Структурированные кабельные системы, часть 2
Базовые стандарты СКС
Базовыми стандартами структурированных кабельных систем являются:
- ANSI/TIA/EIA-568-B. Стандарт телекоммуникационных кабельных систем коммерческих зданий;
- ISO/IEC 11801. 2-я редакция Информационные технологии. Структурированная кабельная система для помещений заказчиков;
- EN 50173: 2-я редакция. Информационные технологии. Структурированные кабельные системы.
Стандарты призваны служить общественным интересам, устраняя недопонимание между производителями и потребителями, обеспечивая взаимозаменяемость и универсальное качество продукции наряду с её доступностью и грамотным использованием. Стандарты телекоммуникационной инфраструктуры зданий должны обеспечить работу разнотипного оборудования любых производителей, создание кабельных систем на этапе строительства зданий и их длительную эксплуатацию.
Базовые международные и европейские стандарты совпадают практически буквально. Однако ISO/IEC и CENELEC разрабатывают собственные стандарты в смежных областях. В Европе, например, существует Директива ЭМС, определены собственные параметры экранированных и оптоволоконных кабелей. Международная организация стандартизации ведет разработку стандартов проектирования, монтажа, администрирования, измерений и внедрения приложений.
Россия принимает участие в работе Международной организации стандартизации (ISO), но не входит в CENELEC. В США действует ряд стандартов, которые только разрабатываются в упомя нутых организациях и широко применяются при создании СКС во всех странах. Организации ISO/CENELEC используют разработки ANSI/TIA/EIA как ступени для движения вперед. При этом они исправляют недостатки американских стандартов.
Международные стандарты
- ISO/IEC 11801 Информационные технологии — структурированные кабельные системы для помещений заказчика;
- ISO/IEC 11801A1/A2 Информационные технологии — структурированные кабельные системы для помещений заказчика; Приложения 1/2.
Приложение 2 Международного стандарта ISO/IEC 11801
В марте 2000 года было оглашено на национальном уровне и в сентябре 2000 года принято Приложение 2 стандарта ISO/IEC 11801. Приложение 2, основой которого является Проект дополнительных изменений PDAM3, расширяет перечень параметров СКС базовой и канала до уровня требований гигабитных протоколов. Исключена концепция линии, на смену которой пришло понятие стационарной линии. В результате улучшено отношение затухания и наводок линии образца 1995 года. При этом существующие параметры кабелей и разъемов остались прежними.
В Приложении 2 определены дополнительные параметры кабелей, разъемов, линий и каналов, которые требуется обеспечить для работы протокола 1000Base-T Gigabit Ethernet. Полный перечень включает: затухание (attenuation), двунаправленные наводки (NEXT), суммарные двунаправленные наводки отношение затухания к дву-направленным наводкам (ACR), отношение затухания к суммарным двунаправленным наводкам (PS ACR), однонаправленные наводки (FEXTj, суммарные однонаправленные наводки (PS FEXTj, отношение затухания к однонаправленным наводкам (EL FEXTj, отношение затухания к суммарным однонаправленным наводкам (PS ELFEXTj, возвратные потери (return loss), задержку (delay), фазовый сдвиг (skew) и сопротивление цепи (loop resistance).
Значения возвратных потерь и затухания соответствуют параметрам категории 5е американского стандарта ANSI/TIA/EIA-568-A-5, уровень двунаправленных наводок (NEXT) на частоте 100 МГц на 3 дБ меньше. Таким образом, параметры линии категории 5е жестче, чем стационарной линии класса D — уровень двунаправленных наводок должен быть в полтора раза меньше.
Приложение 2 также включает значения задержки и фазового сдвига для базовой линии и канала, соответствующие параметрам Приложения ANSI/ TIA/EIA-568-A-1 американского стандарта. Приложение 2 — это самое серьезное изменение международного стандарта ISO/IEC 11801 с момента его принятия в 1995 году.
