Основные сведения о СКС

1.1. Структура СКС

1.1.1. Топология СКС

В основу любой полномасштабной структурированной кабельной системы положена древовидная топология, которую иногда называют также структурой иерархической звезды. Функции узлов структуры выполняет коммутационное оборудование различного вида, которое может иметь две основные разновидности: индивидуальные информационные розетки, которые эксплуатируются пользователями кабельной системы, и панели различных видов, которые образуют групповое коммутационное поле и с которыми работает обслуживающий персонал. Коммутационное оборудование соединяется между собой электрическими и волоконно-оптическими кабелями различных видов.

Все кабели, входящие в технические помещения, обязательно заводятся на упо-мянутые выше коммутационные панели, на которых с помощью шнуров? осуществляются все подключения и переключения в процессе текущей эксплуатации кабельной системы. Стандарты позволяют также организацию резервных трактов передачи сигналов. Все это в сочетании с использованной древовидной топологией в части, касающейся СКС, обеспечивает гибкость и надежность СКС, а также возможность легкой переконфигурации и адаптируемости кабельной системы под конкретное приложение.

Рис. 1.1. Подсистемы СКС.


1 Существует также ограниченная номенклатура так называемых бесшнуровых панелей и панелей с переключателями, не получивших широкого распространения.

1.1.2. Технические помещения.

Технические помещения необходимы для построения СКС и информационной сис-темы в целом. В общем случае они делятся на аппаратные и кроссовые.

Аппаратной в дальнейшем называется техническое помещение, в котором наряду с групповым коммутационным оборудованием СКС располагается сетевое оборудование коллективного пользования масштаба предприятия (УАТС, серверы, коммутаторы). Аппаратные оборудуются фальшполами, системами пожаротушения, кондиционирования и контроля доступа. Уровень устанавливаемых в аппаратной различных устройств и систем инженерного обеспечения должен соответствовать уровню монтируемого в ней компьютерного и телекоммуникационного оборудования.

Кроссовая представляет собой помещение, в котором размещается коммутационное оборудование СКС, сетевое и другое вспомогательное оборудование, обслуживающее чаще всего ограниченную группу пользователей. При этом уровень оснащения кроссовой оборудованием инженерного обеспечения ее функционирования в целом является более низким по сравнению с аппаратными

Аппаратная может быть совмещена с кроссовой здания (КЗ). В этом случае его сетевое оборудование может подключаться непосредственно к коммутационному оборудованию СКС. Если аппаратная расположена отдельно, то ее сетевое оборудование подключается к локально расположенному коммутационному оборудованию или к обычным информационным розеткам, аналогичным розеткам рабочих мест. В кроссовую внешних магистралей (КВМ) сходятся кабели внешней магистрали, подключающие к ней отдельные КЗ. В КЗ заводятся внутренние магистральные кабели, подключающие к ним кроссовые этажей (КЭ). К КЭ, в свою очередь, горизонтальными кабелями подключены розеточные модули информационных розеток рабочих мест. В качестве дополнительных связей, увеличивающих гибкость и живучесть системы, допускается прокладка внешних магистральных кабелей между КЗ и внутренних магистральных кабелей между КЭ.

Во всей СКС может быть только одна КВМ, а в каждом здании может присутствовать не более одной КЗ. Допускается объединение КВМ с КЗ, если они расположены в одном здании. Аналогично, КЗ может быть совмещена с КЭ, если они расположены на одном этаже. Если плотность рабочих мест на этаже или его части мала, то их в качестве исключения допускается подключение к КЭ горизонтальных кабелей смежных этажей. Пример структуры СКС с привязкой к зданиям приведен на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Пример структуры СКС с привязкой к заданиям.


