談辦公建筑領域綜合布線系統方案的應用

文｜美國西蒙公司

智能建筑在中國已經有20年的發展歷史，近年來，隨著國內相關標準的不斷健全，智能建筑領域的應用更是得到了極大地關注和發展，設計、安裝和運維的技術和管理理念日趨完善，智能建筑已經成為21世紀建筑業的主流。辦公建筑作為人們日常工作、溝通交流、創造價值的場所，智能化建設具有舉足輕重的地位，成為提高工作效率、改進工作方法、改善管理方式的重要途徑。

辦公建筑的智能化應用，除了具備傳統電話語音、辦公自動化網絡數據的快速準確傳遞的基本功能外，視頻會議、安全監控、樓宇智能化管理等應用也隨著IP技術的推廣普及而不斷提升，并且對易用性、易維護性、靈活擴展性的要求越來越高。辦公建筑的綜合布線系統作為信息傳輸的通道和載體，為這些需求和應用提供了物理層的支持。

2 項目背景介紹

（1）工程項目介紹

本項目為某省某市行政中心工程，本工程由辦公主樓、辦公副樓、市民大廳、會議中心和北配樓等部分組成。集辦公、會議、接待、信訪、休閑等功能于一體。地上建筑總建筑面積為10萬平方米，地下室總建筑面積為4萬平方米。

辦公主樓建筑面積為6萬平方米，建筑高度為84m，地上二十二層（地下一層），建筑性質為一類高層建筑；辦公副樓建筑面積為1.2萬平方米，建筑高度為32m，地上八層，建筑性質為多層建筑；市民大廳建筑面積為1萬平方米，建筑高度為20m，地上三層，建筑性質為多層建筑；會議中心建筑面積為6千平方米，建筑高度為15m，地上兩層，建筑性質為多層建筑；北配樓總建筑面積1.5萬平方米，建筑高度為16m，地上五層，建筑性質為多層建筑。

（2）工程子系統介紹

本項目的結構化綜合布線系統，遵照國內外的最新設計安裝標準，為整個園區大樓提供實用的、可靠的、靈活的、合理的、先進的、安全的和可擴展的語音、數據、多媒體及樓宇自動化控制傳輸平臺，充分滿足辦公自動化、通信自動化、管理自動化的需求，并適應未來15年內的技術升級與應用發展的需要。

3 布線系統要求

（1）需求

本綜合布線系統包括電話網、機要電話網、政務外網、政務內網、政務專網和設備網，各子網之間要求物理隔離。

政務內網是涉密的黨政機關辦公業務網絡，用于各級黨政機關網上辦公、公文交換、社會在線教育考試等，網絡性質為涉密信息系統。政務外網是政府開展社會化辦公服務網絡，主要用于機關訪問國際互聯網，發布政府公開信息，提供社會服務，受理、反饋公眾請求和運行安全級別不需要在政務專網運營的業務，網絡性質屬非涉密公共網絡。政務專網包括檢察專網、法院專網、公安專網，是政法機關各部門上下自成體系的專業網絡，按照國家保密法規及相關規定均屬涉密信息系統。按照國家頒布的標準要求，涉密信息系統與非涉密信息系統必須實行嚴格的物理隔離。專網與其他網絡實行物理隔離。

（2）機房位置

外網機房、通信機房和設備網機房位于辦公主樓10層，內網機房位于辦公主樓11層，專網和機要網機房位于辦公主樓21層。

辦公副樓2層、市民大廳2層、會議中心1層和北配樓1層分別設置匯聚中心機房。

（3）信息點分布

辦公主樓普通辦公室按照每間3個工作位設置信息點，每個工作位設置1個語音點、1個外網點、1個內網點；每個大空間辦公室設置10個語音點、10個外網點、10個內網點；每個小會議室設置3個語音點、4個內網點、4個外網點、1個光纖到桌面點；每個大會議室設置5個語音點、10個內網點、10個外網點、2個光纖到桌面點；VIP會議室從內外網機房各引入2根12芯多模光纖，會議桌上每個座位設置一個桌面信息盒，每個信息盒原則上配置1個語音點、1個外網點、一個內網點、一個專網點，根據實際需求進行靈活配置。

市長、書記辦公室設置3個語音點、2個外網點、2個內網點、2個光纖到桌面點；應急指揮室從內外網機房各引入2根12芯多模光纖，每個座位設置一個桌面信息盒，每個信息盒原則上配置1個語音點、1個外網點、一個內網點、一個專網點，根據實際需求進行靈活配置。統計局辦公室按照每間3個工作位設置信息點，每個工作位設置1個語音點、1個外網點、1個內網點、1個專網點；辦公副樓及市民中心普通辦公室按每間3個工作位設置信息點，每個工作位設置1個語音點、1個外網點、1個內網點；會議中心各會議室按照面積大小及使用情況設置信息點。其中100人以上會議室，設置一個光纖到桌面點；北配樓主要為餐飲、超市、客房以及物業管理辦公作用，考慮按功能設置信息點；市民中心、會議中心和北配樓設置相應數量的無線AP點，滿足臨時無線上網的需求。

