Тип кабеля

Максимальная частота сигнала

Типовые приложения

Уровень 1

Нет требований

Цепи питания и низкоскоростной обмен данными

Уровень 2

До 1 МГц

Голосовые каналы связи и системы безопасности

Уровень 3

До 16 МГц

Локальные сети Token Ring и Ethernet 10Base-T

Уровень 4

До 20 МГц

Локальные сети Token Ring и Ethernet 10Base-T

Уровень 5

До 100 МГц

Локальные сети со скоростью передачи данных до 100 Мбит/с

к характеристикам кабелей и разъемов, применяемых для ее построения. Для построения системы допускалось использование кабелей из неэкранированных витых пар с волновым сопротивлением 100 Ом и экранированных витых пар с сопротивлением 150 Ом, а также 50-омных коаксиальных кабелей и многомодовых волоконно-оптических кабелей. Доку­мент не сертифицировал волоконно-оптический разъем.

В ноябре 1991 года рабочая группа TR-41.8.1 выпустила дополнительные специфика­ции на симметричные электрические кабели из неэкранированных витых пар - техничес­кий бюллетень TIA/EIA TSB-36. В этом документе впервые вводилось понятие кате­горий кабелей из неэкранированных битых пар, которые были определены практически в полном соответствии с уровнями по классификации UL и Anixter. Фактичес­ки произошла только смена термина, и классификация по уровням перестала применять­ся. Первые два уровня витых пар для низкоскоростных приложений в бюллетене TSB-36 не специфицированы.

В другом дополнении к стандарту TIA/EIA-568 - техническом бюллетене TIA/EIA TSB-40 - были описаны дополнительные спецификации на разъемы для кабелей из неэкранированных витых пар. Они также подразделялись на категории 3,4 и 5. Бюллетень предписывал использовать разъемы категорией не ниже категории кабелей, на которые они устанавливались.

В октябре 1995 года увидела свет вторая редакция стандарта TIA/EIA-568 - Т1А/Е1А-568-А, - которая включала в себя и уточняла все основные положения технических специ­фикаций бюллетеней TSB-36 и TSB-40. Наиболее существенное отличие от предшеству­ющего документа состояло в том, что применение коаксиального кабеля не рекомендовалось для построения вновь создаваемых СКС и одновременно было разрешено использование одномодовых волоконно-оптических кабелей в магистральных подсистемах.

В январе 1993 года был одобрен еще один важный нормативный документ, подготов­ленный рабочей группой TR-41.8.3, - TIA/EIA-606 «Стандарт на администрирование те­лекоммуникационной инфраструктуры коммерческих зданий». Стандарт определя­ет правила ведения документации по СКС на этапе эксплуатации - маркировка, ведение записей, правила оформления схем, отчеты и т.д. Документ рекомендовал ведение доку­ментации в электронном виде.

Еще один смежный стандарт - TIA/EIA-607 - принимается в августе 1994 года. Он включает в себя требования к различным устройствам заземления, применяемым в зда­нии. Традиционно основным назначением системы заземления было обеспечение безопас­ности эксплуатации электроустановок, то есть защита человека от поражения электричес­ким током. Стандарт TIA/EIA-607 определяет дополнительные требования к организации систем заземления, выполнение которых является необходимым условием обеспечения эффективной и надежной передачи электрических сигналов по СКС. Документы TIA/ EIA-568-A, TIA/EIA-569, TIA/EIA-606 и TIA/EIA-607 являются национальным стан­дартами США.

Быстрое совершенствование средств волоконно-оптической техники, снижение ее сто­имости и массовое внедрение в состав кабельной проводки зданий офисного типа позво­лили применять при построении СКС структуры с так называемым централизованным администрированием. Переход к этому принципу дозволяет существенно упростить про­цесс администрирования СКС. Возможные варианты и правила их построения описаны в техническом бюллетене TSB-72, изданном в октябре 1995 года.

В августе 1996 года появляется технический бюллетень TSB-75, который существенно расширил возможности проектировщиков и служб эксплуатации кабельной системы так называемых открытых офисов.

В сентябре 1998 года был принят технический бюллетень TSB-95, в котором содержа­лась информация о дополнительных контролируемых параметрах канала категории 5. Со­ответствие этих параметров норме является необходимым условием обеспечения нормальной работы приложения Gigabit Ethernet.

В мае 1999 года подкомитет по стандартизации TR.42.2 утвердил стандарт TIA/EIA-570-А, нормирующий оптические разъемы, используемые в абонентских розетках. Соглас­но этому нормативному документу в новых СКС на рабочих местах наряду с разъемами типа SC допускалась установка малогабаритных разъемов нового поколения.

К 2000 году подкомитет TR-42 ассоциации TIA опубликовал ряд приложений к стандарту TIA/EIA-568-A, которые, вероятнее всего, без каких-либо существенных изменений войдут в новую редакцию американского стандарта (рабочее название TIA/EIA-568-B), так, в частности, дополнение 1 задает количественные ограничения на параметры delay и skew. В дополнении 5 определены характеристики улучшенной категории 5е, которые превосходят нормы упомянутого выше технического бюллетеня TSB-95.

Параллельно с TIA/EIA работу над стандартизацией СКС вели Международная орга­низация по стандартизации (ISO) и Международная электротехническая комиссия (IEC). В 1995 году они выпустили совместный документ- стандарт ISO/IEC 11801 «Информа­ционные технологии. Универсальная кабельная система для зданий и территории Заказ­чика». Его содержание имеет непринципиальные отличия от стандарта TIA/EIA-568-A, связанные в основном со структурой документа, с различной терминологией и с глубиной проработки некоторых положений. Дополнительно отметим, что стандарт ISO/IEC 11801 допускает применение витых пар с волновым сопротивлением в 120 Ом и многомодовых оптических кабелей с волокнами 50/125, популярных в некоторых европейских странах. Европейская организация по стандартизации CENELEC подготовила свой стандарт EN 50173, окончательная редакция которого увидела свет в августе 1995 года. Его англо­язычная версия в содержательной своей части практически является копией-международного стандарта ISO/IEC 11801.

Стандарты ISO/IEC и CENELEC постоянно развиваются и дополняются. Так, этими организациями в январе и феврале 1999 года были приняты документы, аналогичные упо­мянутому выше бюллетеню TSB-95 TIA/EIA.

В 1999 году принимается стандарт ISO/IEC 14763-1, являющийся аналогом аме­риканского стандарта TIA/EIA-606 и определяющий правила администрирования ка­бельной системы.

В начале 2000 года увидела свет дополненная редакция стандарта ISO/IEC 11801, в которой введен ряд новых параметров и уточнены значения традиционных параметров отдельных компонентов и трактов на основе витых пар.

Все три стандарта достаточно близки друг к другу и подробно нормируют основной комплекс вопросов, связанных с построением СКС (табл. 2). Определенные отличия непринципиального характера имеются как в перечне допустимой для построения СКС элементной базе и предельно допустимых параметрах отдельных компонен­тов, так и в терминологии и глубине освещения некоторых вопросов. На практике имен­но из-за последнего обстоятельства в различных ситуациях приходится пользоваться как международным стандартом ISO/IEC 11801, так и американским стандартом TIA/EIA-568-А, а также дополняющими его техническими бюллетенями TSB. Тем не менее, мож­но констатировать, что за прошедшие десять лет удалось в значительной степени пре­одолеть имеющиеся первоначальные различия: известные на середину 2000 года версии основных нормативно-технических документов СКС отличаются друг от друга значи­тельно меньше. Общая структура СКС показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Структурная схема СКС EN - Europe Norm.

Кроме международных стандартов в ряде ев­ропейских стран действуют свои национальные нормативные документы, учитывающие требова­ния местной промышленности, исторические традиции, законодательные акты смежных областей и другие особенности. Ссылки на такие до­кументы могут встречаться в сопроводительной технической документации в случае поступле­ния оборудования СКС в рамках реализации комплексных проектов. Так, в своей практической деятельности авторам данной монографии приходилось достаточно часто сталкиваться со ссылками на нормы DIN/VDE, так как кабельная система ICCS достаточно активно и в течение длительного времени - вплоть до продажи в нача­ле 2000 года этого направления бизнеса амери­канской фирме Corning - продвигалась на рос­сийском рынке немецким концерном Siemens. По данным сервера www.cabletesting.com своя нормативная база, ориентированная в основном на положения американских стандартов, имеется в Австралии и Новой Зеландии. Сразу же отметим, что известные авторам данной работы национальные нормы не имеют принципиальных расхождений с международными,

Таблица 1. 2. Основные отличия между стандартами

Стандарт

ISO/IEC 11801

EN 50173

Т1А/Е1А-568-А

Поддерживаемый кабель

UTP,FTP, STP

UTP, FTP, STP

UTP,STP

Кабель с Z,= 1200м

Допускается

Допускается

Не допускается

Диаметр проводника, мм

0,40-0,65

0,40-0,6

0,511-0,643

Число пар в горизонтальном кобеле

2 или 4

2 или 4

4

Категория компонентов

3,4 и 5

З и 5

3,4 и 5

Затухание кабелей для шнуров

Больше на 50%

Больше на 50%

Больше на 20%

Оптоволокно 62,5/125

Основное

Основное

Основное

Оптоволокно 50/125

Альтернативное

Альтернативное

Не допускается

Экранированное гнездо

Допускается

Допускается

Не допускается

Категории кабелей рабочего места

5+3

5+5

5+3

европейскими и американскими стандартами. Эти документы отличаются главным образом используемой терминологией и глубиной проработки отдельных положений. Поэтому в дальнейшем они специально не рассматриваются и упоминаются только в случае необходимости.

К сожалению, по состоянию на середину 2003 года в России только разворачивалась работа по созданию национального стандарта по телекоммуникационным кабельным системам, которые можно рассматривать как аналог соответствующих зарубежных. Поэтому проект базируется на международных стандартах и национальных стандартах США. Отечественными нормативными документами, дополнительно исполь­зованными при написании этой работы, являются Правила устройства электроуста­новок (ПУЭ), а также некоторые ГОСТы по правилам выполнения проектных работ, офор­мления проектной документации и тестированию кабельных изделий.

2. Технические аспекты и топология СКС

2.1.1. Топология СКС

Структурированная кабельная система (СКС) представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. СКС состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, коммутационных шнуров, кабельных разъемов, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

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

Универсальность

Для передачи данных в ЛВС, организации локальной телефонной сети, передачи видеоинформации или сигналов от датчиков пожарной безопасности или охранных систем используется единая кабельная система. При интеграции в инфраструктуру здания структурированные кабельные системы позволяют автоматизировать многие процессы по контролю, мониторингу и управлению хозяйственными службами и системами жизнеобеспечения.

Гибкость

СКС позволяют быстро и легко изменять конфигурацию кабельной системы и управлению перемещениями как внутри, так и между зданиями. Для этого администратору сети достаточно выполнить переключение на коммутационных панелях. Это позволяет обеспечить гибкое изменение рабочих мест сотрудников и полное изменение конфигурации системы, включая замену и добавление оборудования, расширение системы.

Устойчивость

Тщательно спланированная СКС устойчива к внештатным ситуациям и гарантирует высокую надежность и защиту данных в течение многих лет. Так большинство ведущих производителей дают гарантию на поставляемые ими СКС (при выполнении требуемых процедур сертификации) до 20 - 25 лет.

Таким образом, структурированная кабельная система является универсальным и гибким решением задачи создания коммуникационной инфраструктуры здания или группы зданий.

Сравнительные характеристики различных архитектур СКС

Существуют два варианта архитектуры проводки:

• традиционная архитектура иерархической звезды;
• архитектура одноточечного управления.

Архитектура иерархической звезды может применяться как для группы зданий, так и для одного отдельно взятого здания.

В первом случае, иерархическая звезда состоит из центрального кросса системы, главных кроссов зданий и горизонтальных этажных кроссов. Центральный кросс связан с главными кроссами зданий при помощи внешних кабелей. Этажные кроссы связаны с главным кроссом здания кабелями магистральной вертикальной проводки.

Во втором случае звезда состоит из главного кросса здания и горизонтальных этажных кроссов, соединенных между собой кабелями магистральной вертикальной проводки.

Архитектура иерархической звезды обеспечивает максимальную гибкость управления и максимальную способность адаптации системы к новым приложениям.

Архитектура одноточечного администрирования разработана для максимальной простоты управления. Обеспечивая прямое соединение всех рабочих мест с главным кроссом, она позволяет управлять системой из одной точки, оптимальной для расположения централизованного активного оборудования. Администрирование в одной точке обеспечивает простейшее управление цепями, возможное благодаря исключению необходимости кроссировки цепей во многих местах. Архитектура одноточечного администрирования не применяется для группы зданий.

Каждая архитектура имеет свои преимущества (см. Таблицу 2.1), которые следует иметь в виду при выборе кабельной системы.

Таблица 2.1. Преимущества архитектуры проводки

Преимущества архитектуры проводки

Иерархическая звезда

Одноточечное администрирование

Наиболее гибкое управление

X

Наибольшая способность к адаптации

X

Централизованное управление

X

Распределенное оборудование

X

Централизованное оборудование

X

Наиболее гибкое использование активного оборудования

>X

Простота технического обслуживания

X

Полное соответствие стандартам

X

X при длинах до 100 м

В основу любой структурированной кабельной системы положена древовидная тополо­гия, которую иногда называют также структурой иерархической звезды. Обобщенная структурная схема СКС изображена на рис. 2.1. Узлами структуры являются коммута­ционное оборудование различного вида (в соответствии с терминологией стандарта ISO/ IEC 11801 дистрибьютор - distributor), которое обычно устанавливается в технических помещениях и соединяется друг с другом и с информационными розетками на рабочих местах электрическими и оптическими кабелями. Стандарты не регламентируют тип коммутационного оборудования, определяя только его параметры. Для монтажа и дальней­шей эксплуатации коммутационного оборудования необходимы технические помещения. Все кабели, входящие в технические помещения, обязательно заводятся на коммутационное оборудование, на котором осуществляются все необходимые подключения и переключения в процессе строительства и текущей эксплуатации кабельной системы. Это обеспечивает гибкость СКС, возможность легкой реконфигурации и адаптируемости под конкретное приложение.

