校园教学楼综合网络布线系统设计方案.docx
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校园教学楼综合网络布线系统设计方案
某某大学A学院
网络布线方案书
＃＃大学计算机学院教育技术专业
2006年4月
总则
1＃＃大学A学院网络布线系统方案
1.1定义与习惯用语
信息点
指布线系统中的一个设备连接点，与信息插座的一个插孔对应。
较常见的信息设备是电话和计算机。
信息插座（InformationOutlet）
布线系统中水平子系统的一部分，与工作区子系统相连。
信息插座由面板和插孔模块等组成，面板分暗嵌式和外露式，插孔数也有多种。
插座不与信息点一一对应,往往一个插座中既有计算机插孔又有电话插孔。
互补
电话和计算机插座的互补是指可以把计算机插孔改接电话，或把电话插孔改接计算机。
互补对综合布线系统的设计有一定要求。
EIA/TIA
ElectronicIndustriesAssociation/TelecommunicationIndustriesAssociation（电子工业协会/通讯工业协会）的缩写。
EIA/TIA568是目前被业界广泛遵循的布线标准。
五类
是EIA/TIA公告TSB-36和TSB-40中规定的支持100MBPS以下传输率的布线系统器件类别。
如果要支持100MBPS的传输，要求这个布线系统的所有的器件，包括电缆和接插件，都必须是五类产品。
三类
是EIA/TIA公告TSB36和TSB40中规定的支持16MBPS以下传输率的布线系统器件类别。
工程中也用"三类"和"五类"作为信息点的类别。
一般地，三类信息点用于连电话和普通计算机网络，五类信息点用于连高速计算机网络。
CECS
中国工程建设标准化协会。
它规定了中国的结构化布线标准。
配线间（柜）
属布线系统的管理子系统，其中放置配线架。
典型的，设备间（本设计中就是主机房）中放置主配线柜。
配线架
配线间（管理子系统）中多种配线器件的总称。
服务器
计算机网络中提供资源给其它计算机共享的计算机。
一般所说的服务器是指文件服务器。
工作站
计算机网络中普通用户使用的计算机，与服务器相对，可以共享服务器上的资源。
配线架水平端
一般地，我们把配线架中与水平电缆相连的部分称作水平端。
配线架垂直端
一般地，我们把配线架中与垂直主干相连的部分称作垂直端。
终结（Terminate）
布线系统器件生产厂家提供的铜缆一般是1000英尺/箱的连续，光纤一般是3300英尺/箱，终结是指在安装现场，把电缆铺设到位后割断并卡接。
在综合布线系统中，电缆都只能在配线架或模块插座处终结，并通过布线系统插接件接续，不象电源线断点可以接续。
阻燃电缆
指电缆点燃后在限定的时间内，火焰沿电缆蔓延到限定的距离内可以自动熄灭。
1.2综合布线系统概述
1.2.1概述
随着社会的发展，现代办公建筑往往需要敷设各种电缆，如电话线、数据线、电视线路、空调、灯光、火警、保安等；还有某些为满足特定需要而铺设的线路。
每一条线路都是为一特定的用途而设计安装的。
如果采用传统的方法，每一条线路的设计和安装都与其它线路不相干，而且各线路的线缆型号和规格也不相同，结果造成办公楼的管理者面对的是一些互不相关的线缆系统所组成的毫无组织的布线环境。
从历史上看,这种非结构化布线系统是由于分工和责任分担造成的。
例如:
：
一个人负责话音（电话），而另一个人负责数据（计算机），各有各的需求和预算。
线缆系统的供应商们同样也分为话音和数据两类，每一方都不知道也不关心另一方在做什么，再加上各式各样的楼宇控制及管理系统，情况就变得更加复杂。
这就是过去大楼总被线缆堵塞，而其中有大部分实际上已经废弃的原因。
因此旧大楼要花大笔钱用于合并、转移、改动、重新安装电缆。
试想，如果在大楼或院区内有一个综合的布线系统，联接通讯、数据处理及传统的楼宇控制系统，那对使用者的益处是显然易见的，包括：
