1 工程概況
本工程是某非洲國家的外交部大樓,，是中國政府重點援外工程項目,，地處該國首都，占地2萬m2,，工程總投資 1 億元人民幣,，總建筑面積 1 萬余 m2，總高度 22.5m,。大樓為五層智能辦公建筑,，消防控制室、保安監(jiān)控室,、空調自控室等設在大樓1層;電話及電腦設備間設在大樓 2 層,。變配電房、發(fā)電機房,、水泵房,、冷凍機房等設在大樓東側的附屬設備用房內。
為滿足外方的使用要求,，實現(xiàn)大樓智能化辦公和管理,，本工程設置綜合布線系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要支持電話通信和計算機通信，系統(tǒng)組網要求具備較好的兼容性,、開放性和靈活性,。
2 設計要點
本工程電話語音及電腦數(shù)據(jù)系統(tǒng)構成綜合布線系統(tǒng)，該系統(tǒng)由工作區(qū)子系統(tǒng),、配線子系統(tǒng),、干線子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)及設備間子系統(tǒng)等組成,。
根據(jù)外方實際需求,，全樓共設有語音信息點276 個(其中 1 層 42 個，2 層 76 個,，3 層 97 個，4層61個);數(shù)據(jù)信息點276個(其中1層42個,，2層76 個,，3 層97個，4層61個),，信息點總計552個,。
系統(tǒng)按增強型配置，其設計要點如下：
1) 每個工作區(qū)(10m2)設置2 個信息點(1個雙孔信息插座),，任一信息點均可提供語音和高速數(shù)據(jù)應用,。
2) 每個工作區(qū)的水平配線采用2條4對六類非屏蔽雙絞線。
3) 每個工作區(qū)的語音干線電纜采用三類大對數(shù)(100對)銅纜,、數(shù)據(jù)干線電纜采用六類4對非屏蔽雙絞電纜,。
4) 水平配線，先沿走道吊頂內的弱電金屬線槽(GXC-65)敷設,，后分別穿鋼管(φ 20)沿吊頂和墻體暗敷至各雙孔信息插座;垂直干線,，沿弱電豎井內的弱電金屬線槽(200 × 100)敷設。
5) 主配線架(MDF)設在系統(tǒng)設備間內,，樓層配線架(IDF)設在各層弱電豎井間內,。主配線架端接語音和數(shù)據(jù)干線電纜，管理全樓各信息點,，層配線架管理本層各信息點,。
6) 電話、電腦主機房設備間設在大樓2層,，內設程控數(shù)字用戶電話交換機,、計算機主機、網絡交叉連接設備等,。
7) 網絡拓撲結構形式采用兩級星形,，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)在連接、配置上的靈活性。系統(tǒng)內部形成局域網,，對外可接入Internet(因特網),。
3 網絡拓撲結構
本系統(tǒng)網絡拓撲結構形式采用兩級星形，其結構特點是：由一個中心主節(jié)點(主配線架)向外輻射延伸到各從節(jié)點(樓層配線架),，再由從節(jié)點(樓層配線架)向外輻射延伸到各目標節(jié)點(信息插座),。由于每一條鏈路(相鄰節(jié)點間的連接線路)均與其它線路相對獨立，所以布線系統(tǒng)設計是一種模塊化的設計,。
主節(jié)點采用集中式訪問控制方式,，它可與各從節(jié)點直接通信，而從節(jié)點之間必須經過主節(jié)點轉接才能通信,。因此,，主節(jié)點的信息處理量大，對控制設備要求高,，而從節(jié)點的信息處理負擔相對較小,。
這種星形拓撲結構具有以下優(yōu)點：
1) 維護管理容易。由于星形拓撲結構的所有信息通信都要經過中心主節(jié)點來支配,，所以維護管理比較容易,。
