网络布线系统

第二章网络布线系统一、概述1、综合布线系统介绍综合布线系统（PDS，PremisesDistributionSystem）是针对计算机与通信的配线系统而设计的，这也就表明它可满足各种不同的计算机与通信的要求。它包括：1）模拟与数字的话音系统；2）高速与低速的数据系统；3）传真机、图形终端、绘图仪等需要传输的图象资料；4）电视会议与安全监视系统的视频信号；5）综合布线对于建筑物的安全报警和空调控制系统的传感器信号。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综合布线系统设备的配线需求。由于PDS是一套综合式的系统，因此综合布线可以使用相同的电缆与配线端子板，以及相同的插头与模块化插孔以供话音与数据的传递，可不必顾虑各种设备的兼容性问题。PDS采用模块化设计，因而最易于配线上扩充和重新组合。采用星形拓扑结构，并同电信方面以及EIA/TIA-568所遵循的建筑物配线方式相同。因为在星形结构中，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路线，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析工作变得非常容易。一旦系统发生故障，便可迅速地找到故障点，并加以排除。PDS是由6个独立的子系统所组成，采用星形结构，可使任何一个子系统独立地进入PDS系统中。这6个子系统为：1）工作区子系统（WorkLocation）它是由终端设备连接到信息插座之间的设备组成，包括信息插座、插座盒（或面板）、连接软线、适配器等。2）水平子系统（Horizontal）它的功能是将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平系统是布置在同一楼层上的，一端接在信息插座上，另一端接在层配间的跳线架上。水平子系统主要采用4对非屏蔽双绞线，它能支持大多数现代通信设备，在某些要求宽带传输时，可采用"光纤到桌面"的方案。当水平区面积相当大时，在这个区间内可能有一个或多个卫星接线间，水平线除了要端接到设备间之外，还要通过卫星接线间，把终端接到信息出口处。3）干线子系统（Backbone）通常它是由主设备间（如计算机房、程控交换机房）至各层管理间。它采用大对数的电缆馈线或光缆，两端分别接在设备间和管理间的跳线架上。4）设备间子系统（Equipment）它是由设备间的电缆、连续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、交换机房等设备间设计在同一楼层中，这样既便于管理、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。5）管理子系统（Administration）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（有快接式跳线和简易跳线之分）。在需要有光纤的布线系统中，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，只要改变跳线方式即可解决，而不需要重新布线。6）建筑群子系统（Campus）它是将多个建筑物的数据通信信号连接一体的布线系统。它采用可架空安装或沿地下电缆管道（或直埋）敷设的铜缆和光缆，以及防止电缆的浪涌电压进入建筑的电气保护装置。2、综合布线系统的特性综合布线系统与传统的布线系统相比，有许多优越性，其主要表现在以下几个方面：1）兼容性：所谓兼容性是指其设备或程序可以用于多种系统中的特性。综合布线系统将话音信号、数据信号与监控设备的图象信号的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、适配器等，把这些性质不同信号综合到一套标准的布线系统中。这样与传统布线系统相比，可节约大量的物质、时间和空间。在使用时，用户可不用定义某个工作区的信息插座的具体应用，只把某种终端设备接入这个信息插座，然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。2）开放性：传统的布线方式，用户选定了某种设备，也就选定了与之相适应的布线方式和传输介质。如果更换另一种设备，那原来的布线系统就要全部更换。这样的话就增加了很多麻烦和投资。综合布线系统由于采用开放式的体系结构，符合多种国际上流行的标准，它几乎对所有著名的厂商都是开放的，如：IBM、DEC、SUN的计算机设备，AT&T,NT,NEC等交换机设备。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，TOKENRING，FDDI，CDDE，ISDN，ATM等。3）灵活性：综合布线系统中，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，因此所有的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。