【概述】
综合布线系统工程设计是整个网络布线工程建设的蓝图和总体框架结构，网络方案的质量将直接影响到网络工程的质量和性价比
设计时，从整个系统的设计原则出发，在总体设计的基础上进行 6 个子系统的详细设计
设计综合布线系统一般采用星型拓朴结构，该结构下的每个分支子系统都是相对独立的单元，对每个分支单元系统的改动都不影响其它子系统
【设计等级】
按照 GB50311 中的规定，综合布线系统的设计可以划分为三种标准的设计等级：最低型、基本型、综合型
最低型的基本配置要求：
- 每一个工作区有 1 个信息插座
- 每个信息插座的配线电缆为一条 4 对对绞电缆
- 干线线缆配置要求每个工作区至少有 2 对双绞线
基本型的基本配置要求：
- 每个工作区有 2 个或 2 个以上信息插座
- 每个工作区的配线电缆为一条 4 对双绞线，引至楼层配线架
- 干线电缆配置要求每个工作区至少有 3 对双绞线电缆
综合型的基本配置要求：
- 在以上两种配置的基础上增设光缆系统
- 垂直干线的配置要求每 48 个信息插座宜配 2 芯光纤，适用于计算机网络，按信息插座所需线对的 25% 配置垂直干线电缆
- 当楼层信息插座较少时，在规定长度的范围内，可几层合用集线器，并合并计算光纤芯数，每一楼层计算所得的光纤芯数还应按光缆的标称容量和实际需要进行选取
- 如有用户需要光纤到桌面（FTTD），光纤可经或不经 FD 直接从 BD 引至桌面
- 楼层之间原则上不铺设垂直干线电缆，但在每层的 FD 可适当预留一些接插件，需要时可临时布放合适的缆线
【工作区子系统设计】
一个独立的需要设置终端设备的区域称为一个工作区，工作区子系统应由水平布线系统的信息插座，以及延伸到工作站终端设备处的连接线缆及适配器组成
工作区子系统的设计首先要确定每个工作区内应安装信息插座的数量，一部电话机或一台计算机终端设备的服务面积可按 5-10 平方米设置，也可按用户要求设置
工作区子系统设计要点如下：
- 工作区内线槽的敷设要合理、美观
- 信息座设计在距离地面 30cm 以上
- 信息座与计算机设备的距离保持在 5m 范围内
- 购买的网卡接口类型要与线缆接口类型保持一致
- 各个工作区所需的信息座、面版的数量要准确
- 每个信息插座旁边有一个单相电源插座，以备计算机或其他有源设备使用
- 信息插座与电源插座间距不得小于 20cm
【水平布线子系统设计】
水平布线子系统由每层配线间引至信息插座的配线电缆和工作区用的信息插座等组成，在整个网络布线系统中，水平子系统是最难事后维护的子系统之一，因此在设计时，应当充分考虑到线路冗余、网络需求和网络技术的发展
拓扑结构
水平布线子系统的拓扑结构为星型拓扑结构，即每个信息点都有一条独立的从信息插座到楼层配线架的线路，星形拓扑结构可以使工作区和管理区之间使用专用线缆连接，相互独立，便于线路故障的隔离以及故障的诊断
传输介质长度
当使用双绞线作为传输介质时，理论上 5 类双绞线传输 100Mb/s 网络信号的最大长度为 100m，但由于工作区的跳线和楼层配线架的的跳线要占用 10m，因此水平电缆最大长度为 90m
当信息插座借助水平线缆直接连接至楼层配线架时，水平线缆的最小长度不应小于 15m
当水平线缆中拥有一个集合点(CP)时，集合点与楼层配线间的线缆最小长度不应小于 15m，集合点至信息插座的线缆最小长度不应小于 5m
布线材料要求
水平布线子系统通常采用 4 对超 5 类或 6 类非屏蔽双绞线，对网络传输速率和安全性有较高要求或者电磁干扰严重的场合，可选用光缆或屏蔽双绞线
水平线缆应布设在线槽内，线缆布设数量应考虑只占用线槽截面积的 70%，以方便以后的线路扩充的需求
从配线架至每一个工作区水平光缆宜按 2 芯光缆配置，光纤至工作区满足用户群或大客户使用时，光纤芯数至少应有 2 芯备份，即按 4 芯光缆配置