1.1.3 Подсистемы СКС

В самом общем случае СКС согласно международному стандарту ISO/IEC 11801 включает в себя три подсистемы:

  • Подсистема внешних магистралей состоит из внешних магистральных кабелей между КВМ и КЗ, коммутационного оборудования в КВМ и КЗ, к которому подключаются внешние магистральные кабели, и коммутационных шнуров и/или перемычек в КВМ. Подсистема внешних магистралей является той основой, которая связывает в единую сеть связи отдельно расположенные на одной территории здания (campus). На практике эта подсистема достаточно часто имеет физическую кольцевую топологию, что дополнительно обеспечивает увеличение надежности за счет наличия резервных кабельных трасс. Из этих же соображений подсистема внешних магистралей иногда реализуется по двойной кольцевой топологии. Если СКС устанавливается автономно только в одном здании, то подсистема внешних магистралей отсутствует. В зданиях с большими размерами к подсистеме внешних магистралей относятся те кабели, которые имеют длину свыше 500 м, хотя фактически не выходят за пределы здания.
  • Подсистема внутренних магистралей называемая в некоторых СКС вертикальной или вторичной подсистемой, содержит проложенные между КЗ и КЭ внутренние магистральные кабели, подключенное к ним коммутационное оборудование в КЗ и КЭ, а также часть коммутационных шнуров и/или перемычек в КЗ. Кабели рассматриваемой подсистемы фактически связывают между собой отдельные этажи здания и/или пространственно разнесенные помещения в пределах одного здания. Если СКС обслуживает один этаж, то подсистема внутренних магистралей может отсутствовать.
  • Горизонтальная подсистема образована горизонтальными кабелями между КЭ и розеточными модулями информационных розеток рабочих мест, самими информационными розетками, а также коммутационным оборудованием в КЭ, к которому подключаются горизонтальные кабели. В состав горизонтальной подсистемы входит также большая часть коммутационных шнуров и/или перемычек в КЭ. При построении горизонтальной проводки допускается использование одной точки перехода на тракт, в которой происходит изменение типа прокладываемого кабеля (например, переход на плоский кабель для прокладки под ковровым покрытием с эквивалентными передаточными характеристиками).

Рассматриваемое здесь деление СКС на отдельные подсистемы применяется независимо от вида или формы реализации сети, то есть оно принципиально будет одинаковым, например, для кабельной системы, установленной в офисном здании или в производственном комплексе.
В самом общем случае СКС согласно действующим редакциям международных нормативно-технических документов включает в себя следующие восемь компонентов:

  • линейно-кабельное оборудование подсистемы внешних магистралей;
  • коммутационное оборудование подсистемы внешних магистралей;
  • линейно-кабельное оборудование подсистемы внутренних магистралей;
  • коммутационное оборудование подсистемы внутренних магистралей;
  • линейно-кабельное оборудование горизонтальной подсистемы;
  • коммутационное оборудование горизонтальной подсистемы;
  • точки перехода;
  • информационные розетки.

В подавляющем большинстве случаев подключение к СКС сетевого оборудования и коммутация отдельных портов кабельной системы производится с помощью шнуровых изделий самых разнообразных видов. Применение различных переключателей для решения задач коммутации несмотря на их очевидные технические и эксплуатационные преимущества не получило широкого распространения из-за существенно меньших функциональных возможностей. В некоторых ситуациях, обусловленных, главным образом, конструктивными особенностями портов активных сетевых приборов кроме шнура может понадобиться адаптер, обеспечивающий согласование сигнальных и механических параметров оптических или электрических интерфейсов (разъемов) СКС и сетевого оборудования.

Подсистема рабочего места обеспечивает подключение сетевого оборудования на рабочих местах. Применяемое для ее реализации оборудование целиком и полностью зависит от конкретного приложения. Она не является частью СКС и выходит за рамки действия стандартов ISO/IEC 11801 и ТIА/ЕIА-568-А, хотя эти нормативные документы накладывают на ее параметры и характеристики определенные ограничения, более подробно обсуждаемые ниже.


1.1.4. Принципы администрирования СКС

Принципы администрирования или управления СКС целиком и полностью определяются ее структурой. Различают одноточечное и многоточечное администрирование. Под многоточечным администрированием понимают управление СКС, которая построена по классической архитектуре иерархической звезды, то есть включает в себя магистральную подсистему хотя бы одного уровня. Основным признаком этого варианта является необходимость выполнения переключения минимум двух шнуров (или элементов, их заменяющих) в общем случае изменения конфигурации. Использование данного принципа гарантирует наибольшую гибкость управления и более широкие возможность адаптации СКС для поддержки новых приложений.

