网 络 综 合 布 线.docx

1、网 络 综 合 布 线网 络 综 合 布 线在信息社会中，一个现代化的大楼里，除了具有电话、动力电线、照明电线、消防外，计算机网络线路也是不可缺少的。布线系统的对象是建筑物内的传输网络，以使语音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，并使这些设备与外部通信网络连接。综合布线是网络施工的主要方面，也就是为信息网络设计和铺设物理线路，是网络系统组建过程中的重要一环。 综合布线系统最初产生于 20 世纪 80 年代初期的美国，是随着通信技术和计算机网络技术的发展而发展起来的。20 世纪 80 年代末期综合布线技术在设计、产品、标准和测试等方面取得了突飞猛进的发展，欧美许多发达国家对其特别

2、重视，先后制定了并标准对其进行规范，其中最为突出的有美国电子工业协会/电信工业协会制定的 EIA/TIA 568A：1995商务建筑电信布线标准和国际标准化组织国际电工委员会制定的 ISOIEC11801：1995信息技术用户房屋综合布线标准。这两个标准的制定对促进综合布线技术的普及和计算机网络技术的发展奠定了基础。我国对综合布线技术的推广应用也十分重视，在不同的时期出台了一系列的标准，并确定了 GB503112000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范国家标准。 完善的综合布线系统工程必须完成 6 个方面的工作：方案论证、系统设计、工程施工、系统验收、文档说明和应用培训。 方案论证：针对用户

3、的应用特点和建筑特征，以及用户业务在未来 1520 年内的发展趋势，提出合理可行的设计方案。 系统设计：根据应用的特点，选择满足条件的性价比最优的系统产品。 工程施工：需要完善的施工设计图纸，经验丰富的施工队，严格的质量控制管理措施，明晰的施工进展计划，高质量地完成工程的施工。 系统验收：在施工完成后，需要对工程作全面的验收测试。测试应明确测试程序、测试方法、测试设备、测试参数、结果确认和质量保证体系申请等环节。 文档说明：文档是用户日后应用和维护布线系统的重要依据，完整的文档系统应包括施工图纸、施工记录、测试报告、产品说明、接线标识等。 应用培训：除由厂商提供的产品培训之外，工程承包商也应对

4、工程的应用和维护向用户方技术人员作出详尽的解释，并提供现场操作指导。1 综合布线系统概述 人类社会已开始进入信息社会，信息逐渐渗透到人们工作、生活、娱乐、商业、制造业、军事等各个领域，办公自动化、电子商务、网上购物、远程医疗、家庭上网、电子博物馆等概念逐渐变为现实，这一切都是依赖于计算机技术、通信技术、网络技术、信息技术的飞速发展，依赖于这些新技术在人们生活中的广泛应用。Internet 是这些技术的典型应用，经过了多年快速的发展，其规模已发展到几万个互连网，并正在以每月百分之十几的速率增长；国内网络建设的发展也十分迅速，已建成如 Cernet、CSTNet、ChinaGBN、ChinaNet

5、等四大网络。以它们为骨干连接在一起数目众多的基础网络，成为信息交流的节点，这些信息节点可以是一座智能大厦，也可以是智能建筑群，如：商务型大厦、办公用大楼、交通运输设施、卫生医疗设施、园区建筑。不管是大厦的网络还是园区网络，都离不开信息传输的通道，离不开综合布线系统。 1.1综合布线系统的概念 所谓综合布线系统是指按标准的、统一的和简单的结构化方式编制和布置各种建筑物（或建筑群）内各种系统的通信线路，简称 PSD。它将语音、数据、图像等设备彼此相连，同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。包括网络系统、电话系统、监控系统、电源系统和照明系统等。因此，综合布线系统是一种标准通用的信息传输系统，综