10Base-T工作站及令牌环工作站（采用5类连接方案，可支持100Base-T及ATM等）所有设备的开通及更改均不需改变系统布线，只需增减相应的网络设备以及进行必要的跳线管理即可。另外，系统组网也可灵活多样，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，为用户组织信息提供了必要条件。4）可靠性：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的信息通道。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运行，同时为线路的运行维护及故障检修提供了极大的方便，从而保障了系统的可靠运行。各系统采用相同传输介质，因而可互为备用，提高了备用冗余。5）先进性：综合布线系统采用光纤与双绞线混布方式，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，信息通道均按B-ISDN设计标准，按八芯双绞线配置，通过6类双绞线，数据最大速率可达500Mbps，对于特殊用户需求可把光纤铺到桌面（Fiber--totheDesk）。干线光缆可设计为500M带宽，为将来的发展提供了足够的裕量。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交换式的网络奠定了坚实基础。3、用户需求分析宽带网络系统具有以下需求特点：1）布线系统的结构、性能要符合国内、国际标准和规范，满足各系统目前和未来发展的需要；2）系统以计算机网络系统、通信系统等为服务对象，同时尽可能为各弱电系统提供统一信息传输布线平台。它应有利于各系统自身组网和传递信息，有利于各系统之间的互连，有利于各系统与外界的连网；3）系统要具有高性能和相当的超前性，能够满足各系统目前和未来新技术、新产品对传输的要求；4）系统在设计和实施中应充分考虑图书中心网络接入的具体特点，在信息点的选取、线缆配置等各方面满足网络系统的要求；5）布线系统应采用符合国内、国际标准的名牌布线产品，技术上要领先，同时要经过国内、国际广泛和较长期使用，具有良好的技术支持和服务；根据图书中心弱电工程招标文件及图纸要求，图书中心的网络布线系统设计中不考虑语音系统和交换机设备，也不用考虑弱电桥架和预埋管路。因此，在本次设计中只考虑计算机网络布线。4、设计思想及性能要求根据上述需求分析，图书中心宽带布线系统设计思想如下：1）为图书中心提供技术先进、灵活以及模块化的完整的布线系统，具有传统布线系统所无法比拟的许多特性。综合各系统要求，同意规划布线；2）采用开放式布线，不会限制未来系统模式，能支持连接不同厂商、不同型号的电脑和交换机；3）符合EIA/TIA推荐的布线系统，符合ITU-T建议的布线系统；4）布线施工和系统维护容易；5）使用高品质双绞线和光缆，符合高速LAN、EDDI和ATM高速数据传输介质标准。性能要求网络涉及到许多内容和协议，每个协议都拥有在遵循国际标准的基础上各自的特点，对布线要求有着一些差别，同时随着技术的发展，用户对带宽和频宽需求的增加，对布线的要求是在不用作较大的改变的同时，适应新的技术和用户站点的增加或传输速率的增加，具有更好的智能性和灵活性。作为整个网络系统乃至整个集成系统的基础，布线系统必须具有这样一些特性：(1)可靠、实用性：布线系统要能够充分适应现代和未来技术发展，实现话音、高速数据通信、高显像度图片传输，支持各种网络设备、通讯协议和包括管理信息系统、商务处理活动、多媒体系统在内的广泛应用。布线系统还要能够支持其它一些非数据的通讯应用，如电话系统等。(2)先进性：布线系统作为整个大楼的基础设施，要采用先进的科学技术，要着眼于未来，保证系统具有一定的超前性，使布线系统能够支持未来的网络技术和应用。(3)灵活性：布线系统对其服务的设备有一定的独立性，能够满足多种应用的要求，每个信息点可以联接不同的设备，如数据终端、模拟或数字式电话机、程控电话或分机、个人计算机、工作站、打印机、多媒体计算机、和主机等。布线系统要可以连接成包括星型、环型、总线型等各种不同的逻辑结构。(4)模块化：布线系统中除去固定于建筑物内的水平线缆外，其余所有的设备都应当是可任意更换插拔的标准组件，以方便使用、管理和扩充。(5)扩充性：布线系统应当是可扩充的，以便在系统需要发展时，可以有充分的余地将设备扩展进去。(6)标准化：布线系统要采用和支持各种相关技术的国际标准、国家标准及工业标准，这样可以使得作为基础设施的布线系统不仅能支持现在的各种应用，还能适应未来的技术发展。5、布线产品的选择在对比了多家结构化布线系统产品后，结合我公司多年的施工工程经验，我们选用耐威结构化布线系统产品。早在1978年，随着大型计算机系统的发展,主机和终端之间的连接接头和连接线缆的需求公司美国NEVADAWESTERN公司应运而生。NEVADAWESTERN按照计算机通信系统设计和生产特殊的连接系统。