综合布线技术的发展及现状

综合布线技术的发展及现状

摘要：智能化建筑中综合布线的发展情况和它们之间的关系。对智能化建筑和综合布线系统的定，综合布线系统的范围、特点及适用场合作了较明确的介绍。并对其发展现状和最新的技术做了简要的介绍。

关键词：智能化建筑综合布线发展现状光纤技术

一．智能建筑简介

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，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。智能化建筑的基本功能主要由三大部分构成。即楼宇自动化（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”。

二．综合布线技术与智能建筑的关系

综合布线系统是智能建筑中必不可少的组成部分，是智能建筑的神经系统，它是智能大厦内所有信息的传输系统，是由线缆及相关连接硬件组成的信息传输通道，使智能建筑内各应用系统可以集中管理。综合布线的设计与实施是一项系统工程，它是建筑、通信、计算机和监控等方面的先进技术相互融合的产物。它采用积木式结构、模块化设计、统一的技术标准，能满足智能化建筑高效、可靠、灵活性的要求。

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，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。—

（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。

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，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。

三．综合布线的定义及特点

1.综合布线定义

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.综合布线的特点

（1）综合性、兼容性好

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

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。

四．综合布线的范围

综合布线系统的范围应根据建筑工程项目范围来定分为：

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。

建筑群体中的综合布线系统范围，因建筑群体规模不同，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。

五．综合布线的发展现状

中国综合布线的发展现状，可以从三个阶段来叙述。第一个阶段是1987~1996年，推行综合布线的实验产品经A T＆T公司进入中国市场，以5类标准的UTP缆线及光缆的产品构成综合布线系统在中国得到了应用与发展。当时A T＆T在中国市场的占有产量很高, 达到80%~90%，从综合布线的标准也可见一般，可以看到综合布线的应用情况。中国是以参照

北美EIA/TIA568编制的CECS72﹕95，〈建筑与建筑群综合布线工程设计规范〉为代表。第二个阶段是1997年——2000年不但是朗讯公司推行UTP非屏蔽双绞线及光缆的综合布线产品，而且STP/SFTP等产品进入中国市场，而且欧洲，IBM、阿尔卡特、德特威勒、科龙纷纷进入中国市场，出现了非屏蔽铜缆产品与屏蔽铜缆产品之争，这些供应商为了满足北美及亚太市场需要，以及欧洲市场需要，主要由UTP、FTP铜缆双绞线及光缆构成综合布线系统。这时朗讯公司产品已占市场份额的40%~50%，其余为安普、阿尔卡特等厂商瓜分。而产品则大部分为国外产品。标准规范则以CECS72:97《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范修订本》为代表。第三个阶段很多国家及供应商看好中国市场，南韩及台湾等产品也进入中国，中国国内的制造商，接插件及缆线厂家纷纷推出国内产品，有人说综合布线的国内厂商已有100多家。国内产品以普天为代表在市场出现，国内产品占领市场份额不高，但已走向市场。

综合布线系统作为智能建筑的子系统一直在建筑行业发挥着重要作用，在2009年经历了经济的寒冬，但综合布线技术创新并没有止步不前，6A系统的登场预示着万兆时代的加速到来；OM4异军突起，或将引领数据中心光纤布线的新方向；绿色引领数据中心领域发展潮流。

2010年综合布线系统的新技术：

（1）屏蔽系统

2008年6A的TIA标准正式颁布，引领万兆时代的加速到来，屏蔽系统发展至今，已经被越来越多的用户所接受和采用，并日益彰显其活力。

在第十届中国国际建筑智能化峰会上，德特威特电缆系统（上海）有限公司总经理蒲小平博士在演讲中就提到“要实现万兆解决方案，屏蔽解决方案是基础，在未来两三年或者五年的发展中，万兆解决方案屏蔽系统占绝对优势。”

屏蔽系统能否在未来市场占有绝对优势？

据行业专家透露，在应用选择上许多用户都率先考虑屏蔽系统，正如在设计规范中提到的那样，当外界电磁场强超过3V/m，就应考虑屏蔽系统或光纤布线系统。另外，随着周围电磁辐射越来越强，在一定程度上给屏蔽系统提供了更广泛的应用空间。在欧洲高端布线市场，屏蔽系统绝对是一个主流。

（2）OM4多模光纤未来之路

随着带宽需求的不断增，需要更高速率传输和开发下一代的传输标准。设备方面，对Ethernet 而言，10Gb/s系统已经商用，需要开发下一代40Gb/s和100Gb/s系统；对SAN系统，8Gb/s系统已经商用，正在开发的是16Gb/s 和32Gb/s 。对光纤界，则需要制定关于光纤的标准，来支持未来高速速率传输的要求。

