1、全光纖方案布線系統方案3M VolitionTM全光纖布線系統設計方案Page 33 of M網絡系統作為信息高速公路中的關鍵環節，正面臨一個新時代的到來。進 入90年代，網絡技術得到突飛猛進的發展。交換式以太網，快速以太網，ATM技 術，千兆比網絡等一系列技術的逐漸成熟和價格的不斷下降，推進了高速網絡設 備和終端設備的快速普及。但是,由于網絡技術和速度的發展，使傳統的銅纜方案 日益成為現實應用和未來發展的瓶頸，并常常陷入需要不斷升級的怪圈。光纖到桌面光纖布線及網絡工程就是為了適應當前的實際應用和未來計算機 網絡的飛速發展而設計的，為了能最大限度地保護用戶的投資。本方案采用了美 國3M公司的最

2、新光纖布線和網絡系統一VolitionM。該系統運用3M公司的 專利技術一VF-45nt光纖接口和一系列創新的設計，使光纖網絡及光纖布線設備 的成本大幅下降。VF-45光纖連接器被ANSITIA/EIA和ISO/IEC認證為新的光纖接口的國 際標準，并把它命名為SG連接器。采用了 VF45光纖連接器的Volition布線和 網絡系統是業界第一個把光纖的高帶寬和簡單性，經濟性，可靠性結合起來的解 決方案。在國內，已有人民大會堂，上海浦東國際機場，上海港匯廣場，清華大 學，遼河油田，廣珠高速公路，DELL中國工廠，上海通用汽車公司，北京人事局, 深圳紅十字醫院等單位采用了 Volition 系列產

3、品，并為3M公司嬴得了良 好的聲譽。如果您對本方案中沒有特別說明的事項有任何問題，我們建議您拔打3M技術中心的電話：02L64855220, VolitionTM系統工程師將提供所須的技術幫助。您還可以隨時訪問WEB網站：www3mcom/voliti(m HYPERLINK m m HYPERLINK /cn /cn TOC o 1-5 h z 第一章布線系統介紹3 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 一綜述3二布線系統物理拓樸結構4第二章、Volition全光纖布線系統設計分析.6一綜述6二 分布式水平布線一水平采用銅纜系統.6 三開放空間布線

4、水平采用銅纜或光纖7!1!集中式布線水平全部采用光纖 TOC o 1-5 h z 第三章、全光纖布線系統設計10 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 一光纖布線接口設計10 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 光纖選擇和鏈路設計規范10第四章、方案規劃要點12 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 一 VF-45 插座12二水平布線141電信間152配線盤153插座174光跳線：17 HYPERLINK l bookmark18 o Current Do

5、cument 建筑物主干網布線181設備間182主干網布線的配線盤四集中式布線第五章 光纖到桌面網絡工程說明12345圖示3M Volition光纖到桌面方案特點集中式布線方式高帶寬低成本高性能，高穩定完整的網絡解決方案六3M公司簡介七參考文獻181819192020202121212122第一章布線系統介紹如同計算機聯網的發展一樣，布線結構及其指導標準也在變化。在布線標準 被普遍接受以前，根據終端用戶的需要，布線是隨意的。在系統布線被接受以后, 布線也就“結構化了隨著結構化布線系統的出現，許多大樓布線采用了多用電 信插座來滿足用戶安裝計算機或外圍設備的需要。經常被采用的三種布線系統的標準是:

6、ISO/IEC 11801,信息技術用戶房屋的普通布線ANSI/TIA/日A-568,商業建筑電信布線標準EN 50173,信息技術普通布線3M Volition布線系統達到或超過這些布線標準的所有要求。另外，其他標 準，例如光纖通道，也采用VF-45連接器作為標準的連接器。-綜述如國際和國內的標準所定義的，布線系統由三個布線子系統組成：建筑群主 干網，建筑物主干網和水平布線。圖1 .顯示了布線系統的結構。FD TP TO選用）HC CP TP TO. （選用）終據設備標準術語11801CDBD建筑群主干;建筑物主干;水平布線!工作區布續圖1布線系統結構二布線系統物理拓樸結構568-AMCIC