Основой для применения именно иерархической звездообразной топологии является возможность ее использования для поддержки работы всех основных сетевых приложений

Подсистема внешних магистралей

Подсистема внутренних магистралей

Горизонтальная подсистема

Подсистема ^:- сетевого оборудования

Рис 2.1. Подсистемы СКС

(табл. 2.2). Из данных таблицы следует вывод о том, что топология рассматриваемого вида является той платформой, которая обеспечивает функционирование современных средств передачи данных.

Таблица 2.2. Логическая и физическая топология современных сетей передачи данных

Протокол

Логическая топология

Физическая топология

Token Ring

Кольцо

Кольцо, звезда

High Speed Token Ring

Кольцо

Кольцо, звезда

FDDI

Кольцо

Кольцо, звезда

Ethernet

Шина

Шина, звезда

Fast Ethernet

Шина

Звезда

Gigabit Ethernet

Шина

Звезда

ATM

Виртуальный канал

Кольцо, звезда

Преимущества структурированных кабельных систем над традиционными

Неудобства, связанные с применением традиционных технологий, общеизвестны - сложность и дороговизна внесения изменений, малая надежность, высокая зависимость кабельной системы от применяемой сетевой технологии.

Неструктурированная кабельная система строится быстрее, но ее гораздо сложнее модернизировать. Неструктурированная проводка для локальных сетей и телефонии сохраняется без переоборудования в течение 3-5 лет, для систем наблюдения и контроля — в течение 2-3 лет. В то же время структурированная система строится основательно, как всякое долговременное сооружение. В структурированную кабельную систему закладывается структурная избыточность, предусматривающая дополнительные рабочие места, возможности перемещения оборудования и персонала. Избыточность СКС требует дополнительного количества кабеля, розеток, коммутационных панелей. Однако, дополнительные капитальные затраты, необходимые для создания СКС, быстро окупаются в процессе ее эксплуатации.

Преимущества СКС над обычными кабельными системами:

• для передачи данных, голосовой информации и видеосигнала используется единая кабельная система;
• использование универсальных розеток на рабочих местах позволяет подключать к ним различные виды оборудования.
• оправдывают капиталовложения за счет длительного использования и эксплуатации сети;
• обладают модульностью и возможностями внесения изменений и наращивания без замены всей существующей сети;
• допускают одновременное использование нескольких различных сетевых протоколов;
• не зависят от изменений технологий и поставщика оборудования;
• используют стандартные компоненты и материалы;
• допускают управление и администрирование минимальным количеством обслуживающего персонала;
• позволяют комбинировать в одной сети волоконно-оптический и медный кабель.

2.1.2. Технические помещения

Технические помещения, необходимые для построения СКС и информационной системы предприятия, в целом делятся на аппаратные и кроссовые.

Аппаратной в дальнейшем называется техническое помещение, в котором наряду с коммутационным оборудованием СКС располагается сетевое оборудование коллективного пользования (АТС, серверы, концентраторы). Если основной объем установленных в этом помещении технических средств составляет оборудование ЛВС, то его иногда называют серверной, а если учрежденческая АТС и системы внешних телекоммуникаций - узлом связи. Аппаратные оборудуются фальшполами, системами пожаротушения, кондиционирования и контроля доступа.

Кроссовая представляет собой помещение, в котором размещается коммутационное оборудование СКС, сетевое и другое вспомогательное оборудование. Желательно ее размещение вблизи вертикального стояка, оборудование телефоном и системой контроля доступа. При этом уровень оснащения кроссовой оборудованием инженерного обеспечения ее функционирования в целом является более низким по сравнению с аппаратными. Кроссовые на практике достаточно часто называют просто техническими (этажными) помеще­ниями, встречается также наименование «хабовые».

Аппаратная может быть совмещена с кроссовой здания (КЗ или BD). 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 рабочих мест. В кроссовую внешних магистралей (КВМ) сходятся кабели внешней магистрали, подключающие к ней КЗ. В КЗ заводятся внут­ренние магистральные кабели, подключающие к ним кроссовые этажей (КЭ или FD). К КЭ, в свою очередь, горизонтальными кабелями подключены информационные розетки рабочих мест. В качестве дополнительных связей, увеличивающих гибкость и живучесть систе­мы, допускается прокладка внешних магистральных кабелей между КЗ и внутренних магистральных кабелей между КЭ (пример изображен на рис. 1.1).

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 в качестве исключения допускается подключение к КЭ горизонтальных кабелей смежных этажей. Пример струк­туры СКС с привязкой к зданиям приведен на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Пример структуры СКС с привязкой к зданиям

2.1.3. Подсистемы СКС

В самом общем случае СКС, согласно международному стандарту ISO/IEC 11801, вклю­чает в себя три подсистемы (рис. 1.2):

• подсистема внешних магистралей (campus backbone cabling) или по терминологии не­которых СКС европейских производителей первичная подсистема, 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 основой для построения сети связи между компактно расположенными на одной тер­ритории зданиями (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;

• подсистема внутренних магистралей (building backbone cabling), 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 коммутационные шнуры и/или перемычки 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 (horizontal cabling), иногда называемая третичной подсистемой, образована внутренними горизонтальными кабелями между КЭ и информационными розетками рабочих мест, самими информационными розетками, коммутационным оборудованием в КЭ, к которому подключаются горизонтальные кабели, и коммутационными шнурами и/или перемычками в КЭ. В составе горизонтальной проводки допускается использование одной точки перехода, 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 будет одинаковым, например, для офисной и производственной сети.

Иногда из соображений удобства проектирования и эксплуатационного обслуживания применяется более мелкое дробление оборудования СКС на отдельные подсистемы. Так, например, элементы подключения сетевого оборудования к СКС в кроссовой выделяются в отдельную административную подсистему, а шнуры, адаптеры и другие элементы, необходимые на рабочих местах, образуют отдельную подсистему рабочего места и т.д.

В самом общем случае СКС, согласно действующим редакциям международных нормативно-технических документов, включает в себя восемь компонентов:

• линейно-кабельное оборудование подсистемы внешних магистралей;

• коммутационное оборудование подсистемы внешних магистралей;

• линейно-кабельное оборудование подсистемы внутренних магистралей;

2.2. Принципы администрирования СКС

Принципы администрирования (иначе 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. Основным признаком этого варианта является необходимость выполнения переключения минимум двух шнуров в общем слу­чае изменения конфигурации. Использование данного принципа гарантирует наибольшую гибкость управления и возможность адаптации СКС для поддержки новых приложений.

Архитектура одноточечного администрирования применяется в тех ситуациях, когда требуется максимально упростить управление кабельной системой. Принципиально может использоваться только для СКС, установленных в одном здании и не имеющих магистраль­ной подсистемы. Ее основным признаком является прямое соединение всех информаци­онных розеток рабочих мест с единственным техническим помещением. Несложно убе­диться в том, что одноточечное администрирование может быть использовано только в небольших сетях и упрощает процесс управления кабельной системой благодаря выпол­нению всех коммутаций шнурами в одном месте.

2.3. Кабели СКС

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

• симметричных электрических кабелей на основе витой пары с волновым сопротивле­нием 100, 120 и 150 Ом в экранированном и неэкранированном исполнении;

• одномодовых и многомодовых оптических кабелей.

Электрические кабели используются в основном для создания горизонтальной разводки. По ним передаются как телефонные сигналы и низкоскоростные данные, 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 данных 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), которые обычно обслуживают групповое устройство (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 современном этапе развития техники является экономически нецелесообраз­ным и применяется 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 процесс преобразования низкоскоростного электрического сигнала в оптический обычно совмещается с мультиплексированием.

Для построения горизонтальной подсистемы стандартами допускается применение эк­ранированного и неэкранированного кабелей. Экранированный симметричный кабель по­тенциально обладает лучшими электрическими, а в некоторых случаях и прочностными характеристиками по сравнению с неэкранированным. Однако этот кабель является очень критичным к качеству выполнения монтажа и заземления, имеет заметно большую сто­имость и худшие массогабаритные показатели. Поэтому пока основным кабелем для пере­дачи электрических сигналов по СКС, по крайней мере в нашей стране, являются кабели на основе неэкранированных витых nap¹. Как было отмечено выше, стандарты разрешают строить СКС на электрических кабелях 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 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.

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

Для обеспечения возможности работы по СКС сетевой аппаратуры с коаксиальным и три-аксиальным интерфейсом используется широкая номенклатура адаптеров различных видов.

Таблица 2.3. Соответствие категорий кабелей и соединителей классам приложений

Т1А/Е1А-568-А

ISO/IEC11801 Кабели и соединители

EN 50173

150/1ЕСП801 Приложения

-

-

-

А

-

-

-

В

Категория 3

Категория 3

Категория 3

С

Категория 4

Категория 4

-

-

Категория 5

Категория 5

Категория 5

D

-

Категория 6

-

Е

-

Категория 7

-

F

Определяется соответствующий класс линии связи, который задает предельные электри­ческие характеристики линии, необходимые для нормальной работы приложений соответ­ствующего и более низкого класса (табл. 2.3). К приложениям оптического класса отно­сятся те из них, которые используют в качестве среды передачи сигнала оптический кабель. На момент принятия стандарта ширина полосы пропускания для таких приложений не яв­лялась ограничивающим фактором.

Интересно также отметить, что стандарт ISO/IEC 11801 не предполагает приложений и линий с максимальной частотой передачи 20 МГц, соответствующих 4-й категории разъе­мов и кабелей. Это обусловлено отсутствием популярных сетевых приложений с макси­мальными частотами сигнала от 16 до 20 МГц.

В некоторых европейских странах иногда практикуется введение дополнительных классов приложений. Так, например, в немецкоязычной технической литературе при­ложения с верхней граничной частотой 200 МГц иногда называют приложениями клас­са D+, тогда как приложения с граничной частотой 300 МГц обозначаются приложени­ями класса D++.

Стандарты ISO/IEC 11801 и Т1А/Е1А-568-А в дополнение к кабелям специфицируют по категориям разъемы. Категории определяются максимальной частотой сигнала, на которую рассчитаны соответствующие разъемы и кабели (табл. 2.4). Кабели и разъемы более высоких категорий поддерживают все приложения, рассчитанные на работу по кабелям более низких категорий.

Таблица 2.4. Категории кабелей и разъемов

Категория

Максимальная частота сигнала

Типовые приложения кабеля и разъема

Категория 3

До 16 МГц

Локальные сети Token Ring и Ethernet 10Base-T, голосовые

каналы и другие низкочастотные приложения

Категория 4

До 20 МГц

Локальные сети Token Ring и Ethernet 10Base-T

Категория 5

До 100МГц

Локальные сети со скоростью передачи данных до 100 Мбит/с

Категория 5е

До 100 МГц

Локальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Мбит/с

Категория 6

До 250 МГц

Локальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Мбит/с

Категория 7

До 600 МГц

Локальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Мбит/с

Приложения класса Е и компоненты СКС категории 6 первоначально имели нормируемые характеристики до частоты 200 МГц, которая впоследствии была увеличена до 250 МГц. Необходимость расширения частотного диапазона гарантируемых 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 ATM со скоростью передачи 622 Мбит/с, а также необходимостью поддержки передачи сигналов многоканального ана­логового телевидения с верхней граничной частотой 550 МГц. Основные отличия между линиями связи различных категорий приводятся в табл. 2.5.

Для построения трактов категории 6 используются кабели всех типов (экранирован­ные и неэкранированные). В качестве соединителя применяется, в основном, модульный разъем. Существуют также разработки на других типах разъемов, наиболее известными из которых являются разъемы типов 110 и 210. Линии категории 7 при современном состоя­нии уровня техники могут быть реализованы только на кабеле с экранированными пара­ми. В настоящее время серийные разъемы модульного типа позволяют обеспечить ха­рактеристики проекта нормативных документов категорий 7 только для внешних пар контактов 1/2 и 7/8, что сопровождается потерей универсальности. Имеется разработка разъема компании Nexans с улучшенными параметрами, которые в перспективе могут быть использованы в линиях категории 7.

Таблица 2.5. Параметры пропускной способности каналов различных категорий на частоте 100 МГц

Параметр

Категори TIA/EIA-568-A TSB-95

я5 ISO/IEC П 801

Категория 6

Категория 7

Частотный диапазон, МГц

1-100

1-100

1-100

1-250

1-600

Затухание, дБ

24

24

24

21,7(36)

20,8(54,1)

МЕХТ,дБ

27,1

27,1

27,1

39,9(33,1)

62,1 (51)

Р5-МЕХТ,дБ

-

-

24,1

37,1 (30,2)

59,1 (48)

ACR, дБ

3,1

3,1

3,1

18,2 (-2,9)

41,3 (-3,1)

Р5-АСР,дБ

-

-

0,1

15,4 (-5,8)

38,3 (-6,1)

EL-FEXT, дБ

-

17

17,0

23,2(15,3)

fts*[1]

Р5-РЕХТ,дБ

-

14,4

14,4

20,2(12,3)

ffs

Возвратные потери, дБ

-

8

10

12(8)

14,1 (8,7)

Задержка распространения, не

-

548

548

548 (546)

504(501)

skew, не

-

50

50

50

20

Малый интерес специали­стов по СКС к линиям классов А и В, построение которых не пред­ставляет никаких трудностей на современной элементной базе обусловлен тем, что они не поддерживают работу наиболее массовой на сегодняшний день сетевой аппаратуры Ethernet, то есть на упомянутых лини­ях нельзя построить универсальную СКС.

Линии электрической связи СКС должны быть собраны из кабелей и других компонен­тов с характеристиками не хуже той категории, на которую они рассчитаны. Данное прави­ло имеет также и обратное действие в отношении категорий до 5е включительно: линия связи, собранная из компонентов определенной категории, поддерживает работу всех при­ложений своего и более низкого классов.

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

• технические характеристики всех кабелей, разъемов и соединительных шнуров этой линии соответствуют требованиям этой категории или превышают их;

• линия связи спроектирована с учетом требований стандартов (то есть, соблюдены ограничения на длины кабелей, количество точек коммутации и т.д.);

• монтаж выполнен в полном соответствии с требованиями перечисленных выше стан­дартов.

