Строительство структурированных сетей СКС

В подавляющем большинстве случаев  подключение к СКС сетевого оборудования производится с помощью коммутационного шнура. В некоторых ситуациях кроме шнура может понадобиться адаптер, обеспечивающий согласование сигнальных и механических параметров оптических и электрических интерфейсов (разъемов) СКС и сетевого оборудования.

 

3. КОММУТАЦИЯ В СТРУКТУРИРОВАННЫХ 

СИСТЕМАХ

 

Принципиальной особенностью любой  СКС является то, что коммутация в ней, в отличие от электронных  АТС и сетевого компьютерного  оборудования, всегда производится вручную коммутационными шнурами и/или перемычками. Наиболее важным следствием такого подхода является то, что функционирование СКС принципиально не зависит от состояния электропитающей сети. Введение в состав СКС элементов электронной или электромеханической  коммутации немедленно влечет за собой обязательное использование в оборудовании штатного источника электропитания. Такое решение абсолютно неоправданно на нынешнем этапе развития техники с экономической и технической точек зрения. Это обусловлено тем, что среднее количество переключений одного порта в действующей системе составляет единицы раз в год, а источник питания обладает существенно меньшей эксплуатационной надежностью по сравнению с теми пассивными компонентами, которые образуют кабельную систему. Отказом от применения штатного источника электропитания является:

• необходимость использования коммутационных шнуров, которые существенно ухудшают массогабаритные показатели коммутационного оборудования и требуют применения специальных мер для решения задач администрирования;
• невозможность введения в состав СКС штатных коммутаторов, контролеров, датчиков и другого аналогичного оборудования, что снижает удобство эксплуатации, увеличивает время поиска неисправности, затрудняет текущую диагностику и т.д.

 

 

4. ПРИНЦИПЫ АДМИНИСТРИРОВАНИЯ 

                     СТРУКТУРИРОВАННЫХ КАБЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

 

Принципы администрирования, или  управления, СКС полностью определяется ее структурой. Различают одноточечное и многоточечное администрирование. Под многоточечным администрированием понимают управление СКС, которая построена по классической архитектуре иерархической звезды.

Основным признаком  этого варианта является необходимость  выполнения переключения минимум двух шнуров в общем случае изменение  конфигурации. Использование данного принципа гарантирует наибольшую гибкость управления и возможность адаптации СКС для поддержки новых приложений.

Архитектура одноточечного администрирования  применяется в тех ситуациях, когда требуется максимально упростить управление кабельной системой. Принципиально может использоваться только для СКС, установленных в одном здании и не имеющих магистральной подсистемы. Ее основным признаком является прямое соединение всех информационных розеток рабочих мест с единственным техническим помещением. Одноточечное администрирование может быть использовано только в небольших сетях и упрощает процесс управления кабельной системой за счет необходимости выполнения всех коммутаций шнурами в одном месте

 

1.1.5 КАБЕЛИ СКС

 

Одним из способов повышения технико-экономической эффективности кабельных систем офисных зданий является минимизация типов кабелей, применяемых для их построения. В СКС, согласно международному стандарту  ISO/IEC 11801, допускается использование только:

• симметричных электрических кабелей на основе витой пары с волновым сопротивлением 100,120 и 150 Ом в экранированном и неэкранированном исполнении;
• одномодовых и многомодовых оптических кабелей.