Архитектура одноточечного администрирования применяется в тех ситуациях, когда требуется максимально упростить управление кабельной системой. Ее основным признаком является прямое соединение всех информационных розеток рабочих мест с коммутационным оборудованием в единственном техническом помещении. Принципиально подобная архитектура может использоваться только для СКС, установленных в одном здании и не имеющих магистральной подсистемы. Из изложенного ясно, что структуры рассматриваемой разновидности характерны в первую очередь для СКС с небольшим количеством портов.


1.1.5. Кабели СКС

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

  • симметричных электрических кабелей на основе витой пары с волновым со-противлением 100, 120 и 150 Ом в экранированном и неэкранированном ис-полнении;
  • одномодовых и многомодовых оптических кабелей

Электрические кабели из витых пар используются, в первую очередь, для создания горизонтальной проводки. По ним передаются как телефонные сигналы и низко-скоростная дискретная информация, так и данные высокоскоростных приложений. Применение оптических решений в горизонтальной подсистеме в настоящее время встречается достаточно редко, хотя их доля растет очень быстрыми темпами (решения в рамках концепции fibre to the desk). 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, тогда как оптические кабели обеспечивают передачу цифровой информации 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). Данные устройства обычно обслуживают групповое устройство (обычный или коммутирую-щий 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 современ-ном этапе развития техники является экономически нецелесообразным и применяется крайне редко 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 примене-ние экранированного и неэкранированного кабелей. Экранированный симметричный кабель потенциально обладает лучшими электрическими, а в некоторых случаях и прочностными характеристиками по сравнению с неэкранированным. Однако, кабельные тракты на его основе являются очень критичными к качеству выполнения монтажа и заземления, а сами кабели имеют заметно большую стоимость и обладают заметно худшими массогабаритными показателями.

Стандарты разрешают строить СКС на электрических кабелях из витых пар с волновым сопротивлением 100, 120 и 150 Ом. При этом две последние разновидности кабелей часто обладают заметно лучшими характеристиками. Однако, в силу целого ряда причин технического и экономического плана они не получили сколько-нибудь широкого распространения в нашей стране

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


1.2. Понятия 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 4 класса - A, B, C и D, (Табл.1.1). Класс A считается низшим классом, 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 опти-ческого 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 1.1. Подсистемы СКС

Класс линии и приложенияОпределение
AТелефонные каналы и низкочастотный обмен данными. максимальная частота сигнала - 200кГц
BПриложения со средней скоростью обмена. Максимальная частота сигнала - 1 МГц
СПриложения с высокой скоростью обмена. Максимальная частота сигнала - 16 МГц
DПриложения с очень высокой скоростью обмена. Максимальная частота - 200 МГц
ОптическийПриложения, использующиеся в качестве среды передачи сигнала оптический кабель. Частоты 10 МГц и выше

Таблица 1.2. Соответствие категорий кабелей и соединителей классов приложений

TIA/EIA-568-AISO/IES 11801EN 50173ISO/IEC 11801
Кабели и соединенияПриложения
------А
------В
Категория 3Категория 3Категория 3С
Категория 4Категория 4----
Категория 5Категория 5Категория 5D
--Категория 6--E
--Категория 7--F
--Категория 8--G

Стандарт ISO/IEC 11801 в дополнение к кабелям специфицирует по категориям также разъемы. Категории определяются максимальной частотой сигнала, на кото-рую рассчитаны соответствующие разъемы и кабели, (Табл. 1.3). Кабели и разъемы более высоких категорий поддерживают все приложения, которые рассчитаны на работу по кабелям более низких категорий.

В сентябре 1997 года IEC начала работу по стандартизации двух новых классов приложений E и F, а также компонентов СКС для категорий 6 и 7. Параллельно про-изводилась работа над так называемой улучшенной категорией 5 (категорией 5+ или категорией 5е) с верхней граничной частотой нормировки параметров в 100 МГц. Последняя фактически фиксирует достигнутый на конец 90-х годов уровень техники и одновременно нормирует ряд параметров, соблюдение которых обеспечивает воз-можность работы перспективного сверхвысокоскоростного приложения Gigabit Ethernet.