7、布線系統的物理拓樸結構一般被定義為分級星形結構。圖2給出了一個如ISO/IEC11801所描述的分級星形結構的例子。 可選嵬線 可選裝接皮可選樓層配成夾圖2布線系統的物理拓樸結構第二章、Volition全光纖布線系統設計分析以下部分給出了設計Volition布線系統的總體說明。詳細說明了與系統 各部分設施（如主干布線，水平布線）有關的規則以及布線的最大長度說明。這 些說明包含了一系列滿足3M Volition布線系統20年有效工作的最低要求。一綜述讓我們首先對光纖和銅線的不同有一個基本的了解。光纖和銅線的基本 差異在于：由于光纖比銅線具有更大的帶寬和更小的衰減，所以光纖的傳輸距離更 遠，傳輸速

8、率更高。影響安裝的差異包括：銅纜的拉伸強度、彎曲半徑、銅纜的 重量和端接。例如，水平光纜的拉伸強度要遠遠超出被推薦的4線對銅纜（是銅 纜的4倍）。我們下一步要了解的是有關設計布線系統的各種方法。使用11801或568 -A以前，只有一種方法設計網絡，那就是，主干網為建筑群配線架、建筑物配 線架與樓層配線架之間的互連，而水平布線則從樓層配線架延伸到工作區插座。經過許多年，布線結構設計不斷發生革新并取得了標準組的認可。這 些革新包括在TIA/日ATSB75中說明的將合并接點（CP）和多用戶電信接口 （MUTOAs）集成合并在一起的開放空間布線結構，以及在TIA/日ATSB72 中說明的集中式布線結

9、構。盡管這些結構在公告中有詳細的說明，但標準組的意圖在于減少在一個信道 內的結點數目。事實上，設計布線系統時，光纜和銅纜系統在設計步驟和方案考慮上的差異 是很小的。所不同的是，在設計銅纜系統時，最大帶寬為250MHz （全屏蔽的7 類可能達到600MHz）,最大長度為90m （295ft）,而光纜系統不受這個限制。光 纜布線比銅纜布線具有更大的帶寬和更遠的傳輸距離。光纜布線長度有利于設計 者在設計時考慮電信間的定位與撤除。盡管光纜布線總是要比銅纜的布線距離長, 但光纜的長度取決于實際的應用情況。二分布式水平布線一水平采用銅纜系統分布式水平布線現在已被宣布為“傳統”布線。但根據ANSI/EIA-

10、568和 ANSI/日RTIA569兩個標準，其結構已有所發展。這兩個標準都經過了修訂， 現在還包括諸如開放空間布線和集中式布線等結構。這些結構將在本說明的后面 章節給予說明。在分布式系統中（見圖8）,每根水平銅纜必須支持一個長度為90m 的基本傳輸鏈路和一個長度為100m （328ft）的傳輸信道。ANSI/TIA/日A568一 A建議在每個工作區插座點至少安裝兩種媒體接口。3M建議至少三種：一個是 用于傳送語音（3類或5類線）的UTP接口；另二個用于傳輸數據的接口。比較 理想的配置是一個用于語音（3類線或5類線）的UTP接口，一個用于低速數據 傳輸的UTP接口，和二個用于中高速數據傳輸的2

11、芯光纜接口（或1根4芯光纜）。同時，每根纜為二個接點的基本鏈路。圖8分布式水平布線三開放空間布線水平采用銅纜或光纖開放空間布線（TIA/日ATSB-75）通過簡便的分區布線來實現布線系統的 安裝與維護。分區布線使用兩種布線方法：多用戶電信接口（MUTOAs）和合并 接點（CPs）oMUTOA通過多路接口提供了便于工作區線路接入的位置，MUTOA便于 設備線通過相關裝置直接與終端設備（如電話、電傳、計算機）連接。結構如圖 9所示。水平瓏MUTO A圖9 MUTOA方案實例當使用光纜布線時，MUTOA方案和分布式水平布線方案沒有太大的不同。 然而，對于銅纜系統，銅纜接插軟線所帶來的額外衰減會縮短信

