配线子系统设计

4.3配线子系统设计

配线子系统主要是实现工作区的信息插座与管理，即中间配线架(IDF)之间的连接。配线子系统有时也称为水平子系统。配线子系统的配置设计包括配线子系统的传输介质与连接件集成。配线子系统由工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备(FD)的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线等组成。配线子系统将干线子系统线路延伸到用户工作区，一般为星型拓扑结构。它负责从管理子系统出发，利用对绞电缆将管理子系统连接到工作区的信息插座，如图4.8所示配线子系统的范围为交换机端口到信息点。图4.9所示是配线子系统的总览图。

图4.8　配线子系统设备连接图

图4.9　配线子系统总览图

设计配线子系统时，在理解配线子系统的组成、熟悉设计要点的基础上，重要的是熟悉插座、配线架和缆线管理器的选用，正确选择传输介质，确定配线子系统的布线方案等。

4.3.1配线子系统设计要点

配线子系统设计涉及到传输介质和连接器件集成，设计要点主要有:

(1)确定建筑物各层需要安装信息插座模块的数量及其位置。

(2)根据工程环境条件，确定缆线走向;确定缆线、线槽、管线的数量和类型，以及相应的吊杆、托架等。

(3)确定缆线的连接方式。

(4)当语音点、数据点需要互换时，所用缆线类型。

4.3.2确定信息点、信息插座模块的类型及数量

信息点(Telecommunications Outlet，TO)是指各类电缆或光缆终接的信息插座模块。信息插座是终端(工作站)与配线子系统连接的接口。根据工程提出的近期和远期终端设备的设置要求、用户性质、网络构成及实际需要确定建筑物各层需要安装信息插座模块的数量及其位置，配线应留有扩展余地。

(1)信息点数量。每一个工作区信息点数量的确定范围比较大，在实际工程中，每一个工作区信息插座模块(电、光)数量不宜少于两个，并满足各种业务的需求。从现有的工程情况分析，设置1个至10个信息点的现象都存在，并预留了电缆和光缆备份的信息插座模块。因为建筑物用户性质不一样，功能要求和实际需求不一样，信息点数量不能仅按办公楼的模式确定，尤其是对于专用建筑(如电信、金融、体育场馆、博物馆等建筑)及计算机网络存在内、外网等多个网络时，更应加强需求分析，做出合理的配置。

每个工作区信息点数量可按用户的性质、网络构成和需求来确定。表4.10做了一些分类，仅提供设计者参考。

表4.10　信息点数量配置

注:大客户区域也可以为公共实施的场地，如商场、会议中心、会展中心等。

(2)综合布线系统可采用不同类型的信息插座和信息插头，最常用的是RJ45连接器。信息插座大致可分为嵌入式安装插座、表面安装插座、多传输介质信息插座三类。底盒数量应以插座盒面板设置的开口数确定，每一个底盒支持安装的信息点数量不宜大于2个。

(3)光纤信息插座模块安装的底盒大小应充分考虑到水平光缆(2芯或4芯)端接处的光缆盘留空间和满足光缆对弯曲半径的要求。

(4)工作区的信息插座模块应支持不同的终端设备接入，每一个8位模块通用插座应连接1根4对对绞电缆;对每一个双工或2个单工光纤连接器件及适配器连接1根2芯光缆。

(5)电信间FD主干侧各类配线模块应按电话交换机、计算机网络的构成及主干电缆/光缆的所需容量要求及模块类型和规格的选用进行配置。

4.3.3缆线的选购

配线子系统缆线的选择，要根据建筑物内具体信息点的类型、容量、带宽和传输速率来确定。

1.缆线的选用

一般情况下，可选用非屏蔽或屏蔽4对对绞电缆，必要时应选用阻燃、低烟、低毒等电缆;在需要时也可采用室内多模或单模光缆。在配线子系统中，目前通常采用的缆线有3种。

(1) 100Ω非屏蔽对绞电缆(UTP)电缆。

(2) 100Ω屏蔽对绞电缆为(STP)电缆。

(3) 62.5/125μm光纤光缆。从电信间至每一个工作区水平光缆宜按2芯光缆配置。光纤至工作区满足用户群或大客户使用时，光纤芯数至少应有2芯备份，按4芯水平光缆配置。