Второе издание ISO/IEC 11801
Новый стандарт, принятый в 2002 году, содержит спецификации конструктивных элементов категории 3-7, линий и каналов классов А, В, С, D, Е и F. На смену канала с тремя разъемами пришла модель с четырьмя разъемами. Усложнена топология магистралей. Допускается комбинация централизованной и иерархической архитектуры. Добавлены два класса электропроводных линий и каналов (класс Е - 250 МГц и F - 600 МГц), четыре категории оптоволоконных элементов и четыре класса ОВ линий. Определены четыре уровня электромагнитной совместимости. Исключены системы с волновым сопротивлением 150 Ом и альтернативные типы среды передачи. Кабели и разъемы с волновым сопротивлением 120 Ом предусмотрены только для систем класса С и ниже.
Изменилась методика определения длины каналов горизонтальной и магистральной подсистем. Для каждой модели канала,среды передачи, категории кабелей и подсистемы СКС приведены формулы, определяющие длину фиксированных, консолидированных и стационарных линий, которые могут быть разными для этажа, здания и комплекса. Длина оптоволоконных линий зависит от категории ОВ кабелей, модели канала, числа разъемов и сплайсов.
Европейские стандарты
- EN 50173:1995 Информационные технологии — структурированные кабельные системы (1995 год);
- EN 50173/А1:2000 Информационные технологии — структурированные кабельные системы (2000 год).
Второе издание EN 50173
В ноябре 2001 года закончилась первая фаза открытого обсуждения проекта Второго издания стандарта EN 50173 "Информационные технологии. Структурированные кабельные системы". Содержание документа практически полностью совпадает с проектом Второго издания ISO/IEC 11801. Данный документ заменил стандарт EN 50173:1995 и дополнения к нему EN 50173:1995/А1:2000.
Стандарты США
ANSI/TIA/EIA-568-A Телекоммуникационные стандарты кабельных систем коммерческих зданий (октябрь 1995). Дополнения:
- ANSI/TIA/EIA-568-A-1. Спецификации задержки и фазового сдвига для 100-Ом 4-парных кабельных систем, 1997;
- ANSI/TIA/EIA-568-A-2. Исправления и дополнения к ANSIAIA/EIA-568-A, 1998;
- ANSI/TIA/EIA-568-A-4. Производственная методика измерений NEXT соединительных кабелей и требования к кабелям незащищенная витая пара, 1999;
- ANSI/TIA/EIA-568-A-5 Спецификации параметров передачи 4-парных 100-Ом кабельных систем категории 5е, 1999.
EIA/TIA-569 Стандарты прокладки телекоммуникационных каналов коммерческих зданий (октябрь 1990).
EIA/TIA-570 Стандарт телекоммуникационных кабельных систем жилых и малых коммерческих зданий (июнь 1991).
TIA/EIA-606 Стандарт администрирования телекоммуникационной инфраструктуры коммерческих зданий (февраль 1993).
TIA/EIA-607 Требования по заземлению и электрическим соединениям телекоммуникационных систем коммерческих зданий (август 1994).
TIA/EIA TSB 72 Руководство по централизованным оптоволоконным кабельным системам (октябрь 1995).
TIA/EIA TSB 75 Дополнительные требования построения горизонтальных кабельных систем открытых офисов (август 1996).
Американский стандарт ANSI/TIA/EIA-568-B
В апреле 2001 года опубликован стандарт ANSI Д1А/Е1А-568 серии В, заменивший стандарт 1995 года ANSI/ TIA/EIA-568-A.
Важнейшие отличия ANSIAIA/EIA-568-В от ANSI/TIA/EIA-568-A:
- Исключены системы категорий 4 и 5. Остаются спецификации категорий 3 и 5е. Приведена справочная информация параметров конструктивных элементов и каналов категории 5 для пользователей ранее установленных СКС данного класса.
- Вместо канала с тремя разъемами принята модель с четырьмя разъемами.
