Arial Georgia Tahoma Times New Roman Verdana

Стандарты телекоммуникационной инфраструктуры коммерческих зданий ISO/IEC 11801, EN 50173 и ANSI/TIA/EIA-568-A

Аналитический обзор стандартов

Внимательное прочтение данного материала позволяет увидеть новые возможности стандартов СКС, учесть их недостатки, избавиться от догм и иллюзий и создавать системы с реальной перспективой длительной эксплуатации.

Международные/европейские стандарты допускают увеличение длины линий свыше 90 метров и определяют длину каналов значительно превышающую 100 метров. Американский стандарт ANSI/TIA/EIA-568-A включает модель, но не содержит параметров линий. Стандарт является завершенным для производителей конструктивных элементов и недоработанным для заказчиков систем.

Ограничения длины линий магистрали носят условный характер именно с точки зрения стандартов, в которых при выборе магистральной среды рекомендуется руководствоваться параметрами протоколов и оборудования. Практика внедрения Gigabit Ethernet практически разрушила модель двух подсистем, уменьшив на порядок допустимую длину многомодовых магистралей.

Наконец, качество передачи сигналов, определенное стандартами, не достаточно как на уровне элементов (кабелей и разъемов), так и линий класса D. Это самая серьезная проблема. Линия класса D, собранная из кондиционных разъемов и кабелей с соблюдением всех правил и ограничений, может не пройти по параметру затухание/наводки. Для решения проблемы в стандартах рекомендуется уменьшать длину линий. Но даже в этом случае спецификация параметров не обеспечивает требуемого приложениями класса D превышения сигнала над уровнем собственных шумов в эффективной полосе частот. В результате протоколы работают с неприемлемо большим коэффициентом ошибок, снижается скорость передачи данных.

Проблема заключается в том, что до настоящего времени разъемы производят по стандарту 1990 года. Максимальный диапазон частот — 3 МГц. Стандарты категорий 3 — 5, принятые в 1995 году, определили параметры элементов и линий в диапазоне частот до 100 МГц. Однако спецификации разъемов остались прежними — для приложений классов А и В.

Стремление сохранить морально устаревшую спецификацию коннекторов гнездовых разъемов вынудило разработчиков стандартов утвердить параметры линий класса D, которые на один — два порядка хуже требований приложений класса D.

Специалисты и заказчики СКС убеждены в том, что совместимость категорий и элементов прописана на уровне стандартов. Это заблуждение. Обе группы стандартов гарантируют только механическую совместимость разъемов. Проблема совместимости остается нерешенной с 1990 года и стоит особенно остро для разработчиков категории 6.

В результате представления и ожидания, созданные маркетингом и рекламой, оказываются преувеличенными. СКС предстает в новом свете для профессионалов и пользователей. Знание стандартов позволяет полнее использовать возможности телекоммуникационной инфраструктуры, увидеть и исправить недостатки, снизить стоимость создания и эксплуатации кабельных систем.

Введение

Стандарты определяют структуру и параметры слаботочных кабельных систем, устанавливаемых в одном, нескольких или комплексе зданий.

Универсальная телекоммуникационная инфраструктура зданий предназначена для передачи сигналов всех типов, включая речевые, информационные и видео. Системы сигнализации, которые устанавливают в современных зданиях, не освещаются в стандартах СКС (упоминаются в ANSI/TIA/EIA-568-A). Требования по безопасности (электрической, пожарной и другим видам) и электромагнитной совместимости (ЭМС) определяются другими стандартами и нормативами. Положения базовых стандартов СКС согласуются с нормами безопасности и ЭМС.

Стандарты обеспечивают:

• пользователей — структурированной (хорошо организованной) кабельной системой, не зависящей от типа приложений, и открытый рынок — элементами для создания таких систем;
• пользователей — гибкой схемой прокладки кабелей, позволяющей легко и экономично выполнять модификацию системы;
• строителей-профессионалов (например, архитекторов) инструкциями, позволяющими проектировать и строить кабельные системы еще до того, как станут известными конкретные требования пользователей, что обеспечивает планирование строительства и ремонта;
• промышленность и организации стандартизации — кабельной системой, обеспечивающей работу имеющегося сетевого оборудования и базу для разработки новых видов продукции.

Стандарты позволяют создавать среду передачи из элементов различных производителей благодаря взаимодействию организаций стандартизации друг с другом.

Стандарты США определяют два уровня требований — обязательный и рекомендованный. Обязательный уровень выражается словом "должен", рекомендованный — словами — "следует", "может", "желательно". Обязательный уровень задает минимум характеристик и параметры совместимости. Рекомендованный уровень используется для более полного соответствия параметров СКС требованиям приложений и различных условий эксплуатации. В том случае, если для одного параметра задаются два уровня, рекомендованный уровень задает более высокое качество систем и представляет собой верхнюю планку при создании новых СКС.

Международные и европейские стандарты не определяют уровни требований, однако используют те же слова, подразумевающие их. Обязательные и рекомендательные нормативы, как правило, не различают. В данном обзоре уровни требований точно обозначены. Кроме того, обязательные нормативы выделены жирным шрифтом.

1. Масштаб

Важнейшие принципы СКС — универсальность и долговечность. Они позволяют строителями создавать системы прежде, чем станут известны требования пользователей, и обеспечить срок службы телекоммуникационной инфраструктуры зданий до 10 лет и более. Системы оптимизированы для зданий с офисной площадью до 1 000 000 м², числа пользователей 50–50 000 человек и расстояний между зданиями до 3 км. Принципы построения СКС рекомендуется использовать также для систем, число пользователей и размер которых выходят за указанные рамки.

2. Нормативные ссылки

3. Определения и сокращения

Определения и сокращения необходимы для точного понимания категорий, без чего невозможно однозначное толкование положений стандартов. Словарь терминов и список сокращений действующих и разрабатываемых стандартов приведены в разделе Глоссарий — А.В.

