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详解综合布线架构 各部分设计要点是怎样的?

2016-05-24 18:20:27来源:中国弱电门户网评论: 阅读:

综合布线系统应是开放式星型拓扑结构,应能支持电话、数据、图像、多媒体等通信业务需要。当然,随着建筑智能化弱电系统朝数字化、网络化、宽带化的 发展,综合布线系统的应用面会不断地得到拓展。从国际标准对布线系统的应用技术层面,主要体现在办公楼宇、住宅建筑、工业环境、数据中心、系统运维管理几 个方面。

  一、布线架构

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图1.2.1-1综合布线配线设备典型设置

  从图1.2.1-1中我们可以了解,对一栋楼宇来说,不管是作为办公使用,还是几个楼层或整栋建筑物作为数据中心的机房,甚至一个园区的多栋建筑都为 数据中心,综合布线系统均为为星形的网络拓扑结构,基本与网络设备的设置架构相适应,由接入、汇聚、骨干3级组成。工作区、电信间(楼层)、设备间(楼宇 的底层或中间层)分别安装信息插座和配线模块,入口设施则可以安装在设备间或进线间(楼宇的地下一层)。在入口设施安装的场地更多的要考虑多家电信业务经 营者(至少3家)光缆的引入和配线模块的安装。

  进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位,设置情况比较复杂。进线间主要作为多家电信业务经营者和建筑物布线系统安装入口设施共同使用的空间,并 满足室外电、光缆引入楼内成端与分支及光缆的盘长空间的需要。由于光缆至大楼(FTTB)、至用户(FTTH)、至桌面(FTTO)的应用会使得光纤的容 量日益增多,进线间就显得尤为重要。同时,进线间的环境条件应符合入口设施的安装工艺要求。在建筑物不具备设置单独进线间或引入建筑内的电、光缆数量容量 较小时,也可以在缆线引入建筑物内的部位采用挖地沟或使用较小的空间完成缆线的成端与盘长,入口设施(配线设备)则可安装在设备间,但多家电信业务经营者 的入口设施(配线设备)宜设置单独的场地,以便功能分区。

  建筑物内如果包括数据中心时,需要设置独立使用的进线间。

  1. 综合布线系统基本构成

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图1.2.1-2综合布线系统基本构成

  图1.2.1-2中,综合布线系统应采用开放式星型拓扑结构,该结构下的每个子系统都是相对独立的单元,对每个单元系统改动都不影响其他配线子系统。只要改变节点连接就可使网络在星型、总线、环形等各种类型的网络拓扑间进行转换。

  在上图中,配线子系统缆线的路由中可以设置集合点(CP),也可不设置集合点。

  2)综合布线子系统之间构成

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(a)

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(b)

图1.2.1-3综合布线子系统构成

  综合布线配线设备的典型设置与功能组合见图1.2.1-3(a)、(b)所示。图中,实线部分体现了一个建筑群布线系统3级配线网络的构成。第1级 (配线子系统),由信息插座通过水平缆线连至楼层的配线设备FD;第2级(干线子系统),由楼层的配线设备FD通过主干缆线连至楼宇设备间的配线设备 BD;第3级(建筑群子系统),由各楼宇设备间的BD的配线设备通过主干缆线连至建筑群中,某一栋楼宇设备间安装的配线设备CD。

  当由多个建筑物构成的配线系统时,为了使布线系统安全与正常工作,需要对布线路由有冗余的设计。虚线则表示同一级建筑物配线设备(BD)与建筑物配线 设备(BD)之间,楼层配线设备(FD)与楼层配线设备(FD)之间可以设置备份的主干缆线路由。尤其是建筑物的楼层平面面积较大时,会设置多个电信间以 安装FD设备,如果在FD与FD之间设置了直达的路由,有利于同级线路的调度和路由的备份。

  建筑物楼层配线设备(FD)可以经过主干缆线直接连至建筑群配线设备(CD),信息插座(TO)也可以经过水平缆线直接连至建筑物配线设备(BD)。 在这样的路由设置中,因为对绞电缆链路受到90m长度的限制,所以缆线跳过一级实现互联,更多的适用于光缆布线系统,为实现光纤到桌面提供了可行的方案。

