Загальні вимоги щодо побудови скс

СКС являє собою ієрархічну кабельну систему будинку або групи будинків, розділену на структурні підсистеми. Вона складається з набору мідних та оптичних кабелів, кросів-панелей, сполучних шнурів, кабельних рознімань, модульних гнізд, інформаційних розеток і допоміжного устаткування. Всі перераховані елементи інтегруються в єдину систему та експлуатуються відповідно до певних правил.

Структурована кабельна система - основа інформаційної інфраструктури будь-якого підприємства, що дозволяє звести в єдину систему безліч інформаційних сервисів різного призначення: локальні обчислювальні та телефонні мережі, системи безпеки, відеоспостереження та ін.

Стандарт, який передбачає розподіл кабельних мереж на мережу поверху будинку, мережу всього будинку, мережу містечка (кампуса). Відповідно до цього універсальна кабельна система включає три підсистеми (рисунок 4.1):

1. магістраль кампуса та розподільник кампуса [CD];

2. магістраль будинку та розподільник будинку [BD];

3. горизонтальний кабель поверху та розподільник поверху[FD].

До складу горизонтального кабелю також входить точка переходу (додатково) [ТР] і телекомунікаційна розетка [ТЕ].

Рисунок 4.1 - Структура кабельної системи

Магістральна кабельна підсистеіа кампуса (рисунок 4.1) проходить від CD до BD, розташованих звичайно в різних будинках. Підсистема містить у собі магістральні кабелі кампуса, місця механічного термінування магістральних кабелів (як на CD, так і на BD), а також кросу - з'єднання на CD. Магістральні кабелі кампуса можуть бути також взаємозалежні з BD. Магістральна кабельна підсистема будинку проходить між BD та FD і містить у собі магістральні кабелі будинку, місця механічного термінування магістральних кабелів будинку (як на BD, так і на FD), а також кросу-з'єднання на BD. Магістралі будинку не повинні містити TP. Мідні магістральні кабелі не повинні мати муфт.

Горизонтальна кабельна підсистема проходить від FD до TO і включає себе горизонтальні кабелі, місця механічного термінування горизонтальних кабелів на FD, а також кросу-з'єднання на FD та TO. Горизонтальні кабелі повинні бути безперервними на всьому протязі від FD до T0. Якщо необхідно, між FD та TO допускається наявність однієї ТР.

Універсальна кабельна система має ієрархічну структуру зірки. Фактична топологія визначається географічним положенням і розмірами кампуса або будинку. На рисунку 4.2 показана топологія мережі та взаємодія функціональних елементів системи. Пунктиром показані додаткові кабелі та додаткова точка переходу.

Рисунок 4.2 - Приклад топології мережі

Розподільники розміщаються в апаратних кімнатах або в телекомунікаційних шафах. Звідси по відповідних трасах відходять кабелі (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 - Розподільники телекомунікаційних шаф та апаратних

Засоби сполучення з універсальною кабельною мережею розташовані на кінцях кожної підсистеми. У цих точках може бути підключене устаткування, що підтримує специфічні додатки. Будь-який розподільник може мати інтерфейс із зовнішнім службовим кабелем і використовувати міжзєднання, або кросові з'єднання (рисунок 4.4).

Рисунок 4.4 - Взаємодія розподільників

На кожні 1.000 м² площі підлоги, зарезервованої для офісів, повинен бути передбачений як мінімум один розподільник поверху. На кожному поверсі повинен бути принаймні один FD.

