Что определяют основные стандарты по кабельным системам
Действующие стандарты СКС
Структурированная Кабельная Система (СКС) — термин, широко используемый для определения телекоммуникационных кабельных систем, применяемых для передачи речи, данных и изображений и поддерживащих рабочие среды с множеством приложений от различных производителей.
СКС – это универсальная кабельная система, которая проектируется исходя из параметров здания, а не из потребностей конкретных систем и приложений, в соответствии с требованиями стандартов на СКС.
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
ISO/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».
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.
Стандарты структурированных кабельных сетей
Как правило, в структурированных кабельных системах (СКС) чаще всего используются три международных стандарта. Это TIA 568, ISO 11801 и EN 50173. Чем же они отличаются? Прочтите эту статью, чтобы найти ответы на все вопросы.
Стандарт TIA 568
Другой основной стандарт ANSI/TIA-568.2-D (опубликован в сентябре 2018 г.), это новейший стандарт для витой пары, определяет требования к передаче данных и механическим характеристикам у витой пары Cat.3, Cat.5e, Cat.6, Cat.6a и Cat.8 и компонентов. Это также стандарт для патч-кордов 28AWG.
Классы витой пары по ISO 11801
Он был разработан для использования в коммерческих помещениях, что совпадает с ANSI/TIA 568. В оболочке кабеля обычно используется поливинилхлорид.
ISO 11801 классифицирует витую пару таким образом:
Класс | Частота | Категория |
Class A | до 100 КГц | кат.1 |
Class B | до 1 МГц | кат.2 |
Class C | до 16 МГц | кат.3 |
Class D | до 100 МГц | кат.5е |
Class E | до 250 МГц | кат.6 |
Class EA | до 500 МГц | кат.6а |
Class F | до 600 МГц | кат.7 |
Class FA | до 1000 МГц | кат.7а |
Class I | до 2000 МГц | кат.8.1 |
Class II | до 2000 МГц | кат.8.2 |
Кроме того, полное сопротивление этого стандарта составляет 100 Ом. Более того, нет оборудования с разъемами, поддерживающими класс F (кат.7) и класс FA (кат.7a), так как эти категории не признаются TIA / EIA. Именно благодаря этоииму стандарту некоторые ошибочно навают витую пару класса E, витой парой категории 6е.
Стандарт EN 50173
Стандартная серия EN 50173 разделена на пять областей (от EN 50173-1 до EN 50173-5) для различных приложений. Эти приложения включают в себя общие требования для офисных зданий, промышленных зданий, частных жилых домов и вычислительных центров соответственно.
Существует также разница в отдельных компонентах, таких как кабели и технологии подключения (например, частота линий), а также в классе установки этих компонентов, как и в ISO 11801.
Заключение
Если стоит выбор, где купить витую пару и компоненты СКС, выбирайте надёжного поставщика. Компания « АнЛан » занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.
СКС: Стандарты
Содержание
Предпосылки
Первая удачная попытка создания универсальной кабельной системы была предпринята всемирно известной компанией IBM. В середине 80-х ее сотрудники представили собственную версию КС, которая была предназначена для обеспечения жизнеспособности различных терминалов, серверов, а также сетей формата Token Ring. Интересно, что возможности такой системы были существенно шире по сравнению с аналогами от других компаний за счет внедрения в структуру элементов, которые обеспечивали передачу телефонных сигналов. Кабельная система IBM была разделена на девять видов. Отметим, что данная компания никогда не производила кабели по составленным спецификациям. Этим занимались другие профильные компании. Среди поставщиков услуг особой популярностью пользовались два типа изделий: пара экранированных витых пар из монолитных проводников во внешнем экране, а также коммутационный кабель из двух экранированных витых пар из многожильных проводников. Однако представленная IBM кабельная структура не получила широкого распространения.
Этому препятствовали несколько факторов, среди которых основными являлись высокая стоимость и трудности интегрирования в современные сетевые системы из-за нестандартного волнового сопротивления самих проводников. Вдобавок в IBM пытались сориентировать спецификации непосредственно на продукты собственной марки, что также сыграло свою отрицательную роль. В дополнение отметим, что в то время особое внимание уделялось повышению скорости передачи данных непосредственно в локальных сетях. Учитывались факторы надежности и стоимости оборудования, а также эксплуатационные расходы. Рыночные условия и технологический прогресс во многом способствовали появлению единой системы стандартов. Витые пары были действительно хорошим материалом для реализации каналов связи в сфере локальных сетей однако отсутствие утвержденных спецификаций негативно влияло на развитие всего направления в целом.