2.4. Ограничения на длины кабелей и шнуров СКС

Стандарты ISO/IEC 11801 и TIA/EIA 568-A устанавливают ограничения на максималь­ные длины кабелей и соединительных шнуров горизонтальной и магистральных подсис­тем. Длины кабелей указаны на рис. 2.3. Дополнительно еще раз подчеркнем, что максимальные длины электрических кабельных линий для передачи сиг­нала указанного класса приведены для случая построения этих линий из симметричного кабеля и других компонентов с категорией не ниже указанной.

Длина кабеля горизонтальной подсистемы установлена равной 90 м (плюс 10 м на со­единительные шнуры). Выбор именно этого значения произведен, исходя из возможностей витой пары как направляющей системы электромагнитных колебаний передавать сигналы наиболее массовых (на момент принятия стандартов) высокоскоростных приложений типа cетевое оборудование:

Внешняя Внутренняя Горизонтальный Рабочая зона

магистраль кабель

Рис. 2.3. Максимальные расстояния в кабельной системе по ISO/I ЕС 11801

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 разводки на волоконно-оптическом кабеле длина кабельной трассы ограничена величиной 90 м из тех соображений, 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. Соответствен­но, максимальная длина кабеля такой магистрали устанавливается стандартами рав­ной 500 м.

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 внутренней 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 современном состоянии уровня волоконно-оптической техники с использованием обычной серийной аппаратуры это расстояние может быть равным 100 и более километрам. Однако при необходимости обеспечения связи на столь большие расстояния стандартами предполагается, что для пе­редачи информации будут использоваться линии и каналы связи общего пользования раз­личных телекоммуникационных операторов.

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

• 9 м в случае схемы коммутационного подключения для электрического кабеля;

• 10 м в случае схемы коммутационного соединения для электрического кабеля;

• 10 м при любой схеме подключения в волоконно-оптическом варианте.

В редакции 1995 года этого стандарта максимальная суммарная длина шнуров независимо от варианта составляла 10 м, то есть произошло определенное ужесточение нормативных требований.

Максимальная длина коммутационного шнура, применяемого в кроссовых магистральных подсистем (КЗ и КВМ), согласно стандарту ISO/IEC 11801 равна 20 м. Длина оконеч­ных шнуров, предназначенных для подключения сетевого оборудования в этих техничес­ких помещениях, не должна превышать 30 м.

2.5. Дополнительные варианты топологического построения СКС

Ниже рассматриваются дополнительные возможности построения горизонтальной подси­стемы и подсистемы внутренних магистралей, часть из которых не вошла в основные дей­ствующие стандарты по СКС. По состоянию на середину 1999 года они нормируются толь­ко техническими бюллетенями TIA/EIA и, по мнению большинства специалистов по СКС, без каких-либо принципиальных изменений их основные положения будут введены в но­вые редакции стандартов. Наличие этих вариантов существенно расширяет свободу выбо­ра проектировщика и позволяет значительно увеличить технико-экономическую эффек­тивность кабельной системы в ряде случаев.

2.6. Варианты построения горизонтальной подсистемы СКС

Горизонтальная подсистема СКС при ее реализации на кабелях из витых пар может быть построена по четырем различным схемам, которые приведены на рис. 1.5. Наиболее часто применяется первая из них, которая образована непрерывным кабелем максимальной дли­ной 90 м, соединяющим информационную розетку ИР и коммутационную панель в кроссовой этажа КЭ. Во втором варианте тракт передачи образуется из кабелей двух различных типов, но с эквивалентными передаточными характеристиками. Эти кабели соединяются между собой в так называемой точке перехода ТП (transition point). 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.

Точка перехода реализуется на обычном коммутационном обо­рудовании, однако его 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.

Последние два варианта построения горизонтальной подсистемы СКС ориентированы, в первую очередь, на применение в так называ­емых открытых офисах (open offices или open space offices), то есть в рабочих помещениях большой площади, которые разделены на от­дельные секции специализированной мебелью или легкими некапи­тальными перегородками. Общим отличительным признаком таких офисов являются частые перемещения сотрудников и изменения конфигураций рабочих мест, а также наличие явно выраженной зон­ной группировки отдельных рабочих мест. В открытых офисах мо­гут применяться многопользовательские телекоммуникационные розетки MUTO (Multi-User Telecommunication Outlet) и точки объединения СР (consolidation point). Оба варианта стандартизи­рованы техническим бюллетенем TSB-75 и адаптируют рассмотренные выше решения на случай открытого офиса (табл. 2.6).

Рис. 2.4. Варианты организации горизонтальной подсистемы

Таблица 2.6. Аналогии между различными вариантами организации горизонтальной подсистемы

Тип офиса

Прямое соединение

Многопользовательское соединение

Обычный офис

Обычный проброс

Точка перехода

Открытый офис

Многопользовательская розетка

Точка консолидации

Под многопользовательской розеткой MUTO понимается розетка, которая обслужива­ет нескольких пользователей. Такой элемент выделяется в отдельный вид оборудования и 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 MUTO с сетевым оборудованием на рабочем месте, не должна превышать 20 м и вычисляется сле­дующим образом:

W » (102 - Н) / 1,2 - 7 м, W < 20 м

где Н - длина горизонтального кабеля.

Коэффициент 1,2 учитывает повышенное затухание сигнала в кабеле соединительного шнура с гибкими многопроволочными проводниками. Постоянный коэффициент 7 определяет максимальную длину коммутационных шнуров в кроссовой. График зависимости длины коммутационного шнура от длины горизонтального кабеля приведен на рис. 2.4. Анализ формулы 1.1. показывает, что при максимальной длине око­нечного шнура в 20 м длина горизонтального кабеля не должна превышать 70 м.

Таким образом, суммарная длина оконечного и коммутационного шнуров в открытом офисе может достигать 27 м против 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.

Точка объединения СР в открытом офисе является прямым аналогом точки пе­рехода традиционной топологии. От нее к отдельным розеткам рабочего места, когда перемещения сотрудников возможны, но не столь часты по сравнению с розетками MUTO.

Аналогично традиционной кабельной разводке в любой горизонтальной линии откры­того офиса запрещается использование более одной точки перехода в виде розеток MUTO и СР, а в точке консолидации точке не допускается подключение активного оборудования и выполнения операций администрирования.

2.7. Топологии с централизованным администрированием

Системы с централизованным администрированием определены в техническом бюллетене TSB-72 и относятся к случаю построения разводки внутри одного здания полностью на оптическом кабеле. Основная идея, заложенная в этом документе, состоит в предостав­лении проектировщику СКС возможности отказа в данной ситуации от жесткого деления кабельной разводки на горизонтальную подсистему и подсистему внутренних магистралей с их объединением в единое целое и переход, за счет этого, от двухуровневой звездообраз­ной топологии к простой одноуровневой.

Применение принципа централизованного администрирования позволяет :

• значительно увеличить управляемость ЛВС за счет появления возможности форми­рования любых заранее заданных рабочих групп на физическом уровне без использо­вания виртуальных соединений;

• сосредоточить все активное оборудование в одном месте, что увеличивает защищенность от несанкционированного доступа к информации, уменьшает потребности в высокоско­ростных каналах и упрощает процедуру проведения эксплуатационных измерений;

• 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.

Согласно бюллетеню TSB-72 кабельные системы рассматриваемого вида могут быть по­строены с использованием одного межсоединения и без него. Вариант с одним соединением позволяет сохранить прежнюю телекоммуникационную инфраструктуру 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 кроссовых доводится магистральный кабель, дальнейшая разводка 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, также обеспечивает 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 на сегодняшний день приложений типа Gigabit Ethernet 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.

Ограничение протокольного характера сетей Fast Ethernet разработчиками TSB-72 счи­тается в данном случае малосуществен­ным, вероятно, из-за сравнительно малой распространенности волоконно-оптической аппаратуры стандарта 100Base-FX, КЗ ИР работающей в режиме разделения полосы пропускания. При построении СКС без межсоединений длина любого канала опять же из со­ображений обеспечения преемственности ограничена значением 90 м. Это ощутимо сужает возможности организации системы с централизованным администрированием:

а) офисных зданий, однако в пре-а1 с одним межсоединением; б) без межсоединений д^ позволяет обойтись вообще без выде­ленных кроссовых этажей. Если же они

предусматриваются проектом, то говорят о проходной схеме и в кроссовых рекомендуют выделять места для хранения свернутого в бухты запаса кабелей и установки коммутаци­онного оборудования.

Также некоторые дополнительные ограничения и рекомендации бюллетеня TSB-72:

Рис. 2.5. Построение системы с централизованным администрированием

• в точке межсоединения не рекомендуется смешивать разъемные и неразъемные соеди­нители волоконных световодов;

• основным типом разъемного оптического соединителя считается SC в одиночном или дуплексном вариантах;

• неразъемные соединители могут выполняться как сваркой, так и с помощью механи­ческих сплайсов;

• в вариантах с одним межсоединением в случае выполнения промежуточных неразъ­емных соединений световодов допускается использовать различные типы кабелей на горизонтальном и магистральном участках;

• идентификация и маркировка отдельных волокон и соединителей должна выполнять­ся в соответствии с правилами стандарта TIA/EIA-606.

2.8 Принцип Cable Sharing

Основным типом кабеля горизонтальной подсистемы современной СКС является 4-парный симметричный кабель, имеющий четыре различных варианта конструктивного исполнения. Большинство наиболее распространенных в настоящее время среднескоростных (Ethernet 10Base-T, Token Ring) и высокоскоростных Fast Ethernet 100Base­TX, TP-PMD, ATM) приложений требуют для работы только две витые пары. Остальные две пары не используются и некоторыми типами сетевых интерфейсов просто замыкаются на землю, то есть для них являются фактически бесполезными. Уровень электрических ха­рактеристик горизонтальных кабелей, требуемый действующими редакциями стандартов и практически достигнутый на сегодняшний день, принципиально позволяет передавать по та­ким кабелям сигналы одновременно нескольких (двух, а в некоторых случаях трех или даже четырех) приложений с пренебрежимо малым уровнем влияния друг на друга. Подобное тех­ническое решение по использованию горизонтального кабеля представляет собой адаптацию методов использования магистральных кабелей на область горизонтальной разводки и назы­вается принципом разделения или расщепления кабеля (cable sharing). Это решение официаль­но допускается для практического применения стандартами ISO/IEC 11801 и EN 50173.

Для практической реализации принципа cable sharing разработан и внедрен в серийное производство достаточно большой набор различных специализированных элементов, ко­торые подробно рассмотрены далее и могут быть разделены на следующие группы:

• Y-адаптеры, а также сдвоенные и строенные балуны,

• двойные адаптерные вставки,

• разветвительные шнуры,

• монтажные шнуры специального вида,

•сдвоенные и строенные розеточные модули, позволяющие выполнять на них развод­ку одного кабеля.

Все перечисленные выше решения, за исключением последних двух, позволяют, в слу­чае необходимости, легко вернуться к стандартному 4-парному варианту организации го­ризонтального участка тракта передачи электрического сигнала, то есть не затрагивают свойство универсальности кабельной системы.

Стандарты не выдвигают никаких особых требований к оборудованию, используемому для реализации рассматриваемого принципа, за исключением применения отличительной маркировки розеток.

Сразу же отметим, что наиболее адаптированы для передачи сигналов одновремен­но двух приложений горизонтальные кабели с так называемой четверочной скруткой, которые фактически представляют собой два одинаковых элемента, заключенных в общую оболочку. Однако в силу целого ряда причин эти кабели не получили широкого распространения и выпускаются только единичными производителями техники для СКС.

Использование обсуждаемого принципа организации СКС наиболее выгодно в сетях небольшого и среднего размера, в основном, по двум причинам:

• затраты на горизонтальную проводку составляют относительно большую величину -одновременная передача по одному кабелю сигналов двух приложений обеспечивает заметную экономию капитальных финансовых затрат на организацию сети;

• в таких сетях задача применения сверхвысокоскоростных приложений типа Gigabit Ethernet, требующих для своей работы одновременно четырех пар, является суще­ственно менее актуальной из-за относительно меньшего объема передаваемой инфор­мации; в таких условиях ожидаемая проблема нехватки трактов передачи сигналов отодвигается на неопределенно далекую перспективу.

Отметим, что принцип cable sharing получил достаточно большое распространение в некоторых европейских странах, где он используется существенно чаще по сравнению с решениями на основе двухпарных кабелей. Однако по состоянию на середину 2000 года данное решение мало популярно в Российской Федерации.

Причи­ны такого положения дел следующие:

• значительная доля российских СКС строится в соответствии с требованиями стандарта TIA/EIA-568A, который не допускает одновременную передачу сигналов двух приложений по одному горизонтальному кабелю;

• принцип cable sharing наиболее эффективен в системах с индивидуальной экраниров­кой отдельных пар, которые по причинам экономического характера устанавливают­ся существенно реже систем без такой экранировки (большая стоимость элементной базы и трудоемкость монтажа не компенсируется экономией затрат за счет меньшего количества прокладываемых кабелей);

• в нашей стране в настоящее время практически отсутствует рынок SOНО и домаш­них сетей, где самым широким образом применяется передача различных высокоско­ростных и широкополосных сигналов в одном горизонтальном кабеле.

Относительно большое распространение в нашей стране имеет только решение на осно­ве Y-адаптера или функционально аналогичной ему адаптерной вставки некоторых СКС, которые применяется для передачи по одному кабелю сигналов Ethernet 10 Base-T и ана­логового телефона в небольших и достаточно часто не сертифицируемых сетях.

2.9 Гарантийная поддержка современных СКС

Современная СКС является сложным высокотехнологичным продуктом, рассчитанным на эксплуатацию в течение продолжительного времени. В этой связи особо важное значение приобретает система гарантий производителя СКС на свою продукцию и установленную систему. Действующие редакции стандартов не предписывают каких-либо жестких правил в этой области, и только стандарт ISO/IEC 11801 рекомендует устанавливать продолжитель­ность гарантии не менее чем в 10 лет. Указанное значение выбрано не в последнюю очередь из-за того, что среднестатистический срок между двумя косметическими ремонтами в зданиях офисного типа, после которого обычно производится перекладка кабельной системы,

составляет примерно 9 лет. На основании этого в дальнейшем рассматриваются принципы и методы гарантийной поддержки, сложившиеся в отрасли на правах стандартов «де-факто».

