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； ； ； 本书在清华大学出版社出版的《综合布线》2006年第1版、2009年第2版的基础上，结合用户的反馈意见，进行了重新编写和修订。
本书继承原书的优点和主线，更新了部分内容，特别是新增了第3章综合布线常用设备，重点介绍网络集线器、网络交换机、网络路由器等。另外，在第8章新增了8.1.4小节 “三网融合”的光纤入户内容，以满足新时期的需要。
本书特色：以综合布线系统为主线，以综合布线技术为主题，以建筑、机房或小区、家居工程设计方案及施工安装为实例，由浅入深、图文并茂、系统全面地介绍布线标准、常用布线器材、网络设备、布线工程设计、布线系统工程施工、工程测试与验收等内容。
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内容简介
为满足新时期综合布线工程实践的需要，本书以专业角度，分别从布线标准、常用布线器材及网络设备特点、布线工程设计、布线系统工程施工、工程测试与验收、综合布线产品选型、综合布线案例、综合布线常见问题解答等几个方面，来介绍综合布线。
本书是基于清华大学出版社《综合布线》2006年第1版、2009年第2版重新编写和修订的。
本书涉及布线产品、网络设备和安装测试工具等，内容详尽，图文并茂，布线设计方案多样，从理论高度指导工程建设及维护，可作为高等院校计算机、通信、楼宇建筑等专业学生的教材，也可供从事综合布线、系统集成等领域的广大工程技术人员参考。
作者简介
暂无
目录
目 录
第1章 综合布线概论.... 1
线缆长度... 9
基本功能... 12
系统的关系... 13
工具.... 16
总体规划... 88
总体设计... 91
设计文件... 103
概述... 170
设计要求... 176
设计... 182
设计... 185
技术要求... 206
前沿
前 言
当今世界已经迈进信息化、数字化时代。随着全球信息高速公路建设的兴起，互联网已经深入到我们的日常生活中。伴随着智慧城市、大数据等发展战略的兴起，互联网 、物联网、数据中心等都在快速发展，对网络终端的基本介质——数据通信电缆提出了更高的要求。高传输性能、高安全性能、高性价比必将是整个网络发展的趋势。
网络终端接入介质(数据电缆)已从传统的5类(100MHz)、6类(250MHz)、6A类(500MHz)提高到7类(600MHz)、7A类(1000MHz)。
2015年，美国政府重新定义了宽带接入为25Mb/s，这就要求数据电缆要能传输更高的带宽，以满足智能家居、智能楼宇、智慧城市、数字生活、数据中心、云计算、物联网、触觉互联网的建设需求。
美国通信工业协会(TIA)TR-42通信布线系统工程委员会对ANSI/TIA-568及国际电工委IEC 61156-9标准征集修订意见，TIA指出：支持平衡双绞线布线下一代以太网应用的性能、测试和八类布线连接的发展。两大标准的修订均将八类布线等各种新技术作为修订过程的主要工作。
目前，已出版的有关综合布线方面的书不少，但大多数书籍结构和内容较松散，布线系统设计、工程安装和布线标准的理论知识叙述冗长，实际技术介绍不足。
随着新技术的出现和综合布线的发展，特别是最新国际、国内布线标准的发布，例如GB 50311-2007综合布线工程设计规范、GB 50312-2007综合布线系统工程验收规范、美国电信工业协会TIA-568-C的发布，现有书籍的内容就显得过于陈旧，已不能满足新时期综合布线学习的需要。本书在清华大学出版社出版的《综合布线》2006年第1版、2009年第2版的基础上，结合用户的反馈意见，进行了重新编写和修订。
本书继承原书的优点和主线，更新了部分内容，特别是新增了第3章综合布线常用设备，重点介绍网络集线器、网络交换机、网络路由器等。另外，在第8章新增了8.1.4小节 “三网融合”的光纤入户内容，以满足新时期的需要。
本书特色：以综合布线系统为主线，以综合布线技术为主题，以建筑、机房或小区、家居工程设计方案及施工安装为实例，由浅入深、图文并茂、系统全面地介绍布线标准、常用布线器材、网络设备、布线工程设计、布线系统工程施工、工程测试与验收等内容。
本书由杜思深编著，段弢参与编写。本书是作者多年来从事综合布线实践与教学的经验总结。本书力求重点突出、论述清楚、深入浅出、通俗易懂，注重实际技能的介绍与培训，也便于自学。
