Структурированные кабельные системы

Лекция 1

Структурированные кабельные системы 

     Современное здание, будь то офис, производственный комплекс или жилой дом, насыщено множеством кабельных проводок и  информационных сетей, среди которых  телефонная система, локальная компьютерная сеть, сеть офисного телевидения, системы пожарной и охранной сигнализации, контроль за климатом внутри здания и др. 
Кабельные системы являются тем “базисом”, на котором строятся все основные компоненты информационно-вычислительных комплексов предприятий и организаций. Правильная организация кабельной системы здания является одной из ключевых задач создания интеллектуальных систем и определяет надежность функционирования всех служб и подразделений компании. Именно поэтому при создании кабельной системы здания необходимо, чтобы она была такой же капитальной, как и само здание. В то же время изменения в новых технологиях передачи данных, сетевых и коммуникационных стандартах, моделях оборудования в первую очередь затрагивают именно кабельные системы. Из-за этого приходится постоянно модернизировать или даже полностью заменять всю слаботочную проводку.

     Кроме того, административные службы зданий, предприятий и корпораций постоянно  сталкиваются с рядом дополнительных проблем при обслуживании различных  кабельных систем, поскольку сети внутри здания не являются взаимозаменяемыми, а их эксплуатация требует наличия раздельных материальных баз и обслуживающего персонала.

     Решение практически всех перечисленных  выше проблем было найдено с появлением на рынке структурированных кабельных систем.

     Что понимается под термином “структурированные кабельные системы”? В наиболее общем случае это понятие применяется  к кабельным системам, подразделяемым на несколько уровней - подсистем - в  зависимости от функционального  назначения и месторасположения компонентов кабельной системы.

     В основу концепции структурированных  кабельных систем (СКС) положена возможность  реализации следующих основных принципов:

     Универсальность. Для передачи данных в ЛВС, организации локальной телефонной сети, передачи видеоинформации или сигналов от датчиков пожарной безопасности или охранных систем используется универсальная кабельная среда на основе экранированного и неэкранированного медного кабеля, а также оптоволокна. При продуманной интеграции в инфраструктуру здания структурированные системы позволяют автоматизировать многие процессы по контролю, мониторингу и управлению хозяйственными службами и системами жизнеобеспечения.

     Гибкость. СКС позволяют быстро и легко изменять конфигурацию кабельной системы. Для этого администратору сети достаточно перекоммутировать контакты на кроссировочных панелях. 

Преимущества  структурированных  кабельных систем над обычными системами:

1. для передачи данных, голоса и видеосигнала используется единая кабельная система;
2. СКС оправдывают капиталовложения за счет длительного использования и эксплуатации сети;
3. СКС обладают модульностью и возможностями внесения изменений и наращивания без замены всей существующей сети;
4. СКС допускают одновременное использование нескольких различных сетевых протоколов;
5. СКС не зависят от изменений технологий и поставщика оборудования;
6. СКС используют стандартные компоненты и материалы (медный неэкранированный и экранированный витой кабель, оптоволоконный кабель);
7. СКС допускают управление и администрирование минимальным количеством обслуживающего персонала;
8. СКС позволяют комбинировать в одной сети волоконно-оптический и медный кабель.

 

Структура СКС 

Топология СКС

Технические помещения

Подсистемы СКС

Коммутация в СКС

Принципы администрирования СКС

Кабели СКС 

Топология СКС 

В основу любой структурированной кабельной  системы положена древовидная топология, которую иногда называют также структурой иерархической звезды. Узлами структуры являются кроссовые комнаты, которые соединяются друг с другом и с рабочими местами электрическими и оптическими кабелями.

 
Технические помещения

Аппаратная  – техническое помещение, в котором  располагается сетевое оборудование коллективного доступа (АТС, серверы, концентраторы). В зависимости от установленного оборудования ее могут называть серверной комнатой или узлом связи.

Кроссовая комната – помещение, где располагаются  коммутационное оборудование СКС, сетевое  и другое вспомогательное оборудование. Желательно ее размещение вблизи вертикального стояка, оборудование системой контроля доступа.

 
Подсистемы  СКС

В общем  случае СКС включает в себя три  подсистемы:

1. Подсистема внешних магистралей
2. Подсистема внутренних магистралей
3. Горизонтальная подсистема

 

Коммутация  в СКС

Для практически  любой СКС характерно то, что коммутация в отличие от электронных АТС  и сетевого компьютерного оборудования всегда производится вручную коммутационными  шнурами и перемычками, что существенно  повышает надежность и независимость системы от электропитающей сети. Для коммутации в СКС применяется следующее монтажное оборудование:

• Монтажные шкафы 
• Коммутационные шнуры
• Информационные и электрические розетки 
• Коммутационные панели    
  

Укладка информационных и силовых кабелей  различного назначения как правило  производится в декоративных кабельных коробах.