6、合布线系统的结构如图 12-1 所示。图 121综合布线系统是为适应综合业务数字网（ISDN）的需求而发展起来的一种特别设计的布线方式，它为智能大厦和智能建筑群中的信息设施提供了多厂家产品兼容，模块化扩展、更新与系统灵活重组的可能性。既为用户创造了现代信息系统环境，强化了控制与管理，又为用户节约了费用，保护了投资，综合布线系统已成为现代化建筑的重要组成部分。综合布线系统应用高品质的标准材料，以非屏蔽双绞线和光纤作为传输介质，采用组合压接方式，统一进行规划设计，组成一套完整而开放的布线系统。该系统将语音、数据、图像信号的布线与建筑物安全报警、监控管理信号的布线综合在一个标准的布线系统内。在墙壁上

7、或地面上设置有标准插座，这些插座通过各种适配器与计算机、通信设备以及楼宇自动化设备相连接。综合布线的硬件包括传输介质（非屏蔽双绞线、大对数电缆和光缆等）、配线架、标准信息插座、适配器、光电转换设备、系统保护设备等。1.2综合布线系统的特点 采用星型拓扑结构、模块化设计的综合布线系统，与传统的布线相比有许多特点，主要表现在系统具有开放性、灵活性、模块化、扩展性及独立性等特点。1开放性综合布线系统采用开放式体系结构，符合多种国际上现行的标准，它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的，并支持所有的通信协议。这种开放性的特点使得设备的更换或网络结构的变化都不会导致综合布线系统的重新铺设，只需进行简单的跳线

8、管理即可。2灵活性综合布线系统的灵活性主要表现在三个方面：灵活组网、灵活变位和应用类型的灵活变化。综合布线系统采用星型物理拓扑结构，为了适应不同的网络结构，可以在综合布线系统管理间进行跳线管理，使系统连接成为星型、环型、总线型等不同的逻辑结构，灵活地实现不同拓扑结构网络的组网；当终端设备位置需要改变时，除了进行跳线管理外，不需要进行更多的布线改变，使工位移动变得十分灵活； 同时，综合布线系统还能够满足多种应用的要求，如数据终端、模拟或数字式电话机、个人计算机、工作站、打印机和主机等，使系统能灵活的联接不同应用类型的设备。3模块化综合布线系统的接插元件，如配线架、终端模块等采用积木式结构，可以方

9、便地进行更换插拔，使管理、扩展和使用变得十分简单。4扩展性综合布线系统（包括材料、部件、通讯设备等设施）严格遵循国际标准，因此，无论计算机设备、通讯设备、控制设备随技术如何发展，将来都可很方便地将这些设备连接到系统中去。综合布线系统灵活的配置为应用的扩展提供了较高的裕量。系统采用光纤和双绞线作为传输介质，为不同应用提供了合理地选择空间。对带宽要求不高的应用，采用双绞线，而对高带宽需求的应用采用光纤到桌面的方式。语音主干系统采用大对数电缆，既可作为话音的主干，也可作为数据主干的备份，数据主干采用光缆，其高的带宽为多路实时多媒体信息传输留有足够裕量。5独立性综合布线系统的最根本的特点是独立性。最底

10、层是物理布线，与物理布线直接相关的是数据链路层，即网络的逻辑拓扑结构。而网络层和应用层与物理布线完全不相关，即网络传输协议、网络操作系统、网络管理软件及网络应用软件等与物理布线相互独立。无论网络技术如何变化，其局部网络逻辑拓扑结构都是总线型、环型、星型、树型或以上几种形式的结合，而星型的综合布线系统，通过在管理间内跳线的灵活变换，可以实现上述的总线型（如Ethernet/IEEE802.3）、环型（IEEE802.5/Token-Ring，X3T9.5 TPDDI/FDDI）、星型（StarLAN）或混合型（含有环、总线等形式）的拓扑结构，因此采用综合布线方式进行物理布线时，不必过多地考虑网络

11、的逻辑结构，更不需要考虑网络服务和网络管理软件，也就是说综合布线系统具有与应用的独立性。1.3综合布线系统的几个基本问题 1带宽与传输速率提到如何选择综合布线系统，首先有两个概念要分清，那就是带宽（以 MHZ 来度量）和数据传输速率（以 Mbit/S 来度量）。分不清这两个概念就很难做出正确的选择。这里要指出的是二者之间的关系，这种关系与编码方式等技术有关，但不一定是一对一的关系。例如 ATM155，其中 155 是指数据传输的速率，即155Mbit/S，而实际的带宽只有 80MHZ；又如 1000Mbit/S 千兆位以太网，由于采用 4 对线全双工的工作方式，对其传输带宽的要求只有 100M