由于作者水平有限，书中不足之处在所难免，希望读者批评指正。
作 者
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第2章 布线常用器材及安装测试工具
综合布线系统中布线部件的品种和类型较多，按布线部件的外形、功能和特点，粗略可以分为两大类，即传输媒质和连接硬件。综合布线系统常用的传输媒质有：对绞线(又称双绞线)、对绞线对称电缆(简称对称电缆)、同轴电缆和光纤光缆(简称光缆)四种。若按布线部件的技术功能、装设位置和使用等分类则较细。为了便于叙述，下面在对传输媒质和连接硬件分类进行介绍的同时，一并说明其技术功能、装设位置以及适用场合。最后将介绍几种常用的布线安装和测试工具等。
2.1 综合布线常用的电缆器材
2.1.1
2.1.1
1. 双绞线的概念
双绞线(Twisted Pair，TP)是综合布线中最常用的一种传输介质，它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，每一根导线在传输时辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中，便成了双绞线电缆，如图2.1所示。
图2.1 双绞线电缆
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限制，但其价格较低廉。
目前，双绞线直径标准各国有所不同，而大多数厂商常以美国线规(AWG)作为缆线导体直径的标准，常用的双绞线由26号、24号或22号的绝缘铜导线相互缠绕而成，其直径一般为
0.4mm
0.65mm
0.5mm
双绞线可分为非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair，UTP)和屏蔽双绞线(ShieldedTwisted Pair，STP)两种。根据屏蔽层材料和结构的不同，过去，屏蔽双绞线采用的代号常有STP、SFTP、FTP等。
UTP是无屏蔽层结构的非屏蔽缆线，它具有重量轻、体积小、弹性好、使用方便和价格适宜等特点，所以使用较多，甚至在传输速率较高的链路上也有采用。但是，它抗外界电磁干扰的性能较差，安装时也因受到牵拉和弯曲而使其均衡绞度易遭破坏，因此，不能满足EMC(电磁兼容性)的规定，另外，在传输信息时向外辐射，容易泄密。
STP(每对芯线和电缆绕包铝箔，加铜编织网)、SFTP(纵包铝箔、加铜编织网)和FTP(纵包铝箔)对绞线对称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，但它们都存在重量大、体积大、价格贵和不易施工等问题，在施工中要求完全屏蔽和正确接地，才能保证特性效果。表2.1为常用双绞线的对比。
表2.1 非屏蔽双绞线和原标准屏蔽双绞线的对比
|
|
双 绞 线 |
|||
|
UTP |
STP |
SFTP |
FTP |
|
|
性价比 |
低 |
高 |
较高 |
较高 |
|
施工要求 |
低 |
高 |
较强 |
较强 |
|
抗干扰能力 |
弱 |
高 |
较强 |
较强 |
|
数据保密性 |
一般 |
好 |
较好 |
较好 |
当双绞线的屏蔽结构只是在双绞线芯线外添加丝网和铝箔时，这些代号能够说明屏蔽的结构，但是，在屏蔽层深入到每对芯线时，这4个代号都变得模糊不清了，因为它们无法准确地说明新出现的屏蔽结构。
为了解决这个问题，新版国标引用了ISO/IEC 11801-2002中对屏蔽结构的定义，使用“/”作为4对芯线总体屏蔽与每对芯线单独屏蔽的分隔符，使用U、S、F分别对应非屏蔽、丝网屏蔽和铝箔屏蔽，通过分隔符与字母的组合，形成了对屏蔽结构的真实描写。
例如，非屏蔽结构为U/UTP，当前最常见的四种屏蔽结构分别为F/UTP(铝箔总屏蔽)、U/FTP(铝箔线对屏蔽)、SF/UTP(丝网 铝箔总屏蔽)和S/FTP(丝网总屏蔽 铝箔线对屏蔽)。
从原理上说，丝网与铝箔的合理搭配可以充分发挥两种不同材质、两种不同造型的金属材料的组合屏蔽性能。从这个意义上说，新的4组屏蔽符号代表着4个不同等级的屏蔽双绞线。
双绞线既可以传输模拟声音信息，又可以传输数字信号，特别适合距离较短(通常
100米
采用双绞线的局域网络的带宽，取决于所用导线的质量、导线的长度及传输技术。在传输期间，信号的衰减比较大，并且波形有畸变。只要精心选择和安装双绞线，就可以在有限距离内达到每秒数兆位的可靠传输率。当距离很短，并且采用特殊的电子传输技术时，传输速率每秒可达几十到千兆位。