Текущие стандарты
Кабельные системы первого поколения разрабатывались компаниями, которые также занимались производством компьютерной техники, комплектующих и сетевого оборудования. В этот список входили вышеупомянутая IBM и Xerox. Специалисты этих фирм при проведении работ, связанных с проектированием, решали задачи достаточно узкого круга, в частности создание и обеспечение функционирования некой системы на базе активного сетевого оборудования от одного производителя. При таком подходе не учитывались ни фактор открытости конфигурации, ни возможность модернизации, ни универсальность архитектуры. В результате проводка получалась крайне узкоспециализированной и отличалась только ей присущими характеристиками и топологией. Мало того, общий объем затрат на построение такой СКС был достаточно высок, а необходимость модернизации какой-либо ее части означала перманентную замену всей системы кабелей. В 1985 году EIA (Ассоциация электронной индустрии) занялась созданием собственной системы стандартов для телекоммуникационных кабельных структур. Примечательно, что для подготовки необходимых документов было создано несколько рабочих групп из комитета, который получил название TR-41.8:
Перечисленные подразделения разрабатывали стандарты совместно, при этом каждый член рабочей группы, который представлял какую-либо компанию или организацию, не просил за свою работу компенсации – она проводилась на добровольных началах. В результате был получен пакет документов, отражающий основные аспекты договоренностей между кругом заинтересованных лиц и компаний. В 1988 году один из секторов ассоциации был преобразован в Ассоциацию телекоммуникационной индустрии (TIA), которая получила статус независимой организации и тоже приняла участие в разработке набора спецификаций. Большинство стандартов и по сей день пересматриваются. Процедура изучения и утверждения проводится каждые пять лет. Первый набор стандартов был опубликован осенью 1990 года. Документ получил название TIA/EIA-569 «Стандарт для коммерческих зданий на кабельные пути телекоммуникационных кабелей». Он был разработан группой TR-41.8.3. В связи с невозможностью грамотного построения СКС, которая будет функционировать с высокой эффективностью, без изучения особенностей здания и предъявления специальных требований, принятие такого постановления было крайне необходимым.
Еще один тип классификации витых пар предложила в 1989 году известная американская ассоциация Underwriters Laboratories (UL) совместно с компанией Anixter. В основу разделения было положено понятие уровня. Всего было предложено пять уровней, которые различались прежде всего максимальной частотой сигнала. В свою очередь, рабочая группа TR-41.8.1 предложила «Стандарт телекоммуникационных кабельных систем коммерческих зданий» TIA/EIA-568. Он был одобрен в июле 1991 года. Сам документ определял структуру СКС, требования к разъемам и характеристикам самих кабелей, а также устанавливал ограничения на их длину и сечение. В 1995 году ассоциациями ISO и IEC был утвержден стандарт ISO/IEC 11801 «Информационные технологии. Кабельная система для зданий». Этот документ является альтернативным пакетом стандартизации кабелей на территории Европы. В принципе, по содержанию оба документа имеют незначительные отличия.
Разница касается, прежде всего, терминологии и структуры документа. В свою очередь, европейский комитет утвердил собственные положения, указанные в документе EN50173 (EN — Europa Norm), окончательная редакция которого увидела свет в августе 1995 года. Англоязычная копия этого списка фактически является копией международной версии. Все три стандарта в общем и целом близки друг к другу и подробно указывают особенности построения и элементарное содержание основ СКС, касающихся кабельной структуры. Различия между ними непринципиальны, и некоторые из них, наиболее существенные, мы указали в таблице. На практике наиболее часто используются либо американские, либо международные стандарты. Они наиболее распространены и, благодаря активному сотрудничеству членов организаций с обеих сторон, имеют меньше всего отличий.
Требования к кабелям
Согласно международному стандарту ISO/IEC 11801, в СКС допускается использование только симметричных электрических кабелей на основе витой пары с волновым сопротивлением 100, 120 и 150 Ом в экранированном и неэкранированном виде, а также одномодовых и многомодовых оптических кабелей. Оптические кабели достаточно редко применяются в горизонтальной подсистеме, хотя доля таких построений в общем объеме увеличивается очень быстро. В подсистеме внутренних магистралей оба типа используются достаточно часто. Многомодовые волоконно-оптические кабели служат, в основном, в качестве основы подсистемы внутренних магистралей. Одномодовые волоконно-оптические кабели рекомендуется применять только для построения протяженных внешних магистралей. В свою очередь отметим, что коаксиальные кабели не включены в число разрешенных к использованию в новых стандартах и исключаются постепенно из очередных редакций старых. Объясняется данный факт недоверия низкой надежностью сетей, построенных на основе коаксиальных кабелей, а также невысоким уровнем технологичности и более высокой стоимостью по сравнению с кабелями на основе витых пар.