Положения, изложенные в стандартах, подлежат изменениям, отражающим прогресс сетевых и кабельных технологий и терминального оборудования.

4. Соответствие

Кабельная система строится в соответствии со следующими требованиям и рекомендациями:

а) структура должна соответствовать требованиям раздела 5;

б) интерфейсы кабельной системы должны соответствовать требованиям раздела 9;

в) система в целом должна состоять из линий, имеющим параметры, определенные в разделе 7. Это должно достигаться установкой элементов в соответствии с разделами 8 и 9 и правилами построения раздела 6 или в соответствиями с требованиями классов раздела 7. При этом должны быть обеспечены требования надежности раздела 9;

г) администрирование системы должно осуществляться согласно разделу 11,

д) должны соблюдаться местные нормативы безопасности и ЭМС.

Параметры линии определены в разделе 7, ограничения — в разделе 6. Линия соответствует параметрам, если элементы, определяемые разделами 8 и 9, правильно установлены с учетом требований производителей и их длина не превышает ограничений раздела 6. В этом случае не требуется измерений параметров передачи линий.

Измерения на соответствие параметров раздела 7 рекомендованы в следующих случаях:

а) длина линий превышает ограничения раздела 6;

б) для монтажа линии использованы элементы, не определенные в разделах 8 и 9;

в) при оценке кабельной системы на соответствие требованиям приложений;

г) при желании проверить параметры системы, установленной в соответствии с положениями разделов 6, 8 и 9.

Параметры, отмеченные "д.д.и."(для дальнейшего изучения) являются предварительными и не требуют соответствия стандарту.

Следует особо отметить, что стандарты ISO/IEC 11801 и EN 50173 допускают наличие в СКС линий увеличенной длины. Такие линии рекомендуется тестировать на соответствие параметров, определенных для стандартных линий. Данное положение международного и европейского стандарта подразумевает возможность выбора более качественной среды передачи и использования резерва параметров для увеличения длины каналов — А.В.

В европейском стандарте раздел 4 объединен с разделом 1. Это единственное отличие, если не считать небольшой разницы в содержании и числе информационных приложений — А.В.

5. Структура СКС

Под структурой СКС понимают модель построения системы из функциональных элементов и подсистем. Данный раздел определяет также интерфейсы точки для подключения терминального оборудования к структурированной системе и самой СКС — к сети общего пользования. Группы функциональных элементов образуют подсистемы СКС. Отличия терминов американских стандартов выделены красным цветом.

5.1. Функциональные элементы СКС

Структурированная кабельная система — среда передачи электромагнитных сигналов — состоит из элементов — кабелей и разъемов. Кабели, оснащенные разъемами и проложенные по определенным правилам, образуют линии и магистрали. Линии, магистрали, точки подключения и коммутации составляют функциональные элементы СКС.

В американском стандарте к функциональным элементам относят два типа кабелей, три типа помещений, элемент конструкции здания и документацию телекоммуникационной инфраструктуры. Кроме того, в данных группах стандартов используется разная терминология. Отличия показаны в таблице 1.

Таблица 1. Функциональные элементы СКС

Международные / европейские стандарты подразделяют СКС на восемь функциональных элементов, американский — на семь. Только два из них совпадают. В первом случае функциональные элементы составляют среду передачи, то есть собственно структурированную кабельную систему. Это позволяет выделить подсистемы и провести точные границы между ними.

Во втором в состав функциональных элементов не вошла магистраль комплекса и все интерфейсы СКС и добавлены помещения, элементы зданий и система документирования. Это приводит к путанице и смешиванию понятий в технической литературе, проспектах производителей и документации, создаваемых по американской модели — А.В.

5.2. Подсистемы СКС

Международные / европейские стандарты подразделяют СКС на три подсистемы: магистральная подсистема комплекса, магистральная подсистема здания, горизонтальная подсистема.

Распределительные пункты обеспечивают возможность создания топологии каналов типа "шина", "звезда" или "кольцо".

Рис. 1. Подсистемы СКС

5.2.1. Магистральная подсистема комплекса включает магистральные кабели комплекса, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП комплекса и РП здания и коммутационные соединения в РП комплекса. Магистральные кабели комплекса также могут соединять между собой распределительные пункты зданий.

5.2.2. Магистральная подсистема здания включает магистральные кабели здания, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП здания и РП этажа, а также коммутационные соединения в РП здания. Магистральные кабели здания не должны иметь точек перехода, электропроводные кабели не следует соединять сплайсами.

5.2.3. Горизонтальная подсистема включает горизонтальные кабели, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП этажа, коммутационные соединения в РП этажа и телекоммуникационные разъемы. В горизонтальных кабелях не допускается разрывов. При необходимости допускается одна точка перехода. Все пары и волокна телекоммуникационного разъема должны быть подключены. Телекоммуникационные разъемы не являются точками администрирования. Не допускается включения активных элементов и адаптеров в состав СКС.

Абонентские кабели для подключения терминального оборудования не являются стационарными и находятся за рамками СКС. Однако стандарты определяют параметры канала, в состав которого входят абонентские и сетевые кабели.

5.3. Топология СКС

Топология СКС — "иерархическая звезда", допускающая дополнительные соединения распределительных пунктов одного уровня. Однако такие соединения не должны заменять магистрали основной топологии. Число и тип подсистем зависит от размеров комплекса или здания и стратегии использования системы. Например, в СКС одного здания достаточно одного РП здания и двух подсистем - горизонтальной и магистральной. С другой стороны, большое здание можно рассматривать как комплекс, включающий все три подсистемы, и в том числе, несколько РП здания.