  布线系统各子系统之间则通过缆线建立冗余的可靠的直达路由,直达路由可以更快地输送信息流,备份的路由可以使得网络实现物理上的安全,保障通信的畅通。

  3)综合布线系统入口设施

  对设置了设备间的建筑物,设备间所在楼层配线设备(FD)可以和设备间中的建筑物配线设备/建筑群配线设备(BD/CD)及入口设施安装在同一场地。具体见图1.2.1-4所示。

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图1.2.1-4综合布线系统引入部分构成

  (4)综合布线系统典型应用

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图1.2.1-5综合布线系统应用典型连接与组成

  图1.2.1-5中,楼层配线设备(FD)与建筑群配线设备(CD)部位安装的网络设备与配线模块之间可以采用互连或交叉的连接方式,建筑物配线设备(BD)处的光纤配线设备可只起到对光纤端口进行互联的作用。

  图中,我们可以看出,在实际工程应用时,配线子系统因为在楼层设置,一般情况下,采用对绞电缆可以满足链路传输距离90m的要求,对于干线子系统考虑 到传输距离、传输带宽及与外部公用网光纤网络的互通需要,采用光纤信道能够满足工程需要。所以对布线系统架构,需要从系统架构与应用架构两个方面分别加以 理解。

  关于布线系统工程究竟应该有几个子系统组成的?目前,从工程设计文件来看,描述是五花八门的,各自有自己的理解,没有统一的认识。实际上各种规范的规 定是这样的:按照北美的标准,综合布线系统包括工作区子系统、配线子系统、干线子系统、电信间、设备间、管理六个子系统;欧洲和国际标准则将综合布线系统 划分为配线子系统、建筑物干线子系统和建筑群子系统;我国的标准则从布线工程建设的角度出发,规定综合布线系统可按照七个部分去进行实施,其中包括三个子 系统。即配线(水平)子系统;干线(垂直)子系统、建筑群子系统及工作区、设备间、管理。当然,对于一个建筑群及建筑物的配线系统而言,还需考虑到外部缆 线的引入及入口设施的安装场地(进线间)。各标准对布线系统所包括的组成部分有不同的描述,见表1.2.1。

表1.2.1各标准对布线子系统定义

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  下面就图1.2.1-2,分别介绍每一个部分涵盖的内容,与设计的要点。

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图1.2.1-2综合布线系统基本构成

  二、综合布线系统各部分设计要点

  1、工作区:

  一个独立的需要设置终端设备(TE)的区域宜划分为一个工作区。工作区应包括配线子系统的信息插座模块(TO)延伸到终端设备处的连接缆线(工作区设 备缆线)及适配器。信息插座模块(TO)虽然安装在工作区,但它不属于工作区的范畴。适配器是指安装在终端设备之外的各种功能的设施,如阻抗变换、通信协 议的转换、光/电转换、器件种类转换等硬件。如果终端设备本身带有转换功能的模块,那就不属于工作区应该考虑的内容。

  一个工作区的服务面积对于一般的办公楼可按5~10m?估算,或按建筑物不同的应用场合及功能需求调整,面积的大小。按照GB50311中的规定,工作区面积大小的确定见表1.2.2-1内容。

表1.2.1.-1工作区面积划分表

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  注:1、对于应用场合,如终端设备的安装位置和数量无法确定时,或使用场地为大客户租用并考虑自设置计算机网络时,工作区的面积可按区域(租用场地)面积确定。

  2、对于IDC机房(为数据通信托管业务机房或数据中心机房)可按生产机房每个机架的设置区域考虑工作区面积。对于此类项目,涉及到数据通信设备安装工程设计,应单独考虑实施方案。

  每个工作区至少设置2个信息插座,每一个信息插座均应支持电话机、计算机、数据终端、等终端设备的设置和安装。

  2、配线子系统

  配线子系统应由工作区内的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备(FD)的配线对绞电缆和光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线等组成。在水 平缆线的路由中可以设置一个集合点(CP),这是一个任选的配线设施,不能够存在跳线的连接场。因此,不具备管理配线的功能,主要起到区域配线的缆线汇集 的作用。这一部分是布线工程的重点内容。

  (1)在配线子系统中,应采用4对对绞电缆,在需要时也可采用光缆。水平缆线应在电信间(FD)以交叉或互联的方进行连接。对设备间BD、CD和进线间CD处的连接方式同样适用。