减少人力物力的花费、一次性安装、系统集成只需一个连接点、需要的实际空间较小、降低重新布置（移动或改变）及维护管理的费用，而且能够更轻松地采用新的技术，降低风险和费用。
结构化综合布线系统（PremisesDistributionSystem—PDS）就是这样一个系统。
建筑物综合布线系统（PremisesDistributionSystem）又称开放式布线系统（OpenCablingSystem）是一种在建筑物和建筑群中综合数据的网络系统。
它是把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其它广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电信局线路相连接，其系统包括所有建筑与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。
综合布线系统是1985年内美国电报电话公司公司贝尔实验室首先推出，并于1986年通过美国电子工业协会（EIA）和通信工业协会（TIA）的认证。
于是很快得到世界广泛认同，并在全球范围内推广。
PDS出现的意义，在于它彻底打破了数据传输和语音传输的界限，并使这两种不同的信号在一条线路中传输，从而为综合业务数据网络（ISDN）的实施提供了传输保证。
建筑物或建筑群内办公自动化设备都是因用户的应用需要而设置的。
在传统上，具体应用都以各自满足不同应用的需求而设计、安装，其结果就是难以对整幢大楼的所有线路进行有效的管理；更有甚者，对将来网络改造造成很大的困难。
如果有一个结构化综合布线系统可以把整个大楼的所有线路集成在一个布线系统中，统一设计、统一安装，这样不但减少了安装空间、改动费用、维修和管理费用，而且能较轻易地以较便宜的成本及可靠的技术实现最新型的系统。
结构化综合布线系统是建筑物内的信息传输网络。
结构化综合布线系统由不同系列的部件组成，其中包括：
传输介质，线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器和支持硬件。
上述这些部件被用来构建各种子系统，它们都有各自的具体功能与作用。
不仅易于实施，而且能按需求的改变而平稳过渡的增强型分布技术。
结构化综合布线系统的设计，要求系统设计师在对拟议的布线系统解决完之前，安全而彻底地评估用户的需求。
以便该结构化布线系统的设计更加合理、可靠。
大家都知道，要实现智能化办公大楼，计算机网络和结构化综合布线系统是智能化大厦基础设施的重要组成部分，而结构化综合布线系统在上述基础设施中的重要性方面较计算机网络更为重要。
PDS可满足建筑物内部及建筑物之间的所有计算机、通信以及建筑物自动化系统设备的配线要求。
由于
PDS是一套综合式的系统，因此它可以使用相同的电缆和配线端子板，以及相同的插头与模块化插孔以供语音与数据的传递，可不考虑各种设备的兼容性问题。
1.2.2结构化综合布线系统的必要性
1．现代通信发展的需要
通讯技术是现代经济发展的媒介，而智能型大厦技术的核心正是通信技术。
现代通信工业的发展具有这样几种趋势：
计算机和通信工业朝世界性的标准化和通信设施的个人化方向发展;计算机和通信工业朝系统集成的方向发展。
综合业务数字网（ISDN）的发展，表明要把尽可能多的通信、计算机功能集成到一个单一的系统中；要把所有的业务,包括话音、数据和图像都转换成数字的形式进行统一处理；光纤技术引入局部通讯网（包括局部用户回路和办公室大厦等），如光纤数据分布接口（FDDI）。
智能型办公大楼的核心是通信技术。
智能大厦系统正是为了适应现代通信技术的发展而产生的。
现代通信技术的发展非常迅速，这就要求我们以强有力的通讯系统作为大厦智能化的核心，并利用大厦配线系统提供的灵活性、模块性、开放性，来满足用户目前和将来的需要。
2．大厦运转费用及经济效益的需要