Рис. 2. Топология СКС

5.4. Размещение распределительных пунктов

Распределительные пункты размещаются в телекоммуникационных помещениях и аппаратных. Телекоммуникационные помещения предназначены для установки панелей и шкафов, сетевого и серверного оборудования, обслуживающих весь или часть этажа. Аппаратные выделяют для телекоммуникационного оборудования, обслуживающего пользователей всего здания (например, УАТС, мультиплексоры, серверы) и размещения РП здания / комплекса. Панели / шкафы и оборудование РП этажа, совмещенные с РП здания / комплекса, также могут находиться в помещении аппаратной.

5.5. Интерфейсы СКС

Интерфейсы СКС это гнездовые разъемы каждой из подсистем, обеспечивающие подключение оборудования и кабелей внешних служб методом подключения или коммутации. На рисунке 3 показаны интерфейсы в виде линий в пределах распределительных пунктов, схематически обозначающих блоки гнезд на панелях.

Рис. 3. Интерфейсы СКС

Для подключения к СКС достаточно одного сетевого кабеля. В варианте коммутации используют сетевой и коммутационный кабель и дополнительную панель.

Подключение к сети общего пользования осуществляется с помощью интерфейса сети общего пользования. Местоположение интерфейса сети общего пользования определяется национальными, региональными и местными правилами. Если интерфейсы сети общего пользования и СКС не соединены коммутационным кабелем или с помощью оборудования, необходимо учитывать параметры промежуточного кабеля.

5.6. Конфигурация

5.6.1. Распределительный пункт этажа

Как минимум один РП этажа рекомендуется на каждые 1000 квадратных метров офисной площади. На каждом этаже должен быть, по крайней мере, один РП этажа. Если число рабочих мест на этаже невелико, его можно обслуживать с помощью распределительного пункта на смежном этаже.

5.6.2. Рекомендованные типы кабелей

В таблице 2 даны рекомендации применения различных типов среды передачи в каждой из подсистем.

Таблица 2. Рекомендованная среда передачи подсистем СКС

Данные рекомендации устарели — информационные приложения классов А (до 0,1 МГц) и В (до 1,0 МГц) в локальных сетях практически не применяются. Выбор среды передачи для магистрали здания зависит также от длины каналов. Если длина магистральной линии не превышает 90 метров, симметричные кабели соответствующей категории обеспечивают работу всех действующих приложений. С другой стороны, большинство многомодовых кабелей непригодны для работы Gigabit Ethernet при длине линии более 220 метров (в соответствии со стандартами максимальная длина ОВ ММ магистрали — 2000 метров) — А.В.

5.6.3. Телекоммуникационные разъемы (ТР)

Телекоммуникационные разъемы располагают на стене, полу или в другой точке рабочей области. При проектировании СКС следует обеспечить удобство доступа ко всем разъемам. Высокая плотность разъемов повышает гибкость системы и облегчает изменения телекоммуникационных ресурсов рабочих мест. Во многих странах на 10 м² используемой площади должны устанавливаться два телекоммуникационных разъема.

Допускается установка разъемов одиночно или группами, однако каждое рабочее место должно иметь не менее двух разъемов.

На каждом рабочем месте должен быть предусмотрен, по крайней мере, один разъем, установленный на симметричном кабеле 100 ом или 120 ом (предпочтение отдается кабелям 100 ом). Другие ТР требуется устанавливать либо на симметричным, либо на оптоволоконном кабеле.

Симметричный кабель должен иметь две²⁾ или четыре пары; все пары должны быть смонтированы на разъем. Если предусмотрено менее четырех пар, это требуется отразить в маркировке. Приложения сбалансированной передачи могут иметь ограничения по задержке распространения сигналов по каждой из пар. Особенности спецификации ТР, соответствующие перечисленным выше типам кабелей, даны в разделе "Требования к разъемам".

Разъемы должны быть обозначены постоянной маркировкой, видной пользователю. Следует обращать внимание на то, чтобы регистрировалось первоначальное назначение пар, а также все последующие изменения. Волновые и другие адаптеры, используемые для согласования различных передающих сред, должны находиться с внешней стороны разъема. Разрешается менять назначение пар с помощью адаптеров.

В русскоязычной литературе понятие "телекоммуникационный разъем" повсеместно подменяют термином "телекоммуникационная розетка". Разъем — это окончание одного кабеля, розетка — это сборка разъемов и фиксирующей арматуры, которая объединяет один, два и более разъемов — А.В.

5.6.4. Телекоммуникационные помещения и аппаратные

Телекоммуникационное помещение призвано обеспечивать наличие всех средств (пространство, электропитание, обогрев, вентиляция) для расположенных внутри него пассивных элементов, активных устройств, а также интерфейсов сети общего пользования. Для каждого телекоммуникационного помещения следует предусмотреть прямой доступ к магистрали здания.

Аппаратная — пространство в пределах здания, где размещается телекоммуникационное оборудование и могут находиться или отсутствовать распределительные пункты. К аппаратным предъявляют иные требования, чем к телекоммуникационным помещениям, поскольку оборудование, устанавливаемое в них, является более сложным (например, УАТС или серверы). В аппаратной может находиться более одного распределительного пункта. Если телекоммуникационное помещение служит для размещения двух и более распределительных пунктов, его следует считать аппаратной.

В русскоязычной литературе термин "телекоммуникационное помещение" часто переводят как "телекоммуникационный шкаф". Понятия совпадают в частном случае, когда все панели, сетевое и серверное оборудование распределительного пункта размещаются в одном шкафу. Если используется несколько шкафов / стоек и часть оборудования установлено рядом, неправильный перевод приводит к недоразумениям. Особенно серьезные ошибки возникают при проектировании системы заземления, в стандартах которой также используется данный термин — А.В.

5.6.5. Пункт ввода в здание

Пункты ввода в здание оборудуются в случае, когда внешние кабели магистрали комплекса, частных сетей и сети общего пользования (включая антенну) вводят в здание и осуществляют переход на внутренние кабели. Местные правила могут требовать специального коммутационного оборудования для оснащения внешних кабелей разъемами. Это оборудование позволяет перейти от внешних к внутренним кабелям.