2) 重新配置靈活。在樓層配線架上,，可以移動,、增加或拆除任何一個信息插座所連接的終端設備，而不影響其它終端設備,。因此配置靈活,、操作方便、適應性強,。
3) 故障易于檢測和隔離,。由于各信息點都直接連接到樓層配線架，所以故障容易檢測和隔離,，可很方便地將有故障的信息點從系統(tǒng)中隔離,。
4) 網絡平均延時小。因終端設備到中心處理機有直接通路,，故網絡平均延時小,。
5) 利于結構化布線。模塊化的系統(tǒng)設計為結構化布線提供了便利條件,。
當然,，星形拓撲結構存在線纜較長、安裝量大的缺點,。同時系統(tǒng)依賴于中心主節(jié)點,，若中心處理系統(tǒng)發(fā)生故障,，將造成全網癱瘓，故要求中心信息處理設備的可靠性和冗余度都很高,。
隨著幀中繼與信元交換技術的發(fā)展,，以及電子元器件制造工藝的不斷提高，以 Hub(集線器)或Switch(交換機)為代表的網絡中心處理系統(tǒng)的可靠性越來越高,，因此綜合布線系統(tǒng)主要采用星形拓撲結構,。
系統(tǒng)網絡拓撲結構見圖1。
4 自適應網絡交換機的應用
為實現(xiàn)設計要求,，并保證系統(tǒng)具有高可靠性,、高穩(wěn)定性，本設計采用了 3COM 公司具備創(chuàng)新技術的SuperStack 3 Switch 4400 交換機作為主交換機,。這是一款可網管,、可感知應用(Application-aware)(第4層)的線速可堆疊(可堆疊8臺)、可進行VLAN(虛擬局域網)劃分定義的24口10M/100Mbps自適應快速智能以太網交換設備,。該設備具有千兆光纖模塊或千兆銅纜模塊及堆疊的插槽,，可根據(jù)未來發(fā)展需要，增加千兆光纖模塊或千兆銅纜模塊,、堆疊模塊套件，極易快速實現(xiàn)升級,。
設計采用 3COM 公司推出的 SuperStack 3Switch 4226T 26 端口交換機作為層交換機,，以接入各層信息點。該交換機具有 24 個 10M/100Mbps自適應端口加 2 個 1 0 M / 1 0 0 M /1000M bps自適應端口,，其性能簡介如下：
1) 靈活性,。兩個內置千兆端口提供簡便的千兆銅介質連接，可提高連接的靈活性和堆疊能力,。
2) 彈性,。支持快速生成樹協(xié)議、鏈路集合(用于千兆端口)和冗余電源,，可實現(xiàn)不間斷運行,。
3) 高速率。轉發(fā)速率高達660萬/s個數(shù)據(jù)包(26端口),。
4) 管理簡便,。3COM NetworkSupervisor可配置、映射和監(jiān)控系統(tǒng),，并提供定制報警和報告,。
可見，該款交換機同樣具有與上級主交換機極易快速實現(xiàn)升級的能力,。
考 慮 網 絡 系 統(tǒng) 余 量 不 低 于10%,，另加 3 臺 3COM16794(8 口)10M/100Mbps 自適應交換機以增加系統(tǒng)冗余度,。
5 交換機、配線架的選配
5.1 主配線架MDF 及2 層配線架2IDF
主機房的主交換機與各層交換機有15根4對線相聯(lián),，故主交換機采用 1 臺 3COM 4400 型 10M/100Mbps自適應交換機,，主數(shù)據(jù)配線架選用 1 臺 AVAYA24 口即可;主交換機冗余 8 口，冗余率 50%,。
2層配線架 2 IDF共152個信息點,，按設計要求分為 76 個數(shù)據(jù)點及76 個語音點。用3 臺3COM4200及2臺8口10M/100Mbps自適應交換機,，共有89口可用數(shù)據(jù)出口,，冗余 1 3 口，冗余率 1 7 % ,。采用AVAYA48 × 3+24 × 1 共 168 口配線架,。信息點冗余16口，冗余率10.5%,。因2層2 IDF與主機房MDF極近,，因此其語音及數(shù)據(jù)設備全部放入 2層主機房2m 高主機柜內。