在配线子系统中推荐采用100Ω非屏蔽对绞电缆(UTP)，或62.5/125μm多模光纤光缆。设计时可根据用户对带宽的要求选择。

对于语音信息点可采用3类对绞电缆;对于数据信息点采用5e类对绞电缆或6类线;对于电磁干扰严重的场合可采用屏蔽对绞电缆。但从系统的兼容性和信息点的灵活互换性出发，建议配线子系统宜采用同一种布线材料。一般5e类对绞电缆可以支持100Mbit/s、155Mbit/s与622Mbit/s ATM数据传输，既可传输语音、数据，又可传输多媒体及视频会议数据信息等;如对带宽有更高要求可考虑选用6类、7类或者光缆。

2.电缆长度的计算

在订购电缆时应考虑布线方式和走向，以及各信息点到电信间的接线距离等因素。一般可按下列步骤计算电缆长度:

(1)首先确定布线方法和缆线走向。

(2)确定电信间所管理的区域。

(3)确定离电信间最远信息插座的距离(F)和离电信间最近的信息插座的距离(N)，计算平均电缆长度为(F+N)/2。

(4)电缆平均布线长度=平均电缆长度+备用部分(平均电缆长度的10%+端接容差6m(约)。

C=［0.55×(F+N)+ 6］×n

式中，C为每个楼层的用线量; F为最远的信息插座离电信间的距离; N为最近的信息插座离电信间的距离; n为每楼层信息插座的数量。

则整座楼的用线量为:

W=∑C

(5)电缆箱数的计算:

每箱最大可订购长度÷电缆走线的平均长度=每箱的电缆走线数量(取整数)

因为每个信息插座需要1根对绞电缆，电缆走线总数等于信息插座总数，故这里的电缆走线根数/箱，只能向下取整数。由此可以算出所需水平电缆总箱数:

信息插座总数÷电缆走线根数/箱=箱数

(6)电信间FD采用的设备缆线和各类跳线宜按计算机网络设备的使用端口容量和电话交换的实装容量、业务的实际需求或信息点总数的比例进行配置，比例范围为25%～50%。

4.3.4缆线连接方式

配线子系统应根据整个综合布线系统的要求，在电信间或设备间的配线设备上进行连接。对于电信间(FD)与电话交换配线及计算机网络设备之间的连接方式有以下三种连接方式:

(1)电话交换配线的连接方式应按照如图4.10所示要求进行连接。

图4.10　电话交换配线的连接方式

(2)计算机网络设备连接方式可分为两种情况。对于数据系统(经跳线)连接方式应按照如图4.11所示要求进行连接。

图4.11　数据系统(经跳线)连接方式

对于数据系统(经设备缆线)连接方式应按照如图4.12所示要求进行连接。

图4.12　数据系统(经设备缆线)连接方式

信息与语音均采用6类非屏蔽对绞线时的设计图例如图4.13所示:

图4.13　配线子系统设计图例

4.3.5开放型办公室布线

对于办公楼、综合楼等商用建筑物或公共区域大开间的场地，由于其使用对象数量的不确定性和流动性等因素，宜按开放办公室综合布线系统要求进行设计。并应符合下列规定:

(1)采用多用户信息插座时，每一个多用户插座包括适当的备用量在内，应能支持12个工作区所需的8位模块通用插座;各段缆线长度可按表4.11选用，电缆长度也可按下式计算:

C=(102－H)/1.2

W=C－5

式中，C=W+ D表示工作区电缆，是电信间跳线和设备电缆的长度之和; D为电信间跳线和设备电缆的总长度; W是工作区电缆的最大长度，且W≤22m; H是水平电缆的长度。如图4.14所示。