5.7. Электромагнитная совместимость

Международные стандарты электромагнитных излучений и устойчивости (например, CISPR 22) и местные правила должны быть приняты во внимание. Кабельная система считается пассивной и не может быть протестирована на соответствие требованиям ЕМС индивидуально. Активное оборудование должно отвечать требованиям соответствующих стандартов ЕМС с учетом используемой среды передачи.

5.8. Заземление

Элементы системы заземления должны отвечать требованиям соответствующих норм и правил. Инструкции и требования производителей оборудования следует выполнять, если они совместимы с электрическими нормативами.

Важно отметить, что ответственность за соответствие СКС требованиям электромагнитной совместимости делегирована производителям активного оборудования. Такой подход не решает проблемы. Подробнее об этом в статье ЕВРОПЕЙСКАЯ ДИРЕКТИВА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ.

Строго говоря, пункты 5.6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ и 5.7. ЗАЗЕМЛЕНИЕ не относятся к конфигурации СКС и освещаются в разделе 10, специально посвященном данным проблемам. Кроме того, они не содержат норм и правил, а только ссылки на другие стандарты — А.В.

1) Когда желательна большая гибкость системы, следует использовать четырехпарные кабели

2) Установка двухпарных кабелей ограничивает работу приложений класса D.

6. Подсистемы СКС

Данная глава определяет модель горизонтальной и магистральной подсистем, максимальную длину, предпочтительные и рекомендованные типы кабелей. Рекомендуется соответствие этим требованиям для большинства установленных систем. Максимально допустимые длины кабелей указаны на рисунке 4 и в пояснениях к нему.

Рис. 4. Максимальная длина фиксированных и соединительных кабелей СКС

Общая длина абонентских (А), коммутационных (В) и сетевых кабелей (Е), образующих канал горизонтальной подсистемы, — до 10 метров.

Длина коммутационных кабелей в РП здания (С) и РП комплекса (D) — не более 20 метров.

Длина сетевых кабелей в РП здания (F) и РП комплекса (G) — не более 30 метров.

Соблюдение указанных длин строго рекомендуется, однако не является требованием, поскольку абонентские и сетевые кабели находятся за рамками международного, европейского и американского стандартов.

Требования к элементам системы — кабелям и разъемам — определяется в разделах 8 "ТРЕБОВАНИЯ К КАБЕЛЯМ" и 9 "ТРЕБОВАНИЯ К РАЗЪЕМАМ". Симметричные кабели с волновым сопротивлением 100 и 120 ом и разъемы для них подразделяются по категориям. Параметры передачи категорий 3, 4 и 5 определены в полосе частот 16, 20 и 100 МГц соответственно.

Кабели и разъемы различных категорий могут быть установлены в пределах подсистемы и / или кабельной линии, но передающие рабочие характеристики линии будут определяться категорией худшего элемента.

Элементы с различным волновым сопротивлением не допускается устанавливать в одной линии. Оптические волокна с различными диаметрами сердцевины не разрешается соединять в пределах одной кабельной линии. Многократное появление одного и того же проводника или проводников (шунтированные отводы), не может являться частью кабельной системы.

6.1. Горизонтальная подсистема

6.1.1. Длина кабелей.

Максимальная длина горизонтального кабеля должна составлять 90 м, независимо от типа среды. Она измеряется от разъема (панели) в РП этажа до телекоммуникационного разъема на рабочем месте. Максимальная механическая длина¹⁾ абонентских, коммутационных (перемычек) и сетевых кабелей — не более 10 метров.

Для соответствия требованиям приложений настоятельно рекомендуется использование абонентских и сетевых кабелей, рабочие характеристики которых соответствуют или превышают параметры коммутационных кабелей. Длина коммутационных кабелей и перемычек в РП этажа не должна превышать 5 м.

На рис. 5а показана модель горизонтальной подсистемы, обеспечивающая согласование параметров кабелей (раздел "ТРЕБОВАНИЯ К КАБЕЛЯМ") и линий (раздел "СПЕЦИФИКАЦИЯ ЛИНИЙ"). Для этого фиксированный кабель горизонтальной линии ограничен длиной 90 метров и гибкий — длиной 5 метров (что эквивалентно суммарной электрической длине 97,5 метров), а линия включает три разъема одинаковой категории. Точка перехода является резервной и отсутствует в данной модели. Если используется точка перехода, параметры линии должны соответствовать модели с двумя разъемами и длиной кабеля не более 90 метров.

Рис. 5а. Модель горизонтальной подсистемы — симметричный электропроводный кабель

Абонентский и сетевой кабели не входят в состав структурированной кабельной системы, однако позволяют создать канал с параметрами, задаваемыми стандартами. Предполагается, что общая электрическая длина сетевого и абонентского кабелей эквивалентна 7,5 метрам (в соответствии с условиями раздела 8 "ТРЕБОВАНИЯ К КАБЕЛЯМ"). Разница механической и электрической длины для гибких кабелей обусловлена требованиями к затуханию, определенными в Приложении С.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568A — длина коммутационных кабелей (или перемычек) и сетевых кабелей не должна превышать 6 метров. Предполагается, что длина абонентского кабеля (от ТР до рабочей станции) составляет 3 метра, а общая длина соединительных кабелей ограничена 10 метрами.

Ограничение на уровне обязательного требования длины коммутационных кабелей позволяет установить параметры горизонтальной подсистемы СКС. Для организации канала действует рекомендация по суммарной длине всех гибких кабелей — до 10 метров. Гибкие или соединительные кабели отличаются типом разъемов (штекерные, в отличие от гнездовых у фиксированных кабелей) и конструкцией проводников — каждый проводник состоит из семи медных жил — А.В.

В американскую модель линии оказался включенным сетевой кабель, который, согласно положениям того же стандарта, не входит в состав СКС. Это одно из противоречий, которого нет в международных и европейских стандартах — А.В..