每一个工作区信息插座模块数量不宜少于 2 个，宜采用双口面板。 信息模块的需求量一般为：
其中 $m$ 为信息模块的总需求量，$n$ 为信息点的总量，$3\%$ 为富余量
路由规划
在进行路由规划时，要根据建筑物的结构特点，从路由最短、造价最低、施工方便、布线规范等几个方面考虑，可采用以下三种类型：
- 直接埋管式
- 地面线槽式
- 先吊顶内桥架再支管到信息出口式
直接埋管式
直接埋管式由一系列密封在现浇混凝土里的金属布线管道或金属走线槽组成，这些金属管道或金属线槽从配线间向信息插座的位置辐射，目前多使用厚壁镀锌钢管及高阻燃强度的 PVC 管
这种方式在老式建筑的设计中非常普遍，老式建筑面积不大，信息点不多，设计、安装、维护方便，造价较低
地面线槽式
该方式就是从弱电井出来的线走地面线槽到地面出线盒或由分线盒出来的支管到墙上的信息出口
它是将长方形的线槽打在地面垫层中，每隔 4~8m 拉一个过线盒或出线盒
这种方式适用于大开间或需要打隔断的场合，不适合楼层中信息点特别多的场合，不适合石质地面，地面线槽方式造价昂贵，是吊顶内线槽方式的 3~5 倍，目前大多数用在资金充裕的金融楼宇中
先吊顶内桥架再支管到信息出口式
吊顶内桥架即线槽，其由金属或高阻燃强度 PVC 材料制成，线槽通常悬挂在天花板上方的区域，用在大型建筑物或布线系统比较复杂而需要额外支持物的场合
弱电井出来的线缆先走吊顶内的线槽，到各房间后，经分支线槽从横梁式电缆管道分叉后将电缆穿过一段支管引向墙柱或墙壁，贴墙而下到本层的信息出口，最后端接在用户的插座上
【垂直干线子系统设计】
概述
垂直干线子系统是通过建筑物内部的传输线缆，把各个管理间的信号传送到设备间，然后传送到最终接口，再通往外部网络，它必须既满足当前的需求，又适应今后的发展
垂直干线子系统采用星形拓扑结构，即从主设备间到每个楼层配线架间都有一条独立的多芯光缆。同时，敷设 2~4 根 6 类非屏蔽双绞线作为数据主干的备份
设计要点
1.确定干线子系统的规模
主要从所要服务的可用楼层面积来考虑，如果在给定楼层所要服务的所有 I/O 设备都在配线间的 75 米范围之内，则采用单干线接线系统，凡不符合这一要求的则要采用双通道干线子系统，或者采用经分支电缆与楼层配线间相连接的二级交接间
2.确定每层楼和整座楼的干线要求
要根据水平子系统所有的语音、数据、图像等信息插座的要求计算干线电缆类别和数量
- 基本型：每个工作区可选定 2 对双绞线
- 增强型：每个工作区可选定 3 对双绞线
- 综合型：每个工作区可在基本型或增强型的基础上增设光缆系统
确定每楼层的规模后，将所有楼层的干线分类相加，就可确定整座建筑物的干线线缆类别和数量
3.确定楼层配线间至设备间的垂直干线电缆路由
应选择干线线缆最短、确保人员最安全和最经济的路由，有电缆孔方法、电缆井方法两种方法
电缆孔方法是在干线信道中钻设电缆孔，通常是一根或几根直径 10 厘米的钢性金属管道
电缆井方法是在每层楼板开出一些方孔，这些电缆穿过这些电缆井从这层延伸到相临的楼层，但安装造价过高，很难防火，如果没采取措施防止破坏楼板支撑件，则楼板的结构完整性将受到破坏
4.确定单层建筑物的水平主干线电缆路由
垂直干线子系统并非一定是垂直布置的，如在单层平面的大型厂房中，主干子系统就是平面布置的，它同样起着连接各配线间的作用，有金属管道法、电缆托架法两种方法
金属管道法是将干线电缆放在金属管道中，金属管道保护电缆，管道对电缆机械保护，而且防火，但难以重新布置，不太灵活，造价高
电缆托架法是利用外形像梯子的托架吊顶使用，常用于电缆繁多的时候，很难防火，不太美观
5.确定二级交接间和配线间之间的结合方法
对于二级交接间和配线间之间的结合，有点到点端接法、分支接合法两种方法
