探析校園網綜合布線優化方法

牛繼來

摘 要：綜合布線系統是智能化辦公室建設數字化信息系統基礎設施，是將所有語音、數據等系統進行統一的規劃設計的結構化布線系統，為辦公提供信息化、智能化的物質介質，支持將來語音、數據、圖文、多媒體等綜合應用。綜合布線在校園網的建設中至關重要，它的合理設計能夠大大提高教學工作效率。

關鍵詞：綜合布線 系統 信息

一、綜合布線的重要性

綜合布線系統就是為了順應發展需求而特別設計的一套布線系統。對于現代化的大樓來說，就如體內的神經，它采用了一系列高質量的標準材料，以模塊化的組合方式，把語音、數據、圖像和部分控制信號系統用統一的傳輸媒介進行綜合，經過統一的規劃設計，綜合在一套標準的布線系統中。可以說，選擇一套高品質的綜合布線系統是至關重要的。

綜合布線系統建設充分保證校園計算機網絡的高速可靠運行，并適應計算機和通信網絡產業技術的發展，支持多種網絡結構及網絡設備，達到使用靈活，管理簡便，擴充方便，技術先進，運行可靠的高標準布線系統要求。所以綜合布線系統是校園網絡建設的重要基礎，是樓宇通信與計算機網絡建設的基石。

二、校園網的綜合布線設計方法

為保證校園網綜合布線系統的功能和發展要求以及較高的性價比，綜合布線系統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構，該結構下的每個分支子系統都是相對獨立的單元，對每個分支子系統的改動都不影響其它子系統，只要改變節點連接方式就可使綜合布線在星型、環形、總線型、樹型等結構之間轉換。

1、綜合布線系統的組成

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

2、工作區子系統

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

3、配線（水平）子系統

水平子系統由各樓層配線間到各個工作區之間的電纜和多模水平光纜（松套型）構成。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，使系統具有極高的可靠性及靈活性。

水平布線系統使用的雙絞線均采用阻燃材料，以防萬一發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各信息點，配線間內接線端子與信息插座之間均為點到點端接，任何改變系統的操作（如增減用戶、用戶地址改變等）都不影響整個系統的運行，為系統的重新配置和故障檢修提供了極大的方便。

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

線槽可以根據情況選用不同的規格，為保證線纜的轉彎半徑，線槽須配以相應規格的分支輔件，以提供線路路由的彎轉自女口。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

由大對數電纜和光纖構成垂直子系統。由主機房通過大對數電纜與各樓層的配線架相連；在股份公司的辦公樓設一分機房，通過多模光纖與主機房相連。

5、設備間子系統

設備間是在每一幢大樓的適當地點設置進線設備、進行網絡管理以及管理人員值班的場所。設備間子系統由綜合布線系統的建筑物進線設備、電話、數據、計算機等各種主機設備及其保安配線設備等組成。設備間內的所有進線終端應采用色標區別各類用途的配線區，設備間位置及大小根據設備的數量、規模、最佳網絡中心等內容，綜合考慮確定。

6、綜合布線系統的網絡結構設計

從結構上看綜合布線系統是一個高性價比的網絡設計方案。一般來說綜合布線系統設計為三層網絡布線。通過實驗證明，三層布線結構不但有效的減少了整個系統的故障率，增強了系統的穩定性，而且在充分保證每個信息端點的數據通信速度的同時，起到了中心設備對下級設備管理控制能力的加強。

靈活性；由于所有信息系統采用相同的傳輸介質，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、FDDI、ATM 等等。所有設備的開通均應該不需要改變系統布線，只需作必要的跳線管理即可使用；系統組網也應靈活多樣，各部門既可獨立組網，又可方便地互聯，這樣為合理組織信息流提供了必要條件。系統不僅應該滿足當前信息傳輸的需求，而且還應該適應將來的網絡結構的更改或設備的擴充，做到以不變應萬變。

可靠性：應采用高品質的標準材料，構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，系統布線應全部采用星型拓撲結構，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，保障系統的可靠運行。系統的配線架及各種插座都應該可以反復插接數百次，以滿足網絡結構更改線路重新連接和應用環境不斷的變化。

模塊化：應采用模塊化結構，能通過輕易更改網絡的結構和線路的連接方式，來滿足科學技術的發展和應用環境的變化。系統能適應不同規模的綜合布線環境，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、綜合布線的優化方法

1、配線系統路由優化算法

針對綜合布線配線子系統的路由進行優化，可分為房間內的布線和廊道內布線（即樓層配線間至房間引入點）兩部分進行。 其路由優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計。

2、綜合布線配線子系統路由優化設計

子系統路由優化設計的重點，即從 Auto CAD 圖中正確地讀取優化網絡圖中需要的數據，構建優化網絡圖矩陣，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、自動繪制布線優化路徑

在進行優化路徑分析計算時，采用改進的迪杰斯特拉算法。該算法的網絡圖中的特殊點、其它點和距離參數對應于布線工程圖中為：樓層配線間引出點設定為特定頂點 V1，由每個房間的引出點定為必經點，廊道拐點形成廊道內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稱網絡圖頂點）收入集合S并作為網絡圖中的頂點；廊道內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。網絡圖中直接相連的頂點沿廊道形成的連線為相鄰點距離，將其長度填入優化網絡圖矩陣對應兩點的位置。

然后經過改進的迪杰斯特拉算法進行廊道內布線路由優化計算。

最后計算機自動將前面生成的廊道內可能的布線路由按照優化計算結果進行修訂，將優化計算結果中的節點連接，并生成廊道內的最優布線路由圖，從而實現優化結果下的計算機自動布線。

參考文獻：

[1]GB 50311-2007. 綜合布線系統工程設計規范[S]. 2007

[2]層次化校園網絡的規劃設計與實現[J].趙中原，楊立身.大眾科技. 2014（08）endprint