книги / Направляющие системы электросвязи. Т. 2 Проектирование, строительство и техническая эксплуатация

лителе этажа (горизонтальном кроссе). В модель постоянной линии входят коннекторы на концах кабельной системы.

Масштабы и конфигурация кабельной системы. Количе­ ство и тип подсистем, составляющих кабельную систему, зависят от географических особенностей и размеров кампуса или здания, а так­ же от стратегических планов развития системы Обычно на одном объекте бывает один распределитель кампуса (главный кросс), один распределитель здания (промежуточный кросс) на здание и один рас­ пределитель этажа (горизонтальный кросс) на этаж здания.

В общем случае максимально допустимые расстояния в кабель­ ных подсистемах между распределителями (кроссами) должны соот­ ветствовать приведенным ниже:

В случаях, когда плотность рабочих мест на этаже низкая (на­ пример, приемные, фойе, вестибюли), допускается обслуживать так­ же офисные пространства из распределителей (кроссов), располо­ женных на смежных с рабочими местами этажах.

10.2.Среды передачи

10.2.1.Кабели на основе витой пары проводников

Применение оптических решений в горизонтальной подсистеме в настоящее время встречается достаточно редко, хотя их доля растет очень быстрыми темпами (решения в рамках концепции fiber to the desk). В подсистеме внутренних магистралей электрические и оп­ тические кабели применяются одинаково часто, причем электриче­ ские кабели предназначены для передачи главным образом телефон­ ных сигналов и данных с тактовыми частотами до 1 МГц, тогда как оптические кабели обеспечивают передачу данных Для перехода с электрического кабеля на оптический в процессе передачи данных со скоростью 10 Мбит/с и выше в технических помещениях устанавлива­ ется соответствующее сетевое оборудование (преобразователи среды, или трансиверы), которые обычно обслуживают групповое устройст­ во (концентратор системы передачи данных, выносной модуль АТС, контроллер инженерной системы здания и т.д.). Прямое использова­ ние волоконно-оптического кабеля для передачи телефонных сигна­ лов и низкоскоростных данных на современном этапе развития тех­ ники экономически нецелесообразно и применяется в тех ситуациях,

когда другие решения невозможны или же выдвигаются особые тре­ бования по защите информации от несанкционированного доступа. Поэтому для улучшения технико-экономической эффективности се­ ти в целом процесс преобразования низкоскоростного электрического сигнала в оптический обычно совмещается с мультиплексированием.

Для построения горизонтальной подсистемы стандартами допус­ кается применение экранированного и неэкранированного кабелей. Экранированный симметричный кабель потенциально обладает луч­ шими электрическими, а в некоторых случаях и прочностными ха­ рактеристиками по сравнению с неэкранированным. Однако этот ка­ бель очень критичен к качеству выполнения монтажа и заземления, имеет заметно большую стоимость и худшие массогабаритные показа­ тели. Поэтому пока основным кабелем для передачи электрических сигналов по СКС, по крайней мере в нашей стране, являются кабели на основе неэкранированных витых пар. Как было отмечено выше, стандарты разрешают строить СКС на электрических кабелях с вол­ новым сопротивлением 100, 120 Ом. При этом две последние разно­ видности кабелей часто обладают заметно лучшими характеристика­ ми. Однако в силу целого ряда причин технического и экономическо­ го плана они не получили широкого распространения в нашей стране.

Многомодовые волоконно-оптические кабели используются в ос­ новном в качестве основы подсистемы внутренних магистралей. Од­ номодовые волоконно-оптические кабели рекомендуется применять только для построения длинных внешних магистралей.

Коаксиальные кабели не включаются в число разрешенных к применению в новых стандартах и исключаются из очередных редак­ ций старых стандартов. Это объясняется низкой надежностью сетей, построенных на их основе, невысокой технологичностью и более вы­ сокой стоимостью по сравнению с кабелями на основе витых пар.

Для обеспечения возможности работы по СКС сетевой аппара­ туры с коаксиальным и триаксиальным интерфейсом используется широкая номенклатура адаптеров различных видов.