12、HZ。在计算机网络作业中，广泛使用的是数据传输速率，而在电缆行业中使用的则是带宽，所以不要将二者混淆。近年来，随着科学技术的不断发展，综合布线系统的布线质量和性能也得到了大幅度的提高，这主要得益于新型电缆系统的推出。新型电缆主要有以下三类：（1）超 5 类电缆系统（Enhanced Cat 5）：是在对现有的 5 类 UPT 双绞线的部分性能加以改善后产生的新型电缆系统，不少性能参数，如近端串扰（NEXT）、衰减串扰比（ACR）等都有所提高，但其传输带宽仍为 100MHz。（2）6 类电缆系统（Cat 6）：一个新级别的电缆系统，除了各项性能参数都有较大提高外，其带宽将扩展至 200MHZ 或

13、更高。（3）7 类电缆系统：7 类电缆系统是欧洲提出的一种电缆标准，其计划的带宽为 600MHZ，但是其连接模块的结构与目前的 RJ45 完全不兼容。它是一种屏蔽系统。2质量保证提到布线系统的质量保证，每个厂商都有各自的独特表现，有的提供若干年产品质保，有的提供若干年系统质保，还有的提供终身质保。各厂商对质保的内容和方法的解释也各有不同。厂商提出质保承诺对国内用户来说是件好事，它表示厂商对用户是负责的。但用户首先要搞清楚“质保”到底保什么？ 首先，不要把厂商提供的若干年产品或系统质保，当作是保证产品多少年不落后。随着人类科学技术日新月异的变化和通信技术的飞速发展，没有谁能预见到几年、十几年甚至

14、几十年后会发生什么，也就是说厂家的若干年质保，并不保证系统不会在一段时期内过时。但用户可以放心的是，布线系统本身的一大特点就是便于扩容和升级。布线系统本身是一种无源的物理连接系统，一旦安装完成并通过测试，一般情况下无需维护，只需要对其加以正确的管理即可；所以厂家的所谓若干年质保，主要是针对其在工程项目中所提供的全系列市线产品本身的质量而言。对于由非人为因素造成的产品质量问题，厂家是完全负责的；而真正意义的售后服务，应该是由负责实施该项目的系统集成商来完成的。所以用户应选择品质优良的产品，通过厂家提供的正规渠道拿货，并选择国内信誉好、技术水平高的系统集成商来施工，让他们在得到合理的利润后，使用户

15、也得到这些集成商所提供的增值服务以及售后的长期服务和质保。3综合布线并非万能布线系统在刚进入我国时，曾给国人一种神秘的感觉，似乎大厦里一旦有了布线系统就立即成了智能大厦，并且各个弱电系统都可以利用这套布线系统。其实从理论上讲，综合布线系统是将大楼内的各个弱电系统的传输介质统一为一种高性能的传输介质，从而使其便于管理、维护和扩展。但实际上，目前在国内我们不可能也没有必要这样做。（1）例如安防监控系统，目前使用的 75fi 同轴电缆价格低廉，传输距离远（超过 100m），其带宽也很高；而综合布线中用到的 8 芯双绞线就没有这方面的优势。还有，楼宇自控等弱电系统具有自己的布线系统，通常其布线的拓扑结

16、构为总线型，即在 2 芯线上可串联很多控制单元，而综合布线系统采用的是星型拓扑结构，要求每根 8 芯线只能接一个设备。由此可见，如果楼宇自控等弱电系统也采用星型拓扑结构，那将需要大量的线缆，从而使整个系统的造价猛增。（2）单独设计、单独施工、单独管理的有些系统，例如消防保安系统，采用综合布线是不适宜的。（3）综合布线系统为经常变更终端设备的种类和位置的用户提供了极大的灵活性；而像楼宇自控、保安监控等弱电终端设备几乎长期固定在房间或走廊的某一位置，不需要经常改变。由此可见，综合布线系统并不是万能的，它主要为智能大厦中高性能的通信自动化系统提供基础。4合理选择综合布线系统随着千兆位以太网标准的出台