У якості одного із ключових елементів СКС також виступають розетки. Телекомунікаційні розетки (ТЕ) можуть розташовуватися на стіні, підлозі або в іншому місці робочого місця та повинні бути легко доступні на всій корисній площі підлоги. До розеток висуваються наступні основні вимоги:

• на кожному робочому місці повинна бути передбачена принаймні одна ТЕ, що обслуговує 100-омним або 120-омним симетричним кабелем;

• інші ТЕ повинні підтримуватися або симетричним, або оптоволоконним кабелем;

• якщо ТО підтримується симетричним кабелем, для кожної ТЕ повинні бути передбачені 2 або 4 пари; усі пари повинні бути терміновані;

• якщо передбачено менш чотирьох пар, розетку варто чітко маркувати;

• потрібно постійне маркування розетки, маркування повинне бути видно користувачеві.

Одним з найважливіших компонентів є телекомунікаційна або комутаційна шафа (ТС), яка повинна забезпечувати наявність всіх засобів (приміщення, живлення, HVAC) для розташованих усередині нього пасивних компонентів, активних пристроїв, а також інтерфейсів мережі загального користування. Нижче приведемо основні вимоги, які висуваються до ТС:

• кожна ТС повинна мати прямий доступ до магістралі;

• апаратна - це простір у межах будинку, де розміщається телекомунікаційне устаткування та можуть перебувати розподільники;

• в апаратній може перебувати більше одного розподільника;

• якщо телекомунікаційна шафа (ТС) містить більше одного розподільника, її варто вважати апаратної (ER).

Максимальна довжина горизонтальних і магістральних кабельних підсистем наведені на рисунку 4.5, де EQP - устаткування, що підтримує специфічний додаток. Загальна довжина кабелів на робочому місці, апаратних кабелів і патч-корда (або перемички) у горизонтальній підсистемі А+В+Е+10 м. Довжина патч-корда (або перемички) в BD або CD не повинна перевищувати C&D+20 м. Довжина апаратного кабелю в BD або CD не повинна перевищувати F&G+30 м. Рекомендуються довжини 10 м (А + В + Е) і 30 м (F & G), але лише як побажання, оскільки в ці ділянки включені кабелі активного устаткування, які не розглядаються даним стандартом.

Рисунок 4.5 - Довжина горизонтального та магістрального кабелів

Перейдемо до розгляду горизонтальної підсистеми СКС. Максимальна довжина горизонтального кабелю повинна становити 90 м, незалежно від типу середовища. Це довжина кабелю від точки його механічного термінування в FD до ТЕ на робочому місці. Основні вимоги висунуті до горизонтальних підсистем:

• при визначенні максимальної довжини на будь-якому горизонтальному сегменті загальна механічна довжина кабелів на робочому місці, патч- кордів/перемичок, а також кабелів активного устаткування становить 10 м;

• довжина перемичок або патч-кордів FD не повинна перевищувати 5 м.

На рисунку 4.6 показана модель (довжина кабелів і конектори), яка використовується для приведення у відповідність специфікацій мідного горизонтального кабелю.

Схема містить три з'єднання (або сполучені конекторні пари, або з'єднання IDC) і 95 м (механічна довжина) симетричного кабелю плюс 5 м гнучкого кабелю. У дану модель не включена додаткова точка переходу, якщо вона використовується. При цьому повинні зберігатися передавальні характеристики максимального 90-метрового горизонтального сегмента.

Рисунок 4.6 - Модель специфікацій мідного горизонтального кабелю

На рисунку 4.7 зображена модель, застосовувана для оптоволоконного горизонтального кабелю. У ній передбачається максимум два конектора та дві муфти.

Рисунок 4.7 - Модель оптоволоконого горизонтального кабелю

Для використання в горизонтальній кабельній підсистемі рекомендуються кабелі наступних типів:

1. Оптимальні:

   • 100 Q симетричний кабель,

   • 62,5/125 мкм багатомодове оптичне волокно.

2. Альтернативні:

• 120 Q симетричний кабель,

• 150 Q симетричний кабель,

• 50/125 мкм багатомодове оптичне волокно.

У горизонтальній кабельній підсистемі для обслуговування більш однієї ТЕ можливе застосування гібридного та композиційного кабелів.

Топологія горизонтального каблірування наведена на рисунку 4.8.