Приложения класса Е и компоненты СКС категории 6 имеют нормируемые харак-теристики до частоты 250 МГц. Выбор именно такого частотного диапазона гаранти-руемых параметров была обусловлена требованием обеспечения потенциальной возможности поддержки функционирования двухпарных вариантов интерфейсов Gigabit Ethernet. Класс F и компоненты категории 7 рассчитываются на частоты до 600 МГц. Выбор последнего значения не в последнюю очередь обусловлен широким распространением аппаратуры АТМ со скоростью передачи 622 Мбит/с, а также не-обходимостью поддержки передачи сигналов многоканального аналогового телеви-дения с верхней граничной частотой 550 МГц.

Для построения трактов категории 6 используются кабели всех типов (экраниро-ванные и неэкранированные). В качестве соединителя применяется, в основном, мо-дульный разъем. Линии категории 7 при современном состоянии уровня техники могут быть реализованы только на кабеле с экранированными парами. Окончатель-ное решение о выборе типа разъема трактов категории 7 комитетами по стандартиза-ции по состоянию на середину 2001 года не принято

Стандарт ISO/IEC 11801 в дополнение к кабелям специфицирует по категориям также разъемы. Категории определяются максимальной частотой сигнала, на кото-рую рассчитаны соответствующие разъемы и кабели, (Табл. 1.3). Кабели и разъемы более высоких категорий поддерживают все приложения, которые рассчитаны на работу по кабелям более низких категорий.

Таблица 1.3 Категории кабелей и разъёмов.

Категория кабеля и разъёмаМаксимальная частота сигналаТиповые приложения
Категория 3До 16 МГцЛокальные сети Token Ring и Ethernet 10Base-T, телефонные каналы и другие низкочастотные приложения
Категория 4До 20 МГцЛокальные сети Token Ring и Ethernet 10Base-T
Категория 5До 100 МГцЛокальные сети со скоростью передачи данных до 100 Мбит/с
Категория 5eДо 100 МГцЛокальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Мбит/с
Категория 6До 250 МГцЛокальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Мбит/с
Категория 7До 600 МГцЛокальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Мбит/с, сигналы кабельного телевидения
Категория 8До 1200 МГцЛокальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Мбит/с, сигналы кабельного телевидения

Линии электрической связи СКС должны быть собраны из кабелей и других ком-понентов с характеристиками не хуже той категории, на которую они рассчитаны. Данное правило имеет также и обратное действие в отношении до категории 5е включительно: тракт (channel) передачи информации СКС, собранный из компонен-тов определенной категории, поддерживает работу всех приложений своего и более низкого классов.

Стандарты ISO/IEC 11801 в редакции 2000 года и TIA/EIA 568-A определяют, что линии связи СКС будут соответствовать требованиям определенной ими катего-рии при соблюдении следующих трех условий?:

  • технические характеристики всех кабелей, разъемов и соединительных шну-ров этой линии соответствуют требованиям этой категории или превышают их;
  • линия связи спроектирована с учетом требований стандартов (то есть соблю-дены ограничения на длины кабелей, количество точек коммутации и т.д.);
  • монтаж выполнен в полном соответствии с требованиями перечисленных выше стандартов.

В 2000 - 2001 годах органы по стандартизации приступили к рассмотрению во-проса о нормировании градаций пропускной способности оптических трактов. Пред-полагается ввести для многомодовых оптических трактов три оптических класса OF-300, OF-500 и OF-2000. При этом цифры в обозначениях класса соответствуют мак-симальной гарантированной длине его канала. Для построения таких линий должны использоваться волокна категорий ОМ1, ОМ2 и ОМ3 с различным коэффициентом широкополосности и, возможно, различным уровнем гарантированного погонного затухания. Для одномодовых волокон пока предусматривается только одна категория OS1. Некоторые европейские компании (Ackermann, Brand-Rex), не дожидаясь ут-верждения нормативных документов, уже выпускают продукцию в соответствии с предполагаемым делением.


