DE3704617A1 - Verkabelungssystem fuer gebaeude mit mehreren geschossebenen zum wahlweisen anschluss von edv-anlagen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verkabelungs­ system zum wahlweisen Anschluß und gegenseitigen Verknüpfen von Geräten in komplexen Datenverarbeitungsanlagen mit mindestens einer Zentraleinheit und einer Mehrzahl von räumlich von der Zentraleinheit getrennten peripheren Geräten.

Der Einsatz von Datenverarbeitungsanlagen in Büro, Verwaltung, usw. wird immer komplexer, wobei in vielen Fällen der Wunsch besteht, von einer beliebigen Stelle in einem Gebäude Zugriff zu einer Zentralen Datenverarbeitungsanlage oder anderen kom­ plexen Geräten zu haben.

Hierzu werden im allgemeinen je nach der Organisationsart Ver­ bindungen in Form von vieladrigen Datenbussen oder aber auch speziellen Fernmeldeleitungen mit Modems usw. vorgesehen, über die dann der gewünschte Informations- und Datenaustausch durch­ geführt wird. Derartige Installationen haben sich jedoch in der Praxis als nachteilig bei in Büro oder Verwaltung immer wieder notwendig werdenden Organisationsänderungen erwiesen, so daß in vielen Fällen eine an sich sinnvolle Organisations­ änderung wegen der dadurch notwendigen zeitaufwendigen und teuren Neuverkabelung zurückgestellt wurde.

Insbesondere tritt dieses Problem bei relativ hohen Gebäuden, also bei Gebäuden mit einer Mehrzahl von Geschoßebenen auf. Wenn beispielsweise in der Verwaltung einer Bank eine in einem Geschoß untergebrachte Abteilung, die zum Datenaustausch mit einer anderen Abteilung in einem anderen Geschoß zusammenar­ beiten muß, aus innerbetrieblichen Gründen in ein anderes Ge­ schoß umziehen muß, dann muß nicht nur die ganze Verkabelung des Geschosses selbst geändert, sondern im Besonderen auch eine vertikale Datenleitung aufgegeben und eine neue installiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verkabelungssystem für Daten­ verarbeitungsanlagen zum Einsatz in mehrgeschossigen Gebäuden vorzusehen, das flexibel ist, d. h. einen beliebigen, jederzeit neu organisierbaren Daten- und Informationsaustausch mit ein­ fachen Mitteln zwischen allen Geschossen zuläßt, wobei Neuanschluß und Abbau von einzelnen Geräteinheiten ohne besondere Installa­ tionen und ohne Beschränkung auf einzelne Geschoßebenen möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird mit einem Verkabelungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem Verkabelungssystem nach der Erfindung wird also in einem Gebäude mit mehreren Geschoßebenen nach Art eines Kabel­ schachtes ein im wesentlichen senkrecht verlaufendes Leitungs­ bündel ortsfest verlegt, wobei in jedem Stockwerk ein Haupt­ verteiler vorgesehen ist mit Unterbrechungsmöglichkeit der einzelnen vertikal geführten Leitungen und Anschlußmöglich­ keit von Leitungsbündeln zu einzelnen in den Geschoßebenen vorgesehenen Geräten einer komplexen Datenverarbeitungsanlage.

Dabei hat es sich gemäß einer Weiterbildung des Erfinderge­ dankens als vorteilhaft herausgestellt, als im wesentlichen vertikal geführtes Leitungsbündel je nach Anzahl des jeweils benötigten Datenleitungen ein oder mehrere Flachbandkabel zu verwenden, was ein derartiges Verkabelungssystem besonders wirtschaftlich macht.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird insbesondere bei längerer Leitungsführung und/oder einer Datenübertragung mit besonders hohen Frequenzen vorgeschlagen, zumindest einzelne Zwischenleitungen im Flachbandkabel, vozugsweise sogar jede zweite Leitung zu erden, um ein Übersprechen zwischen den einzel­ nen Leitungen auszuschließen.