同时随着军方对通信系统的要求越来越高，NEVADAWESTERN又为美国军方设计生产各类连接系统。时间推移到1984年，美国计算机通信工业协会（CCIA）组织提出要对大楼内的通信布线系统进行规范化，并委托EIA/TIA来制订相关标准，作为美国EIA/TIA成员的NEVADAWESTERN积极参与相关标准的制订，率先提出并倡导采用基于100欧姆的双绞线作为综合布线领域的主要传输媒介，率先推出19英寸配线架作为综合布线系统的标准产品，从而把语音和数据传输的通道统一和规范起来，为综合布线系统568标准的制定作出了突出的贡献。同时NEVADAWESTERN超前推出了相关的高性能产品，从而奠定了自己在综合布线系统领域领导者之一的地位。随着军方的通信系统越来越庞大，对布线系统的管理要求也越来越高，为了满足军方的需求NEVADAWESTERN又率先推出其IPS智能型配线管理系统（IntelligentPatchSystem）,它能用计算机对跳线进行跳接、切换和自动生成管理文档，从而把庞大的布线系统变成智能型的可控系统。九十年代中期，IBM公司提出对其EDC接口的配线系统进行升级，并使之从不开放系统变为开放系统，但要达到其原有的300MHz带宽，NEVADAWESTERN又为其设计和生产了ALL-LAN系列接口，并在此基础上率先推出全新的7类接口，并扩展到全系列产品。随着以太网络的发展，千兆、万兆以太网络来到我们面前，NEVADAWESTERN又率先推出6类元器件级产品，并率先推出满足以太网传输的零误码综合布线系统，为用户提供终身系统保证。至此，NEVADAWESTERN向市场提供从连接件到线缆全系列产品，涵盖7类，6类，超5类，5类，3类，2&1类等产品，包括：UTP非屏蔽布线系统、ScTP(FTP)屏蔽布线系统、SFTP/SSTP双屏蔽系统、光纤连接系统、地毯下扁平布线系统、EPS电子配线系统、IPS智能配线管理系统等，满足不同用户对综合布线系统的需求。其完美的产品品质得到权威机构的广泛认证，如经过UL（E311708）国际机构的认证；其超强的技术力量和设计能力使之成为美国军方的合作伙伴。其产品也被美国航天航空署（NASA）、美国海军部（NAVY）、美州银行等重要部门和单位所采用。在中国，其产品也经过中国信息产业部的认证，并被许多重要部门所采用。二、系统设计1、设计范围与要求本次弱电工程系统中网络布线系统范围为图书中心宽带网络含无线网络综合布线。2、设计依据GB/T50314-2000 智能建筑设计标准GB50312 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范CECS72 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范YD/T926.1-1997 大楼通信综合布线系统第1部分总规范IEEE802.3U 100BaseTXand100BaseFX标准IEEE802.3Z 1000Base-X千兆位以太网标准提供的图纸3、系统组成结合图书中心本次宽带网络的具体情况，整个网络布线系统分成以下几个子系统：工作区子系统、水平子系统、干线子系统、管理、设备间子系统。网络系统各子系统构成示意图如下：4、设计说明1）工作区一个独立的需要设置终端设备的区域（如活动室、客房等）划分为一个工作区。工作区由信息插座延伸到工作站终端设备的连接电缆及适配器组成。如图所示。工作区信息插座按使用要求设置，但每个工作区至少设置一个信息插座用来连接计算机终端设备。工作区的每一个信息均支持数据终端、计算机等终端的设置和安装。信息插座根据安装位置的不同，分别采用墙装或地面插座安装方式；墙装信息插座与其旁边电源插座应保持20cm的距离，信息插座和电源插座的底边沿线距地面距离不小于30cm；地面插座选用强弱电共用型，方便用户使用。根据图书中心的具体情况，宽带网络布线系统信息模块选用美国耐威公司的六类RJ45模块。2）水平区水平布线子系统是将干线子系统线路延伸到用户工作区。该系统是从各个子配线间出发连向各个工作区的信息插座。如图所示。水平线缆由分配线室各管理子系统引出，通过吊顶内安装的金属线槽和电线管到各信息点。图书中心网络布线系统水平线选用美国耐威的六类非屏蔽双绞线。3）管理子系统管理子系统由交连、互连配线架组成。管理点为连接其它子系统提供连接手段。交连和互连允许将通信线路定位或重新定位到建筑物的不同部分，以便更容易地管理通信线路。如图所示。在综合布线六个系统中对管理子系统的理解定义上各标准、厂商有所差异，单单从布线的角度上看，称之为楼层配线间或电信间是合理的，而且也形象化；但从综合布线系统最终应用--数据、语音网络的角度去理解，称之为管理子系统更合理。它是综合布线系统区别与传统布线系统的一个重要方面，更是综合布线系统灵活性、可管理性的集中体现。因此在耐威综合布线系统中称之为管理子系统。管理子系统设置在楼层配线房间、是水平系统电缆端接的场所，也是主干系统电缆端接的场所；由大楼主配线架、楼层分配线架、跳线、转换插座等组成。用户可以在管理子系统中更改、增加、交接