12、道長度。由于這 個原因，3M不建議使用銅纜布線系統傳輸數據。因為如果不進行仔細的處理， 銅纜會縮短布線距離并且影響傳輸品質。除此之外，各種銅纜設備線接插軟線還 必須通過技術測試以確定達到了相應電纜等級的性能水平。表3給出了用 MUTOA的銅纜布線的信道距離。表3使用MUTOA時UTP最大的布線長度鏈路長度工作區 接插軟線長接插軟線 全長信道總長度903101008571499801118987515229770202797在建筑物的布線結構中也可以實施合并接點（CP）方案，和MUTOA相類 似，CP允許一個額外的控制點。MUTOA和CP的不同之處在于CP提供了一個在樓層配線架和電信插座間的互連

13、點。例如，一個110線盒就可以做CP使用。來自樓層配線架的一根4對電纜在 此端接。同時，這條電纜和另一根延伸到工作區插座的4對電纜通過端接點相連。 這樣就提供了從樓層配線架到工作區插座的全4對互連。同樣，一般不主張銅纜 布線的這種結構用于數據傳輸，主要是因為與串音或回損有關的傳輸不確定性的 影響。然而，光纖不受諸如串音這種弱化效果的影響，它可以用于實施這種布線 結構，見圖10。圖10 CP方案實例四集中式布線水平全部采用光纖1995年10月出現了集中式布線標準，即TIA/日ATBS72集中式光纖布 線指南。集中式主干布線系統從定位于系統中心的建筑群配線架或建筑物配線架 延伸到工作區插座。這一結

14、構可以包括建筑群和建筑物主干纜（由室內/室外纜組 成）、水平纜、端接、建筑群配線架和建筑物配線架的交叉連接以及在工作區插座的端接。集中式布線允許設計者利用光纜布線的可延伸長度。在集中式布線結構中使 用光纜時，3M推薦的信道距離可達275m (900ft)o這個運行距離是對整個信道 而言的，它包括從設備端口到工作區的設備和工作站端口的整個線路全長(含接 插軟線)。如果工作區都集中在90m范圍內，光纜布線和銅纜布線都可以采用集 中式布線方式。同時，3M不主張當開放空間布線和集中式布線結合時，在樓層配線架內設 置互連。樓層配線架中的互連只能增加安裝和維護的成本。3M主張，可以在必 要的地方設接續點。

15、同時，在樓層配線架內要留有余長纜，以備日后端接。圖11集中式布線實例設計集中式布線時，除了布線的安裝與管理之外，成本是首要考慮的問題之集中式網絡的實際成本一般要比分布式網絡的成本低。在樓內采用集中式結 構可以減少對每樓層的大型電信間的需求。同時，集中式網絡只需要一條布纜管 路穿過樓層配線架，因而顯著地減少占地尺寸。而且沒有電的要求和散熱要求從 而節約了成本，樓層空間、維護、檢修和網絡管理的成本也可以節約。布線安裝的實施是設計者要考慮的問題。如在穿過地板的套管里設置96根 2芯光纜是否比設置4根48芯光纜要容易？設計者還應考慮這些套管的防火措 施。第三章、全光纖布線系統設計一光纖布線接口設計布線

16、系統接口位于每個子系統的末端,用于系統的電子設備可以在這些位置接入網絡。圖12顯示了在配線架和電信插座處的潛在接口。提示：在所有位置使用的交叉連接都是任意的圖12布線系統的接口位置除了 VF-45至VF45接口接插軟線，VF-45至ST和VF-45至SC混合接口接插軟線也可以用于電子設備和配線盤或電信插座的連接。二光纖選擇和鏈路設計規范你可以選擇62.5/125 R m或50/125 um光纖。影響光纖選擇的因素有：如果選擇和現有網絡同類型的光纖，那么網絡布線空間是否充足是否要為傳輸媒體的改變而設計另外的管路。注意：在混合使用62.5/125和50/125 ym光纜時，預計的 功率差 異平均在