表4.11　各段缆线长度限值

注:开放型办公室布线系统对配线设备的选用及缆线的长度有不同的要求。计算公式C=(102－H)/1.2是针对24号线规(24AWG)的非屏蔽和屏蔽布线而言的，如应用于26号线规(26AWG)的屏蔽布线系统，公式应为C=(102－H)/1.5。工作区设备电缆的最大长度要求，《用户建筑群的通用布缆》ISO/IEC 11801—2002中为20m，但在《商业建筑电信布线标准》ANSI/TIA/EIA 568B.16.4.1.4中为22m，GB 50311—2007是以ANSI/TIA/EIA 568B.1规范的内容给出。

(2)采用集合点(Consolidation Point，CP是指楼层配线设备与工作区信息点之间水平缆线路由中的连接点)时，CP点由无跳线的连接器件组成，在电缆与光缆的永久链路中都可以存在，如图4.15所示。集合点配线设备与FD之间水平线缆的长度应大于15m。集合点配线设备容量宜以满足12个工作区信息点需求设置。同一个水平电缆路由不允许超过一个集合点(CP);从集合点引出的CP线缆应接于工作区的信息插座或多用户信息插座上，CP一般可采用配线箱。

图4.14　采用多用户信息插座方式

图4.15　采用集合点的方式

CP(集合点)一般是通过一个安装在墙内或吊顶内的集合点箱实现的。相当于把一条线缆断为2段，先做建设方能够确认的一部分。因为设计初期布线终端位置、数量和用途不明确，在墙体和吊顶完工前，先将结构内的一部分完成。可为用户入住时的后期施工打下基础。从而有效减少了返工和拆改施工量。一般包括:箱体、12口或24口铜缆配线架，并做可靠接地。集合点配线箱目前没有定型的产品，但箱体的大小应考虑至少满足12个工作区所配置的信息点所连接4对对绞电缆的进、出箱体的布线空间和CP卡接模块的安装空间。集合点的配线设备应安装在墙体或柱子等建筑物固定的位置上，不应放置在家具上。

另外，在不涉及保密等的前提下，也可以采用无线AP(Access Point)，它相当于交换机，用户在使用时需有无线网卡支持。

4.3.6配线子系统线缆的布线长度规定

按照GB 50311—2007国家标准的规定，配线子系统各线缆长度应符合图4.16的划分并应符合下列要求:

图4.16　配线子系统各线缆长度

(1)配线子系统信道的最大长度不应大于100m。其中水平线缆长度不大于90m，一端工作区设备连接跳线不大于5m，另一端设备间(电信间)的跳线不大于5m，如果两端的跳线之和大于10m时，水平线缆长度(90m)应适当减少，保证配线子系统信道最大长度不应大于100m。

(2)信道总长度不应大于2000m，信道总长度是综合布线系统水平线缆、建筑物主干线缆和建筑群主干三部分线缆之和。

(3)建筑物或建筑群配线设备之间(FD与BD、FD与CD、BD与BD、BD与CD之间)组成的信道出现4个连接器件时，主干线缆的长度不应小于15m。

4.3.7配线子系统布线方式

配线子系统布线是将电缆线从管理子系统的电信间接到每一楼层工作区的信息I/O插座上。设计者要根据建筑物的结构特点、从路由最短、造价最低、施工方便、布线规范等几个方面综合考虑。

1.常用布线的几种方案

(1)吊顶槽型电缆桥架方式。

吊顶槽型电缆桥架方式适用于大型建筑物或布线系统比较复杂而需要有额外支撑物的场合。为水平干线电缆提供机械保护和支持的装配式轻型槽型电缆桥架，是一种闭合式金属桥架，安装在吊顶内，从弱电竖井引向设有信息点的房间，再由预埋在墙内的不同规格的铁管或高强度的PVC管，将线路引到墙壁上的暗装铁盒内，最后端接在用户的信息插座上。

为确保线路的安全，应使槽体有良好的接地端，金属线槽、金属软管、金属桥架及分配线机柜均需整体连接，然后接地。如不能确定信息出口准确位置，拉线时可先将缆线盘在吊顶内的出线口，待具体位置确定后，再引到信息点出口。

线槽的材料为冷轧合金板，表面可进行相应处理，如镀锌、喷塑、烤漆等，可以根据情况选用不同规格的线槽。为保证缆线的转弯半径，线槽需配以相应规格的分支配件，以提供线路路由的灵活性。

