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德特威勒电缆系统（上海）有限公司技术总监曾松鸣1.引言在GB/T50314-2006标准中，交通行业包含有机场、交通枢纽和停车场三种类型的建筑。根据中国的实际情况，仅对中大型机场的综合布线系统进行分析，就可以推演出交通枢纽和停车场的综合布线系统构思。因为，在中大型机场中，必然包含有一个可以容纳数千辆车的停车场，而它的办票柜台、休息区、餐饮区等等与交通枢纽中的情况基本相同。由于大型机场的综合布线要求远高于交通枢纽和停车场，所以在本文中，将以大型民用机场的综合布线系统解决方案为例，说明交通行业的综合布线系统设计、施工和维护特点。2.民用机场的建筑特点一个大型的民用机场往往占地数十平方千米。其中除了人们经常进入的航站楼外，还包含有许多区域，如：办公、货运、能源、邮电、武警、医疗、宾馆、站坪、维修、航食、航空公司、航管、大围界等等，有些机场还自建住宅区。所以说大型机场就像一个小社会，包含有十大类建筑中的大多数建筑种类，然而它们的布线系统构思中有不打上了机场这样一个非常特殊的“烙印”。在这个解决方案中，将仅仅涉及到达型机场的综合布线系统构思，但由于具体设计与每个机场的目标、造型和总体规划密切相关，所以本文并不打算提出一个通用的解决方案，因为这是不切合实际的。3.机场综合布线系统的基本特点机场的作用是使用飞行器将人员和货物快速运载到相距数千公里乃至数万公里以外的另一个机场或空投到一个区域中。在和平年代中，每天有大量的飞机装载着客人和货物从一个城市飞到另一个城市，在灾难发生后，无论灾区中是否有机场，飞机都可以在第一时间将大量的救灾物资和人员送到人烟罕至、车辆难以到达的灾区，将大量的伤员送到医院。正因为如此，中国在近几年中建造和升级了数百个机场，它们与地面救援形成互补，在中国这样一个多山的国家中发挥着必要而又关键的作用。机场的作用越大，对机场的要求越高，对于机场综合布线系统的要求也越高，最基本的要求有：3.1.信息传输的高可靠性在各种交通建筑中，机场的信息传输可靠性要求最高，因为它直接关系到一批批乘客离开地面，而又回到地面时所经历的风险，而万一这种风险发生时往往面对的是机毁人亡，所以民航事业对信息化的要求是在任何情况下都要保证信息传输的高可靠性，其中就包含着传输线路出现故障时、机房损毁时，依然能够保证机场或部分登机位能够继续投入使用。当然，在现在的中国，人们对地面交通的信息化要求也越来越高，其中就包含着可靠性因素。所以对于交通枢纽和停车场，如果借助于机场的信息化传输模式，那一切都将是顺理成章的。机场信息传输的高可靠性采用了多种方式：3.1.1.3.1.1.3.1.1.3.1.1.多种拓扑结构混合使用众所周知，综合布线系统可以支持各种拓扑结构，其中最核心的是星型结构，它奠定了信息传输高可靠性的基础：一条线路发生故障只会造成一台终端的传输中断，而不会影响到整个网络的信息传输。而环型拓扑结构可以使一个方向的传输发生故障时，还有另一个方向的线路能够保证传输通畅，所以它具有能够在发生单一故障时依然能够保障信息传输的功能。在提高系统可靠性时，往往会使用星型、环型（包括双环型）拓扑结构，而总线型拓扑结构则因其可靠性较差而很少使用。在机场的最核心建筑----航站楼中，往往会在电信间至工作区之间使用星型拓扑结构，在各核心电信间（即网络系统中的汇聚机房）之间采用环型拓扑结构，而在主配线架（BD）与各核心电信间（汇聚机房）之间采用星型拓扑结构，由此构成了四通八达、不惧少量故障的综合布线混合型拓扑结构。3.1.2.3.1.2.3.1.2.3.1.2.高带宽轻负载以太网的内在传输结构是总线型拓扑结构，至今它依然在网络交换机中保持着这种结构。1994年，台湾D-Link公司驻北京的首席代表以“先下手为强，后下手遭殃”的比喻，形象地描述了以太网的特点。以太网便宜、结构简单使全球的计算机网络几乎都架构在它的基础之上，而它的缺点也不能不考虑：在网络繁忙的时候，部分终端的请求会因“碰撞-弹回”机制而造成响应慢，导致终端不能在第一时间获得足够的信息。