Модель оптоволоконных горизонтальных кабелей отличается возможным наличием сплайсов на обоих концах подсистемы и отсутствием коммутационных кабелей.

Рис. 5б. Модель горизонтальной подсистемы — оптоволоконный кабель

ТР — телекоммуникационный разъем, Сп — сплайс, С — соединитель, РП — распределительная панель, РПП — распределительная панель подсистемы, УАТС — учрежденческая АТС (пример оборудования).

6.1.2. Выбор типа кабеля.

Для использования в горизонтальной кабельной подсистеме рекомендуются кабели двух типов: Предпочтительные: симметричный кабель 100 ом и многомодовое оптическое волокно 62,5/125 мкм.

Альтернативные: симметричный кабель 120 ом, симметричный кабель 150 ом, многомодовое оптическое волокно 50/125 мкм.

Параметры кабелей, разъемов приведены в разделах 8 "ТРЕБОВАНИЯ К КАБЕЛЯМ" и 9 "ТРЕБОВАНИЯ К РАЗЪЕМАМ". Для подключения нескольких телекоммуникационных разъемов возможно применение гибридного и композиционного кабелей. Если имеются экранированные или заземленные проводники, следует руководствоваться положениями раздела 10 "ПРАКТИКА ЭКРАНИРОВАНИЯ".

Отличия ANSI/TIA/EIA-568A.

1. Отсутствуют симметричный кабель 120 ом и кабели с многомодовым оптическим волокном 50/125 мкм.
2. В качестве среды передачи признается коаксиальный кабель 50 ом. Однако он не рекомендован для монтажа во вновь устанавливаемых СКС и должен быть исключен из следующей редакции стандарта. Другие типы среды передачи, также не включенные в стандарт и допускаемые к использованию в качестве дополнения к минимальной конфигурации, — экранированные кабели 100 ом, многопарные кабели и коаксиальные кабели 75 ом.

6.1.3. Конфигурация телекоммуникационных разъемов.

Два телекоммуникационных разъема, обеспечивающие минимальные ресурсы рабочего места в соответствии с разделом 5 "СТРУКТУРА СКС", могут быть установлены следующим образом:
а) один телекоммуникационный разъем должен быть установлен на симметричном кабеле категории 3 или выше;
б) второй телекоммуникационный разъем должен быть установлен на симметричном кабеле категории 5 (100 ом или 120 ом), на симметричном кабеле 150 ом или на многомодовом оптоволоконном кабеле.

Рис. 6. Типовая схема горизонтальной подсистемы с подключенным оборудованием

ПК — персональный компьютер, Т — телефон, Ф — телефакс, Р — розетка, ТР — телекоммуникационный разъем, РП — распределительная панель, РПП — распределительная панель подсистемы, СУ — сетевое устройство, УАТС — учрежденческая автоматическая телефонная станция

Требования по конфигурации ТР занижены с точки зрения современных требований: кабели категории 3 практически не используются. Наибольшее распространение получили кабели с волновым сопротивлением 100 ом, обеспечивающие согласованную среду передачи для подавляющего большинства образцов стандартного сетевого оборудования — А.В.

1) Спецификации коммутационных и других гибких кабелей даны в Приложении С "Требования к гибким симметричным кабелям 100, 120 и 150 ом"

6.2. Магистральная подсистема

6.2.1. Физическая топология

В магистральной подсистеме должно быть не более двух уровней коммутации, что позволяет ограничить деградацию сигнала в пассивных системах и упростить администрирование. На пути от РП этажа до РП комплекса должен быть не более чем один распределительный пункт.

Единственный распределительный пункт может обеспечить коммутацию всей магистральной подсистемы.  Распределительные пункты магистральной кабельной системы могут располагаться в телекоммуникационных помещениях или аппаратных. В приложении D даны рекомендации по созданию логической топологии "кольцо", "шина", и других на основе физической топологии "звезда".

Топология "звезда"применима не только к кабелям, но и кабельным элементам передающей среды, таким как индивидуальные волокна или пары В зависимости от параметров системы, кабельные элементы  могут находиться в одном кабеле по всей длине или только на части длины линии. В магистральной подсистеме допускается использование гибридных и многоэлементных кабелей, соответствующих параметрам раздела 8 ТРЕБОВАНИЯ К КАБЕЛЯМ.

Пример топологи "иерархическая звезда" с дополнительными одноуровневыми связями показан на рис. 7.

Рис. 7. Топология "иерархическая звезда"

РПК — распределительный пункт комплекса, РПЗ — распределительный пункт здания, РПЭ — распределительный пункт этажа, ТП — точка перехода, ТР — телекоммуникационный разъем

6.2.2. Выбор типов кабелей

Стандарт определяет пять типов передающей среды. В магистральной подсистеме возможно использование более одного типа:

• многомодовое и одномодовое оптическое волокно (предпочтение отдается многомодовому волокну 62,5/125 мкм);
• симметричный кабель 100 0м, 120 0м или 150 0м (предпочтение отдается симметричному кабелю 100 0м). Расстояния магистрали для всех высокоскоростных приложений, использующим электропроводные кабели должны быть ограничены в соответствии с разделом 6.1.1 Длина кабелей.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

1. Отсутствуют симметричный кабель 120 ом и многомодовые оптоволоконные кабели 50/125 мкм.

2. В качестве среды передачи признается коаксиальный кабель 50 ом. Однако он не рекомендован для монтажа во вновь устанавливаемых СКС и должен быть исключен из следующей редакции стандарта. Другие типы среды передачи, также не включенные в стандарт и допускаемые к использованию в качестве дополнения к минимальной конфигурации, — экранированные кабели 100 ом, многопарные кабели и коаксиальные кабели 75 ом.

6.2.3. Длина кабелей магистрали

Максимальные расстояния между распределительными пунктами должны соответствовать параметрам, указанным на рис. 8. В системах, размеры которых превышают указанные параметры, следует спроектировать дополнительные РП, длина магистралей которых не превышает параметры данного раздела.

