【解决方案】大型办公商业综合体综合布线案例浅析

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[导读]综合布线系统是由线缆及相关连接硬件组成的信息传输通道,能支持多种应用系统,是智能建筑信息交换与建筑设备自动化控制的基础,是办公商业综合体语音、数据、图像、多媒体业务、安全监控、控制等各种信息通讯及传输的支撑平台。

  本文以某办公商业综合体为例,通过对用户需求、现有宽带接入技术的分析比较,以及 “光进铜退”、“智能布线”的综合布线发展趋势,提出大型办公商业综合体运用EPON接入技术的整体解决方案,对于小型租售型公司采用光纤到办公室(FTTO+LAN)方式接入,对于规模(网络)较大的公司采用光纤到楼(FTTB+LAN)方式接入。

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  1 前言

  综合布线系统是由线缆及相关连接硬件组成的信息传输通道,能支持多种应用系统,是智能建筑信息交换与建筑设备自动化控制的基础,是办公商业综合体语音、数据、图像、多媒体业务、安全监控、控制等各种信息通讯及传输的支撑平台。

  2 综合布线总体设计概述

  2.1 工程概况

  某项目为办公和商业综合体,总占地面积1.95万㎡,总建筑规模约为26万㎡,由3栋塔楼以及商业裙楼和地下车库等组成。地面1~4层、地下一层为商业用房(大部分为小型商业、餐饮,有部分大型商业、超市),地下2~4层为车库及设备用房。1号塔楼25层、2号塔楼37层、3号塔楼29层。

  项目处于城市CBD区域,设计理念贯彻适当领先、超前的原则,并以国际甲级写字楼标准作为设计基本要求;1、2楼设计定位于整层租售的小型公司使用,3号楼建设单位办公自用。

  2.2 用户需求分析

  智能化工程在结构、系统、服务、管理及几者之间进行优化组合,实现通信自动化、建筑设备管理自动化、办公自动化,达到安全、高效、节能、舒适、便利的建筑环境。综合布线系统是智能化系统的基础,为智能化各个子系统提供高速、稳定、可靠的传输物理通道,是智能化系统的重要组成部分,应是一个合理的高标准的布线系统,系统能支持当前普遍应用的各种网络、标准通信协议,以实现语音、数据、视频、多媒体等信息的传输。

  本项目办公商业综合体定位于多种使用功能,需要解决以下几部分通信与布线需求:

  (1)3号楼建设单位办公管理网络、语音通信网络,简称网络(一)。

  (2)1、2号楼小型租售型公司、裙楼商业的办公管理网络、语音通信,简称网络(二)。

  (3)物业管理办公网络,包括建筑设备控制、安防监控等信息点需求,简称物管网络。

  (4)1、2、3号楼、裙楼商业的通信接入,简称接入网络。

  综合布线系统总体设计与建设应当综合考虑系统的先进性、开放性、实用性、经济性、高效性、安全可靠性和易管理维护性的平衡,本着从需求的角度出发,遵循“投资合理、统一规划、立足现状、适度超前”的设计建设思想,既满足客户目前的应用需求,又考虑今后技术的发展趋势,并具有承载语音、数据、IPTV、TDM等多种业务的综合接入能力。

  2.3 综合布线总体方案

  网络(一)由于信息点较多,设计方案拟采用美国西蒙6类低烟无卤布线和MapIT G2智能管理布线产品;网络(二)、物管网络拟采用美国西蒙6类低烟无卤布线产品;接入网络拟运用EPON接入技术的整体解决方案,对于1、2号楼小型租售型公司、裙楼商业的办公管理网络、语音通信采用光纤到办公室(FTTO+LAN)方式接入,对于3号楼建设单位办公管理网络、语音通信网络采用光纤到楼(FTTB+LAN)方式接入。

  所有信息出口采用标准的RJ45接口,以统一的线路规格和设备接口,使任意信息点均能接插不同类型的终端设备,提高通信布线的易用性、互换性。

  3 网络(一)综合布线方案设计

  3号楼建设单位办公管理网络、语音通信网络机房设置在3#楼5层信息网络机房,综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、管理子系统、主干子系统、设备间子系统组成,采用模块化设计和分层星型网络拓扑结构组网(如图1)。

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  (1)工作区子系统:语音、数据均采用6类信息插座。设计按办公面积每10㎡设计语音、数据点各1个,采用双口面板安装。

