Горизонтальная кабельная структура

Основную часть структурированной кабельной системы (СКС) составляет горизонтальная кабельная структура. Она состоит из кабеля и разъемов от розетки рабочей станции пользователя до точки разрыва кабеля в телекоммуникационном помещении.

Как видно из рис. 3, горизонтальная структура может также включать соединительные панели и соединительные кабели. Однако она не включает в себя концентраторы, маршрутизаторы и сетевые платы.

Рис. 3 Механизм СКС

Горизонтальный кабель определен в стандарте ANSI/TIA/EIA-568-C «Commercial Building Telecommunication Wiring Standard» (Стандарт проводных телекоммуникация для коммерческих зданий) и представляет собой постоянное подключение (без кросс-коннектора и тестовых кабелей), изначально определенное в TSB-67 «Transmission Performance Specifications for Field Testing of Unshielded Twisted-Pair Cabling Systems» (Спецификации производительности передачи для полевого тестирования кабельных систем на основе неэкранированной витой пары). На практике горизонтальный провод ведет напрямую из телекоммуникационного помещение к рабочей станции без промежуточных стыков, включений и ответвлений кабелей и является традиционным способом соединения кабельной телефонной сети. Прямое соединение можно назвать «попаданием в яблочко».

Различные кабельные стандарты накладывают определенные условия на горизонтальные кабельные структуры. Некоторые из них могут ограничивать выбор компонентов, например кросс-коннекторов, которые могут быть частью этих структур. Если быть более точными, вы должны быть уверены, что используете кабель и компоненты, которые подходят к планируемой вами скорости передачи данных. Например, если вы используете категорию 5е (TIA/EIA-568-C), то нужно использовать разъемы, коннекторы и кабели этой же категории. Если вы используете кросс-коннектор для соединения станционных кабелей и коммутационной панели, то кросс-коммутация также должна быть категории 5е. То же самое справедливо и для категории 6: все компоненты, в том числе кабели и коннекторы должны принадлежать к категории 6, чтобы достигалась соответствующая работоспособность. Категория 7 - это первый стандарт, который допускает ответвление от универсального 8-контактного модульного коннектора (также известного как RJ-45). Внешне коннекторы и кабели категории 7 отличаются от оборудования более низких категорий, поэтому использование категории 7 является наиболее заметным.

Однако для неопытного пользователя, а возможно, и для профессионала различить компоненты категории 5е и 6 не так просто, хотя их работоспособность кардинально различается.

В горизонтальной кабельной структуре (рис. 4) станционный кабель соединен с каждой рабочей станцией пользователей через соответствующий разъем. Обычно он представляет собой 8-контактный модульный разъем в розетке, которая помещается в специальную коробку или металлическое кольцо, укрепленное в листе гипсокартона. 8-контактный модульный разъем иногда называется RJ-45, так как имеет такие же разъемы и коннектор. На самом деле, обозначение RJ-45 относится к специальной конфигурации разъема, которая не используется в локальных сетях и обычных телефонных кабельных системах. Существует несколько видов 8-контактных разъемов, они могут быть одинарными, двойными или модульными разъемами, имеющими до 6 разъемов на плате. В сплошных и гипсокартонных стенах, а также труднодоступных местах могут использоваться внешние разъемы и соответствующие внешние каналы электропроводки для подключения розетки пользователя.

Рис. 4 Состав горизонтальной структуры

Требуется уделить особое внимание модульным шкафам для проводки, так как, кабель рабочей станции, возможно, придется проводить через потолок или от смежной стены вместе с другими кабелями внутри этих шкафов. Некоторые виды шкафов содержат особые каналы для установки телефонной и компьютерной кабельных систем отдельно от каналов для электропроводки. При совмещении каналов электропроводки и передачи данных нужно быть очень аккуратными. Вопрос здесь не только в потенциальной опасности при разделении кабеля локальной сети и электропроводки, но и в том, что это может повлиять на работоспособность, особенно в случае с категорией 5е. По некоторым требованиям расстояние между этими кабелями должно составлять не менее 5 см, а по другим - и более. Более того, местные и национальные правила безопасности предписывают отделять кабели с низким напряжением в отдельные от электрической проводки трубы-кабелепроводы. Некоторые местные органы власти могут посчитать данные каналы в модульных шкафах кабелепроводами, а следовательно, и подходящими под данное правило. Модульные каналы с разделением проводки не имеют подобных проблем.

Горизонтальная кабельная структура классифицируется по категориям работоспособности, описанным в TIA/EIA-568-C. И кабель, и соединительные компоненты (разъемы и коннекторы) должны соответствовать этих требованиям. Учтите, что не все кабели и компоненты удовлетворяют минимальным стандартам, определенным для создания локальной сети.