Рис. 8. Максимальные расстояния магистралей

МЗ — магистраль здания, МК — магистраль комплекса

Прим. Приведенные максимальные расстояния применимы не ко всем комбинациям кабельных сред и приложений. До выбора магистральной среды рекомендуется проконсультироваться с производителями оборудования, поставщиками систем и проверить на соответствие прикладным стандартам.

Данное примечание означает, что ограничения длины магистрали носят условный характер. При использовании наиболее распространенного многомодового оптоволокна 62,5/125 с полосой пропускания 160 МГц ^* км в окне 850 нм канал длиной 2000 метров обеспечивает работу приложений класса С (10 МГц) и ниже. То же волокно позволяет передавать сигналы Fast Ethernet не более чем на 1300 метров, а Gigabit Ethernet — 220 метров. Другими словами, при определении типа среды и длины каналов магистралей следует учитывать тип и требования протоколов — А.В.

Расстояние между РП комплекса и РП этажа не должно превышать 2000 м. Расстояние между РП здания и РП этажа не должно превышать 500 м. Максимальное расстояние в 2000  между РП комплекса и РП этажа может быть увеличено при использовании одномодового волоконно-оптического кабеля. Расстояние между РП комплекса и РП этажа, превышающее 3 км в случае применения одномодового оптического волокна, выходит за рамки настоящего стандарта. Длина перемычек и коммутационных кабелей в РП комплекса и РП здания не должна превышать 20 м. Значения длин, превышающие 20 м, вычитаются из максимально допустимой длины магистрального кабеля.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

Расстояние между РП этажа и РП комплекса при использовании электропроводных линий не должно превышать 800 метров.

Данное положение американского стандарта противоречит ограничению суммарной длины магистрали в 2000 метров для многомодового оптоволокна. Если в магистрали комплекса имеются электропроводные и оптоволоконные кабели, будет действовать ограничение по меньшему расстоянию. В соответствии с международными / европейскими стандартами длина канала зависит от категории среды передачи и класса приложений (например, для кабелей категории 5 и приложений класса А допустимая длина канала составляет 3000 метров) — А. В.

6.2.4. Внешние службы

Кабели, по которым передаются сигналы внешних сетей (например, принимаемые антенной) могут входить в здание в местах, удаленных от распределительных пунктов. При определении максимальной длины магистрального кабеля необходимо учитывать расстояние между точками ввода внешних сетей и распределительным пунктом, к которому они подключены. Местные нормативы и правила, регулирующие местоположение интерфейсов внешних сетей, также влияют на их удаление от распределительных пунктов. Длину и параметры кабелей внешних сетей следует документировать и предоставлять операторам услуг по запросу.

6.2.5. Подключение активного телекоммуникационного оборудования.

Предполагается, что длина кабелей, напрямую соединяющих телекоммуникационное оборудование с РП комплекса и РП здания, не превышает 30 м. Если используются кабели большей длины, магистральные расстояния должны быть соответственно уменьшены.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

Стандарт содержит дополнительные рекомендации по планированию магистралей. Как правило, практически невозможно или экономически нецелесообразно устанавливать магистраль на весь срок службы системы. Рекомендуется предусматривать один — три периода продолжительностью от трех до десяти лет. Для каждого из периодов проектируется и устанавливается максимальное число кабелей и разъемов в РП комплекса, зданий, этажей и в точках ввода.

7. Спецификация линий

Данный раздел определяет требования к функциональным характеристикам структурированной кабельной системы. Параметры заданы для линий двух типов среды передачи (симметричные кабели и оптические волокна). Пояснения приведены в Приложении F.

Правила проектирования раздела 6 ПОДСИСТЕМЫ СКС используются для создания линий из элементов, определенных в разделах 8 ТРЕБОВАНИЯ К КАБЕЛЯМ и 9 ТРЕБОВАНИЯ К РАЗЪЕМАМ. Спецификация линий допускает работу приложений определенных классов на расстояниях, превышающих пределы, определенные разделом 6, и / или в случае использования среды передачи и элементов с лучшими параметрами, чем предусмотрено в разделах 8 и 9.

Параметры, определенные в этом разделе, могут быть использованы для тестирования на соответствие данному международному стандарту. Кроме того, они позволяют оценить существующие кабельные системы, находить источники проблем на уровне линий и служат основой выбора используемых приложений. При оценке результатов любых альтернативных измерений следует учитывать с учетом поправок.

Параметры линий определяются между интерфейсами. Линия включает только пассивные кабели, разъемы и коммутационные кабели. Активные элементы и частные решения не включены в данный стандарт. На рисунке 9 приведен пример подключения терминального оборудования в рабочей области к коммутатору в РП комплекса с помощью двух линий: симметричной электропроводной и оптоволоконной. Линии соединены с помощью оптоэлектронного преобразователя. При этом образуется четыре интерфейса — по два на каждом конце оптической и электропроводной линий.

Рисунок 9. Пример линий и интерфейсов СКС

Интерфейсом является телекоммуникационный разъем и любой разъем, к которому подключают оборудование. Абонентские и сетевые кабели не входят в состав линии. Параметры линии должны соответствовать для каждого интерфейса и любой среды. Не требуется измерений каждого параметра, определенного в данном разделе, поскольку соответствие им обеспечивается грамотным проектированием и монтажом.

Параметры линий должны соответствовать заданным в диапазоне рабочих температур. Измерения могут проводиться при других температурах, но при этом требуется достаточный резерв параметров для учета поправок, рассчитываемых по спецификациям производителей кабелей. Расчет проводится для самых неблагоприятных условий. Следует также учитывать эффект старения.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

Нет категория ЛИНИЯ и ИНТЕРФЕЙСЫ СКС. Вместо этого в стандарте используются понятия ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ КАБЕЛИ и МАГИСТРАЛЬНЫЕ КАБЕЛИ.

