國家體育場光纖布線系統

文｜3M北京技術服務分公司 葉 利

3M中國有限公司非常有幸成為第29屆北京奧林匹克運動會主場館國家體育場唯一指定綜合布線系統產品供應商，負責綜合布線系統的產品供應，協助設計、施工及測試，并承擔賽時通信系統的運行保障任務。與傳統樓宇綜合布線系統設計及施工要求有所不同，體育場館所用布線系統具有其特殊性，例如更大的傳輸跨度，多系統的協調工作，安防系統與普通通信系統內外網融合與分離，系統的高度可靠性，聲、光、視頻演播系統更高的實時性要求等。

業界廣泛遵循的相關國際標準和國家、行業標準，如TIA/EIA 568-B，ISO/IEC 11801以及《綜合布線系統工程設計/驗收規范》（GB/T 50311/50312），針對的大都是通用型系統，側重商業建筑的布線特點及要求。實際上，當前并沒有專門針對體育場、運動場的指導性設計依據。而面臨的困難除了缺乏設計參考依據外，還包括和多個子系統（包括視頻監控系統、門禁系統、報警系統、巡更管理系統、公共廣播系統、會議系統、信息顯示系統、售驗票系統等15個子系統）的融合與協調，其中在路由分配、管道資源管理、安全性方面有很多細節需要考慮。在談到設計與配合這些問題前，我們先簡單回顧一下標準的情況。

留意一下最新國際標準化組織的研究方向我們不難發現，在預備替代TIA/EIA 568B的新標準草案TIA/EIA 568C當中，標準化組織已經注意到系統設計的針對性這類現實問題，并致力于完善和拓展標準的內涵，力圖為更好地發展和維護標準打下基礎。

TIA/EIA 568B標準是由EIA的分支TIA（Telecommunications Industry Association）針對商業環境而制定的綜合布線標準，其中包括三個部分，這三部分被正式命名為：

◆ANSI/TIA/EIA 568B.1-2001，《 商 業樓宇電信布線標準第一部分：通用要求》；

◆ANSI/TIA/EIA 568B.2-2001，《 商 業樓宇電信布線標準第二部分：平衡雙絞線布線連接硬件》；

◆ANSI/TIA/EIA 568B.3-2001，《 光 纖布線連接硬件標準》。

此標準發布于2001年。此后根據實際的情況多次進行了修訂及增補并以附錄的形式發布。

其中ANSI/TIA/EIA 568B.1-2001， 《商業樓宇電信布線標準第一部分：通用要求》，原本是針對辦公寫字樓的商業建筑通用布線標準，而實際上它已經被廣泛用于其他類型的建筑，如機場、醫院、學校以及體育場館等建筑的設計。正是由于目前沒有針對這些建筑專門量身定做的標準，所以568B.1成為了現實上的參照。

新的ANSI/TIA/EIA 568C標準在結構上做了一些調整，草案分為4個部分：

◆TIA 568C.0，《用戶建筑物通用布線標準》；

◆TIA 568-C.1，《商業樓宇電信布線標準》；

◆TIA 568-C.2，《布線標準第二部分：平衡雙絞線電信布線和連接硬件標準》；

◆TIA 568-C.3，《 光纖布線和連接硬件標準》。

對比可見，原來的B.1標準在新體系中被分為了兩部分：C.0和C.1。前者是一個通用的標準文檔，后者側重商業環境的應用。細致研讀TIA 568C.0可以發現該分項草案被設計成適用性非常廣泛的參考文檔，例如其中認可的傳輸介質、永久鏈路、信道長度、極性、安裝需求、支持的網絡應用等可以適用于除商業建筑外的很多場合。因此，現實當中如果某些比較特殊的環境，如前面所說機場、醫院、學校，以及體育場館建筑、工業環境、數據中心等，布線標準暫缺，568C.0實際上就可以成為一個通用的標準參考文檔。即便是標準尚未規定或涉及的領域，以這樣的結構劃分，標準的開發、調整及升級過程也會大大簡化，從而有利于標準自身的演進與完善。