国际标准化组织(ISO)为不同传输特性的双绞线电缆定义了多种规格型号，常用的有以下几种。
(1) 三类(CAT3)：该电缆的传输特性最高规格为16MHz，数据传输最高速率为10Mb/s。一般用在语音信息传输及低速数据传输的应用中。
(2) 四类(CAT4)：该类电缆的传输特性最高规格为20MHz，数据传输最高速率为16Mb/s。目前较少采用。
(3) 五类(CAT5)：该类电缆增加了绕线密度，外套是一种高质量的绝缘材料，传输特性的最高带宽为100MHz，数据传输最高速率为100Mb/s。一般用在语音信息传输及高速数据传输的应用中。
(4) 超五类(CAT5E)：即通常所说的超五类电缆，该类电缆的传输特性稍优于五类电缆，主要表现在数据传输速率可达155Mb/s。一般用在语音信息传输及高速数据传输中。
(5) 六类(CAT6)：带宽会扩展至200MHz以上，能支持1000Mb/s以下的应用。一般用在视频信息传输及超高速数据传输的应用中。
不论是超五类还是六类电缆系统，其连接的结构仍与现在广泛使用的插接模块(RJ-45)相兼容。
(6) 七类(CAT7)：七类电缆系统是一种最新电缆标准，其带宽达600MHz，但是，其连接的结构与目前的RJ-45形式完全不兼容，它是一种屏蔽的电缆系统。
计算机布线常用双绞线种类如图2.2所示。
图2.2 计算机网络布线所用的双绞线种类
需要指出的是，线缆的带宽(MHz)和在线缆上传输数据的速率(Mb/s)是两个截然不同的概念。Mb/s是指单位时间内线路传输的二进制码的数量，而MHz是指线路中允许信号的最高频率。对于五类双绞线，其带宽为100MHz，根据奈奎斯特定理，理论上能传输的最大信息速率为200Mb/s，因此，任何应用于五类线的网络系统都应以低于200Mb/s的信号来传输数据，这样才能比较稳定可靠。实际线缆的传输性能和线缆施工不可能是理想的，在无特殊技术条件下，传输的信号速率均低于100Mb/s。
另外，在信息传输理论中，通常用增加带宽来提高可靠性，就是在数据传输速率不变的条件下，采用不同的纠错编码技术(增加带宽)，提高系统(信道)的性能。所以六类、七类电缆的传输特性要优于五类。
2. 双绞线的性能指标
对于双绞线(无论是三类、五类、六类、七类，还是屏蔽、非屏蔽等)，我们所关心的是衰减、近端串扰、特性阻抗、分布电容和直流电阻等。下面解释这些名词的具体含义。
(1) 衰减。衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失量。一般衰减随信号频率而变化，所以应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。衰减测试值参照表2.2。
表2.2 各种连接为最大长度时各种频率下的衰减极限
|
频率(MHz) |
|
|||||
|
信道( |
链路( |
|||||
|
三 类 |
四 类 |
五 类 |
三 类 |
四 类 |
五 类 |
|
|
1 |
4.2 |
2.6 |
2.5 |
3.2 |
2.2 |
2.1 |
|
4 |
7.3 |
4.8 |
4.5 |
6.1 |
4.3 |
4.0 |
|
8 |
10.2 |
6.7 |
6.3 |
8.8 |
6.0 |
5.7 |
|
10 |
11.5 |
7.5 |
7.0 |
10.0 |
6.8 |
6.3 |
|
16 |
14.9 |
9.9 |
9.2 |
13.2 |
8.8 |
8.2 |
|
20 |
|
11.0 |
10.3 |
|
9.9 |
9.2 |
|
22 |
|
|
11.4 |
|
|
10.3 |
|
31.25 |
|
|
12.8 |
|
|
11.5 |
|
62.5 |
|
|
18.5 |
|
|
16.7 |
|
100 |
|
|
24.0 |
|
|
21.6 |
(2) 近端串扰。在综合布线系统任意两个线对之间，信号从一线对发送端到另一线对的同一端(近端)的衰减，即是近端串扰衰减。近端串扰损耗是测量一条链路中从一对线到另一对线的信号耦合。串扰分近串扰NEXT(Near-End Crosstalk Loss)损耗和远端串扰FEXT (Far-End Crosstalk Loss)损耗，由于线路损耗中FEXT值的影响较小，所以测量仪主要是测量NEXT。对于UTP链路来说，这是一个关键的性能指标，也是最难精确测量的一个指标，尤其是随着信号频率的增加，其测量难度就更大。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。NEXT的测量值参照表2.3。
