光纤。光纤通信具有以下特点。传输频带宽，通信容量大。线路损耗低，传输距离远。抗化学腐蚀能力强。线径细，质量小。抗干扰能力强，应用范围广。制造资源丰富。3光纤的分类 光纤主要有两大类：单模光纤和多模光纤。（1）单模光纤 单模光纤（Single Mode Fiber，SMF）采用固体激光器作光源，在给定的工作波长上只能以单一模式的光传输信号，光信号可以沿着光纤的轴向传播，如图2-9所示，没有模分散的特性，光信号损耗很小，离散也很小，传播的距离较远。单模导入波长 1310nm和155
49、0nm。单模光纤的纤芯和包层具有多种不同的尺寸，尺寸的大小将决定光信号在光纤中的传输质量。目前常见的单模光纤主要有8.3m/125m（纤芯直径/包层直径）、9m/125m和10m/125m等规格。根据TIA/EIA标准，用于干线布线的单模光纤具有更高的带宽且最远传输距离可以达到3km，电话公司通过特殊设备处理可以使单模光纤达到65km的传输距离，因此单模光纤主要用于建筑物之间的互联或广域网连接。（2）多模光纤 多模光纤（Multi Mode Fiber，MMF）可以使用LED作为光源，也可以使用激光器作为光源，在给定的工作波长上，以多个模式同时传输光信号，如图2-9所示，形成模分散，限制了带宽
50、和距离，因此多模光纤的芯大，传输速度低，距离短，成本低，多模导入波长为850nm和1300nm。目前常见的多模光纤主要有50m/125m、62.5m/125m和100m/140m等规格。多模光纤主要用于建筑物内的局域网干线连接。在综合布线系统中主要使用具有62.5m纤芯直径和125m包层直径的多模光纤，在传输性能要求更高的情况下，也可以使用50m/125m光纤。按构成材料不同，光纤还可分为玻璃光纤、胶套硅光纤、塑料光纤三类。按折射率分布分类，光纤可以分为跳变式光纤和渐变式光纤两种。4光缆 光缆纤芯的数目就是指一根线缆中的纤芯个数，主要有3类。（1）单芯光缆的网络护套中只有一根光纤，通常有一个较