7.1 КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИЛОЖЕНИЙ И ЛИНИЙ

7.1.1 Классификация приложений

Стандарт определяет пять классов приложений. Этим гарантируется гибкость в выборе различных систем передачи информации.

Класс A — речевые и низкочастотные приложения. Рабочие характеристики кабельных линий, поддерживающих приложения Класса A, определены до 100 Кгц.

Класс B — приложения цифровой передачи данных со средней скоростью. Рабочие характеристики кабельных линий, поддерживающих приложения Класса B, определены до 1 МГц.

Класс C — приложения высокоскоростной цифровой передачей данных. Рабочие характеристики кабельных линий, поддерживающих приложения Класса C, определены до 16 МГц.

Класс D — приложения очень высокой скорости передачи данных. Рабочие характеристики кабельных линий, поддерживающих приложения Класса D, определены до 100 МГц,

Класс оптики — приложения с высокой и очень высокой скоростью цифровой передачи. Рабочие характеристики волоконно-оптических кабельных линий определены для частот 10 МГц и выше. Ширина полосы обычно не является ограничивающим фактором в системах на территории конечных пользователей.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

Классификация приложений отсутствует. Различаются две группы приложений: речевые и информационные (передача данных).

7.2.2 Классификация линий

Универсальная кабельная система, смонтированная для поддержки конкретных приложений, содержит одну или более линий.   Класс A считается самым низким. Его параметры определены таким образом, чтобы соответствовать минимальным требованиям приложений класса А. Аналогично линии классов B, C и D обеспечивают работу приложений  классов B, C и D. Линии определенного класса поддерживают все приложения более низкого класса.

Оптические параметры задаются для одномодовых и многомодовых оптоволоконных линий. Оптическая линия призвана обеспечить минимальные параметры передачи для приложений, работающих на частоте 10 МГц и выше.

Линии классов C и D соответствуют полной реализации горизонтальных кабельных подсистем категорий 3 и 5 соответственно.

Связь между классами линий и категорией кабелей, определенных в разделе 8, показана в таблице 3. Таблица приводит длину каналов для различных приложений.

Таблица 3. Длина каналов в зависимости от категории кабелей

При проектировании СКС следует предусмотреть возможность соединений подсистем, образующих линии большей длины. Параметры этих линий будут хуже, чем у составляющих линий подсистем. Такие линии следует тестировать при монтаже. Тестирование объединенных подсистем проводится на соответствие параметров протоколов.

1) Строго говоря, 2000 метров — это длина двух линий. В соответствии с моделью раздела 6 ПОДСИСТЕМЫ СКС для создания канала следует добавить 20 метров на коммутационный кабель в РП здания, 30 метров на сетевой кабель в РП комплекса и 5 метров на сетевой кабель в РП этажа. — А.В.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

Для информационных приложений длина линии ограничена величиной 90 метров. Длина соединительных кабелей — 10 метров для горизонтальной подсистемы и 5 метров — для магистральной подсистемы. Модель горизонтальной линии включает коммутационные кабели, модель магистральной линии — исключает. Для речевых приложений максимальная длина линии составляет 800 метров.

Разная длина и модель информационных каналов в горизонтальной и магистральной подсистемах не имеет логического объяснения и является недостатком стандарта. Меньшая длина линий для речевых приложений в США объясняется другими стандартами телефонии (напряжение сигнала 5 вольт по сравнению с 60 вольт в Европе) — А.В.

7.3 ОПТОВОЛОКОННЫЕ ЛИНИИ

Требования к оптоволоконным линиям подразумевают, что каждое волокно используется в единственном оптическом диапазоне и с одним источником сигналов. Стандарты приложений, основанных на технологии волнового уплотнения, не рассматриваются. Структурированная кабельная система не отвечает требованиям для передачи сигналов с волновым уплотнением. Оборудование, устанавливаемое в рабочей области и телекоммуникационных помещениях / аппаратных, находится за рамками стандарта.

7.3.1. Затухание оптоволоконных линий

Максимальное затухание не должно превышать значений, указанных в таблице 11 для оптических окон, определенных в таблице 12. В дополнение к этому затухание в оптических линиях, объединяющих несколько подсистем (например, горизонтальную и магистральную), не должно превышать 11 дБ для оптического волокна 62,5/125 мкм и 8/125 мкм для номинальных рабочих волновых диапазонов. Ограничения для других типов кабелей могут быть добавлены в будущем.

Значения затуханий, приведенные в таблице 11, рассчитаны для оптоволоконных линий в каждой подсистеме для наихудших условий монтажа разъемов с помощью сплайсов на каждом конце каждой подсистемы.

Таблица 11. Затухания в оптоволоконных подсистемах

При наличии коротких оптоволоконных линий следует учесть возможность перегрузки приемника мощным сигналом.

1) Если используются другие типы оптических волокон, длина линий может быть иной.

Таблица 12. Оптические окна многомодового оптоволокна

Таблица 13. Оптические окна одномодового оптоволокна

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

Параметры оптоволоконных линий отсутствуют.

Отсутствие параметров оптоволоконных линий не является проблемой. Затухание линии можно рассчитать как сумму соответствующих потерь в кабелях, разъемах и сплайсах — А.В.

7.3.2 Полоса пропускания многомодового волокна

Для многомодового оптического волокна полоса пропускания должна превышать значения, указанные в таблице 14.

Таблица 14. Минимальная полоса пропускания

В стандарте допущена оговорка. Речь идет не о полосе пропускания, а о диапазоне частот для линии длиной 2000 метров. Полоса пропускания при этом составляет 200 МГц х км (850 нм) и 500 МГц х км (1300 нм), что соответствует параметрам раздела 8 ТРЕБОВАНИЯ К КАБЕЛЯМ . Правильные значения и размерность указаны в таблице 14 в скобках. — А.В.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

Диапазон частот приведен в графическом виде только для окна 1300 нм для многомодового и одномодового волокна. В качестве примера для сравнения он составляет 169 МГц для многомодового кабеля длиной 2000 метров и 11,1 ГГц для одномодового кабеля длиной 3000 метров.

