结构化布线系统的组成与设计要点-《计算机网络工程实用技术》

以EIA/TIA 568标准和ISO/IEC 11801国际综合布线标准为基准，并结合我国国内的实际应用情况，结构化布线系统结构的设计组合可以划分为6个独立的子系统，如图8-24所示。

这6个子系统分别为：工作间子系统、水平干线子系统、管理间子系统、垂直干线子系统、设备间子系统和建筑群子系统。由于采用星形结构，每个子系统均可视为各自独立的单元组，一旦需要更改其中任一子系统时，不会影响到其他的子系统，系统易于扩充，布线易于重新组合，也便于查找和排除故障。6个组成部分相互配合，形成了结构灵活、适合多种传输介质与多种传输信息的结构化布线系统。

1.工作间子系统

工作间子系统又称服务区子系统或用户端子系统，是整个布线系统最接近用户的接口。工作间子系统用于将用户设备连接到布线系统中，主要包括各种信息插座及相关配件和把用户设备连接到信息插座的各种跳线等，如图8-25所示。工作间的服务面积一般可按5～10M²进行估算，工作间内信息插座的数量根据相应的设计等级要求设置。

图8-24 结构化布线系统示意图

图8-25 工作间子系统示意图

工作间布线要求相对简单，这样就容易移动、添加或变更设备。信息插座目前最常用的是支持RJ-45和RJ-11接口的双口插座，按安装位置的不同可分为墙上型、地面型和桌上型等。对地面型要避免安放在人们经常走动或易被损坏的地方，以免因为人为原因造成线路损坏。常用的两种信息插座、RJ-45模块结构及RJ-45插头（水晶头）。如图8-26所示。

工作间子系统设计时要注意：从RJ45插座到设备的连线使用的双绞线一般不超过5 m；信息插座须安装在墙上不易碰到的地方，距离地面30 cm以上；插座和插头的接线标准要一致，不要接错。

2.水平干线子系统

水平干线子系统又称平面楼层子系统，它从管理间子系统的配线架到连接工作间子系统的信息插座，包括信息插座、配线设备（FD）、信息插座至楼层FD的水平布线、电缆终端及跳线等，一般为星形拓扑结构，如图8-27所示。它与垂直干线子系统的区别在于：水平干线子系统总是在一个楼层上，线缆一端接在配线间的配线架上，另一端接在信息插座上。考虑到工作间子系统所连设备的多样性，水平干线子系统的通信介质也是多种多样的。常用的介质主要是100Ω UTP、150Ω STP，根据需要也可使用62.5/125 μm光缆。

图8-26 信息插座、RJ45模块结构及水晶头

图8-27 水平干线子系统示意图

水平干线子系统设计时要注意：采用双绞线的长度一般不超过90m；介质布线方法和线缆的走向，视具体施工环境而定，线缆最好采用墙内、地下暗管预埋或天花板吊顶内布线、墙面线槽走线的方式，尽量不要采用地面线槽走线的方式。确定信息插座的数量和类型，通常可按9 m²来估算信息插座的数量，计算好水平干线子系统所需线缆的长度，确定好工作间子系统的信息插座与管理间配线架之间最近的位置和最远的位置。为了便于管理，最远距离不要超过90M，除了90M水平电缆外，工作区与管理子系统的接插线和跨接线电缆的总长可达10M。

3.管理间子系统

管理间子系统位于水平干线子系统与垂直干线子系统之间，它主要是采用交连和互连等方式来管理水平干线子系统与垂直干线子系统的线缆，主要有配线架、集线器、交换机、机柜和电源等，如图8-28所示。在高层建筑物中，每层或每隔一层都应该有一个管理间子系统。它是实现综合布线系统灵活性的关键所在。

图8-28 管理间子系统示意图

大型建筑物中的布线系统管理是一件复杂、繁琐的工作。据统计，每年大型建筑物内约35%的设备需要变换位置。除此之外，办公室要调整，部门要变迁，因此布线系统的变迁也在所难免。如果缺乏必要的调整手段，必然要经常增补布线系统，这样不仅会增加不必要的工作量，干扰正常的工作秩序，而且有可能造成布线系统的混乱。管理间子系统可以通过各种跳线方便地调整各个区域内的线路连接关系。当需要调整布线系统时，可以通过管理间子系统的跳线来重新配置布线的连接顺序。它可以将一个用户端子跳接到另一个设备或用户端子上，甚至可以将整个楼层的线路跳接到另一个线路上。跳线有各种类型，如光纤跳线、电缆跳线、单股跳线、多股跳线等。(www.xing528.com)

光纤在布线系统中也得到了越来越多的应用。值得注意的是：管理间子系统中光纤的接续与连接均需专用的设备与技术，并要严格按照规程操作以免损坏光纤。一般来说，光纤接续分为永久接续与连接器接续两种。永久接续用于光纤之间的连接，连接器接续用于光纤与光器件之间的连接。

管理间子系统设计要注意：配线架的配线对数可由管理的信息点数决定；利用配线架的跳线功能，可使布线系统更加灵活；配线架一般由光纤配线盒和铜线配线盒组成；管理间子系统应有足够的空间放置配线架、机柜、集线器和交换机等；对集线器和交换机等要配有专用的稳压电源或UPS电源；管理间要保持一定的温度和湿度，以利于设备的保养。

4.垂直干线子系统

垂直干线子系统是整个综合布线系统的骨干部分，是高层建筑物中垂直安装的光纤、双绞线等各种电缆以及相关支撑硬件的组合，包括从设备间子系统经垂直竖井到各楼层管理间子系统的缆线、配线架、配线架上的机械终端、插接线、跳线等，如图8-29所示。