Bei dem Verkabelungssystem nach der Erfindung können dann in jeder Geschoßebene an den Hauptverteiler einzelne Geräte oder aber vorzugsweise Gruppen von Geräte über Unterverteiler ange­ schlossen werden, wobei durch die voraussetzungsgemäß vorge­ sehene Unterbrechungsmöglichkeit im Hauptverteiler ein von oben oder aber auch unten kommender Datenfluß in der Geschoßebene unterbrochen wird, wo die Geräte untergebracht sind, in denen die entsprechenden Daten benötigt werden.

Mit Rücksicht auf die Vielfalt der miteinander zu verknüpfenden Leitungen wird gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfinder­ gedankens vorgeschlagen, Hauptverteiler und/oder Unterverteiler aus Matrixschalter nach Art eines Kreuzschienenverteilers aufzu­ bauen und dabei vorzugsweise jeden Matrixschalter in einer Mehrschichttechnik aufzubauen, und die in einer Ebene unterzu­ bringenden parallelen Leitungen, die beispielsweise die ankom­ menden Informationen führen sollen, von der in einer anderen Ebene liegenden parallelen Leitungen, mit denen die dem Ver­ teiler zugeführten Informationen weitergegeben werden sollen, durch eine Abschirmlage, also beispielsweise eine zwischenge­ legte Metallschicht voneinander zu entkoppeln.

Die Verbindung der Leitungen der einzelnen Lagen erfolgt dann in an sich bekannter Weise über Vielfachstecker, die je nach gewünschter Verbindungsart eine Leitung einer Lage mit einer Leitung einer anderen Lage entsprechend verbinden.

Einzelheiten und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Leitungsführung sowie der Anordnung und des Aufbaus der Verteiler werden im folgenden in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch den Grundaufbau des Verkabelungssystems nach der Erfindung,

Fig. 2 den Grundaufbau und die gegenseitige Zuordnung der Ver­ teiler in einer Geschoßebene,

Fig. 3 schematisch den schaltungstechnischen Aufbau eines Haupt­ verteilers,

Fig. 4 eine Variante des Hauptverteilers,

Fig. 5 den Matrixaufbau eines Unterverteilers und

Fig. 6 Gestaltung und Aufbau von Anschlußdose und Stecker mit einigen Schaltungsvarianten.

In Fig. 1 ist schematisch ein Gebäude G angedeutet, das sich über mehrere Geschoßebenen erstreckt.

In dem Gebäude soll voraussetzungsgemäß ein Verkabelungssystem vorgesehen werden, mit welchem beliebige Komponenten oder Geräte von EDV-Anlagen miteinander verbunden werden und kommunizieren können. Zu diesem Zweck ist, beispielsweise in einem zentra­ len Schacht, also beispielsweise im Aufzugschacht von anderen Leitungen getrennt ein vertikales Leitungsbündel 1 verlegt, dem in jeder Geschoßebene, die für einen Anschluß von Daten­ verarbeitungsgeräten in Frage kommt - und dies ist heute in der Praxis praktisch jede Geschoßebene - ein Hauptverteiler 4 zugeordnet ist. Als Leitungsbündel dient oder dienen je nach der für ein entsprechendes Gebäude vorzusehenden vertikalen Datenleitungen oder auch Datenbussen ein oder mehrere Flach­ bandkabel, die vorzugsweise in einem abgeschirmten eigenen Schacht oder einem metallischen Rohr verlegt sind.

Dabei kann es sich - und das kann in der Zeichnung nicht ge­ zeigt werden - insbesondere bei längerer Leitungsführung emp­ fehlen, einzelne Zwischenadern im Flachbandkabel zu erden, um damit eine Abschirmung zwischen benachbarten Leitungen zu bekommen und damit ein Nebensprechen weitgehend auszuschließen. Der auf diese Weise notwendige Mehraufwand von zusätzlichen Leitungen ist im Vergleich zu teuren Koaxialleitungen und den dann notwendigen Frequenzumformern, Modems usw. vernachlässig­ bar.