1Достигнутый на сегодняшний день уровень техники позволяет распространить данное правило также на категорию

1.2.2. Ограничения на длины кабелей и шнуров СКС

Стандарты ISO/IEC 11801 в редакции 2000 года и TIA/EIA 568-A устанавливают ограничения на максимальные длины кабелей и соединительных шнуров горизонтальной и магистральных подсистем. Длины кабелей указаны на Рис 1.2 и приведены в Табл. 1.4. Дополнительно еще раз подчеркнем, что максимальные длины электрических кабельных линий из витых пар для передачи сигнала указанного класса приведены для случая построения этих линий из симметричного кабеля и других компонентов с категорией не ниже указанной.

Таблица 1.4. Максимальные длины кабельных трактов в зависимости от типа кабеля и класса приложения

Класс приложений А B C D Оптики
Среда передачи сигнала
Симметричный кабель категории 3 2 км 200м 100м*
Симметричный кабель категории 4 3 км 260м 150м
Симметричный кабель категории 5 3 км 260м 160м 100
Симметричный кабель150 Ом 3 км 400м 250м 150
Многомодовый оптический кабель - - - - 2 км
Одномодовый оптический кабель - - - - 3 км**

* Под длиной 100 м понимается суммарная длина горизонтального кабеля (до 90 м) и шнуров всех разновидностей.
** 3 км - ограничение, формально наложенное стандартом. Не является физическим ограничением для одномодовых волоконных световодов.

Рис. 1.3 Максимальные расстояния в кабельной системе по ISO/IES 11801:

A+B+E ≤ 9м - суммарная длина всех шнуров и перемычек горизонтальной подсистемы
A+E ≤ 10 м
C и D ≤ 20 м - длина коммутационных шнуров (перемычек) в КЗ и КВМ
F и G ≤ 30 м - длина оконечных шнуров в КЗ и КВМ

Примечания:
1. Все указанные длины - физические длины
2. Длины 10 м (A+B+E) и 30 м (F и G) являются рекомендуемыми.

Наибольшая длина кабеля горизонтальной подсистемы установлена равной 90 м. Стандартизация именно этого значения произведена 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.

В случае реализации горизонтальной проводки на волоконно-оптическом кабеле длина кабельного тракта ограничена величиной 90 м. В этом случае основным соображением были не энергетические характеристики оптоэлектронной элементной ба-зы современных волоконно-оптических приемопередатчиков, а то, что она гарантированно позволяет выполнить ограничения протокольного характера сетей Fast Ethernet по максимальному диаметру коллизионного домена.

Основным назначением подсистемы внутренних магистралей является объединение в единое целое технических помещений в пределах одного здания. Исходя из этого, максимальная длина кабеля такой магистрали устанавливается стандартами равной 500 м по международному стандарту ISO/IEC 11801:2000 и 300 м по американскому стандарту TIA/EIA-568-B.1. Очень часто на практике кабели это подсисте-мы соединяют технические помещения, которые расположены на разных этажах здания. На основании этого из-за ориентации кабеля ее называют вертикальной.

И, наконец, подсистема внешних магистралей, которая объединяет отдельные здания, согласно стандарту ISO/IEC 1801 может включать в себя кабели максимальной длиной 1,5 км. Дополнительно оговаривается, что максимальная длина магистральных кабелей между кроссовой этажа и кроссовой внешних магистралей не может превышать 2000 м (500 м кабеля внешней и 1500 м кабеля внешней магистрали) при условии применения коммутационных и оконечных шнуров стандартной длины. В случае использования одномодового кабеля указанное значение может быть увеличено до 3000 м при длине кабеля внешней магистрали 2500 м. Американский стандарт TIA/EIA-568-B.1 устанавливает длины многомодового и одномодового кабелей подсистемы внешних магистралей в 1700 и 2700 м, соответственно. Таким образом, общая длина магистральных трактов в независимости от стандарта составляет 2 и 3 км для многомодового и одномодового кабелей.

