网络工程综合布线系统课程设计.docx
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网络工程综合布线系统课程设计
综合布线系统方案
一、系统概述
河南理工大学位于焦作市南侧，地处郊区，占地面积广阔。
是办公会议和教学为一体的综合型智能校园。
河南理工大学校园综合布线系统需具有综合型智能信息化。
具备智能化的各种信息传递通道，使其在一段时期内能适应不断增长的新需求、新变化，充分发挥现代通信设施的新效应。
本方案将根据这一特点进行统一考虑，以最大限度地体现先进性、可扩充性、特殊性、灵活性和实用性。
作为智能型高速信息传输网络，本综合布线系统需具备以下技术特征：
*先进性
布线系统的设计目标决定了系统必须采用先进的概念、技术、方法和设备。
既要反映当前的水平，又具有较大的发展潜力。
*灵活性
布线系统要具有开放性和灵活性。
一方面布线系统要能适应不同用途要求（如话音和数据传输）,同时还能够支持基于国际标准的不同厂家的有关网络或通信。
*综合性
能支持各种数字、数据通信、多媒体技术以及通信管理系统，能适应现代和未来几年间技术发展的基本需求。
*可靠性
本布线系统是数据、通讯、设备控制信息传递的最主要之通道，要保证信息可靠的传递，必须使布线系统具有高度可靠性。
*可扩充性
布线系统应具有一定时间的使用寿命，而又要适应该段时间内信息技术的迅猛发展。
因此在设计本布线系统时,要考虑充分扩展的能力。
*经济性
在满足上述原则的基础上，遵循尽可能降低成本的原则，使有限的投资发挥最大的效用。
二、系统功能描述
河南理工大学校园综合布线系统主要满足局域网资源共享、电信通讯、广域网登录与远程访问等方面信息交流的需要。
具体需求主要有：
（一）局域网资源共享
主要满足以下需求:
*为了能够对需要的数据、图像等信息进行随时查询、接收与发送，需建立内部局域网共享所有资源；
*为管理系统所需要的各类信息的获取与传送预留接口。
（二）通讯系统
主要满足以下需求:
*语音通讯
*图文传输
*数据通讯（Internet、E-mail）
*综合业务数字网（ISDN）
根据以上需求，对所建立的系统应具有先进的技术水准，以满足系统当前的需要，同时保证一段时期内在同行业的先进性。
三、系统设计思想
（一）设计原则
根据结构化综合布线设计规范之要求，本项目将遵循结构化综合布线系统原则，即标准化、模块化、先进性、综合性、灵活性、可靠性、可扩充性和经济性。
（二）设计范围及要求
1、设计范围
整个校园的网管中心网络中心，有一二号教学楼、图书馆大楼与中心连接成校园网，并且大学生活动中心中的核心交换机与网络中心相连。
而教师公寓和松园连接到大学生活动中心。
2、设计要求
我们为该校园网设计的综合布线系统将基于以下目标：
1）符合当前和长远的信息传输要求。
2）布线系统设计遵从国际（ISO/CEI11801）标准。
3）布线系统采用国际标准建议的星形拓扑结构。
4）考虑电脑网络的速度向100Mbps，网络主干信息传输向1000兆发展的需要。
5）布线系统的信息出口采用国际标准的RJ45插座。
6）布线系统符合综合业务数据网的要求。
7）布线系统要立足开放原则。
（三）设计依据及标准
满足下列标准：
河南理工大学师生需求
民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92
办公建筑设计规范JGJ67-89
建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000
国际建筑通用布线标准ISO/IEC11801
100兆以太网IEEE100BASE-T
10兆以太网IEEE802.310BASE-T
综合业务数字网基本数据速率接口标准CCITTISDN
千兆位快速以太网标准IEEE802.3z1Gbps
（四）系统结构
1、部分校园网
（1）这部分校园网包括实验楼，一二号教学楼，图书馆，大学生活动中心，四栋教师公寓，六栋学生公寓。
具体如图所示：
（2）综合布线系统的种类及功能
学校的校园网络采用星形网络拓扑结构。
实验楼的核心交换机为中心点，大学生活动中心的核心交换机通过2G聚合链路连接网络中心核心交换机。
图书馆，一二号教学楼接到实验楼。
