万兆铜缆布线系统在CNPS 项目中的应用

孟广新

(山西建筑工程(集团)总公司，山西 太原 030001)

CNPS是由国内一建筑公司承建的西非一国的政府办公楼，它是由7个不同政府部委的部门组成。网络布线系统要求万兆布置、各自独立管理、必要时又需相互联系。运用大量的数据分析比较了光纤、Cat.6A铜缆后，考虑综合因素:从数据中心到各个信息点之间采用Cat.6A铜缆来支持万兆网络系统。

从光纤系统的传输距离来看，光纤传输是实现整个办公楼万兆网络主干的理想解决方案。但在水平工作区，数据中心到各个工作点传输距离短，传输距离均在100 m范围内，Cat.6A铜缆的传输距离是100 m，可以满足工程需求。

从价格方面来看，光纤传输万兆以太网的网络解决方案是采用10 G Base-SR光纤模块，但铜缆传输10 G Base-T网络模块每端口成本只有10 G Base-SR的一半，10 G Base-ER/EW的1/10甚至更低。因此，铜缆传输万兆网络比光纤传输有很大的价格优势。

通过传输距离与端口价格的比较，可以得出在100 m传输距离内Cat.6A铜缆是万兆以太网理想的解决方案，所以在工作区到楼层配线架的水平布线、数据中心布线等处采用Cat.6A铜缆;当传输距离超过100 m小于300 m，如楼内各部委之间的网络主干或者楼内垂直网络主干，及外部与城城网的互通等因素，所以在垂直竖井和各部委之间沟通采用12芯室内单模光缆(9/125)。

1)万兆铜缆有屏蔽和非屏蔽两种可以选用，而在此选用的是非屏蔽铜缆而不是屏蔽铜缆，这主要是屏蔽布线对于施工和接地方面的需要具备更高的要求，而对综合布线系统的实施，屏蔽布线系统的最大问题并不是生产制造、设计及安装，最大的挑战是屏蔽层本身的测试问题，直到目前，在此领域，还没有找到比较好的测试方法、测试标准及测试工具来支持屏蔽线缆。

2)万兆传输系统参与数据传输的产品从工作区开始分别包括有:跳线—模块—水平线缆—模块—跳线—交换设备—跳线—模块—主干铜缆—模块—跳线，使得每一部分都必须符合万兆传输的要求，缺一不可。其次，万兆铜缆布线系统遵循《万兆铜缆系统工程设计、施工与检测技术白皮书》的要求，同时还须满足如下特征:a.支持500 MHz的带宽，保证信道性能达到或超过布线标准，相比Cat.6铜缆的250 MHz来讲，传输能力提高了10倍;b.支持有4个连接的应用，在100 m的传输距离内完全能满足10 G Base-T的网络设备的连接需求，可以支持10 G连接，并获得更多的带宽容量;c.万兆铜缆以太网出现的主要驱动力是以降低万兆以太网的组网成本为最基本的标准，对于千兆以太网技术的衡量我们采用3倍的成本实现其10倍性能，故对万兆网的要求仍然是用3倍的成本实现10倍的性能来衡量10 G Base-T作为技术标准。对于水平工作区实施万兆以太网来说，Cat.6A铜缆布线可为10 G Base-T信道提供比光纤更经济的成本，且采用RJ45，成本低、施工安装方便，还有良好的兼容性;利用光纤传输的方案已经被证明过于昂贵。万兆铜缆用于服务器的性能及在桌面应用上，其连接可以确保用户的工作效率。介于CNPS各部委常常会同各省市、下属各部门之间进行包括视频会议、流媒体广播、基于因特网的音视频电话等活动，因此对带宽的需求也在飞速的增长。故10 G以太网满足其需求，在等待附带复杂文件、高分辨率图像及视频演示文件的文件传输过程中不受影响。并且更快速的连接将大幅度改善IP电话、网络会议及远程学习中即时音视频的质量，使得CNPS的各部委与各省市、下属各部门的交流得到流畅。Cat.6A铜缆用在CNPS各部委的数据处理中心布线的优势还在于对以太网标准和通用RJ45双绞线的支持，进而具备了与各服务器、存储、网络等IT设备的兼容性，在使用和维护上也具有便利性。良好的兼容性使得万兆铜缆相对于光纤布线更容易获得业主的接受;d.Cat.6A铜缆具有良好的外部串扰抑制性能，外部串扰AXT测试已经通过。由于传输速率的提高，对铜缆和接插件的性能要求具有更高的性能。由于需要更大的带宽，信号的电平就会变得更低，外来串扰在千兆以太网中表现的不严重，但在万兆以太网中就成为一个重要的问题。所以采用提高布线系统的性能，使布线系统本身就具有抑制噪声的能力来削弱外来串扰，及铜缆对铜缆的串扰。Cat.6A区别于Cat.6的最重要特征就是外部串扰。