而机场综合布线的特点刚好是关键信息量（生产网信息量）不大，传输线路的带宽大，利用传输线路的高带宽，使高速率的网络交换机能够畅通无阻，让每个网络端口能够在网络轻载环境中工作，确保用户终端能够在第一时间获得所需要的全部信息。早在2003年的首都机场T3航站楼建设时，通往各工作区的传输线路已经采用了6类布线系统。可以想见，随着6A类双绞线逐渐普及，将会有越来越多的机场采用6A类布线系统。6类布线系统可以支持千兆以太网，而6A类布线系统则可以支持万兆以太网，两者之间相差10倍，也就允许机场生产网的信息传输采用更为现代化、更为图形化的工作模式。在机场各单体建筑内的主干系统中，现在所采用的是能够支持万兆以太网的OM4万兆多模光缆和能够支持4万兆/10万兆以太网的OS2单模零水峰光缆混合敷设。由于通往工作区的传输线路支持千兆以太网，而主干它至少支持万兆以太网，这就确保了各级传输线路之间不会发生“瓶颈”。在机场各单体建筑之间的传输线路属于建筑群干线子系统，由于机场信息中心可能不在航站楼内，而建立在专门的通信楼中，所以，建筑群干线子系统的传输带宽就需要高于建筑物干线子系统。在机场里，由于跑道的长度往往达到3千米以上，所以建筑群干线子系统的传输线路长度往往大于2千米，选用能够在支持4万兆/10万兆以太网的OS2单模零水峰光缆就成为必然，而要保证4万兆/10万兆以太网的正常工作（配线子系统支持千兆以太网时，比较合理的布局是要求干线子系统支持万兆以太网、建筑群干线子系统支持4万兆/10万兆以太网），这些单模光缆要求至少能够达到ITU-TG.652标准中的D级参数，因为符合D级参数的G.652单模光缆能够在80千米距离内支持4万兆以太网（可以推理：它能够在32千米距离内支持10万兆以太网），无论是80千米，还是32千米都足以到达一个超大型机场内的全部建筑物。3.1.3.3.1.3.3.1.3.3.1.3.信息点冗余在综合布线系统中，语音点/数据点选用相同的传输介质，这本身就是一种冗余：在其中一根传输线万一发生故障时，可以对另一根线的用途进行选择，以确保关键应用能够维系。在机场的关键工作区（办票柜台、登机口、安检柜台等等）中，往往会保留大量的冗余信息点（甚至是数倍于桌面设备数），这些信息点将会在添加设备、线路故障等情况下发挥作用。3.1.4.3.1.4.3.1.4.3.1.4.多介质备份综合布线常用的传输介质有双绞线（铜）和光缆（光），由于诸多因素的共同作用，两大类传输介质都在大量使用。对于设计人员而言，往往在干线子系统（包括建筑群干线子系统）中，“光”用得较多，而在配线子系统中，“铜”用得较多，究其原因，“物尽所能、各取所需”是最终用户和设计人员所追求的共同目标。回到机场的实际环境中，配线子系统往往以“铜”为多，部分工作区配备FTTD（光纤到桌面），实现“光”、“铜”互为备份。在建筑物内的干线子系统中，“光”用于计算机网络，“铜”用于电话，其中。“光”介质中还使用了万兆多模光缆（OM4）和单模零水峰光缆（OS2）双介质同时敷设的方式。在建筑群干线子系统中，则由于传输距离普遍超过多模光缆的能力而全部采用了单模零水峰光缆（OS2，要求符合ITU-TG.652标准中的D级参数，以确保机场网络主干能够支持4万兆/10万兆以太网）。3.1.5.3.1.5.3.1.5.3.1.5.多路径冗余机场信息系统所追求的理想目标之一是万一其中一个路径损坏，还有另一个路径可以接替，确保机场里的各种应用系统传输畅通，这就是所谓的多路径冗余。在机场中，往往会对干线子系统和建筑群干线子系统中最为关键的传输线路进行多路径冗余设计。而设计手段也比较多，有双环型结构，也有双通道结构，在建筑物内，会以不同的走廊或管廊敷设缆线，它们除了两端均进入同一个机房外，途径的管道完全不同；在建筑物之间，则会利用两条相互平行的道路旁的共同沟、管廊或地下管网，形成两个相互独立的传输路径。