综合布线系统梗概

人类已进入21世纪的信息化社会，今后现代化的房屋建筑将会不断涌现，作为现代化房屋建筑的关键部分和基础设施之一的综合布线系统是一个重要课题。为此，拟就综合布线系统的网络结构、指标参数、对外配合、产品选用、信息预测、总体方案、子系统设计和施工安装等内容，分别简要撰述，成为系列性的介绍，供在综合布线系统工程的规划、设计和施工及使用中参考。由于综合布线系统的科学技术涉及面广、发展较快，且尚在继续完善和不断提高之中，因此，所述内容难以完善无缺，请读者及时掌握和了解国内外标准变化和当前科学技术发展动态，并结合工程实际予以考虑，以满足现代化房屋建筑高度信息化的需要。

一、综合布线系统和智能化建筑的关系

1．综合布线系统的发展概况

50年代，经济发达的国家在城市中兴建新式大型高层建筑，为了增加和提高建筑的使用功能和服务水平，首先提出楼宇自动化的要求，在房屋建筑内装有各种仪表、控制装置和信号显示等设备，并采用集中控制、监视，以便于运行操作和维护管理。因此，这些设备都需分别设有独立的传输线路，将分散设置在建筑内的设备相连，组成各自独立的集中监控系统，这种线路一般称为专业布线系统。由于这些系统基本采用人工手动或初步的自动控制方式，科技水平较低，所需的设备和器材品种繁多而复杂，线路数量很多，平均长度也长，不但增加工程造价，而且不利于施工和维护。 ——80年代以来，随着科学技术的不断发展，尤其是通信、计算机网络、控制和图形显示技术的相互融合和发展，高层房屋建筑服务功能的增加和客观要求的提高，传统的专业布线系统已经不能满足需要。为此，发达国家开始研究和推出综合布线系统，80年代后期综合布线系统逐步引入我国。近几年来我国国民经济持续高速发展，城市中各种新型高层建筑和现代化公共建筑不断建成，尤其是作为信息化社会象征之一的智能化建筑中的综合布线系统已成为现代化建筑工程中的热门话题，也是建筑工程和通信工程中设计和施工相互结合的一项十分重要的内容。

2.智能化建筑的定义和基本功能

智能化建筑具有多门学科融合集成的综合特点，由于发展历史较短，但发展速度很快，国内外对它的定义有各种描述和不同理解，尚无统一的确切概念和标准。应该说智能化建筑是将建筑、通信、计算机网络和监控等各方面的先进技术相互融合、集成为最优化的整体，具有工程投资合理、设备高度自控、信息管理科学、服务优质高效、使用灵活方便和环境安全舒适等特点，能够适应信息化社会发展需要的现代化新型建筑，在国内有些场合把智能化建筑统称为“智能大
厦”，从实际工程分析，这一名词定义不太确切，因为高楼大厦不一定需要高度智能化，相反，
不是高层建筑却需要高度智能化，例如航空港、火车站、江海客货运港区和智能化居住小区等房屋建筑。目前所述的智能化建筑只是在某些领域具备一定智能化，其程度也是深浅不一，没有统一标准，且智能化本身的内容是随着人们的要求和科学技术不断发展而延伸拓宽的。我国有关部门已在文件中明确称为智能化建筑或智能建筑，其名称较确切，含义也较广泛，与我国具体情况是相适应的。

智能化建筑的基本功能主要由三大部分构成。即大楼自动化（又称建筑自动化或楼宇自动化（BA）、通信自动化（CA）和办公自动化（OA），这3个自动化通常称为“3A”，它们是智能化建筑中最基本的，而且必须具备的基本功能。目前有些地方的房地产开发公司为了突出某项功能，以提高建筑等级和工程造价，又提出防火自动化（FA）和信息管理自动化（MA），形成“5A”智能化建筑，甚至有的文件又提出保安自动化（SA），出现“6A”智能化建筑，甚至还有提出“8A”、“9A”的。但从国际惯例来看，FA和SA等均放在BA中，MA已包含在CA内，通常只采用“3A”的提法，为此，建议今后应以“3A“智能化建筑提法为宜。