图1为六包一综合外部串扰在最差场景的模拟测试分析图，通过此模拟场景，就可以有效地分析线缆中间各铜缆抵抗外部串扰的能力。

图1 六包一外部串扰分析图

3)项目的实施方案。a.功能区的确定:万兆铜缆布线系统主要用于支持高速网络传输，通常讲，数据中心是主要应用场所。数据中心一般由机房(数据中心)、辅助工作区、支持工作区、行政管理区等功能区组成。在主机房区域，主要应用设备为服务器、存储设备、网络及安全设备，在工作区主要是信息点的确定，来确认综合布线系统所需达到的等级、网络配线结构和信息点的设置位置、数量，并且需要满足信息网络运行的需要。b.确定网络配线结构。网络布线拓扑结构和信息通信网络的构成是密不可分的，只有在明确了服务器、路由器、交换机、存储器、信息网络等接入设备之间的互通互联的关系和安装区域的基础上，才能够做出相对应的满足应用的网络配线系统，这是最基础的建立条件。同时也需考虑到网络的安全、可靠、拓展，各设备的配置需留有充分的余量。在设计时合理配置计算机网络的构架和通信方式:各个机柜内设备合理安装—柜内各个设备的输出光和电端口的合理配置—线缆、光纤数量的合理敷设—敷设线槽、线管的规格和位置—各分配线机柜的数量和功能的合理配置—以据已定的光及电端口配置分配线柜至分配线柜、主配线区配线柜、水平配线区配线柜、配线区配线柜之间的线缆、光纤数量及布放的线槽和线管—合理配置主配线区的机柜、水平配线区的机柜、区域机柜内的各种光和电模块—合理配置与电信供应商互通端口的数量及设备。同时合理考虑其相应的理线架、铜缆和光纤的跳线、各设施之间的铜、光缆等的合理配置，免去系统不能完成搭建。c.合理确定管槽走向路由及位置。敞开式布线方式的采用，在满足机房的净高尺寸前提下确定其位置与管槽路由;最基本的原则为:机房空调的气流组织不被阻挡;满足与电力管槽、消防管槽以及其他的智能化管槽所规定的间距;并且满足线缆布设时所要求的弯曲半径等。d.合理选用产品。布线系统以支持万兆网络为出发点，采用防火等级为A级的铜缆(低烟无卤铜缆)，即Cat.6A F/UTP 4PAIRS LSZH R500M符合IEC60332-1铜缆。铜缆采用24口空配线架及6口一组的6A非屏蔽模块组，可靠地保障了跳线和铜缆间的端接部位性能指标，提高了施工效率，给铜缆施工带来非常大的简便。使用符合安装环境的标识与标签在布线工程中是十分必要的，如:对技术文档的管理更加优化、形成的资料更加标准化，可以大大降低日后运行维护成本，对清算固定资产，方便扩容网络与布线系统都是有利的。Cat.6A万兆网络机房布线不仅需对以上几个方面着重把控之外，还要对以下几个方面进行认真考虑，如:各设备进出线间的位置、面积、数量的确定，与电信运营商互通的端口数量，如何安装桥架、确定其高度和尺寸，选择合适的配线柜体和固定方式，正确处理Cat.6A万兆布线系统与金属桥架和柜体之间的接地，Cat.6A万兆布线系统的技术指标、检测方法、测试内容等等方面的问题都需要我们在实施中密切关注，提出切实可行的解决方案，服务于施工。综合考虑到用户的需求，本着为用户着想的原则，布线系统作为最基础的设施，前瞻性是必须要考虑的，因此选择Cat.6A万兆铜缆也就是给未来的发展提前做了一个基垫，既满足了用户的要求，又节约了大量资金，还为下一步发展升级留有了空间。