6.2.1 Структурированные кабельные системы.
Структурированная кабельная система (СКС) представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделённую структурные подсистемы. СКС состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс панелей, соединительных шнуров, кабельных разъёмов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определённым правилам.
СКС обеспечивает подключение локальной АТС, одновременную работу компьютерной и телефонной сети, охранно-пожарной сигнализации, управление различными инженерными системами зданий и сооружений с использованием общей среды передачи, а также предоставляет возможность гибкого изменения конфигурации кабельной сети. При перемещении необходимого для работы оборудования достаточно сделать соответствующую перекоммутацию цепей на кросс панелях.
В 70-80-е годы кабельные сети организаций наращивались постепенно. Объём проводки увеличивался по мере роста числа подключаемых устройств. Сетевые соединения были довольно простыми: «звезда», «кольцо», «шина». В последние годы требования, предъявляемые к кабельным системам, существенно изменились. Современные кабельные системы должны быть хорошо спланированы и тщательно структурированы. Быстрое развитие новых технологий открыло возможности для передачи различных видов информации с использованием общей коммуникационной среды. Внедрение совместной передачи речи и данных, начавшиеся в 80-е годы и базировавшееся на цифровом подходе, явилось важным этапом в процессе развития технологий совместной передачи различных видов информации. Дальнейшая интеграция систем связи голоса, данных и видео с системами контроля здания усилила необходимость применения структурированного подхода к кабельным системам.
Современная кабельная система должна обеспечивать Функционирование компьютерных сетей. В отличие от эпохи централизованной обработки и хранения информации с использованием майнфреймов современная компьютерная сеть стала частью структуры предприятия, главной магистралью для движения информационных потоков. Локальная сеть обеспечивает подключение персональных компьютеров к файловым серверам и другим источникам данных; она не является отдельной информационной службой, а органически вплетается в структуру организации.
Современная кабельная система должна обеспечивать передачу информации со скоростью, превышающей 100 Мбит/с. В дальнейшем скорость передачи в локальных сетях будет возрастать и превысит 100 Мбит/с; уже сейчас имеются данные, позволяющие говорить о достижении в самое ближайшее время скорости передачи 1 Гбит/с.
6.2.1.1 Компоненты структурированных кабельных систем.
Современные структурированные кабельные системы допускают использование следующих типов кабелей: коаксиальные; экранированные с витыми парами из медных проводников (Shielded Twisted Pair - STP); неэкранированные с витыми парами из медных проводников (Unshielded Twisted Pair - UTP); оптические (Fiber Optic Cable). Коаксиальный кабель бывает двух типов: толстый (thick) и тонкий (thin).
Толстый кабель дает более надежную защиту от внешних шумов, он прочнее, но требует применение специального отвода (прокалывающего разъёма и отводящего кабеля) для подключения компьютера или другого устройства. Тонкий кабель (типа RJ-58) передает информацию на более короткие расстояния, однако он дешевле и использует более простые BNC-соединители.
Витая пара - это изолированные проводники, попарно свитые между собой минимально необходимое число раз на определённом отрезке длины, что требуется для уменьшения перекрёстных наводок между проводниками.
Оптоволоконный кабель, для передачи информации по которому используется свет, позволяет передавать информацию на большие расстояния с высокой скоростью, однако он значительно дороже, сложнее в установке и обслуживания. Кабель состоит из волокон диаметром в несколько микрон, окружённых твёрдым покрытием и помещенных в защитную оболочку. Первые оптоволоконные кабеля изготовлялись из стекла, в настоящее время разработаны кабели на основе пластиковых волокон. Источником распространяемого по оптическим кабелям света является светодиод, а кодирование информации осуществляется изменением интенсивности света. На другом конце кабеля принимающий детектор преобразует световые сигналы в электрические.
Коаксиальный кабель обеспечивает передачу видеосигналов и низкоскоростную передачу данных посредством протоколов типа Ethernet. К его недостаткам относятся большие размеры, вес, негибкость, трудность прокладки и сравнительно низкая скорость передачи данных.
Кабели на витых парах характеризуются меньшими потерями сигнала при передачи на высоких частотах и меньшей чувствительностью к злектромагнитным помехам по сравнению с коаксиальными кабелями.
STP-кабели, обладая хорошими техническими характеристиками, обеспечивают высокую скорость передачи информации, необходимую для поддержки современных приложений. Основными недостатками STP-кабелей являются высокая стоимость, относительно большие размеры, трудность прокладки, заземления и соединения с кроссовым оборудованием.
UTP-кабели занимают главное место в современной проводке для локальных сетей, что обусловлено быстрым улучшением характеристик кабеля и потребностью в однотипной проводке для различных приложений. Основными достоинствами UTP-кабелей являются низкая себестоимость, легкость инсталляции, отсутствие требований к заземлению и небольшие размеры.