3.智能化建筑与综合布线系统的关系

由于智能化建筑是集建筑、通信、计算机网络和自动控制等多种高新科技之大成，所以智能化建筑工程项目的内容极为广泛，作为智能化建筑中的神经系统（综合布线系统）是智能化建筑的关键部分和基础设施之一，因此，不应将智能化建筑和综合布线系统相互等同，否则是容易错误理解。综合布线系统在建筑内和其它设施一样，都是附属于建筑物的基础设施，为智能化建筑的主人或用户服务。虽然综合布线系统和房屋建筑彼此结合形成不可分离的整体，但要看到它们是不同类型和工程性质的建设项目。它们从规划、设计直到施工及使用的全过程中，其关系是极为密切的。具体表现有以下几点：

（1）综合布线系统是衡量智能化建筑的智能化程度的重要标志。

在衡量智能化建筑的智能化程度时，既不完全看建筑物的体积是否高大巍峨和造型是否新型壮观，也不会看装修是否宏伟华丽和设备是否配备齐全，主要是看综合布线系统配线能力，如设备配置是否成套，技术功能是否完善，网络分布是否合理，工程质量是否优良，这些都是决定智能化建筑的智能化程度高低的重要因素，因为智能化建筑能否为用户更好地服务，综合布线系统具有决定性的作用。

（2）综合布线系统使智能化建筑充分发挥智能化效能，它是智能化建筑中必备的基础设施。

综合布线系统把智能化建筑内的通信、计算机和各种设备及设施，在一定的条件下纳入综合布线系统，相互连接形成完整配套的整体，以实现高度智能化的要求。由于综合布线系统能适应各种设施当前需要和今后发展，具有兼容性、可靠性、使用灵活性和管理科学性等特点，所以它是智能化建筑能够保证优质高效服务的基础设施之一。在智能化建筑中如没有综合布线系统，各种设施和设备因无信息传输媒质连接而无法相互联系、正常运行，智能化也难以实现，这时智能化建筑是一幢只有空壳躯体的、实用价值不高的土木建筑，也就不能称为智能化建筑。在建筑物中只有配备了综合布线系统时，才有实现智能化的可能性，这是智能化建筑工程中的关键内容。

（3）综合布线系统能适应今后智能化建筑和各种科学技术的发展需要。

众所周知，房屋建筑的使用寿命较长，大都在几十年以上，甚至近百年。因此，目前在规划和设计新的建筑时，应考虑如何适应今后发展的需要。由于综合布线系统具有很高的适应性和灵活性，能在今后相当长的时期内满足客观发展需要，为此，在新建的高层或重要的智能化建筑，应根据建筑物的使用性质和今后发展等各种因素，积极采用综合布线系统。对于近期不拟设置综合布线系统的建筑，应在工程中考虑今后设置综合布线系统的可能性，在主要部位、通道或路由等关键地方，适当预留房间（或空间）、洞孔和线槽，以便今后安装综合布线系统时，避免打洞穿孔或拆卸地板及吊顶等装置，有利于扩建和改建。

总之，综合布线系统分布于智能化建筑中，必然会有相互融合的需要，同时又可能发生彼此矛盾的问题。因此，在综合布线系统的规划、设计、施工和使用等各个环节，都应与负责建筑工程等有关单位密切联系、配合协调，采取妥善合理的方式来处理，以满足各方面的要求。

二、综合布线系统的定义、特点及其范围

1．综合布线系统的定义

综合布线系统引入我国，由于各国产品类型不同，综合布线系统的定义是有差异的。我国原邮电部于1997年9月发布的YD／T 926.1-1997通信行业标准《大楼通信综合布线系统第一部分：总规范》中，对综合布线系统的定义为：“通信电缆、光缆、各种软电缆及有关连接硬件构成的通用布线系统，它能支持多种应用系统。即使用户尚未确定具体的应用系统，也可进行布线系统的设计和安装。综合布线系统中不包括应用的各种设备。”