点到点端接法是最简单、最直接的接合方法，其首先选择一根含有足够数量双绞线电缆或光纤，容量足以支持一个楼层的全部信息插座需要，然后从设备间引出这根电缆，经过干线通道，端接于该楼层的一个指定配线间里的连接用硬件
分支接合法使用一根大对数电缆作为主干，经过线缆接头保护箱分出若干根小线缆，分别延伸到每个交接间或每个楼层，并终结于目的地的配线设备
布线材料要求
由于主干布线的距离都非常近，因此可以采用廉价的 $50/125μm$ 或 $62.5/125μm$ 多模光纤
【管理子系统设计】
概述
管理子系统通常设置在各楼层的设备间内，主要由配线间（包括中间交接间，二级交接间）的配线硬件设备、输入/输出设备等组成
作为管理子系统，应根据管理的信息点的多少安排管理间的大小，如果信息点多，就应该考虑一个房间来放置，如果信息点少，就没有必要单独设立一个管理间，可选用墙上型机柜来处理子系统
配线架连接方式
综合布线管理人员通过调整配线设备的交接方式，就有可能安排或者重新安排传输线路，而传输线路可延伸到建筑物内部的各个工作区，配线间内配线架与网络设备的连接方式有互相连接、交叉连接两种
相互连接
互相连接是指水平线缆一端连接至工作间的信息插座，一端连接至配线间的配线架，配线架和网络设备通过插软线进行连接的方式,其使用的配线架前面板通常为 RJ-45 端口，因此网络设备与配线架之间使用 RJ-45-to-RJ-45 端口
交叉连接
交叉连接是指水平链路中安装两个配线架，一端连接至工作间的信息插座，一端连接至设备间的配线架 1，网络设备通过接插软线连接至另一个配线架 2，再通过多条接插软线将两个配线架连接起来，从而便于对网络用户的管理
目前最常用的是交叉连接，其有三种方式：单点管理单交连、单点管理双交连、双点管理双交连
单点管理单交连在整幢大楼只设一个设备间作为交连区，从设备间直通到工作区的终端，信息点均直接点对点的与设备间连接，即只有一个管理单元，负责各信息点的管理，适用于楼层低、信息点数少的布线系统
单点管理双交连的管理单元位于设备间中的交换设备或互连设备附近，并在每楼层设置一个二级交接间的接线区作为互连区，该方式易于布线施工，适用于楼层高、信息点较多的场所
双点管理双交连在整幢大楼设有一个设备间，在各楼层还分别设有管理子系统，负责该楼层信息节点的管理，各楼层的管理子系统均采用主干线缆与设备间进行连接，由于每个信息点有两个可管理的单元，因此被称为双点管理双交连系统，该方式适合楼层高、信息点数多的布线环境
管理标记
管理标记是由用户的网络管理人员和综合布线系统的设计人员共同制定标记方案，标记方案规定了各种参数和识别方法，以便查清配线架上交连场的各种线路和设备端接点，目前最常用是的 TIA/EIA-606 国际标识标准
三种标记
综合布线系统一般常用三种标记：
电缆标记由背面为不干胶的白色材料制成，可直接贴到各种表面上，在交连场安装和做标记之前利用这些电缆标记辩别电缆的源发地和目的地
场标记也是由背面有不干胶的材料制成，可贴在设备间，配线间、二级交接间等布线场的平整表面上
插入标记用于设备间和二级接线间的管理场，插入标记是硬纸片，可以插入 1.27cm × 20.32cm 的透明塑料夹里，这些塑料夹位于接线块上的水平齿条之间，用色标来指明电缆的源发地
色标
TIA/EIA-606 规定的色标如下：
- 橙色：多路复用器引来的线路
- 绿色：来自电信局的输入中继线
- 紫色：连接到用户交换机、大型计算机、局域网
- 红色：连接到关键的电话系统
- 白色：实现干线和建筑群电缆的连接
- 灰色：配线间与二级交接间之间的连接电缆或各二级交接之间的连接电缆
- 蓝色：对工作区的信息插座实现连接
- 黄色：辅助电路，如报警系统、安全或其他混杂线缆的端接
