通信传输介质与网络布线系统

　　当前较通用的扩展频谱调制的方案有：

　　。直接序列调制

　　直接序列调制包括编码的数据展开为一个个芯片（chip），每一芯片都跨越一组频率。每一芯片中除了正常的数据还可能包含伪信号，接收器会知道哪一些频率是有效的，去掉伪信息，将有效信号收集重新组成正确数据。由于在任何一段频率中，都可以利用多个频率集，所以直接序列信号可以与其它信号同时存在，不需要的信号可以看成是伪信号或噪音被忽略掉。目前900MHz直接顺序系统提供的传输率为2－6Mbps.

　　。频率跳跃调制

　　扩展频谱系统可以利用整个频率区域，但它一般都在非控制区域中运行。在美国902MHz到928MHz的设备最为广泛，同时设备生产厂家正向2.4GHz区域靠近，以适应管理规定和增大传输率。当前的扩频速率为2－6Mbps.随着GHz频率的使用，传输率将会进一步提高。由于它们的功率一般都较小，所以衰减也较高。一般传输范围在几公里或几十公里之内。像所有的无线电波一样，扩展频谱也没有什么抗电磁干扰的能力。但是由于它的信号采用多种频率，对一种频率的干扰不会破坏整个信号，由于顺序和时间片都是保密的，所以它对窃听有一定的抵制功能，并且可以引入伪信号来增加安全性。

　　2、微波

　　微波数据通信系统主要分为地面系统与卫星系统两种。尽管它们使用同样的频率，又非常相似，但能力上有较大的差别。

　　⑴地面微波，一般采用定向抛物面天线，这要求发送与接收方之间的通路没有大障碍或视线能及。地面微波信号一般在低GHz频率范围。由于微波连接不需要什么电缆，所以它比起基于电缆方式的连接，较适合跨跃荒凉或难以通过的地段。一般它经常用于连接两个分开的建筑物或在建筑群中构成一个完整网络。

　　地面微波系统的频率一般为4－6GHz或21－23GHz.对于几百米的短距离系统较为便宜，甚至采用小型天线进行高频传输即可，超过几公里的系统价格则要相对贵一些。

　　微波数据系统无论大小，它的安装都比较困难，需要良好的定位，并要申请许可证。传输率一般取决于频率，小的1－10Mbps.衰减程度随信号频率和天线尺寸而变化。对于高频系统，长距离会因雨天或雾天而增大衰减；近距离对天气的变化不会有什么影响。无论近距离、远距离，微波对外界干扰都非常灵敏。

　　⑵卫星微波，是利用地面上的定向抛物天线，将视线指向地球同频卫星。卫星微波传输跨越陆地或海洋。所需要的时间与费用，与只传输几公里没有什么差别。由于信号传输的距离相当远，所以会有一段传播延迟。这段传播延迟时间小为500毫秒，大至数秒。

　　卫星微波也常使用低GHz频率，一般在11GHz－14GHz之间，它的设备费用相当昂贵，但是对于超长距离通信时，它的安装费用则会比电缆安装要低。由于涉及卫星这样现代空间技术，它的安装要复杂得多。地球站的安装要简单一些。对于单频数据传输来讲，传输速率一般小于1MHz－10MHz.同地面微波一样，高频微波会由于雨天或大雾，使衰减增加较大，抗电磁干扰性也较差。

　　3、红外系统

　　还有一种无线传输介质是建立在红外线基础之上的。红外系统采用光发射二极管（LED）、激光二极管（ILD）来进行站与站之间的数据交换。红外设备发出的光，非常纯净，一般只包含电磁波或小范围电磁频谱中的光子。传输信号可以直接或经过墙面、天花板反射后，被接收装置收到。

　　红外信号没有能力穿透墙壁和一些其它固体，每一次反射都要衰减一半左右，同时红外线也容易被强光源给盖住。红外波的高频特性可以支持高速度的数据传输，它一般可分为点到点与广播式两类。

　　⑴点到点红外系统

　　这是我们大家最熟悉的，如大家常用的遥控器。红外传输器使用光频（大约100GHz到1000THz）的最低部分。除高质量的大功率激光器较贵以外，一般用于数据传输的红外装置都非常便宜。然而它的安装必须精确到绝对点对点。目前它的传输率一般为几Kbps，根据发射光的强度、纯度和大气情况，衰减有较大的变化，一般距离为几米到几公里不等。聚焦传输具有极强的抗干扰性。

　　⑵广播式红外系统

　　广播式红外系统是把集中的光束，以广播或扩散方式向四周散发。这种方法也常用于遥控和其它一些消费设备上。利用这种设备，一个收发设备可以与多个设备同时通信

　　三、网络布线系统

　　⒈布线系统的概述

　　通信线路是现代通信的基础，目前大部分通信业务仍建立在有线通信的基础之上。在局域网方面，布线系统显得尤为重要，这可以从这纪念国家范围内对局域网的统计数据中得出。局域网市场中布线系统是仅次于PC机互连硬件的第二大部分。同时它又是市场年收入增长是最快的，大约45.1%.布线系统之所以这么重要，是因为它关系到网络性能、投资效益、实际使用效果和日常维护等多方面问题，是正个计算机网络系统中不可分割的部分。