Рисунок 4.8 - Топологія горизонтального каблірування

При конфігурації двох ТЕ відповідно до даного стандарту:

• одна телекомунікаційна розетка повинна підтримуватися симетричним кабелем категорії 3 або вище (переважно 100 Ом);

• друга телекомунікаційна розетка повинна підтримуватися симетричним кабелем категорії 5 (переважно 100 Ом) або оптоволоконним кабелем.

Після горизонтальної підсистеми, як говорилося раніше, йде магістральна, ще вона має назву вертикальної підсистеми СКС. У магістральній кабельній системі не повинно бути більше двох ієрархічних рівнів кросів, що дозволить обмежити погіршення сигналу в пасивних системах і спростити адміністрування спостереження маршрутів кабелів і конекторів (рисунок 4.9). На шляху від FD до CD кабель повинен проходити не більш ніж через один крос. Один єдиний магістральний крос може задовольнити потреби всієї магістральної підсистеми. Магістральні кроси можуть розташовуватися в телекомунікаційних шафах або апаратних. До таких кабельних елементів передавального середовища як індивідуальні волокна або пари застосовують топологію зірки. Залежно від фізичних характеристик об'єкта, кабельні елементи, терміновані в різних точках, можуть бути частиною того самого кабелю на його відрізку, або на всьому протязі можуть використовуватися індивідуальні кабелі.

Рисунок 4.9 - Топологія зірки для магістралі

Стандарт визначає п'ять типів передавального середовища:

• багатомодове та одномодове оптичне волокно. Перевага віддається 62.5/125 мкм багатомодовому волокну;

• симетричний кабель із характеристичним опором 100 Ом, 120 Ом або 150 Ом. Перевага віддається 100 Ом симетричному кабелю.

Всі високошвидкісні додатки на мідних компонентах повинні бути обмежені горизонтальними відстанями. Максимальна довжина магістралі між CD і відповідним розподільником у телекомунікаційній шафі повинна погоджуватися з відстанями, наведеними на рисунку 4.10. Установки, що перевищують зазначені обмеження на відстані, можна розділити на зони, кожна з яких буде підтримуватися магістральною кабельною системою.

Рисунок 4.10 - Максимальні відстані в магістральній кабельній системі

Виходячи з рисунка, можна зробити наступні виводи:

• відстань між CD та FD не повинна перевищувати 2000 м;

• відстань між BD та FD не повинна перевищувати 500 м.

Максимальна відстань в 2000 м від CD до FD може бути збільшена при використанні одномодового оптоволоконного кабелю. Оскільки вважається, що можливості одномодового волокна дозволяють працювати на відстанях "від одного кінця до іншого" до 60 км, відстань між CD та FD, що перевищує 3 км, виходить за рамки дії дійсного стандарту. Довжина перемички та патч-корда в BD та CD не повинна перевищувати 20 м. Значення довжини, що перевищують 20 м, варто відняти з максимально припустимої довжини магістрального кабелю.

Кабельна система містить тільки пасивні ділянки кабелю, комутаційне устаткування та патч-корди. Активне та пасивне устаткування, що підтримує специфічні додатки, не розглядається даним стандартом. На рисунку 4.11 наведений приклад термінального устаткування робочого місця, підключеного до основної машини за допомогою оптоволоконного та симетричного кабелів. Ці лінії з'єднані між собою за допомогою перетворювача "оптичне волокно-симетричний кабель". Система містить чотири інтерфейси лінії, по одному на кожному кінці мідної лінії та по одному на кожному кінці оптоволоконної лінії.

Риунок 4.11 - Термінальне устаткування робочого місця

Інтерфейси кабельної системи перебувають на обох кінцях лінії та визначаються на ТЕ та будь-якій точці, де до кабельної системи підключається устаткування, що підтримує специфічний додаток; робоче місце та кабельна система активного устаткування в лінію не включені.