在传统大厦设计的相当早期阶段，就应该有房地产开发商、用户和通信设计人员共同参加，并要提前一段时间先设计方案，选择设备供应商，还要给设备供应商一段时间，才能完成设备的选购；同时要想在短时间内，解决因各种技术方案和用户需求在客观上必然会有的不确定性和易于变化所带来的复杂问题，是非常困难的。
然而，PDS布线系统可以提供一个工程性能良好的平台。
利用这个平台可以提供任何类型的大厦业务，使这个建筑项目有很大的灵活性和通用性，同时，又是以非常迅速和好的性能价格比的方式实现。
1.2.3PDS结构化综合布线系统的组成
PDS采用模块化设计，因而最易于配线上扩充和重新组合，此系统采用星形拓扑结构，并同电信方面以及EIA/TIA568所遵循的建筑物配线方式相同。
由于它采用了星形拓扑结构的模块化设计，才使扩充系统工作变得十分方便。
因为在星形拓扑结构中，工作站是由中心节点向外增设，而每条线路都与其它线路无关，因此，在更改和重新布置设备时，只是影响到与此相关的那条线路，而对其它所有线路毫无影响。
另外，这种结构会使系统中的故障分离工作变得非常容易。
一旦系统发生故障，便可迅速地找到故障点，并加以排除。
PDS布线系统包括布置在楼群中的所有线缆以及各种配件，如转接设备、各类用户端口以及与外界网络的接口（如电话局）等（但不包括各种交换设备）。
PDS布线系统的地位如下图所示:
综合结构化布线系统PDS是智能大厦必不可少的部分，它由六个子系统组成，采用星形结构，并使任何一个子系统独立地进入PDS系统中。
它们是：
1.工作区子系统
工作区布线子系统由终端设备和连接到信息插座的连线组成，包括信息插座、插座盒（或面板）、装配软线，适配器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和I/O之间搭桥。
工作区子系统中所使用的连接器必须具备有国际ISDN标准的8位接口，这种接口能接受大厦自动化系统所有低压信号以及高速数据网络信息和数码音频信号。
2.水平布线子系统
从用户工作区连接至垂直主干线子系统的线路便是水平布线子系统。
水平布线子系统总是在一个楼层上，并与信息插座连接。
在综合布线系统中，水平子系统由4对UTP组成，能支持大多数现代通信设备。
如果需要某些宽带应用时，可以采用光缆。
水平布线子系统的功能是将干线子系统线路延伸到用户工作区。
3.干线子系统
干线子系统又称垂直主干线子系统，它提供建筑物干线电缆的路由。
干线子系统是由主设备间（如计算机房，程控交换机房）至各层管理间（此方案中考虑到建筑物的规模较小，未设）。
采用大对数的电缆或光纤，两端分别端接到设备间和管理间的跳线架上。
4.管理子系统
它是干线子系统和水平子系统的桥梁，同时又可为同层组网提供条件。
其中包括双绞线、跳线架、跳线。
在有光纤需要的布系统中，还应有光纤跳线架和光纤跳线。
当终端设备位置或局域网的结构变化时，有时只要改变跳线方式即可解决，而不需重新布线。
管理子系统由交连、互连以及I/O组成。
管理点为连接其它子系统提供连接的手段。
交连和互连允许将通信线路定位或生定位在建筑物的不同部分。
以便能更容易地管理通信线路。
I/O位于用户工作区，使在移动终端设备时能方便地进行插拨。
根据布线安排和管理通信线路以适应终端设备位置变化的需要，在各种不同的交叉连接处可选用插入线。
但在中继线交叉连接处。
布线交叉连接处和干线接线间里，通常已安装好使用插入线的交叉连接硬件。
5.设备间子系统
它是由设备间的电缆，连接跳线架及相关支撑硬件，防雷电保护装置等构成。
比较理想的设置是把计算机房、交换机房设备间等设在同一层中，这样便于管理，又节省投资。
当然也可根据建筑物的具体情况设计多个设备间。
它的作用是把公共系统设备的各种不同设备连接起来。
该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉连接处与公共系统设备连接起来。
该子系统还包括设备间和邻近单元如建筑物的入口区中的导线。
1.3综合布线系统的特性