При необходимости обеспечения связи на большие расстояния стандартами пред-полагается, что для передачи информации будут использоваться линии и каналы связи общего пользования различных телекоммуникационных операторов.

Длины коммутационных и оконечных шнуров в определенной степени зависят от выбранной схемы подключения сетевого оборудования, типа среды передачи сигнала и подсистемы СКС, к которой относится данный конкретный шнур или их совокуп-ность. Согласно стандарту ISO/IEC 11801 в редакции 2000 года максимальная суммарная длина кабелей шнуров, применяемых при организации трактов горизонтальной подсистемы, составляет:

  • 9 м в случае схемы коммутационного подключения для электрического кабе-ля;
  • 10 м в случае схемы коммутационного соединения для электрического кабе-ля;
  • 10 м при любой схеме подключения в волоконно-оптическом варианте.

Максимальная длина коммутационного шнура, используемого в кроссовых магистральных подсистем (КЗ и КВМ), согласно стандарту ISO/IEC 11801 составляет 20 м. Длина оконечных шнуров, предназначенных для подключения сетевого оборудо-вания в этих технических помещениях, не должна превышать 30 м. При этом в магистральных подсистемах тип кабеля как среды передачи не влияет на величину максимальной длины шнуров, то есть она является одинаковой как для электрического, так и для волоконно-оптического кабеля.


1.3. Дополнительные варианты топологического построения СКС

Ниже рассматриваются дополнительные возможности построения горизонтальной подсистемы и подсистемы внутренних магистралей, часть из которых не вошла в действующие основные стандарты по СКС. По состоянию на середину 2001 года они нормируются только техническими бюллетенями TIA/EIA и содержатся в проектах международного стандарта ISO/IEC 11801. По мнению большинства специалистов по СКС, приводимые далее положения без каких-либо принципиальных изменений будут введены в новые редакции стандартов. Наличие этих вариантов существенно увеличивает свободу выбора проектировщика и позволяет значительно увеличить технико-экономическую эффективность кабельной системы в ряде часто встречающихся на практике случаев.

1.3.1. Варианты построения горизонтальной подсистемы СКС

Горизонтальная подсистема СКС, при реализации которой кабели из витых пар, может быть построена по четырем различным вариантам, которые в схематическом виде изображены на Рис.1.4. На практике наиболее часто применяется первая из них, которая образована непрерывным кабелем максимальной длиной 90 м, соединяющим розеточный модуль информационной розетки ИР и коммутационную панель в кроссовой этажа КЭ. Во втором варианте тракт передачи образуется последовательным соединением кабелей двух различных типов, но с эквивалентными передаточными характеристиками?. Эти кабели соединяются между собой в так называемой точке перехода ТП. Согласно международному стандарту ISO/IEC 11801 здесь возможны две комбинации типов таких кабелей: многопарный + четырехпарный и круглый + плоский с одинаковым количеством пар (на практике это четыре пары). Американский стандарт TIA/EIA-568-A трактует точку перехода более узко: в ТП согласно этому нормативно-техническому документу происходит соединение плоского кабеля с круглым.

Рис. 1.4. Варианты организации горизонтальной подсистемы.

Точка перехода реализуется на обычном коммутационном оборудовании, которое отличается от коммутационного оборудования технических помещений только видом конструктивного исполнения. Однако это оборудование запрещается использовать для выполнения операций администрирования кабельной системы и для подключения активных сетевых устройств любого назначения. В соответствии с этим в точке перехода никогда не должны применяться коммутационные и оконечные шнуры. Из определения точки перехода и требований к ней немедленно следует правило о том, что количество пар входящих и исходящих кабелей должно совпадать или отличаться не более чем на одну.

