综合布线系统设计...

摘要综合布线系统是智能建筑及建筑群的重要基础设施，安能支持电话、计算机、会议电视、监控电视、消防、安全技术防范等系统的传输需要，为这些系统的信号传输提供灵活方便的解决方案。文章分析了与布马技术密切相关的网络传输介质及网络交换设备的选型，并对综合布线设计中涉及的关键问题进行了探讨。

关键词综合布线计算机网络智能建筑通信信息点
80年代以来，随着科学技术的不断发展，尤其是通信、计算机网络、控制和图形显示技术的相互融合和发展，高层建筑服务功能的增加和客观要求的提高，建筑中日益增多的信息量。信息种类，使得建筑的信息传输系统愈来愈庞大，传统的专业布线系统已经无法满足需要，一些发达国家开始研究和推出综合布线系统。80年代后期综合布线系统逐步被引入我国。

　　综合布线系统是一种开放式的传输平台，是各种多媒体通信业务网的最后100m传输线路，目前能支持高于600MHz的高速数据传输，是智能化建筑的高效神经系统。综合布线系统以一种传输线路满足各种通信业务终端（如电话机、传真机、计算机、会议电视等）的要求，再加上多媒体终端集话音、数据、图像于一体，给用户带来了灵活方便的应用和良好的经济效益。只要传输频率符合相应等级的布线系统的要求，各种通信业务都可应用。因此，综合布线系统是一种通用的开放式的传输平台，具有广泛的应用价值。

　　随着计算机和通信技术的飞速发展，网络应用已逐渐成为人们不可缺少的一种需求，而结构化布线是网络实现的基础，是现今和未来计算机网络和通信系统的有力支撑环境。所以，在设计综合布线系统的同时必须充分考虑所使用的网络技术及其发展，避免硬件资源的冗余和浪费，以便充分发挥综合布线的优点。

1 结构化综合布线系统的组成及设计
　　综合布线系统（GCS，Generic Cabling System），又称为建筑物布线系统（PDS，Premises Distribution System）或称开放式布线系统（OCS，Open Cabling Systems），也可称其为结构化综合布线系统（SCS，Structured Cabling Systems）。它是一套开放式的布线系统，几乎可以支持所有的数据、语音设备及各种通信协议。同时，由于GCS充分考虑了通信技术的发展，设计时有充分的技术储备，能充分满足用户长期的需求，应用范围十分广泛。而结构化综合布线系统因具有高度的灵活性，各种设备位置改变、局域网变化，均不需重新布线，只要在配线间作适当布线调整即可满足需求，近年来在我国已被广泛地采用。结构化综合布线一般可划分为六个子系统，如图1所示。

1.1 工作区子系统（Work Area）及莫网络设计
　　工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线以及信息插座所组成，信息点由标准RJ45插座构成。信息点数量应根据工作区的实际功能及需求确定，并预留适当数量的冗余。例如：对于一个办公区内的每个办公点可配置2个～3个信息点，此外应为此办公区配置3个～5个专用信息点用于工作组服务器、网络打印机、传真机、视频会议等。若此办公区为商务应用则信息的带宽为10M或100M即可满足要求；若此办公区为技术开发应用则每个信息点应为交换式100M甚至是光纤信息点。

　　工作区的终端设备（如：电话机、传真机）可用五类双绞线直接与工作区内的每一个信息插座相连接，或用适配器（如ISDN终端设备）、平衡/非平衡转换器进行转换连接到信息插座上。

1.2 水平子系统（Horizontal）及其网络设计
　　水平子系统主要是实现信息插座和管理子系统，即中间配线架（IDF）间的连接。水平子系统指定的拓扑结构为星形拓扑。水平干线的设计包括水平子系统的传输介质与部件集成。选择水平子系统的线缆，要根据建筑物内具体信息点的类型、容量、带宽和传输速率来确定。在水平子系统中推荐采用的双绞电缆及光纤型号为：l00Ω UTP双绞线，8.3/125μm单模光纤，62.5/125μm多模光纤。