10.2.2.Понятие классов и категорий и их связь

сдлинами кабельных трасс

Классы приложений, категории кабелей и разъемов

СК С . Действующая редакция стандарта ISO/IEC 11801 подразде­ ляет все виды приложений, которые могут обмениваться данными по витым парам, на четыре класса — А, В, С и D (табл. 10.2). Класс А считается низшим классом, а класс D высшим. Для приложений каждого класса определяется соответствующий класс линии связи,

АТелефонные каналы и низкочастотный обмен данными. Максимальная частота сигнала. 100 кГц

ВПриложения со средней скоростью обмена. Максимальная частота сигнала. 1 МГц

СПриложения с высокой скоростью обмена. Максимальная

который задает предельные электрические характеристики линии, необходимые для нормальной работы приложений соответствующе­ го и более низкого класса (табл. 10.3). К приложениям оптического класса относятся те из них, которые используют в качестве среды передачи сигнала оптический кабель.

Стандарты ISO/IEC 11801 и TIA/EIA-568-B в дополнение к ка­ белям специфицируют по категориям разъемы. Категории определя­ ются максимальной частотой сигнала, на которую рассчитаны соот­ ветствующие разъемы и кабели (табл. 10.4). Кабели и разъемы более высоких категорий поддерживают все приложения, рассчитанные на работу по кабелям более низких категорий.

Стандарты ISO/IEC 11801 и TIA/EIA 568-В определяют, что ли­ нии связи СКС будут соответствовать требованиям определенной ими категории при соблюдении следующих трех условий*:

1) технические характеристики всех кабелей, разъемов и соеди­ нительных шнуров этой линии соответствуют требованиям этой ка-

* Достигнутый на сегодняшний день уровень техники позволяет рас­ пространить данное правило и на категорию 5е.

чения протокольного характера сетей Fast Ethernet по максимально­ му диаметру коллизионного домена.

Основным назначением подсистемы внутренних магистралей яв­ ляется объединение в единое целое технических помещений в пре­ делах одного здания. Соответственно, максимальная длина кабеля такой магистрали устанавливается стандартами равной 300 м.

И, наконец, подсистема внешних магистралей, которая объединя­ ет отдельные здания, согласно стандарту ISO/IEC 1801 может вклю­ чать в себя кабели максимальной длиной 1,8 км. Дополнительно ого­ варивается, что максимальная длина магистральных кабелей между кроссовой этажа и кроссовой внешних магистралей не может пре­ вышать 2000 м (300 м кабеля внутренней и 1800 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 современном состоянии уровня волоконно-оптической техники с ис­ пользованием обычной серийной аппаратуры это расстояние может быть равным 100 и более километрам. Однако при необходимости обеспечения связи на столь большие расстояния стандартами пред­ полагается, что для передачи информации будут использоваться ли­ нии и каналы связи общего пользования различных телекоммуни­ кационных операторов.

10.3. Волоконно-оптические кабели

Волоконно-оптические кабели, используемые в кабельной систе­ ме, предназначены для внутреннего и внешнего применения. Кон­ струкция волоконно-оптических кабелей содержит от двух до не­ скольких волокон различного типа и размеров в буфере или оболоч­ ке. Ниже даны определения основных типов кабелей.

Распределительный кабель — построен на основе двух и бо­ лее волокон, собранных вместе или в виде отдельных многоволокон­ ных элементов; обычно используется при монтаже сравнительно про­ тяженных сегментов кабельной системы и в тех случаях, когда все волокна терминируются в одном месте (например, на одной комму­ тационной панели или в одном настенном оптическом шкафу).

Соединительный кабель или шнур — состоит из одного или двух волокон, усиленных элементами жесткости (арамидным волок­ ном); предназначен для приложений коммутации на небольших рас­ стояниях. Одноволоконный шнур часто называют «симплексным», а двухволоконный — «дуплексным». Дуплексный шнур может быть построен на основе двух симплексных кабелей, оболочки которых со­ единены между собой, или из двух волокон, покрытых одной общей

оболочкой. Такие шнуры, как правило, используются в качестве ап­ паратных и коммутационных шнуров (перемычек).