In der Fig. 1 sind dann noch in der obersten und untersten Ge­ schoßebene jeweils vier horizontal vom Hauptverteiler verlaufende Leitungsbündel 2 vorgesehen, die zu vier Unterverteiler in der Geschoßebene führen. Die Unterverteiler können dabei in verschiedenen Räumen einer Geschoßebene untergebracht sein und haben, was noch in Verbindung mit der Erläuterung der Unter­ verteiler erläutert wird - nicht dargestellte - Anschlußdosen, an die dann die einzelnen Geräte angeschlossen werden und über die der Datenaustausch mit Unterverteiler, Hauptverteiler und/oder anderen Geräten erfolgt.

Die Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Verkabelung in einer Geschoßebene, wobei mit 1 das von der darüberliegenden bzw. von der darunterliegenden Geschoßebene kommende vertikal geführte Leitungsbündel bezeichnet ist, das in dem Hauptver­ teiler 4 entsprechend endet.

Vom Hauptverteiler 4 aus können die entsprechenden Verbindungen zu einzelnen Unterverteilern 5 über horizontal geführte Lei­ tungsbündel 2 hergestellt werden. Jeder Unterverteiler dient zur weiteren Verteilung der Datenleitungen zu einzelnen Anschluß­ dosen 6, die entsprechend über weitere Anschlußleitungen 3 mit dem Unterverteiler verbunden sind. An die Anschlußdosen 6, wie in Verbindung mit dem rechts oben gezeichneten Unter­ verteiler angedeutet, werden dann die einzelnen Geräte der gesamten Anlage unmittelbar angesteckt.

Dabei werden bei einer Verkabelung eines Gebäudes jeweils ein­ heitliche Anschlußdosen, beispielsweise mit 16-poligen Steckern für alle anzuschließenden Geräte vorgesehen. Auf diese Weise ist die gesamte Verkabelung absolut systemunabhängig, d. h. an ein derartiges Verkabelungssystem können Geräte verschie­ denster Hersteller und insbesondere auch Geräte unterschiedlicher Gerätegenerationen oder -konzeptionen angeschlossen und ggf. auch ausgewechselt werden.

Aufbau und Arbeitsweise eines Hauptverteilers wird im folgenden anhand der Fig. 3 - ebenfalls schematisch - erläutert.

Dabei ist aus Übersichtlichkeitsgründen angenommen, daß in dem vertikal geführten Leitungsbündel 1 insgesamt fünf Daten­ leitungsbündel als Datenbus vorgesehen ist. In den Hauptvertei­ ler 4 gelangen also aus einer darüberliegenden Geschoßebene insgesamt fünf Leitungsbündel des vertikalen Leitungsbündels 1 sowohl von oben als auch nach unten. Dabei soll der Hauptver­ teiler die Möglichkeit eröffnen, die auf den fünf Leitungen ankommenden Informationen in beliebiger Konfiguration auf jeweils fünf Leitungen bzw. Leitungsbündeln in der horizontalen Ebene also den Leitungsbündeln 2 nach Fig. 1 oder 2 oder aber in die nächste Geschoßebene weiterzugeben. Dabei ist bei der Ausführungs­ form nach Fig. 3 wiederum angenommen, daß dem Hauptverteiler 4 insgesamt vier Unterverteiler zugeordnet sind, denen die Daten über die Leitungsbündel 2 zugeführt werden.

Der Hauptverteiler ermöglicht hierbei auch einen Datenaustausch zwischen den einzelnen Unterverteilern einer Geschoßebene.

Hierzu sind insgesamt 13 Schaltmatritzen 7 vorgesehen, die - in der Figur räumlich - und in der Praxis elektrisch zu drei Kolonnen bzw. vier Reihen zusammengefaßt sind. Dabei sind im Zuge des vertikal geführten Leitungsbündels 1 insgesamt fünf Schaltmatritzen angeordnet, während die mittlere und rechte Kolonne je vier Schaltmatritzen aufweist, von denen die mittlere Kolonne zur Verknüpfung der Leitungsbündel 2 mit dem vertikalen Leitungsbündel 1 und die rechte zusammen mit der mittleren zum Verknüpfen der Leitungsbündel 2 untereinander dient.

Dabei ist durch Punkte angedeutet, welche Kreuzungspunkte in einer Schaltmatrix miteinander verbunden werden können.