В настоящее время производители СКС применяют различные виды гарантий. Их мож­но разделить на четыре основные группы.

Классическим видом гарантии является гаран­тия на компоненты, или базовая гарантия. Она означает, что все компоненты кабельной системы не имеют производственных дефектов и при ис­пользовании по назначению в соответствии с ТУ не потеряют своих потребительских качеств на протяжении определенного периода времени с мо­мента покупки. Обычный срок гарантии на компо­ненты составляет пять лет; в последнее время на­метилась тенденция увеличения этого значения: например, Avaya предоставляет на продукты серии Gigaspeed 20-летнюю гарантию данного вида. Условием получения базовой гаран­тии является приобретение компонента по офи­циальным каналам в порядке, установленном про­изводителем СКС.

Расширенная, или системная, гарантия предо­ставляется на спроектированную и установлен­ную по всем правилам СКС. Под ней понимается соответствие характеристик смонтированной си­стемы требованиям стандартов. Основная масса производителей определяет срок этого вида га­рантии на системы категории 5 в 15-16 лет. Системам, характеристики которых превышают тре­бования категории 5, гарантийный срок обычно увеличивается до 20 лет, а некоторыми производителями даже до 25 лет. Основные принципы предоставления системной гаран­тии могут быть сформулированы следующим образом:

• применение в составе системы исключительно компонентов, официально разрешенных для установки в данную конкретную СКС. На использование компонентов, не входящих в официальный перечень разрешенных, в каждом конкретном случае долж­но быть получено отдельное разрешение производителя;

• построение системы в полном соответствии с требованиями действующих редакций стандартов, то есть без превышения длины кабельных трасс и шнуров, количества со­единителей в тракте и т.д.;

• соответствие количества циклов соединения-разъединения разъемов значению, зада­ваемому стандартами;

• проектирование и построение системы только прошедшим соответствующее обучение и авторизованным персоналом; все изменения и дополнения также должны произво­диться только авторизованным персоналом¹;

Некоторые производители СКС выдвигают также дополнительные требования, сводящиеся к необходимости предоставления протоколов измерений, использованию для тес­тирования только измерительных приборов из определенного перечня и т.д.

Из приведенного выше несложно убедиться в том, что системная гарантия включает в себя также базовую и даже усиливает ее в смысле увеличения гарантийного срока.

Кажущаяся на первый взгляд нелогичность этого положения (гарантия на всю систему це­ликом превышает по продолжительности гарантию на любой ее компонент) объясняется тем, что кабель в смонтированной системе не подвергается значительным механическим нагрузкам в процессе прокладки, то есть гарантированно эксплуатируется в существенно менее жестких условиях.

И, наконец, под гарантией работы приложений понимается способность правильно смонтированной и установленной СКС (то есть СКС, уже имеющей системную гарантию) поддерживать работу тех или иных приложений.

В конце 90-х годов в среде производителей СКС четко наметилась тенденция предо­ставления специальных вариантов гарантии работы приложений, которые назовем в данном случае обобщенной гарантией². Гарантия этого вида юридически закрепляет улучшение производителем определенных параметров предлагаемого решения свыше уровня стандартов. Гарантии этой группы имеют две разновидности. Первая из них основана на списке приложений, куда часто включаются такие из них, которые формально не могут поддерживаться стандартной СКС данной конкретной категории. Иногда она предос­тавляется на поддержку функционирования любого приложения, аппаратура которого изначально спроектирована для работы по СКС той или иной категории. Вторая раз­новидность расширенной гарантии предполагает возможность увеличение длины так называемого тракта или канала свыше задаваемых стандартом 100 м (компании BICC и ITT NS&S) для конкретных приложений из определенного списка.

Изложенное показывает, что в общем случае гарантия работы приложений показывает потребителю лишь уровень запасов, который разработчик конкретной СКС заложил в свою систему, то есть степень превышения требований стандартов, причем применительно толь­ко к какому-либо конкретному приложению или их более или менее обширной группе. На основании этого заявляемая некоторыми авторами бессмысленность гарантии на компоненты и системной гарантии без гарантии работы приложений не имеет под собой каких-либо серьезных оснований, так как современное сетевое оборудование создается «под СКС», а не наоборот.

Документом, подтверждающим наличие у СКС гарантии того или иного вида, являет­ся сертификат производителя установленного им образца. Сертификат может выдавать­ся как на собственно СКС, установленную по конкретному адресу, так и владельцу СКС (естественно, что в этом случае требуется переоформление при смене владельца; примерами являются ITT NS&S, RIT Technologies, Molex). К сертифи­кату прикладывается регистрационный документ с более или менее полным описанием системы, который может быть дополнен схематическим планом ее структуры, а также результатами ее инструментального тестирования (если эта процедура проводится со­гласно правилам установки СКС).

Гарантийный ремонт обычно выполняется компанией-инсталлятором конкретной СКС, что в некоторых случаях является одним из условий заключения соответствующего парт­нерского соглашения между производителем СКС и системным интегратором. В тех случаях, когда эта компания в силу каких-либо причин не может выполнить работы,

Данное положение не затрагивает процесс переключения оконечных и коммутационных шнуров, так как в противном случае нормальная эксплуатация кабельной системы становится невозможной. Перечень действий, которые может совершать на установленной СКС обслуживающий персонал, как правило, подробно указан в га­рантийном обязательстве компании-производителе кабельной системы.

Возможно, более правильно было бы назвать ее расширенной, но этот термин в соответствии с традициями, сло­жившимися в области техники СКС, уже употребляется как синоним системной гарантии.

производитель поручает их проведение другому местному партнеру или же выполняет их самостоятельно.

Гарантийный ремонт не производится при неправильной эксплуатации, превышении нагрузки, механических повреждениях и повреждениях в результате стихийных бедствий, применении неразрешенных компонентов и в других аналогичных случаях.

Производитель кабельной системы – компания Nexans гарантирует конечному пользователю функционирование компонентов СКС, описанных в соответствующем Гарантийном модуле (Системы Class E) при правильной инсталляции, выполненной сертифицированными монтажниками системы. Гарантия распространяется на период поставки, монтажа и эксплуатации системы.

Гарантируется:

Полное отсутствие дефектных и неисправных компонентов и немедленная их замена.

Работа в соответствии с требованиями на характеристики передачи для канала и постоянного соединения, указанных в действующей редакции Международного Стандарта ISO/IEC 11801:2002 для системы Class E.

Поддержка сетевых приложений (без ограничения):

• 10baseT Ethernet

• 100baseT Fast Ethernet

• 1000baseTX Gigabit Ethernet

• 155Mbit ATM

• 1000Mbit ATM (CB1G)

Продолжительность гарантии – 20 лет.

2.10. Выводы

Структурированная кабельная система является основой информационно-вычислитель­ной и телекоммуникационой инфраструктуры любого современного предприятия начиная от небольшой фирмы с несколькими сотрудниками и кончая корпорацией, в которой рабо­тает несколько десятков тысяч человек.

Современная СКС реализуется по иерархическому звездообразному принципу и состоит в общем случае из нескольких подсистем с детально стандартизованными на междуна­родном уровне параметрами и интерфейсом, взаимодействующих между собой по опреде­ленным правилам. Интеграция в одной системе волоконно-оптических и электрических кабельных линий связи на основе симметричного кабеля дает возможность обеспечить средой передачи основную массу современных и перспективных видов сетевой аппарату­ры. Кабельные тракты СКС, созданные на основе серийных компонентов, обеспечива­ют максимальную дальность связи 3000 м и информационную пропускную способность 1 Гбит/с и выше.

Наличие ряда стандартизованных вариантов построения горизонтальной подсистемы СКС существенно расширяет возможности адаптации к конкретным местным условиям. Это дает возможность получения оптимального по критерию технико-экономической эф­фективности решения для основной массы офисных помещений как в зданиях старой по­стройки, так и в специально спроектированных бизнес-центрах.

Заложенная в стандарты функциональная гибкость позволяет при необходимости лег­ко расширить область применения СКС за пределы офисных зданий и создавать кабель­ные системы как на производстве, так и в бытовом секторе.

Достигнутый технический уровень элементной базы и обеспечиваемое обученными спе­циалистами качество проектирования и монтажа позволяет производителю гарантировать безотказную работу смонтированной кабельной системы на протяжении 15 - 20 лет и более. В свою очередь, это означает, что правильно установленная СКС работает на протяже­нии всего времени между двумя капитальными ремонтами офисного здания.

3. Продукция СКС компании Nexans для решений на основе медного симметричного кабеля

3.1 Компоненты для мультимедийных приложений

Компания Naxans для приложений класса Е предлагает решение LANMark-6 на основе медной витой пары. Оконцовка кабеля возможна в двух вариантах:

• PCB LANMark 6
• Snap-in LANMark 6

В линейку продуктов входят: кабель UTP, STP и F²STP, розетки, коммутационные панели, комутационные шнуры, органайзеры.

3.1.1 Кабель LANmark-6

• Гарантированные характеристики : до 250 MHz
• Значительно превосходит требования сегодняшнего дня: запас на будущее

• Типы кабеля для разных условий : F²TP, STP и UTP
• LSZH и PVC версии оболочки

3.1.2 LANmark-6 кабель. Преимущества монтажа

•  
• Удерживает пары в их позициях (во время и после монтажа)

• Не требует специального инструмента для разделки

• Улучшенное сопротивление раздавливанию

• Улучшенное сопротивление к петлеванию

• Не существенное увеличение размеров

3.1.3 LANmark-6. Преимущества по характеристикам

• Улучшены параметры NEXT и FEXT

• В высшей степени стабильные балансные характеристики благодаря совершенной симметрии пар
• FTP версия обеспечивает максимальное значение Затухания Взаимовлияния для оптимальной защиты от ЭМИ
• Превосходит требования для Категории 6

3.1.4 Коннекторы LANmark-6, SNAP-IN серия

Полностью модулируемые розетки и коммутационные

панели

Инструмент для концевой заделки Toolless, comfort tool.

Полный ряд:

Неэкранированный (пластик)

Экранированный (Zamac)

Требования к глубине монтажной коробки:

без экрана – 48мм

с экраном – 55мм

3.1.5 Коннекторы LANmark-6, PCB серия

Розетки и коммутационные панели.

Экранированная и неэкранированная версии.

Метод заделки:

с фронтальной стороны.

Неглубокий профиль

3.1.6 Коммутационный шнур Категории 6

•  
•  
• Экранированный и неэкранированный
•  
• C³ -технология
• LSZH оболочка
•  
• Особая, разработанная Nexans, координация проводников и специальное покрытие
• Характеристики Cat.6 гарантируют до 1000 переключений

•  
•  
• Обеспечивает весь потенциал канала

Коммутационные шнуры Nexans Класса Е обеспечивают характеристики Класса Е канала и могут быть использованы для сертификации системы с полной гарантийной поддержкой.

3.2 Компоненты для голосовых приложений

3.2.1 Многопарный кабель для Внутренних магистралей

• Для передачи сигнала на частоте до 100 МГц
• Емкость 25, 50, 100 пар

• Экран из фольги (FTP) для защиты от ЭМИ

• PVC или LSZH оболочки

• Луженый дренажный проводник

• Поддержка приложений Класса D’95 :

ATM 155 Mбит/с

FDDI/CDDI 100 Mбит/с

Ethernet 100BaseTX, 10BaseT

100BaseVG

Token Ring

· 

3.2.2 Высокоскоростные мультимедийные патч-корды

• Характеристики превосходящие Cat5 (100 Oм)
• PVC (серая) оболочка

• Литые коннекторы

• RJ45 - RJ45

• RJ45 - IDC
• IDC – IDC

RJ45 – RG11

(для рабочей зоны)

3.2.3 Этажные распределительные навесные шкафы

Такой вариант распределительных шкафов подходит для случаев, когда отсутствует активное оборудование или ограничено пространство.

• До 50 IDC модулей Omega
• Все подключение с фронтальной стороны.
• Емкость: до 500 пар

3.2.4 Телефонная коммутационная панель

• 50 портов RJ45 на 1HU

• Характеристики соответствуют требованиям Категории 3 ISO, EN и ANSI стандартов

• Спроектирована для поддержки телефонии и ISDN приложений до 16 МГц

• Лоток обеспечивает возможность фиксации кабеля
• Обеспечена возможность заделки двух пар проводников на контакты 5,4 и 3,6 разъема RJ45
• Инструмент входит в комплект поставки или LSA или 110

3.3 Вспомогательное оборудование

3.3.1 Настенные шкафы (18 HU)

• Петлевой механизм обеспечивает удобство доступа с трех сторон

• Передвигающиеся стойки

• Возможность ввода кабеля сверху и снизу

• Боковые пластиковые кольца для укладки кабелей

3.3.2 Стальные открытые стойки :

·   Возможность ввода кабеля через основание

· Быстрая сборка

· Возможность установки в ряд

3.3.3 Стандартные шкафы :

• Высота 36 и 42 HU

• Основание 800 x 800 или 600 мм
• Передняя металлическая дверь со стеклянным окном

• Фиксированные или передвигающиеся внутренние стойки

3.3.4 Аксессуары для монтажа кабеля в шкафу:

Органайзеры для кабеля, обеспечивают быстрое и надежное заземление и зануление кабеля

.

3.3.5 Органайзеры

1 и 2 HU органайзеры, обеспечивают организованное хранение коммутационных шнуров

4. Основные приемы и особенности монтажа СКС Nexans LANmark-6

4.1 Система обеспечения качества

В этом разделе описаны общие принципы и требования, со­ставляющие основу качественного монтажа.

• При монтаже кабельной системы NEXANS необходимо соблюдать правила, разработанные компанией NEXANS на основе стандартов ISO 9000 и ISO 9001.

• На все оборудование и компоненты кабельной системы NEXANS предоставляется гарантия производителей в соответствии с этим стандартом.

• Для специалистов, осуществляющих монтаж, необходимо разработать комплекс мер, обеспечивающих соответствие процесса монтажа определенным требованиям. Этот комплекс мер должен включать в себя:

• четкое соблюдение инструкций по монтажу;

• ведение журнала качества;

• выявление потребностей в обучении персонала и обеспечение подготовки всех специалистов, осуществляющих монтаж совместно с представителем компании NEXANS;

• специалиста, выполняющие те или иные задачи, должны иметь соответствующую теоретическую и практическую подготовку и опыт работы;

• монтаж должен осуществляться квалифицированным персоналом.