Композитный кабель — состоит из двух и более кабель­ ных модулей, представляющих собой отдельные распределительные волоконно-оптические кабели, покрытых общей оболочкой так, что при монтаже каждый из таких модулей может быть отделен от об­ щей конструкции и терминирован в отдельном месте.

Рабочие характеристики передачи волоконно-оптических кабелей приведены в табл. 10.5.

Характеристики кабелей внутренней системы. Двух- и че­ тырехволоконные оптические кабели, предназначенные для исполь­ зования в горизонтальной кабельной подсистеме и СОА, должны обеспечивать минимально допустимый радиус изгиба 25 мм в усло­ виях эксплуатации при отсутствии сил натяжения.

Двух- и четырехволоконные оптические кабели, предназначен­ ные для монтажа в трассах Горизонтальной подсистемы методом протягивания, должны обеспечивать минимально допустимый ради­ ус изгиба 50 мм при силе натяжения 220 Н (23 кг-с).

Все остальные кабели внутреннего применения должны обеспе­ чивать минимально допустимый радиус изгиба эквивалентный 10 внешним диаметрам кабеля при отсутствии сил натяжения и 15 внеш­ ним диаметрам кабеля при силах натяжения не превышающих мак­ симально допустимые пределы.

Характеристики кабелей внешней системы . Волоконнооптические кабели внешнего применения должны иметь конструк­ цию, препятствующую проникновению влаги во внутреннее про­ странство кабеля.

Волоконно-оптические кабели внешнего применения должны вы­ держивать силы растяжения не менее 2670 Н (270 кг-с).

Волоконно-оптические кабели внешнего применения должны обеспечивать минимально допустимый радиус изгиба эквивалентный 10 внешним диаметрам кабеля при отсутствии сил натяжения и 20 внешним диаметрам кабеля при силах натяжения не превышающих

максимально допустимые пределы.

Кабели горизонтальной подсистемы. Конструкция волокон­

но-оптических кабелей используемых в горизонтальной подсистеме может быть построена на основе многомодовых оптических волокон 50/125 или 62 5/125 мкм, одномодовых оптических волокон или лю­ бой их комбинации.

Несмотря на то что в горизонтальной кабельной подсистеме кабельной системы разрешено применение одномодовых волоконнооптических кабелей, их использование рекомендуется ограничить ис­ ключительными случаям (например, требование конечного пользова­ теля или требования специальных нормативов), поскольку на рассто­ яниях, типичных для горизонтальной подсистемы (длина канала до 100 м), многомодовые волокна поддерживают работу всех существу­ ющих на время издания данной книги телекоммуникационных при­ ложении. Применение одномодового волоконно-оптического кабеля в горизонтальной кабельной подсистеме экономически неоправдано.

Кабели магистральной подсистемы . Конструкция волокон­ но-оптических кабелей, используемых в магистральной подсистеме, может быть построена на основе многомодовых оптических волокон 50/125 или 62 5/125 мкм, одномодовых оптических волокон или лю­ бой их комбинации.

10.4. Коммутационное оборудование на основе витой пары

Коммутационное оборудование на основе витой пары проводни­ ков должно быть оборудовано контактами со смещением изоляции (контакт типа ГОС).

Применение коммутационного оборудования на основе витой па­ ры проводников ограничено следующими функциональными элемен­ тами кабельной системы:

•распределитель кампуса (главный кросс);

•распределители здания (промежуточные кроссы);

•распределители этажа (горизонтальные кроссы);

•консолидационные точки;

•телекоммуникационные розетки/коннекторы;

•9 м в случае схемы коммутационного подключения для элек­ трического кабеля;

дельные секции специализированной мебелью или легкими некапи­ тальными перегородками. Общим отличительным признаком таких офисов являются частые перемещения сотрудников и изменения кон­ фигураций рабочих мест, а также наличие явно выраженной зонной группировки отдельных рабочих мест. В открытых офисах могут применяться многопользовательские телекоммуникационные розет­ ки MUTO (Multi-User Telecommunication Outlet) и консолидационные точки CP (consolidation point). Оба варианта стандартизированы техническим бюллетенем TSB-75 [20] и адаптируют рассмотренные выше решения на случай открытого офиса.