- Отказ от категории базовой линии в пользу фиксированной линии. Особенность устаревшей категории, определенной в TSB-67, заключается в том, что измерительные кабели, обеспечивающие подключение кабельного тестера, учитывались в составе базовой линии. Фиксированная линия включает только кабель с разъемами на концах, а гибкие кабели относятся к измерительному оборудованию.
- Добавлены параметры оптоволоконного кабеля 50/125 мкм. К ОВ разъемам 568SC добавлены новые типы дуплексных разъемов с малым форм-фактором, призванные обеспечить удобство подключения к ОВ линиям оборудования пользователей.
Изменена структура документа, состоящего из трех частей:
- ANSI/TIA/EIA-568-B. 1 "Стандарт телекоммуникационных кабельных систем коммерческих зданий. Часть 1. Общие требования". Опубликован 1 апреля 2001 года.
- ANSI/TIA/EIA-568-B.2 "Стандарт телекоммуникационных кабельных систем коммерческих зданий. Часть 2. Симметричные электропроводные кабельные системы". Опубликован 1 апреля 2001 года.
- ANSI/TIA/EIA-568-В.З. "Стандарт оптоволоконных элементов кабельных систем". Опубликован 1 марта 2000 года. Положения стандарта дополняются и уточняются путем принятия дополнений:
- ANSI/TIA/EIA-568-B. 1-1. Дополнение 1. "Минимальные радиусы изгиба 4-парных коммутационных кабелей НВП и ЭВП". Опубликован 1 июля 2001 года.
- ANSIAIA/EIA 568-B.2.1. Дополнение 1. "Параметры передачи 4-парных кабельных систем 100 Ом категории 6". Опубликован 20 июня 2002 года.
- ANSIAIA/EIA 568-B.2.2. Дополнение 2. "Элементы симметричных кабельных систем". Опубликован 1 июня 2002 года.
- ANSI/TIA/EIA-568-B.2-3. Дополнение 3. "Дополнительные критерии для определения пригодности по параметрам потерь на соединение и возвратных потерь". Опубликован 1 марта 2002 года.
- ANSI Д1А/Е1А-568-В.З-1. Дополнение 1. "Дополнительные параметры передачи оптоволоконных кабелей 50/ 125 мкм". Определяет требования к многомодовому волокну 50/125 мкм для передачи сигналов 10 Гбит/с на расстояние 300 м в окне 850 нм с лазерным вводом. Опубликован 1 апреля 2002 года.
Стандарт ANSI/TIA/EIA-568-B гармонизирован со Вторым изданием международного аналога ISO/IEC 11801 по параметрам элементов.
Категория 6
5 июня 2002 года Комитет электропроводных кабельных систем TIA TR-42.7 Ассоциации телекоммуникационной промышленности (TIA) единогласно утвердил стандарт категории 6. Дополнение к стандарту ANSI Д1А/Е1А-568-В.2-1, определяющее параметры симметричных кабелей с волновым сопротивлением 100 Ом в диапазоне частот 250 МГц, было опубликовано 20 июня 2002 года.
Документ включает спецификацию линий, каналов, разъемов, требования и процедуры измерений. Определены допустимые погрешности и меры по достижению стабильности результатов. Это должно обеспечить надежность установленных систем.
Стандарт категории 6 включает:
- спецификацию системы, включая параметры комплектующих, каналов, стационарных линий и гибких кабелей;
- расширение полосы до 200 МГц (в два раза по сравнению с категорией 5е);
- спецификацию комплектующих до частоты 250 МГц. Стандарт позволяет реализовать:
- совместимость категории 6 с категориями 5е, 5 и 3;
- совместимость элементов различных изготовителей;
- электрическую совместимость гнездовых и штекерных разъемов типа RJ45;
Решение проблем совместимости обеспечено благодаря разработке спецификации и процедур тестирования штекерных разъемов. Потребовалось создать новые устройства, методики калибровки и решить ряд технических проблем, чтобы обеспечить достоверные результаты измерений. Это создает основу совместимости штекеров и разъемов различных изготовителей. Кроме того, потребовалось определить параметры и процедуры тестирования гибких кабелей. Этот раздел стал нормативным, а не информационным приложением, как было прежде.
