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本专业主要介绍了利用通信电缆(或通信电线)的物理介质作为传输手段的相关内容,包括全塑市内通信电缆、对绞线对称电缆(UTPSTP)、同轴电缆等以及支撑电缆通信的配套设施。同时介绍了利用这些电缆的基本通信应用,如话音及低速非话业务接入技术、综合布线技术、载波通信(虽然已被淘汰)、电力线通信(PLC)技术(虽然不属于专用通信电缆)等。

利用电缆的专有的接入技术如xDSL技术(通信接入网专业)、HFC技术(多媒体通信网专业)等将在相应的专业内介绍。

电缆通信网络简介

电缆通信是有线通信的一种,有线通信通常分为明线通信(由于受传输容量的限制,现在几乎不使用了)、电缆通信和光缆通信等。

电缆通信是指利用电缆(常用铜材料)作为物理介质来传递信息的一种通信技术。通信电缆从制做程式上大体分为双绞线电缆、同轴电缆、数据电缆(五类线等)和特殊用途电缆。

常说的双绞线通信电缆一般是指全塑市内通信电缆。凡是电缆的芯线绝缘层、缆芯包带层、扎带和护套均采用高分子聚合物塑料制成的电缆称为全塑市内电缆。我国目前制做的全塑电缆最大对数可达6000对(线径为0.32毫米),全色谱,芯接续采用卡接法,多采用管道敷设。全塑市内通信电缆主要用于固定电话用户的接入,由于众所周知的原因,当初它成为固定电话用户接入网的主体,就全球范围而言,其接入比例高达90%还多。

另外,还有一种我们现在经常用到的电缆,也是双绞线结构,一般为8芯,我们称它为对绞线对称电缆,有人也称为数据电缆。依据国际电气工业协会(EIAElectronics Industries Association)的分类,现在常用的有五类、六类等,它分为屏蔽(STPShielded Twisted Pairs)和非屏蔽(UTPUnshielded Twisted Pairs)两种。多用于结构化布线系统(SDSStructured Distributed System)。

同轴电缆是为了适应传输高速信号或高频信号而采用不同的制做方法,即电缆中心为导线,导线外面是绝缘层,绝缘层外面是金属屏蔽层(用于屏蔽电磁干扰和辐射),再外面是一绝缘护套层,每一层都是以导线为圆心,故称为同轴电缆。目前常用的同轴电缆,有用于室内的中继电缆,和用于闭路电视系统(CATVCable Television)的同轴电缆等,大多为75Ω的特性阻抗;还有用于天馈线系统的馈线电缆(或称射频电缆),特性阻抗一般为50Ω

特殊用途电缆一般包括如用于短距离低速率数据传输的多芯电缆、用于家庭网络的双芯平行电缆等。

电缆通信网络从物理介质和硬件的组成来看,依据实际的情况主要可包括下图所示的内容:

设施部分是电缆通信系统的不可缺少的重要组成部分。

配线设备是用于各种线缆的终端成端与跳接。总配线架(MDFMain Distribution Frame)是全塑电缆的进局终端成端,是电话交换机用户线与全塑电缆的对接跳线设施,它分为内线接线模块(俗称横列,接交换机用户线)和外线模块(俗称直列,接全塑电缆)。数字配线架(DDFDigital Distribution Frame)是同轴电缆的终端成端,一般是交换机的中继线与传输设备对接跳接设施。PDF是对绞线对称电缆的终端成端,一般是数据设备之间的跳接设施。

电缆交接箱是主干电缆与配线区电缆的对接设备。电缆分线盒是配线区电缆与用户电缆的对接设备。通信线杆和管道是用来架设或敷设通信电缆的,目前在市区多用通信管道(砼管或塑料管)敷设,通信线杆多用于市郊或野外。电缆接续器件包括接线子和接续套管等,主要用于通信电缆的接续。电缆头/座主要用于电缆的终端及与硬件设备的对接,常用的如市话电缆的RJ-11、对绞线对称电缆的RJ-45及同轴电缆的BCN等。

电缆通信从技术应用上来看,主要是用在通信接入网。现代主要技术包括话音接入技术、数字用户环路(xDSL)技术、综合布线(IDS)技术、家庭网络技术、光纤同轴混合(HFC)技术以及电力线通信技术等。

话音接入技术主要是利用全塑市内通信电缆,接入的业务肯定主要是话音,是目前固定电话通信接入网的主体。然而随着新的接入技术的不断采用,利用全塑市内通信电缆正在向非话业务发展,速率在不断提高,如采用高速MODEM技术其速率可达56Kbit/s、采用ISDN(俗称一线通)技术其速率可达128Kbit/s、采用数字用户环路(xDSLDigital Subscriber Loop)技术其下行速率可达数Mbit/s乃至最高可达几十Mbit/s。这些新的接入技术的采用,不断的挖掘着全塑通信电缆的利用率。数字用户环路(xDSL)技术的内容将放在接入通信网络专业内介绍。

综合布线(IDSIntegrated Distributed System)技术也称结构化布线系统(SDSStructured Distributed System),又称楼宇布线系统(PDSPremises Distributed System),是针对建筑和建筑群,综合考虑电话网和计算机局域网的布线需要而采用的一种技术,主要是利用对绞线对称电缆,也包括利用全塑市内通信电缆和光缆。它可以实现话音、数据、多媒体的综合信息接入和管理,满足人们自动化、智能化办公的需求。

光纤同轴混合(HFCHybrid Fiber and Coaxial Cable)技术是利用同轴电缆和光缆组成混合网,主要实现闭路电视信号的接入;同时可以实现接入IP话音、互联网及VOD等。早期的闭路电视系统,属于模拟系统,全部利用同轴电缆实现,随着提高传输容量、数字化和多业务化的需求,发展成为今天的光纤同轴混合(HFC)技术。该技术的内容将放在多媒体通信网络内介绍。

电力线通信技术是利用电力线来实现话音及数据的通信。早期的技术如电力载波技术主要是实现变电站间的勤务电话及“三遥”信息的传递。而现代的电力线通信技术则主要是致力于实现话音业务、数据业务、互连网业务的接入。该技术的主要指导思想充分利用已有的电力线(现在一般有建筑的地方就有电力线),避免或减少重复建设通信线路。该技术的发展前景主要是要解决强电系统与弱电系统的安全可靠对接、用户双向通信等技术问题。

在电缆通信网络专业内主要介绍如下图所示的内容:

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