综合布线系统概述-计算机网络技术及应用

综合布线系统是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部通信设备进行连接。因此，在综合布线系统中，还包括建筑物内部网络系统与外部网络或电信线路的连接线缆及相关的连接部件。

综合布线系统由不同系列和规格的部件组成，其中包括传输介质、介质连接硬件（配线架、连接器、插座、插头、适配器等）以及电气保护设备等。模块化的综合布线系统不仅易于实施，而且能随需求的变化进行调整或平稳升级。

1.综合布线系统的技术发展

回顾历史，综合布线的发展与建筑物自动化系统密切相关。传统布线，如电话、计算机局域网都是各自独立的。各系统分别由不同的厂商设计和安装，传统布线采用不同的线缆和不同的终端插座。而且，连接这些不同布线的插头、插座及配线架均无法互相兼容。办公布局及环境改变的情况是经常发生的，需要调整办公设备或更换设备时，就必须更换布线。这样因增加新电缆而留下不用的旧电缆，天长日久，导致了建筑物内一堆杂乱的线缆，维护不便，改造也十分困难。造成很大的隐患。

随着全球社会信息化与经济国际化的深入发展，人们对信息共享的需求日趋迫切，这就需要一个适合信息时代的布线方案。美国电话电报（AT&T）公司的贝尔（Bell）实验室的专家们经过多年的研究，在办公楼和工厂试验成功的基础上，于20世纪80年代末期率先推出建筑与建筑群综合布线系统，随后又推出结构化布线系统SCS。在我国标准GB/T 50311—2000中，把结构化布线系统SCS命名为综合布线系统（Generic Cabling System，GCS）。

2.综合布线系统的技术特点

综合布线系统许多优越性是传统布线所无法比拟的。其特点主要表现在综合布线系统具有良好的兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性，而且在系统的设计、施工和维护方面，给技术人员带来了许多方便。

（1）兼容性

综合布线的首要特点是它的兼容性。所谓兼容性是指综合布线系统完全独立于应用系统，同时又适用于多种应用系统。

过去，为一幢大楼或一个建筑群内的语音或数据线路布线时，往往是采用不同厂家生产的电缆、配线插座以及接头等。例如，用户交换机通常采用双绞线，计算机系统通常采用粗同轴电缆或细同轴电缆。这些不同的设备使用不同的配线材料，而连接这些不同配线的插头、插座及端子板也各不相同，彼此互不相容。一旦需要改变终端机或电话机位置时，就必须敷设新的线缆，以及安装新的插座和接头。传统的布线系统有诸多问题不能满足现在通信应用的需要。

综合布线系统把语音、数据与监控设备的信号线经过统一的规划和设计，采用相同的传输媒体、信息插座、交连设备、适配器等，把这些不同信号综合到一套标准的布线系统中。从而使布线系统的设计和安装以及维护都大为简化，节约了大量的器材、时间和空间。

（2）开放性

对于传统的布线方式，只要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媒体。如果更换另一设备，那么原来的布线就要随之全部更换。对于一个已经完工的建筑物，这种变化是十分困难的，无疑要增加成本。

综合布线系统采用了开放式体系结构，所有设备和器材均符合国际开发标准，几乎所有综合布线厂商都采用相同的国际标准生产自己的产品，与之有关的计算机网络设备，如计算机、交换机等网络设备的接口，同样采用与综合布线系统相配套的接口方式与标准，包括计算机网络通信协议与综合布线系统协调一致。由此可见，综合布线系统相对于其他相关系统来说是完全开放的。

（3）灵活性

传统的布线方式是封闭的，其体系结构是固定的，若要迁移设备或增加设备是相当麻烦的，甚至是不可能的。

综合布线系统采用标准的传输线缆（双绞线）和相关连接硬件（配线架、配线盘等）以及模块化设计。因此综合布线系统的所有通道都是通用的。每条通道可支持计算机网络终端、以太网客户机以及令牌环网工作站，还包括语音设备、电话机等。所有设备的开通及更改均不需要改变布线结构，只需增减相应的应用设备以及在配线架上进行必要的跳线管理即可。

针对计算机网络，采用综合布线系统后，组网可更灵活多样，甚至在同一房间可有多种用户终端；以太网客户机、令牌环网工作站并存，也可以是它们分别属于不同的网段，为用户组织各种应用的信息流提供了必要的条件。