17、3.54.7dB之間。在計算功率容余時，功率損 失 只需計算一次，且無需考慮連接點的數目。在各個方面，62.5/125和50/125umVolition光纖布線都滿足或超過現有 的或即將發布的國家和國際布線標準的所有性能要求，并且支持最嚴格的基于激 光和發光二極管的應用。按照IEEE802.3Z千兆位比特以太網標準規定，在最差 條件下，62.5/125 pm光纖的最大傳輸距離為275m, 50/125 um光纖為550 m。光纖選擇和系統設計時，應該被考慮的兩個主要因素是：最大系統長度最大系統長度與帶寬，發送器和接收器的規格，傳輸時延，不穩定性以 及其它許多因素有關。最大信道衰減取決于最小的傳

18、輸輸出，最大的接收靈敏度和任何固定的功率損失。互 連和接續的數目，光纜長度,傳輸波長和器件損失都將影響信道衰減。（見 表4光纜衰減值和表5Volition的光纖連接器損耗和反射損耗值）。還應 該注意的是，LED光源的衰減要比應用于諸如1000BASE-SX, 156 和620Mb/s的ATM,以及266, 531和1,026Mb/s的光纖信道中的激 光光源衰減要大，表6給出了以光纖類型和波長為基礎的，在最差應用 條件下所支持的系統長度和最大信道衰減。采用集中式布線方案時，一般不主張在樓層配線架中設置互連。另外，在將 開放空間布線和集中式布線結合時，一般建議不在樓層配線架中設置互連。因為 此種設

19、計要求在開放空間進行布線管理，這樣會增加安裝和維護成本。同時標準 也限制信道內的互連數目。3M建議在樓層配線架中留出足夠長的電纜和光纜以 備日后的重接。有許多不同的方式來設計一個經濟的布線網絡以支持建筑物內電子設備和工 作站之間的數據傳輸。下面是設計方案的樣例，包括最差條件的4個活接頭，1 個接續點的情況。.分布式網絡中傳統的水平布線方案（2個活接頭，最大信道長度100m）.含MUTOA的開放空間布線結構（2個活接頭，最大信道長度為100m）.利用CP的開放空間結構（4個活接頭，最大信道長度100m）.集中式布線（2個活接頭，最大信道長度100 m）.集中式布線（2個活接頭，1個接續點，最大信

20、道長度100m）.集中式布線（4個活接頭，最大信道長度100 m）.含一個MUTOA的集中式布線（2個活接頭，最大信道長度100m）.含一個MUTOA的集中式布線（2個活接頭，1個接續點，最大信道長 度 100m）.含一個CP的集中式布線（4個活接頭，最大信道長度100m）.含一個CP的集中式布線（4個活接頭，1個接續點，最大信道長度 100m）.集中式布線（2個活接頭，最大信道長度275m）.集中式布線（2個活接頭，1個接續點，最大信道長度275m）.集中式布線（4個活接頭，最大信道長度275 m）.含一個MUTOA的集中式布線（2個活接頭，最大信道長度275m）.含一個MUTOA的集中式布

21、線（2個活接頭，1個接續點，最大信道長 度 275m）。.含一個CP的集中式布線（4個活接頭，最大信道長度為275m）.含一個CP的集中式布線（4個活接頭，1個接續點，信道最長275m）設計者需要確定設計方案的信道損失，看是否為系統提供了足夠的功率分 配。實際上，根據上面清單，有8種不同的信道情況需要給予考慮，它們包括：含2個活接頭,最大信道長度100m （第1、2、4和7例）含4個活接頭,最大信道長度100m （第3、6和9例）含2個活接頭,1個接續點，最大信道長度100m （第5和8例含4個活接頭,1個接續點，最大信道長度100m （第10例）含2個活接頭,最大信道長度275 m （第11

