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文檔簡介
1、當前網絡技術與綜合布線系統的設計中山大學電子系 吳錫雄 何士金 羅志高概述:網絡技術與綜合布線系統的匹配問題,是目前信息網絡建設的關鍵,這里從分析當前網絡技術入手,提出三個較為合理的綜合布線系統設計方案,詳見下文。關鍵詞:網絡技術;布線系統。由于綜合布線系統和網絡技術息息相關,在設計綜合布線系統的同時必須考慮到使用的網絡技術,也就是布線設計要和網絡技術相結合,盡量做到兩者技術性能上的統一,避免硬件資源冗余和浪費,才能充分發揮綜合布線系統的優點。目前網絡上經常使用的主要技術有以下三種:1:fddi/cddi(光纖/銅線分布式數據接口)2:atm(異步傳輸模式)3:fast ethernet(快速
2、以太網)下面分析一下這三種技術:1:fddi/cddi(光纖/銅線分布式數據接口)這是一種成熟的、非載波偵聽的、100m帶寬共享的網絡技術。采用了令牌傳遞服務策略,網絡設備之間有主環和副環相聯,在網絡線路或網絡設備出現故障時,有很強的自重構能力。同時其站管理(smt)功能十分強大,適合于作主干網絡。但其技術難度高、價格昂貴、擴展性較差,呈環行布線,與atm不太兼容。2:atm(異步傳輸模式)這是一種基于光纖傳輸系統、應用了統計復用技術、采用了短信元交換技術的先進異步模式。它直接支持數據、視頻、音頻等多媒體傳輸。速率相當快(達成155m,622m),由于采用了異步模式,共效率相當高,比較適合于作
3、主干網格。但它仍然是一項有爭議的技術,許多標準尚待完善,不同廠家產品之間的互操作及通用性有待于進一步改善。3:fast ethernet(快速以太網)現在的高速以太網技術一般包括兩種:100m vg-anylan和100m-t。這里主要談是后者-快速交換式以太網。100m ag-anylan雖然提供了多媒體功能,但它的兼容性差、價格高、復雜度高,這里不作考慮。100base-t是10base-t的改良變種,它在原來的基礎上采用將網格分割為若干網段,分割沖突域,并采有了緩沖交換,使網格上傳輸速率和傳輸效率大大提高。快速以太網具有實用(兼容了原以太網,軟件、硬件豐富),先進(速度快-100mbps
4、),升級方便(向atm或更快的網格轉換方便),擴展性好(通過互連設備,交換機,路由器容易擴展),開放性好(軟硬件協議開放),價格便宜(相比于atm、fddi),支持的廠家多(得到intel、sun、3com、bay、accton等大公司的支持)等特點。對于多媒體網格應用,快速以太網也能很好的滿足要求。雖然以太網的網格設備之間的有效距離較短(100米),適合于部門級的小局域網,但可采用心光纖電轉換器和光纖來延長傳輸距離。快速以太網具有極好的擴充性,使用交換式集線器和普通集線器,用戶數的擴展對網格沒有影響(正在使用時可以擴展),方便將來子網接入。基于以上分析,結合綜合布線系統和網格技術的要點,這里
5、向讀者提供三種綜合布線方案。一:采用全雙絞線結構布線方案(快速以太網技術)這種方案是整個布線系統(垂直子系統、水平子系統、工作區子系統、設備間子系統、配線間子系統)全部采用五類雙絞線,網絡技術是采用快速以太網技術(見設計示圖一)。優點是:布線造價便宜、網格設備便宜、管理方便,快速以太網技術相當成熟,它的交換是在第二層進行,無需人工干預。缺點是:如果樓層較高,這就有可能導致某些住處點的接線長度超過100米,眾所周知,根據布線原則,雙絞線一般不允許超過100米,這樣會造成信號衰減以至畸變。其次由于所有的接線都從中心機房通過垂直子系統向其他樓層輻射,對豎井要求較高。 再其次是全雙絞線結構難于升級為a
6、tm技術或千兆位以太網技術,atm技術和千兆位以太網技術需要使用單模/多模光纖來連接構成主干。方案一支持的硬件設備見下表:設備名稱規格switch hub24*10m2*100m12*10m2*100mhub16*10m二、采用以光纖構成垂直主干、雙絞線為邊緣的布線方案(atm技術)這種方案的垂直子系統采用光纖結構,其他子系統采用五類雙絞線布線,網絡技術是atm技術(見設計視圖二)。優點是:首先布線造價較便宜(與方案一相比,只略高一點)。其次垂直子系統大大簡化,只需從中心機房向其他樓層輻射光纖,每個樓層分配一條光纖(最好加備份線),在每樓層中再采用五類雙絞線布線,布線的時間復雜度和空間復雜度大
7、大下降,而且100米長度限制的問題不復存在,因為光纖不受短距離限制(單模15公里,多模1.5-2公里)。再其次是一步到位,直接使用先進的atm交換技術,會使網絡響應速度大大提高。缺點:主要是網絡設備和主機設備相當昂貴。由于采用了atm先進的交換技術,必須配置相應的atm交換機、atm仿真橋、atm適配器,這些設備是極為昂貴的。而且atm交換機需要專人管理,基于現在的技術,atm的交換功能尚不能達到完全自動,而要根據人們的設置參數進行工作,管理上受一定的限制。方案二支持的硬件設備見下表:設備名稱規格cb70008*100mscss100012*10m2*100mhub16*10m綜合方案一和方案