(2)地面线槽方式。

地面线槽方式适于大开间的办公间或需要打隔断的场合，以及地面型信息出口密集的情况。建议先在地面垫层中预埋金属线槽或线槽地板。主干槽从弱电竖井引出，沿走廊引向设有信息点的各个房间，再用支架槽引向房间内的信息点出口。强电线路可以与弱电线路平行配置，但需分隔于不同的线槽内。这样可以向每一个用户提供一个包括数据、语音、交流220V电源出口的集成面板，真正做到在一个整洁的环境中，实现办公自动化。

由于地面垫层中可能会有消防等其他系统的线路，所以需由建筑设计单位根据管线设计人员提出要求，综合各个系统的实际情况，完成地面线槽路由部分的设计。

(3)直接埋管线槽方式。

直接埋管线槽由一系列密封在地板现浇混凝土中的金属布线管道或金属线槽组成。这些金属布线管道或金属线槽从电信间向信息插座的位置辐射。根据通信和电源布线要求、地板厚度和地板空间占用等条件，直接埋管线槽布线方式应采用厚壁镀锌管或薄型电线管。这种方式在传统布线设计中被广泛采用。

配线子系统电缆宜采用电缆桥架或地面线槽敷设方式。当电缆在地板下布放时，根据环境条件可选用地板下线槽布线、网络地板布线、高架(活动)地板布线、地板下管道布线等方式。

2.管槽系统大小选择

不同类型的线缆，在管道中布放的要求是不一样的，一般首先需要确定缆线的规格，然后根据具体的线缆物理特性来选择相应的管道形式或大小。表4.12、表4.13、表4.14分别为各种常用线缆的规格。

表4.12　光缆规格

表4.13　4对对绞电缆规格

表4.14　大对数电缆(非屏蔽)规格

(1)管槽中线缆的布放根数。

线缆布放在线槽内的管径与截面利用率，应根据不同类型的线缆做不同的选择。布放线缆在线槽内的截面利用率应为30%～50%。

管槽大小的选择，可采用以下简易方式来计算:

管槽截面积=(n×线缆截面积)/［70%×(40%～50%)］

式中，n表示用户所要安装的多少条线(已知数);管槽截面积表示要选择的槽管截面积;线缆截面积表示选用的线缆截面积; 70%表示布线标准规定允许的空间; 40%～50%表示线缆之间浪费的空间。

常规通用线槽内布放线缆的最大条数可以参照下列表选择。线槽规格型号与容纳对绞线最多条数如表4.15所示。详见《综合布线系统工程设计与施工》(08X101－3)。

表4.15　线槽规格型号与容纳4对对绞线最多条数表(截面利用率30%)

以上计算方法的管槽大小按要求留有较多的裕量空间，在实际工程中可根据情况适当多容纳一些线缆。

(2)管道布线及弯曲半径要求。

敷设暗管宜采用钢管或阻燃聚氯乙烯硬质管。布放大对数主干电缆及4芯以上光缆时，直线管道的管径利用率应为50%～60%，弯管道应为40%～50%。暗管布放4对对绞电缆或4芯及以下光缆时，管道的截面利用率应为25%～30%。如表4.16所示。

表4.16　管道截面利用率27.5%保护管最多对绞电缆条数表

注: PC为聚氯乙烯硬质电线管，SC为低压流体输送用焊接钢管。

实际工程中，一般穿管管径不宜大于ō40，且一根管内穿放电缆不宜大于6根，尤其6类线缆不宜超过4根。

布线中如果不能满足最低弯曲半径要求，对绞线电缆的缠绕节距会发生变化，严重时，电缆可能会损坏，直接影响电缆的传输性能。例如，在铜线系统中，布线弯曲半径直接影响回波损耗值，严重时会超过标准规定值。在光纤系统中，则可能会导致高衰减。因此在设计布线路径时，尽量避免和减少弯曲，增加电缆的拐弯曲率半径值。管线敷设允许的弯曲半径如表4.17所示。

表4.17　弯曲半径

注:当线缆采用电缆桥架布放时，桥架内侧的弯曲半径不应小于300mm。