22、和14例）含2個活接頭,1個接續點，最大信道長度275m （第12和15例）含4個活接頭,最大信道長度275 m （第13和16例）含4個活接頭,1個接續點，最大信道長度275m （第17例）第四章、方案規劃要點以下部分對Volition布線系統方案規劃要點給予說明。一 VF45插座VF-45插座是一個雙工光纖連接器，用它來對光纖進行端接。每個VF- 45插座可同時端接2芯光纖。同樣的連接器用在鏈路的每一端。實際端接時光纖 應以交叉定位的方式進行端接。VF-45連接器的安裝密度和插頭一插座方式與傳統的8芯RJ-45接口相似。而且組合時無需耦合器和膠粘劑，安裝時間只需一至兩分鐘，使施工難度和勞動

23、力成本大幅下降。技術參數:參數光纖 測試 程序系統 測試法試驗 條件性能衰減1713-4不適用20dB平均29.2dB13OOrnn27.2dB85Onm配合耐 久性212-2500周20dB RL沖擊22-128次 at1,5m20dB RL插頭光 纜保持/側 拉62-466N at 0度6,6N at 90 度20dB RL偶合強 度1852-633N20dB RL插頭光1n/a90 度，20dBRL插頭光 纜彎曲 性362-52,5 轉, 15N20dB RL冷1882-17-10C, 96小時，樣品功能20dB RL0.3dB改變熱42-18+60C 14天， 樣品功能20dB RL0

24、.3dB改變濕度52-19+40C, 90-95 % RH, 96小時 樣品功能20dB RLMO,4dB改變熱循環n/a2-22-10C to+60C5周20dB RL0.3dB改變振動n/a2-11055Hz,30分每軸20dB RL0.3dB改變VF-45光纖連接器的平均插入損耗為0. 3dB,遠小于TIA/EIA 568A所規定的 0. 75dBo包括1個連接點和跳線的93米端到段光纖鏈路的平均損耗為0. 65dB包括2個連接點和跳線的100米端到段光纖鏈路的平均損耗為0. 98dB樓層內相關配線架的位置相關建筑群配線架和建筑物配線架的位置預計的用戶數如果己經確定好了樓層配線架的最佳位

25、置,那么就可以設計連接每個工作區 插座與樓層配線架的最佳路線。對建筑物的每一個樓層重復以上的步驟。再將纜 的平均長度（包括沿墻向下走線的部分）乘以需布線的位置數，同時應加上可能 浪費在線軸上的纜的長度，得出每層所需纜的總長。Volition系統的水平和主干光纜全部采用品質最優的Coming光纖，其兩 芯光纖一束管的設計使端接更安全更方便。樓層方案一工作站配置圖18典型的辦公樓樓層1電信間建議為每1000m2 (10,000ft2)辦公樓設置一個電信間。表9 .推薦了適宜的電信間的尺寸。表9電信間尺寸服務區域 m2 (ft2)電信間 歐洲建議 m (ft)電信問ANSI/TIA/日 A569-A

26、建議m (ft)1,000 (10,000)3.0X2.5 (10X8.2)3X3.3(10X11)800 (8,000)3.0X2.5 (10X8.2)3X2.7 (10X9)500 (5,000)2.5X2.0 (8.2X6.5)3X2.1 (10X7)2配線盤VolitionVOL-0400系列配線盤有以下三種型號：24端口 1U、24端口 2U和48端口 3U,后兩種含接插軟線管理環。表10列出了在配線架上端接Volition光纜所需的最小機架空間。表10在配線架上端接Volition光纜所需的最小機架空間工作站(個)19”機架空間(U)24124-48248-72472-96596-

27、1206120-1448144-1689168-19210192-21612216-24013在設計電信間內的設備架時，可能需要考慮配線盤是否和電子設備安裝在同 一架上。如果安裝在同一架上，設計者應考慮將配線盤置于機架的最上方，而電 子設備在機架的較低位置。這樣使電子設備處于溫度較低的地方，同時電子設備 的重心較低，有利于設備的安裝。在設計機架的上部時，應考慮配線盤之間接插軟線管理環的位置。對于 Volition配線盤，方案設計時應考慮管理環的位置。圖19顯示了在設備架中各種 配線盤的配置情況。電程備臂埋環圖19設備架內配線盤的設置Jim同時供應VOL0400系列壁掛式配線框，這些配線框的配置