Последние два варианта построения горизонтальной подсистемы СКС ориентированы, в первую очередь, на применение в так называемых открытых офисах. Под этим объектом понимаются рабочие помещения большой площади, которые не имеют некапитальных стен вообще или разделены на отдельные секции специализированной мебелью или легко демонтируемыми перегородками. Общим отличительным признаком таких офисов являются частые перемещения сотрудников и изменения составов рабочих групп, а также наличие явно выраженной зонной группировки отдельных рабочих мест. В открытых офисах могут применяться многопользовательские телекоммуникационные розетки MUTOA (Multi-User Telecommunication Outlet Assembly) и консолидационные точки CP (consolidation point). Оба варианта были впервые нормированы техническим бюллетенем TSB-75, позднее решение на основе MUTOA в несколько иной форме с изменениями непринципиального характера было включено в новую редакцию американского стандарта TIA/EIA-568-B.1. Применение указанных объектов позволяет адаптировать рассмотренные выше решения на случай открытого офиса (см. табл. 1.5).

Таблица 1.5. Аналогии между различными вариантами организации горизонтальной подсистемы


Тип офиса
Прямое соединение
Многопользовательское соединение

Обычный офис
Обычный проброс
точка перехода
Открытый офис
Многопользовательская розетка
Консолидационная точка

Под многопользовательской розеткой MUTOA понимается розетка, которая обслуживает нескольких пользователей. В соответствии с этим максимальное количество розеточных модулей в розетке MUTOA может достигать 12. Такой элемент выделяется большинством производителей в конструктивно отдельный вид оборудо-вания, которое устанавливается на колоннах и стенах здания, под фальшполом, в напольных коробках и достаточно редко - в пространстве между капитальным и подвесным потолками. Максимальная длина W оконечного шнура, соединяющего розетку MUTOA с сетевым оборудованием на рабочем месте, согласно TIA/EIA-568-B.1, пункт 6.4.1.4 зависит от диаметра проводника и конструктивного исполнения кабеля и вычисляется следующим образом:

W = (102 - H)/(1 + D) м (1.1)
где H - длина горизонтального кабеля.

Коэффициент D учитывает повышенное затухание сигнала в кабеле соединительного шнура с гибкими многопроволочными проводниками, а его значения приведены в табл. 1.6. График зависимости длины коммутационного шнура от длины горизонтального кабеля приведен на рис 1.5.

Таблица 1.5. Аналогии между различными вариантами организации горизонтальной подсистемы


Тип проводника
Коэффициент D
Максимальная длина, м

Оконечный шнур
Оконечный шнур+шнуры в техническом помещении

24 AWG
0.2
22
27
26 AWG
0.5
17
21

Таким образом, суммарная длина оконечного и коммутационного шнуров с диаметром проводников 24 AWG в открытом офисе может достигать 27 м против 9 - 10 м в случае обычного офиса, что сопровождается заметным увеличением гибкости кабельной системы. При этом за счет соответствующей корректировки длины горизонтального кабеля в сторону уменьшения максимальное суммарное затухание тракта передачи сигнала в обоих случаях оказывается одинаковым, что гарантирует сохранение заданных качественных показателей передаваемой информации.

Консолидационная точка CP в открытом офисе является прямым аналогом точки перехода традиционной топологии. От нее к отдельным розеткам рабочего места протягиваются короткие отрезки горизонтального кабеля, которые являются продолжением основного кабеля сегмента. Решения на основе СР рекомендуется применять в тех случаях, когда перемещения сотрудников возможны, но не столь часты по сравнению с розетками MUTOA.

Аналогично традиционной кабельной проводке в любой горизонтальной линии открытого офиса запрещается использование более одной точки перехода в виде розеток MUTOA и CP, а в консолидационной точке не допускается подключение активного оборудования и выполнения операций администрирования.

При использовании консолидационной точки стандарт TIA/EIA-568-B.1, пункт 6.4.2 не рекомендует располагать оборудование этих объектов ближе 15 м от информационной розетки. Это мотивируется достаточно эффективным подавлением на таких длинах перекрестных помех и обратных отражений, возникающих за счет резонансных явлений (так называемая Short-link problem - проблема коротких линий).

 

Рис. 1.5. Зависимость максимальной длины оконечного шнура от длины горизонтального кабеля для многопользовательской розетки MUTOA.


1 Наиболее критичным в этом случае является требование обязательного совпадения номинальных волновых сопротивлений.

