萬兆銅纜布線系統在CNPS 項目中的應用

孟廣新

(山西建筑工程(集團)總公司，山西 太原 030001)

CNPS是由國內一建筑公司承建的西非一國的政府辦公樓，它是由7個不同政府部委的部門組成。網絡布線系統要求萬兆布置、各自獨立管理、必要時又需相互聯系。運用大量的數據分析比較了光纖、Cat.6A銅纜后，考慮綜合因素:從數據中心到各個信息點之間采用Cat.6A銅纜來支持萬兆網絡系統。

從光纖系統的傳輸距離來看，光纖傳輸是實現整個辦公樓萬兆網絡主干的理想解決方案。但在水平工作區，數據中心到各個工作點傳輸距離短，傳輸距離均在100 m范圍內，Cat.6A銅纜的傳輸距離是100 m，可以滿足工程需求。

從價格方面來看，光纖傳輸萬兆以太網的網絡解決方案是采用10 G Base-SR光纖模塊，但銅纜傳輸10 G Base-T網絡模塊每端口成本只有10 G Base-SR的一半，10 G Base-ER/EW的1/10甚至更低。因此，銅纜傳輸萬兆網絡比光纖傳輸有很大的價格優勢。

通過傳輸距離與端口價格的比較，可以得出在100 m傳輸距離內Cat.6A銅纜是萬兆以太網理想的解決方案，所以在工作區到樓層配線架的水平布線、數據中心布線等處采用Cat.6A銅纜;當傳輸距離超過100 m小于300 m，如樓內各部委之間的網絡主干或者樓內垂直網絡主干，及外部與城城網的互通等因素，所以在垂直豎井和各部委之間溝通采用12芯室內單模光纜(9/125)。

1)萬兆銅纜有屏蔽和非屏蔽兩種可以選用，而在此選用的是非屏蔽銅纜而不是屏蔽銅纜，這主要是屏蔽布線對于施工和接地方面的需要具備更高的要求，而對綜合布線系統的實施，屏蔽布線系統的最大問題并不是生產制造、設計及安裝，最大的挑戰是屏蔽層本身的測試問題，直到目前，在此領域，還沒有找到比較好的測試方法、測試標準及測試工具來支持屏蔽線纜。

2)萬兆傳輸系統參與數據傳輸的產品從工作區開始分別包括有:跳線—模塊—水平線纜—模塊—跳線—交換設備—跳線—模塊—主干銅纜—模塊—跳線，使得每一部分都必須符合萬兆傳輸的要求，缺一不可。其次，萬兆銅纜布線系統遵循《萬兆銅纜系統工程設計、施工與檢測技術白皮書》的要求，同時還須滿足如下特征:a.支持500 MHz的帶寬，保證信道性能達到或超過布線標準，相比Cat.6銅纜的250 MHz來講，傳輸能力提高了10倍;b.支持有4個連接的應用，在100 m的傳輸距離內完全能滿足10 G Base-T的網絡設備的連接需求，可以支持10 G連接，并獲得更多的帶寬容量;c.萬兆銅纜以太網出現的主要驅動力是以降低萬兆以太網的組網成本為最基本的標準，對于千兆以太網技術的衡量我們采用3倍的成本實現其10倍性能，故對萬兆網的要求仍然是用3倍的成本實現10倍的性能來衡量10 G Base-T作為技術標準。對于水平工作區實施萬兆以太網來說，Cat.6A銅纜布線可為10 G Base-T信道提供比光纖更經濟的成本，且采用RJ45，成本低、施工安裝方便，還有良好的兼容性;利用光纖傳輸的方案已經被證明過于昂貴。萬兆銅纜用于服務器的性能及在桌面應用上，其連接可以確保用戶的工作效率。介于CNPS各部委常常會同各省市、下屬各部門之間進行包括視頻會議、流媒體廣播、基于因特網的音視頻電話等活動，因此對帶寬的需求也在飛速的增長。故10 G以太網滿足其需求，在等待附帶復雜文件、高分辨率圖像及視頻演示文件的文件傳輸過程中不受影響。并且更快速的連接將大幅度改善IP電話、網絡會議及遠程學習中即時音視頻的質量，使得CNPS的各部委與各省市、下屬各部門的交流得到流暢。Cat.6A銅纜用在CNPS各部委的數據處理中心布線的優勢還在于對以太網標準和通用RJ45雙絞線的支持，進而具備了與各服務器、存儲、網絡等IT設備的兼容性，在使用和維護上也具有便利性。良好的兼容性使得萬兆銅纜相對于光纖布線更容易獲得業主的接受;d.Cat.6A銅纜具有良好的外部串擾抑制性能，外部串擾AXT測試已經通過。由于傳輸速率的提高，對銅纜和接插件的性能要求具有更高的性能。由于需要更大的帶寬，信號的電平就會變得更低，外來串擾在千兆以太網中表現的不嚴重，但在萬兆以太網中就成為一個重要的問題。所以采用提高布線系統的性能，使布線系統本身就具有抑制噪聲的能力來削弱外來串擾，及銅纜對銅纜的串擾。Cat.6A區別于Cat.6的最重要特征就是外部串擾。