　　双绞线水平布线链路中，水平电缆的最大长度为90m。若使用100Ω UTP双绞线作为水平子系统的线缆，可根据信息点类型的不同采用不同类型的电缆。例如，对于语言信息点可采用三类双绞线；对于数据信息点可采用超五类双绞线甚至六类线；对于电磁干扰严重的场合可采用屏蔽双绞线。但是从系统的兼容性和信息点的灵活互换性角度出发，建议水平子系统采用同一种布线材料。

1.3 管理子系统（Administration）及其网络设计
　　管理子系统由交连、互连和输入／输出部分组成，实现配线管理，这连接其它子系统提供手段，包括配线架、跳线及光配线架等设备。设计管理子系统时，必需了解线路的基本设计方案及管理各子系统的部件。设计的步骤为：管理子系统在干线接线间和卫星接线问中的应用，管理子系统在设备间中的应用。

1.4 干线子系统（Backbone）及其网络设计
　　干线干系统指提供建筑物的主干电缆的路由，是实现主配线架与中间配线架，计算机、PBX、控制中心与各管理子系统间的连接。干线传输电缆的设计必须既满足当前的需要，又适应今后的发展。干线子系统布线走向应选择干线线缆最短、最安全和最经济的路由。干线子系统在系统设计施工时，应预留一定的线缆做冗余信道，这一点对于综合布线系统的可扩展性和可靠性来说是十分重要的。

　　干线子系统可以使用的线缆主要有：100Ω UTP双绞线（大对数）、150Ω STP双绞线、8.3／125μm单模光纤62.5／125μm多模光纤。

　　对于五类双绞线，如果电缆满足5类线（1998）或者超5类线的要求，那么它将支持1000BASE－T。如果已安装的电缆仅满足5类线标准（1995），那么，在连接1000BASE－T设备之前，应对布线系统按照新增加的布线参数［如：回波损耗、等级远端串扰（ELFEXT）、传播延迟和延时畸变等］进行测量和认证。

1.5 设备间子系统（Equipment Room）及其网络设计
　　设备间子系统由设备室的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，通过电缆把各种公用系统设备互连起来。设备间的主要设备有数字程控交换机、计算机网络设备、服务器、楼宇自控设备主机等。它们可以放在一起，也可分别设置。在较大型的综合布线中，可以将计算机设备、数字程控交换机、楼宇自控设备主机分别设置机房，把与综合布线密切相关的硬件设备放置在设备间，计算机网络设备的机房放在离设备间不远的位置。

1.6 建筑群子系统（Campus Subsystem）及其网络设计
　　建筑群子系统是实现建筑物之间的相互连接，提供楼群之间通信设施所需的硬件。建筑群之间可以采用有线通信的手段，也可采用微波通信、无线电通信的手段。

2 综合布线设计的步骤
　　综合布线设计的步骤一般要经过如图2所示的几个过程。其中"确定综合布线系统设计方案"应与业主广泛地交流意见后方可确立。

3 综合布线系统设计的若干问题
3.1 综合布线系统的设计对象
　　理论上讲，综合布线系统可以容纳语音：电话、传真、音响（广播）；数据：计算机信号、公共数据信息；阁像：各种电视信号、监视信号；胜制：温度、压力、流量、水位以及烟雾等各类控制信号。但在工程中，至少在目前技术条件环境和实际需要下多为前两种：语音和数据。总之，综合布线系统工程设计对象应结合国内情况有选择地纳入。

3.2 综合布维系统采用模块化设计
　　综合布线系统采用模块化设计，易于在配线上扩充和重新组合。设计采用开放式星形结构并与电信工程以及规程所遵循的建筑物配线一致。在星形结构中，工作站是由中心节点向外增设，同时，由于一条线与其他线路无关，因此改动或重新布置主设备，只与此相关的线路有关。另外模块化星形结构设计使系统中心故障分析变得十分简易，当发生故障时，可迅速找到故障并加以排除。