4 布線系統設計

4.1 產品選型

綜合布線系統具有較長的生命周期，一般為15～20年，特別是水平和主干線纜屬于隱蔽工程，一旦實施后改造和擴建很困難，對系統指標影響也很大。設計時應滿足用戶各種需求，既要滿足用戶近期的各種網絡需求，同時兼顧遠期網絡的發展需求，避免布線系統投入正常使用以后，短時間內又要進行擴建與改建，造成工程投資浪費。

根據用戶的需求，本綜合布線系統的產品選型要考慮以下因素：

（1）用戶提出了對未來15年內的語音、數據和多媒體應用提供物理鏈路支持。目前的網絡標準和設備已經支持基于銅纜的萬兆以太網應用，根據第三方研究數據表明：未來五年內萬兆銅端口將占據服務器市場的半壁江山，根據摩爾定律的發展規律，桌面應用對千兆以上速率的網絡應用將在未來的3～5年內被市場認可。

（2）根據相關法規規定，內網和專網要符合信息傳輸的保密要求，并與外網等物理隔離。

（3）主干網絡承載著水平節點的上行匯聚傳輸，數據主干的光纖帶寬必須跟隨桌面速率飛速提升的趨勢。支持IP技術的智能設備將越來越多，傳統的模擬語音、視頻、控制應用將被基于以太網的解決方案所代替，越來越多的終端設備被連接到綜合布線網絡上來，主干的未來傳輸瓶頸是必須得到重視的。

（4）行政中心是一個建筑群系統，建筑物分布距離遠，而主設備間又設在辦公主樓較高樓層，部分建筑物的樓間主干路由已經超過300m的距離。

（5）行政中心屬于政府集中辦公，市民獲取服務的人群密集場所，需要考慮消防安全。

（6）行政中心的多棟建筑物具備多種功能，包括多部門的辦公場所、大型的會議、市民的辦證和其他服務等，而這些設施統一由一個物業管理部門來支持，如果采用傳統的管理方法，將面臨巨大的人力資源壓力，而且存在因服務不及時而造成宕機事件的潛在威脅，影響政府部門的形象。

基于以上分析，本項目的綜合布線將采用6A類萬兆屏蔽銅纜布線作為水平子系統，樓內主干采用OM3萬兆多模光纜，樓間采用OS2萬兆零水峰單模光纜；語音主干采用3類大對數線纜，樓內25對，樓間50及100對。線纜均采用低煙無鹵產品。樓層電信間采用電子智能配線系統，對水平線路的跳接進行實時偵測管理。

真正支持10GBase-T的6A類銅纜標準頒布于2008年，隨著近年來在數據中心領域的大面積推廣和有源設備廠商的支持，被越來越多的樓宇布線用戶所接受。而屏蔽6A系統也因為其天然的抗電磁干擾能力，更細的線纜外徑，更好的安裝實踐體驗，更高效的測試驗收方法，以及更優的綜合性價比，在萬兆銅纜的應用中占據了較大的份額。對于要求高性能、安全性好、使用壽命長的政府行業用戶，是非常理想的水平子系統選擇。

美國西蒙開創性的Z-MAX端到端網絡布線解決方案，突破了先前公認的RJ45接口極限。集成了一個精確調諧的印刷電路板的Z-MAX跳線，與采用Zero-Cross端接技術，使用線對定位座完全消除線對開叉和線對交叉現象的Z-MAX信息模塊完美配合，提供無與倫比的端到端系統性能，使6A類系統布線性能余量達到業界最大。采用Z-TOOL技術，可以在1分鐘內準備線纜并端接完成非屏蔽和屏蔽模塊。西蒙Z-MAX卓越的6A系統性能帶來更長使用壽命，其中屏蔽系統更是具有細小的外徑，更優的管道利用率，線纜更不易升溫等綠色節能特點。

采用激光優化技術的OM3光纜是近年來綜合布線市場的主力產品，其對10GBase-SX萬兆以太光網的支持距離達到300m。同時向下支持千兆網絡達900m以上，更對未來的40G應用提供100m的距離支持（本項目樓內主干跨度不超過11層）。符合ITU-T G.652D標準的零水峰OS2單模光纖是長距離萬兆傳輸的首選，而且它至少能在10km上支持未來40G/100G的應用。