Сертификация и тестирование СКС
Смысл сертификации состоит в том, что производитель компонентов СКС, как независимая от инсталлирующей компании организация, гарантирует пользователю определенный уровень технических характеристик созданной по его заказу системы.
Другими словами, это означает, что сертификация СКС:
- гарантирует, что сеть будет работать в течение всего срока гарантии;
- будет обеспечивать указанную скорость передачи данных;
- гарантирует техническую поддержку и решение всех проблем, связанных с её эксплуатацией.
Производитель компонентов СКС в обязательном порядке контролирует деятельность компании-инсталлятора. Контроль осуществляется за:
- выполнением требований стандартов (компания-инсталлятор производит замеры на конкретном объекте и, занеся их в специальную форму, высылает производителю);
- качеством производимых работ.
Кабельная проводка может превратиться в СКС только при профессиональной подготовке персонала компании-инсталлятора, естественно, при условии использования качественных компонентов. В компании должно быть достаточное количество специалистов, каждый из которых прошел обучение и был сертифицирован производителем).
Представления о структурированных кабельных системах (СКС), как правило, идеализированы. Многие заказчики считают тестирование линий излишней и дорогостоящей процедурой, необходимой только для сертификации. Фактически качество современных систем невозможно обеспечить без 100-% контроля. Объективная проверка позволяет устранить как мелкие, так и серьезные недостатки.
Модели канала
В большинстве случаев тестирование СКС включает только часть канала. Как правило, это базовая линия, состоящая из фиксированного кабеля с разъемами на концах. Однако работа сети зависит от параметров канала, обеспечивающего передачу сигналов между двумя терминальными устройствами.
Точки подключения активного оборудования и кабелей внешних служб называются интерфейсами СКС. Интерфейсы СКС не совпадают с интерфейсами тестирования. Во-первых, точка консолидации (ТК), предназначенная для удобства организации рабочих мест в открытых офисах, не является интерфейсом СКС. Стандарты не предусматривают подключение оборудования к ТК. Во-вторых, параметры гибких кабелей измеряют в составе канала, что исключает коммутационные панели магистрального канала с четырьмя разъемами в качестве портов подключения измерительного оборудования.
В настоящее время стандарты определяют две модели канала: подключение и коммутация. Второе издание ISO/IEC 11801 предусматривает четыре модели канала: подключение, коммутация, подключение с точкой консолидации (ТК) и коммутация с ТК.
На долю горизонтальной подсистемы приходится подавляющее большинство электропроводных кабелей. В магистралях телефонная и информационная подсистемы разделены, а в горизонтальной подсистеме интегрированы, поэтому все линии должны соответствовать самым строгим требованиям современных приложений.
Рисунок 1. Интерфейсы СКС и интерфейсы тестирования 2002
Новые стандарты реализуют непривычную пока концепцию создания СКС. В настоящее время длина фиксированных кабелей горизонтальной подсистемы не должна превышать 90 м, а гибких — 10м. С 2002 года длина фиксированных линий определяется по формулам, различным для каждого класса среды передачи и каждой модели канала. Проектировщики должны использовать общий бюджет затухания канала и определять длину фиксированных кабелей, исходя из требуемой длины абонентских и переходных кабелей. Например, модель "подключение" класса D с абонентскими кабелями 23 м и сетевыми 2 м будет ограничена величиной 71 м, а фиксированные кабели — 46 м. Измерение параметров стационарной линии при этом не имеет практического значения. В результате применения новых стандартов, доля тестируемых каналов будет возрастать.
Если длина каналов значительно меньше предельно допустимой, тестирования линий будет достаточно. Каналы более сложных моделей и линии предельной длины необходимо проверять не просто на соответствие стандартам среды передачи, но и требованиям протоколов.