8、二的優缺點,這里提出第三方案。三:采用以光纖構成垂直主干、雙絞線為邊緣的布線方案(快速以太網技術)即采用方案一的網絡技術和方案二的布線方式。在垂直子系統采用光纖,其他子系統用五類雙絞線構成。網絡技術使用快速交換式以太網(見設計圖示三)。優點:布線造價便宜;網絡設備造價合理;主機設備也無需特殊配置;易于升級。而且以太網交換技術無須人工干預。實行全自動交換,管理方便。而且當需要升級到atm或千兆位以太網技術時,只需要更換網絡設備,無須更換布線設備,真正達到一次布線,終身受用的目標。但是系統需要升級時,還須更換部分網絡設備。方案三支持的硬件設備見下表:設備名稱規格cb35002*6*100fx2*6
9、*10/100txswitch hub12*10m2*100mhub16*10m以上提出的三種綜合布線方案各有優缺點,然而,從示圖的網絡硬件配備來看,考慮到性能價格的關系以及以后的升級和維護,本人認為,在當前的網絡技術下,選取第三種布線方案較為合理科學。后退下一代布線系統-透視千兆比現象及結構化布線系統美國西蒙公司(中國) 總經理 馮雨舟先生1 布線系統大躍進曾幾何時,千兆比高速網絡應用的旋風開始席卷了神州大地。各個布線生產廠商也不甘示弱,紛紛推出了各自的千兆比布線系統, 宣稱的信道傳輸帶寬可達至200mhz、250mhz、300mhz;宣稱的支持數據傳輸速率也從1gbps, 逐步攀升至2.4
10、gbps. 可謂道高一尺、魔高一丈! 不禁使人想起了當年的大躍進。追憶布線系統進入中國市場的歷史,各布線系統廠商為了推動市場,不斷尋找新的賣點以期能夠在銷售中出奇制勝。(1)歷史上的第一個成功的賣點是智能大樓布線系統。實事求是地講,智能大樓概念的推廣的確推動了整個大樓弱電系統和布線系統的發展,但同時也正是由于智能大樓布線系統中存在的一些誤導,帶來了用戶不同程度的資金浪費:本來可以用同軸電纜穩定可靠支持的有線電視系統,加上昂貴的轉換器使用雙絞線傳輸后,大部分并未達到期望的傳輸質量;同樣消防系統來去只有幾根線,經過配線架再次終接,就更加顯得沒有必要。但只要反過來想一想,結構化布線系統產生的根源是由
11、于大量的電話和計算機網絡系統電纜需要可靠并有序終接及靈活管理。其他的各個弱電系統在理論上固然可以用結構化布線系統統一支持,但關鍵是要看有無此必要,以及其帶來的利弊如何。如果單純為了追求時髦,我們甚至可以方便地實現用雙絞線傳輸照明線系統的方案,但大家都不會贊成這樣做,原因恰恰是由于沒有這個必要。(2)第二個賣點則是去年炒做的屏蔽布線系統, 坦率地講在非屏蔽線的外部加上一層金屬屏蔽層,其抗外部干擾的能力會得到加強。但同時帶來的則是安裝使用的相對復雜、接地問題、造價提高等。故此選擇屏蔽或非屏蔽的原則是要綜合比較各個方面的因素,加以評價。這就如同是在電線外面加上金屬網,必可減少對外部的干擾,但用戶并通
12、常不這樣去用,原因也是由于沒有必要。非屏蔽系統完全可以支持市場上的高速網絡應用,最簡單的說服力就是北美的絕大部分工程都是非屏蔽,而美國的用戶網絡應用一般較為先進。即使在歐洲市場,真正傾向屏蔽的是德國和法國,其屏蔽系統占了超過一半的市場,原因是由于其特殊的消費觀念和歷史原因。而歐洲其他國家,非屏蔽卻是占了大部分的市場。所以是否選擇屏蔽,需要綜合考慮各方面的因素。特別是有些工程已經使用了金屬走線管卻仍然選用屏蔽布線系統,就顯得沒有必要了。當然屏蔽布線系統這一熱點已隨著時間的推移和用戶的進一步了解,逐步冷卻了。廠商應當按照用戶的具體需求和環境,推薦性價比最高的系統。(3)而千兆比則是近來興起的第三個
13、賣點,但稍加分析就可了解其中原委,而且會旋即被下一個賣點下一代布線系統-6類和7類所代替!市場誤導與您同在,特別是在中國這正在走向成熟的布線市場,誤導往往具有其獨特魅力。2 揭開千兆比高速網絡應用的面紗(1)千兆位以太網簡介 (摘自千兆位以太網聯盟:千兆位以太網白皮書)現今社會,隨著復雜和實時計算機應用的日益增長,高速網絡應用也在層出不窮。千兆位以太網則是其中的佼佼者。 千兆位以太網可以使用簡單的以太網機制,為網絡提供超過1000mbps的傳輸速率。它允許用戶通過簡單的改變,使得現有網絡的工作站自然地升級到千兆位,其費用要遠遠低于其他可比速率的網絡技術。千兆位以太網使用了與其前代相同的csma
14、/cd協議、相同的 貞結構及 貞長,對網絡用戶,這就意味著可以花費不大的網絡投資,也不需要增加網絡協議及重新培訓其網絡用戶,就可以擴展至千兆位的速率。正是由于這些特點,且支持全雙工的操作,千兆位以太網將可以作為理想的手段支持10/100base-t交換機的主干互連,及支持高性能服務器的連接,同時也可作為那些需要超過100base-t速率的高端工作站的升級。千兆位以太網的國際標準為ieee802.3z及ieee802.3ab(2)千兆位以太網所需的布線系統 (摘自千兆位以太網聯盟:千兆位以太網白皮書)千兆位以太網是10mbps及100mbps之ieee 802.3系列標準的成功擴展,提供超過10