Электрические кабели используются в  основном для создания горизонтальной разводки. По ним передаются как телефонные сигналы и низко скоростные данные, так и данные высокоскоростных приложений. Применение оптических решений в горизонтальной подсистеме встречается достаточно редко, хотя их доля растет очень быстрыми темпами. В подсистеме внутренних магистралей электрические и оптические кабели применяются одинаково часто, причем электрические кабели предназначены для передачи главным образом телефонных сигналов и данных с тактовыми частотами до 1 МГц, а оптические кабели обеспечивают передачу данных       высокоскоростных приложений. На внешних магистралях оптические кабели играют доминирующую роль. Для перехода с электрического кабеля на оптический в процессе передачи данных со скоростью 10 Мбит/с и выше в технических помещениях устанавливается соответствующее сетевое оборудование (преобразователи среды, или трансиверы), которые обычно обслуживают групповое устройство (концентратор системы передачи данных, выносной модуль АТС, контроллер инженерной системы здания и т.д. ). Прямое использование волоконно-оптического кабеля для передачи телефонных сигналов и низкоскоростных данных на современном этапе развития техники является экономически нецелесообразным и применяется только в тех ситуациях, когда другие решения невозможны или же выдвигаются особые требования в отношении защиты информации от несанкционированного доступа. Поэтому для улучшения технико-экономической эффективности сети в целом обычно процесс преобразования низкоскоростного электрического сигнала в оптический совмещается с мультиплексированием.

Для построения горизонтальной подсистемы стандартами допускается  применение экранированного и неэкранированного  кабелей. Экранированный симметричный кабель потенциально обладает лучшими  электрическими, а в некоторых случаях и прочностными характеристиками по сравнению с неэкранированными. Однако, этот кабель является очень критичным к качеству выполнения монтажа и заземления, имеет заметно большую стоимость и худшие массогабаритные показатели. Поэтому пока основным кабелем для передачи электрических сигналов по СКС, в нашей стране, являются кабели на основе неэкранированных витых пар. Разновидности кабелей с волновым сопротивлением 120 и 150 Ом часто обладают лучшими характеристиками. Однако из-за причин технического и экономического плана широкого распространения они в нашей стране не нашли.

Многомодовые волоконно-оптические кабели используются, как правило, в  качестве основы подсистемы внутренних магистралей. Одномодовые волоконно-оптические кабели рекомендуется применять только для построения длинных внешних магистралей.

Коаксиальные кабели не включаются в число разрешенных к применению в новые стандарты и исключаются  из новых редакций старых. Это объясняется  низкой надежностью сетей, построенных  на их основе, невысокой технологичностью и более высокой стоимостью по сравнению с кабелями на основе витых пар.

 

2. ПОНЯТИЕ КЛАССОВ И КАТЕГОРИЙ

И ИХ СВЯЗЬ С ДЛИНАМИ  КАБЕЛЬНЫХ ТРАСС

 

1.2.1 КЛАССЫ ПРИЛОЖЕНИЙ, КАТЕГОРИЙ  КАБЕЛЕЙ

И РАЗЪЕМОВ СКС

 

 

  Действующая редакция  стандарта ISO/IEC 11801 подразделяет  все виды приложений, которые могут обмениваться данными по витым парам, на четыре класса - А, В, С и D (таблица 1.2). Класс А считается низшим, а класс D высшим. Для приложений каждого класса определяется соответствующий класс линии связи, который задает предельные электрические характеристики линии, необходимые для нормальной работы приложений соответствующего и более низкого класса. К приложениям оптического класса относятся те из них, которые используют в качестве среды передачи сигнала оптический кабель. Для таких приложений на момент принятия стандарта ширина полосы пропускания не является ограничивающим фактором.

 

Таблица 1.2- Классы приложений по ISO/IEC 11801 

 

Класс линии и приложения	Определение
А	Телефонные каналы и  низкочастотный обмен данными. Максимальная частота сигнала –100 кГц.
В	Приложения со средней  скоростью обмена. Максимальная частота сигнала – 1 Мгц.
С	Приложения с высокой  скоростью обмена. Максимальная частота  сигнала – 16 Мгц.
D	Приложения с очень  высокой скоростью обмена. Максимальная частота сигнала – 100 Мгц.
Оптические	Приложения, использующие в качестве среды передачи сигнала оптический кабель.