Под многопользовательской розеткой MUTO понимается розет­ ка, которая обслуживает нескольких пользователей. Такой элемент выделяется в отдельный вид оборудования и устанавливается на ко­ лоннах и стенах здания, под фальшполом, в напольных коробках и, достаточно редко, в пространстве между капитальным и подвесным потолками. Максимальная длина W оконечного шнура, соединяю­ щего розетку MUTO с сетевым оборудование на рабочем месте, не должна превышать 20 м и вычисляется следующим образом:

W = (102 - Я )/1,2 - 7 м, 1 Т< 2 0 м ,

где Н — длина горизонтального кабеля. Коэффициент 1,2 учитывает повышенное затухание сигнала в кабеле соединительного шнура с гибкими многопроволочными проводниками.

10.6. Классификация и конструктивные особенности кабелей СКС

Кабели на основе витых пар с медными проводниками широко применяются в СКС для передачи электрических сигналов. Любой рассматриваемый в этой главе кабель содержит одну или несколь­ ко скрученных с различными шагами витых пар проводов и по дей­ ствующей классификации относится к симметричным. Кроме витых пар он может иметь несколько дополнительных защитных, экрани­ рующих и технологических элементов, которые образуют сердечник. Каждый провод снабжается изоляцией из сплошного или вспененного диэлектрика. Использование последнего несколько снижает удель­ ную массу кабеля и значительно улучшает его частотные свойства, однако поднимает себестоимость готового изделия. На сердечник накладывается защитная оболочка в виде шланга, в большей или меньшей степени предохраняющая витые пары от внешних воздей­ ствий и сохраняющая структуру сердечника во время прокладки и

эксплуатации. Наличие общей внешней защитной оболочки сердеч­ ника является основанием для отнесения рассматриваемой конструк­ ции к классу кабелей. Все прочие электротехнические изделия, так­ же предназначенные для передачи электрических информационных сигналов, в дальнейшем считаются проводами. В зависимости от ос­ новной области применения и соответственно конструкции кабель­ ные изделия для СКС на основе витых пар подразделяются на че­ тыре основных вида:

•горизонтальный кабель;

•многопарный кабель;

•кабель для шнуров;

•провод для перемычек.

Кабели СКС должны отвечать требованиям пожарной безопас­

ности.

На основе кабелей рассматриваемого класса могут быть реали­ зованы все три подсистемы СКС, хотя на внешних магистралях их применение для высокоскоростных приложений класса D затрудне­ но ввиду жестких физических ограничений на максимальную длину сегмента. На основании этого большинство электрических кабелей предназначено для применения внутри здания. Имеется также огра­ ниченная номенклатура кабелей на основе витых пар, которые могут прокладываться между зданиями. Из-за упомянутого ограничения длины тракта передачи сигналов приложений класса D такие кон­ струкции не получили широкого распространения для поддержки ра­ боты ЛВС, однако в массовом масштабе применяются для передачи

сигналов низкоскоростного сетевого оборудования, например УАТС. Горизонтальный кабель. Горизонтальный кабель предназна­

чен для использования в горизонтальной подсистеме на участке от коммутационного оборудования в кроссовой этажа до информацион­ ных розеток рабочих мест. Свое название данный вид кабеля полу­ чил из-за того, что в большинстве случаев укладывается на трас­ се прокладки в горизонтальном положении с минимальным коли­ чеством вертикальных участков. Основная масса рассматриваемых конструкций имеет волновое сопротивление 100 Ом, во Франции до­ статочно популярны кабели с сопротивлением 120 Ом. Этот вид ка­ бельных изделий имеет большое распространение в США, в Европе его доля на фоне остальных видов кабеля оказывается существенно меньше. В нашей стране в связи с малой популярностью аппаратуры Token Ring такой вид кабелей используется очень редко.

Наиболее распространенные на практике конструкции содержат четыре витых пары (рис. 10.16). Известно, что часть сетевого обору­ дования использует для обмена информацией только две витых пары.