15、00mbps速率傳輸,并維持了與大型以太節點的全部兼容。千兆位以太網支持新型的全雙工的交換機-交換機及交換機-工作站連接,和可在使用repeater及csma/cd存取模式共享連接的情況下支持半雙工操作模式。ieee正和網絡廠商一起努力,使得千兆位以太網可以在光纖媒體上使用,也可以通過5類utp布線系統來支持,以保護用戶的舊有投資。千兆位以太網標準ieee802.3z及ieee802.3ab將采用先進的硅及數字信號處理技術,使得其可在光纖及一般的5類utp上傳輸。在mac層和phy層之間的邏輯接口,將對fiber channel所采用的8b/10b編碼去耦,這樣使得此編碼方法可應用于性能價格比
16、高的utp布線系統。正如ieee802.3所述“9/8和9/9ieee802.3/1000base-t工作組 的工作努力,是開發相應的dsp信令技術,使得在100米的5類布線上全雙工地傳輸速率達1000mbps. 可見,事實上目前市場上極為火熱的千兆位以太網,將來用五類器件即可支持。五類系統可支持該超高速傳輸的原因是由于千兆位網絡所使用的先進的編碼方式。也就是說,千兆位以太網所需的最大帶寬在5類布線覆蓋的100mhz以內。(3)千兆位布線系統到底是什么?目前市場上的千兆位布線系統實質上是使用增強5類的插座和配線架(新的型號),配以550mhz的高性能電纜。然后進行信道測試,一般可達200mhz
17、至300mhz的傳輸帶寬,當然其中主要的貢獻是來自于更高性能的電纜。3 邁向下一代布線系統過去一年,不少布線系統的廠商市場推動其新的產品以支持千兆比應用(當然,五類系統可支持未來的千兆比到100米)。盡管目前還沒有與六類相適應的應用出現, 但已經激起了用戶對更高性能布線系統的興趣,以致產生了廠商的市場推動。這些推動當然也促進了產生下一代銅纜系統的需求。有趣的是,正當這些系統不斷更新并獲得注意時,西蒙早在一年以前就宣布其五類和光纖的布線系統,已經可支持未來千兆比的網絡應用和其他高速率應用。除了可支持在iso/iec 11801附錄g及cenelec 50173附錄e中所列應用外,西蒙布線系統同時
18、提供對未來網絡技術的支持。這些應用包括:. primary and basic rate isdn (itu-t rec. i.430/431). 100base-t (ieee 802.3u including t2, t4 and tx). 100mb/s demand priority (ieee 802.12 vg anylan). 100mb/s fddi/tp-pmd (ansi x3t9.5). 155mb/s atm (af-phy-0015&-0018). 622mb/s atm (pending). 1.2 gigabit atm (pending). gigabit et
19、hernet (ieee 802.3z pending). 1000base-t gigabit ethernet (ieee 802.3ab* pending). hstr 802.5 over twisted-pair (pending). video/voice/building control (issued and pending). building automation and control networks (ansi/ash rae 135). video analogue and digital (issued and pending). aes/ebu digital
20、audio and 270mb/s digital video. analogue broadband video to 550mhz盡管千兆比的熱潮正在震蕩著工業界,然而制定千兆比在平衡布線系統上傳輸規范的是ieee802.3ab 1000base-t千兆比工作組。其目的是實現在普通4對 5 類布線系統上全雙工傳輸速率達1gbps. 當然千兆比對5類及光纖會有一些附加的要求,西蒙公司及其電纜合作伙伴已經保證可超越這些需求。由于目前及未來的網絡應用均可在一般的5類系統中支持,故此西蒙公司在不斷推出面向下一代布線系統的同時,實事求是地建議用戶使用5類及光纖作為優先的選擇。目前標準化組織積極地制定
21、6類和7類的規范,所以更加清楚的是沒有任何一個廠商或分銷商能夠左右未來的布線規范。其中一個例子是衰減指標,布線系統標準的制定者正接受到應用標準化組織(如ieee)的強烈反饋,即衰減性能對先進應用至關重要。其中的原因是由于信道串擾會被dsp數字信號處理技術所抵消,而衰減則不能。另外,ieee802.3ab也對iso/iec提供建議,包括指出他們準備使布線系統信道性能在特定頻率時超過0db acr串擾(在該頻率時,衰減和串擾等同),建議至少超過25%. 故此iso/iec負責布線需求的小組同意研究在擴展頻率上信道鏈路和器件的需求。意向中,e級/6類的性能至少要達到250mhz. 這一傾向對布線系統