综合布线系统是一个全新的概念，它同传统的布线相比较，有着许多的优越性，是传统系统所无法企及的，其特性主要表现为它的兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。
另外在设计和施工方面也给人们带来了许多方便。
●兼容性
综合布线系统的首要特性是它的兼容性，所谓兼容性是指其它设备或程序可以用于多种系统中的性能。
综合布线系统的语音信号、数据信号配线经过统一的规划和设计，采用相同的传输介质、信息插座、交连设备、连配器等，把这些性质不同信号综合到一套标准的布线系统中。
由此可见，这个系统比传统布线系统大为简化，这样可节约大量的物质、时间和空间。
在使用时，用户可不用定义多个工作区的信息插座的具体应用，只把某种终端设备（个人计算机、电话等）接入这个信息插座，以后在管理间和设备间的交连设备上做相应的跳线操作，这个终端设备就被接入到自己的系统中。
●开放性
对于传统的布线方式，只要用户选定了某种设备，也就选定了与之相适应的布线方式的传输介质，如果更换另一种设备，那原来的布线系统就要全部更换。
对于一个已经完工的建筑物，这种变化是十分困难的，要增加很多新的投资。
综合布线系统由于采用开放式体系结构，符合多种国际上流行的标准，因此它几乎对所有厂商的产品都是开放的，如IBM，HP、DEC、SUN的计算机设备，并对几乎所有的通信协议也是开放的，如
EIA-232-D、RS-422、RS-423、Ethernet、Token-Ring、FDDI、ISDN、ATM等。
●灵活性
传统的布线方式由于各个系统是封闭的，其体系结构是固定的，若要迁移设备或增加设备是相当困难而麻烦的，甚至是不可能的。
而综合布线系统，由于所有信息系统皆采用相同的传输介质，物理星形拓扑结构，因此所有信息通道都是通用的。
每条信息通道可支持电话、传真、多用户终端。
所有设备的开通及更改均不需改变系统布线，只需增加相应的网络设备以及进行必要的跳线管理即可。
另外，系统组网也相当灵活多样，甚至在同一房间可有多用户终端、10Base-T工作站、令牌环工作站并存，为用户组织信息流提供了必要的条件。
●可靠性
由于传统的布线方式各个系统互不兼容，因而在一个建筑物中，往往要多种布线方式，因此，建筑系统的可靠性要由所选用的各个系统的可靠性来保证，而且如果各系统布线不当，还会造成交叉干扰。
综合布线系统采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准信息通道。
所有器件均通过UL，CSA及ISO认证，每条信息通道都要采用专用仪器校核线路阻抗及衰减率，以保证其电气性能。
系统布线全部采用物理星形拓扑结构，点到点端接，任何一条线路故障均不影响其它线路的进行，同时为线路的运行维护及故障检修提供了极大的方便，从而保证了系统的可靠运行。
各系统采用相同的传输介质，因而可互为备用，提高了备用冗余。
●先进性
当今社会信息产业飞速发展，特别是多媒体使信息和话音传输界限已被打破，因此现在建筑物若采用传统布线方式，肯定是落后的。
它不再能满足目前信息技术的需要，更不能适应未来信息技术的发展。
综合布线系统应用极富弹性，采用光纤、双绞线混布方式，极为合理地构成一套完整的布线系统。
所有布线均采用世界上最新通信标准，信息通道均连接B-ISDN设计标准，接8芯双绞线配置，通过5类双绞线，数据最大速率可达到155mbps，对于特殊用户需求可把光纤到桌面。
干线光纤为将来的发展提供了足够的余量。
通过主干通道可同时传输多路实时多媒体信息，同时物理星形的布线方式为将来发展高速交换式网络奠定了坚实的基础。
1.4建筑结构评估
南华大学计算机科学与技术学院结构化布线是一个小型的布线系统工程。
其主体工程为7层，大楼成回字型，长约42.6米，宽约27.8米，主体高约28米。
其中配线间设在四楼的信息中心内。
1.4.1确定设备间的位置