Основные понятия и определения
"Витая пара"— это кабель на медной основе, объединяющий в оболочке несколько пар проводников. Каждая пара представляет собой два свитых между собой изолированных медных провода. Проводники могут быть одножильными (solid) или многожильными (stranded). Кабель может иметь различное исполнение, отдельные пары и весь могут иметь экран из оплетки и/или из фольги.
Шаг скрутки — каждая пара имеет свой шаг скрутки, отличный от соседних пар. Этим обеспечивается снижение перекрестных наводок.
Attenuation — (погонное затухание) характеризует величину потери мощности сигнала при передачи.
NEXT— переходное затухание между парами в многопарном кабеле, измеренное на ближнем конце, то есть со стороны передатчика.
PS-NEXT— переходное затухание между парами в многопарном кабеле, измеренное на ближнем конце с учетом одновременных наводок со всех пар.
FEXT — переходное затухание на дальнем конце. Измеряется посредством подачи тестового сигнала на пару в кабеле с одной пары и замеры наведенного сигнала в другой паре со стороны приемника.
ACR — отношение затухания сигнала к ослаблению перекрестной помехи (отношение сигнал/шум). Положительное значение ACR означает превышение уровня полезного сигнала над уровнем шума, а отрицательное — означает, что полезный сигнал меньше помехи и его распознавание будет проблематичным.
ELFEXT— приведенное переходное затухание. Эта характеристика вычисляется на основании FEXT и погонного затухания.
PS-ELFEXT— суммарное приведенное переходное затухание. Эта характеристика вычисляется для каждой отдельной пары на основании ELFEXT.
Return Loss — (обратное затухание). При передаче сигнала по витой паре особенно при полнодуплексной передаче, возникает эффект отражения сигнала в обратном направлении.
AWG— сечение проводников в кабелях в соответствии со стандартом AWG (American Wire Gauge) (табл. 1).
Модули (keystone) RJ-45 5е кат и RJ-12 используются для создания наборных модульных систем, основой которых служит коробка (суппорт-рамка), в которую защелкивается адаптер-вставка с установленным модулем RJ-45 или RJ-12.
Наборная конструкция позволяет собирать готовые розетки нужной конфигурации и с разным количеством портов. Для монтажа кабеля к модулям 45 (кроме модуля KES-5V, где монтаж кабеля осуществляется без инструмента) можно использовать специальный вруб-ной инструмент тип 110 (например, НТ-324, НТ 314 и другие).
Рисунок 2. Модели канала горизонтальной подсистемы 2002:
АК — абонентский кабель, КК — коммутационный кабель,
СК — сетевой кабель, ПК — переходный кабель,
ТР — телекоммуникационный разъем, ТК — точка консолидации,
РП — распределительная панель, КП — коммутационная панель
Таблица. Классификация медных проводов по AWG
AWG | Диаметр, мм | Сечение, мм2 |
10 | 2,6 | 5,31 |
12 | 2,05 | 3,3 |
13 | 1,83 | 2,6 |
14 | 1,63 | 2,0 |
16 | 1,3 | 1,3 |
18 | 1,02 | 0,78 |
20 | 0,813 | 0,5 |
22 | 0,643 | 0,33 |
23 | 0,574 | 0,26 |
24 | 0,511 | 0,20 |
26 | 0,404 | 0,13 |
28 | 0,32 | 0,08 |
30 | 0,254 | 0,049 |
32 | 0,203 | 0,031 |
34 | 0,16 | 0,02 |
36 | 0,127 | 0,013 |
38 | 0,102 | 0,0078 |
40 | 0,079 | 0,005 |
Монтаж кабеля к модулям keystone RJ-12 осуществляется при помощи специальной вставки, входящей в комплект модуля.