  本系统共设置6757个信息点,其中语音点3325个(每4个语音点设置为1门同线电话),数据点3432个。系统信息点统计见表1。

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  (2)水平子系统:选用6类低烟无卤UTPCat6连接工作区与楼层配线架。

  (3)管理子系统:配线间设置在楼层弱电管井,采用24口智能配线架(水平端接、交换机跳接)、夹接式配线架(语音主干)、智能光纤配线箱(数据主干)、9针RJ45跳线或智能光纤跳线分别与主干、水平电缆连接与跳接,见图2电子配线架链接示意图。

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  (4)主干子系统:语音主干采用5类大对数电缆、数据主干采用6芯多模光缆到楼层配线间。

  (5)设备间子系统:设在5层信息网络机房,由总配线架、跳线及相关有源设备组成。采用24口智能配线架(水平端接、交换机跳接)、夹接式配线架(语音主干)、智能光纤配线箱(数据主干)、9针RJ45跳线和智能光纤跳线分别与主干、水平电缆连接与跳接。

  (6) 智能布线系统应用:对于网络规模大、信息点较多的布线系统,后期的网络管理是非常头痛的事情,智能布线系统是为代替人工管理的不便和易出错误,同时又要方便跳线的改变而诞生,通过使用计算机生成的工作单,可以简化移动、增加和改动(MAC)过程。通过网络连接或通信中智能布线系统支持的网络端口,可以在异地监测这些工作单的进展情况,网络管理人员可以获得实时反馈,精确了解接插工作执行情况,检验所有连接是否正确,功能是否正常。同时系统具有网络资产管理功能,使智能布线系统能成为整个网络资产管理的重要部分。一般来说,智能布线系统对于系统规模较小的布线系统显然有点大材小用,适合拥有大约500条以上水平连接的网络,项目越大,管理工作越难做,就越需要智能布线系统,中小用户在关键部门、关键区域也需要,随着经济的发展、在预算允许的情况下,智能布线会更为广泛的运用。

  (7)Internet接入

  在信息网络机房内设置路由器和防火墙,以FTTB+LAN方式接入负一层电信接入机房局端设备OLT。

  (8)语音通信接入

  通过单模光纤接入市政通信网络,在信息机房内通过光电转换成大队数电缆到楼层,采用虚拟组网。

  (9)网络(一)综合布线系统图

  见图3网络(一)综合布线系统图。

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  4、网络(二)综合布线方案设计

  1、2号楼小型租售型公司、裙楼商业的办公管理网络、语音通信采用星型网络拓扑结构组网,综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、设备间子系统组成。

  (1)工作区子系统:语音、数据均采用6类信息插座。设计按办公面积每10㎡设计语音、数据点各1个,采用双口面板安装。

  (2)水平子系统:选用6类低烟无卤UTPCat6连接工作区与设备间配线架。

  (3)设备间子系统:设在本层信息网络机房,由总配线架、跳线及相关有源设备组成。采用24口配线架(水平端接)、夹接式配线架(语音接入)、RJ45跳线与水平电缆连接与跳接。

  (4)Internet接入

  在信息网络机房内设置路由器和防火墙,以FTTO+LAN方式通过ONU接入楼层分光器箱。

  (5)语音通信接入

  在信息机房内设置小程控交换机(集团电话),采用铜缆通过ONU接入楼层分光器箱。

  (6)网络(二)综合布线系统图

  见图4网络(二)综合布线系统图。

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  物管网络综合布线主要用于建筑设备控制、安防监控、物业管理等功能需求使用,本文不做设计说明。

  5 接入网络方案设计

  随着信息化在各行业的深入应用,人们对信息的需求呈多元化发展趋势,语音与高速上网已成为现代办公、商业运营的基本要求,网络时延及其抖动敏感、业务突发性强的流媒体业务(视频点播VoD、直播电视liveTV、时移电视TsoC)对IP承载网络提出了更高的要求,为保证QoS/QoE(服务质量/用户体验质量),建筑物需要一个适合信息时代的合理接入网络设计解决方案。