6.2.1.2 UTP-кабели категорий 3, 4 и 5.
UTP-кабели бывают трёх различных категорий - категории 3, 4 и 5. Кабели категории 3 обеспечивают передачу речи и низкоскоростную передачу данных со скоростью до 10 Мбит/с; категории 4 - передачу речи и данных со скоростью до 25 Мбит/с; категории 5 - передачу всех речевых сигналов и сигналов данных, в том числе в высокоскоростных локальных сетях, со скоростью до 155 Мбит/с.
6.2.1.3 Одно- и многомодовый оптоволоконные кабели.
Имеются два типа оптических кабелей - с одно- и многомодовыми волокнами. Одномодовый кабель может передавать данные на большие расстояния, чем многомодовый; имеет меньший диаметр, однако намного дороже. Исходя из соображений экономической эффективности и совместимости с основанным на оптике сетевым оборудованием, в абсолютном большинстве случаев применяется многомодовое волокно. Одномодовое волокно следует использовать для передачи данных на большие расстояния (более 2 км) или при необходимости очень высокой широкополостности.
6.2.1.4 Сравнение UTP-кабелей с оптоволоконными.
В настоящее время наиболее распространены структурированные кабельные системы, использующие ту или иную комбинацию UTP- и оптических кабелей. Выбор соответствующей комбинации должен учитывать преимущества каждого типа кабеля. Оценки некоторых сильных сторон систем, базирующихся как на UTP- кабелях категории 5, так и на оптических кабелях, приведены в таблице 1.
|Критерий сравнения |Категория 5 |Оптическая | | |UTP | | |Диапазон приложений со скоростями до 155 |*** |* | |Мбит/с | | | |Диапазон приложений со скоростями 155 Мбит/с|* |*** | |- 1 Гбит/с | | | |Излучение/подверженность влияниям |* |*** | |Простота установки |*** |** | |Полоса пропускания/темп передачи |** |*** | |Стоимость электроники для приложений со |*** |* | |скоростями до 155 Мбит/с | | | |Стоимость электроники для приложений со |* |*** | |скоростями более 155 Мбит/с | | | |Проверка установленной системы |* |** |
Примечание: *** - наилучшее, ** - лучшее, * - хорошо.
Табл.1 Сравнительная таблица некоторых характеристик
UTP-кабелей категории 5 и оптических кабелей.
6.2.1.5 Типы кроссовых панелей.
Неотъемлемым элементом структурированных кабельных систем являются кроссовые панели (Cross Connect Panel), обеспечивающие коммутацию соединений кабелей горизонтальной и вертикальной проводки с портами активного сетевого оборудования (концентраторов, маршрутизаторов и т.д.).
Существуют два основных типа кроссовых панелей. К первому относятся панели с врезными контактами, разработанные телефонными компаниями для коммутации сотен и тысяч соединений, как правило аналоговых. Контакты в этом соединителе относятся к типу IDC (Insulation Displacement Connector - соединитель со сдвигом изоляции). Лезвия контакта разрезают провода при вставке, обеспечивая тем самым электрическое соединение с жилой провода и фиксацию провода в контакте.
Ко второму типу относятся модульные панели, специально разработанные для передачи данных. Эти панели имеют модульные гнезда для кабелей различных типов, например: RJ-45 для UTP; BNC для тонкого коаксиального кабеля; ST или SC для оптоволоконного кабеля и т.д. Такие гнёзда используются также и в современных сетевых устройствах (концентраторах и маршрутизаторах).
Панели с врезными контактами дешевле модульных и обеспечивают большую гибкость и плотность соединения. Однако заделка проводов в них требует специальных инструментов и определённых навыков. Кроме того, существуют некоторые ограничения на число повторных заделок проводов в контакты с целью перекоммутации электронных цепей. Как правило, один и тот же контакт можно использовать не более 250 раз. Правда, необходимость в таком количестве перекоммутаций на практике возникает крайне редко. Для перекоммутации соединений на модульных панелях не нужны специальные навыки, и проводить её можно до 750 раз с помощью стандартных соединительных шнуров.
6.2.1.6 Стандарт EIA/TIA-568A.
Важнейшим событием в истории развития СКС явилось принятие в июле 1991 года в США стандарта EIA/TIA-568. В августе 1991 года этот стандарт был дополнен документом TSB-36 для UTP-кабелей категорий 4 и 5. В августе 1992- го был опубликован документ TSB-40, в котором определены характеристики соответствующего соединительного оборудования. В январе 1994 года стандарт TSB-40 был заменён стандартом TSB-40A. В октябре 1995 года вместо стандарта EIA/TIA-568 был принят новый - EIA/TIA-568А, включивший стандарты TSB-36 и TSB-40A.
Принятие стандарта EIA/TIA-568А преследовало следующие цели: . определить основные характеристики кабельного оборудования, которые должны будут поддерживаться различными производителями; . предоставить возможность для проектирования и установки структурированных кабельных сетей; . определить технические характеристики для различных конфигураций кабельных систем.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