目前所说的建筑物与建筑群综合布线系统，简称综合布线系统。它是指一幢建筑物内（或综合性建筑物）或建筑群体中的信息传输媒质系统。它将相同或相似的缆线（如对绞线、同轴电缆或光缆）、连接硬件组合在一套标准的且通用的、按一定秩序和内部关系而集成为整体，因此，目前它是以CA为主的综合布线系统。今后随着科学技术的发展，会逐步提高和完善，形成能真正充分满足智能化建筑所需的要求。

2．综合布线系统的特点

综合布线系统是目前国内外推广使用的比较先进的综合布线方式，具有以下特点：

（1）综合性、兼容性好

传统的专业布线方式需要使用不同的电缆、电线、接续设备和其它器材，技术性能差别极大，难以互相通用，彼此不能兼容。综合布线系统具有综合所有系统和互相兼容的特点，采用光缆或高质量的布线部件和连接硬件，能满足不同生产厂家终端设备传输信号的需要。

（2）灵活性、适应性强

采用传统的专业布线系统时，如需改变终端设备的位置和数量，必须敷设新的缆线和安装新的设备，且在施工中有可能发生传送信号中断或质量下降，增加工程投资和施工时间，因此，传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。在综合布线系统中任何信息点都能连接不同类型的终端设备，当设备数量和位置发生变化时，只需采用简单的插接工序，实用方便，其灵活性和适应性都强、且节省工程投资。

（3）便于今后扩建和维护管理

综合布线系统的网络结构一般采用星型结构，各条线路自成独立系统，在改建或扩建时互相不会影响。综合布线系统的所有布线部件采用积木式的标准件和模块化设计。因此，部件容易更换，便于排除障碍，且采用集中管理方式，有利于分析、检查、测试和维修，节约维护费用和提高工作效率。

（4）技术经济合理

综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件，并按照标准施工和严格检测，保证系统技术性能优良可靠，满足目前和今后通信需要，且在维护管理中减少维修工作，节省管理费用。采用综合布线系统虽然初次投资较多，但从总体上看是符合技术先进、经济合理的要求的。

3.综合布线系统的范围

综合布线系统的范围应根据建筑工程项目范围来定，一般有两种范围，即单幢建筑和建筑群体。单幢建筑中的综合布线系统范围，一般指在整幢建筑内部敷设的管槽系统、电缆竖井、专用房间（如设备间等）和通信缆线及连接硬件等。建筑群体因建筑幢数不一、规模不同，有时可能扩大成为街坊式的范围（如高等学校校园式），其范围难以统一划分，但不论其规模如何，综合布线系统的工程范围除上述每幢建筑内的通信线路和其它辅助设施外，还需包括各幢建筑物之间相互连接的通信管道和线路，这时，综合布线系统较为庞大而复杂。

我国通信行业标准《大楼通信综合布线系统》（YD／T 926）的适用范围规定是跨越距离不超过3000m、建筑总面积不超过100万m2的布线区域，其人数为50人～50万人。如布线区域超出上述范围时可参照使用。上述范围是从基建工程管理的要求考虑的，与今后的业务管理和维护职责等的划分范围有可能是不同的。因此，综合布线系统的具体范围应根据网络结构、设备布置和维护办法等因素来划分相应范围。

三、综合布线系统的组成和适用场合

1．综合布线系统的组成

目前，各国生产的综合布线系统的产品较多，其产品的设计、制造、安装和维护中所遵循的基本标准主要有两种，一种是美国标准ANSI／EIA／TIA 568A：1995《商务建筑电信布线标准》；另一种是国际标准化组织／国际电工委员会标准ISO／IEC 11801：1995《信息技术——用户房屋综合布线》。上述两种标准有极为明显的差别，如从综合布线系统的组成来看，美国标准把综合布线系统划分为建筑群子系统、干线（垂直）子系统、配线（水平）子系统、设备间子系统、管理子系统和工作区子系统6个独立的子系统。国际标准则将其划分为建筑群主干布线子系统、建筑物主干布线子系统和水平布线子系统3部分，并规定工作区布线为非永久性部分，工程设计和施工也不涉足为用户使用时临时连接的这部分。当综合布线系统刚刚引入我国之际，因为都采用美国产品，所以国内书籍、杂志和资料，甚至有些标准一般都以美国标准为基础介绍综合布线系统的有关技术，但上述系统组成与国际标准规定不符，且与我国国情和习惯做法并不一致，在具体工作时感到不便，主要是设备间子系统和管理子系统与干线子系统和配线子系统分离另立，造成系统性不够明确，界限划分不清、子系统过多，出现支离破碎的情况，与我国过去通常将通信线路和接续设备组成整体的系统概念不一致，在工程设计、施工安装和维护管理工作中都极不方便。因此，建议不以美国标准为准绳，从长远发展来看，综合布线系统的标准应向国际标准靠拢，不 以某个国家标准为主，这是必然的发展趋势。