  5.1 局域网技术、宽带接入技术

  目前,主流的宽带接入技术主要有xDSL 技术、LAN 接入、点到点以太网媒体转换器(MC)和无源光网络(主要是EPON、GPON)等。

  基于铜线接入的xDSL技术,将高速率的视频、音频和数据信号借助已有的普通电话线传送,使得普通固定电话用户以较小的投资,实现家庭办公、多媒体通信、视频点播、快速访问Internet 等诸多业务,得到较为普遍的应用。但xDSL其传输带宽低、传输距离近、使用宝贵铜资源等缺点及用户对带宽需求不断增加的矛盾未能解决。

  LAN 接入原本主要应用于计算机网络,一般采用非屏蔽双绞线(UTP)作为接入线路。由于技术上的发展,使得LAN 的传输距离大为扩展,完全可以满足接入网和城域网数据通信的需求。其上下行速度是对称的,可达10Mbit/s、100Mbit/s(FE)甚至于1000Mbit/s(GE)。

  点到点以太网系统是最直接的以太网光纤接入技术。每个用户通过一根/对光纤直接连接到局端以太网交换机的一个用户光接口。在点到点以太网系统方式中,通过扩充的以太网OAM 协议,可以通过局端交换机对用户端设备进行远程管理,从而提供电信级可运营、可管理的以太网接入方式。

  接入网的长远目标是实现光纤到户(FTTH)、办公室(FTTO),本着这样的目标大多数运营商都在积极推进接入网的光纤化进程,目前大城市已基本实现了光纤到小区(FTTZ)、光纤到大楼(FTTB)。FTTx的主要技术见图5。

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  点到点以太网与点到多点PON的结构对比见下表2:

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  通过对比,可以看出点到多点PON是光纤接入最有发展前景的技术,宽带PON 技术(基于以太网技术的EPON 技术和具有GBit/S 传送能力的GPON 技术)正面临前所未有的机遇,而APON由于技术复杂、设备价格高,加之ATM 网络在市场的萎缩,很难在将来的光纤接入市场中占据一席之地。

  作为点到多点PON技术之一的EPON(以太无源光网络)是一种新型的光纤接入网技术,采用无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术,在链路层使用以太网协议,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此,它综合了PON技术和以太网技术的优点:低成本;高带宽;扩展性强,灵活快速的服务重组;与现有以太网的兼容性;方便的管理等。

  GPON(Gigabit-Capable PON) 技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准,具有高带宽,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等众多优点。但GPON却一直受制于自身的技术复杂性带来的高成本,而成本与技术产品的商业化密切相关。

  5.2 总体方案设计

  通过对目前主流接入网技术的分析,对大型新建办公商业综合体采用EPON接入技术方案可以很好地满足用户的通信需求,EPON下行采用广播方式、上行采用时分多址方式、动态带宽分配(DBA)、组网拓扑可灵活地组成树型、星型、总线型等优点可以在满足用户对接入带宽、语音中继数灵活需求的同时,不会造成设备与语音主干大对数铜缆的浪费。EPON网络体系结构见图6。

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  图6 EPON网络体系结构

  本项目总体综合布线设计方案如下:

  (1)在地下一层设置电信接入机房,机房内安装局端设备OLT,通过单模光纤接入市政通信网络;OLT除向本项目提供通信接入外,并覆盖周边新建建筑群,预留通信EPON接口。

  (2)1、2号楼采用按层租售管理方式,宽带网络接入带宽按每运营机构70~100Mbit/S设计,语音、数据通信接入布线采用光纤到楼层(办公室)(FTTO)方式。

  (3)3号楼建设单位办公自用,在5层设网络信息中心机房,语音、数据通信由-1层电信接入机房通过单模光纤接入(FTTB)。

  (4)面积较大的商业、超市按小型公司方案解决语音、数据接入,即光纤到户(FTTO);面积较小的商业多个合用一光端口。

  (5)项目EPON接入网ODN网络架构采用汇聚式分光方式。

  5.3 接入网网络架构设计

  接入网网络架构图见图7。

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  6 结语

  光纤在接入网中的作用越来越明显,光进铜退、FTTC/B向FTTH/O演进是必然趋势;光纤接入网络将成为城域网与办公网络、家庭网关/IAD之间的主要载体。大型办公商业综合体运用EPON接入技术,对于小型公司采用光纤到办公室(FTTO+LAN),对于网络较大的公司采用光纤到楼(FTTB+LAN)接入具有很好的使用灵活性与经济性。

  作者:重庆市设计院第一建筑设计院 张胜强

编辑:Yan

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