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　　网络工程和网络设备

　　第三节　通信设备及线路工程

　　17-18年共3-4题，网络工程和设备1-2题，有线电视和卫星接收系统0-1题，音频和视频通信0-1题，通信线路0-2题，工程计量0-1题。

　　19年共4题，网络工程和设备1题，有线电视和卫星接收系统1题，音频和视频通信1题，通信线路1题，工程计量0题。

　　一、网络工程和网络设备

　　(三)网络传输介质和网络设备

　　1.网络传输介质及选型

　　常见的网络传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤等。

　　网络信息还利用无线电系统、微波无线系统和红外技术等传输。

　　(1)双绞线：双绞线是现在最普通的传输介质。两根线绞在一起是为了防止其电磁感应对邻近线产生干扰信号。双绞线电缆一般包含4个双绞线对。

　　双绞线分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。

　　非屏蔽双绞线有线缆外皮作为屏蔽层，适用于网络流量不大的场合中。

　　屏蔽式双绞线具有一个金属甲套，对电磁干扰具有较强的抵抗能力，适用于网络流量较大的高速网络协议应用。

　　双绞线一般用于星型网的布线连接，两端有RJ-45头(水晶头)连接网卡和集线器，最大网线长度为100m。

　　如果要加大网络的范围，在两段双绞线线之间可安装中继器，最大传输范围可达500m。

　　(2)同轴电缆。按直径不同，可分为粗缆和细缆。

　　1)粗缆：传输距离长，性能好，但成本高、网络安装、维护困难，一般用于大型局域网的干线，连接时两端需终接器。

　　2)细缆：与BNC网卡相连，两端装50Ω的终端电阻，用T形头。细缆网络每段干线长度最大为185m，采用中继器连接最大距离可达925m。

　　细缆安装较容易，造价较低，但日常维护不方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作。

　　(3)光纤。与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰减小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。

　　表6.3.1　　　　网络传输介质选型比较

　　2.网卡及选型

　　工作站的网卡基本上统一采用10/100Mbps的RJ-45接口快速以太网网卡。

　　3.集线器及选型

　　集线器(HUB)是对网络进行集中管理的重要工具。是各分枝的汇集点。使用HUB组网灵活，它处于网络的一个星型结点。

　　HUB是一个共享设备，其实质是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。

　　它的选型考虑如下几个方面：

　　(6)注意接口类型。

　　与双绞线相连时需要具有RJ-45接口。

　　如果与细缆相连，需要具有BNC接口，与粗缆相连需要有AUI接口;

　　当局域网长距离连接时，还需要具有与光纤连接的光纤接口。

　　4.交换机及选型

　　交换机是网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。

　　交换机能把用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起来。

　　根据工作位置的不同，可以分为广域网交换机和局域网交换机。

　　(2)端口类型。

　　普通的以太网交换机都是采用双绞线RJ-45接口，最高可以支持1000Mbps。

　　高档的交换机采取光纤作为传输介质，需要相应类型光纤的网络接口。

　　5.路由器及选型

　　路由器(Router)是连接因特网中各局域网、广域网的设备。

　　它根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备，广泛用于各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务。

　　路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，能在多网络互联环境中建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网。

　　路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。

　　6.服务器及选型

　　通常分为文件、数据库和应用程序服务器服务器。

　　7.网络防火墙及选型

　　防火墙位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件，在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间界面上构造的保护屏障。

　　防火墙由4个部分组成：服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关。

　　防火墙可以是一种硬件(专用防火墙设备)、固件(包过滤路由器)或者软件(代理服务器)。

　　防火墙从结构上来分两种：代理主机结构和路由器+过滤器结构。

　　防火墙从原理上来分4种：特殊设计的硬件防火墙、数据包过滤型、电路层网关和应用级网关。

　　二、有线电视和卫星接收系统

　　有线电视系统用同轴电缆、光缆或其组合作为信号传输介质，在封闭的线缆中传输，不向空间辐射电磁波，所以称为闭路电视系统。

　　(一)有线电视系统

　　1.有线电视的组成

　　有线电视系统一般由天线、前端装置、传输干线和用户分配网络组成。

　　(1)信号源。有线电视的信号源可以是录像机、DVD、摄像机等，也可以是通过开路接收电视广播、微波传输、卫星电视等的空中电视信号。

　　(2)前端设备。前端设备的作用是把经过处理的各路信号进行混合，把多路(套)电视信号转换成一路含有多套电视节目的宽带复合信号，然后经过分支、分配、放大等处理后变成高电平宽带复合信号，送往干线传输分配部分的电缆始端。

　　(3)干线传输系统。其作用是把前端设备输出的宽带复合信号进行传输，并分配到用户终端。

　　在传输过程中根据信号电平的衰减情况合理设置电缆补偿放大器，以弥补线路中无源器件对信号电平的衰减。

　　干线传输分配部分除电缆以外，还有干线放大器、均衡器、分支器、分配器等设备。

　　均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器的声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用。

　　放大器是放大电视信号的设备，克服线路对信号的衰减，保证电视信号的质量。

　　分配器是把一路信号等分为若干路信号的无源器件，常用的有二、三、四和六分配，用二分配和四分配可以组成其他各种分配器;