17、，布线厂商也相继推出支持千兆位以太网的“超 5 类”、“6 类”甚至“7类”布线系统。推出先进的产品固然是件好事，但用户不要被厂商的炒作冲昏头脑，在选择布线产品时应冷静地考虑一下，是否需要如此高档的系统。（1）5 类和超 5 类系统已经可以满足千兆位以太同的传输要求，而且不管是 155Mbit/S 或 622Mbit/S 的ATM 还是干兆位以太网，目前也只能作为网络主干使用；而对于真正到终端的水平系统，恐怕目前国内的用户很少有人能使用上真正独享的 10Mbit/S 速率，大多数局域网仍采用共享 10Mbit/S 速率的连网方式。所以当用户有一天真要在水平到终端的系统中以 1000Mbit/S

18、 的速率传输数据时，恐怕 6 类系统早就过时了。即使某些用户现在马上就需要 1000Mbit/S 传输速率，也不过是用来传输一些多媒体信息（即语音、数据和图像），这实在有些“大材小用”。目前多媒体信息的传输应用（例如 VOD、电视会议等）在 25Mbit/S 的 ATM 和 10Mbit/S的以大网上即可实现，很难想象用户现在还会用 1000Mbit/S 的速率传些什么。（2）6 类、7 类的标准还未正式出台，6 类系统的安装规范和方法目前也没有形成，更重要的是有关 6类或 7 类系统的测试规范和方法还没有。目前普遍使用的测试设备仍是基于 100MHZ 的 5 类系统标准，所以即使用户在工程中

19、采用了 6 类产品，也无法知道所采用的布线系统是否符合 6 类系统要求。究竟什么样的产品才算是 6 类产品，恐怕谁也说不清楚。（3）随着通信技术的飞速发展，钢缆终将被淘汰，淘汰的主要原因就是带宽、传输距离以及电磁波扩散和干扰问题，而替代它的将是光纤甚至未来的某种传输介质。有资料表明全光纤网已在美国兴起，10Gbit/S的以太网也已经在实验室中诞生了。无论是对厂商还是用户来说，全光纤的局域网都将会更具吸引力。5网络应用与布线系统安装布线系统是为了满足网络应用的需求。目前系统对网络速度的要求有哪些呢？目前主要的计算机网络有 4Mbit/S 和 16Mbit/S 令牌环、10Mbit/S 以太网、1

20、00Mbit/S 快速以太网（包括 100BaseT 和 100BaseT4）及 155Mbit/s ATM（基于双绞线），这些网络都可在目前的 5 类双绞线上运行。1000Mbit 八千兆位以太网既可在光纤（单模或多模）上运行，也可在双绞线（STP 或 UTP）上运行。用户最关心的问题是千兆位以太网能否在现有 5 类双绞线上运行，答案是需要提高现有的 5 类电缆系统的性能，比如传输时延（Propagation delay）、时延差（delay skew）和远端串扰（TEXT）等。这些参数中最重要的就是等效远端串扰（ELTEXT），它对千兆位以太网能否良好运行的影响最大。因此，需要对现有的 5

21、 类双绞线标准（TSB67）进行修改。6如何选择电缆系统选择电缆系统需要从实际应用出发，考虑未来发展的余地和投资费用，确保安装质量。从实际出发是指要考虑目前用户对网络应用的要求有多高、10Mbit/S 以大网能对用户的应用需求支持多长时间，以及100Mbit/S 以太网是否够用。因为网络的布线系统是一次性长期投资，考虑未来发展是指要考虑到网络的应用是否在一段时期内会有对高速网络如千兆位以太网或未来更高速网络的需求。最后是如何保证安装的质量。除了布线系统本身的质量以外（通常是由厂家来保证，而且通常不是问题的主要原因），不论是 3 类、5 类、超 5 类还是 6 类电缆系统，都必须经过施工安装才能

