探析校園網(wǎng)綜合布線優(yōu)化方法

牛繼來

摘 要：綜合布線系統(tǒng)是智能化辦公室建設(shè)數(shù)字化信息系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，是將所有語音、數(shù)據(jù)等系統(tǒng)進行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，為辦公提供信息化、智能化的物質(zhì)介質(zhì)，支持將來語音、數(shù)據(jù)、圖文、多媒體等綜合應用。綜合布線在校園網(wǎng)的建設(shè)中至關(guān)重要，它的合理設(shè)計能夠大大提高教學工作效率。

關(guān)鍵詞：綜合布線 系統(tǒng) 信息

一、綜合布線的重要性

綜合布線系統(tǒng)就是為了順應發(fā)展需求而特別設(shè)計的一套布線系統(tǒng)。對于現(xiàn)代化的大樓來說，就如體內(nèi)的神經(jīng)，它采用了一系列高質(zhì)量的標準材料，以模塊化的組合方式，把語音、數(shù)據(jù)、圖像和部分控制信號系統(tǒng)用統(tǒng)一的傳輸媒介進行綜合，經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計，綜合在一套標準的布線系統(tǒng)中?？梢哉f，選擇一套高品質(zhì)的綜合布線系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

綜合布線系統(tǒng)建設(shè)充分保證校園計算機網(wǎng)絡(luò)的高速可靠運行，并適應計算機和通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，支持多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，達到使用靈活，管理簡便，擴充方便，技術(shù)先進，運行可靠的高標準布線系統(tǒng)要求。所以綜合布線系統(tǒng)是校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，是樓宇通信與計算機網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基石。

二、校園網(wǎng)的綜合布線設(shè)計方法

為保證校園網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)的功能和發(fā)展要求以及較高的性價比，綜合布線系統(tǒng)應采用光纖加雙絞線布線的解決方案。綜合布線一般采用星型拓撲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)下的每個分支子系統(tǒng)都是相對獨立的單元，對每個分支子系統(tǒng)的改動都不影響其它子系統(tǒng)，只要改變節(jié)點連接方式就可使綜合布線在星型、環(huán)形、總線型、樹型等結(jié)構(gòu)之間轉(zhuǎn)換。

1、綜合布線系統(tǒng)的組成

綜合布線系統(tǒng)由許多部件組成，主要有傳播介質(zhì)、線路管理硬件、連接器、插座、插頭、適配器、傳輸電子線路、電氣保護設(shè)施等，這些部件構(gòu)成各種子系統(tǒng)；工作區(qū)子系統(tǒng)、水平布線子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)。

2、工作區(qū)子系統(tǒng)

一個獨立的需要設(shè)置終端的區(qū)域，即一個工作區(qū)，工作區(qū)子系統(tǒng)應由配線（水平）布線系統(tǒng)的信息插座，延伸到工作站終端設(shè)備處的連接電纜及適配器組成。一個工作區(qū)的服務(wù)面積可按 5～10平方，估算，每個工作區(qū)設(shè)置一個電話機或計算機終端設(shè)備，或按用戶要求設(shè)置。

3、配線（水平）子系統(tǒng)

水平子系統(tǒng)由各樓層配線間到各個工作區(qū)之間的電纜和多模水平光纜（松套型）構(gòu)成。所有的水平電纜全部采用AMI〕阻燃超5類非屏蔽雙絞線。因此具有很強的抗干擾性，具備很高的備用冗余，使系統(tǒng)具有極高的可靠性及靈活性。

水平布線系統(tǒng)使用的雙絞線均采用阻燃材料，以防萬一發(fā)生火情時火勢順著雙絞線蔓延。

水平電纜從樓層配線、天花板線槽引向工作區(qū)各信息點，配線間內(nèi)接線端子與信息插座之間均為點到點端接，任何改變系統(tǒng)的操作（如增減用戶、用戶地址改變等）都不影響整個系統(tǒng)的運行，為系統(tǒng)的重新配置和故障檢修提供了極大的方便。

綜合布線系統(tǒng)的布線是星形的，線纜量較大，所以線槽容量的計算很重要，按照標準的線槽設(shè)計方法，應根據(jù)水平線的外徑來確定線槽的容量。

線槽可以根據(jù)情況選用不同的規(guī)格，為保證線纜的轉(zhuǎn)彎半徑，線槽須配以相應規(guī)格的分支輔件，以提供線路路由的彎轉(zhuǎn)自女口。如果不能確定信息出口的準確位置，拉線時可先將線纜盤在吊項內(nèi)的出線口，待具體位置確定后，再引到各信息出口。

4、干線（垂直）子系統(tǒng)

由大對數(shù)電纜和光纖構(gòu)成垂直子系統(tǒng)。由主機房通過大對數(shù)電纜與各樓層的配線架相連；在股份公司的辦公樓設(shè)一分機房，通過多模光纖與主機房相連。

5、設(shè)備間子系統(tǒng)

設(shè)備間是在每一幢大樓的適當?shù)攸c設(shè)置進線設(shè)備、進行網(wǎng)絡(luò)管理以及管理人員值班的場所。設(shè)備間子系統(tǒng)由綜合布線系統(tǒng)的建筑物進線設(shè)備、電話、數(shù)據(jù)、計算機等各種主機設(shè)備及其保安配線設(shè)備等組成。設(shè)備間內(nèi)的所有進線終端應采用色標區(qū)別各類用途的配線區(qū)，設(shè)備間位置及大小根據(jù)設(shè)備的數(shù)量、規(guī)模、最佳網(wǎng)絡(luò)中心等內(nèi)容，綜合考慮確定。