垂直干线子系统负责连接管理间子系统到设备间子系统，它也提供建筑物垂直干线间的路由。设备间子系统的核心设备通过垂直干线子系统连接各管理间子系统，然后再将所有的水平干线子系统连接在一起，满足所有工作区子系统所连接的所有结点设备之间相互通信的要求。另外，当设备间子系统不是处在楼房的底层时，连接建筑群子系统的通信线缆也要经过垂直竖井。

垂直干线子系统一般是垂直安装的，典型的安装方法是将垂直电缆或光纤贯穿于建筑物各层的竖井之中，也可以安装在通风管道中。因为垂直干线子系统包含了许多通信电缆和其他设备，其本身有一定的自重，在安装过程中一定要考虑这个问题，以防由于重力而造成电缆接触不良。在具体施工时，常用的方法是让电缆固定于垂直竖井的钢铁支架上，以保证电缆的正常安装状态。同时，因为垂直干线子系统是各种传输介质与多种信号的混合体，应该考虑抗干扰问题。垂直干线子系统要贯穿建筑物的每一层，在建筑物设计阶段就应预留竖井与连接子系统用的房间。选择垂直竖井位置时应尽量避开强干扰源，如电梯操作间、动力电系统等。在选用垂直干线子系统的通信介质时，一方面要考虑满足用户的需要，另一方面要尽量选用高可靠性、高传输率、高带宽的介质。根据目前的情况，应该优先考虑光纤。

图8-29 垂直干线子系统示意图

除此以外，垂直干线子系统的设计还应注意：连接室外远距离的光缆选用单模的，室内可以选多模的；垂直干线光缆的拐弯处不要直角拐弯，应有相当的弧度，以防光缆受损；垂直干线电缆和每层楼的干线要有防止遭破坏和防雷击的设施；需要考虑整个大楼布线的防雷击设施。

5.设备间子系统

设备间子系统是整个结构化布线系统的核心，是最主要的管理区域，它通过其他子系统把各种公共系统的多种不同设备互连起来，其中包括邮电部门的光缆、同轴电缆、交换机等。设备间子系统一般安装在网络中心或其他控制中心机房内，所以又叫机房子系统。机房特指集中安装大型通信设备、交换机、各种网络服务器或控制设备的场所，如图8-30所示。

图8-30 设备间子系统示意图

设备间子系统集中有大量的通信干缆，同时也是建筑群子系统与户内系统汇合连接处。因此，它往往兼有管理间子系统的功能。由于设备间子系统中的设备对于整个系统至关重要，因此在进行布线系统安装时，一定要综合考虑配电系统（不间断电源UPS）与设备的安全因素（如防雷、接地、散热）等。

如何在建筑物中选择设备间的位置，是一个非常重要的问题。因为设备间位置直接影响着综合布线系统的结构、造价、安装与维护的难易，以及整个综合布线系统的可靠性。因此在选择设备间位置时，应充分考虑到它与垂直干线子系统、管理间子系统以及建筑群子系统的连接难易，应尽量避开强干扰源（如发电机、电梯操作间、中央空调等）。为便于设备搬运，节约投资，设备间最好位于每一幢大楼的第二层或第三层。设备间应该具有较好的空调与通风环境，保证一定的温度与湿度；地面应采用有一定架空高度的防静电地板；装饰材料应为防火材料等等。

6.建筑群子系统

建筑群子系统又称楼宇子系统或户外子系统，它将一栋建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上，从而将各个楼房的楼内系统连接为一体，形成更大范围的结构化布线系统。建筑群子系统也是户外信息进入楼内的信息通道。建筑群子系统主要是指用于连接楼群之间的通信线路和设备，如电缆、光纤、电气保护设备等。为了适应各种信息交换的要求，建筑群子系统除了使用各种有线（光缆或大对数双绞线）的连接手段外，还可以使用其他通信手段，例如微波、无线电通信系统等。

建筑群子系统在室外铺设光缆或电缆一般有3种方法：地下管道铺设、直埋铺设和架空方式铺设或者是这3种方式的任意组合。在选择线缆时需要注意3种铺设方式的不同。

由于建筑群子系统的安全性直接影响到整座大楼布线系统的安全，因此安装各种电气保护装置是必需的。为了避免雷电等强电流进入楼群破坏设备，必须安装避雷和过流保护装置，以保证楼内系统处于绝对安全的环境中。

建筑群子系统进入大楼时，通常在入口处经过一次转接再接入楼内的系统，这主要是因为楼内与楼外的通信介质通常具有不同规格。在转接处可以安装电气保护装置。当进行综合布线设计时，必须严格执行各种电气保护与安装标准。

建筑群子系统和户内系统的转接处需要专门的房间或墙面，这要视建筑物的规模与安装设备的多少而定。对于大型建筑物，至少要留有一间专用房间；一般的小系统中，留有一面安装设备的墙面即可。在这间房间或墙面上安装的设备主要有各种跳接线系统、分线系统、电气保护装置及各种专用传输设备，如多路复用器、光端机等。对于大多数建筑物而言，将户外的所有连接集中到一处，这样就有可能彼此之间产生干扰，因此要考虑如何屏蔽设备之间的干扰。对于尚未施工的建筑物，应在设计阶段考虑建筑群子系统的设计，并分配适当的连接位置。而对于那些已完工的建筑物，情况就比较复杂，应尽量在不影响其他部分的情况下选择安装建筑群子系统的部位。