教师公寓和松园接到大学生活动中心。
（3）各楼信息点数量及分布情况
楼栋号
楼层数
每层房间树
信息点树
实验楼
5
20
200
大学生活动中心
4
15
120
一号教学楼
4
15
120
二号教学楼
4
15
120
图书馆
4
15
120
教师公寓
1、2、3、
（其中一栋）
6
50
600
松园
1、2、3、4、5、6、7
（其中一栋）
6
50
600
2、结构化布线系统StructuredCablingSystem采用模块化和分层星型拓扑结构，它一般可分为六个子系统，结构类似于如下结构。
1）工作区子系统（WORKAREASUBSYSTEM）
工作区子系统由用户终端设备连接至信息插座的器件组成，它包括插座面板、连接器和连接所需的扩展软线，信息插座有墙上、地上、桌上型等多种，标准有RJ45/RJ11的单、双、多孔等各种型号。
学生宿舍一般通过HUB接入校园网网络，因此每个宿舍安装一个单口信息插座，同时还要接一个宽待插座。
信息点密集的房间教学楼的多媒体教室、办公室、计算中心机房等，信息插座的数量要根据用户的需求而定。
在确定工作区的信息插座数量时，还要考虑未来的发展，因此要预留一定的余量。
2）水平子系统（HORIZONTALSUBSYSTEM）
水平布线子系统将电缆从配线架连接到各工作区的信息插座上，一般处在同一楼层。
通常采用3类或5类8芯4对双绞线，3类或5类双绞线都是由8根24-AWG（0.511mm）铜线组成，符合EIA/TIA-568A标准。
3）管理区子系统（ADMINISTRATIONSUBSYSTEM）
管理区子系统由楼层配线架组成。
其主要功能是将垂直干缆与各楼层水平布线子系统相连接。
布线系统的灵活性和优势主要体现在管理子系统上，只要简单的跳一下线就可以完成任何一个结构化综合布线的信息插座以实现对任何一类智能系统的连接，极大地方便了线路重新布置和网络终端的调整。
光纤连接时，要用光纤接续箱（LIU），箱内可以有多个SC连接器安装孔，箱内的线路弯曲设计应符合62.5/125微米多模光纤的弯曲要求，光纤接头用SC，由陶瓷材料制成，最大衰减为0.2dB，光耦合器可作为多模光纤与网络设备或光纤接续装置上的连接，配线架和光纤接续箱通常设在弱电井或设备间内，用来连接垂直干线系统，并对它们通过跳线进行管理。
4）垂直主干子系统（RISERBACKBONESUBSYSTEM）
主干子系统提供建筑物的主干电缆的路由，是结构化综合布线系统的神经中枢，实现主配线架和中间配线架的连接。
一般建议采用大对数双绞线电缆和光纤作为主干传输介质。
5）主管理区子系统（EQUIPMENTSUBSYSTEM）
主管理区子系统把中继线交叉处和布线交叉连接处连到应用系统设备上．由主设备间的电缆及连接器和相关支撑硬件组成，把公用系统的各种不同设备互连起来。
一般主管理区子系统分作两部分考虑：
第一部分为计算机机房，放置网络设备，在网络设备上可接服务器、工作站等；
第二部分为电话机房，放置PABX及连接PABX与垂直干缆的主配线架等。
6）建筑群连接子系统（CAMPUSBACKBONESUBSYSTEM）
该子系统是指主建筑物中的主配线架延伸到另一建筑物中的主配线架上的连接系统。
与垂直子系统类似，通常采用光纤或大对数铜缆连接。
它是整个布线系统的一部分（包括传输介质）并支持提供楼群之间通信所需的硬件，其中有电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的保护设备。
本校园网如图所示：
四、产品选型
本方案选用思科系列布线产品。
思科布线系统为用户提供了最合理的布线方式，并依靠其高品质的材料，一改传统布线的面貌，为现代化的校园能够真正的成为智慧型的楼宇奠定了几十年内不需改变通讯线路的传输媒介基础。
今思科系统公司已成为公认的全球网络互联解决方案的领先厂商，其提供的解决方案是世界各地成千上万的公司、大学、企业和政府部门建立互联网的基础，用户遍及电信、金融、服务、零售等行业以及政府部门和教育机构等。
同时，思科系统公司也是建立网络的中坚力量，目前互联网上近80%的信息流量经由思科系统公司的产品传递。
思科已经成为毋庸置疑的网络领导者。
思科系统公司目前在全球拥有35000多名雇员，2004财年的营业额超过220亿美元。