圖1為六包一綜合外部串擾在最差場景的模擬測試分析圖，通過此模擬場景，就可以有效地分析線纜中間各銅纜抵抗外部串擾的能力。

圖1 六包一外部串擾分析圖

3)項目的實施方案。a.功能區的確定:萬兆銅纜布線系統主要用于支持高速網絡傳輸，通常講，數據中心是主要應用場所。數據中心一般由機房(數據中心)、輔助工作區、支持工作區、行政管理區等功能區組成。在主機房區域，主要應用設備為服務器、存儲設備、網絡及安全設備，在工作區主要是信息點的確定，來確認綜合布線系統所需達到的等級、網絡配線結構和信息點的設置位置、數量，并且需要滿足信息網絡運行的需要。b.確定網絡配線結構。網絡布線拓撲結構和信息通信網絡的構成是密不可分的，只有在明確了服務器、路由器、交換機、存儲器、信息網絡等接入設備之間的互通互聯的關系和安裝區域的基礎上，才能夠做出相對應的滿足應用的網絡配線系統，這是最基礎的建立條件。同時也需考慮到網絡的安全、可靠、拓展，各設備的配置需留有充分的余量。在設計時合理配置計算機網絡的構架和通信方式:各個機柜內設備合理安裝—柜內各個設備的輸出光和電端口的合理配置—線纜、光纖數量的合理敷設—敷設線槽、線管的規格和位置—各分配線機柜的數量和功能的合理配置—以據已定的光及電端口配置分配線柜至分配線柜、主配線區配線柜、水平配線區配線柜、配線區配線柜之間的線纜、光纖數量及布放的線槽和線管—合理配置主配線區的機柜、水平配線區的機柜、區域機柜內的各種光和電模塊—合理配置與電信供應商互通端口的數量及設備。同時合理考慮其相應的理線架、銅纜和光纖的跳線、各設施之間的銅、光纜等的合理配置，免去系統不能完成搭建。c.合理確定管槽走向路由及位置。敞開式布線方式的采用，在滿足機房的凈高尺寸前提下確定其位置與管槽路由;最基本的原則為:機房空調的氣流組織不被阻擋;滿足與電力管槽、消防管槽以及其他的智能化管槽所規定的間距;并且滿足線纜布設時所要求的彎曲半徑等。d.合理選用產品。布線系統以支持萬兆網絡為出發點，采用防火等級為A級的銅纜(低煙無鹵銅纜)，即Cat.6A F/UTP 4PAIRS LSZH R500M符合IEC60332-1銅纜。銅纜采用24口空配線架及6口一組的6A非屏蔽模塊組，可靠地保障了跳線和銅纜間的端接部位性能指標，提高了施工效率，給銅纜施工帶來非常大的簡便。使用符合安裝環境的標識與標簽在布線工程中是十分必要的，如:對技術文檔的管理更加優化、形成的資料更加標準化，可以大大降低日后運行維護成本，對清算固定資產，方便擴容網絡與布線系統都是有利的。Cat.6A萬兆網絡機房布線不僅需對以上幾個方面著重把控之外，還要對以下幾個方面進行認真考慮，如:各設備進出線間的位置、面積、數量的確定，與電信運營商互通的端口數量，如何安裝橋架、確定其高度和尺寸，選擇合適的配線柜體和固定方式，正確處理Cat.6A萬兆布線系統與金屬橋架和柜體之間的接地，Cat.6A萬兆布線系統的技術指標、檢測方法、測試內容等等方面的問題都需要我們在實施中密切關注，提出切實可行的解決方案，服務于施工。綜合考慮到用戶的需求，本著為用戶著想的原則，布線系統作為最基礎的設施，前瞻性是必須要考慮的，因此選擇Cat.6A萬兆銅纜也就是給未來的發展提前做了一個基墊，既滿足了用戶的要求，又節約了大量資金，還為下一步發展升級留有了空間。