Патч-корд представляет собой короткий (как правило, не более 6 метров) отрезок гибкого кабеля (с экраном или без), терминированный с обоих концов разъемами RJ-45. Одной из основных характеристик патч-корда является его гибкость, то есть он должен быть изготовлен из многожильного кабеля и иметь гибкую пластиковую внешнюю изоляцию. Полностью совместимы с любыми патч-панелями и розетками. Для обеспечения качественного соединения место соединения разъема RJ-45 с кабелем заливается пластмассой. В результате заливки вилки RJ-45 получается гибкий хвостовик, который обеспечивает допустимый радиус изгиба. Предлагаемые патч-корды произведены в заводских условиях и прошли ЮО-% сертификационное тестирование. Каждый патч-корд упакован в индивидуальную упаковку.
Патч-панель (или панели переключения) применяются для обеспечения гибких соединений между горизонтальными или магистральными кабелями и портами активного телекоммуникационного оборудования (например хабами). Патч-панели выпускаются:
- с модульными гнездами RJ 12/45 (лицевая панель и набор гнезд, которые защелкиваются в эту панель, например, типа keystone);
- с гнездами на плате (гнезда установлены на печатную плату). По способу установки:
- в 19" конструктивы;
- в 10" конструктивы;
- настенные.
Таблица 2. Технические характеристики кабеля по стандарту
Частота, MHz | Затухание, db/lOOm | Next, db | PS-Next, db | ACR, db/lOOm | EL-FEXT, db/100М | PS EL-FEXT, db/lOOM | Return Loss, db | |||||||
кат. 6 | кат. 5е | кат. 6 | кат. 5е | кат. 6 | кат. 5е | кат. 6 | кат. 5е | кат. 6 | кат. 5е | кат. 6 | кат. 5е | кат. 6 | кат. 5е | |
1 | 2,00 | 2,00 | 74,30 | 65,30 | 72,30 | 62,30 | 72,30 | 63,30 | 67,80 | 63,80 | 64,80 | 60,80 | 20,00 | 20,00 |
4 | 3,80 | 4,10 | 65,30 | 56,30 | 63,30 | 53,30 | 61,50 | 52,20 | 55,80 | 51,80 | 52,80 | 48,80 | 23,00 | 23,00 |
10 | 6,00 | 6,50 | 59,30 | 50,30 | 57,30 | 47,30 | 53,30 | 43,80 | 47,80 | 43,80 | 44,80 | 40,80 | 25,00 | 25,00 |
16 | 7,60 | 8,20 | 56,20 | 47,20 | 54,20 | 44,20 | 48,60 | 39,00 | 43,70 | 39,70 | 40,70 | 36,70 | 25,00 | 25,00 |
20 | 8,50 | 9,30 | 54,80 | 45,80 | 52,80 | 42,80 | 46,30 | 36,50 | 41,80 | 37,80 | 38,80 | 34,80 | 25,00 | 25,00 |
31,25 | 10,70 | 11,70 | 51,90 | 42,90 | 49,90 | 39,90 | 41,20 | 31,20 | 37,90 | 33,90 | 34,90 | 30,90 | 23,60 | 23,60 |
62,5 | 15,40 | 17,00 | 47,40 | 38,40 | 45,40 | 35,40 | 32,00 | 21,40 | 31,90 | 27,90 | 28,90 | 24,90 | 21,50 | 21,50 |
100 | 19,80 | 22,00 | 44,30 | 35,30 | 42,30 | 32,30 | 24,50 | 13,30 | 27,80 | 23,80 | 24,80 | 20,80 | 20,10 | 20,10 |
200 | 29,00 | 39,80 | 37,80 | 10,80 | 21,80 | 18,80 | 18,00 | |||||||
250 | 32,80 | 38,30 | 36,30 | 5,50 | 19,80 | 16,80 | 17,30 |
Автор документа: Сергей Гаврилюк
, http://www.gaw.ru" |
Дата публикации: 08.08.2007 Дата редактирования: 08.08.2007 |
Кол-во просмотров 13478 | |
Все новости одной лентой |