本设计方案所用的设备、材料均符合或超过国际超5类标准，下面就主要设备分述如下：
（一）超五类水平电缆
是一种垂直主干级高性能电缆，它超过ANSI/TIA/EIA-568A五类传输性能规范，其具有以下优点：
1、绝缘一致性提供了更低传输延时（延迟）；
2、小的外径尺寸，减少安装中电缆的扭曲或打结；
3、高抗电磁干扰性，使传输信号的中断至最低程度；
4、与电话第1、2线匹配，易于安装。
（二）手压快接式连接模块EZ-MDVO
1、直接手工端接，无须使用冲压工具；
2、可匹配安装于多种面板、适配器和配线板上；
3、模块有11种供选用的颜色，以便于识别，并与插座硬件相匹配。
（三）模块化配线架
配线架是坚固耐用的和便于安装的产品，可以冲压装配带有标准插座的连接器，其特性及优点如下：
1、增强型5类性能，对支持千兆位的应用留有额外的余量；
2、坚固耐用和容易安装的设计减少了安装和操作费用；
3、适于装配在标准的19英寸的设备支架、机壳或墙上。
（四）配线架
配线架是坚固耐用的和便于安装的产品，可以冲压装配带有标准插座的连接器，其特性及优点如下：
1、增强型5类性能，对支持千兆位的应用留有额外的余量；
2、坚固耐用和容易安装的设计减少了安装和操作费用；
3、适于装配在标准的19英寸的设备支架、机壳或墙上。
（五）架装式配线架
配线架设计为可保持光缆的最小弯曲半径以防止过小弯曲并提供存放松散光纤以备将来对光纤重新端接，其优点如下：
1、精小外形，只占一或两单元机架空间；
2、通用连接器板提供灵活性和客户化配线架设计；
3、坚固的设计保护光缆端接和光纤连接器；
4、确保通过配线架的光缆最小弯曲半径为1.5英寸。
五、系统配置
结构化综合布线系统是实现整个校园建筑物弱电系统智能化管理的基础，能为语音、数据、图像和视频信号提供高质量的传输通道，实现整个系统的资源共享。
本设计方案根据校园建筑物的实际情况以及ISO/IECIS11801，EIA/TIA568A等国际、国内标准，为用户提供一套完善、合理、先进的布线方案。
（一）工作区子系统图形
（二）水平子系统
水平布线子系统是分管理区配线架至信息端口（插座）的连接线缆。
本方案语音和数据线缆均为超5类4对非屏蔽双绞线（UTP）。
因信息端口模块也均为超5类，故语音与数据插座具有互换性，使其能够灵活地应用于不同的需求。
在设计中根据业主方所提供的相关楼层平面图上弱电井的实际位置和主要区域信息点的分布位置，可以保证水平线缆的最大长度不超过90米。
具体线缆计算如下：
实际电缆长度=信息点离管理区的平均距离信息点总数设计冗余系数施工冗余指数
平均距离=（最远信息点至仪器室距离+最近信息点至弱电井距离）/2
总用量=[信息点数平均长度冗余系数]/每箱长度
（三）管理区子系统
管理区子系统将垂直主干缆与水平布线联接起来，只需简单跳线就可将任一插座与任一主干线连接。
管理区除具有连接垂直与水平线缆的配线设备外，还包括跳线及相关有源、网络设备。
本方案根据各楼的面积、弱电间的位置、楼层的信息点数量，在仪器间设配线架。
（四）主管理区子系统
主管理区子系统是由总配线架、跳线及相关有源设备（HUB、服务器及交换机等）组成。
主管理区子系统是一空间概念，总配线架收集来自各点的线缆，并与相关有源设备通过跳线或对接实现系统的联网。
语音主配线和数据主配线架均设置于二层仪器设备间内。
根据业主要求，数据主配线架除连接来自各点的模块之外，还应连接由电信局中心数据网引至的数据光缆；语音主配线架收集来自各点的电缆，并将它们与由电信局程控交换机引来的大对数通讯电缆相连接，或内电话部交换机。
（五）整体构造图形
（六）施工及维护工具说明
本项目施工工具包括:
*单对打线工具：
主要用于单对线缆与配线架块的卡接，是最基本的工具之一。
*剥线器：
用于迅速剥开4对线缆的外皮，而不损坏双绞线。
*安装消耗品及施工辅材：
包括扎带，胶带，标签、油笔等。
*线缆测试仪：
可迅速方便地测试1～4对线缆的开路、短路、反接、错接以及线对交错等情况，可测试T568A，T568B，USOC，10BASE-T，TOKEN-RING和TP-TMD的接线组合。
序号
名称
单位
数量
1
单对打线工具
只
1
2
剥线器
只
2
3
简易测试仪
只
1
4
施工辅材