·  电话配线的连接方式如下图1.2.2-1所示。在FD(BD.CD)处可以通过电话跳线进行管理。这种连接方式,将来如信息插座处的终端设备由语音 改变为数据业务时,水平侧配线设备、水平对绞电缆、信息插座模块不需要更换,只是对跳线和干线侧配线模块进行重新配置,以符合以太网交换机的连接方式即 可。这种连接方式具有很大的灵活性。需要说明的是在电话业务中,FD干线侧的配线模块一般选用连接大对数对绞电缆的110型配线模块。

  当然,也有的工程设计中,FD对电话系统不设置水平侧或主干侧的配线模块,而是通过一侧的配线模块直接对水平对绞电缆和主干对绞电缆实现对接,也即省 去了跳线,对FD不进行管理。这样的做法,虽然节省了模块投资,但不利于业务终端设备的变化(如使用IP电话取代了原有的模拟或数字电话机)。

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图1.2.2-1电话交换系统中对绞电缆与配线设备间连接方式

·  计算机网络设备(以太网交换机)与配线设备的交叉连接方式如下图图1.2.2-2所示。在FD(BD.CD)处可以通过数据跳线(电或光)进行交叉 管理。这种连接方式,对水平侧配线设备和干线侧配线设备都进行管理,这种连接方式具有很大的灵活性和兼容性,在工程应用中推荐采用交叉的连接方式。

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图1.2.2-2交叉连接方式(经跳线连接)

··  计算机网络设备(以太网交换机)与配线设备互联的连接方式如下图图1.2.2-3所示。在FD(BD.CD)处不具备交叉管理的功能。这种连接方 式,使用设备缆线取代了跳线,是一种互连的方式。这种连接方式对较大容量的配线系统不易管理,但可以节省配线架的数量近50%。

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图1.2.2-3互联方式(经设备缆线连接)

  对以上的连接方式,FD、BD、CD均采用RJ45型的配线模块。

  (2)配线子系统永久链路的水平对绞电缆或光缆长度不应超过90m,信道的长度不大于100m。这一条规定,大家都已经非常熟悉。在能保证链路性能 时,水平缆线距离可适当加长,但只是在工程的应用中解决个别信息点水平对绞电缆超长的问题,也即使用高等级的布线产品去支持低等级的链路或信道的应用,但 不能够作为设计的指导思想。在水平配线设备交叉连接的跳线应选用综合布线专用的插接软跳线,在电话应用时也可选用双芯跳线或3类1对对绞电缆。

  配线子系统在配置时,水平缆线主要为对绞电缆。在器件选用时应保持信息插座、水平缆线、配线模块、跳线、设备缆线等级的一致性,以保证整个链路或信道的传输特性。

  3、干线子系统:干线子系统应由设备间至电信间的干线对绞电缆和光缆,安装在设备间的建筑物配线设备(BD)及设备缆线和跳线组成。主干缆线主要为光缆。

  4、建筑群子系统:建筑群子系统应由连接多个建筑物之间的主干对绞电缆和光缆、建筑群配线设备(CD)及设备缆线和跳线组成。同样,主干缆线主要为光缆。

  5、设备间:设备间是在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。综合布线系统设备间主要安装建筑物配线设备、建筑群配线设备、以太网交换机。电话交换机、计算机网络设备及入口设施也可安装在设备间。

  设备间是在每一幢大楼的适当地点设置电信设备和计算机网络设备,以及建筑物配线设备,进行网络管理的场所。对于综合布线工程设计,设备间主要安装建筑物配线设备(BD),电话、计算机等各种主机设备及引入设备可合装在一起。

  设备间内的所有总配线设备应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、最佳网络中心等因素,综合考虑确定。

  6、进线间:进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位,并可作为入口设施的安装场地。

  7、管理:管理应对工作区、电信间、设备间、进线间、布线路径环境中的配线设备、缆线、信息插座模块等设施按一定的模式进行标识、记录和管理。

  注:全文内容摘自即将出版的《数据中心综合布线系统应用技 术》一书。该书由中国勘察设计协会工程智能设计分会副秘书长张宜老师,携布线行业各企业及一线的专业人士共同撰写。其从综合布线的发展背景到市场现状,以 数据中心综合布线系统为中心,围绕布线结构框架设计、线缆选用、施工等等重要环节,均进行详细的分类和阐述。


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