我国原邮电部于1997年9月发布通信行业标准《大楼通信综合布线系统》（YD／T 926．1-3），该标准非等效采用国际标准化组织／国际电工委员会标准ISO／IEC 11801：1995《信息技术——用户房屋综合布线》。在制定行业标准时，对国际标准中收录的产品品种系列进行优化筛选，同时参考了美国ANSI／EIA／TIA568A：1995《商务建筑电信布线标准》，并根据我国具体情况予以吸收和完善，它的组成和子系统划分与国际标准是完全一致的。因此，我国通信行业标准既密切结合我国国情，也符合国际标准，它是综合布线系统工程中必须执行的权威性法规。

2．综合布线系统的运用场合

由于现代化的智能建筑和建筑群体的不断涌现，综合布线系统的适用场合和服务对象逐渐增多，目前主要有以下几类：

（1）商业贸易类型：如商务贸易中心、金融机构（如银行和保险公司等）、高级宾馆饭店、股票证券市场和高级商城大厦等高层建筑。

（2）综合办公类型：如政府机关、群众团体、公司总部等办公大厦，办公、贸易和商业兼有的综合业务楼和租赁大厦等。

（3）交通运输类型：如航空港、火车站、长途汽车客运枢纽站、江海港区（包括客货运站）、城市公共交通指挥中心、出租车调度中心、邮政枢纽楼、电信枢纽楼等公共服务建筑。

（4）新闻机构类型：如广播电台、电视台、新闻通讯社、书刊出版社及报社业务楼等。

（5）其它重要建筑类型：如医院、急救中心、气象中心、科研机构、高等院校和工业企业的高科技业务楼等。

此外，在军事基地和重要部门（如安全部门等）的建筑以及高级住宅小区等也需要采用综合布线系统。在21世纪，随着科学技术的发展和人类生活水平的提高，综合布线系统的应用范围和服务对象会逐步扩大和增加。例如智能化居住小区（又称智能化社区），我国建设部计划从目前起，用5年左右的时间，将在全国建成一批高度智能化的住宅小区技术示范工程，以便向全国推广。从以上所述和建设规划来看，综合布线系统具有广泛使用的前景，为智能化建筑中实现传送各种信息创造有利条件，以适应信息化社会的发展需要，这已成为时代发展的必然趋势。