Кабельные короба представляют собой полые  закрытые желоба различных сечений, обязательно имеющие съемную  или откидную крышку и предназначенные для монтажа на любой плоской капитальной или декоративной вертикальной поверхности.  

Принципы администрирования СКС

Управление  СКС целиком и полностью определяется ее структурой. Различают одноточечное и многоточечное администрирование. Под многоточечным администрированием понимают управление СКС, которая построена по классической архитектуре многоточечной звезды. Основным признаком одноточечного администрирования является прямое соединение всех информационных розеток с единственным техническим помещением. 

Кабели  СКС

Одним из действенных способов повышения  технико-экономической эффективности  кабельных систем является унификация и минимизация типов применяемых  кабелей. Для построения СКС допускается  использование:

• симметричных электрических кабелей на основе витой пары в экранированном и неэкранированном исполнении
• одномодовых и многомодовых оптических кабелей

Электрические кабели на основе витой пары используются в основном для горизонтальной разводки. По ним передаются как телефонные сигналы и низкоскоростные сигналы, так и данные высокоскоростных приложений. На внешних магистралях основную роль играют оптические кабели. Прокладка кабелей на основе витой пары регламентируется стандартом  TIA/EIA-568-A.

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

 

Детальные спецификации  
элементов и правил проектирования, монтажа и администрирования СКС можно найти в стандартах: 
ANSI/EIA/TIA-568 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard; 
ANSI/EIA/TIA-569 Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces; 
ANSI/EIA/TIA-606 Administration Standard for the Telecommunications Infrastructure of Commercial Buildings; 
ANSI/EIA/TIA-570 Residential And Light Commercial Telecommunications Wiring Standard; 
ANSI/EIA/TIA-607 Commercial Building Grounding and Bonding Requirements for Telecommunications; 
ISO/IEC 11801 Information Technology Generic Cabling for Customer Premises; 
CENELEC EN/BS 50173 Information Technology - Generic Cabling Systems; 
TIA/EIA TSB-67 Transmission Performance Specifications For Field Testing Of Unshielded Twisted-Pair Cabling Systems; 
TIA/EIA TSB-72 Centralized Optical Fiber Cabling Guidelines; 
TIA/EIA TSB-75 Additional Horizontal Cabling Practices For Open Offices. 

 

Разводка  кабеля типа "витая  пара" 

Разъемы, применяемые совместно с кабелем "Витая пара" 

Стандартные разводки кабеля "Витая пара" 

Реализация сетевых топологий на основе стандартной разводки 

Кросс-разводка кабеля "Витая пара" 

Разъемы, применяемые совместно с кабелем "Витая пара"

На данный момент существует четыре основных типа разъемов, совместно с которыми используется кабель "Витая пара". Два из них имеют по 8 контактов, и часто  именуются как RJ45, что не совсем верно. Остальные разъемы имеют по 6 контактов, именуемые как RJ11 или RJ12 в зависимости от количества активных контактов. Использование подобной терминологии может приводить к противоречиям, поскольку аббревиатура RJ используется для идентификации кабельной разводки, закрепленной USOC (Universal Service Ordering Codes). Само сокращение RJ расшифровывается как Registered Jack. 

 

Каждый  из приведенных выше разъемов может  использоваться для различных конфигураций разводки. Так, к примеру, 6-ти пиновый  разъем может быть сконфигурирован  под однопарную схему разводки RJ11C, двупарную RJ14C, или трехпарную схему RJ25C. В свою очередь 8-ми пиновый разъем поддерживает конфигурацию RJ61C (4 пары) и RJ48C. Модифицированный 8-ми пиновый разъем с ключом с легкостью используется для схем RJ45S, RJ46S, RJ47S. 
Последний из представленных разъемов разработан корпорацией DEC (Digital Equipment Corporation). Разъем требует использования модифицированного коннектора, тем самым предотвращая возможность подключения информационного линка к телефонным линиям. 

Стандартные разводки кабеля "Витая пара"

В настоящее  время наиболее популярны две  схемы - T568A и T568B. Они идентичны в  случае, если не используются вторая и третья пары.

Предпочтительна первая схема, поскольку она совместима с однопарной и двупарной конфигурацией системы USOC. Однако обе схемы могут использоваться для линий ISDN (Integrated Servises Digital Network), а также в высокоскоростных сетях. Дело в том, что схемы разработаны таким образом, чтобы свести к минимуму взаимные наводки в парах. А это необходимое условие для категорий 3, 4, 5, 5e и 6. Поэтому при реализации высокоскоростных сетей используют именно эти конфигурации.