22、完成，而施工过程对电缆系统的性能影响很大。即使选择了高性能的电缆系统，例如超 5 类或 6 类，如果施工质量粗糙，其性能可能还达不到 5 类的指标。所以，不论选择安装什么级别的电缆系统，最后的结果一定要达到与之相应的性能，也就是说需要对安装的电缆系统进行相关标准的认证测试以保证。目前的情况是 5 类双绞线系统已有认证标准可循，而超 5 类系统已有标准出台，至于 6 类系统的标准则尚需等待。2 综合布线系统 综合布线是一种科学、规范的网络布线方式；它统筹考虑网络组建的各个方面，制定最合理的规划方案。2.1综合布线系统的组成 综合布线系统由 6 个子系统组成，包括工作区子系统、水平区子系统、管理间

23、子系统、垂直干线子系统、设备间子系统及建筑群子系统。由于采用星型结构，任何一个子系统都可独立地接入综合布线中。因此，系统易于扩充，布线易于重新组合，也便于查找和排除故障。1工作区子系统工作区子系统是一个可以独立设置终端设备的区域，该子系统包括水平配线系统的信息插座、连接信息插座和终端设备的跳线以及适配器。工作区的服务面积一般可按 510 平方米估算，工作区内信息点的数量根据相应的设计等级要求设置。工作区的每个信息插座都应该支持电话机、数据终端、计算机及监视器等终端设备，同时，为了便于管理和识别，有些厂家的信息插座做成多种颜色：黑、白、红、蓝、绿、黄，这些颜色的设置应符合 TIA/EIA 606

24、标准，工作区子系统示意图如图 12-2 所示。 图 12-2 图 12-32水平区子系统水平区子系统应由工作区用的信息插座，楼层分配线设备至信息插座的水平电缆、楼层配线设备和跳线等组成。一般情况，水平电缆应采用 4 对双绞线电缆。在水平子系统有高速率应用的场合，应采用光缆，即光纤到桌面。水平子系统根据整个综合布线系统的要求，应在二级交接间、交接间或设备间的配线设备上进行连接，以构成电话、数据、电视系统和监视系统，并方便地进行管理。水平子系统的电缆长度应小于 90 米，信息插座应在内部做固定线连接，水平区子系统如图 12-3 所示。3管理间子系统管理间子系统设置在楼层分配线设备的房间内。管理间子

25、系统应由交接间的配线设备，输入/输出设备等组成，也可应用于设备间子系统中。管理间子系统应采用单点管理双交接。交接场的结构取决于工作区、综合布线系统规模和选用的硬件。在管理规模大、复杂、有二级交接间时，才设置双点管理双交接。在管理点，应根据应用环境用标记插入条来标出各个端接场。交接区应有良好的标记系统，如建筑物名称、建筑物位置、区号、起始点和功能等标志。交接间和二级交接间的配线设备应采用色标区别各类用途的配线区，管理间子系统如图 12-4 所示。 图 12-4 图 12-54垂直干线子系统垂直干线子系统应由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层分配线间的连接电缆组成。在确定垂直子系统所需要的电

26、缆总对数之前，必须确定电缆中话音和数据信号的共享原则。对于基本型每个工作区可选定 2 对，对于增强型每个工作区可选定 3 对双绞线，对于综合型每个工作区可在基本型或增强型的基础上增设光缆系统。如果设备间与计算机机房处于不同的地点，而且需要把语音电缆连至设备间，把数据电缆连至计算机机房，则应在设计中选取不同的干线电缆或干线电缆的不同部分来分别满足不同路由语音和数据的需要。当必要时，也可以采用光缆系统予以满足，垂直干线子系统如图 12-5 所示。5设备间子系统设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备，进行网络管理以及管理人员值班的场所。设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计

27、算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。设备间内的所有进线终端设备应采用色标区别各类用途的配线区。设备间位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心等内容综合考虑确定，设备间子系统如图 12-6 所示。 图 12-6 图 12-76建筑群子系统建筑群子系统由二个以上建筑物的电话、数据、监视系统组成一个建筑群综合布线系统，其连接各建筑物之间的缆线和配线设备，组成建筑群子系统。建筑群子系统应采用地下管道或屋顶敷设方式，管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和入孔的各项设计规定。此外安装时至少应预留 12 个备用管孔，以供扩充之用。建筑群子系统采用屋顶铺设时，如果在同一个槽内埋入了其他的图像、监控