多路径冗余对于机场而言十分普遍，它属于典型的以造价换取可靠性的构造，所以一般仅用于关键的节点（关键建筑物或关键的信息机房）之间。__3.2.长距离传输在综合布线系统的常规定义中，从建筑群主配线架到信息插座之间的缆线长度不超过2千米，这对于机场而言，往往是利用其概念而不注重其数据。因为在机场中，干线子系统超过500米、建筑群干线超过2000米的实例时有发生，早已见怪不怪，设计人员所关注的问题是如何才能确保传输能够稳定和可靠、能够通过性能测试。在机场中，常见的长距离传输现象有三种：●配线子系统的缆线长度超过90米；●建筑物内的干线子系统缆线长度超过500米，甚至超过1000米；●建筑群干线子系统的缆线长度超过2000米。以下分别进行分析并提出常规的解决方案：3.2.1.配线子系统的缆线长度超过90米配线子系统中的缆线主要为4对8芯水平双绞线、4芯（或12芯、24芯）光缆。根据综合布线系统的定义，配线子系统中的缆线长度不得超过90米。对于光缆，由于其应用长度大多超过了90米，往往会达到300米以上，所以一般不会发生传输上的问题，至于从综合布线系统的定义上该怎样解释，就是另外一个问题了。对于水平双绞线，当长度超过90米且外部环境发生变化时，容易引起传输性能不稳定。所以在机场的规划和设计时，针对水平双绞线部分，一定得想办法保证配线子系统的传输距离小于90米。常规方法有：●在规划时通过测算配线子系统的缆线理由长度，确定电信间/弱电间的位置；●在深化设计时，先通过实地考察找出全部可能超长的缆线路由，通过改变桥架和电线管的走向缩短双绞线的长度；●在没有办法通过改变电信间/弱电间的位置，且无法通过改变桥架和电线管的走向将双绞线的长度控制在90米之内时，可以通过设置“卫星配线架”（位于电信间与工作区之间的小型配线架）的方式，在使用网络交换机缩短双绞线的敷设长度；●利用水平光缆替代双绞线作为计算机网络的传输线；●对于语音点则允许超长；●……。总之，对于机场中往往达到数万个信息点的环境中，有部分信息点在设计时超长是正常的，只是在工程中应通过深化设计进行有针对性地问题解决。3.2.2.航站楼内各机房之间的距离达千米以上机场的航站楼的特点是高度不高（仅数十米高）但面积大，而且周长会比一般的建筑物都长（以便建设更多的登机桥），这时的干线子系统缆线长度往往会比较长，超过500米十分正常，超过1000米的缆线也经常遇到。由于干线子系统的缆线往往是3类大对数双绞线电缆和各种光缆，所以在传输性能上不难得到保证：●3类大对数双绞线电缆的芯径为0.5mm，对于电话而言，它的实际传输极限大3.5千米以上。●OM4万兆多模光缆在传输千兆以太网和万兆以太网时的传输距离均可达到500米以上，在百兆以太网时的传输距离超过2千米，所以它作为单模光缆的备份是可行的方案。●OS2单模零水峰光缆一般符合ITU-TG.652标准中的C级参数或D级参数，当它符合C级参数时，可以在40千米范围内传输万兆以太网、在2千米范围内传输4万兆以太网；而它符合D级参数时，可以在3000千米范围内传输万兆以太网、在80千米范围内传输4万兆以太网（均参见ITU-TG.652-2005标准表1.2），对于航站楼而言，无论是C级还是D级都足以保证万兆以太网和4万兆以太网的传输要求，只是如果要求保证今后能够满足10万兆以太网的传输要求时，只有D级能够达到。为此，建议在航站楼中的单模光缆全部使用符合ITU-TG.652标准中D级参数的单模零水峰光缆。由于40G以太网主要用于信息机房，而100G以太网主要用于主干传输，所以今后在机场中的干线子系统采用100G以太网的可能性是存在的。对于综合布线系统的规划和设计人员而言，当综合布线系统要能够满足未来的信息传输需求时，主干采用100G以太网的传输缆线将是基本的设计目标。3.2.3.机场区域中的主干距离达数千米机场的特点是占地面积大，有些航站楼之间相距数千米，而跑道的长度也达到了3000至4000米，加上机场中的道路旁才有通信管网，使机场中大量的建筑物之间的