广电网络 IP over SDH 的应用探讨


计算出新频道的音量。私有描述符的定义并不复杂，总局统一定义办法，要求各运营商、集成商、厂家遵守，便可以从根本上解决音量不一致的问题，这是一个很好的解决方案，音量电平描述符如表1所示。
　　
　　1 音量电平描述符（建议）
　　channel_audio_volumne_descriptor(){备注
　　
　　descriptor_tag8uimsbf描述符标签
　　
　　descriptor_length8uimsbf描述符长度
　　
　　for(i=0;iservice_id16uimsbf业务标识符
　　
　　audio_volumne_refercence8uimsbf音量电平参考值
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　2 左右声道声音的一致性
　　视频业务有两个伴音的情况主要出现在各省卫视上，查看卫视信号的业务信息，为视频业务、双声道伴音，机顶盒读取业务信息后将其设为双声道，它并不知道左声道是视频伴音，右声道是省电台的广播，就出现了两个声道声音不同的情况，这属于没有按规定划分业务类型和设置业务信息（SI）。根据DVB－C标准，带广播的卫视节目，应设置为两个业务，一个是视频业务（单声道），一个是音频业务，接收端按需要解出所需的业务。国内卫视严格按有关标准设置业务信息，既解决了接收时机顶盒两个声道声音不同的问题，又可方便各服务平台单独将广播复用为一个多节目的TS流，一个模拟频道就可传几百套广播，有利于电视和广播的协调发展。
　　
　　在广播业务中，数字音频电平的统一与平衡是一个难点，数字电视中的业务信息为我们较好地解决这一问题提供了有效的技术手段。数字电视中有不少问题看起来很复杂、很难解决，但只要对整个数字电视的标准有透彻的理解就很容易解决，整体平移工作就更容易进行。
　　
　　目前发达国家的骨干网基本上都是采用SONET/SDH传输体制。在中国，诗以40%～50%的速度高速增长，随着Internet的高速发展,全球范围内的IP数据业务量呈指数增长，因而如何利用现有庞大的SDH网络高效而经济地传输数据业务,成为SDH面对的首要问题。《信息产业“十五”计划纲要》中指出“在长途网络上采用IP over SDH/WDM、超高速（G比特或T比特）路由器以及光波长路由器等技术组建宽带IP骨干网络；在城市范围内采用十兆、百兆、吉位局域网（LAN）以及IP over SDH/WDM、超高速（G比特或T比特）路由器等技术组建宽带IP城域网”。
　　
　　在高性能、宽带的IP业务方面，DWDM设备价格较高，在中小城市干线网距离较短时，性价比的优势不明显。而许多省干线网由于建设早，大多采用SDH的STM-16技术设计，应用IP over SDH技术，投资少见效快而且线路利用率高。因而就目前而言，发展高性能IP业务，IP over SDH是较好的选择。
　　
　　1 IP over SDH技术的优势
　　尽管目前IP接入网络所采用的接入技术多种多样，但始终需要一个具有高度可靠性的传输网络进行承载。国内外正在建设的SDH/SONET传输网络,是在主干网上实施IP over SDH/SONET技术必要的物理基础。SDH网络是一种成熟的技术，可以提供非常高的带宽，带宽利用率高，达到95%，IP数据包通过PPP协议直接映射到SDH帧结构上，省去中间的ATM层，简化了IP网络体系结构，提高数据传输效率；将IP网络技术建立在SDH传输平台上，可以很容易地跨越地区和国界，兼容各种不同的技术和标准，实现网络互联;SDH网络有良好的自愈性，其业务恢复功能和保护功能可保证网络的可靠性。
　　
　　2 IP over SDH工作原理
　　IP over SDH以SDH网络作为IP数据网络的物理传输网络。SDH协议是物理层协议,主要负责在物理层介质上传送字节数据。IP协议是无连接的协议,属于网络层协议。数据链路层负责SDH协议与IP协议之间的接口,IETF定义PPP协议来执行此项功能,IP over SDH技术使用PPP协议对IP数据包进行封装，把IP分组根据RFC1662规范插入到PPP帧中的信息段，再将PPP分组放入高级数据链路控制（HDLC）的帧结构中,把封装后的IP数据包映射到SDH的SDH帧结构净负荷区。 IP over SDH把IP数据格式转换成SDH的帧格式进行传输，并在网络结构上保留了SDH的基于Framer上的数据通道切换方式对环路进行保护，这是一种基于电子硬件的保护技术。
　　
　　简单地讲，这种采用SDH传输IP业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过VC级联的方式映射到SDH电路的各个时隙中，由SDH网络提供完全透明的传输通道，从物理层的设备角度看是一个集成的整体。