表2.3 特定频率下的NEXT测试极限
|
频率(MHz) |
|
|||||
|
信道( |
链路( |
|||||
|
三 类 |
四 类 |
五 类 |
三 类 |
四 类 |
五 类 |
|
|
1 |
39.1 |
53.3 |
60.0 |
40.1 |
54.7 |
60.0 |
|
4 |
29.3 |
43.3 |
50.6 |
30.7 |
45.1 |
51.8 |
|
8 |
24.3 |
38.2 |
45.6 |
25.9 |
40.2 |
47.1 |
|
16 |
19.3 |
33.1 |
40.6 |
21.0 |
35.3 |
42.3 |
|
20 |
|
31.4 |
39.0 |
33.7 |
40.7 |
|
|
25.0 |
|
|
37.4 |
|
|
39.1 |
|
31.25 |
|
|
35.7 |
|
|
37.6 |
|
62.5 |
|
|
30.6 |
|
|
32.7 |
|
100.0 |
|
|
27.1 |
|
|
29.3 |
这个量值随电缆长度不同而变，电缆越长，变得越小。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。实验表明，只有在
40m
40m
(3) 直流电阻。直流电阻是指一对环路导线电阻的和，直流电阻会消耗一部分信号，并转变成热量，ISO/IEC-11801中规定不得大于28.6W/
305m
(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1MHz～100MHz的感抗及容抗，它与一对电线之间的距离及绝缘材料的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗，对双绞线电缆而言，有100W、120W及150W几种。
(5) 衰减/近端串音衰减(ACR)。也叫衰减串扰比，在某些频率范围内，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，较大的ACR值表示对抗干扰的能力更强，系统要求至少大于10dB。
(6) 电缆特性。通信信道的品质是由它的电缆特性(Signal-Noise Ratio，SNR)来描述的。SNR是在考虑干扰信号的情况下，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，为了使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。
六类布线主要参数举例：NEXT在100MHz时为47.3dB，在250MHz时为41.3dB。ACR 在100MHz时为27.5dB，在250MHz时为8.5dB。
3. 超五类、六类、七类双绞线布线系统
(1) 超五类布线。与普通的五类UTP比较，超五类的性能超过五类，其衰减更小，同时，具有更高的ACR和SNR，更小的时延和衰减，并具有以下优点：
l 提供了坚实的网络基础，可以方便地迁移到更新的网络技术上。
l 能够满足大多数应用，并且满足偏差和低串扰总和的要求。
l 为将来的网络应用提供了传输解决方案。
l 充足的性能余量，给安装和测试带来了方便。
比起普通五类双绞线，超五类系统在100MHz的频率下运行时，可提供8dB近端串扰的余量，用户的设备受到的干扰只有普通五类线系统的1/4，使系统具有更强的独立性和可靠性。近端串扰、串扰总和、衰减和SNR这4个参数是超五类非常重要的参数。
(2) 六类布线。六类系统的链路余量已经很小，一般链路的NEXT余量只有2～5个dB(与链路长度有关)，使用五类的施工工艺进行六类的施工，很难得到通过的测试结果。例如，现在很多六类线的线缆都使用高质量、转动更轻的线轴，其目的是减小拖拽电缆的拉力。此外，电缆的扭曲、挤压都可能产生不良的后果。在施工过程中，使用劣质的工具、卡线钳、卡刀都会使链路的性能下降，从而不能通过测试。因此，所有准备安装6类系统的用户一定要特别关注施工商或承包商的施工质量。最好的选择是使用有六类施工经验的施工队伍，并且对其已经完成的工程项目进行评估。
