网络工程原理与实践教程 第3版 胡胜红 陈中举 周明 第6章 网络物理结构设计

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在确定了建设一个什么样的网络之后,下一步就要选择合适的网络介质和设备来实现它。网络物理设计的任务就是要选择符合逻辑性能要求的传输介质、设备、部件或模块等,并将它们搭建成一个可以正常运行的网络。 本章重点6.1 物理设计的原则6.2 传输介质选型6.3 设备选型6. 4 结构化综合布线设计与施工 物理设计 6.1 物理设计的原则 的原则1.所选择的物理设备至少应该满足逻辑设计的基本 性能要求,同时还需要考虑设备的可扩展性和冗余 性等因素。2.从网络设备的可用性、可靠性和冗余性的角度去 考虑。3.所选择的设备还应该具有较强的互操作性。4.在进行结构化综合布线设计时,要考虑到未来20 年内的增长需求。5.情况不明朗时一定要进行充分的实地考察。 P137 传输介质 6.2 传输介质选型 选型 传输介质是指连接两个网络节点的物理线路,用于网络信号传输。传输介质通常分为有线介质和无线介质。有线介质包括同轴电缆、双绞线、光缆等,无线介质包括红外线、电磁波、通信卫星等。 P137 传输介质 6.2.1同轴电缆 选型 同轴电缆是传统以太网使用的传输介质,它由中心导体,绝缘材料层,网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成。 铜 芯 绝缘层 屏蔽层 护套 P138 传输介质 2.同轴电缆的参数指标 选型主要电气参数:① 同轴电缆的特性阻抗② 同轴电缆的衰减③ 同轴电缆的传播速度④ 同轴电缆直流回路电阻 P138 传输介质 6.2.2 双绞线 选型 双绞线( Twisted pair,T P)是由两根具有绝缘;げ愕耐枷咦槌。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。 铜芯 导线直径 护套 双绞线对 P139 传输介质 6.2.2.2双绞线类型 选型 双绞线按屏蔽特性可分为非屏蔽双绞线( Unshiielded Twisted Pair,UTP,也称无屏蔽双 绞线)和屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair, STP)。双 绞 线 规 适用网络 长度/使用线对数 最高传输速率格3类 10Base-T 100m/1对 10Mbps4类 10Base-T,100Base-T4 1 0 0 m / 1 对 , 16Mbps 100m/4对5类 10Base-TX,100Base-TX 100m/2对 100Mbps超5类 100Base-TX,1000Base-T 1 0 0 m / 2 对 , 125Mbps,998Mbps 25m/4对6类 不成熟,标准还在制定之中 P140 传输介质 识别双绞线 选型“AMP SYSTEMS CABLE E138034 0100 24 AWG (UL) CMR/MPR OR C(UL) PCC FT4 VERIFIED ETL CAT5 O22766 FT 0307”? AMP:代表公司名称。? 0100:表示100 Ω。? 24:表示线芯是24号的(线芯有22、24、26三种规格)。? AWG:AWG表示美国线缆规格标准。? UL:表示通过认证的标记。? FT4:表示4对线。? CAT 5:表示5类线。? 022766:双绞线的长度点,FT为英尺缩写。? 0307:表示生产日期为03年第7周。 P140 . . . 双绞线性能参数 传输介质 6 2 2 5 选型 详解(1)衰减:衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量。(2)近端串扰:近端串扰NEXT损耗(Near-End Crosstalk Loss)是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号 耦合。(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。(4)特性阻抗:对双绞线电缆而言,则有100?、120?及 150?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。(6)信噪比:信噪比(SNR Signal-Noice ratio)描述了通 讯信道的品质。 P140 传输介质 6.2.3 光纤 选型1.多模光纤和单模光纤? 单模光纤的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能传输一路 信号,传输频带宽,传输容量大。? 多模光纤是在多个给定的工作波长上,能以多个模式(多路信 号)同时传输的光纤。 P141 传输介质 6.2.3.2 光纤分类 选型2.折射突变型光纤和折射渐变型光纤 在目前的市场和工程应用中,多模光纤的纤芯外直径分别为50μm、 62.5μm和100μm,其包层外直径分别为125μm、125μm和140μm。单模 光纤的纤芯外直径分别为8.3μm、8.7μm、9μm和10μm,其包层外直径均 为125μm。所传输光信号的波长有短波长850nm、长波长1,300nm和 1,550nm。 P141 传输介质 6.2.3.3 光纤连接器 选型 光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件,它是把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去,并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小,这是光纤连接器的基本要求。 P141 传输介质 6.2.3.3 光纤跳线 选型 从设备到光纤配线架以及配线架到光收发器的连接还要使用光纤跳线。光纤跳线也可以分多:偷ツA街,长度规格有0.5m、1m、2m、3m、5m、10m等。 P141 传输介质 6.2.3.4 光缆的种类和用法 选型1.室外光缆 室外光缆用于建筑群间布线或远程通信布线, 也可用于干线布线。一般都是全锴装结构,具 有抗拉伸、抗侧压、防水性能好等特点。 P142 传输介质 6.2.3.4 光缆的种类和用法 选型2.室内光缆 室内光缆主要用于室内布线,如条线、水平布 线和尾纤等。室内光缆有别于室外光缆,它具 有柔软、全介质、方便插接(可带FC/SC等) 、阻燃(或不延燃)以及一定的机械强度和耐 环境特性等优点。 P142 传输介质 6.2.4 无线介质 选型? 红外线 红外线是一种波长较长的光波,具有热感功能,较早应用于 近距离无线传输。? 微波 微波曾在无线通信领域得到广泛应用,
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