　　分支器不是把信号分成相等的输出而是分出一部分到支路上去，分出的这一部分比较少，主要输出仍占信号的主要部分，分支器的分支输出数可以是1路2路以至更多。多路的分支器由一个定向耦合器和分配器组成。

　　(4)用户分配系统。用户分配部分的作用是把干线传输系统提供的信号电平合理地分配给各个用户。比较大的子系统还装有支线放大器。

　　用户分配部分的主要部件有分支器、分配器、终端电阻、支线放大器等设备。

　　电视用户可以通过连接线把电视机与用户盒相连，来接收全部电视节目。

　　(5)用户部分。用户部分是闭路电视系统的末端，包括电视机(监视器)和用户线，是显示闭路电视信号的终端设备。

　　2.有线电视信号的传输

　　分为有线传输和无线传输。

　　有线传输常用同轴电缆和光缆为介质。

　　无线传输根据传输方式和频率分为多频道微波分配系统和调幅微波链路系统。

　　(1)同轴电缆传输。闭路电视系统中大量使用同轴电缆作为传输介质。

　　(2)光缆传输。用光缆传输电视信号具有传输损耗小、频带宽、传输容量大、频率特性好、抗干扰能力强、安全可靠等优点，是有线电视信号传输技术手段的发展方向。

　　光导纤维是一种能够传导光信号的极细而柔软的介质。

　　采用多成分玻璃纤维制成的光导纤维，性能价格比好，目前广泛使用。

　　采用塑料纤维制造的光纤，成本最低，但传输损耗最大，可用于短距离通信。

　　(3)多频道微波分配系统(MMDS)是一种无线传输系统，用于远离城市的偏远地区，主要用于集体接收，可以作为有线电视的一种补充手段。

　　(4)调幅微波链路(AML)系统是一种无线传输系统，由发射站和接收点两部分组成。

　　3.有线电视系统安装

　　(1)系统中所用部件应具备防止电磁波辐射和电磁波侵入的屏蔽性能。

　　室外使用的部件还应有良好的防潮、防雨和防霉措施。

　　(6)电缆(光缆)线路路由设计，应使线路短直、安全、稳定、可靠，便于维修、检测，并应使线路避开易受损场所，减少与其他管线等障碍物的交叉跨越。

　　(7)室外线路敷设方式宜符合下列要求：

　　1)当用户位置和数量比较稳定，要求电缆线路安全隐蔽时，可采用直埋电缆敷设方式。

　　2)当有可供利用的管道时，可采用管道电缆敷设方式，但不得与电力电缆共管敷设。

　　3)对下列情况可采用架空电缆敷设方式：

　　①不宜采用直埋或管道电缆敷设方式;

　　②用户的位置和数量变动较大，并需要扩充和调整;

　　③有可供利用的架空通信、电力杆路。

　　4)当有建筑物可供利用时，前端输出干线、支线和入户线的沿线，宜采用墙壁电缆敷设方式。

　　(8)电缆在室内敷设宜符合下列规定：

　　1)在新建或有内装修要求的已建建筑物内，可采用暗管敷设方式。

　　对无内装修要求的已建建筑物可采用线卡明敷方式。

　　2)不得将电缆与电力线同线槽、同出线盒、同连接箱安装。

　　3)明敷电缆与明敷的电力线的间距不应小于0.3m。

　　(9)分配放大器、分支、分配器可安装在楼内的墙壁和吊顶上。当需要安装在室外时，应采取防雨措施，距地面不应小于2m。

　　(二)卫星电视接收系统

　　1.卫星电视接收系统由接收天线、高频头和卫星接收机三大部分组成。

　　接收天线与高频头，通常放置在室外，称为室外单元设备。

　　卫星接收机与电视机相接，称为室内单元设备。

　　室外单元设备与室内单元设备之间通过一根同轴电缆相连，将接收的信号由室外送给室内接收机。

　　2.卫星天线的作用是将反射面内收集到的卫星电视信号聚焦到馈源口，形成适合波导传输的电磁波，送给高频头进行处理。

　　3.高频头(LNB)、功分器和调制器

　　(1)高频头是灵敏度极高的高频放大变频电路。高频头的作用是将卫星天线收到的微弱信号进行放大，并且变频到950～1450MHz频段后放大输出。

　　(2)功分器。功分器的作用是把经过线性放大器放大后的第一中频信号(950～1450MHz)均等地分成若干路，以供多台卫星接收机接收多套电视节目，实现一个卫星天线能够同时接收几个电视节目或供多个用户使用。

　　功分器按分配的路数有二路、三路、四路等，故又称二功分器、三功分器、四功分器。

　　它与分配器不同，功分器的工作频率远高于分配器。

　　(3)调制器是邻频调制器简称，也常称作射频调制器或电视调制器，是有线电视前端机房的主要设备之一，功能是把信号源(可以是数字电视机顶盒、卫星数字电视接收机、DVD机、电脑、摄像机、电视解调器等AV信号源)所提供的视频信号(VIDEO)和音频信号(AUDIO)调制成稳定的高频射频振荡信号。

　　(4)混合器是将两套以上的不同频率的射频信号混合在一起形成一路宽带的射频信号多频道节目输出的器件。