2.1 结构化综合布线系统的组成和类型
综合布线系统由传输介质(屏蔽或非屏蔽双绞铜线、光纤等)、模块化配线架、标准信息插座、光电转换设备等硬件组成,按严格的标准及规范进行产品制造、系统设计和工程施工,在建筑物内形成信息传输的基础设施。
顾名思义,“结构化”是指把规模庞大而复杂的布线系统划分为功能各异的六个部分。可概括为“一个设备间、两个功能区(工作区和管理区)、三个子系统(垂直(干线)子系统、水平子系统和建筑群子系统)”。“综合”的含义是指通过一次布线工程就能提供语音、数据、图像和多媒体通信的传输能力。采用星形结构,可使任何一个子系统都能独立地进入综合布线系统中。
2.1.1 综合布线系统的组成
根据国际标准ISO11801的定义,结构化综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、垂直(干线)子系统、管理区子系统、设备间子系统、建筑群子系统六个子系统组成,如图2-1所示。
图2-1 结构化综合布线系统的六个子系统
1.工作区子系统(Work area subsystem)
工作区是指与信息插座连接各种终端设备(包括电话机、计算机、监控显示屏等)的区域。工作区子系统用于实现工作区终端设备与水平子系统之间的连接。
系统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、插座盒及其面板、连接软线、适配器等,如图2-2所示。
工作区的常用设备是计算机、网络集线器(Hub或Mau)、电话机、计算机、火灾报警探头、摄像机、监视器、音响等。
图2-2 工作区子系统
2.水平子系统(Horizontal subsystem)
水平子系统是指位于同一楼层、从楼层配线设备连接到各信息插座之间的连接电缆。用来实现信息插座和管理区子系统(跳线架)之间的连接,将工作区的终端设备引接至管理区子系统,为用户提供一个符合国际标准,满足语音及高速数据传输要求的信息点出口。该子系统一端接在信息插座上,另一端接在本楼层配线间的跳线架上,信息出口采用ISDN8芯(RJ-45)的标准插口,每个信息插座都可灵活地运用,并可根据实际应用要求随意更改用途,如图2-3所示。
图2-3 水平子系统
由楼层配线架(IDF)至信息插座的水平连接线缆的长度一般不得超过90m。水平子系统采用4对双绞线电缆,需要较高带宽应用时,可采用“光纤到桌面”的方案。如果水平工作面积较大,可在区内设置二级配线间。
3.垂直子系统(Vertical subsystem)
垂直子系统一般通称为干线子系统(Backbone subsystem),位于主设备间(如计算机房、程控交换机房)至各楼层管理间。是由建筑物设备间的总配线设备(MDF)延伸到各楼层配线设备(IDF)的连接电缆。由大对数电缆、宽带多芯光缆及相关支撑硬件组成,两端分别接在主设备间和管理间(管理子系统)的跳线架上。实现计算机设备、程控交换机(PBX)、控制中心与各管理区子系统之间的连接,提供主设备间内的总配线架与楼层配线架之间的干线路由。
4.管理区子系统(Administration subsystem)
管理区子系统是垂直子系统与水平子系统之间的桥梁,它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。
本子系统由交连、互连配线架组成。管理点为连接其他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,以便能更容易地管理通信线路,让移动终端设备能方便地进行插拔。
互连配线架根据不同的连接硬件,分IDF楼层配线架(箱)和MDF总配线架(箱)两类,IDF安装在各楼层的接线间,MDF一般安装在主设备机房。图2-4是管理区子系统。
图2-4 管理区子系统
楼层配线间是管理区子系统进行管理和操作的场所,为连接各子系统提供连接手段。故楼层配线间的几何尺寸不能太小,最小深度为1.2m,宽度可根据工作区数量定,如200个信息点的配线间宽度需大于1.5m;201~400个信息点的配线间宽度需大于2.2m;401~600个信息点的配线间宽度需大于2.8m等。
5.设备间子系统(Equipment room subsystem)
设备间又称进线间,是外部通信管线的入口部位,是安装电信设备、计算机网络设备、电气保护装置、建筑物接地装置及建筑物配线设备和进行网络管理的场所,也是整个建筑物的主要布线区。设备间一般位于便于设备搬运的大楼底层或二层。
设备间子系统由设备间中的电缆、连接器及其支撑硬件、防雷电保护装置等组成,将计算机系统、网络集线器(Hub)、网络交换机(Switch)、程控交换机(PBX)、音响输出设备、闭路电视控制装置和报警控制中心等弱电设备互连起来并连接到主配线架上,如图2-5所示。
6.建筑群子系统(Campus subsystem)
由两个或两个以上建筑物组成的建筑群干线子系统(简称建筑群子系统),通过综合布线系统提供建筑群之间的信息传输通道。建筑群之间的综合布线硬件包括光纤、电缆和防止电缆浪涌电压进入的电气保护设备。
建筑群子系统的常用介质是光缆。采用可架空安装或沿地下电缆管道(或直埋)敷设,如图2-6所示。图2-7是六个子系统的连接关系。
图2-5 设备间子系统
图2-6 建筑群干线子系统
图2-8是综合布线系统的信号分层交连管理。信息源与用户终端信息插座(IO)之间的交换配接通过综合布线系统的主配线架(MDF)、分配线架(IDF)和信息插座(IO)等基本单元经线缆连接组成。主配线架放在设备间,分配线架放在楼层配线架,信息插座安装在工作区内。
连接主配线架与分配线架之间的连接线缆称为干线子系统;分配线架与信息插座之间的连接线缆称为水平子系统;规模较大的建筑物,在分配线架与信息插座之间可设置中间交叉配线架(ICF);中间交叉配线架(ICF)安装在二级交接间。有二级交接间的综合布线系统,主配线架与中间交叉配线架的连接线缆称为干线;交叉配线架与信息插座之间的连接线缆称为水平子系统。
图2-7 综合布线系统各子系统的连接关系
图2-8 综合布线系统的信号分层交连管理
2.1.2 综合布线系统的类型
根据弱电工程规模、信息传输设备性能、数据系统的传输速率要求和信息点配置数量等实际情况,可选择以下三种综合布线系统配置标准:
1.基本型
基本型适用于系统配置较低的场所,用铜芯双绞线电缆组网。
1)每个工作区(站)配置一个信息插座。
2)每个工作区(站)引至楼层配线架的电缆为1条4对双绞线缆。
3)完全采用夹接式交接硬件。
4)采用气体放电管过电压保护,能自恢复的过电流保护。
2.增强型
增强型适用于中等配置标准的场合,用铜芯双绞电缆组网。
1)每个工作区有两个或两个以上信息插座;任何一个信息插座都可提供语音和高速数据应用;可按需利用端子板进行管理。
2)每个工作区引至楼层配线架的电缆为2条4对双绞线电缆。
3)采用夹接式(110A系列)或接插式(110P系列)交接硬件。
4)每个工作区的干线电缆至少有3对双绞线缆。
5)采用气体放电管过电压保护、能自恢复的过电流保护。
3.综合型
综合型适用于规模较大的建筑群或建筑物的高配置场所,使用光缆和铜缆混合组网。布线配置应在基本型和增强型的基础上增设光缆及相关连接硬件。
4.新型双绞线电缆系统
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RJ-45完全不兼容,它是一种屏蔽系统。