1.3.2. Топология с централизованным администрированием

Системы с централизованным администрированием были впервые определены в техническом бюллетене TSB-72 [14] и относятся к случаю построения проводки внутри одного здания полностью на оптическом кабеле. В период 2000 - 2001 года главные идеи и положения этого бюллетеня были введены в международный стандарт ISO/IEC TR 14763-2 и американский стандарт TIA/EIA-568-B.1. Принцип построения централизованной оптической архитектуры состоит в предоставлении проектировщику СКС возможности отказа от жесткого деления кабельной проводки на горизонтальную подсистему и подсистему внутренних магистралей с их объединением в единое целое. Это позволяет выполнить на нижнем уровне кабельной системы переход от двухуровневой звездообразной топологии к более простой одноуровневой с максимальной длиной постоянной линии в 300 м.

Применение принципа централизованного администрирования дает возможность:

  • значительно увеличить управляемость ЛВС за счет появления возможности формирования любых наперед заданных рабочих групп на физическом уров-не без использования виртуальных соединений;
  • сосредоточить все активное оборудование в одном месте, что имеет своим следствием увеличение защищенности от несанкционированного доступа к конфиденциальной информации, уменьшение потребности в высокоскорост-ных каналах и упрощение процедур проведения эксплуатационных измере-ний;
  • значительно сократить или даже полностью (в некоторых случаях) отказаться от выделенных помещений для кроссовых этажей.

Актуальность практического использования централизованного администрирования резко возросла в связи с массовым внедрением в широкую инженерную практику волоконно-оптической техники передачи сигналов, которая не накладывает на длины высокоскоростных каналов физического 90-метрового ограничения витой пары.

В соответствии с современным видением принципов построения кабельная проводка в случае применения централизованной оптической архитектуры может быть построена с использованием одного межсоединения и без него. Вариант с промежуточным соединением позволяет сохранить прежнюю телекоммуникационную инфра-структуру здания, так как кроссовое оборудование для его реализации размещается в помещениях, зарезервированных первоначальным проектом под кроссовые этажей. Этот вариант возможен в двух разновидностях. Первую из них можно назвать схемой ответвления. Согласно этой схеме до помещений кроссовых доводится магистральный кабель, дальнейшая проводка выполняется абонентским кабелем, который соединяется с магистральным неразъемным соединителем.

Вторая разновидность получила в название пассивной коммутационной панели. В соответствии с данной схемой предусматривается процесс коммутации с использованием обычного коммутационного шнура. Максимальное расстояние от информационной розетки до кроссовой этажа в рассматриваемом варианте составляет 90 м. Это позволяет сохранить преемственность с TIA/EIA-568-A в отношении горизонтальной проводки и обеспечивается легкость возврата к стандартной двухуровневой топологии. Максимальная длина канала с межсоединением выбрана равной 300 м из соображений получения на кабеле с волокном типа 62,5/125 пропускной способности канала связи 1 Гбит/с, то есть поддержки наиболее скоростных по состоянию на середину 2001 года приложений типа Gigabit Ethernet, АТМ и Fibre Channel. По аналогии со структурами на электрическом кабеле, в которых применяются точки перехода различного вида, какое-либо активное оборудование в месте размещения кросса не устанавливается.


Рис. 1.6. Построение системы с централизованным администрированием:

   

а) с одним межсоединением
б) без межсоединений

Упомянутое выше в разделе 1.2.2 ограничение протокольного характера сетей Fast Ethernet разработчиками идеи централизованного администрирования считается малосущественным, вероятно, из-за сравнительно малой распространенности волоконно-оптической аппаратуры стандарта 100Base-FX, работающей в режиме разделения полосы пропускания.

При построении СКС без промежуточных соединений длина любого канала опять же из соображений обеспечения преемственности ограничена значением 90 м. Это ощутимо сужает возможности организации системы с централизованным администрированием в ряде офисных зданий, однако в пределе позволяет обойтись вообще без выделенных кроссовых этажей. Если же они предусматриваются проектом, то говорят о проходной схеме и в кроссовых рекомендуется выделять места для хранения свернутого в бухты запаса кабелей и установки коммутационного оборудования.

Связаться с нами