Международные организации стандартизации
Помимо многочисленных ассоциаций, основанных представителями американских фирм и компаний, существует несколько мировых структур, которые обозначили свои условия и стандарты для СКС. Речь идет о международной организации стандартизации ISO, а также интернациональной электротехнической комиссии, более известной как IEC. Они также принимают участие в разработке пакета стандартов в составе прочих технических комитетов. Обе эти ассоциации образуют орган, который признан во всем мире – другие структуры охотно взаимодействуют с ними в смежных областях. Интернациональная электротехническая комиссия, а также международная организация стандартизации учредили Технический объединенный комитет ISO/IEC ОЕС 1, который специализируется в области информационных технологий. Одобренные им проекты передаются в прочие национальные организации, которые путем голосования определяют дальнейшую судьбу документа или стандарта.
Следует отметить, что для принятия того или иного стандарта требуется не менее 75 процентов голосов одобрения. Существует и европейский комитет стандартизации электротехники под названием CENELEC. Эта организация действует регионально и тесно сотрудничает с Международной организацией стандартизации ISO. Страны, которые оказывают поддержку комитету CENELEC, признают стандарты, утвержденные рабочей группой этой структуры, без каких-либо изменений. Европейские стандарты представлены в виде документов на трех языках: английском, французском и немецком. Возможны переводы и на языки других стран. Заверенные в Центральном секретариате, они получают статус официальных версий. Основные международные и европейские стандарты практически совпадают, однако ISO, IEC, а также СELENEC в смежных областях разрабатывают и собственные стандарты. Так, в европейских государствах определены собственные параметры экранированных и оптоволоконных кабелей.
Российские стандарты СКС
В нашей стране отсутствуют собственные стандарты СКС и кабельная номенклатура. В качестве нормативной базы отечественные специалисты опираются в большинстве случаев на мировые стандарты. Причин этому несколько. Для начала отметим, что Российская Федерация является членом организаций ISO и IEC. Европейский стандарт кажется наименее удобным для российских инсталляторов, поскольку РФ не является членом Европейского комитета по стандартизации в области электротехники. Ориентация на американские стандарты тоже не слишком удобна, так как TIE/IEA – один из многих национальных наборов стандартизации. Мало того, использование международного стандарта выгодно отечественным компаниям с точки зрения бизнеса. В данном случае компания, предоставляющая услуги, может гарантировать своим заказчикам правовую защиту уже не на региональном, а на мировом уровне, пусть и представляющем один из наиболее емких частей рынка СКС.
Стандарты кабельных сетей
«В мире вечных изменений ничто не остается постоянным, и ничто ушедшее не исчезает». |
В редакции «КВ» я узнал, что на мою предыдущую статью «О построении современных вычислительных сетей» были неплохие отзывы, и потому я решил рискнуть продолжить эту тему. В данной статье я хочу описать основные стандарты структурированных кабельных систем.
Стандарты EN50173 и ISO/IEC11801 имеют столь незначительные отличия, что, как правило, рассматриваются совместно. И уже эти оба стандарта имеют много сходств с EIA/TIA-568A, так как документы EIA/TIA-568A были приняты за основу при разработке международного стандарта. Тем не менее, отсутствие единого стандарта создает большие проблемы при проектировании кабельных систем. Большинством источников и в большинстве проектов используется EIA/TIA-568A, при необходимости дополняемый другими стандартами.