Для даного стандарту було визначено чотири класи додатків, що використовують мідне каблірування та один клас, що використовує оптоволоконне каблірування. В таблицях додатку В наведені основні вимоги до типів середовищ передачі, класів додатків, категорій кабелів та рознімань і граничних довжин для кожного середовища з врахуванням відповідного класу.

Невід΄ємною частиною СКС також вважається пасивне комутаційне обладнання. Комутаційне устаткування призначене для підключення активного устаткування до кабельної системи. Це устаткування являє собою розподільні комутаційні панелі й комутаційні шнури (patch cord) з розніманнями на кінцях. Найпоширенішої в цей час є комутаційна панель типу 110. Кроссова панель 110 розміщається або в 19-дюймовій монтажній шафі, або на стіні апаратної.

Комутаційне устаткування встановлюється:

а) в CD, допускаючи з'єднання з Магістраллю Будинку й Магістраллю Кампуса й активним устаткуванням;

б) в BD, допускаючи з'єднання з Магістраллю Будинку й активним устаткуванням;

в) в FD, забезпечуючи кросу-з'єднання між магістраллю й горизонталлю й допускаючи з'єднання з активним устаткуванням;

г) у точці переходу горизонтальної кабельної мережі (якщо вона є);

д) у ТЕ.

Якщо механічні з'єднання того самого типу, що застосовувані в ТЕ, використовуються в CD, BD або FD, вони повинні відповідати тим же вимогам, що визначено для коннектора ТО.

Комутаційне устаткування повинне бути спроектоване так, щоб надійно працювати в діапазоні температур від -10°С до +60°С. Комутаційне устаткування повинне бути захищене від фізичного ушкодження й прямого влучення вологи й інших корозійних речовин. Такий захист можна забезпечити шляхом монтажу усередині приміщення або відповідному навколишньому середовищу зовнішніми корпусами.

Протягом всієї кабельної системи необхідно підтримувати сумісність між кабелями, які використовуються в одній лінії. (Наприклад, не допускається з'єднання між кабелями з різними номінальними характеристиками опору).

Щоб підтримувати правильні й постійні з'єднання, варто забезпечити засоби, що гарантують належне розміщення точок термінування з урахуванням розташування конекторів і відповідних їм кабельних елементів. Такими засобами можуть бути: використання кольорових, алфавітно-цифрових ідентифікаторів або інших засобів, розроблених для забезпечення гарантії того, що протягом всієї системи кабелі будуть з'єднані тим самим способом. Коли в одній і тій же підсистемі використовуються два фізично аналогічних типи кабелю (наприклад, 100-омний й 120-омний симетричні кабелі з різними категоріями робочих характеристик або оптичні волокна 62.5 й 50, вони повинні бути маркіровані так, щоб забезпечити чітку ідентифікацію кожного типу кабелю.

У випадку оптоволоконого комутаційного обладнання, для гарантії того, що не виникне "спарювання" волокон різних типів, необхідно правильно кодувати конвектори та адаптери, наприклад, за допомогою кольорів. Можливе використання кодування (keying) і ідентифікації позицій волокон, що гарантує збереження правильної полярності для дуплексних ліній. Таке маркування є додатковим й не заміняє собою інших міток, необхідних місцевими інструкціями й нормативами.

Оптоволоконне комутаційне встаткування повинно відповідати перерахованим нижче характеристикам:

• у нових установках й установках, що не мають змонтованих оптоволоконних коннекторів, оптоволоконні кабелі на робочому місці повинні підключатися до горизонталі за допомогою дуплексного SC-коннектора, (SC-D), що відповідає специфікаціям секції IEC 874-13.

• мережі, що мають змонтовану базу коннекторів й адаптерів IEC 874-10 (BFOC/2,5), можуть залишити коннектор й адаптер BFOC/2,5 як для існуючих додатків, так і для майбутніх змін оптоволоконної мережі.