　　从广义上讲，布线系统包括局域和广域两个部分。但是由于广域网的布线系统一般是由公共设施服务部门提供的，在我国是电信部门，所以不涉及一般用户的网络系统设计。故一般布线系统就专指局域范围内的布线系统。

　　布线系统是指在一个楼或楼群中的通信传输网络，这个传输网络连接所有的数字设备，并能连接语音等模拟信号设备。

　　布线系统也和计算机系统一样，随着科技的进步不断地发展，所以它的定义也不断发生着变化。早期的计算机网络都是一个单独的传输系统，但随着计算机网络的普及化和大众化，计算机网络逐步与传统的电信传输网络（如电话系统等）结合起来，在建筑物中构成统一的结构化布线系统。

　　布线系统包括布置在楼群中的所有的缆线以及各种配件，如转接设备、各类用户端设备接口以及外界网络的接口（如公用数据网）等，但不包括各种交换设备。

　　需要注意的是电话交换机还是计算机网络互连设备都属于外接设备，布线系统只提供基础。

　　网络体系结构是布线系统的基础，它和布线系统是紧密相关的。一般说来，在设计网络系统时先确定网络体系结构，然后布线系统的基本框架也就确定了，如采用FDDI网络技术在目前就必然要使用光纤作为传输介质， X.25技术则使用铜线。

　　但值得注意的是同一种网络体系结构也可以用多种介质作为支持，如以太网，就可以有粗同轴电缆、细同轴电缆、双绞线、光纤等多种实现方法。

　　随着技术的不断进步和发展，同一种网络标准会有多种介质来支持以适应不同的用户环境。

　　布线系统的通信介质可分为同轴电缆、双绞线和光纤。

　　同轴电缆主要包括两类，即常用于有线电视的阻抗为75欧的和用于计算机网络的阻抗为50欧的。后者根据接口标准不同分为粗缆和细缆两种。

　　同轴电缆直到最近为止还是局域网广泛使用的介质，因为它造价低，维护技术要求不高。但是同轴电缆有一个致命的弱点，就是当一根缆上的一点发生问题时，故障会涉及到整根缆上所有的机器。如某个用户的网板发生了故障而他的办公室又连续几天锁门时，故障的诊断和修复都很麻烦。

　　从各种通信介质在计算机网络中的应用可以看出，通信介质的选用在很大程度上取决于计算机网络设备，不同的介质和设备适用于不同的场合，必须通过用户现场环境进行设计。

　　与常规通信系统一样，计算机网络布线系统分为户外与户内两大子系统。而且从未来发展和易于管理，维护的角度来看，计算机网络布线系统应与其他通信线路结合起来，统筹规划。

　　在设计计算机网络时，设计户外部分常借助于已有的通信线路，这必须和邮电部门联系，或者采用专线（在城市敷设专线必须和电信管理局配合行动），可以采用地下管道、隧道或架空线路。

　　目前在国内大型现代化建筑设计中，除土建施工外，照明供电、通信、供热等都是必需的专业工种，电话通信线路也已列入建筑设计规范之中，上面提到的智能大楼设计思想中许多方法即源于大楼内电话通信线路的设计与安装。

　　随着计算机应用的普及，特别手90年代网络时代的到来，在现代化大楼中计算机网络必将与电话一样，日益成为一个不可或缺的系统。因此将计算机网络布线系统与电话布线系统结合考虑，组成一个统一的综合布线网络，必能更加方便用户，降低用户的总投资，也使得计算机网络系统本身更加易于管理，更加灵活、可靠。

　　如何将计算机网络布线系统与大楼内电话通信系统结合起来，充分考虑地理与建筑特点，一方面依赖于计算机网络技术本身的发展，另一方面也与布线系统的材料设计与器件有关。

　　从技术方面考虑，计算机网络在未来发展中必然向高速发展。目前IEEE802.3标准的网络（以太网）是应用最普遍的，其中10BASE-T技术正适应了综合布线的要求。10BASE-T采用双绞线技术，因此在楼群内部分线点处作为HUB的集中位置，而利用分支线路将以太网直接连到用户机器所在的墙面或地面。分线点之间可以采用多种网络互连手段，如中继器、桥、路由器等等，也可采用光缆等技术（由于光缆重量轻，适合在垂直竖井中安装）。

　　在90年代，100Mbps的FDDI技术在局域网领域将成为主流技术，虽然目前正在研制以双绞线为基础的FDDI技术，但从布线系统角度看，光缆（室内）有其必然的位置，如何将光缆和电缆有机结合在一起是现代化大楼综合布线系统的关键。