Für den Fachmann ist dabei ersichtlich, daß jede der Leitungen eines Leitungsbündels 2 mit jeder Leitung oder Leitungsbündel eines anderen Leitungsbündels 2 über zwei Schaltmatritzen in der rechten Kolonne und mit jeder Leitung bzw. jedem einzelnen Leitungsbündel des vertikalen Leitungsbündels für eine Weiter­ führung der Daten nach unten über eine Schaltmatrix der mittle­ ren Kolonne und der unteren Schaltmatrix in der linken Kolonne und für eine Leitungsführung nach oben über eine der Schaltma­ tritzen in der linken Kolonne verbindbar ist.

Bei einer Datenführung nach unten wird dabei in der untersten Schaltmatrix 7 der linken Kolonne eine Leitungsführung nach oben unterbrochen.

Jede einzelne Schaltmatrix ist in einer Mehrlagentechnik aus­ gebildet, wobei die einzelne Leitungen führenden Lagen durch metallische Zwischenlagen abgeschirmt sind. Die Verbindung erfolgt in an sich bekannter Weise über Steckverbinden.

Ein derartiger Aufbau ermöglicht eine wahlfreie Leitungsführung, was bedeutet, daß jede Leitung aus einem horizontalen Leitungs­ bündel mit jeder Leitung eines horizontalen Leitungsbündels oder nach oben oder unten führenden vertikalen Leitungsbündel verbunden werden kann.

Da bereits in einem Unterverteiler, wie noch erläutert wird, eine wahlfreie Leitungszuordnung realisiert ist, kann die Zahl der Schaltpunkte im Hauptverteiler reduziert werden, was in der Fig. 4 anschaulich gezeigt ist. Dabei ist davon ausgegangen, daß bereits in einem Unterverteiler über die dort vorhandenen Schaltmatritzen von den Anschlußdosen kommend eine und nur eine Leitung - in Wirklichkeit ein Leitungsbündel, z. B. ein 16er Paar - jeweils nach oben oder unten durchgeschaltet ist. In Fig. 5 ist anschaulich die Zuordnung der Schaltmatritzen innerhalb eines Unterverteilers 5 wiedergegeben, wobei davon ausgegangen ist, daß zum Unterverteiler ein Leitungsbündel 2 vom Hauptverteiler kommend führt, wobei diese Leitung zu jeder Leitung der vorgesehenen vier Leitungsbündel 3, die dann zu Anschlußdosen führen, durchschaltbar sein muß und darüber­ hinaus die Leitungen der einzelnen Leitungsbündel 3 unterei­ nander verschaltbar sein müssen.

Dementsprechend sind vier Schaltmatritzen vorgesehen, die elek­ trisch - und in der Zeichnung räumlich - in drei Kolonnen mit je vier Schaltmatritzen angeordnet sind, wobei in der linken Kolonne, die dem Leitungsbündel 2 zugeordnet ist, je eine Schalt­ matrix vorgesehen ist zur Verbindung mit einem der Leitungs­ bündel 3.

Die in der Mitte und rechts angeordneten Schaltmatritzen dienen zur Herstellung interner Verbindungen zwischen den Leitungs­ bündeln 3, wobei beispielsweise das oberste und unterste Lei­ tungsbündel über Schaltmatritzen der mittleren Kolonne und die beiden dazwischenliegenden Leitungsbündel 3 über die ent­ sprechenden Schaltmatritzen der rechten Kolonne und umgekehrt zusammenschaltbar sind.

Auch hier ist für den Fachmann zu erkennen, daß jede Leitung, die - und das sei hiermit ausdrücklich wiederholt - für sich ein Leitungsbündel von beispielsweise 16 Adern darstellt - vielfach mit jeder anderen Leitung durchgeschaltet werden kann.

Die Fig. 6 zeigt anschaulich die elektrische Zuordnung von An­ schlußdose, wie sie am Ende eines Leitungsbündels 3 vorgesehen sind und Stecker. Dabei ist mit Fig. 6a die Anordnung von zwei Anschlußdosen, nämlich ADO₁ und ADO₂ mit jeweils 16 Kontakt­ stellen angedeutet, auf die jeweils ein Stecker in einer Form, wie in Fig. 6b angedeutet, aufgesetzt werden kann. Aus dem Stecker wird dann über ein Kabel B, vorzugsweise ein abgeschirmtes Kabel, die Gesamtheit der Leitungen zu einem beliebig aufge­ stellten Gerät geführt.