28、电缆，应设立明显的共用标志，建筑群子系统如图 12-7 所示。2.2综合布线系统的设计 自综合布线系统出现至今，不知道有多少不凡的设计者进行了多少次伟大的尝试，总结出了以下设计要领供我们学习借鉴。1设计原则（1）尽量将综合布线系统纳入到建筑物整体规划、设计和建设之中。（2）尽可能将更多的信息系统纳入到综合布线系统。（3）长远规划思想，保持一定的先进性。（4）扩展性。（5）标准化。（6）灵活的管理方式。（7）经济性。 2总体规划一般来说，国际信息通信标准是随着科学技术的发展，逐步修订、完善的。综合布线系统也是随着新技术的发展和新产品的问世，逐步完善而趋向成熟。我们在设计智能化建筑物 PDS 期间

29、，要提出并研究近期和长远的需求是非常必要的。目前，国际上各综合布线产品都只提出 15 年质量保证体系，并没有提出多少年投资保证。为了保护建筑物投资者的利益，我们可采取“总体规划，分布实施，水平布线，尽量一步到位”。主干线大多数都设置在建筑物弱电井，更换或扩充比较省事；水平布线是在建筑物的天花板内或管道里，施工费比初始投资的材料费高。如果更换水平布线，要损坏建筑结构，影响整体美观。因此，我们在设计水平布线，尽量选用档次较高的线缆及连接配件，缩短布线周期。3系统设计综合布线是智能大厦建设中的一项新兴技术工程项目，它不完全是建筑工程中的“弱电”工程。智能化建筑是由智能化建筑环境内系统集成中心利用综合

30、布线系统连接和控制“3A”系统组成的。布线系统设计是否合理，直接影响到“3A”的功能。 3A 即楼宇自动化Building Automation、办公自动化OfficeAutomation、通信自动化Communication Automation）设计与实现一个合理综合布线系统一般有六个步骤：第 1 步 获取建筑物平面图；第 2 步 分析用户需求；第 3 步 系统结构设计；第 4 步 布线路由设计；第 5 步 绘制布线施工图；第 6 步 编制布线用料清单。星型拓扑结构布线方式，具有多元化的功能，可以使任一子系统单独地布线，每一子系统均为一独立的单元组，更改任一子系统时，均不会影响其它子系统。

31、一个完善确定设计的布线走线系统，其目标是，在既定时间以外，允许在有新需求的集成过程中，不必再去进行水平布线，损坏建筑装饰而影响审美。为了使智能建筑与智能建筑园区的工程设计具体化，根据实际需要，我们将综合布线系统分为三个设计等级：（1）基本型基本型适用于综合布线系统中配置标准较低的场合，用铜芯电缆组网。基本型综合布线系统配置：每个工作区（站）有一个信息插座；每个工作区（站）的配线电缆为一条 4 对双绞线，引至楼层配线架；完全采用夹接式交接硬件；每个工作区（站）的干线电缆（即楼层配线架至设备间总配线架电线）至少有 2 对双绞线。基本型综合布线系统的特点：是一种富有价格竞争力的综合布线方案，能支持所

32、有语音和数据的应用；应用于语音、语音/数据或高速数据；便于技术人员管理；采用气体放电管式过压保护和能够自复的过流保护；能支持多种计算机系统数据的传输。（2）增强型增强型适用于综合布线系统中中等配置标难的场合，用铜芯电缆组网。增强型综合布线系统配置：每个工作区（站）有两个以上信息插座；每个工作区（站）的配线电缆均为一条独立的 4 对双绞线，引至楼层配线架；采用夹接式（110A 系列）或接插式（110P 系列）交接硬件；每个工作区（站）的干线电缆（即楼层配线架至设备问总配线架）至少有 3 对双绞线。增强型综合布线系统的特点：增强型综合布线系统不仅具有增强功能而且还可提供发展余地。它支持语音和数据应用，并可按需要利用端子板进行管理。 每个工作区行二个信息插座，不仅机动灵活，而且功能齐全，任何个信息插座