　　
　　SDH设备上以太网板的功能是处理链路层的数据转发，完成以太网数据向SDH数据的映射，实现IP over SDH的功能。
　　
　　交换模块完成LAN端口的无阻塞交换，映射、解映射模块完成以太网帧的封装、解封装与映射、解映射。每个广域网方向由1~48个VC12实现任意绑定（采用虚级联方式）来调整带宽。
　　
　　3 广电网中IP over SDH技术的应用方案
　　泰州市广电光纤干线传输网上连省网、国家干线网，下连所属4市2区，光缆选用G.652光纤,总长400多千米,以环型拓扑方式组网,主设备采用法国Alcatel 2.5 Gbit/s的数字传输系统。
　　
　　SDH光纤环由光纤双向环组成，路由器可有各种不同的等级，分别连接各自的IP子网。如路由器1与路由器2通信，接入线路速率为E1，要实现IP over SDH，则在STM-1中继线及STM-16光纤环路中分别分出1条E1速率的支持（信号），由SDH网管系统设置,连接于路由器1与路由器2之间。
　　
　　从网络的投资与建设方面考虑，采用SDH构造骨干网，分支网络采用吉位或百兆以太网是比较实际的网络设计方案。采用SDH方式建设城域宽带IP光纤网骨干网，可将数据按照地理位置，传输至各吉位路由器进行分布式处理，由吉位路由器提供吉位或百兆以太网端口与下一级交换机互联。由于各吉位路由器之间通过SDH连接，网络的可靠性由SDH自愈恢复能力提供，当两台吉位路由器之间的光纤通路出现故障时，数据流会自动沿着吉位路由器另一侧的光纤通路传输，使骨干网具有较高的可靠性，同时骨干网采用IP over SDH技术使网络具有较高的传输速率。由于吉位路由器上每端口价格极高，与下一级交换机的连接中是否提供冗余备份，需根据实际应用情况来决定。
　　
　　4 相关技术
　　IP over SDH技术的实现需要PPP协议和高速路由器。
　　
　　4.1支持IP over SDH技术的协议
　　
　　（1）PPP协议
　　
　　PPP协议即IETF FRC1661的The Point?to?Point Protocol和RFC2153的PPP vendor Extension，是一个简单的OSI第二层网络协议。其标头只有两个字节，没有地址信息，只是按点到点顺序，面向无连接。PPP协议可将IP数据包切成PPP帧（符合RFC1662：PPP in HDLC?Link Faming）以满足映射到SDH／SONET帧结构（符合RFC1619：PP over SDH）上的要求。
　　
　　（2）简化的数据链路协议（SDL）
　　
　　在IP／PPP／HDLC／SDH中，使用的基于HDLC的帧定界协议存在一些问题，主要表现在用户使用HDLC帧时，网管需要对每一个输入、输出字节都进行监视。当用户数据字节的编码与标志字节相同时，网管需要进行填充、去填充操作。为此，Lucent提出了简化数据链路协议SDL。SDL用户对同步或异步传送的可变长的IP数据包进行高速定界，可适用于OC-48／STM-16以上速率的IP over SDH。SDL协议主要应用于点到点的IP传送，可用于任何类型的数据包（如IPv4，IPv6等）。与HDLC相比，SDL更容易应用于高速链路，并且能提供链路层的QoS。
　　
　　4.2IP over SDH的实现关键依赖于路由器技术
　　
　　IP over SDH是IP数据包采用点到点协议PPP映射到SDH帧上,通过高速路由器将路由计算和包转发分开，并采用ASIC（专用集成电路）进行数据包的排队、计算和转发，大大提高了路由器的交换速率，消除了网络“瓶颈”,并且，路由转发时延缩短到比较理想的和谐，这些都拓宽了路由器在IP over SDH组网中的应用。现在，随着新型路由器技术发展，IP over SDH技术应用也会更上一个新台阶。
　　
　　5 总结
　　在高性能、宽带的IP业务方面，国内外广泛建设的SDH环境为IP over SDH的实施创造了良好的条件。随着吉位高速路由器的进一步成熟和ＩＰ业务的进一步增大，对IP over SDH的应用会越来越广泛。在广电网络的平台上IP over SDH适用于狮设和改造Internet骨干网的首选方案，兼顾了传统的语音服务和新出现的IP数据服务，能同时适用于传统的ATM设备和近几年来得到迅速发展的以太网设备。加上目前在IP QoS研究方向的进展，通过RSVP资源预留协议、一系列拥塞控制机制和排队策略已经能够较好地满足业务质量，IP over SDH成为当前应用前景最广的传输方式

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