（4）可靠性

在传统的布线系统中，由于各个应用系统互不兼容，因而在一个建筑物中往往要有多种布线方案。因此，建筑内通信与控制系统的可靠性，将完全寄托于所选用的布线系统的可靠性。但是，当某个应用系统的布线方式失当时，将会造成交叉干扰，从而大大降低建筑内通信与控制系统的可靠性。

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传输通道。所有线槽和相关连接件均通过ISO认证，每条通道都要采用专用仪器测试链路阻抗及衰减率，以保证其电气性能。数据通信与控制的应用系统布线所有设备全部采用点到点端接，任何一条链路故障均不影响其他链路的运行，这就为链路的运行维护及故障检修提供了方便，从而保障了应用系统的可靠运行。各应用系统往往采用相同的传输媒体，因而可互为备用，提高了备用冗余。

（5）先进性

综合布线系统一般采用光纤与双绞线混合布线方式，极为合理地构成一套满足不同通信带宽需求的完整布线系统。

由于综合布线系统的布线方式、传输媒介和器材均采用世界上最新通信标准，用户设备通信链路均按八芯双绞线配置。像5类双绞线系统的传输速率带宽可达100MHz，6类双绞线系统的带宽可达200MHz。根据特殊用户的需求，也可把光纤引到桌面，语音干线线缆可采用铜缆，而用于数据传输的线缆采用光缆，不仅满足了传输多路实时多媒体信息高带宽的需要，又能够节省一些语音通信电缆的成本。

（6）经济性

综合布线比传统布线具有经济性优点，主要得益于综合布线系统可适应更多的应用和相当长时间应用的需求。

综上所述，综合布线系统较好地解决了传统布线方法存在的许多问题，随着科学技术的迅猛发展，人们对信息资源共享的要求越来越高，原来以电话业务为主的通信网已经转向综合业务的多媒体通信数字网络，使网络能够同时提供语音、数据和视频的传输。因此，综合布线系统取代单一、昂贵、复杂的传统布线系统是“信息时代”的要求，也是历史发展的必然。

3.综合布线系统的技术标准

计算机网络与综合布线系统紧密相关，现代计算机网络基本上都是建立在综合布线系统之上。作为一个计算机网络工程师，为了能全面掌握综合布线系统与计算机网络之间的关系，除了要了解综合布线系统的结构与性能之外，对其设计技术标准、工程质量的检验标准更应该了如指掌。

有关综合布线系统存在多个国际标准体系，如美洲标准、欧洲标准、ISO国际标准、计算机网络标准。在实际的应用中，同时要参照中国国家标准。

（1）美洲标准

美洲标准由TIA/EIA制定，电讯工业协会（Telecommunication Industry Association，TIA）是由美国国家标准局（ANSI）授权的独立组织，并附属于电子工业协会（Electron Industry Association，EIA），所以TIA发布的标准常被贯名为ANSI/TIA/EIA。TIA综合布线系统的标准，规定了开发用于结构化布线系统设计与安装的要求，并支持未来广泛的应用以及满足高速数据传输的要求。

TIA自1995年发布第一个综合布线标准TIA/EIA 568—A以来，共做过5次增补，形成了比较完整的综合布线系统的技术标准，不仅美洲，全世界许多国家都参照该标准建立了自己的综合布线系统技术标准。中国的综合布线系统技术标准就是参照TIA/EIA 568—A制定的。

到目前为止，经过增补完善后的TIA/EIA 568—A及相关的标准有：

●TIA/EIA 568—A～A5：商业建筑通信布线标准。

●TIA/EIA 569—A：商业大楼通讯通路与空间标准。

●TIA/EIA 570—A：住宅电信布线标准。

●TIA/EIA—606：商业大楼通信基础设施管理标准。

●TIA/EIA—607：商业大楼布线接地保护连接需求。

除了以上基本标准之外，TIA/EIA还发布了一些技术公告（TSB），作为建议性或临时性标准，而非强制性的标准，如：(www.xing528.com)