22、廠商和現場測試儀廠商均會產生明顯影響。可以看出,未來標準的需求仍在不斷變化之中,例如對布線參數回損、elfext等的需求方面。盡管如此,西蒙公司相信基于國際合作和基于系統的建議之提供, 終會產生一個用于6類/e級和7類/f級的信道需求。到那時,布線系統的生產廠商將面臨為市場提供符合下一代布線系統標準。隨著市場對對下一代布線系統的接受, 相信網絡設備廠商也會致力于更高應用的開發,以充分利用這新一代布線系統所提供的附加帶寬。西蒙公司一直積極參與tia及iso/iec的標準化工作,建立服務于布線系統投資者和應用組織如ieee802、atm論壇等的規范,特別是活躍在未來6類/e級及7類/f級的制定過程
23、中。西蒙公司的目標是提供世界上最高性能、最高價值的布線系統。西西蒙公司超過90年的布線經驗及西蒙的全線高品質布線產品,已經使西蒙居于業界的最前列, 隨時準備進入下一代布線系統時代!1998年春,西蒙公司正式推出其20年保證的system6tm布線系統, 信道性能全面滿足未來iso/iec 6類規范要求。system6tm布線系統采用了更高性能的utp電纜、超強maxtm 插座及配線架、及超強mctm跳接線。西蒙已經通過研究使其max器件的性能提升至的300mhz,同時與測試廠商配合進行現場驗證。這一研究和開發的努力會保證該系統的超越性能,同時確保6類/e級的應用。4 實事求是才是真西蒙所推出的
24、system6tm布線系統及其面向6類的布線產品已保證其性能超過了未來6類的要求, 同時西蒙面向7類的產品也將同樣保證全面滿足未來7類的傳輸性能(7類要求信道傳輸帶寬至少為600mhz)。目前的system6tm布線系統、6類及7類布線系統尚無面對的更高速的網絡應用。 而目前的西蒙增強5類系統(增加了elfext等效遠端串繞、lcl-縱向轉換損耗、powersum近端串繞、傳輸時延及時延偏差等附加參數的性能)可以支持市場上所用的網絡應用(包括千兆比以太網等)。盡管更高性能的布線系統已經面市,但同時也建議廣大用戶考慮以下事實:假如一座大樓總共有一萬個信息點,其中5000個用于數據點。(1) 這5
25、000臺計算機中絕大部分將是10mbps的以太網用戶,(2) 而需要用100mbps及155mbps的大型服務器或高端工作站實際極為有限,用一般的5類utp系統即可支持。(3) 當然用到千兆比的桌面終端將更加有限,而即使使用,用5類系統即可支持(當然光纖是優選的傳輸媒體)。故此,一方面市場上會出現越來越先進的布線系統,但是為用戶推薦時還要實事求是,一味地誤導用戶多投資則不是正確的態度。 信息產業的發展一日千里,結構化布線系統的真諦則是獨立于某一個具體的網絡應用。也許明日當您睜開雙眼時,萬兆比應用又會出現在您的眼前,但是一個真理將永遠不會變,那就是任何新的技術必須要兼容以往用戶的大量投資,否則將
26、沒有任何生命力!后退1、智能建筑與綜合布線(pds)2、綜合布線系統的內容和功能3、綜合布線系統的構成及硬件4、綜合布線系統的特點及應用5綜合布線設計的若干問題6關于千兆位以太網的布線7布線系統工程的設計、安裝及調試能建筑與綜合布線(pds)建筑物與建筑群綜合布線系統(pds,premises distribution system),又稱開放式布線系統(open cabling systems), 也有稱建筑物結構化綜合布線按功能則稱綜合布線(scs, structured cabling systems);按功能則稱綜合布線系統,以pds表示。pds是建筑智能系統工程的重要組成部分。上述三
27、種稱謂,實質內容是相同,只是叫法不同。建筑智能系統工程已形成一項重要的工程技術和工程項目,它是現代化多功能綜合性高層建筑發展的必然結合。2、綜合布線系統的內容和功能綜合布線(pds)首先是為通信與計算機網絡而設計的,它可以滿足各種通信與計算機信息傳遞的要求,是為迎接未來綜合業務數據網isdn(intergmfed service digifal network)的需求而開發的。pds具體應用對象,目前主要是通信和數據交換,即話音、數據、傳真、圖影像信號。理論上講,bas,fas及sas三個a的信息也可經pds傳送,但目前工程尚少見,既有技術因素又有投資上的考慮。pds之優于傳統線纜,原因多方面
28、,其中在此值得提到是由于pds是一套綜合系統,因此它可以使用相同的線纜,配線端子板、相同的插頭及摸塊插孔,解決傳統布線存在的所謂兼容性問題,鑒于此,又可避免重復施工,造成人與物的雙重浪費。3、綜合布線系統的構成及硬件3 1 pds采用開放式的星型拓樸結構,是一種模塊化設計。pds由六個獨立的子系統組合而成: 建筑群子系統(campus subsystem)建筑群子系統實現建筑之間的相互連接,提供樓群之間通信設施所需的硬件。 干線子系統(backbone)指提供建筑物的主干電纜的路由,實現主與中配線架的連接,計算機,pbx,控制中心與各管理子系統間的連接。 工作區子系統(work area) 指