В основе гарантии NEXANS на всю систему лежат правильная установка (в соответствии с инструкцией по монтажу), тести­рование и контрольные замеры. Результаты тестирования не­обходимо систематически записывать, проверять на соответст­вие стандартам и заверять печатью. Этим занимается специа­лист, отвечающий за кабельную систему NEXANS. Если требования данного руководства или других подобных документов расходятся с требованиями местного законодательства, местными нормами и стандар­тами, то в любом случае необходимо соблюдать последние.

План работ

ПЕРЕД НАЧАЛОМ МОНТАЖА

Чтобы избежать проблем в процессе монтажа, необходимо со­ставить перечень материалов, которые при этом потребуются, и распределить, за что будет отвечать каждый из участников.

• Выбрать последний вариант всех документов и чертежей. За внесение изменений и исправлений в эти документы должен отвечать один человек.

• Осмотреть здание в соответствии с последними чертежами и документами вместе с отвечающий за этот аспект специалистом. В письменном виде изложите все спорные вопросы и проблемы.

• Определить, кто будет осуществлять монтаж (фамилии, контактные телефоны и т.п.).

• Разработать протокол для регистрации всех действий в процессе монтажа. Этот документ должен содержать сле­дующую информацию:

• кто, что и когда осуществляет, дата и время;

• производственные совещания; дата, время, кто присут­ствует;

• поставка и учет материалов и инструментов;

• использование материалов и инструментов.

Проверить расположение главных распределительных щи­тов и этажных электрощитов.

• Расположение источников электромагнитных помех.

• Место для монтажа.

Проверить расположение разрядников/электрощитков и оптических распределительных щитков (возможно, вблизи кабельного ввода).

Составить график работ в соответствии с требованиями клиента по времени или в зависимости от графика других монтажных работ.

Составить график поставки оборудования.

• Наличие оборудования на складе.

• Учет полученного оборудования.

• План поставок.

• Контроль поставок.

Составить план по использованию инструментов.

• Необходимы ли специальные инструменты?

• Требуется ли соблюдение особых мер предосторож­ности (возгорание, газ, электрические помехи...)?

Оценить трудовые ресурсы, которые потребуются в процессе монтажа.

• Какие потребуются специалисты, когда и где?

Необходимо разработать принципы организации кабельного хозяйства для комплекса зданий.

• Для разработки плана кабельной проводки необходима схема ну­мерации и маркировки, которая не меняется со временем и не за­висит от типа подключаемых устройств (это важно для управле­ния сетью в течение длительного периода времени).

Класс E / Категория 6 (требования ISO/IEC)

Полоса пропускания до 200 MГц.

Powersum ACR должно быть положительным на частоте 200 MГц,

RJ-45 совместимый интерфейс.

Обратная совместимость

с UTP и FTP технологией.

Класс E / Категория 6 (предложение Nexans)

Продукты Nexans обеспечивают ACR 3 дБ на частоте 200 MГц для канала и ACR 7,7 дБ для неразъемного соединения

. Необходимо специфицировать симметричный кабель за нулевое значение ACR (до 250 МГц и даже выше)

Основные правила монтажа

1. Линии связи СКС должны быть собраны из кабелей и компонентов с характеристиками не хуже той Категории, на которую они рассчитаны.

1. Линия связи, собранная из компонентов определенной Категории поддерживает работу всех приложений своего и более низкого Классов.

Соответствие Кабельной Линии данной Категории определяется:

1. Все компоненты линии соответствуют требованиям этой Категории или превышают их;
2. Линия связи спроектирована с учетом требований Стандартов (ограничения длин, количество точек коммутации и т.д.);
3. Монтаж выполнен в соответствии с требованиями Стандартов.

Правила монтажа компонентов СКС Nexans

Все компоненты СКС должны быть инсталлированы в соответствии с требованиями компании Nexans Cabling Solutions. На протяжении всего периода инсталляции, компания-инсталлятор системы руководствуется требованиями монтажа, описанными в документации Nexans: «Руководстве по монтажу СКС LANmark 6 Class E».

5. Проектирование и расчет СКС Nexans LANmark-6 для офиса компании SME

Исходные данные:

1. Стандарты: ISO/IEC 11801, EN 50173, TIA/EIA 568A
2. Поэтажный план компании
3. Количество этажей: 3
4. Используемое сетевое приложение: 1000BASE-TX
5. Количество пользователей: 82

Проектирование и расчет кабельной системы, а так же распределителей состоит из следующих этапов:

1. Расчет горизонтальной подсистемы

1.1 Расчет портов на этаже (np)

1.2 Расчет средней длины кабеля на этаже (L#этажа_сред)

1.3 Расчет общего количества кабеля на этаже (L#этажа_all)

1.4 Расчет 12-и портовых модулей под горизонтальный кабель (NM)

1.5 Расчет распределителя этажа

1. Расчет подсистемы внутренних магистралей

2.1 Расчет числа телефонных линий в магистрали (#Tel)

2.2 Расчет количества IDC модулей Omega (#IDC_m)

2.3 Определение количества IDC рамок под модули Omega (#IDC_r)

2.4 Определение количества коммутационных панелей (PP), органайзеров и IDC рамок

2.5 Определение HU-единиц в стойке или шкафу.

1. Расчет распределителя здания

3.1 Определение длины многопарного кабеля (L_mp)

3.2 Определение количества телефонных пар

3.3 Определение количества IDC модулей и рамок

3.4 Определение длины магистрального кабеля

3.5 Определение количества коммутационных панелей (BD_PP) и органайзеров

3.6 Определение общего количества панелей и органайзеров

3.7 Определение HU-единиц в стойке или шкафу.

Для расчета используем следующие формулы :

1. Расчет горизонтальной подсистемы оределяется по формулам

1.1 Расчет портов на этаже (np) :

Количество портов RJ45: np3 = WPS * #RJ45perWPS (5.1)

1.2 Расчет средней длинны кабеля на этаже (L3_сред) :

L3_сред (м) = (Lmin + Lmax) / 2 + 5 (5.2)

1.3 Расчет общего количества кабеля на этаже (L3_all) :

L3_all = L3_сред * np3 (5.3)

1.4 Расчет числа 12-ти портовых модулей под горизонтальный кабель (NM) :

NM = np3 / 12 (5.4)

1.4 Расчет распределителя 3-го этажа

1.4.1 Расчет количества 3HU модулируемых коммутационных панелей (MPP) :

MPP = NM / 4 (5.5)

2 Расчет подсистемы внутренних магистралей

2.1 Расчет числа телефонных линий в магистрали (#Tel3) :

Портов на одно рабочее место (#RJ45perWPS)

2

3

4

Телефония 60%

Телефония 40%

Телефония 35%

#Tel = np * 60% (5.6)

2.2 Расчет количества IDC модулей Omega (#IDC_m) :

#IDC_m = #Tel3 / 10 (5.7)

2.3 Определение количества IDC рамок под модули Omega (#IDC_r) :

#IDC_r = #IDC_m / 15 (5.8)

2.4 Определение количества коммутационных панелей (PP), органайзеров (#pk) и IDC рамок :

#pk = MPP + #IDC_r (5.9)

2.5 Определение HU-единиц в стойке или шкафу (HU_3эт) :

HU_3эт = 3HU * MPP + 3HU * #IDC_r + 2HU * #pk (5.10)

3. Расчет распределителя здания

3.1 Определение длины многопарного кабеля :

Длина многопарного кабеля равна суммам длин всех кабелей, приходящих с каждого этажа + высота этажа.

3.2 Определение количества телефонных пар (#Tel_total) :

#Tel_total = #Tel3 + #Tel2 + #Tel1 (5.11)

3.3 Определение количества IDC модулей и рамок :

#IDC_m_total = #Tel_total / 10. (5.12)

#IDC_r_BD = #IDC_m_BD / 4 (5.13)

3.4 Определение длины магистрального кабеля :

Длина одного магистрального кабеля равна суммам длин всех кабелей, приходящих с каждого этажа + 2 * 3 м (3м в FD и 3м в BD).

С учетом резервирования:

L_inf_total = L_inf * 4 = 200 м. (5.14)

3.5 Определение HU-единиц в стойке или шкафу :

HU_BD = 2HU * 1 PP + 3HU* 1 IDC_r_BD + 2HU * 2po. (5.15)

5.1 Проектирование СКС 3-го этажа

1. Расчет горизонтальной подсистемы

1.1 Расчет портов на этаже (np)

1.2 Расчет средней длины кабеля на этаже (L#этажа_сред)

1.3 Расчет общего количества кабеля на этаже (L#этажа_all)

1.4 Расчет 12-и портовых модулей под горизонтальный кабель (NM)

1.5 Расчет распределителя этажа

1.5.1 Расчет количества 3HU модулируемых коммутационных панелей (MPP)

2. Расчет подсистемы внутренних магистралей

2.1 Расчет числа телефонных линий в магистрали (#Tel)

2.2 Расчет количества IDC модулей Omega (#IDC_m)

2.3 Определение количества IDC рамок под модули Omega (#IDC_r)

2.4 Определение количества коммутационных панелей (PP), органайзеров и IDC рамок

2.5 Определение HU-единиц в стойке или шкафу.

Исходные данные к расчету 3-го этажа

• Рабочий мест (WPS): 22
• Портов на одно рабочее место (#RJ45perWPS): 2
• Минимальная длина кабеля: 6 м
• Максимальная длина кабеля: 18 м

Схема 3-го этажа

- 2-х портовая информационная розетка RJ45 ;

FD - распределитель этажа ;

- вертикальный участок информационных кабелей ;

- трасса информационных кабелей за фальш-потолком .

1.   Расчет горизонтальной подсистемы

1.1 Расчет портов на этаже (np)

Количество портов RJ45: np3 = WPS * #RJ45perWPS = 22 * 2 = 44.

1.2 Расчет средней длинны кабеля на этаже (L3_сред)

L3_сред (м) = (Lmin + Lmax) / 2 + 5= (6 + 18) / 2 + 5 = 17 м.

1.3 Расчет общего количества кабеля на этаже (L3_all)

L3_all = L3_сред * np3 =17 * 44 = 748 м.

1.4 Расчет числа 12-ти портовых модулей под горизонтальный кабель (NM)

NM = np3 / 12 = 44 / 12 = 3,6 = 4

1.4 Расчет распределителя 3-го этажа

1.4.1 Расчет количества 3HU модулируемых коммутационных панелей (MPP)

MPP = NM / 4 = 4 / 4 = 1

2 Расчет подсистемы внутренних магистралей

2.1 Расчет числа телефонных линий в магистрали (#Tel3)

Портов на одно рабочее место (#RJ45perWPS)

2

3

4

Телефония 60%

Телефония 40%

Телефония 35%

#Tel = np * 60% = 44 * 0.6 = 26.4 = 25

2.2 Расчет количества IDC модулей Omega (#IDC_m)

#IDC_m = #Tel3 / 10 = 25 / 10 = 2.5 = 3

2.3 Определение количества IDC рамок под модули Omega (#IDC_r)

#IDC_r = #IDC_m / 15 = 3 / 15 = 0.2 = 1

2.4 Определение количества коммутационных панелей (PP), органайзеров (#pk) и IDC рамок

#pk = MPP + #IDC_r = 1 + 1 = 2 (2HU т.к. cat. 6)

2.6 Определение HU-единиц в стойке или шкафу (HU_3эт)

HU_3эт = 3HU * MPP + 3HU * #IDC_r + 2HU * #pk = 3 * 1 + 3 * 1 + 2 * 2 = 10 HU

Выбираем оборудование по каталогу Nexans.

Следовательно, необходим 18 HU настенный шкаф.

5.2 Проектирование СКС 2-го этажа

1. Расчет горизонтальной подсистемы

1.1 Расчет портов на этаже (np)

1.2 Расчет средней длины кабеля на этаже (L#этажа_сред)

1.3 Расчет общего количества кабеля на этаже (L#этажа_all)

1.4 Расчет 12-и портовых модулей под горизонтальный кабель (NM)

1.5 Расчет распределителя этажа

1.5.1 Расчет количества 3HU модулируемых коммутационных панелей (MPP)

2. Расчет подсистемы внутренних магистралей

2.1 Расчет числа телефонных линий в магистрали (#Tel)

2.2 Расчет количества IDC модулей Omega (#IDC_m)

2.3 Определение количества IDC рамок под модули Omega (#IDC_r)

2.4 Определение количества коммутационных панелей (PP), органайзеров и IDC рамок

2.5 Определение HU-единиц в стойке или шкафу.

Исходные данные к расчету 2-го этажа

• Рабочий мест (WPS): 27
• Портов на одно рабочее место (#RJ45perWPS): 2
• Минимальная длина кабеля: 6 м
• Максимальная длина кабеля: 18 м

Схема 2-го этажа

- 2-х портовая информационная розетка RJ45 ;

FD - распределитель этажа ;

- вертикальный участок информационных кабелей ;

- трасса информационных кабелей за фальш-потолком .

1. Расчет горизонтальной подсистемы

1.1 Расчет портов на этаже (np)

Количество портов RJ45: np2 = WPS * #RJ45perWPS = 27 * 2 = 54.

1.2 Расчет средней длины кабеля на этаже (L2_сред)

L3_сред (м) = (Lmin + Lmax) / 2 + 5= (6 + 18) / 2 + 5 = 17 м.

1.3 Расчет общего количества кабеля на этаже (L2_all)

L2_all = L2_сред * np2 =17 * 44 = 748 м.

1.4 Расчет 12-ти портовых модулей под горизонтальный кабель (NM)

NM = np2 / 12 = 54 / 12 = 4.5 = 5.

1.4 Расчет распределителя 2-го этажа

1.4.1 расчет количества 3HU модулируемых коммутационных панелей (MPP)

MPP = NM / 4 = 5 / 4 = 1.25 = 2.