【设备间子系统设计】
设备间子系统是按照核心网络设备和楼层网络设备的场地，是综合布线系统中最重要的管理区域，对综合布线工程设计而言，设备间主要安装总配线设备
由于在设备间安装了集线设备、网络服务器等大量电子设备，因此对设备的运行环境、防雷和接地等均有较为严格的规定
其设计要点如下：
1.设备间的位置
设备间的位置和大小应根据建筑物的结构、综合布线的规模和管理方式及应用系统设备的数量等综合考虑，择优选取
- 设备间宜设置在 2、3 层，高度为 3～18m
- 应尽量建在建筑物平面及其综合布线干线综合体的中间位置，可以保证水平布线的距离最短，不会超过双绞线所允许的 100m 最大传输距离
- 尽量靠近电梯附近，以便装运笨重设备
- 尽量避免设在建筑物的高层或地下室以及用水设备的下层
- 尽量远离强振动源和强噪声源
- 尽量避开强电磁场的干扰
- 尽量远离有害气体源以及易腐蚀、易燃、易爆物
2.建筑结构
设备间最小使用面积不得小于 20 平方米，设备间的净高依设备间使用面积的大小而定，一般为 2.5～3.2m
3.设备间的环境条件
- 温湿度的正常范围：10～30℃，湿度 60%～80%
- 照明：不低于 150lx
- 在频率范围 0.15 ～1000MHz 内，无线电干扰场强不大于120dB，机房内磁场干扰场强不大于 800A/m
4.电源
- 每个电源插座的容量不小于 300W
- 设备间应有可靠的交流电源供电，200V、50Hz
- 配有独立的开关控制电源插座，减少偶然断电的事故发生
- 设备间应采用 UPS 不间断电源，防止因市电停电或电压不稳导致的网络通信中断、设备损坏或故障
- UPS 电源应提供不低于 2h 的后备供电能力，其功率应依据网络设备功率进行计算，并拥有 20%～30% 的余量
5.防火
根据消防防火级别设置确定设备间的设计方案，建筑内首先要求具备常规的消防栓、消防通道等，按设备间面积和设备分布装设烟雾、温度检测装置、自动报警警铃和指示灯、自动/手动灭火设备和器材
- 设备间火灾报警要求在一楼设有值班室或监控点
- 吊顶和墙面装修材料和构架应符合消防防火要求，使用阻燃型装修材料，进行表面阻燃涂覆处理，达到阻燃、防火的要求
- 根据综合布线系统的要求，在配线间安装布线硬件的墙壁上须覆盖涂有阻燃漆的 2cm 厚的木板
- 使用防火门、至少能耐火 1h 的防火墙和阻燃漆
- 提供合适的门锁，至少要有一扇窗口留作安全出口
【建筑群子系统设计】
一个企业或某政府可能分散在几幢相邻建筑物或不相邻建筑物内办公，彼此间有语音、数据、图像和监控等联系，其连接各建筑物之间传输介质和各种支持设备组成一个建筑群综合布线系统
线缆选择
建筑群数据网主干线缆一般应选用多模或单模室外光缆，芯数不小于 12 芯，宜用层绞式、中心管束式
建筑群数据网主干线缆使用光缆与电信公网连接时，应采用单模光缆，芯数应根据综合通信业务的需要确定
选用双绞线时，一般应选择高质量的大对数双绞线，当建筑群子系统使用双绞线电缆时，总长度不应超过 1500m
对于建筑群语音网，主干线缆一般可选用 3 类大对数电缆
线缆布设方式
架空布线法用于现有的电线杆，电缆的走线方式不是主要考虑的场合，穿过建筑物的 U 形钢保护套，然后向上或下延伸，从电缆口进入建筑物内部，电缆入口的孔径一般是 5cm，最近的电线杆与建筑物距离应小于 30 米
直埋布线法根据选定的布线路由在地面上挖沟，然后将线缆直接埋在沟内，除了基础墙的那部分有导管保护，电缆其余部分直埋于地下，没有管道保护，直埋电缆通常应埋在距地面 0.6m 以下的地方，或按照当地城管等部门的有关法规去施工
地下管道布线法是一种采用管道和入孔组成的地下系统来布线，它把建筑群的各个建筑物进行互连，一根或多根管道通过基础墙进入建筑物内部的结构