(3) 七类布线。七类布线系统只基于屏蔽双绞线。七类线缆采用与超五类和六类双绞线完全不同的“非RJ”型TERA屏蔽结构，保证能够消除所有线对间的串扰到600MHz，TERA连接件的传输带宽高达1.2GHz，可同时支持语音、高速网络、CATV的视频应用。
由于“非RJ型”七类布线系统采用“全屏蔽”电缆，它能填补那些以屏蔽的双绞系统为主的地区和部门。全屏蔽解决方案主要应用于严重电磁干扰的环境，如一些广播站、电台等。另外，应用于那些出于安全目的，要求电磁辐射极低的环境。采用“非RJ型”七类布线系统，可以受益于其尖端的技术性能，以便使一些业务部门在市场上获得一个领先的优势，包括财政、保险和那些信息传输量需求很大的企业。那些永远站在技术前沿的教育和某些政府研究机构也有可能采用七类技术。另外，宽带智能小区和商业大楼也是潜在的市场。一根7类电缆的能力可以服务所有的铜缆布线系统的要求，包括代替同轴，不受共享护套的限制，同时享受高性能和低成本。
典型的七类线由4对23AWG的双绞线组成，每一线对都有金属箔包围，4对金属箔包围的线对又由整体的编织屏蔽层包围。另有一根排流线可用于设备接地。
下面给出常见的4对双绞线包装比较，如表2.4所示。
表2.4 常见的4对双绞线包装比较
|
电缆等级型号 |
线 规 |
外径(mm) |
重量(kg/ |
|
五类非屏蔽 |
24AWG |
4.8 |
10.5 |
|
超五类非屏蔽 |
24AWG |
5.4 |
11 |
|
五类、超五类屏蔽 |
24AWG |
5.6～6.1 |
12.6 |
|
六类非屏蔽 |
24AWG |
6.0 |
13 |
|
六类屏蔽ScTP |
24AWG |
6.10 |
|
|
超五类室外电缆 |
24AWG |
5.3 |
12 |
|
七类全屏蔽 |
23AWG |
8.5 |
|
4. 双绞线及双绞线电缆的标识
为了保证双绞线及双绞线电缆安装的一致性，线缆均用色彩编码标识线序。表2.5为4对双绞线色彩编码。
表2.5 4对双绞线的色彩编码
|
线对编号 |
色 彩 码 |
|
1 |
白/蓝－蓝/白 |
|
2 |
白/橙－橙/白 |
|
3 |
白/绿－绿/白 |
|
4 |
白/棕－棕/白 |
表2.6为25对双绞线电缆色彩编码。物理结构如图2.3所示。
25对以上的电缆其线对数均为25的倍数，如50对、100对、300对和600对等，其中每组25对线色彩编码都一样，为了区分每组，也采用同样的色彩编码的标记条捆扎，这样，不管有多少线对的电缆，都可以对其进行标识了。
另外，双绞线电缆外皮上都会有一些文字。以AMP公司的线缆为例，该文字是AMPSYSTEMS CABLE E138034 0100 24 AWG (UL) CMR/MPR OR C(UL) PCC FT4 VERIFIED ETLCAT5 O
44766 FT
100M
表2.6 25对双绞线电缆的色彩编码
|
线对编号 |
色 彩 码 |
线对编号 |
色 彩 码 |
|
1 |
白/蓝－蓝/白 |
14 |
黑/棕－棕/黑 |
|
2 |
白/橙－橙/白 |
15 |
黑/灰－灰/黑 |
|
3 |
白/绿－绿/白 |
16 |
黄/蓝－蓝/黄 |
|
4 |
白/棕－棕/白 |
17 |
黄/橙－橙/黄 |
|
5 |
白/灰－灰/白 |
18 |
黄/绿－绿/黄 |
|
6 |
红/蓝－蓝/红 |
19 |
黄/棕－棕/黄 |
|
7 |
红/橙－橙/红 |
20 |
黄/灰－灰/黄 |
|
8 |
红/绿－绿/红 |
21 |
紫/蓝－蓝/紫 |
|
9 |
红/棕－棕/红 |
22 |
紫/橙－橙/紫 |
|
10 |
红/灰－灰/红 |
23 |
紫/绿－绿/紫 |
|
11 |
黑/蓝－蓝/黑 |
24 |
紫/棕－棕/紫 |
|
12 |
黑/橙－橙/黑 |
25 |
紫/灰－灰/紫 |
|
13 |
黑/绿－绿/黑 |
|
|
图2.3 常用的双绞线及双绞线电缆
5. 双绞线的安装
双绞线的安装应遵循一些通用原则。
为避免电缆线对的散开和隔离，电缆的安装不应造成电缆外皮产生很大的变形，应维护弯曲半径，并避免线对产生绞扭，尽量避免电缆之间的缠绕，4对双绞线的最大牵引张力为110N(牛顿)，室内安装温度范围是-20℃～
60℃
50℃
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