2 Расчет подсистемы внутренних магистралей

2.1 Расчет числа телефонных линий в магистрали (#Tel2)

Портов на одно рабочее место (#RJ45perWPS):

2

3

4

Телефония 60%

Телефония 40%

Телефония 35%

#Tel2 = np2 * 60% = 54 * 0.6 = 32.4 = 25.

2.2 Расчет количества IDC модулей Omega (#IDC_m)

#IDC_m = #Tel2 / 10 = 50 / 10 = 5.

2.3 Определение количества IDC рамок под модули Omega (#IDC_r)

#IDC_r = #IDC_m / 15 = 5 / 15 = 0.3 = 1.

2.4 Определение количества коммутационных панелей (PP), органайзеров (#pk) и IDC рамок

#pk = MPP + #IDC_r = 2 + 1 = 3 (2HU т.к. cat. 6).

2.7 Определение HU-единиц в стойке или шкафу (HU_2эт)

HU_2эт = 3HU * MPP + 3HU * #IDC_r + 2HU * #pk = 3 * 2 + 3 * 1 + 2 * 2 = 11 HU

Выбираем оборудование по каталогу Nexans.

Следовательно, необходим 18 HU настенный шкаф.

5.3 Проектирование СКС 1-го этажа

1. Расчет горизонтальной подсистемы

1.1 Расчет портов на этаже (np)

1.2 Расчет средней длины кабеля на этаже (L#этажа_сред)

1.3 Расчет общего количества кабеля на этаже (L#этажа_all)

1.4 Расчет 12-и портовых модулей под горизонтальный кабель (NM)

1.5Расчет распределителя этажа

1.5.1Расчет количества 3HU модулируемых коммутационных панелей (MPP)

2. Расчет подсистемы внутренних магистралей

2.1 Расчет числа телефонных линий в магистрали (#Tel)

2.2 Расчет количества IDC модулей Omega (#IDC_m)

2.3 Определение количества IDC рамок под модули Omega (#IDC_r)

2.4 Определение количества коммутационных панелей (PP), органайзеров и IDC рамок

2.5 Определение HU-единиц в стойке или шкафу

Исходные данные к расчету 1-го этажа

• Рабочий мест (WPS): 33
• Портов на одно рабочее место (#RJ45perWPS): 2
• Минимальная длина кабеля: 3 м
• Максимальная длина кабеля: 25 м

Схема 1-го этажа

- 2-х портовая информационная розетка RJ45 ;

FD - распределитель этажа ;

- вертикальный участок информационных кабелей ;

- трасса информационных кабелей за фальш-потолком ;

BD – распределитель здания .

1. Расчет горизонтальной подсистемы

1.1 Расчет портов на 1-ом этаже (np)

Количество портов RJ45: np1 = WPS * #RJ45perWPS = 33 * 2 = 66.

1.2 Расчет средней длины кабеля на 1 этаже (L1_сред)

L1_сред (м) = (Lmin + Lmax) / 2 + 5= (3 + 25) / 2 + 5 = 19 м.

1.3 Расчет общего количества кабеля на этаже (L1_all)

L1_all = L1_сред * np1 =19 * 66 = 1254 м.

1.4 Расчет 12-ти портовых модулей под горизонтальный кабель (NM)

NM = np3 / 12 = 66 / 12 = 5,5 = 6.

1.4 Расчет распределителя 1-го этажа

1.4.1 Расчет количества 3HU модулируемых коммутационных панелей (MPP)

MPP = NM / 4 = 6 / 4 = 1,5 =2.

2 Расчет подсистемы внутренних магистралей

2.1 Расчет числа телефонных линий в магистрали (#Tel1)

#Tel1 = np1 * 60% = 66 * 0.6 = 39.6 = 40.

2.2 Расчет количества IDC модулей Omega (#IDC_m)

#IDC_m = #Tel / 10 = 40 / 10 = 4.

2.3 Определение количества IDC рамок под модули Omega (#IDC_r)

#IDC_r = #IDC_m / 15 = 4 / 15 = 0.2 = 1.

2.4 Определение количества коммутационных панелей (PP), органайзеров (#pk) и IDC рамок

#pk = MPP + #IDC_r = 2 + 1 = 3 (2HU т.к. Cat. 6).

2.8 Определение HU-единиц в стойке или шкафу (HU_1эт)

HU_1эт = 3HU * MPP + 3HU * #IDC_r + 2HU * #pk = 3 * 2 + 3 * 1 + 2 * 3 = 15 HU

Выбираем оборудование по каталогу Nexans.

Поскольку в данном шкафу будет размещаться оборудование распределителя здания и этажного распределителя, необходим стандартный 42 HU шкаф.

3. Расчет распределителя здания

Исходные данные к расчету

Высота этажа (с учетом перекрытия): 4м

Расстояние от FD1 до BD1: 18м

3.1 Определение длины многопарного кабеля

Длина многопарного кабеля равна суммам длин всех кабелей, приходящих с каждого этажа + высота этажа.

L_mp = 18+16+5 + 18+11+5 + 0 = 73 м.

3.2 Определение количества телефонных пар (#Tel_total)

#Tel_total = #Tel3 + #Tel2 + #Tel1= 25 + 25 + 40 = 90 пар

3.3 Определение количества IDC модулей и рамок

#IDC_m_total = #Tel_total / 10 = 90 / 10 = 9 модулей.

#IDC_r_BD = #IDC_m_BD / 4 = 9 / 15 = 0.6 = 1 рамка.

3.4 Определение длины магистрального кабеля

Длина одного магистрального кабеля равна суммам длин всех кабелей, приходящих с каждого этажа + 2 * 3 м (3м в FD и 3м в BD).

L_inf = 16+6 + 11+6 + 5+6 = 50 м.

С учетом резервирования:

L_inf_total = L_inf * 4 = 200 м. (1 катушка).

3.5 Определение количества коммутационных панелей (BD_PP) и органайзеров

С каждого этажа приходит 4 магистральных кабеля:

этажей: 3, используем LANMark-6 Snap-IN модули и одну наборную коммутационную панель, один 2HU органайзер. Всего 3 HU.

3.6 Определение HU-единиц в стойке или шкафу

HU_BD = 2HU * 1 PP + 3HU* 1 IDC_r_BD + 2HU * 2po = 2+5+4+FD1= 21 HU.

Распределитель здания и распределитель 1-го этажа будут расположены в одном 19” шкафу.

6. Тестирование Структурированной Кабельной Системы Nexans

Производитель СКС компания Nexans гарантированно обеспечивает процедуры измерений для получения Сертификата СКС.

В настоящем дипломном проекте выполнен расчет СКС LANmark-6, соответствующей категории 6, классу Е Международного стандарта ISO/IEC 11801.

Основные требования по тестированию системы класса Е

Все 100 % инсталлированных кабелей горизонтальной подсистемы СКС должны быть протестированы. Процедура тестирования полностью соответствует аналогичным процедурам, описанным в действующей редакции Международного Стандарта ISO/IEC 11801: 2002 для класса E, в соответствии с тестовыми процедурами для «Канала или постоянного соединения». Для выполнения тестирования используется измерительное оборудование Уровня III.

Полевые тестеры и измерительные приборы должны быть откалиброваны в соответствии с рекомендациями фирм - производителей измерительного оборудования.

Тестированию подлежат следующие параметры СКС:

·   (wiremap);

·   Длина пар;

·   Сопротивление каждой пары постоянному току;

·   Затухание для каждой пары;

·   Next и Powersum Next для каждой комбинации пар;

·   Fext и Powersum Fext для каждой комбинации пар;

·   Рассчитывается ACR (отношение NEXT/ insertion loss) для каждой комбинации пар;

·   Return Loss

Окончательный результат тестирования всех инсталлированных каналов или постоянных соединений должен быть оформлен в виде сертификационного файла. Компанией Nexans приветствуется оформление сертификационного файла в электронной форме для отправки на процедуру Сертификации системы.

Дополнительно к вышеуказанным результатам тестирования, добавляется еще ряд документов: список используемых в проекте материалов, описание проекта, кабельный журнал для каждой кроссовой и список всех координаторов данного проекта.

Class E постоянное соединение: Значения параметров для постоянного соединения в соответствии с требованиями ISO/IEC 11801: 2002.

Частота

(МГц)

IL

NEXT

PS NEXT

ACR

PS ACR

ELFEXT

PS ELFEXT

RL

Prop. delay

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(ns)

4

4,0

64,1

61,8

60,1

57,8

52,1

49,1

21,0

504

10

5,6

57,8

55,5

52,2

49,9

44,2

41,2

21,0

498

16

7,1

54,6

52,2

47,5

45,1

40,1

37,1

20,0

496

20

7,9

53,1

50,7

45,1

42,7

38,2

35,2

19,5

495

31,25

10,0

50,0

47,5

40,0

37,5

34,3

31,3

18,5

494

62,5

14,4

45,1

42,7

30,7

28,2

28,3

25,3

16,0

492

100

18,5

41,8

39,3

23,3

20,8

24,2

21,2

14,0

491

155

23,5

38,7

36,2

15,2

12,6

20,4

12,1

491

200

27,1

36,9

34,3

9,9

7,2

18,2

15,2

11,0

490

250

30,7

35,3

32,7

4,7

2,0

16,2

13,2

10,0

490

Class E канал: Значения параметров для канала в соответствии с требованиями ISO/IEC 11801: 2002.

Частота

(МГц)

IL

NEXT

PS NEXT

ACR

PS ACR

ELFEXT

PS ELFEXT

RL

Prop. delay

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(dB)

(ns)

4

4,2

63,0

60,5

58,9

56,4

51,2

48,2

19,0

562

10

6,6

56,6

54,0

50,0

47,4

43,3

40,3

19,0

555

16

8,3

53,2

50,6

44,9

42,3

39,2

36,2

18,0

553

20

9,3

51,6

49,0

42,3

39,7

37,2

34,2

17,5

552

31,25

11,7

48,4

45,7

36,7

34,0

33,4

30,4

16,5

550

62,5

16,9

43,4

40,6

26,5

23,7

27,3

24,3

14,0

549

100

21,7

39,9

37,1

18,2

15,4

23,3

20,3

12,0

548

155

27,6

36,7

33,8

9,1

6,2

19,5

16,5

10,1

547

200

31,7

34,8

31,9

3,1

0,1

17,2

14,2

9,0

547

250

35,9

33,1

30,2

-2,8

-5,8

15,3

12,3

8,0

546

7. Разработка вопросов экологии и безопасности

жизнедеятельности

7.1.Классификация вредности и опасности

Перечень реально действующих негативных насчитывает более 100 видов (запыленность и загазованность воздуха; шум; вибрации; электромагнитные поля; ионизирующие излучения; повышенные и пониженные атмосферные параметры; неправильное освещение; монотонность деятельности и др.) .

Оценка фактического состояния условий труда на рабочем месте состоит из оценок :

-по степени вредности и опасности ;

-по степени травмобезопасности :

-обеспеченности работников средствами индивидуальной защиты , а также эффективности этих средств.

Основные факторы опасности :

-Повышенное значение напряжения электрической цепи ;

- Электрическая дуга ;

-Повышенная напряженность электрического поля и электромагнитного излучения ;

-Повышенный уровень статического электричества ;

- Повышенная или пониженная температура воздуха, влажность, подвижность воздуха рабочей зоны ;

- Недостаточная освещенность рабочей зоны ;

- Повышенный уровень шума ;

- Монотонность труда.

Возможные последствия :

- Электротравма ;

-Ожоги, пожар ;

- Профессиональные заболевания, электротравмы, пожары ;

- Пожар, взрыв, электрический удар ;

- Перегрев или переохлаждение организма ;

- Утомляемость, дискомфорт, опасность травматизма, ухудшение зрения ;

- Нервно-психическая перегрузка, заболевания органов слуха;

- Нервно-психическая перегрузка .

7.2.Требования безопасности при работе на высоте

При строительных, монтажных, ремонтно-эксплуатационных и других работах на высоте применяются лестницы:

а) приставные раздвижные трехколенные, соответствующие требованиям ГОСТ 8556 - 72;

б) одноколенные приставные наклонные, приставные вертикальные, навесные и свободностоящие, соответствующие требованиям ГОСТ 26887-86;

в) разборные переносные (из семи секций), предназначенные для подъема на опоры диаметром 300-560 мм на высоту до 14 м;

г) стремянки, трапы (деревянные, металлические).

Материалы при приеме и складировании на рабочих местах, находящихся на высоте, должны приниматься в объемах, необходимых для текущей переработки, и укладываться так, чтобы не загромождать рабочее место и проходы к нему, исходя из несущей способности лесов, подмостей, площадок и т.п., на которых производится размещение указанного груза.

Приставные лестницы и стремянки снабжаются устройством, предотвращающим возможность сдвига и опрокидывания их при работе. На нижних концах приставных лестниц и стремянок должны быть оковки с острыми наконечниками для установки на земле. При использовании лестниц и стремянок на гладких опорных поверхностях (паркет, металл, плитка, бетон и др.) на них должны быть надеты башмаки из резины или другого нескользкого материала.

Размеры приставной лестницы должны обеспечивать работнику возможность работы в положении стоя на ступени, находящейся на расстоянии не менее 1 м от верхнего конца лестницы.

Устанавливать приставные лестницы под углом более 75° без дополнительного крепления их в верхней части не допускается.

Не допускается установка лестниц на ступенях маршей лестничных клеток. Для выполнения работ в этих условиях следует применять подмости.

Стремянки снабжаются приспособлениями (крюками, цепями), не позволяющими им самопроизвольно раздвигаться во время работы с них. Уклон стремянок должен быть не более 1:3.

Работать с двух верхних ступенек стремянок, не имеющих перил или упоров, не допускается.Находиться на ступеньках приставной лестницы или стремянки более чем одному человеку не допускается.Поднимать и опускать груз по приставной лестнице и оставлять на ней инструмент не допускается.

До начала работы должна быть обеспечена устойчивость лестницы, при этом необходимо убедиться путем осмотра и опробования в том, что лестница не может соскользнуть с места или быть случайно сдвинута.

Кабели, шланги передвижных, переносных оборудования, механизмов, средств малой механизации, ручного инструмента должны иметь минимально возможную длину и не должны создавать угрозы безопасности.После окончания работы на высоте оборудование, механизмы, средства малой механизации, ручной инструмент должны быть сняты с высоты.