29、由終端設備連接到信息插座的連線,以及信息插座所組成。信息點由標準rj45插座構成。 水平子系統(horiaonfal),指其功能主要是實現信息插座和管理子系統,即中間配線架(idf)間的連接。 設備間子系統(equipment room)由設備室的電纜、連接器和相關支撐硬件組成,把各種公用系統設備互連起來。 管理子系統(administration)指由交連、互連和輸入/輸出組成,實現配線管理,為連接其它子系統提供手段,由配線架、跳線設備及光配線架所組成。上述建筑群子系統與主干線子系統,常用介質是大對數雙絞電纜和光纜。計算機與pds連接的條件是在敷設pds時,在管理區子系統和設備間子系統工程放
30、置相應的網絡設備以實現計算機網絡系統。綜合樓宇內計算機可直接接上atm,ddn及internet等網絡。通常光纖由市電信局引至樓內總配線間,內部采用交換機(pbx)或虛擬網(centrex)與通電話并用方式接入。在與pbx連接時,外線不經pbx而直接上主配線架(mdf)及分配線架(idf),使之構成直拔電話線路。而中繼線經過pbx與內線連接,內線再上mdf,構成分機話音線路。32 綜合布線的主要硬件pds系統硬件具有高品質性能,符合相關國際標準,并通過國際質量安全標準,硬件主要是指: 雙絞線一般用于配線子系統,可轉輸數據、話音。 光纜,主要用于建筑群間和主干線子系統,容量大、失真小、安全性好、
31、傳遞信息質量高。 配線架,主要有電纜和光纜兩種:一般分主配線架和中間配線架。 標準信息插座,全部按標準制造,插座分埋入型、地毯型、桌上型和通用型四種標準,型號為rj45,采用8芯接線,(符合isdn標準)。 適配器。 光電轉換設備。 系統保護設備,如限壓器、限流器、避雷器及接地裝置等。上述pds系統硬件,其中傳輸介質是尤為重要,目前主要是銅芯雙絞線和光纖。雙絞線在通信自動化與辦公自動化個系統內傳遞信息占有重要地位,因為選用它作數據(交換)信息傳遞可使布線系統與其他通信技術所用布線相統一,這意味著整個單位內部只需一個布線系統即可,這大大方便了用戶。實際上,應根據具體網絡工程,合理選擇雙絞線。光纖
32、則作為網絡主干及高速傳輸網絡,因為它頻帶寬,抗干擾能力強,且傳輸距離長。當今,室內光纖一般選用多模光纖,其特性是光耦合率高,纖芯對準要求較寬松。4、綜合布線系統的特點及應用綜合布線系統(pds)是信息技術和信息產業高速大規模發展的產物,是布線系統的一項重大革新,它和傳統布線比較,具有明顯的優越性,具體表現在以下六方面:41兼容特性,是指其設備或程序可以用于多種系統。延用傳統的布線方式,使各個系統的布線互不相容,管線擁擠不堪,規格不同,配線插接頭型號各異所構成的網絡內的管線與插接件彼此不同而不能互相兼容,一旦要改變終端機或話音設備位置,勢必重新敷設新的管線和插接件。而pds不存在上述問題,它將語
33、音、數據信號的配線統一設計規劃,采用統一的傳輸線、信息插接件等,把不同信號綜合到一套標準布線系統,同時,該系統比傳統布線大為簡化,不存在重復投資,節約大量資金。42開放特性。對于傳統布線,一旦選定了某種設備,也選定了布線方式和傳輸介質,如要更換一種設備,原有布線將全部更換,這對已完工的布線作上述更換,既極為麻煩,而又增加大量資金。而pds布線由于采用開放式體系結構,符合國際標準,對現有著名廠商的品牌均屬開放的,當然對通信協議也同樣是開放的。43靈活性。傳統布線各系統是封閉的,體系結構是固定的,若增減設備十分困難。而pds系統,如上述所有傳遞信息線路均為通用的,即每條可傳送話音傳真、多用戶終端。
34、所用系統內的設備(計算機、終端、網絡集散器、hub或mau、電話、傳真)的開通及變動無需改變布線,只要有設備間或管理間作相應的跳線操作,此外須改動的設備就被接入到指定系統中去當然,系統組網也靈活多樣了。44可靠特性。傳統布線各系統互不兼容,因此在一個建筑物內存在多種布線方式,形成各系統交叉干擾,這樣各個系統可靠性降低,勢必影響到整個建筑系統的可靠性。pds布線采用高品質的材料和組合壓接方式構成一套標準高的信息網絡,所有線纜與器件均通過國際上的各種標準,保證pds的電氣性能。pds全部使用物理星形拓撲結構,任何一條線路若有故障不影響其他線路,從而提高了可靠性,各系統采用同一傳輸介質,互為備用,又
35、提高了備用冗余。45經濟特性。pds設計信息點時要求按規劃容量,留有適當的發展容量,因此,就整體布線系統而言,按規劃設計所做經濟分析表明,pds會比傳統的價格性能比為優,后期運行維護及管理費也會下降。46先進特性。當信息時代快速發展,數據傳遞和話音傳送并駕齊驅,多媒體技術的迅速掘起,如仍采用傳統布線,在技術上落后。pds采用雙絞線與光纖混合布置方式是比較科學和經濟的方式。目前pds系統八芯雙絞線配置,話音采用3類比絞線,數據交換采用5類雙絞線,有的工程也有全部5類線,數據傳遞速率可達155mbps,有的用戶需求更高,選用光纖桌面布線,光纜作干線時可設計為500m帶寬,為以后發展留余地。47pd