　　⒉现代化布线系统的构成

　　现代化布线系统一般由六个部分组成：

　　* 户外系统

　　* 垂直竖井系统

　　* 平面楼层系统

　　* 用户端子

　　* 机房子系统

　　* 布线配线系统

　　根据用户的情况不同，一个综合布线系统并不要求包括所有这六个子系统，在布线系统的各个子系统中（特别是机房和配线子系统）将会有大量的网络通信设备以满足不同用户设备的通信需要，但这些网络通信设备并不包含在布线系统之中。

　　⑴户外系统 户外系统连接楼群之间的通信设备，譬如两个以太网段。它包括支持楼群之间通信的传输介质及各种支持设备，如电缆、光缆及电器保护设备（保证户外强电流如雷击等不会进入楼群之内引起破坏）。除了各种有线手段之外，户外系统还可包含其它无线通信手段，如微波、无线电通信等。户外电缆在进入大楼时通常在入口处经过一次转接接入户内系统（户内电缆经常采用户外电缆规格不同的型号，需要考虑防火等因素，但外皮包装的要求会低一些）。转接处可以加上电器保护设备，现代化电话通信系统通信线路在进入楼群时一般都已考虑了这一点，主要是避免因雷击或与高压线接触而给用户人身及设备安全带来的损害。？/FONT>

　　⑵垂直竖井系统 垂直竖井系统是建筑物综合布线系统的骨干，它要提供若干小区之间多种通信的需要。从计算机网络通信的需求来说，它要能保证所有用户端子与机房的连通性（用于分时终端系统），也要保证用户端子之间的互通性（局域网应用）。它必须支持所有的其他通信子系统，因此垂直竖井系统必然是一个电缆、光缆及其各种支持设备组成的一个综合子系统。垂直竖井系统是多层建筑中垂直布置的各种电缆、光缆等的组合，事实上它还包括了从垂直系统到平面系统分支点的缆线以及到机房子系统的缆线。在多层建筑中，每层（或每两层）有一个平面楼层系统，垂直竖井系统将所有平面楼层系统连接在一起（汇合点为配线分支点，通常占有一个小房间或配线柜），再连接到户外系统。因此垂直竖井系统就是一条通信干线，其中可能有一部分不属于用户所有，如用户 PABX到户外电话局的电话干线就属于电信管理局所有并负责管理。

　　⑶平面楼层系统 在综合布线系统中，平面楼层系统起着支线的作用，它将所有用户端子连接到主干线（垂直竖井系统）上。与垂直竖井系统所不同的显著特点是平面楼层系统永远是平面布置的，而且它的一端必定是安装在墙上或地板上的用户端子。在老式建筑中所安装的布线系统（计算机网络）中可能会有RS-232标准的25芯电缆，在新的系统中现在大都使用8芯电缆（称为D型线）。这种电缆支持现行的大多数通信设备，而且通信设备今后的发展也将以8芯电缆作为标准传输介质（如ISDN 和10BASE-T等）。在平面楼层系统中也将大量使用光缆用以支持FDDI 等通信需要。平面楼层系统的另一端一般是连到垂直竖井系统（通过分支点），但当系统比较小时，也可能直接连到机房子系统；另一种情况是机房子系统所在的楼层其平面系统可以直接进入机房。

　　⑷用户端子 用户端子也就是将用户的通信设备连接到综合布线系统的子系统，包括各种型号的插座以及将通信设备连到插座上所需的各种配件。最简单的情况是电话插座，只要将电话机的电话线装上合适的插头插上即可；在复杂一些的情况中，则要包括一些传输设备或者适配器，如调制解调器，IBM同轴电缆适配器等。

　　⑸机房子系统 机房是特指集中安装大型通信设备的场所，如PABX、大型计算机、计算机网络通信中枢等设备。机房子系统即安装在机房中的布线子系统，并非每一个综合布线系统都有机房子系统，但在大型建筑物中一般是有的，而且有时还不止一个。机房子系统包括大量与用户端子相似的器件，但由于数量众多，因此所采用的型号与安装方法往往与用户端子不同，机房子系统集中了大量通信干线，与户外系统联系密切，因此也包括了部分布线配线系统的功能。在机房子系统中还需要综合考虑配电系统（不间断电源UPS）和安全因素（设备接地线等）。

　　⑹布线配线系统 在每层楼及机房内都有配线子系统，它们连接着其它各子系统使其构成一个有机的整体。布线配线系统也可称为管理子系统，它们是实现综合布线系统灵活性的关键。在现代化综合布线系统中，当发生布线系统需要调整的情况时，可以通过布线配线系统来重新配置布线结构。调整是通过跳线实现的，跳线有各种类型，有光纤跳线，也有电缆跳线，有单根的， 也有多股的。跳线可以很方便地在整个系统中调整各区域内的的连接关系，可以将一个用户端子方便地连到另一个设备或另一个用户端子。这样在搬动设备时，只需将插头取下，到达新的位置后选择合适的插座插上即可，这种方法的优点是显而易见的。