　　综合布线系统支持IBM，LAN／WAN，TOKEN RING，ETHERNET，FDDI等计算机网络系统以及未来ATM技术。

3.3 设计采用的传输介质
　　综合布线系统一般采用双绞线作为传输介质，在工程中选择线缆前要了解其传输速度及应用范围：
CAT 1：传统电话线。适于模拟语音和数据；
CAT 2：最初为IBM 3类。适于4 Mbps令牌网LAN和TI，较少使用；
CAT 3：为10 Mbps以太网设计，广泛用于数字PBX系统，但由于Cat 5的出现而趋于衰退；
CAT 4：为10 Mbps以太网和10 Mbps令牌网设计，较少使用；
CAT 5：为100 Mbps以太网和155 Mbps ATM设计。这是目前大多数企业安装的首选线缆；
CAT 6：用于1000 Mbps以太网；
CAT 7：（屏蔽双绞线标准尚未确认）提供比 6类更高的带宽，预计将主要应用于欧洲市场。

　　光纤为光导纤维的简称，由直径大约为队0.lmm的细玻璃丝构成。它透明、纤细，虽比头发丝还细，却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。光纤通信就是以光波为载频，光导纤维为传输介质的一种通信方式。光纤通信具有传输频带宽、通信容量大、损耗低。不受电磁干扰、线径细、重量轻、资源丰富等优点。而且，在结构化布线系统中，光纤不但支持FDDI主干、1000BASE-FX主干、100BASE-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面，还可以支持CATV／CCTV及光纤到桌面（FTTD），因而它和钢缆共同成为结构化布线中的主角。

　　光纤有单模光纤和多模光纤两种：单模光纤只传输主模态，可完全避免模态色散，传输频带很宽，传输容量很大，适用于大容量、长距离的光纤通信。它是未来光纤通信与光波技术发展的必然趋势（如：1000BASE-LX基于1300nm的单模光缆，使用8B／10B编码解码方式，最大传输距离为3000m）；多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大，传输模态较多，因而带宽较窄，传输容量较小。后者纤芯中折射率随着半价的增加而减少，可获得比较小的模态色散，因而频带较宽，传输容量较大。在实际应用中，后者比较普遍。

　　目前综合布线系统工程中正在使用的有3类和5类双绞线，3类传输速度为1Mbps，2对，主要用于语音传递；5类传输速度为100Mbps-155Mbpzs，2对-4对，主要用于高速率信息传递（如数据交换）；有的工程考虑到以后话音和数据传递的变化，若投资允许，会全部采用5类线。如要传输高频宽带信号，可选用6类及7类布线或选择光纤作为传输介质。

　　网络建设中"对带宽需求的不断增加"是一个永恒的主题。所以安装布线系统要尽量超过目前的需要，这样才更有利，以保证系统不必很快就需要进行升级。如何选用传输介质，部分取决于设计对象所处的网络环境，如果处于网络技术的前沿，那么在近几年内拥有6类布线是很重要的，如果只是应用于普通的小型网络结构，则超5类线缆足以满足未来几年的需要。因此可按工程对频宽、传输速率及系统安全等条件，做出科学、经济的综合分析。

3.4 系统设计的一致性
　　在系统设计时，全系统所选的电缆线、连接硬件、跳线、连接线等必须与所选定的类别相一致，如果是5类系统，则全部有关设备和电缆都是5类。如果系统采用屏蔽措施时，则所有产品都是屏蔽型的，且保证良好的施工和接地。

5 结束语
　　综合布线系统设计应结合国内情况选择合理的方案。首先应对设计对象有一个比较准确的15年用户需求和环境干扰影响的预测，同时也要对智能大楼的其它内容作必要的调查研究，选出需要与综合布线系统通盘考虑的内容，纳入综合布线系统中进行设计，真正做到综合布线系统的类别与各有关通信系统相适应，综合布线系统的防护措施与干扰环境相适应，充分体现技术先进、经济合理、安全实用和质量可靠等特点，将有限的资金最大限度地发挥作用。既要满足用户需要，又要防止不必要的浪费，使矛盾得到很好的统一，这是设计人员应尽的责任。

图1 综合布线系统结构组成示意图

图2综合布线系统设计步骤流程图

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