В процессе работы не допускается натягивать и перегибать питающие провода и кабели, допускать их пересечение с металлическими канатами и тросами, электрическими кабелями и проводами, находящимися под напряжением, оставлять без надзора ручной механизированный инструмент, передавать его лицам, не имеющим права на пользование им.

7.3. Обеспечение пожаробезопасности.

Современная СКС построена по звездообразной топологии и поэтому может содержать десятки и даже сотни километров кабеля, суммарной массой достигая нескольких десят­ков тонн. Подавляющее большинство этих кабелей укладывается внутри здания в составе горизонтальной подсистемы и подсистемы внутренних магистралей. Для изоляции метал­лических жил в электрических кабелях, защиты волоконных световодов в оптических и формирования структуры сердечника в обеих конструкциях широко используются по­лимерные материалы. Воздействие пламени на эти материалы при пожаре может привести к следующим отрицательным факторам:

• дальнейшему распространению пламени вдоль кабельной трассы (эффект бикфордо­ва шнура);

• возникновению вторичных очагов возгорания, вызванных горящими каплями рас­плавленного материала различных оболочек;

• обильному выделению дыма, который затрудняет эвакуацию персонала и борьбу с огнем;

• выделению токсичных галогеносодержащих и коррозионных газов.

Обеспечение противопожарных характеристик кабелей, требуемых нормами, достига­ется использованием в их конструкции специально подобранных материалов. В первую очередь полимерные материалы должны быть негорючими.

Количественной мерой горю­чести является так называемый кислородный, или OI-коэффициент (от англ. Oxygen-Index), иногда называемый также кислородным индексом. Под этой величиной по­нимается минимальное процентное содержание кислорода в потоке азотно-кислородной смеси, при котором начинается самостоятельное горение зажигаемого сверху вертикально расположенного образца материала без подвода внешней теплоты. Материалы являются негорючими, если их OI-коэффициент свыше 32, а при значении менее 23 материал счита­ется горючим. Полиэтилен, в массовых масштабах применяемый в кабелях различного на­значения, является типичным горючим материалом. Иногда дополнительно указывается также так называемый температурный коэффициент, который численно равен температуре, создаваемой горящим материалом.

Сложность решения в выборе подходящего материала обусловлена тем, что известные негорючие материалы, характеристики которых позволяют применять их в кабельной тех­нике, обязательно содержат в своем составе галогены (чаще всего хлор или фтор, бром, который по медицинским соображениям используется значительно реже). Эти химичес­кие вещества под воздействием высокой температуры образуют агрессивные летучие кис­лоты с удушающим действием на людей и животных. И наоборот, материалы без галогенов отличаются пониженной стойкостью к воздействию высокой температуры. Объясняется данный факт высокой химической активностью галогенов, которые поэтому очень прочно связаны с другими атомами материала оболочки и играют роль своеобразного цемента, то есть препятствуют разложению полимера на отдельные составляющие при пожаре. Про­межуточное положение между галогенсодержащими и не содержащими их материалами занимают так называемые компаунды. Так, например, огнестойкость полиэтилена может быть существенно улучшена добавлением к нему бромсодержащих присадок.

Основные правила, которых следует придерживаться при проектировании кабельных сис­тем в соответствии с требованиями NEC, сводятся к следующим положениям:

• кабель, не имеющий сертификации ни по одному из четырех уровней, нельзя приме­нять для внутренней прокладки в зданиях, однако до 15 м такого кабеля может быть проложено внутри здания до места его подключения к сертифицированному кабелю;

• открытую проводку можно выполнять кабелем с уровнем сертификации не ниже тре­буемого для таких случаев;

• не plenum-кабель можно прокладывать в plenum-полостях только в жаропрочной обо­лочке, например в металлических трубах;

• кабель с сертификатом уровней 3 и 4 можно прокладывать в вертикальных стояках только в несгораемых трубах или в огнеупорных шахтах, оборудованных огнезадер-живающими заглушками в перекрытиях. Элементы защиты от воздействия пламени должны иметь сертификат UL, а межэтажные перекрытия - выполняться из огнеупор­ных материалов. Огнезадерживающие заглушки изготавливаются путем заполнения пространства между перекрытием и кабелями специальным затвердевающим огне­стойким компаундом (рис. 7.1); в жилых зданиях телекоммуникационные кабели СМХ и кабели систем дистанционно­го управления CL2X/CL3X, то есть имею­щие сертификат четвертого уровня (выдер­жавшие испытание только тестом VW-1), можно прокладывать для обычного примене­ния, если их диаметр не превышает 0,25 дюй­ма (6,3 мм);в жилых зданиях телевизионный кабель CATVX можно прокладывать как кабель общего применения, если его диаметр не пре­вышает 0,375 дюйма (9,5 мм);

в нежилых зданиях кабели СМХ, CL2X/ CL3X и CATVX можно прокладывать толь­ко в несгораемой оболочке, выступать из ко­торой они могут не более чем на 10 футов (305 см).

Огнезадерживающая заглушка

Рис. 7.1. Проход межэтажного перекрытия кабелями с сертификатами уровней 3 и 4

Отметим также, что многие изготовители декоративных коробов и фальшполов вводят в состав аксессуаров выпускаемой ими продукции различные маты, заглушки и другие ана­логичные им элементы из негорючего материала. Их применение регламентируется отдель­ными нормами, рассмотрение которых выходит за рамки данной монографии, но оно по­зволяет также обеспечивать требуемый уровень пожарной безопасности.

Одной из наиболее важных задач пожарной защиты является защита помещений от разрушений и обеспечение их достаточной прочности в условиях воздействия высоких температур при пожаре. Учитывая высокую стоимость электронного оборудования помещений, а также категорию его пожарной опасности, здание должно быть 1 и 2 степени огнестойкости.

Для изготовления строительных конструкций используются, как правило, кирпич, железобетон, стекло, металл и другие негорючие материалы. Применение дерева должно быть ограниченно, а в случае использования необходимо пропитывать его огнезащитными составами. Также необходимо предусмотреть противопожарные преграды в виде перегородок из несгораемых материалов устанавливают между помещениями нашего офиса.

К средствам тушения пожара, предназначенных для локализации небольших загораний, относятся пожарные стволы, внутренние пожарные водопроводы, огнетушители, сухой песок, асбестовые одеяла и т. п.

В зданиях пожарные краны устанавливаются в коридорах, на площадках лестничных клеток и входов. Вода используется для тушения пожаров в помещениях пользователей ПЭВМ, архиве и вспомогательных и служебных помещениях. Применение воды в помещениях с ПЭВМ, хранилищах носителей информации, помещениях контрольно-измерительных приборов ввиду опасности повреждения или полного выхода из строя дорогостоящего оборудования возможно в исключительных случаях, когда пожар принимает угрожающе крупные размеры. При этом количество воды должно быть минимальным, а ПЭВМ необходимо защитить от попадания воды, накрывая их брезентом или полотном.

Для тушения пожаров на начальных стадиях широко применяются огнетушители.

В помещениях с ПЭВМ применяются главным образом углекислотные огнетушители, достоинством которых является высокая эффективность тушения пожара, сохранность электронного оборудования, диэлектрические свойства углекислого газа, что позволяет использовать эти огнетушители даже в том случае, когда не удается обесточить электроустановку сразу.

Все помещения необходимо оборудовать установками стационарного автоматического пожаротушения. Наиболее целесообразно применять установки газового тушения пожара, действие которых основано на быстром заполнении помещения огнетушащим газовым веществом с резким сжижением содержания в воздухе кислорода. При наличии стационарного автоматического пожаротушения, количество огнетушителей уменьшается в два раза, поэтому у нас два огнетушителей ОУ-2.

7.4.Заземление в кроссовых и в машинных залах

Обеспечение безопасности и качество передачи сигналов по сетевым оборудованием СКС напрямую зависит от орга­низации заземления в кроссовых и в аппаратных. Оно необходимо для:

• предотвращения поражения обслуживающего персонала электрическим током;
• защиты сетевого оборудования и кабельных каналов связи от внешних помех и для снижения уровня ЭМИ;
• обеспечения надежного прохождения сигналов для некоторых видов сетевого обору­дования.

Принципы организации заземления определены в «Правилах устройств электроустано­вок» (ПУЭ).

В СКС для защиты от воздействия внешнего ЭМИ могут применяться экранированные кабели, заземленные с одного или с двух концов. Эффективность действия экрана зависит от «чистоты» земли, то есть от постоянства ее потенциала на всем протяжении. Эти функ­ции обычно выполняет шина заземления. Ввиду отличного от нуля сопротивления шины токи, стекающие в землю, могут приводить к колебаниям ее потенциала. За счет этого при неэффективном заземлении экран витых пар может привести даже к обратному действию, то есть ухудшению качества связи.

Для низкочастотного сетевого оборудования, работающего по схемам небалансной пе­редачи, потенциал земли принимается за нулевое значение. Относительно него изменяют­ся уровни всех передаваемых сигналов, а сама земля используется для замыкания конту­ров протекания сигнальных токов. Понятно, что колебания уровней потенциалов земли на двух концах канала связи относительно друг друга могут приводить к сбоям в связи. Более того, при значительной амплитуде (например, при возобновлении подачи электроэнергии с городской подстанции после ее отключения) возможно повреждение приемо-передающих устройств сетевого оборудования. Например, известны случаи, когда выходили из строя все сетевые адаптеры, подключенные к сегменту сети Ethernet на тонком коаксиаль­ном кабеле с заземленным экраном.

Исходя из перечисленного выше, при проектировании заземления СКС, наряду с обес­печением электробезопасности, также должны приниматься во внимание вопросы высоко­го качества связи. На практике приходится сталкиваться с самыми разными подходами электриков, связистов и специалистов в области ЛВС. Одни советуют снижать сопротив­ление главного заземляющего контура здания путем увеличения площади поперечного сечения проводников. Другие рекомендуют повышать эффективность самого элемента за­земления, обеспечивающего контакт с грунтом, то есть увеличение его площади или даже искусственное обеспечение постоянной сырости грунта. Третьи в дополнение к штатному проектируют дополнительное функциональное, или сигнальное, заземление. Его сеть имеет подключение к основному заземляющему контуру всего в одном месте, которое находится в непосредственной близости от места ввода в здание нулевой шины с подстанции и/или элементов, имеющих контакт с грунтом. Четвертые утверждают, что их связное оборудова­ние имеет гальваническую развязку и рассматриваемая проблема просто неактуальна.

Рис. 7.2. Схема телекоммуникационного контура заземления

ГРЩ - главный распределительный щит здания; ГПЗ - главная пластина заземления;МШЗ - магистральная шина заземления, ПЗ - пластина заземления, ШОЗ - шина заземления к основной системе заземления

Опыт показывает, что только полная совокупность мер по обеспечению высококачест­венного заземления позволяет получить не только надежную защиту от поражения элек­трическим током, но и высокое качество передачи информации. Дополнительным обсто­ятельством, на которое следует обратить самое серьезное внимание, является широкое распространение сетевого оборудования с использованием земли для передачи сигналов:

кабельное телевидение, телекоммуникационная аппаратура с небалансной передачей. К тому же возникает необходимость обеспечения нормального функционирования систем, построенных на кабелях с экраном.

Ниже в качестве информации приводятся основные требования и рекомендации стан­дарта TIA/EIA-607 по организации заземления в кроссовых и аппаратных. Идея, зало­женная в этот стандарт, заключается в том, что в дополнение к системе защитного за­земления (для Российской Федерации под ним понимается заземление, выполненное в соответствии с требованиями ПУЭ) в кроссовых и аппаратных создается второй теле­коммуникационный контур заземления. Он иногда называется контуром рабочего зазем­ления (рис. 7.2) и позволяет уравнять разность потенциалов между техническими поме­щениями.

Необходимость применения телекоммуникационного контура заземления обусловлена тем, что контур защитного заземления предназначена в первую очередь для отвода токов высоковольтных сетей электропитания частотной 50 Гц. Поэтому из-за значительной индуктивности его проводников на частотах свыше 1 МГц эффективность этой системы может сильно уменьшиться.

Телекоммуникационный контур заземления соединяется с основным в непосредственной близости от места ввода в здание нулевого проводника и/или системы заземляющих электродов. Кроме того, он может быть дополнительно подключен к нему через заземленные металлические конструкции здание. Сетевое оборудование в кроссовых и аппаратных долж­но подключаться к сети электропитания через розетки с заземляющими контактами, при­чем последние связаны с основным заземляющим контуром. Заземляющий контакт вилки гальванически связан с корпусом сетевого оборудования. За счет этого телекоммуникаци­онный контур может иметь дополнительные подключения к основному и работать парал­лельно с ним.

Также его применение обеспечивает эффективное выравнивание потенциалов земли в кроссовых и аппаратных относительно друг друга. Одновременно он гарантирует надеж­ное заземление сетевого оборудования независимо от состояния основного заземляющего контура.

Телекоммуникационный контур состоит из:

• нескольких пластин заземления, одна из которых является главной;

• магистральных и межмагистральных шин;

• шин подключения к основной системе заземления.

Все проводники и гибкие шины, используемые в телекоммуникационном контуре за­земления, должны быть изготовлены из меди, иметь изоляцию и сечение не менее 6 AWG (диаметр 4,12 мм, площадь поперечного сечения 13,3 мм²). Самое общее правило, приме­няемое к выбору сечения этих проводников, гласит: сопротивление между точками зазем­ления не должно превышать 1 Ом. Все соединения пластин с магистральными шина­ми выполняются сваркой.

Главная пластина заземления предназначена для подключения к ней магистральных шин заземления, шины подключения к основной системе заземления и расположенного рядом сетевого оборудования. Кроме того, к ней должны быть подключены все проходящие мимо металлические конструкции кабельных каналов - трубы, поддоны, лотки и т.д. Конструктивно она представляет собой металлическую пластину толщиной не менее 6 мм и минимальной шириной 100 мм. Длина определяется местными условиями. Пластина снаб­жается отверстиями для крепления к элементам конструкции здания и для подключения за­земляющих проводников сетевого оборудования (например, с помощью винтового зажима).