套
1
六、工程测试及验收
为保证系统符合设计要求，确保信息畅通和高速传递，需对系统的工程电气性能进行测试，包括：
接线极性；线缆敷设长度；衰减；近端串扰等。
1、测试形式
对结构化布线本身的测试，采用基本链路形式；对结构化布线整个系统的测试，采用信道形式。
2、测试仪器
采用MICROTEST公司的PENTASCANNER或FLUKE公司的DSP2000电缆测试仪。
4、测试方案
所有线缆均百分之百的测试，并提供测试报告。
5、重要的测试指标
1）接线极性：
非屏蔽双绞线线对必须正确接于信息端口，不允许有任何形式的错接。
从水平配线区至信息端口之间的非屏蔽双绞线必须保证连通，线对间不能短路。
2）长度：
基本链路的物理长度不应超过94米。
信道的物理长度不应超过100米。
3）衰减：
基本链路的衰减不超过下表的规定值。
（20℃，最差线对）
频率（MHz）
D类（dB）
1.0
2.1
4.0
4.0
8.0
5.7
10.0
6.3
16.0
8.2
20.0
9.2
25.0
10.3
31.25
11.5
62.5
16.7
100.0
20.6
注：
a、水平线长度：
90M，测试电缆长度：
4M
b、衰减的温度修正系数为4.0%
信道的衰减不超过下表的规定值
频率（MHz）
D类（dB）
1.0
2.5
4.0
4.5
8.0
6.3
10.0
7.0
16.0
9.2
20.0
10.3
25.0
11.4
31.25
12.8
62.5
18.5
100.0
22.0
注：
a、水平线长度：
90M，设备电缆和跳线长度：
10M
b、衰减的温度修正系数为4.0%
4）近端串扰：
基本链路的近端串扰应不小于下表的规定值：
基本链路近端串扰（20℃，最差线对）
频率（MHz）
D类（dB）
1.0
62.0
4.0
53.8
8.0
50.1
10.0
48.5
16.0
45.3
20.0
43.7
25.0
42.1
31.25
40.6
62.5
35.7
100.0
32.0
信道的近端串扰应不超过下表的规定值
信道近端串扰（20℃，最差线对）
频率（MHz）
D类（dB）
1.0
62.0
4.0
53.8
8.0
50.1
10.0
48.5
16.0
45.3
20.0
43.7
25.0
42.1
31.25
40.6
62.5
35.7
100.0
32.0
6）工程测试和验收
1.测试对象：
工程信息点100%进行测试。
2.测试设备：
采用SIEMON和公司认可的能够测试155MHZ带宽的智能型测试设备，有美国MICROTESTPantaScanner,Microwave,Fluke等。
我公司采用的有Fluke和Microwave,这两种设备都有测试光纤的功能，且测试带宽可达155MHZ。
3.测试参数：
以ISO/IEC11801标准为依据，双绞线的测试参数如下：
（1）双绞线主要测试以下参数：
阻抗：
变化范围在100+/-15%，即85--115欧姆；
衰减：
频率（MHZ）
1.0
4.0
10.0
16.0
20.0
31.25
62.5
100.0
最大衰减（DB）
2.5
4.8
7.5
9.4
10.5
13.1
18.4
23.2
100米范围内回路直流电阻小于9.38欧。
近端串绕：
最小近端串绕损耗应大于下列值：
频率（MHZ）
1.0
4.0
10.0
16.0
20.0
31.25
62.5
100.0
近端串绕损耗DB
54
45
39
36
35
32
27
24
最大距离：
小于90米。
分布电容：
1KHZ小于或等于330PF/100米。
4.测试结果：
将测试结果存储在智能型测试仪内，通过打印机打印或拷贝到磁盘上。
七、参考文献及致谢
参考书籍：
综合布线系统（第二版）刘化君主编
网络工程概论程良伦主编
数字语音编码赵晓群主编
数字信号处理---基础与应用张延华主编
数字通信原理（第二版）沈其聪主编
数字移动通信技术（第二版）何琳娜主编
致谢：
感谢在学习综合布线系统这一课程过程中杨合超老师对我的殷切指导，杨老师的指导对我学习该课程给予了很大的帮助，将让我终身受益，真诚的表示感谢。
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