При проектировании СКС используется множество документов и кроме перечисленных. Вот некоторые из них:
В статье «О построении современных вычислительный сетей» для распределительных узлов СКС (MDF, IDF) я использовал широко применяемую терминологию IEEE (Институт инженеров по электронике и радиоэлектроники, см. сервер www.ieee.org). Спецификации, предложенные EIA/TIA-568A, содержат несколько более сложную, но более общую схему подсистем СКС:
Стандарт EIA/TIA-568A (как и EN50713, ISO/IEC 11801) предполагает использование кабеля 100-омного UTP как основного для горизонтальной и магистральной проводки (если магистральная проводка не требует оптоволоконного кабеля). В настоящее время почти всегда используется только кабель UTP категории 5 (EIA/TIA-568A включает кабели категорий 3,4,5, EN50713 и ISO/IEC 11801 классы проводки A,B,C,D). Согласно EIA/TIA-568A, кабель UTP «витая пара» должен отвечать следующим требованиям:
Стандарт предполагает использование 8-позиционного модульного гнезда (разъем RJ45), при этом все 4 пары должны быть задействованы. Модульное гнездо должно выдерживать не менее 750 циклов «соединение-разъединение».
В магистральной проводке также используется жесткий 25-парный кабель UTP (24AWG). Как и в случае с 4-парным UTP-кабелем, наличие общего экрана не обязательно.
Коммутационные шнуры, перемычки устройств кроссировки, а также Path-cord (кабель, соединяющий рабочее место с коммуникационной розеткой), должны изготавливаться из специальных гибких (патчкордовых) кабелей, что позволит использовать их в течение всего срока службы. Стоит заметить, что данное обстоятельство очень сказывается на относительной цене path-cord. Тем не менее, не стоит пренебрегать требованиями стандартов, ибо экономия в покупной цене компонентов СКС может весьма плачевно отразиться в их эксплутационной стоимости.
Далее стоит поговорить о тенденциях в стандартизации СКС. Волоконо-оптическая инфраструктура не получила пока широкого распространения, и главным образом из-за дороговизны оптических компонентов. Это обстоятельство требует использования для высокоскоростных сетей типа ATM и Gigabit Ethernet медные кабели. Категории 5 в 100 МГц постепенно становится недостаточно. Это привело к появлению кабеля уровней 6 (155 МГц) и 7 (200МГц) от ANIXTER, принятых на американском рынке, и проекта немецкого стандарта DIN 44312-5 для кабелей из экранированной витой пары на 600 МГц.
Комитет JTC 1/SC 25/WG 3 (данный комитет отвечает за подготовку международных кабельных стандартов ISO/IEC 11801) собирается разработать два новых класса кабеля: Категория 6/Класс Е, определенный до 200 МГц, и Категория 7/Класс F, определенный до 600 МГц.
Предполагается, что Категория 6 будет определена для неэкранированных и экранированных целиком кабелей с использованием усовершенствованного соединителя RJ-45, соответствующего имеющемуся соединителю для Категории 5. Требованиям Категории 7 удовлетворяет лишь кабель с индивидуально экранированными парами. Применение соединителя RJ-45 ввиду его несоответствия требованиям для Категории 7 не предполагается, поэтому Комитет намерен разработать новый стандартизованный соединитель.
Широко используемая Категория 5 сохраняется: он будет служить для приложений, находящихся пока в стадии разработки. Новые категории планируется подготовить к следующему изданию ISO/IEC 11801, причем оно должно быть опубликовано в ближайшие два года.
Комитет собирается выпустить второе дополнение к первому изданию стандарта ISO/IEC 11801 для гарантии поддержки АТМ в соответствии с существующими требованиями Категории 5/Класса D, а также согласования американских и международных стандартов.
Дмитрий ШЕЙКО,
сервисный центр AMBER
Стандарты
В общемировой практике при создании структурированной кабельной системы принято руководствоваться либо национальными, либо стандартами принятыми общемировыми органами стандартизации, такими как Международная электротехническая комиссия (IEC), и Международная организация стандартизации (ISO). В России отсутствуют собственные стандарты СКС и кабельная номенклатура, но она так же является членом организаций ISO и IEC, поэтому обычно используются мировые нормативы. Рассмотрим эти стандарты подробнее.
В 1995 году международной организацией стандартизации была принята первая версия стандарта под названием ISO/ IEC IS 11801-Information Technology. Generic cabling for customer premises(Информационные технологии. Структурированная кабельная система для помещений заказчиков). В последующем времени он модернизировался и дополнялся в 2002 году, последние изменения были введены в 2008 году. Стандарт разбит на разделы, названия и краткий обзор которых приведены ниже :
Рассмотрим основные требования, описанные в этом нормативном документе применительно к монтажу СКС и необходимому оборудованию, применяемому в процессе.Для начала рассмотрим реализацию кабельной системы.