设备间是一个安放很多用户共用设备的空间，其中包括主布线区和LAN之间的交换装置及相关的支撑硬件组成，是网络接口，计算机数据传输电缆和用户建筑物布线系统交汇点。
本设计方案建议将设备间设置在大楼四楼的信息中心内，面积大约为40平方米。
1.4.2干线系统的规模及其设计
干线系统是整个大楼及管理通信的骨架，干线系统把主设备间的电缆引向不同的楼层，并进行单点、双点管理，为各楼层提供所需的数据通信。
干线系统由以下几部分组成：
·管理设备
·数据通信电缆
·电缆井
干线系统设计的优劣将直接影响到未来通信的效率，它不仅用来容纳数据线缆，而且也用来端接某一给定楼层上的一些I/O设备，是布线系统的中枢神经。
本方案基于建筑平面图设计，因为该大楼为旧楼，无弱电电缆井。
在管理设备和通信电缆上，根据实际情况，在各楼层水平线缆采用超五类四芯非屏蔽双绞线；在垂直主干线电缆采用超五类双绞线；在设备间，每个楼层采用RJ-45型五类配线架。
1.4.3选择水平布线路由和方法
选择一种介质布线方法来将工作区线缆由干线连接间到I/O，这样做的目的是为了设计出最短的电缆布线，因为这会降低布线的费用，同时也是为了设计易于安装的路由。
电缆路由受到很多种因素的影响，其中包括：
·建筑物的功能
·关系考虑
·电磁干扰
·特定路径的优缺点
由于南华大学计算机科学与技术学院大楼为旧楼，故采用明线，PVC阻燃管沿墙明敷设引下的方式。
1.5设计依据及方法
1.5.1设计依据
1．标准
·IEEE802.310Base-T、100Base-TX、100Base-FX
·EIA/TIA568，EIA/TIA569，EIA/TIA-TSB36/40
·ISO/IECJTC1/SCIS/SG3
·ANSIFDDI/TPDDI
2．安装与设计规范
·中国建筑电气设计规范
·AMPNetconnectOpenCablingSystemsPDS结构化布线系统设计总则
·建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（CECS72：
95）
·建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（CECS72：
95）条文说明
·大楼通信综合布线系统（通信行业1997）
·计算机站场地技术条件（GB2887-89）
·计算机站场地安全条件（GB2887-88）
·工业企业通信设计规范
·城市住宅区和办公楼电话通信设施设计标准
·市内电信网光纤数字传输系统工程设计暂行技术规定
·市内电话线路工程设计规范
·市内通信全塑电缆线路工程设计规范
·通信局（站）接地设计暂行技术规定
1.5.2设计目标的确定
1．设计目标的确定
根据南华大学计算机科学与技术学院大楼的具体要求，我们对计算机数据传输线路进行设计。
2．设计原则
我们的设计采用AMPOpenCablingSystems的思想进行，使整个网络系统具有实用性、灵活性、可扩充性，以及真正的开放性。
一次性布线，保证在10年内其系统性能不会下降。
·实用性
能支持各种数据通信、多媒体技术以及信息管理系统等，并且能适应现代和未来技术的发展。
·灵活性
任意信息点能够连结不同类型的设备。
如微机、打印机、终端、服务器等。
·开放性
能够支持任何厂家的任意网络产品，支持任意网络结构（总线、星型、环型等）。
·模块化
除去铺设建筑内的水平线缆外，其余所有的插件都应是积木化的，以方便使用、管理和扩充。
·扩充性
实施后结构化布线系统是可扩充的，以便将来有更大的需求时,很容易将设备安装进去。
·经济性
一次性投资，维护费用极低，使整体投资达到最小。
1.5.3器件选择
信息插座：
·RJ-45超五类插座（英式）支持数据、语音
水平线缆：
·超五类双绞线支持语音，支持多媒体数据的传输
主干线缆：
·超五类双绞线支持语音，同时支持多媒体数据的传输
配线架：
·RJ-45型超五类配线架也支持语音
1.5.4设计方法