5.2 1層配線架1IDF
1層共84個信息點,，按設計要求分為42個數(shù)據(jù)點及 42 個語音點;采用 2 臺 3COM4200 型 10M/100Mbps 自適應交換機,，共有 50 口可用數(shù)據(jù)出口，冗余 8 口,，冗余率 19%;采用 AVAYA48 × 2 共 96口配線架,，信息點冗余12口，冗余率14.3%,。放入1 層 1.6m 高機柜內,。
5.3 3層配線架3IDF
3 層共 194 個信息點，按設計要求分為 97個數(shù)據(jù)點及 97 個語音點;采用 4 臺 3COM4200 型及 1 臺8口10M/100Mbps自適應交換機,共有107口可用數(shù)據(jù)出口,，冗余 10臺,，冗余率10.3%。采用AVAYA48× 4+24×1口共 216口配線架,，信息點冗余22口,，冗余率 11.3%。放入 3 層 1.6m 高機柜內,。
5.4 4層配線架4IDF
4 層共 122 個信息點,，按設計要求分為 61個數(shù)據(jù)點及 61 個語音點。采用 3 臺 3COM4200 型 10M/100Mbps 自適應交換機,，共有 75 口可用數(shù)據(jù)出口,，冗余 14 口，冗余率 23%,。采用 AVAYA48 × 3 口共144 口配線架,，信息點冗余 22 口,，冗余率 18%。放入4層 1.6m 高機柜內,。
自適應網絡交換機的配置見圖 1;語音及數(shù)據(jù)配線架配置見圖2,。
6 程控交換機及中繼線
程控電話交換機選用滬光 SW2000 型 400 門數(shù)字程控用戶電話交換機，要求有 32 路中繼接入及368門分機電話,，配置主機箱一臺,，包括：主機板、分機控制板,、23塊用戶板(可實現(xiàn)接入368門分機電話),、4塊中繼板(可實現(xiàn)32 路中繼接入)、計費及管理控制軟件,。
另考慮其高可靠性,，增設一套電腦及12V 65A·h蓄電池4節(jié)，以滿足日常管理及市電斷電時繼續(xù)使用的要求,。
由當?shù)仉娦殴疽齺?00條外線(含32條中繼線),，其中 68 條外線為直撥，不需經過程控電話交換機,，直接接入大樓重要的指定場所,。另外32路中繼線直接接 100 對 AVAYA 語音配線架，并接入程控電話交換機環(huán)路中繼板,。368 路分機線由交換機用戶板引出經 400 對 AVAYA 語音配線架,，按設計的分區(qū)要求，由 CAT3(三類)100對大對數(shù)電纜接入相對應樓層 AVAYA 語音配線架,，再經 CAT6(六類)UTP 雙絞線接入各終端信息模塊。
系統(tǒng)主要設備材料清單,，見表1,。
7 系統(tǒng)供電、接地及防火要求
7.1供電要求
本設計由大樓變配電所的低壓配電柜專門供給綜合布線系統(tǒng)二路獨立電源,，一用一備,，在電話及電腦主機房設備間內設置雙電源切換專用盤。供交換機用的交流220V電源線應單獨穿管敷設,，不能與語音及數(shù)據(jù)信號線共管或共線槽敷設,。
7.2接地及防火要求
綜合布線系統(tǒng)的接地，設計采用聯(lián)合接地方式,，即與電源中性線工作接地,、電氣保護接地、防雷接地等共用基礎鋼筋作接地裝置,，要求其接地電阻不大于 1 Ω,，否則應增設人工接地體,。
設計中另在主機房內設置專用接地端子板，用專用接地干線引至接地體;主機房設備的專用接地線選用 BV-4.0mm2銅芯線,，并采用一點接地方式,，以防止低頻干擾和交流雜波干擾。布線用的金屬線槽或鋼管應保持連續(xù)的電氣連接,，并應在兩端有良好的接地;
電纜引入大樓時,，其金屬護套應有良好的接地，并采用氣體放電管保護器作過壓保護,，采用能夠自復的保護器作過流保護,。系統(tǒng)布線采用LSHF-FR低煙無鹵阻燃型電纜，以達到防火要求,。