Один из факторов, оказывающих негативное влияние на разъемы,-это способ подключения провода в точке разрыва. Станционный кабель подключается к разъему через винтовые зажимы или через коннекторы с врезными контактами (IDC). Винтовые зажимы широко использовались в категории 3, но не рекомендуются для категорий 5е и 6 из-за многочисленных помех. Категория 3 подходит к сетям со скоростью передачи данных в 10 или 16 МГц, категория 4-20 МГц, а категория 5-100 МГц. По большей части сети не используют категорию 4, которая была создана для улучшения работоспособности категории 3. Иногда категорию 4 рекомендуют для сетей Token-Ring, но по старым стандартам было вполне достаточно категории 3. На данный момент минимальным требованием является категория 5е.

Коннекторы с врезными контактами используют раздельные металлические контакты, которые разрывают изоляцию кабелей и создают таким образом соединение «металл-металл» с медной жилой. Существует несколько видов коннекторов с врезными контактами, в том числе модульные соединенные разъемы IDC, модульные разъемы IDC типа ПО и старые разъемы IDC типа 66. За исключением последнего обычно имеются модели этих разъемов, которые соответствуют требованиям категории 5е.

Блоки типа 66 для категории 5е существуют, но у монтажника могут возникнуть проблемы с их установкой вплоть до самой точки разрыва.

От розетки рабочей станции горизонтальный станционный кабель идет к нужному коммуникационному шкафу. Протяженность кабеля должна быть в пределах максимум 90 м, что соответствует стандартам. Этот кабель может идти параллельно с другими станционными кабелями по одним каналам, через опорные кольца, опорные балки или рамки, и даже через кабелепроводы. Если у вас есть особые требования к производительности, например требования категорий 5е и 6, то нужно постараться избежать ламп дневного света (в каждой лампе есть трансформатор), электропроводки, тяжелого оборудования типа лифтовых и других крупных моторов, а также металлических опор и стен. В принципе, пересечения с электрическими кабельными системами и металлическими частями допустимы под определенными углами, но они не должны идти параллельно. Рекомендуется придерживаться расстояния между ними в 0,5 метра.

Рис. 5 Комопоненты телекоммуникационного помещения

Стандарт EIA/TIA-569 предусматривал особые рекомендации, но они вошли в TIA/EIA-569-A.

Станционный кабель должен иметь категорию, которая будет соответствовать стандартам производительности. Естественно, что установка кабельной системы на категории 5е требует сертифицированного кабеля категории 5е. Однако система категории 3 может использовать кабель категории 5е или 6, так как эти кабели будут превышать требования.

В некоторых случаях установленный телефонный станционный кабель может передавать данные на низких скоростях с категорией 3, что можно проверить путем тестирования. Если кабель был установлен после 1984 года, то возможно, что шаг его витка достаточен, чтобы соответствовать текущим стандартам категории 3.. До 1984 года телефонные кабели :витой пары время от времени изготавливались с менее чем двумя витками на каждые 2,5 см, если только они не должны были соответствовать более строгим стандартам AT&T. Сканер кабеля, измеряющий сопротивление и перекрестные наводки (NEXT), может определить, будет ли данный кабель работать полноценно в таких условиях. Вы должны знать, что ни один из существующих из действующих стандартов TIA/EIA не заставляет вас «заимствовать» пары из существующего телефонного станционного кабеля, но вполне возможно, что при необходимости вам придется провести некоторые доработки в установленной системе.

Станционный кабель должен иметь такой тип изоляции, который будет соответствовать стандартам эксплуатационной и пожарной безопасности.

Данные стандарты определены такими организациями, как Underwriters Laboratories (UL), National Fire Protection Association's (NFPA) National Electrical Code (NEC), Canadian Standards Association (CSA), International Standards Organization (ISO), стандартами Европейского Сообщества (EC) и отдельных стран в различных частях мира. Данные стандарты предполагают исключить использование легковоспламеняющихся кабелей (или тех, которые выделяют токсичные газы при горении) в пространствах с проточным воздухом. Они представляют собой воздушные каналы или обратные воздушные каналы, которые используются для принудительной циркуляции воздуха, например, в системах отопления или кондиционирования воздуха. Любое пространство, используемое для принудительной циркуляции воздуха, за исключением рабочих помещений, является пространством с проточным воздухом (т.е. область под навесным потолком представляет собой такое пространство, если, конечно, в ней не используются исходящие вентиляционные потоки). Наилучшим выходом в данной ситуации будет использование вместо потолочных плит пластиковой сетки для возврата воздуха или использование флуоресцентных осветительных приборов с вентиляционными отверстиями по краям для циркуляции воздуха в подпотолочном пространстве и возвращения его в камеру обработки воздуха в системе кондиционирования. Все эти пространства являются пространствами со свободным проточным воздухом и требуют специализированных кабелей.

Кабели и их параметры более подробно описаны в главе 5 «Кабельные технологии локальных сетей» и приложении Е «Стандарты кабельных локальных сетей». Телекоммуникационное помещение (коммутационный шкаф) является сборным пунктом для всех кабельных трасс горизонтальной проводки, которые обслуживают рабочие станции на каждом этаже или части вашего здания. Размер и расположение шкафов определяется в соответствии со стандартами типа TIA/EIA-569-A. Данный стандарт описывает некоторые виды коммутационных шкафов, используемых в телекоммуникационных помещениях, промежуточных и основных коммутационных пунктах.

