探析校园网综合布线优化方法

牛继来

摘 要：综合布线系统是智能化办公室建设数字化信息系统基础设施，是将所有语音、数据等系统进行统一的规划设计的结构化布线系统，为办公提供信息化、智能化的物质介质，支持将来语音、数据、图文、多媒体等综合应用。综合布线在校园网的建设中至关重要，它的合理设计能够大大提高教学工作效率。

关键词：综合布线 系统 信息

一、综合布线的重要性

综合布线系统就是为了顺应发展需求而特别设计的一套布线系统。对于现代化的大楼来说，就如体内的神经，它采用了一系列高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号系统用统一的传输媒介进行综合，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中。可以说，选择一套高品质的综合布线系统是至关重要的。

综合布线系统建设充分保证校园计算机网络的高速可靠运行，并适应计算机和通信网络产业技术的发展，支持多种网络结构及网络设备，达到使用灵活，管理简便，扩充方便，技术先进，运行可靠的高标准布线系统要求。所以综合布线系统是校园网络建设的重要基础，是楼宇通信与计算机网络建设的基石。

二、校园网的综合布线设计方法

为保证校园网综合布线系统的功能和发展要求以及较高的性价比，综合布线系统应采用光纤加双绞线布线的解决方案。综合布线一般采用星型拓扑结构，该结构下的每个分支子系统都是相对独立的单元，对每个分支子系统的改动都不影响其它子系统，只要改变节点连接方式就可使综合布线在星型、环形、总线型、树型等结构之间转换。

1、综合布线系统的组成

综合布线系统由许多部件组成，主要有传播介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电气保护设施等，这些部件构成各种子系统；工作区子系统、水平布线子系统、干线子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统。

2、工作区子系统

一个独立的需要设置终端的区域，即一个工作区，工作区子系统应由配线（水平）布线系统的信息插座，延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。一个工作区的服务面积可按 5～10平方，估算，每个工作区设置一个电话机或计算机终端设备，或按用户要求设置。

3、配线（水平）子系统

水平子系统由各楼层配线间到各个工作区之间的电缆和多模水平光缆（松套型）构成。所有的水平电缆全部采用AMI〕阻燃超5类非屏蔽双绞线。因此具有很强的抗干扰性，具备很高的备用冗余，使系统具有極高的可靠性及灵活性。

水平布线系统使用的双绞线均采用阻燃材料，以防万一发生火情时火势顺着双绞线蔓延。

水平电缆从楼层配线、天花板线槽引向工作区各信息点，配线间内接线端子与信息插座之间均为点到点端接，任何改变系统的操作（如增减用户、用户地址改变等）都不影响整个系统的运行，为系统的重新配置和故障检修提供了极大的方便。

综合布线系统的布线是星形的，线缆量较大，所以线槽容量的计算很重要，按照标准的线槽设计方法，应根据水平线的外径来确定线槽的容量。

线槽可以根据情况选用不同的规格，为保证线缆的转弯半径，线槽须配以相应规格的分支辅件，以提供线路路由的弯转自女口。如果不能确定信息出口的准确位置，拉线时可先将线缆盘在吊项内的出线口，待具体位置确定后，再引到各信息出口。

4、干线（垂直）子系统

由大对数电缆和光纤构成垂直子系统。由主机房通过大对数电缆与各楼层的配线架相连；在股份公司的办公楼设一分机房，通过多模光纤与主机房相连。

5、设备间子系统

设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备、进行网络管理以及管理人员值班的场所。设备间子系统由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。设备间内的所有进线终端应采用色标区别各类用途的配线区，设备间位置及大小根据设备的数量、规模、最佳网络中心等内容，综合考虑确定。

6、综合布线系统的网络结构设计

从结构上看综合布线系统是一个高性价比的网络设计方案。一般来说综合布线系统设计为三层网络布线。通过实验证明，三层布线结构不但有效的减少了整个系统的故障率，增强了系统的稳定性，而且在充分保证每个信息端点的数据通信速度的同时，起到了中心设备对下级设备管理控制能力的加强。

灵活性；由于所有信息系统采用相同的传输介质，因此所有信息通道应是通用的。信息通道应该可以支持电话、传真、多用户终端、以太网、FDDI、ATM 等等。所有设备的开通均应该不需要改变系统布线，只需作必要的跳线管理即可使用；系统组网也应灵活多样，各部门既可独立组网，又可方便地互联，这样为合理组织信息流提供了必要条件。系统不仅应该满足当前信息传输的需求，而且还应该适应将来的网络结构的更改或设备的扩充，做到以不变应万变。

可靠性：应采用高品质的标准材料，构成一套高标准的信息通道。每条信息通道都应采用专用仪器测试，以保证其电气性能，系统布线应全部采用星型拓扑结构，使点到点直接端接、任何一条线路故障均不影响其他线路的运行；应为线路的运行维护及故障检修提供较大的方便，保障系统的可靠运行。系统的配线架及各种插座都应该可以反复插接数百次，以满足网络结构更改线路重新连接和应用环境不断的变化。

模块化：应采用模块化结构，能通过轻易更改网络的结构和线路的连接方式，来满足科学技术的发展和应用环境的变化。系统能适应不同规模的综合布线环境，可随用户的需要而增减（跳线、跳线面板等）。

免工具安装：系统应采用组合压接的方式，使安装人员仅需配备剪刀就可以安装跳线面板和插座面板，减轻安装人员和维护人员身上的负担，提高压接时的可靠性。

三、综合布线的优化方法

1、配线系统路由优化算法

针对综合布线配线子系统的路由进行优化，可分为房间内的布线和廊道内布线（即楼层配线间至房间引入点）两部分进行。 其路由优化计算方法采用改进的迪杰斯特拉算法，以找出楼层配线间V1至各布线点的最短路径。

最短路算法不仅可以求出图中从一个特定顶点至所有其他顶点的最短路由，且能给出经过的最短路径点，计算出各点间的最短距离。知道了各点间的最短路由及距离，就知道了各布线路由的分支情况，便于后面利用计算机对布线材料的自动统计。

2、综合布线配线子系统路由优化设计

子系统路由优化设计的重点，即从 Auto CAD 图中正确地读取优化网络图中需要的数据，构建优化网络图矩阵，以便进行高效率地最短路径分析计算，最后由计算机自动地进行最短路径的布线绘制。

3、自动绘制布线优化路径

在进行优化路径分析计算时，采用改进的迪杰斯特拉算法。该算法的网络图中的特殊点、其它点和距离参数对应于布线工程图中为：楼层配线间引出点设定为特定顶点 V1，由每个房间的引出点定为必经点，廊道拐点形成廊道内可能的布线路由点图中读取以上所有这些点（以下将所有这些点统称网络图顶点）收入集合S并作为网络图中的顶点；廊道内必须布置到的布线点（即为各房间的引入点）同时收入集合 A。网络图中直接相连的顶点沿廊道形成的连线为相邻点距离，将其长度填入优化网络图矩阵对应两点的位置。

然后经过改进的迪杰斯特拉算法进行廊道内布线路由优化计算。

最后计算机自动将前面生成的廊道内可能的布线路由按照优化计算结果进行修订，将优化计算结果中的节点连接，并生成廊道内的最优布线路由图，从而实现优化结果下的计算机自动布线。

参考文献：

[1]GB 50311-2007. 综合布线系统工程设计规范[S]. 2007

[2]层次化校园网络的规划设计与实现[J].赵中原，杨立身.大众科技. 2014（08）endprint