36、s還有以下特點:即實用性強,靈活性好,實行模塊(結構化),即插接件用結構積木式標準件,使用與維護均帶來方便,可擴充性強,可擴充新技術設備及信息,包括互連設備和網絡管理產品。5綜合布線設計的若干問題51pds的設計對象,指的是pds系統系統內容納哪些信息,哪些對象,理論上講可以容納話音:電話、傳真、音響(廣播);數據:計算機信號、公共數據信息;圖像:各種電視信號、監視信號;控制:溫度、壓力、流量、水位以及煙霧等各類控制信號。但實際工程,至少在目前技術條件和工程實際需要多為前兩種話音和數據,原因是多方面,其中值得注意的話音的未端裝置和計算機網絡的終端用戶裝置往往是要變動的,有的是常變動的,因此采用
37、pds系統及其跳選功能,很容易在不改動原有的敷線條件下滿足用戶的需求。此外,本來可用同軸電纜可靠傳輸電視信號,若改用綜合布線,則要增設昂貴的轉換器;對消防報警信號用普通雙絞線已達到要求,若改用綜合布線,經過配線架再次終接,也無此必要。因此集成化的要求應視實際需要來定。52pds采用模塊化設計pds采用模塊化設計,易于在配線上擴充和重新組合,設計采用星形結構并與電信工程以及規程所遵循的建筑物配線一致。在星形結構中,工作站是由中心節點向外增設,同時,由于一條線與其他線路無關,因此改動或重新布置主設備,只與此相關的那條線路有關。另外模塊化星形結構設計使系統中心故障分析變得十分簡易,當發生故障時,可迅
38、速找到故障并加經排除,pds它支持ibm,wan,token ring,ethernet,fddi等計算機網絡系統以及未來atm技術。53pds設計采用傳輸介質pds布線系統一般采用雙絞線作為傳輸介質,它以直徑為0511mm(24awg)雙絞銅線為線徑。在工程中選擇線纜前要了解其傳輸速度,以目前pds工程中常用有3類和5類,3類傳輸速度為1mbps,2對,主要用于話音傳遞;5類傳輸速度為100-155mbps,2-4對,主要用于高速率信息傳遞,如數據交換;有的工程考慮到以后話音和數據傳遞的變化,若投資又允許,也有全部采用5類的。如要傳輸高頻寬帶信號,可選用6類及7類布線或選擇光纖作為傳輸介質。
39、因此可按工程對頻寬,傳輸速率及對系統安全等條件,作出經濟技術的綜合分析,從而彈性選擇傳輸介質。pds布線選用某一種傳輸介質,可以適用連接不同品牌的通信與電腦裝置,不存在某一品牌布線只能用相當的話音和電腦交換裝置。54綜合布線系統屏蔽線(ftp)與(utp)的討論,指在智能建筑工程中,采用綜合布線存在屏蔽兩種線型的區別。屏蔽線是在非屏蔽線外部加上一層金屬作屏蔽層而構成的,目的在提高傳輸信息的安全性,加強抗干擾能力。但同時也帶來安裝使用等方面的復雜性,接地不良反而事得其反,影響信息傳遞,而且造價也會增加。因此,沒有強的干擾源或傳輸信息的特殊要求,并非一定要選屏蔽線。總之,應結合具體工程來分析。另外
40、,許多pds系統采用非屏蔽線,如北美地區過去大多用(utp),事實證明可以用在高速網絡。而采用屏蔽線(ftp)主要在歐洲如法國和德國,這里原因比較多,包括涉及這些國家的消費觀念和歷史原因,即使如此,德、法兩國也只有一半以上用(ftp),其他歐洲國家采用較多的仍是(utp)。另外,有的廠商還推出5類鋁箔/銅網雙層屏蔽雙絞線(s-ftp)。值得注意的是有些地方,已采用金屬管穿線纜敷設時,一般不必再選(ftp)了。至于有些場合消防要求,可以選用低煙、阻燃零鹵型線纜。無論哪一種品牌pds布線,均應附合國際有關標準。55對綜合布線系統的基本要求對綜合布線系統設計提出基本要求,主要是根據高層綜合樓宇通信與
41、數據交換的需要而提出的,主要是以下六點: 應滿足通信自動化與辦公自動化的需要,即滿足話音與數據網絡的廣泛要求; 應采用簡明、價廉與快速的結構,以將任何插座互連主網絡; 適應各種符合標準的品牌設備互連入網運行; 電纜的敷設與管理應符合pds系統設計要求; 在pds系統中,應提供多個互連點,即插座; 應滿足當前和將來網絡的要求。56有關綜合布線的國內外標準,主要是以下五種: 國內標準(中國工程建設標準化協會標準):即cecs 72197;(建筑與建筑群綜合布線系統,工程設計規范);cecs89:97(建筑與建筑群綜合布線系統,工程施工與驗收規范); 國際標準,主要是iso/iec 11801; i
42、so/iec cd14673; 美國標準:ansi/tia/eia如eia/tia 568a; 歐洲標準:en 50173。 防火等級分聚氯乙烯(pvs): ul 1666, cmr, ft, iec 332-1等;低煙零鹵素(ul 1581,iec 332-1等;填實敷設級(plenum):ul 910, cmp, ft6。 pds為傳統電纜護套,具有防火特性。但一旦燃燒會產生有毒及腐蝕氣體,為此,又三研制出低煙pvc護套,它采用非鹵素材料,它只會產生少量的煙,且燃燒時基本無鹵素產生。6關于千兆位以太網的布線隨著信息工程的高速發展,高速網絡也被人們提出來了,以廣州某綜合高層樓宇規劃信息點為例
