Сети и телекоммуникации (заочное обучение, бакалавриат)

Структурированная Кабельная Система (СКС) — термин, широко используемый для определения телекоммуникационных кабельных систем, применяемых для передачи речи, данных и изображений и поддерживающих рабочие среды с множеством приложений от различных производителей.

Впервые структурированная кабельная система была предложена фирмой AT&T в начале 80-х годов. Список стандартов постоянно пополняется, адаптируясь к новым технологиям и к выпуску новых продуктов. Проектировщики и монтажники при построении структурированной кабельной системы должны руководствоваться действующими стандартами.

Международные стандарты СКС

SO/IEC 11801-2008, Ed 2.1 + Amd. 1+ Amd. 2 — 2010 г. Структурированная кабельная система для помещений заказчиков.

ANSI/TIA/EIA 568-С.0С.1 — 2009 г. Стандарт на телекоммуникационные кабельные системы коммерческих зданий. Общие положения.

ANSI/TIA/EIA 568-С.2 — 2009 г. Стандарт на телекоммуникационные кабельные системы коммерческих зданий. Компоненты на основе витой пары.

ANSI/TIA/EIA 568-C.3 — 2008 г. Стандарт на телекоммуникационные кабельные системы коммерческих зданий. Компоненты на основе волоконно-оптических компонентов.

ANSI/TIA/EIA-569-B — Стандарт телекоммуникационных трасс и пространств коммерческих зданий.

ANSI/TIA/EIA-606-A — Стандарт администрирования телекоммуникационных систем и инфраструктуры коммерческих зданий.

Российские стандарты СКС

ГОСТ Р 53246-2008 — 2010 г. «Информационные технологии. Системы кабельные структурированные. Проектирование основных узлов системы. Общие требования».

ГОСТ Р 53245-2008 — 2010 г. «Информационные технологии. Системы кабельные структурированные. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания».

А так же:

В Российской Федерации в сфере СКС приняты стандарты:

ГОСТ Р 53245-2008 Информационные технологии (ИТ). Системы кабельные структурированные. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания^[2]

ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии (ИТ). Системы кабельные структурированные. Проектирование основных узлов системы. Общие требования^[1]

ГОСТ Р 54623-2011 Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Системы зданий образовательного назначения технологические информационно-коммуникационные. Термины и определения^[3]

ГОСТ Р 54818-2011 Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Системы информационно-коммуникационные технологические зданий образовательных учреждений. Общие положения^[4]

ГОСТ Р 55060-2012 Системы управления зданий и сооружений автоматизированные. Термины и определения^[5]

ГОСТ Р 56602-2015 Слаботочные системы. Кабельные системы. Термины и определения

ГОСТ Р 56556-2015 Слаботочные системы. Кабельные системы. Функциональные элементы, структура, подсистемы и компоненты кабельной системы (структурированной кабельной системы)^[6]

ГОСТ Р 56571-2015 Слаботочные системы. Кабельные системы. Основные положения. Классификация^[7]

ГОСТ Р 58238-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Порядок и нормы проектирования. Общие положения^[8] (Вступает в силу 01.03.2019)

ГОСТ Р 58239-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Телекоммуникационные трассы и пространства горизонтальной и магистральной подсистем структурированной кабельной системы. Основные положения ^[9](Вступает в силу 01.03.2019)

ГОСТ Р 58240-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Горизонтальная подсистема структурированной кабельной системы. Основные положения^[10] (Вступает в силу 01.03.2019)

ГОСТ Р 58241-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Магистральная подсистема структурированной кабельной системы. Основные положения^[11] (Вступает в силу 01.03.2019)

ГОСТ Р 58242-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Телекоммуникационные пространства и помещения. Общие положения^[12] (Вступает в силу 01.03.2019

Приоритет действия стандартов

Все стандарты базируются на одних и тех же принципах работы структурированной кабельной системы. На территории России действуют Российский стандарт ГОСТ Р и международный ISO/IEC.

Приоритет принадлежит Российским ГОСТ Р.

Однако не следует забывать, что ГОСТ Р в области структурированных кабельных систем – это лишь переведеный с английского международный вариант стандарта ISO/IEC 11801. Достаточно рассмотреть две схемы:

И

Но вернемся к сути. СКС подразделяется на следующие части:

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

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

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

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

 Категории кабеля, от CAT1 до CAT7

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801.

Витая пара 1 категории

CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.

Витая пара 1 категории

Витая пара 2 категории

CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

Витая пара 2 категории

Витая пара 3 категории

CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.

Витая пара 3 категории

Витая пара 4 и 5 категории

CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.

CAT5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.

Витая пара 5 категории

Витая пара 5e категории

CAT5e (полоса частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей.

Витая пара 5e категории

Витая пара 6 категории

CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.

CAT6a (полоса частот 500 МГц) — применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с и планируется использовать его для приложений, работающих на скорости до 40 Гбит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года.

Витая пара 6 категории

Витая пара 7 категории

Особое место занимают кабели категории 7 (не UTP!):

CAT7 — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).

Витая пара 7 категории

Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 100±25 Ом, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель

Телекоммуникационные помещения и аппаратные

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

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

Термин «телекоммуникационное помещение» часто переводят как «телекоммуникационный шкаф». Эти понятия не совпадают. Если используется несколько шкафов / стоек, неправильный перевод приводит к недоразумениям. Особенно серьезные ошибки возникают при проектировании системы заземления и толковании стандартов, также использующих данный термин — А.В.

Пункт ввода в здание

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

Электромагнитная совместимость

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

Заземление

Элементы системы заземления должны отвечать требованиям соответствующих норм и правил. Инструкции и требования производителей оборудования следует выполнять, если они совместимы с электрическими нормативами. В настоящее время это ГОСТ Р 58882-2020

Вышеупомянутые стандарты имеют перечень формул и таблиц соответствия, необходимых для определения качества составляющих частей СКС, но мы не будем подробно разбирать их в этом курсе.

Стоит отметить, что при формировании итоговой документации по СКС принять пользоваться универсальными электронными измерительными приборами, в которых заложены необходимые по стандартам требования.

.Рекомендуемое контрольно-измерительное кабельное сертификационное оборудование:

Cпособы организации медных симметричных кабельных систем - "витой пары"