7.3.3 Возвратные потери (Return Loss)

Возвратные потери на любом интерфейсе не должны превышать значений, приведенных в таблице 15.

Таблица 15. Минимальные оптические возвратные потери

7.3.4 Задержка распространения

Некоторые приложения имеют ограничения по максимальной задержке распространения.

Волокно 50/125 признается в качестве среды передачи, однако в данном подразделе даже не упоминается — А.В.

Стандарт допускает изменение, в том, числе, и увеличение длины линий более 2000 метров, если используются другие типы оптоволокна. На практике применение наиболее скоростных приложений в магистралях требует сокращения длины магистралей на многомодовых кабелях вплоть до 220 метров (1000 Base SX) — А.В.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

Приводится ряд дополнительных параметров для одномодового оптоволокна (сопоставимых с параметрами линии — А.В):

длина волны, на которой хроматическая дисперсия равна нулю — в диапазоне 1300 — 1324 нм;
диаметр модового поля — 8,7–10,0 нм ±0,5 нм в окне 1300 нм.

8. Требования к кабелям

Данный раздел определяет требования к кабелям горизонтальной и магистральной подсистем. Дополнительные требования к гибким кабелям — в Приложении С.

Все кабели должны соответствовать требованиям безопасности, определяемым местными нормами. Данный раздел определяет механические характеристики и параметры передачи для каждой среды. Вследствие ограничения телекоммуникационных протоколов, использование кабелей, перечисленных ниже, не гарантирует приемлемую работу протоколов, не вошедших в Приложение G. Пользователям рекомендуется проверить соответствие стандартов приложений возможностям среды передачи и оборудования для выявления возможных ограничений.

В таблицах, приведенных ниже, значения затухания и наводок даны только для дискретных частот. Требования для промежуточных частот определяются линейной интерполяцией между заданными параметрами по логарифмической (затухание) и полулогарифмической (NEXT)  шкале.

Погонное волновое сопротивление 100-омных симметричных кабелей должно составлять 100±25 Ом на частоте 64 кГц и 100±15 Ом на частоте от 1 МГц и до высших частот для каждой частной категории кабелей.

Требования данного раздела даны для кабелей, параметры которых измеряются производителями. Предполагается, что эти параметры существенно не меняются при условии монтажа согласно рекомендаций изготовителей и при рабочей температуре 20°C.

К моменту публикации базовых стандартов СКС приложения класса D были в стадии разработки. Согласно данному разделу использование стандартных кабелей "не гарантирует приемлемую работу протоколов, не вошедших в Приложение G"". Например, одного из самых распространенных протоколов 100 Base TX Fast Ethernet.

Фактически, требования приложений класса D оказались выше возможностей среды передачи. В этих условиях соответствие линии / канала категории 5 практически бесполезно. Если нет превышения длины линий, измерения параметров излишни. Положительный результат не гарантирует   работу протоколов  с заданным коэффициентом ошибок. Чтобы быть уверенным в работе сети, СКС следует тестировать на соответствие параметрам приложений, а не категории 5 — А.В.

8.1 Общие требования к  симметричным кабелям 100 и 120 ом

Механические и электрические характеристики, приведенные в таблице 16 и 17, относятся к кабелям 100 и 120 ом. Дополнительные требования даны в п. 8.1.1 и 8.1.2.

Таблица 16. Механические характеристики кабелей 100 и 120 ом.

Электрические характеристики кабеля даны для 20°C. Они могут ухудшаться при изменении температуры. Некоторые распространенные типы изоляции обуславливают нелинейное изменение электрических характеристик под воздействием температуры. Таким образом, для эксплуатации свыше 40°С могут потребоваться кабели с высокотемпературной изоляцией.

Таблица 17. Электрические характеристики кабелей 100 и 120 Ом.

Следует отметить, что по терминологии международного / европейского стандартов линии различают по классам, а кабели — по категориям. Параметры кабелей категории 1 и 2 не определены. Линии класса С соответствует кабель категории 3. Кабели категории 4 выпадают из классификации. — А.В.

Отличия ANSI/TIA/EIA-568-A

Общее число точек измерения в заданном диапазоне частот должно составлять не менее 100 на каждую декаду частотного диапазона в линейной или логарифмической шкале.
Диаметр проводника с изоляцией должен быть не более 1,22 мм.
Внешний диаметр кабеля должен быть не более 6,35 мм.
Предельное усилие разрыва кабеля должно быть не менее 400 Н.
Радиус изгиба без повреждения изоляции должен быть не менее 25,4 мм.
Максимальное сопротивление проводника постоянному току не должно превышать 9,38 ом.
Различие сопротивления проводников пары не должно превышать 5%.
Взаимная емкость пары на частоте 1 КГц для 100 метрового кабеля не должна превышать 6,6 пФ для категории 3 и 5,6 пФ для категорий 4 и 5.
Макс. емкостная разбалансировка пара / земля  не должна превышать 330 пФ на 100 метров.
Перекрестные наводки (NEXT) отличаются для категории 5 на частоте 31,25 — 39 дБ (на 1 дБ лучше).
Задержка сигнала любой пары на частоте 10 МГц — не более 5,7 нс/м.
Суммарные наводки в многопарных кабелях — не более значений, предусмотренных для двух пар (таблица 17).
Диэлектрическая прочность изоляции по постоянному току должна выдержать потенциал 5 Кв в течение 3 сек.

Важнейшие параметры кабелей, определяемые международными / европейскими и американскими стандартами, совпадают. В США более жесткие ограничения на диаметр кабелей и их диэлектрическую прочность. Международные / европейские  стандарты включают больший перечень параметров и лучше систематизированы — А.В.