43、作簡要說明,規劃容量總計約15000點,數據點約占60%,即計算機約為9000臺,其中大多是10mbps的以太網用戶。而需要千兆位以太網、100mbps或155mbps的大型服務器或高端工作站是十分少的,采用5類線纜就可滿足。至于確實要用到622mbps的桌面工作站是極為有限的,大家知道實際一般662mbps atm oc12, 均用在主干上。盡管如此,不論用于主干或者桌面,使用光纖可能更合理和現實。隨著對傳輸信息其要求不斷提高,以及光纖成本的逐漸下降,除了光纖成為綜合布線系統被選用于主干/水平及工作各個組成部分外,還可以將光纖連到桌面。采用光纖確實具有銅纜所不具備的長處。7布線系統工程的設計
44、、安裝及調試在我國綜合布線工程發展很快,一些大中城市發展尤其迅速,但從已竣工后使用情況看,有的用的好或者比較好,有的差或比較差,有的甚至不能正常運行,有的只能打電話,數據交換無法進行。其原因是多方面的,情況也比較復雜,但也有一些共同之外;有的設計不好,因為設計單位沒有掌握pds技術,設計方法存在問題,設備材料選擇上不當;有的安裝不好,不按規范施工,因為對pds工程施工要求很高,如有一工程首先選擇屏蔽線是個問題,而在安裝時又沒有正確解決屏蔽線接地問題,后來采取了措施,勉強投運又花了不少錢,工期也拖了很長;安裝單位的技術隊伍的水平和素質很重要,要有一定的技術,又要有良好的素質,包括好的職業道德;至
45、于安裝到后期,開始轉入調試結束后,一般應作三個月以上試運行階段,以便考核整個布線工程;在此階段還要認真做好文檔工作,提出測試報告和竣工所需的文件,這些一般均應通過工程驗收部門審定認可。同時,pds工程通過招標實行承包制,是很有意義的,至少可以起到選擇一個好的安裝單位,取得一個合理的投資價位,其中包括選到一個好的設計單位。經驗證明,尤其是大中以上pds工程搞投標和承包制效果更為明顯。參考資料:主要指當前在北美與歐洲地區綜合布線廠商提供拼本和資料1后退當前網絡技術與綜合布線系統的設計中山大學電子系 吳錫雄 何士金 羅志高概述:網絡技術與綜合布線系統的匹配問題,是目前信息網絡建設的關鍵,這里從分析當
46、前網絡技術入手,提出三個較為合理的綜合布線系統設計方案,詳見下文。關鍵詞:網絡技術;布線系統。由于綜合布線系統和網絡技術息息相關,在設計綜合布線系統的同時必須考慮到使用的網絡技術,也就是布線設計要和網絡技術相結合,盡量做到兩者技術性能上的統一,避免硬件資源冗余和浪費,才能充分發揮綜合布線系統的優點。目前網絡上經常使用的主要技術有以下三種:1:fddi/cddi(光纖/銅線分布式數據接口)2:atm(異步傳輸模式)3:fast ethernet(快速以太網)下面分析一下這三種技術:1:fddi/cddi(光纖/銅線分布式數據接口)這是一種成熟的、非載波偵聽的、100m帶寬共享的網絡技術。采用了令
47、牌傳遞服務策略,網絡設備之間有主環和副環相聯,在網絡線路或網絡設備出現故障時,有很強的自重構能力。同時其站管理(smt)功能十分強大,適合于作主干網絡。但其技術難度高、價格昂貴、擴展性較差,呈環行布線,與atm不太兼容。2:atm(異步傳輸模式)這是一種基于光纖傳輸系統、應用了統計復用技術、采用了短信元交換技術的先進異步模式。它直接支持數據、視頻、音頻等多媒體傳輸。速率相當快(達成155m,622m),由于采用了異步模式,共效率相當高,比較適合于作主干網格。但它仍然是一項有爭議的技術,許多標準尚待完善,不同廠家產品之間的互操作及通用性有待于進一步改善。3:fast ethernet(快速以太網
48、)現在的高速以太網技術一般包括兩種:100m vg-anylan和100m-t。這里主要談是后者-快速交換式以太網。100m ag-anylan雖然提供了多媒體功能,但它的兼容性差、價格高、復雜度高,這里不作考慮。100base-t是10base-t的改良變種,它在原來的基礎上采用將網格分割為若干網段,分割沖突域,并采有了緩沖交換,使網格上傳輸速率和傳輸效率大大提高。快速以太網具有實用(兼容了原以太網,軟件、硬件豐富),先進(速度快-100mbps),升級方便(向atm或更快的網格轉換方便),擴展性好(通過互連設備,交換機,路由器容易擴展),開放性好(軟硬件協議開放),價格便宜(相比于atm、
49、fddi),支持的廠家多(得到intel、sun、3com、bay、accton等大公司的支持)等特點。對于多媒體網格應用,快速以太網也能很好的滿足要求。雖然以太網的網格設備之間的有效距離較短(100米),適合于部門級的小局域網,但可采用心光纖電轉換器和光纖來延長傳輸距離。快速以太網具有極好的擴充性,使用交換式集線器和普通集線器,用戶數的擴展對網格沒有影響(正在使用時可以擴展),方便將來子網接入。基于以上分析,結合綜合布線系統和網格技術的要點,這里向讀者提供三種綜合布線方案。一:采用全雙絞線結構布線方案(快速以太網技術)這種方案是整個布線系統(垂直子系統、水平子系統、工作區子系統、設備間子系統