Горизонтальные кабели в структуре СКС по механической длине от розетки до распределительной панели не должны превышать 90 м для любой среды. Длина коммутационного шнура или провода не должна превышать 5 м. Остающиеся до 100 м «механические» 5 м распределяются между длинами абонентских и сетевых шнуров. Модель горизонтальной системы, используемая при измерении параметров, приведена на рис. 1. Модель определяет понятия канал (channel) и линия (link), к которым относятся последующие таблицы требований. Медная линия включает в себя 3 (без точки перехода) коннектора (рис. 1, а), при схеме непосредственного подключения их становится 2 (рис. 1, б). Если имеется точка перехода ТР (добавляется еще один коннектор), то параметры линии должны быть не хуже, чем для цельного 90-метрового кабеля. В 1999 году было введено понятие постоянная линия (permanent link). Модель постоянной линии удобна для сдаточных испытаний, проводимых инсталлятором кабельной сети. От базовой линии по TSB-67 постоянная линия отличается тем, что в нее не входят испытательные шнуры (их влияние должно быть исключено из результатов измерений).
Стандарт определяет пять классов приложений с соответствующей полосой частот и сопротивлением. Этим гарантируется гибкость в выборе различных систем передачи информации.
Классы приложений:
Класс приложений Тип кабель канала | Класс A | Класс B | Класс C | Класс D | Класс оптики |
---|---|---|---|---|---|
Категория 3 | 2 000 м | 200 м | 100 м | ||
Категория 4 | 3 000 м | 260 м | 150 м | ||
Категория 5 | 3 000 м | 260 м | 160 м | 100 м | |
150 Ом | 400 м | 250 м | 150 м | ||
Многомодовое волокно | |||||
Одномодовое волокно | 2 000 м 1) | 3 000 м |
Далее идет описание характеристик для кабелей и определяются стандарты требований в плане конструктивных характеристик и пропускной способности.
Одной из важнейших характеристик для кабеля используемого в кабельной сети является величина максимального погонного затухания, СКС стандарты устанавливают следующие требования:
Частота, Мгц | Тип кабеля | ||||
---|---|---|---|---|---|
100 Ом Кат. 3 | 100 Ом кат. 5 | 120 Ом кат. 5 (1) | 120 Ом кат. 5 (2) | 150Ом | |
0,064 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | (ffs) |
0,256 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | (ffs) |
0,512 | 1,8 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | (ffs) |
0,772 | 2,2 | 1,8 | 1,5 | 1,8 | (ffs) |
1,0 | 2,6 | 2,1 | 1,8 | 2,0 | 1,2 |
4,0 | 5,6 | 4,3 | 3,6 | 3,8 | 2,2 |
10,0 | 9,8 | 6,6 | 5,2 | 5,7 | 3,5 |
16,0 | 13,1 | 8,2 | 6,2 | 7,1 | 4,4 |
20,0 | — | 9,2 | 7,0 | 8,0 | 4,9 |
31,25 | — | 11,8 | 8,8 | 10,0 | 6,9 |
62,5 | — | 17,1 | 12,5 | 15,0 | 9,8 |
100,0 | — | 22,0 | 17,0 | 19,0 | 12,3 |
1) Значения из ISO 11801.
2) Значения из EN 50173.
Соединители
Не стоит забывать, что еще одним необходимым элементом в структуре СКС являются и соединительные элементы, важность качества которых не стоит недооценивать, поэтому данный стандарт определил необходимые характеристики и для этих элементов.
Параметры коннекторов измеряются в соединенном состоянии. Подразумевается, что значения этих параметров измеряются производителем (при +20 °С) и при установке согласно инструкции значительно не изменяются. Соединительная аппаратура устанавливается в распределителях (кампусном, домовом, этажном), в точках переходов горизонтальных кабелей и в абонентских розетках.
Соединительные элементы должны выполнять следующие функции:
Экранирование
Кроме стандарта ISO в мировой практике, в зависимости от региона проведения работ, принято опираться на другие существующие стандарты СКС, разработанные соответственно для США и Евросоюза.
для США это:
для Евросоюза:
Стандарт (EN 50173) принятый европейским комитетом по электротехнической стандартизации CENELEC практически полностью основывается на международном стандарте ISO 11801, с незначительными отличиями в содержании и оформлении, и ссылки идут на нормативные документы CENELEC, а не ISO. В качестве примера приведем сравнительную таблицу основных параметров для СКС предусмотренными разными организациями по стандартизации.