西蒙公司有全系列高性能的XGLO OM3、OM4和OS2光纖解決方案。OM3和OM4都是基于50/125μm的激光優化多模光纖，OS2是零水峰單模光纖。

電子智能布線是近年來綜合布線領域涌現的新應用，它通過軟硬件集成的方式對跳線空間的每一個端口進行實時監控管理，管理員可以在遠端實時獲取任一跳線的插、拔、移等動作，并通過軟件的網管功能模塊，管理到每一臺終端網絡設備的物理建立信息，實現高效、可靠、安全的運維管理。

新一代的西蒙MapIT G2智能配線系統構造非常簡單，由帶有大屏幕LCD圖形顯示的1U的主控單元、帶有圖形化LCD和LEDs的智能銅和光的配線架以及一套智能軟件組成。該系統具有高密度（比一般的智能配線系統可節省多達89%的機架空間），電子元件運行溫度更低，通道空間最大化/增加空氣流通，能耗節省比一般的智能系統多至78%，真正做到了綠色節能。采用西蒙MapIT G2智能配線系統，能夠幫助客戶實時、自動地發現并監控網絡端口連接，并自動更新數據庫，提高信道和端口的利用率，還可實現遠程配線管理，并改善IT人員的響應時間，節省管理成本，更好地保護IT資產。

4.2 拓撲結構

本項目的綜合布線系統采用分級的星型拓撲結構，辦公主樓內部采用主設備間—樓層電信間—工作區的1級主干子系統+水平子系統構架，其他建筑（辦公副樓、會議中心、市民大廳、北配樓）均采用主設備間—匯聚間—電信間—工作區的2級主干子系統+水平子系統構架。

主配線間分為通信（語音）、外網、設備網、內網、專網設備間，分別位于主樓的10、11和21層。

圖1 電子智能配線系統連接拓撲示意圖

匯聚配線間位于辦公副樓2層、市民大廳2層、會議中心1層和北配樓1層；辦公主樓、市民大廳和會議中心每層設2個電信間，辦公副樓和北配樓每層設1個電信間。

為了支持現有和未來的網絡應用，并保證物理鏈路的冗余安全，主配線間至匯聚配線間布放2根12芯OS2零水峰單模光纖作為數據主干，主配線間（或匯聚配線間）至電信間布放2根8芯OM3多模光纖作為數據主干；樓內語音主干采用25對3類大對數，樓間語音主干采用50/100對3類大對數，數量根據所服務區域的語音點數按1∶1配置。

樓層電信間內采用雙配線架結構的電子智能配線系統，內網和外網的水平線纜分別端接在樓層機房內的內外網智能銅纜配線架上（圖1中配線架A所示），內外網的交換機通過8芯單頭數據跳線把所有端口也連接到智能銅纜配線架上（圖1中配線架B所示），然后根據實際用戶終端計算機接入情況使用智能銅纜跳線在A、B區的智能銅纜配線架之間進行跳接，從而實現受智能配線系統實時監控的計算機終端和網絡交換機之間的連接。

由于智能配線系統對端口連接狀態和連接關系的監控是通過8芯線以外的技術手段實現，不參與原8芯4對雙絞線上傳輸的網絡數據信號（也就是通常所說的帶外監控），所以可以在一個樓層機房內用同一個智能控制器M-MCP來同時監控連接內外網水平線纜及交換機端口的智能配線架，而無需擔心越權介入內外網信息通信。

4.3 產品配置

工作區：采用國標單、雙口面板，外網、設備網可以和語音信息插座共享面板，內網和專網單獨使用單口面板。安裝6A類屏蔽模塊化插座，斜口帶防塵門，通過彩色標識片區分各種不同的網絡接口。公共區域的閑置端口配裝安全鎖插件，避免未授權使用。

水平：預埋敷設6A類低煙無鹵屏蔽4對雙絞線。

電信間：使用模塊化6A智能屏蔽配線架，分別端接水平線纜和網絡交換設備的交叉跳線。每個電信間安裝一臺智能配線控制器，通過獨立控制線路管理每一個智能配線架。使用1U光纖配線箱通過熔接LC尾纖方式端接主干和水平光纜（部分樓層）。使用機架式100對IDC卡接式配線架連接大對數語音主干線纜。電信間內安裝3臺機柜，分別安裝內網、機要網和其他網絡的配線和相關有源設備。

主干：樓內主干使用8芯OM3多模光纜，樓間主干采用12芯OS2單模光纜，雙線路冗余。

設備間：使用4U光纖配線箱通過熔接LC尾纖方式端接主干光纜，使用機架式100對IDC卡接式配線架連接大對數語音主干線纜和營運商提供的通信電纜。