目前×86 服务器主要是1G的连接速度，到2013年将全面达到10G的连接速度；到2018年将达到40G的连接速度。到那时，对于OM4多模光纤的需求也将达到1.4千万左右。

（3）绿色数据中心

在节能减排的大趋势下，数据中心刮起了“绿色风”。绿色数据中心是数据中心发展到一定阶段的必然需求。随着绿色数据中心概念的日益普及，绿色已成为数据中心领域的发展潮流。在建设绿色数据的过程中，降低能耗和减少空间是首要考虑的问题。绿色节能如何理解？综合市场上普遍说法主要是：布线系统的绿色节能体现在散热性上，线缆的散热性好了，可以节约大量的机房空调所消耗的电量；环保则体现在线缆的材质上。

美国西蒙公司认为，建设一个真正的绿色数据中心，需要部署尽可能长寿命的布线系统。因为，随着时间推移，更换材料成为必然，但如果线缆和整个布线系统的寿命较长，就会减少需更换的材料。从而实现了更高性能，更加稳定、绿色的数据中心。

绿色布线不仅仅在材料上可以实现节能减排的目标，安普公司看来，高速传输，高密度、

快速部署，高安全性及环境友好等方面，都是绿色布线所承担的重要责任。

一些专家认为，2010年数据中心的地位和作用远胜以往，数量也大大增加，这些都给数据中心的设计和运营带来挑战。目前，数据中心急剧增长的对处理能力和带宽的需求导致电力和空间成本的迅速增加。各种环境压力会影响到数据中心的面积和增长，用户同时也会持续面临降低设备占用面积的压力。采用高密度连接方案设计的机房布线系统占用的面积远少于传统布线系统，因此可以有效地降低机架、机柜和服务器所占用的楼板面积。

随着对运营成本重视程度的不断增长，特别是能耗和能源利用效率成为重中之重，直径更小的Cat 6A万兆屏蔽电缆和直径更小的光纤解决方案意味着对制冷系统效率的影响被减到最低，屏蔽解决方案因为更低的信噪比需求可以有效地减少服务器设备驱动屏蔽铜缆网络所需的功率消耗，光纤布线系统相对高速铜缆系统需要消耗的功率更低。

由此可见，绿色布线必将是2010年数据中心布线最大的变化。

六．典型技术：光纤技术与综合布线系统设计

（1）FDDI/CDDI(光纤/铜线分布式数据接口)

这是一种成熟的、非载波侦听的、100M带宽共享的网络技术。采用了令牌传递服务策略，网络设备之间有主环和副环相联，在网络线路或网络设备出现故障时，有很强的自重构能力。同时其站管理(SMT)功能十分强大，适合于作主干网络。但其技术难度高、价格昂贵、扩展性较差，呈环行布线，与A TM不太兼容。

（2）A TM(异步传输模式)

这是一种基于光纤传输系统、应用了统计复用技术、采用了短信元交换技术的先进异步模式。它直接支持数据、视频、音频等多媒体传输。速率相当快(达成155M，622M)，由于采用了异步模式，共效率相当高，比较适合于作主干网格。但它仍然是一项有争议的技术，许多标准尚待完善，不同厂家产品之间的互操作及通用性有待于进一步改善。

（3）FAST ETHERNET(快速以太网)

现在的高速以太网技术一般包括两种：100M VG-ANYLAN和100M-T。这里主要谈是后者--快速交换式以太网。100M AG-ANYLAN虽然提供了多媒体功能，但它的兼容性差、价格高、复杂度高，这里不作考虑。100BASE-T是10BASE-T的改良变种，它在原来的基础上采用将网格分割为若干网段，分割冲突域，并采有了缓冲交换，使网格上传输速率和传输效率大大提高。

快速以太网具有实用(兼容了原以太网，软件、硬件丰富)，先进(速度快--100MBPS)，升级方便(向A TM或更快的网格转换方便)，扩展性好(通过互连设备，交换机，路由器容易扩展)，开放性好(软硬件协议开放)，价格便宜(相比于A TM、FDDI)，支持的厂家多(得到Intel、Sun、3com、Bay、Accton等大公司的支持)等特点。对于多媒体网格应用，快速以太网也能很好的满足要求。

虽然以太网的网格设备之间的有效距离较短(100 米)，适合于部门级的小局域网，但可采用心光纤电转换器和光纤来延长传输距离。

快速以太网具有极好的扩充性，使用交换式集线器和普通集线器，用户数的扩展对网格没有影响(正在使用时可以扩展)，方便将来子网接入。

基于以上分析，结合综合布线系统和网格技术的要点，提供三种综合布线方案。

（1）采用全双绞线结构布线方案(快速以太网技术)