●TIA/EIA TSB—67：非屏蔽双绞线布线系统传输性能现场测试。

●TIA/EIA TSB—72：集中式光纤布线准则。

●TIA/EIA TSB—75：开放型办公室水平布线附加标准。

●TIA/EIA TSB—95：100Ω4对5类布线附加传输性能指南。

在美洲标准中，还有一个与TIA/EIA 568—A平行的TIA/EIA 568—B标准。TIA/EIA 568—B标准一共有三个，分别是：

●TIA/EIA 568—B.1：商业建筑通信布线系统标准，第一部分：一般要求。

●TIA/EIA 568—B.2：商业建筑通信布线系统标准，第二部分：平衡双绞线布线系统。

●TIA/EIA 568—B.3：商业建筑通信布线系统标准，第三部分：光纤布线部件标准。

TIA/EIA 568—B标准实际上是把TIA/EIA 568-A～A5标准分割成三个部分，其内容更加全面，要求也更加合理和科学。

（2）国际标准

国际标准化组织（ISO）是世界范围内的标准化专业机构。就信息技术领域及综合布线，ISO联合IEC（国际电工技术委员会）组成了一个联合技术委员会ISO/IEC JTC1，该委员会下的SC 25/WG 3工作组于1995年制定并发布了综合布线国际标准：ISO/IEC 11801（信息技术——用户房屋的综合布线）。

目前ISO/IEC 11801有三个版本：ISO/IEC 11801：1995、ISO/IEC 11801：2000和ISO/IEC 11801：2001（草案）。

ISO/IEC 11801与TIA/EIA 568—A在标准内容上基本一致，在技术要求上有一些差别，但不大。但在有些技术术语、定义和类别的划分上不同。如在TIA/EIA 568—A中，布线性能级别的划分分别为：Cat.3、Cat.4、Cat.5、Cat.6，而ISO/IEC 11801的布线性能级别的划分分别为：Class C、Class D、Class E和Class F。

（3）欧洲标准

欧洲CENELEC（欧洲电工标准化委员会）颁布的综合布线标准EN 50173是在ISO 11801的基础上完成的，已经得到欧洲共同体的批准，并在1995年7月开始执行。

EN 50173标准与美洲标准和国际标准所规定的内容基本一致，但具体的要求比TIA/EIA 568—A和ISO/IEC 11801更严格。

一直以来CELENEC EN 50173也在不断的增补，目前被批准执行的版本为EN 50173：2001。

（4）中国国家标准

中国工程建设标准化委员会和全国通信工程标准技术委员会于1995年与美国AT&T公司合作，制定了我国的第一个综合布线系统推荐性标准：《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72：95。

该标准主要参考了TIA/EIA 568—A和TIA/EIA 569标准，但由于该标准不包括屏蔽综合布线系统，有一定的局限性。因此，在1997年对标准进行了修订，并补充了验收标准，这就是：

●《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范——修订版》CECS 72：97。

●《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》CECS 89：97。

上述两个标准为综合布线系统的协会标准。信息产业部随后颁布了一系列的行业标准，如1996颁布了有关综合布线电缆产品的电气标准YD/T 838，1997年颁布了《大楼通用综合布线系统》YD/T926.2—2001，1999颁布了《建筑与建筑群综合布线系统工程设计施工图集》YD/T 5082，2000年9月颁布了《建筑与建筑群综合布线系统预算定额》。

随着上述信息产业部有关综合布线系统行业标准的推行，2000年中国国家技术标准委员会也正式出台了综合布线系统国家标准：

●《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T 50311-2000。

●《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T 50312-2000。

作为上述两个标准的增强，中国工程建设标准化委员会和全国通信工程标准技术委员会于2000年12月颁布了类似的协会综合布线的技术标准：

●《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》CECS 119：2000。

目前，有关综合布线系统的设计、施工和验收参照执行的标准，主要是上述最后三个标准，同时还可参照《智能建筑设计标准》GB/T 50314—2000。

（5）计算机网络标准

综合布线系统的重要应用之一是计算机网络通信。在计算机网络的应用中，网络技术的发展同时对布线系统也提出了更高的要求，反过来，布线技术的进步也为网络技术的发展奠定了基础。能够对布线系统提出要求的标准化组织主要是IEEE或ATM论坛。IEEE对布线系统提出的计算机网络标准有：

●IEEE 802.3总线式Ethernet局域网标准。

●IEEE 802.3z快速Ethernet局域网标准。

●ANSI FDDI光纤分布式数据接口高速局域网标准。

●TPDDI铜线分布式数据接口高速局域网标准。

●ATM异步传输模式标准。

●EIA RS232、RS422异步和同步传输标准。

但是，网络应用对综合布线系统要求的标准，不能作为综合布线工程的设计、施工和验收标准，网络应用标准仅仅是一个参考。然而，综合布线系统的最终性能必须达到或超过网络应用标准中对布线系统的要求。