Выбор места расположения главной пластины определяется компромиссом между стремлением приблизить ее к месту ввода в здание внешних магистральных телекомму­никационных кабелей и минимизацией длины шины подключения к основной системе заземления.

По возможности главная пластина подключается к ближайшим и хорошо заземленным металлическим конструкциям здания.

Пластины заземления располагаются в кроссовых и аппаратных. Они соединены с маги­стральными шинами и предназначены для подключения заземляющих проводников сете­вого оборудования, монтажных шкафов, а также других металлических конструкций ка­бельных каналов.

Пластина заземления аналогична главной пластине, только ее минимальная ширина должна составлять не менее 50 мм.

Желательно, чтобы одна или несколько пластин заземления были подключены к распо­ложенным рядом и хорошо заземленным металлическим конструкциям здания.

Магистральные шины заземления соединяют пластины в кроссовых с главной из них. К одной магистральной шине может быть подключено несколько пластин заземления, на­ходящихся в разных кроссовых. В большом здании допускается наличие нескольких магист­ральных шин заземления, расходящихся звездой от главной пластины заземления. При вы­боре схемы проводки магистральных шин целесообразно, с одной стороны, минимизировать их длину, а с другой стороны, приблизить ее к структуре подсистемы внутренних магист­ралей СКС.

Дополнительно отметим, что систему водопроводных труб здания нельзя использовать в качестве магистральных шин заземления.

Межмагистральные шины заземления используются для дополнительного выравнива­ния потенциалов магистральных. В многоэтажных зданиях с двумя или более вертикаль­ными магистральными шинами заземления они должны быть связаны между собой меж­магистральными на верхнем этаже и ниже не реже, чем на каждом третьем этаже.

Шина подключения к основной системе заземления соединяет главную пластину с основ­ной системой заземления здания. Ее сечение должно быть не меньшим, чем у магистраль­ных шин заземления. Подключение следует производить непосредственно на проводник к системе заглубленных электродов, имеющих хороший электрический контакт с грунтом.

Отметим также, что стандарт EN 50173 требует, чтобы разность потенциалов между двумя точками подключения заземления не превышала 1 В. В тех ситуациях, когда не уда­ется достичь выполнения этого условия простыми средствами, для связи должны исполь­зоваться только волоконно-оптические системы с применением кабелей, в которых отсут­ствуют металлические элементы.

Кроме обеспечения защитного заземления в практике построения кабельных систем часто встречается необходимость заземления экрана шнуров из витых пар.

Стандарты по СКС не дают четких рекомендаций по выполнению этого заземления, так как эта проблема пока не изучена в полном объеме. Однако Nexans Cabling Solutions рекомендует придерживаться следующих правил:

• B аппаратных и кроссовых экраны должны заземляться на телекоммуникационный контур;

• экраны кабелей подсистемы внутренних магистралей следует заземлять с обоих кон­цов в аппаратных и кроссовых;

• экраны горизонтальных кабелей достаточно заземлять только с одной стороны -в кроссовых (по схеме с односторонним заземлением).

Приведенное последнее утверждение свя­зано с тем, что заземление со стороны рабочих мест реально может осуществиться только на шину «грязного» защитного заземления. В свою очередь это означает, что такой подход мо­жет привести к прямо противоположному эффекту: снижению эффективности экрана и ка­чества связи. Поэтому экранированные модульные разъемы рекомендуется применять толь­ко на сетевом оборудовании, установленном в кроссовых и аппаратных, а не на рабочих местах. Полное экранирование всего тракта передачи сигнала от разъема до разъема оконеч­ных шнуров возможно только в случае применения на рабочих местах специальных оконеч­ных шнуров с гальваническим разрывом экрана.

8. Вопросы технико-экономического обоснования проекта

8.1.Расчет ТЭО показателей СКС

Описание

Проектируется строительство Структурированной Кабельной Системы, которая позволит автоматизировать работу служащих в условиях коммерческого предприятия с направлением работы в информационные технологии и сократить общие расходы на конторскую деятельность. Однако, наиболее важной целью автоматизации работы служащих является повышение качества административных решений (качество вырабатываемой информации).

Источниками экономической эффективности, возникающей от применения СКС, являются:

• уменьшение затрат на обработку единицы информации;
• повышение точности расчетов;
• увеличение скорости выполнения вычислительных и печатных работ;
• способность автоматически собирать, запоминать и накапливать разрозненные данные;
• систематическое ведение баз данных;
• уменьшение объемов хранимой информации и стоимости хранения данных;
• стандартизация ведения документов;
• существенное уменьшение времени поиска необходимых данных;
• улучшение доступа к архивам данных;
• возможность использования вычислительных сетей при обращении к базам данных .

При анализе эффективности СКС важно учитывать, что конечный эффект от их применения связан не только с возмещением затрат на покупку, монтаж и эксплуатацию оборудования, а, в первую очередь, за счет дополнительного улучшения качества принимаемых решений.

Затраты на разработку, закупку комплектующих и монтаж СКС носят единовременный характер и при расчете эффективности учитываются вместе с дополнительными капитальными затратами.

При расчете может быть принята такая модель внедрения СКС - до внедрения проекта автоматизированные функции выполнялись программистами вручную (в этом случае эффект достигается за счет увеличения производительности труда, снижения численности программистов, снижения затрат на аренду помещений для размещения программистов; необходимо произвести полные затраты на приобретение комплекта технических средств).

Задание

По установленным требованиям заказчика СКС имеет требования :

1.Стандарты: ISO/IEC 11801, EN 50173, TIA/EIA 568A ;

2.Количество этажей: 3 ;

3.Используемое сетевое приложение: 1000BASE-TX ;

4.Количество пользователей: 82.

Выбор того или иного технического решения для современной СКС зависит от многих факторов: требуемая полоса пропускания, количество портов, архитектурные особенности здания, защищенность от ЭМП, запас производительности, резервирование, избыточность, бюджет и т.д.

Исходя из условий проекта и перечисленных выше факторов, а так же ряда нормативный документов (стандарты регламентирующие СКС) возможен один вариант реализации СКС. Необходимые характеристики СКС реализуются на решении компонент 6 категории компании Nexans.

Расчеты

При проведении модернизации и внедрении нового оборудова­ния в состав капитальных вложений предприятия включаются все единовременные затраты, которые должен нести потребитель в связи с переходом к эксплуатации более совершенных систем и оборудования.

Состав капитальных вложений в каждом конкретном случае раз­личен и зависит от специфики проводимой модернизации или нового строительства. В общем случае капитальные вложения мож­но определить по формуле :

, (8.1)

где К_n - прямые капитальные вложения;

Кэксп - эксплуатационные

К_с - сопутствующие капитальные вложения.

К прямым капитальным вложениям относятся совокупные зат­раты на приобретение оборудования.

Сопутствующие капитальные вложения определяются суммой нескольких составляющих по выражению :

, (8.2)

где К_пр — стоимость проекта;

Ктр — затраты на транспортировку нового оборудования к месту эксплуатации;

К_мон — затраты на установку, монтаж и наладку оборудова­ния;

K_дем — единовременные затраты на демонтаж ранее установ­ленного оборудования;

К_зд - затраты на строительство или реконструкцию здания, на необходимые производственные площади и другие эле­менты основных фондов, связанные с использованием но­вого оборудования.

Срок окупаемости инвестиций (Ток) определяется как отношение величины первоначальных инвестиций ( дисконтированных, если инвестиции осуществляются в “несколько приемов”) к ежегодной сумме поступлений чистого дохода, если поступления равны. Если же поступления по годам разные, то DPP определяется как сумма лет, в течение которой сумма поступивших доходов сравняется с величиной авансированного капитала.

Показатель срока окупаемости, как правило, служит ограничителем при принятии решения об инвестициях в производство, а не критерием эффективности вложений, так как не учитывает суммы отдачи за пределами этого срока.

Рассчитаем затраты на прямые капиталовложения при создании СКС (табл. 8.1) :

Таблица 8.1. Стоимость системы на основе LANmark-6

По условию проекта необходимые параметры обеспечиваются при помощи компонент СКС 6 – категории на витой паре, следовательно выбираем вариант СКС Nexans LANmark-6.

Тогда величи­на прямых капитальных вложений на строительство СКС составит:

Кп=457233 руб.

Рассчитаем затраты на монтаж (табл. 8.2 и 8.3 ) :

Таблица 8.2. Смета на монтажные работы

Наименование

Сумма(руб.)

Монтаж кабеля

30.000

Монтаж распределителей этажей

Монтаж распределителя здания

20.000

Монтаж дополнительного оборудования

10.000

Итого

75.000

Таблица 8.3. Смета сопутствующих вложений

Наименование работ

Сумма(руб.)

Затраты на ТЗ

7.000

Затраты на чертежи и документацию

20.000

Затраты на транспортировку

6.000

Затраты на монтаж

75.000

Затраты на тестирование

10.000

Итого

118.000

Сопутствующие капиталовложения:

Кс=118.000 руб.

Общая сумма капитальных вложений на строительство СКС со­ставит:

К=457.233+118.000=575.233 руб.

8.2. Оценка экономической эффективности разрабатываемой СКС

При внедрении Структурированной Кабельной Системы будут повышаться текущие эксплуатационные расходы, однако, так как производительность труда служащих возрастет, то будет происходить экономия фонда оплаты труда. Однако для обслуживания и управления работой сети необходимо нанять специалистов, для чего необходимо предусмотреть статью расходов на заработную плату.

Рассчитаем чистую экономию фондов оплаты труда после внедрения проекта по формуле:

Эфот2 = Эфот – Зфот, (8.3)

где Эфот – годовая экономия фондов оплаты труда,

Зфот – затраты на заработную плату обслуживающему персоналу.

Годовая экономия от внедрения проекта определяется по формуле:

Эфот = N * H (8.4) , где

N ¾ количество станций, подключенных к сети;

H ¾ экономия фондов при подключения одной станции.

Ежегодная экономия фондов при подключении одного рабочего места определяется по формуле:

(8.5), где

Х ¾ число служащих, пользующихся одним рабочим местом (обычно 2-4);

К ¾ средневзвешенное число смен (1 - 2,5);

С ¾ средние ежегодные затраты на одного сотрудника;

Р ¾ относительная средняя производительность сотрудника, пользующегося рабочим местом (140 - 350%).

Расчет: Примем Х = 1, К = 1, С = 72.000 руб., Р = 150%. Имеем ежегодную экономию от подключения одного рабочего места Н = 36.000 руб..

Таким образом годовая экономия фондов оплаты труда составляет

Эфот = 82 * 36000 = 2.752.000 руб.

Но необходимо учитывать затраты на обслуживающий персонал (табл. 8.4) :

Таблица 8.4. Смета на эксплуатационные расходы.

Вид эксплуатационных расходов

Параметр

Затраты на ед.(руб)

Сумма в год (руб.)

Администратор сети

3 человека

313.000

940.000

Системный программист

2 человека

384.000

768.000

Оплата электроэнергии

150 кВТ/час

1.60

170.000

Дополнительные расходы

380.000

Итого

2.260.000

Теперь можно рассчитать чистую экономию фондов при внедрения проекта:

Эфот2 = Эфот – Зфот = 2.752.000 – 2.260.000 = 492.000 руб.

Однако, при экономии на фондах оплаты труда, также роисходит экономия на налогах с фонда оплаты труда, которые составляют 39%.

Итого экономия на налогах с фонда оплаты труда:

Эн2 = Эфот2 * 0,39 = 392.000 * 0,39 = 193.880 руб.

В итоге предприятие имеет прибыль в виде экономии фондов оплаты труда и экономии налогов с фонда оплаты труда, которая составляет:

Пр = Эфот2 + Эн2 = 492.000 + 193.880 = 685.880 руб.

Чистая прибыль предприятия: Пч = Пр – Нпр , где Нпр – налог на прибыль ( 33 % от суммы прибыли).

Пч = Пр – Нпр = Пр – Пр * 0,33 = 685.880 – 685.880 * 0,33 = 459.539 руб.

Расчет срока окупаемости

Теперь мы можем оценить срок окупаемости проекта:

Ток = К / Пч = 575.233 / 459.539 = ~ 1,25 года или ~ 15 месяцев

Заключение

В данном дипломном проекте была спроектирована Структурированная кабельная система для офиса компании SME. Используемое сетевое приложение 1000BASE-TX со скоростью передачи данных 1000Мбит/сек . Выбранная кабельная инфраструктура соответствует принятым международным стандартам ISO/IEC 11801, EN 50173, TIA/EIA 568A. Для построения СКС был выбран вариант с топологией иерархической звезды на основе неэкранированной витой парой 6 категории (LanMark-6 UTP). Архитектура иерархической звезды обеспечивает максимальную гибкость управления и максимальную способность адаптации системы к новым приложениям. Для реализации данного проекта было выбрано оборудование компании Nexans Cabling Solutions. В проекте предоставлены необходимые чертежи , расчеты и спецификация выбранного оборудования .

Также в проекте были рассмотрены основные приемы и особенности монтажа , вопросы безопасности жизнедеятельности при монтаже и эксплуатации кабельных систем, и произведен расчет технико-экономических показателей спроектированной СКС.

Список используемой литературы

1. “Структурированные кабельные системы, издание 5-е”, Семенов А.Б., Сунчелей И.Р., ДМК Пресс, Москва 2004 г.

2.”Кабельные системы : проектирование, монтаж и обслуживание”, Бет Верити., Кудиц-образ, Москва 2004г.

3.”Структурированные Кабельные Системы АйТи-СКС, издание 3-е” Б. Семенов, С. К. Стрижаков, И. Р. Сунчелей., АйТи-Пресс, Москва 2001г.

4.Методические указания по “Технико-экономическому обоснованию дипломных проектов для технических факультетов ”, Сидорова Т.В. , издательство ЗАО “Информсвязьиздат”,Москва 2000г.

5.”Организация планирование и управление предприятиями связи“, Демина Е.В.,Майофис Л.И., Радио и связь, Москва 1990г.

6. “Экология и безопасность жизнедеятельности”, Роева Н. Н., Юровицкий Ю. Г., Шорина О. С., Яковлев В. А., Ред, Кривошеин Д. А., Муравей Л. А., Эриашвили Н. Д., ЮНИТИ, ЮНИТИ-ДАНА, Москва 2002г.

7