这种方案是整个布线系统(垂直子系统、水平子系统、工作区子系统、设备间子系统、配线间子系统)全部采用五类双绞线，网络技术是采用快速以太网技术(见设计示图一)。

优点是：布线造价便宜、网格设备便宜、管理方便，快速以太网技术相当成熟，它的交换是在第二层进行，无需人工干预。

缺点是：如果楼层较高，这就有可能导致某些住处点的接线长度超过100米，众所周知，

根据布线原则，双绞线一般不允许超过100米，这样会造成信号衰减以至畸变。

其次由于所有的接线都从中心机房通过垂直子系统向其他楼层辐射，对竖井要求较高。

再其次是全双绞线结构难于升级为A TM技术或千兆位以太网技术，A TM技术和千兆位以太网技术需要使用单模/多模光纤来连接构成主干。

（2）采用以光纤构成垂直主干、双绞线为边缘的布线方案(A TM技术)

这种方案的垂直子系统采用光纤结构，其他子系统采用五类双绞线布线，网络技术是

A TM技术。

优点是：首先布线造价较便宜(与方案一相比，只略高一点)。

其次垂直子系统大大简化，只需从中心机房向其他楼层辐射光纤，每个楼层分配一条光纤(最好加备份线)，在每楼层中再采用五类双绞线布线，布线的时间复杂度和空间复杂度大大下降，而且100米长度限制的问题不复存在，因为光纤不受短距离限制(单模15公里，多模1.5-2 公里)。

再其次是一步到位，直接使用先进的A TM交换技术，会使网络响应速度大大提高。

缺点：主要是网络设备和主机设备相当昂贵。由于采用了A TM先进的交换技术，必须配置相应的A TM交换机、A TM仿真桥、A TM适配器，这些设备是极为昂贵的。而且A TM 交换机需要专人管理，基于现在的技术，A TM的交换功能尚不能达到完全自动，而要根据人们的设置参数进行工作，管理上受一定的限制。

综合方案一和方案二的优缺点，这里提出第三方案。

（3）采用以光纤构成垂直主干、双绞线为边缘的布线方案(快速以太网技术)

即采用方案一的网络技术和方案二的布线方式。在垂直子系统采用光纤，其他子系统用五类双绞线构成。网络技术使用快速交换式以太网。

优点：布线造价便宜;网络设备造价合理;主机设备也无需特殊配置;易于升级。而且以太网交换技术无须人工干预。实行全自动交换，管理方便。而且当需要升级到A TM或千兆位以太网技术时，只需要更换网络设备，无须更换布线设备，真正达到"一次布线，终身受用"的目标。但是系统需要升级时，还须更换部分网络设备。

以上提出的三种综合布线方案各有优缺点，然而，从网络硬件配备来看，考虑到性能价格的关系以及以后的升级和维护，第三种布线方案较为合理科学。

七．总结

以布线市场来看，由于布线系统依赖于以太网和电信网系统的发展，因此布线技术和产品不可能频频出新。同时，受到无线局域网的冲击，单纯的作为通信系统有线接入的布线系统应用，更是受到了影响。

在这种情况下，将“综合布线”的概念延伸到“智能楼宇控制”，将传统的网络功能与工业控制功能整合在一起，提供整体的解决方案，是一种创新的思路。英国奔瑞（Brand-Rex）公司自从被全球著名的Novar集团收购之后，就成为了在北美和欧洲几家知名的布线厂商中惟一具备了这种综合能力的企业。

目前，像A vaya、西蒙、丽特等厂商是从上个世纪80年代末到90年代初进入我国布线市场的，奔瑞是相对“迟到”的后来者。不同于PC或以太网市场的“迅速投入、迅速见效”，布线厂商往往需要耕耘3～5年，才会在市场占有方面看到明显的成果。依托集团资源提供智能楼控的全面解决方案这个整合优势同时，奔瑞在产品方面还有两个最突出的特色: 一是线缆技术，在铜缆产品中兼顾屏蔽和非屏蔽两大类技术，同时具备光纤系统；二是可以在布线系统中增加许多新的应用。

奔瑞是以光纤系统在局域网的应用为市场切入点的，目前在其Blolite产品中，出现了基于广域网的Micro Blo系统。另外，还有一种名为BOP的技术，它可以利用城市中的任何管道作为吹光纤的敷设渠道。布线的智能化还体现在对系统的诊断能力上，奔瑞推出

了一项智能配线的产品，可以对布线系统进行实时的诊断和管理。但由于价格还十分昂贵，目前我国还没有应用。

实际上，要实现整个楼宇的智能化布线，必须依托优秀的本地SI（业务集成商），但我国具备6类线施工实力的SI还很少，这也是最新的布线系统还不能顺利应用的瓶颈之一。