Mit den Fig. 6c, d, e und 6f sind Ankopplungskreise herkömmlicher Bauart gezeigt, wie sie im Stecker selbst unterzubringen sind, um eine entsprechende Anpassung an die Leitungsführung B zu ermöglichen. Diese Schaltglieder sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung wurde anhand von Übersichtszeichnungen erläutert. Dabei ergeben sich in der gestaltungstechnischen Ausführung sowohl in der Anordnung als auch in einzelnen schaltungstech­ nischen Details für den Fachmann eine Vielzahl von Ausgestal­ tungsmöglichkeiten, die alle im Rahmen fachmännischen Könnens liegen.

Wenn insbesondere aus Anschaulichkeitsgründen jeweils angenom­ men ist, daß die Informationen in parallel geführten Leitungs­ bündeln getrennt geführt und durchgeschaltet werden, so ergibt sich für den Fachmann, daß die räumliche Vielfalt auch in eine zeitliche Vielfalt, also durch Anwendung eines Zeitmultiplex­ verfahrens realisiert werden kann, was nach dem derzeitigen Stand der Technik für die Synchronisierung einen zusätzlichen Aufwand, beispielsweise über zusätzliche Taktleitungen bedeutet. Der Betrieb selbst aber ist unmittelbar möglich.

Auch der Aufbau der Schaltmatritzen kann schaltungstechnisch auf die verschiedenste Weise gelöst werden, wobei die für ein Verkabelungssystem nach der Erfindung notwendigen Schaltstellen naturgemäß in aller Regel nur über eine ausgereifte Halbleiter­ technik realisierbar sind.

Claims (9)

1. Verkabelungssystem zum wahlweisen Anschluß und gegenseitigen Verknüpfen von Datenverarbeitungsanlagen bestehend aus zentra­ len Einheiten und peripheren Geräten in komplexen, sich über mehrere Geschoßebenen erstreckenden Gebäuden, dadurch gekennzeichnet, daß ein über alle Stockwerke im wesentlichen senkrecht geführtes Leitungsbündel (1) ortsfest verlegt vorgesehen ist, wobei in jedem Stockwerk im Leitungsbündel ein Hauptverteiler (4) vorgesehen ist mit Unterbrechungs­ möglichkeit der einzelnen vertikal geführten Leitungen und Anschlußmöglichkeit von Leitungsbündeln zu in den einzelnen Geschoßebenen anzuschließenden Datenverarbeitungsgeräten.

2. Verkabelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als vertikal geführtes Leitungsbündel ein oder mehrere Flachbandkabel vorgesehen sind.

3. Verkabelungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den einzelnen Geschoßebenen in der Hori­ zontalleitungsführung Unterverteiler (5) vorgesehen sind, zum Anschluß von einzelnen Verarbeitungsgeräten an das zen­ trale Leitungsbündel und zum Aufbau von Datenverbindungen zwischen Geräten einer Geschoßebene.

4. Verkabelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung zwischen Haupt­ verteiler (4) und Unterverteilern (5) ortsfest verlegte Flachbandkabel vorgesehen sind.

5. Verkabelungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Unterverteilern Anschlußdosen zugeordnet sind, mit marktüblichen Geräten angepaßter Kontaktanzahl.

6. Verkabelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Hauptverteiler und/oder Unter­ verteiler aus nach Art eines Kreuzschienenverteilers in einer Mehrschichtlagentechnik ausgeführten Matrixschalter aufgebaut sind.

7. Verkabelungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lagen der miteinander zu verbindenden Lei­ tungen eines Matrixschalters eine Metallschicht zur Abschir­ mung und Entkopplung der Lagen vorgesehen ist.

8. Verkabelungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen Gruppen von Daten in der vertikalen Leitung führenden Adern eines Flachbandkabels mindestens eine Leitung geerdet ist.

9. Verkabelungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Flachbandkabel jede zweite Ader für die Daten­ führung vorgesehen und jede dazwischen liegende Ader geerdet ist.