综合布线系统应能满足所支持的数据系统的传输速率要求，并应选用相应等级的线缆和传输设备，采用开放式设计方法对此工程进行设计，以能满足所支持的数据系统的传输标准要求。
对用户提出的各个系统分别进行详细设计：
我们对南华大学机能学实验中心办公楼将按如下5个子系统进行设计：
1、工作区子系统
2、水平布线子系统
3、垂直干线子系统
4、管理子系统
5、设备间子系统
1.6设计说明
1、设计包括大楼内每层的计算机系统通信用的水平布线，使用水平PVC铺设管线。
2、设计包括大楼内计算机系统垂直布线。
3、设计根据AMPNetConnectOpenCablingSystem六个子系统的设计思想和用户需求，将本设计方案具体划为五个子系统，具体如下：
1.6.1工作区系统
为用户提供标准的RJ-45通用信息端口，连接水平子系统及各工作区的端接口设备，满足中心交换网的接入。
1.6.2水平布线子系统
水平布线子系统用于将工作区子系统引至主配线间，水平布线子系统常用线缆为超五类四芯非屏蔽双绞线或超五类屏蔽双绞线。
在本方案设计中，采用超五类非屏蔽双绞线。
1.6.3垂直主干子系统
垂直主干子系统用于连接各楼层管理子系统与设备间子系统。
垂直主干子系统的线缆主要采用超五类双绞线作为数据传输。
在本方案书中，根据机能学实验中心的要求，采用超五类双绞线作为数据的垂直主干。
1.6.4管理子系统
考虑到计算机科学与技术学院大楼的实际需求情况未设。
1.6.5设备间子系统
作为大楼的主控中心，本方案将设备间子系统设在大楼三楼的信息中心内，面积大约20个平方米左右。
1.7各子系统的设计
1.7.1工作区子系统
工作区子系统是指从终端设备到信息插座的整个区域，即一个独立的需要设置终端的区域划分为一个工作区。
本工作区支持计算机数据通信。
根据已掌握的用户需求，确定信息插座的类别为超5类。
从而为用户提供一对标准的RJ-45通用信息出孔，连接水平子系统及各工作区端接的设备，分别采用单孔和双孔插座（英式），这样做的好处是便于管理。
每层数据点的个数根据用户需求而定。
本子系统经过统计，计算机结点共计92个。
1.7.3水平布线部分
本方案采用Cat5UTP非屏蔽八芯双绞线，其传输速率高，满足高速率传输要求。
在设计中充分考虑到房间将来的使用变化和满足数据通信的需要，为此，我们选用优质非屏蔽双绞线，支持多种类型的数据传输。
由于该大楼内的信息点均为固定的信息点，所以所有的水平布线，通过PVC管（槽）引至各工作区。
另外，根据《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范修订本》中有关水平布线子系统的线路长度的计算公式如下：
W=[（S+L）/2]XNXβ
其中，W：
线缆总长（m）
S：
设备间子系统到最近信息点的长度（m）；
L：
设备间子系统到最远信息点的长度（m）；
N：
该子系统的信息点数；
β：
加权系统1.1；
将每一个水平布线子系统经过计算得到的线缆长度累加，再乘加权系数就时整个系统布线所需线缆长度。
由于有内外两套电话系统，故语音点的数量要乘2。
根据以上计算方法，本楼内工作区子系统和水平布线子系统所使用的主要材料统计表如下：
工作区子系统及水平布线子系统主要材料表
楼层
信息点数量
模块数量
跳线数量
面板数量
线路长度（米）
F7
11
11
11
11
125
F6
15
15
15
15
380
F5
13
13
13
13
310
F4
12
12
12
12
270
F3
15
15
15
15
285
F2
15
15
15
15
354
F1
11
11
11
11
294
合计
92
92
92
92
2018
1.7.4垂直主干布线部分
依据EIA/TIA568A标准，主干线缆可选用以下几种：
（1）100UTP
（2）150STP
（3）62.5/125m多模光纤
（4）8.3/125m单模光
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