除去沒有專門的設計標準用于參考外，國家體育場（鳥巢）內部的結構和各子系統的配合也非常復雜，綜合布線系統作為一個承載系統，其合理可靠的設計以及良好的施工都會對其他系統的運行及性能起到積極的影響。

這其中，光纖系統由于承擔主干以及一些關鍵環節的通信及傳輸任務而更顯重要。我們這里著重介紹一下在面臨上面所說的諸多問題的情況下，3M的光纖布線系統是如何從規劃、施工直到測試進行保障，最終取得開/閉幕式、賽事期間，零故障、零投訴的優異成績的。

1 光纖系統解決方案

光纖系統部分采用3M獨特的VF-45光纖到桌面的設計，如圖1、圖2所示。3M公司可以提供從后臺交換設備直到用戶終端，包括計算機網卡在內的一整套解決方案。

圖1 VF-45全光纖解決方案鏈接示意圖

圖2 網絡拓撲結構原理圖

VF-45（SG）解決方案是一套基于3M專利技術的SFF小型雙芯器件完整解決方案，其先進性在于：這種專利技術早在1999年就獲得國際標準化組織的認可，并在商業領域有多年的成功運營的記錄，性能可靠；SFF更小的器件可以有效地提高設備端口密度，在高集成度小型化的應用場合（數據中心、空間受限的機房、光纖到桌面、光網卡等）尤為適用；采用現場端接方式，特別適用于工期緊張，各系統施工（供電、墻面裝修、布線施工）相互交叉干擾，并且施工環境比較受限制的環境（條件較差的供電、照明、供暖、施工環境等），易于測試。此外，考慮到可靠性，我們同時提供了擁有專利的高強度光纖GGP光纜作為用戶端、設備端連接跳線。

與傳統SC或FC光纖接口相比，VF-45具有如下顯著優點：

（1）VF-45是一種機械連接的，小型化的雙芯器件，并且獲得了國際標準的認可，如圖3所示。

圖3 VF-45獲得認可的國際標準及VF-45施工用專業工具包

（2）可以很方便地現場制作，甚至無需電源、熔接機等設備。

（3）因為體積小、集成度高，因此可以大大減少配線架和面板的空間要求，從而實現在有限空間內接入更多用戶的目的。

（4）網卡因其自身物理規格要求，更適合采用這類小型雙芯器件作為接口標準。

2 VF-45連接器件的原理和構造

VF-45系統由配線架、插頭、插座和連接它們的光纖器件構成，其中現場制作的插座又由如下幾部分構成：上、下端蓋、光纖固定器，光纖保護護套。VF-45跳線插入插座的狀態，如圖4所示。插座的裝配組件，如圖5所示。VF-45這種光纖連接器的保證精度的V型導槽的原理，如圖6所示。

核心部件是光纖固定器，它可以通過機械壓接的方式把處理好的規定長度光纖固定住，固定好的光纖伸出部分會在端蓋的V型槽內沿槽道放置。待插頭內的光纖進入后，兩根光纖在V型槽內依據設計好的距離實現精準對接。

圖4 VF-45跳線插入插座的狀態

圖5 插座的裝配組件

圖6 VF-45光纖連接器的保證精度的V型導槽原理圖

VF-45插頭、插座結構原理，如圖7所示。

圖7 VF-45插頭、插座結構原理圖

VF-45插頭插入插座的四個關鍵步驟，如圖8所示。

圖8 VF-45插頭插入插座的四個關鍵步驟

3 技術支持：施工及賽時保障

好的產品還需精確地施工、認真地維護，而這正是綜合布線系統的特點和要求。考慮到項目的重要性和特殊性，VF-45系統的施工，鳥巢內所有用戶信息插座的端接、測試工作均由3M的工程師親自負責。

應用OTDR（光纖時域反射器）測試光鏈路得到的測試結果，如圖9所示，說明整段光纜傳輸正常。

圖9 應用OTDR（光纖時域反射器）測試光鏈路得到的測試結果

3M全程跟隨了從測試賽、開幕式、奧運會、殘奧會一直到閉幕式的賽時保障工作，并為此成立了由商務、技術部領導負責的專業團隊。因為賽前仔細檢查、測試，賽時按計劃維護巡檢，最終達到了整個比賽期間零故障、零投訴的良好結果。