28、有6端口的、12端口的以及24端口的。3插座插座可以安裝在墻、地板、或工作區的某個位置（如辦公家具）。設計布線時,插座應設置在易于接近的地方。密集的插座設計能夠增強安裝的靈活性。4光跳線:Volition系統提供基于VF-45, ST, SC的各種雙芯光纖跳線，可以和任意接口的光纖接口跳接。1550nm Bend Loss SM GGP vs. Standard Glass (1 wrap)3M的GGP專利技術，更使其跳線強度更大，彎曲半徑更小。sso_I6u_puag三建筑物主干網布線根據建筑布局草圖確定設備間的最佳位置。這個位置可能會和電信纜進入建筑物的引入設施重合。選擇最佳線路來連接電信

29、間內的樓層配線架與設備間內 的建筑物配線架。1設備間我們建議在每座建筑物中設置一個設備間。表11推薦了適宜的設備間的 尺寸。表11設備間尺寸工作站數歐洲建議的 設備間 m2 (ft) 2ANSI/TIA/日 A569A 設備間 m2 (ft) 2100以下10 (107)14 (150)101-40020 (215)37 (398)401-80040 (430)74 (796)801-1,20070 (753)111 (1194)2主干網布線的配線盤在建筑物主干纜的每一端設置Volition VOL-0400系列配線盤。配線盤 的數目取決于主干網的容量。四集中式布線集中式布線不應超過所允許的最

30、大信道長度。水平光纜可以從工作區插座延 伸到設備區，也可以使用大芯數建筑物主干光纜在電信間和水平光纜連接在延伸 到工作區。連接建筑物主干網光纜和水平光纜的方法可以在下列方法中任選其一:3MTM FibrlokTM光纖機械接續子VF-45連接器熔接采用集中式布線時，3M不主張在電信間中設置互連。另外，3M不贊成 在開放空間布線和集中式布線合并的情況下在電信間中設置互連。在電信間設置互連會增加安裝和維護成本。如果日后纜要被端接，3M建議在電信間中留出足夠冗余的光纜。圖20顯示了集中式布線的結構。出螃食水平五連接緩之 才平xno出姚全水平 出嫁金主干JR#190m圖20集中式布線第五章光纖到桌面網絡

31、工程說明一圖示二3M Volition光纖到桌面方案特點1集中式布線方式由于光纖的低衰減特性，其傳輸距離大大高于傳統的銅纜布線介質的極限 (90m),因而使集中式布線方式成為可能。同傳統的分布式布線方法相比，集中 式布線毋需在各樓層中預留分配線間，從而使設備管理，端口配置更為方便靈活, 同時省去了對分配線間的巨大投資(場地，空調排風設備及日后的運行費用)。極 大地方便了今后系統的維護，升級及管理。S4Page 33 of M大樓入口集中式布線園區主干2高帶寬由于光纖本身的優質性能，及3M Volition的可靠技術保證，其富余的帶寬 不僅能支持目前的網絡應用，同時能輕易滿足今后幾年更高速，高帶

32、寬的網絡應 用和升級。避免整個布線系統重復更新和投資。3低成本Volition布線和網絡方案由于選用了基于最新國際標準SG(VF-45)光纖連 接器，極大地降低了光纖接頭的成本及制作工藝，同時很大程度上提高了其在網 絡有源設備上的光端口密度，從而使每個端口的成本大為下降。相對于傳統的光 纖到卓面方案，Volition是一個經濟可靠的全光網系統，但其成本只有傳統的一半左右。4高性能，高穩定光纖的非導性，使其在任何情況下不受外界諸如電磁波，無線電波的干擾。 保證數據，視頻等信號在一個高質的系統下正常運行。為保護用戶的投資，3M公 司對Volition布線系統提供20年的質量保證。并支持3M公司的授權系統集成 商提供必要的培訓和維護服務。六3M公司簡介3M公司，全稱明尼蘇達礦業及制造有限公司，為成立于1902年的世界著名 跨國企業，并且它還是美國道.瓊斯30種工業股票之一。多年在美國財富雜 志評選的世界19家行業領袖中占據一席之地。3M在全球60個國家和地區設有分 支機構，員工總數達到