50、、配線間子系統)全部采用五類雙絞線,網絡技術是采用快速以太網技術(見設計示圖一)。優點是:布線造價便宜、網格設備便宜、管理方便,快速以太網技術相當成熟,它的交換是在第二層進行,無需人工干預。缺點是:如果樓層較高,這就有可能導致某些住處點的接線長度超過100米,眾所周知,根據布線原則,雙絞線一般不允許超過100米,這樣會造成信號衰減以至畸變。其次由于所有的接線都從中心機房通過垂直子系統向其他樓層輻射,對豎井要求較高。 再其次是全雙絞線結構難于升級為atm技術或千兆位以太網技術,atm技術和千兆位以太網技術需要使用單模/多模光纖來連接構成主干。方案一支持的硬件設備見下表:設備名稱規格switch
51、hub24*10m2*100m12*10m2*100mhub16*10m二、采用以光纖構成垂直主干、雙絞線為邊緣的布線方案(atm技術)這種方案的垂直子系統采用光纖結構,其他子系統采用五類雙絞線布線,網絡技術是atm技術(見設計視圖二)。優點是:首先布線造價較便宜(與方案一相比,只略高一點)。其次垂直子系統大大簡化,只需從中心機房向其他樓層輻射光纖,每個樓層分配一條光纖(最好加備份線),在每樓層中再采用五類雙絞線布線,布線的時間復雜度和空間復雜度大大下降,而且100米長度限制的問題不復存在,因為光纖不受短距離限制(單模15公里,多模1.5-2公里)。再其次是一步到位,直接使用先進的atm交換技
52、術,會使網絡響應速度大大提高。缺點:主要是網絡設備和主機設備相當昂貴。由于采用了atm先進的交換技術,必須配置相應的atm交換機、atm仿真橋、atm適配器,這些設備是極為昂貴的。而且atm交換機需要專人管理,基于現在的技術,atm的交換功能尚不能達到完全自動,而要根據人們的設置參數進行工作,管理上受一定的限制。方案二支持的硬件設備見下表:設備名稱規格cb70008*100mscss100012*10m2*100mhub16*10m綜合方案一和方案二的優缺點,這里提出第三方案。三:采用以光纖構成垂直主干、雙絞線為邊緣的布線方案(快速以太網技術)即采用方案一的網絡技術和方案二的布線方式。在垂直子
53、系統采用光纖,其他子系統用五類雙絞線構成。網絡技術使用快速交換式以太網(見設計圖示三)。優點:布線造價便宜;網絡設備造價合理;主機設備也無需特殊配置;易于升級。而且以太網交換技術無須人工干預。實行全自動交換,管理方便。而且當需要升級到atm或千兆位以太網技術時,只需要更換網絡設備,無須更換布線設備,真正達到一次布線,終身受用的目標。但是系統需要升級時,還須更換部分網絡設備。方案三支持的硬件設備見下表:設備名稱規格cb35002*6*100fx2*6*10/100txswitch hub12*10m2*100mhub16*10m以上提出的三種綜合布線方案各有優缺點,然而,從示圖的網絡硬件配備來看
54、,考慮到性能價格的關系以及以后的升級和維護,本人認為,在當前的網絡技術下,選取第三種布線方案較為合理科學。后退淺談綜合布線系統的電磁干擾及防護綜合布線系統是為了綜合業務數據網的發展需求而設計的一套布線系統,它把語言、數據、圖像和控制信號系統用統一的傳輸媒介集為一體,方便在地智能建筑中組成一套標準、靈活,開放的布線系統。目前已被人們在世界上廣泛地采用。隨著信息時代的高速發展,各種高頻的通信設施不斷出現,相互之間的電磁幅射和電磁干擾影響也日趨嚴重;在國外,已把電磁影響看作一種環境污染,成立專門的機構對電信和電子產品進行管理,制訂電磁輻射限值標準,加以控制。事實上在綜合布線系統的周圍環境中,不可避免
55、地存在著這樣或那樣的干擾源,如:熒光燈、氬燈、電子啟動器或交感性設備,電梯、變壓器、無線電發射設備、開關電源、電磁感應爐,雷達設備和500伏電壓以下的電力線路和電力設備等。其中危害最大的莫過于電磁干擾和電磁輻射。電磁干擾是電子系統輻射的寄生電能,這里的電子系統也包括電纜。這種寄生電能可能在附近的其它電纜或系統上影響綜合布線系統的正常工作,降低數據傳輸的可靠性,增加誤碼率,使圖像扭曲變形、控制信號誤動作等;電磁輻射則涉及綜合布線系統在正常運行情況下信息不被無關人員竊取的安全問題。或者造成電磁污染。電纜既是電纜干擾的主要發生器,也是主要的接收器。作為發生器,它向空間輻射電磁噪聲場;電纜也能敏感地接
56、收從其它鄰近干擾源所發射的相同噪聲。為了抑制電纜的電磁干擾必須采取保護措施。目前國際上對設備發射電磁噪聲,及其抵御電磁干擾都有相應的標準,規定了最高輻射容限。我國現行的建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范cecs72:97,結合國內情況,參考en55024信息技術設備的抗干擾標準,iec801-24和en50082-x等相關國標準中的有關部分,制定了適合我國國情的抗電磁干擾的標準。通過大量的實際運行和實驗,證明電磁干擾對布線系統的危害性和對其防護的重要性。對電磁干擾的防護,筆者認為,應該從以下二個方面給予重視和加強。1、加強布線系統內在的結構及材料的抗干擾性。歐洲98/336/eec條例中要求設備不能發射電磁噪聲影響其它設備的正常工作;設備必須能夠
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