Подобное разнообразие коммутационных шкафов свойственно телефонной кабельной системе, так как она является намного более протяженной, чем кабельная локальная сеть. По причине того, что данная книга описывает исключительно кабельные локальные сети, мы опустим все подробности и будем иметь дело только с телекоммуникационным помещением. В нашем случае все кабельные каналы, ведущие от разъемов или других точек разрыва станционного кабеля к разъемам рабочих станций, будут считаться горизонтальной кабельной системой и будут соответствовать тем стандартам, которые имеют прямое отношение к кабельным локальным сетям.

Как уже отмечалось ранее, горизонтальная кабельная система включает в себя кабельные соединения в телекоммуникационных помещениях. В большинстве случаев вы соедините все отдельные станционные кабели в одной входной точке, а затем проведете их по стене в монтажной панели. Монтажные панели обычно изготавливаются из фанеры толщиной 1,5-2 см, имеют размер 1x2 м и расположены на стене в телекоммуникационных помещениях, а также окрашены в соответствующий отличительный цвет. Естественно, стандарт TIA/EIA-569-A предполагает определенный цвет для каждого типа кросс-коннектора, но будет лучше, если вы предпочтете какой-либо нейтральный цвет для своей монтажной панели. Один из вариантов проектирования телекоммуникационного помещения предполагает использование отдельно стоящих аппаратурных стоек и поперечных балок. Кабели проложены по желобам или в связках вплоть до точек разрыва. Данный способ чаще всего используется в очень больших системах, где имеется большое количество оборудования и станционных соединений. Особое внимание стоит уделить вопросам безопасности при прокладке кабелей или пучков кабелей по потолкам, стенам, стойкам и коммутационному оборудованию. Для категорий 5е и 6 следует избегать плотного связывания кабелей, потому что так можно деформировать кабель и нарушить его электрические характеристики. Также следует стараться минимально изгибать отдельные кабели и их пучки, избегать углов и других острых предметов.

Станционные провода могут соединяться в телекоммуникационных помещениях на коммутационных блоках типа 66М или 110 либо подсоединяются напрямую к соединительной панели (рис. 6). Если используется коммутационный блок, то между точкой разрыва станционного кабеля .и любым коммутационным устройством типа соединительной панели должен проходить соединительный провод. Еще один вариант представляет собой использование коммутационного блока со встроенным коннектором (обычно последний является 50-контактным Telco). Разветвленный согласующий соединительный кабель, который часто называется «гидрой» или «осьминогом», связывает соединительный блок и разветвляется на шесть (в случае со стандартным 4-парным вариантом), восемь или двенадцать 8-контактных модульных соединительных кабелей, каждый из которых может быть соединен напрямую с концентратором. Для перехода от коммутационного блока к соединительной панели вместо «кабеля-осьминога» используется 50-контактный кроссировочный кабель. Некоторые производители также предлагают соединительные блоки со встроенными 8-контактными модульными штепсельными соединениями.

Рис. 6 Коммутационные панели

Хотя некоторые из этих приборов могут относиться к категории 4 или 5, они больше подходят к системам на категории 3.

Прямое подключение к соединительной панели обычно используется для категорий 5е и 6. Данный метод предоставляет преимущество и позволяет подключить все провода в одной точке без кросс-коннекторов, коммутационных блоков, кроссировочных кабелей, разветвленных адаптеров или коннекторов Telco. Все это потенциальные проблемные места для категорий 5е и 6, так как каждый разрыв «раскручивает» пару и все компоненты должны быть сертифицированы. Тестирование системы при прямом подключении к соединительной панели также упрощается, так как все станционные кабели составляют постоянное соединение и могут быть вполне свободно проверены на предмет соответствия стандартам сертификации. Единственный возможный минус в прямом подключении к соединительной панели - это то, что многоцелевое использование станционных кабелей затрудняется, так как каждый кабель имеет единственную точку разрыва - на соединительной панели. Некоторые поставщики предлагают адаптеры с двойным кабельным выводом, но и они в любом случае ограничивают число точек разрыва станционного кабеля до двух 4-кабельных соединений. Данная проблема не особенно серьезна, так как позволяет системе полностью соответствовать требуемым стандартам, а особые приложения вполне способны нормально функционировать при использовании в виде исключения кабелей с адаптером.

По причине ее путаницы с логическими магистральными сегментами локальной сети, которые не обязательно могут быть соединены по магистральной кабельной системе. Мы будем называть ее просто магистральной кабельной структурой и будем указывать, когда данный термин касается логической магистральной структуры локальной сети.

Магистральная кабельная структура намного проще, чем горизонтальная. Это совершенно стандартная ситуация, когда концентраторы локальной сети расположены в телекоммуникационных помещениях для соединения со всеми кабелями рабочих станций. Затем кабели магистральной структуры соединяют концентраторы между собой.