 

Стандарты ISO/IEC 11801 и TIA/EIA-568-A специфицируют  по категориям разъемы. Категории определяются максимальной частотой сигнала, на которую рассчитаны соответствующие разъемы и кабели (таблица 1.3). Кабели и разъемы более высоких категорий поддерживают все приложения, которые рассчитаны на работу по кабелям более низких категорий

Приложения класса Е и компоненты СКС категории 6 имеют нормируемые характеристики до частоты 250 Мгц, тогда как класс F и компоненты категории 7 рассчитываются на частоте до 600 Мгц.

Для построения трактов категории 6 используются кабели всех типов  (экранированные и неэкранированные). В качестве соединителя применяется в основном модульный разъем. Линии категории 7 при современном состоянии уровня техники могут быть реализованы только на кабеле с экранированными парами.

Линии электрической связи СКС  должны быть собраны из кабелей и  других компонентов с характеристиками не хуже той категории, на которую они рассчитаны. Данное правило имеет также и обратное действие: линия связи, собранная из компонентов определенной категории, поддерживает работу всех приложений своего и более низкого классов.

 

Таблица 1.3 - Категории кабелей и разъемов

 

Категория кабеля и разъема	Максимальная частота сигнала	Типовые приложения
Категория 3	До 16 Мгц	Локальные сети Token Ring и Ethernet 10 Base-T,голосовые  каналы и др. низкочастотные приложения
Категория 4	До 20 МГц	Локальные сети Token Ring и Ethernet 10 Base-T
Категория 5	До 100 МГц	Локальные сети со скоростью передачи данных до100Мбит/с
Категория 6	До 200 МГц	Локальные сети со скоростью передачи данных до 155 Мбит/с
Категория 7	До 600 МГц	Локальные сети со скоростью передачи данных до т/с

 

 

 

1.2.2 ОГРАНИЧЕНИЯ НА  ДЛИНЫ КАБЕЛЕЙ И ШНУРОВ 

СТРУКТУРИРОВАННЫХ КАБЕЛЬНЫХ  СИСТЕМ

 

      Стандарты ISO/IEC 11801 и TIA/EIA 568-A устанавливают ограничения  на максимальные длины кабелей  и соединительных шнуров горизонтальной  и магистральных подсистем. Длины кабелей указаны на рисунке 1.3 и приведены в таблице 1.4.

 

            

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  А+В+Е £ 10 м – суммарная длина всех шнуров и перемычек горизонтальной 

                               подсистемы;

   С и D £ 20 м – длина коммутационных шнуров (перемычек) в КЗ и КВМ;

   F и G £ 30 м – длина оконечных шнуров в КЗ и КВМ.

 

Рисунок 1.4 - Максимальные расстояния в кабельной системе по ISO/IEC 11801

 

Максимальные длинны электрических  кабельных линий, для передачи сигнала  указанного класса, приведены для случая построения этих линий из симметричного кабеля и других компонентов с категорией не ниже указанной.                  

Длина кабеля горизонтальной подсистемы установлена равной 90 м (плюс 10 м  на соединительные шнуры). Выбор именно этого значения произведен исходя из возможностей витой пары как направляющей системы электромагнитных колебаний передавать сигналы наиболее массовых (на момент принятия стандартов) высокоскоростных приложений типа Fast Ethernet. Учитывались достигнутый технический уровень элементной базы и применяемые схемотехнические решения приемопередатчиков современного сетевого оборудования. Не последнюю роль при выборе именно этого значения максимальной длины играли архитектурные особенности типовых офисных зданий.

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.4 - Максимальные длины кабельных трасс в зависимости  от

                                   типа кабеля и класса приложения

 

Класс приложений	А	В	С	D	Оптики
Среда передачи сигнала
Симметричный кабель категории 3	2 км	200 м	100 м1)
Симметричный кабель категории 4	3 км	260 м	150 м
Симметричный кабель категории 5	3 км	260 м	160 м	100 м
Симметричный кабель 150 Ом	3 км	400 м	250 м	150 м
Многомодовый оптический кабель	-	-	-	-	2 км
Одномодовый оптический кабель	-	-	-	-	3 км2)