6、綜合布線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計

從結(jié)構(gòu)上看綜合布線系統(tǒng)是一個高性價比的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案。一般來說綜合布線系統(tǒng)設(shè)計為三層網(wǎng)絡(luò)布線。通過實驗證明，三層布線結(jié)構(gòu)不但有效的減少了整個系統(tǒng)的故障率，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且在充分保證每個信息端點的數(shù)據(jù)通信速度的同時，起到了中心設(shè)備對下級設(shè)備管理控制能力的加強。

靈活性；由于所有信息系統(tǒng)采用相同的傳輸介質(zhì)，因此所有信息通道應是通用的。信息通道應該可以支持電話、傳真、多用戶終端、以太網(wǎng)、FDDI、ATM 等等。所有設(shè)備的開通均應該不需要改變系統(tǒng)布線，只需作必要的跳線管理即可使用；系統(tǒng)組網(wǎng)也應靈活多樣，各部門既可獨立組網(wǎng)，又可方便地互聯(lián)，這樣為合理組織信息流提供了必要條件。系統(tǒng)不僅應該滿足當前信息傳輸?shù)男枨?，而且還應該適應將來的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的更改或設(shè)備的擴充，做到以不變應萬變。

可靠性：應采用高品質(zhì)的標準材料，構(gòu)成一套高標準的信息通道。每條信息通道都應采用專用儀器測試，以保證其電氣性能，系統(tǒng)布線應全部采用星型拓撲結(jié)構(gòu)，使點到點直接端接、任何一條線路故障均不影響其他線路的運行；應為線路的運行維護及故障檢修提供較大的方便，保障系統(tǒng)的可靠運行。系統(tǒng)的配線架及各種插座都應該可以反復插接數(shù)百次，以滿足網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更改線路重新連接和應用環(huán)境不斷的變化。

模塊化：應采用模塊化結(jié)構(gòu)，能通過輕易更改網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和線路的連接方式，來滿足科學技術(shù)的發(fā)展和應用環(huán)境的變化。系統(tǒng)能適應不同規(guī)模的綜合布線環(huán)境，可隨用戶的需要而增減（跳線、跳線面板等）。

免工具安裝：系統(tǒng)應采用組合壓接的方式，使安裝人員僅需配備剪刀就可以安裝跳線面板和插座面板，減輕安裝人員和維護人員身上的負擔，提高壓接時的可靠性。

三、綜合布線的優(yōu)化方法

1、配線系統(tǒng)路由優(yōu)化算法

針對綜合布線配線子系統(tǒng)的路由進行優(yōu)化，可分為房間內(nèi)的布線和廊道內(nèi)布線（即樓層配線間至房間引入點）兩部分進行。 其路由優(yōu)化計算方法采用改進的迪杰斯特拉算法，以找出樓層配線間V1至各布線點的最短路徑。

最短路算法不僅可以求出圖中從一個特定頂點至所有其他頂點的最短路由，且能給出經(jīng)過的最短路徑點，計算出各點間的最短距離。知道了各點間的最短路由及距離，就知道了各布線路由的分支情況，便于后面利用計算機對布線材料的自動統(tǒng)計。

2、綜合布線配線子系統(tǒng)路由優(yōu)化設(shè)計

子系統(tǒng)路由優(yōu)化設(shè)計的重點，即從 Auto CAD 圖中正確地讀取優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖中需要的數(shù)據(jù)，構(gòu)建優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖矩陣，以便進行高效率地最短路徑分析計算，最后由計算機自動地進行最短路徑的布線繪制。

3、自動繪制布線優(yōu)化路徑

在進行優(yōu)化路徑分析計算時，采用改進的迪杰斯特拉算法。該算法的網(wǎng)絡(luò)圖中的特殊點、其它點和距離參數(shù)對應于布線工程圖中為：樓層配線間引出點設(shè)定為特定頂點 V1，由每個房間的引出點定為必經(jīng)點，廊道拐點形成廊道內(nèi)可能的布線路由點圖中讀取以上所有這些點（以下將所有這些點統(tǒng)稱網(wǎng)絡(luò)圖頂點）收入集合S并作為網(wǎng)絡(luò)圖中的頂點；廊道內(nèi)必須布置到的布線點（即為各房間的引入點）同時收入集合 A。網(wǎng)絡(luò)圖中直接相連的頂點沿廊道形成的連線為相鄰點距離，將其長度填入優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖矩陣對應兩點的位置。

然后經(jīng)過改進的迪杰斯特拉算法進行廊道內(nèi)布線路由優(yōu)化計算。

最后計算機自動將前面生成的廊道內(nèi)可能的布線路由按照優(yōu)化計算結(jié)果進行修訂，將優(yōu)化計算結(jié)果中的節(jié)點連接，并生成廊道內(nèi)的最優(yōu)布線路由圖，從而實現(xiàn)優(yōu)化結(jié)果下的計算機自動布線。

參考文獻：

[1]GB 50311-2007. 綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范[S]. 2007

[2]層次化校園網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計與實現(xiàn)[J].趙中原，楊立身.大眾科技. 2014（08）endprint