СКС в здании стоматологической больницы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общие понятия структурированной кабельной системы

1.1 Структура структурированной кабельной системы

1.1.1 Технические помещения

1.1.2 Подсистемы структурированной кабельной системы

1.1.3 Коммутация в структурированных кабельных системах

1.1.4 Принципы администрирования в структурированной кабельной системе

1.1.5 Кабели структурированной кабельной системы

1.2 Понятия классов и категорий и их связь с длинами кабельных трасс

1.2.1 Классы приложений, категорий кабелей и разъемов

1.2.2 Ограничения на длины кабелей и шнуров

1.3 Дополнительные варианты топологического построения структурированных кабельных систем

3.1 Варианты построения горизонтальной подсистемы структурированных кабельных систем

1.3.2 Топология с централизованным администрированием

1.4 Принцип Cable sharing

1.5 Гарантийная поддержка современных структурированных кабельных систем

1.6 Международные стандарты по кабельным сетям

2. Проектирование структурированных кабельных систем

2.1 Выбор типа кабеля для подсистем

2.1.1 Выбор типа кабеля для горизонтальной подсистемы

2.1.2 Выбор типа кабеля для вертикальной подсистемы

2.2 Описание горизонтальной трассы и оборудования

2.2.1 Горизонтальные трассы

2.2.2 Рабочее место

2.2.3 Телекоммуникационные шкафы

2.2.4 Аппаратные

2.2.5 Коммутационные шнуры

2.2.6 Концентраторы

2.2.7 Коммутационные панели

2.2.8 Пэтч-корды

2.2.9 Адаптеры

2.2.10 Кабельные коннекторы

2.2.11 Разъемы для электрических кабелей

2.2.12 Информационные розетки

2.2.13 Оконечные шнуры

2.2.14 Автоматическая телефонная станция

2.3 Проектирование структурированной кабельной системы внутри здания

2.3.1 Подвальное помещение

2.3.2 Создание схемы организации первого этажа

2.3.3 Создание схемы организации второго этажа

2.3.4 Создание схемы организации третьего этажа

3. Оценка экономической эффективности структурированной кабельной системы

3.1 Технико-экономический расчет

3.1.1 Расчет капитальных затрат для первого варианта

3.1.2 Расчет затрат на эксплуатацию для первого варианта

3.1.3 Расчет капитальных затрат для второго варианта

3.1.4 Расчет затрат на эксплуатацию для второго варианта

4. Безопасность жизнидеятельности

4.1 Пожарная безопасность

4.1.1 Основные правила пожарной безопасности

4.1.2 Пожарная безопасность для общественных зданий

4.2 Санитарные правила и нормы

4.2.1 Требования к помещениям для эксплуатации ВДТ и ПЭВМ

4.2.2 Требования к микроклимату, содержанию аэроионов химических веществ в воздухе помещении эксплуатации ВДТ и ПЭВМ

4.2.3 Требования к шуму вибрации

4.2.4 Требования к освещению помещений и рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ

4.2.5 Требования к организации и оборудованию рабочих мест

4.3 Молниезащита и заземление

Заключение

Введение

В середине 80-х годов компьютерная техника, а вместе с ней и техника локальных вычислительных сетей быстрыми темпами стала внедряться во все сферы деятельности предприятий и организаций, что резко увеличило объем информации, передаваемой внутри здания или комплекса зданий, компактно расположенных на одной территории, без выхода в сети связи общего пользования. Кабельные системы первого поколения для решения задач информационной поддержки создавались разработчиками средств вычислительной техники. При их разработке не уделялось должного внимания как обеспечению открытости архитектуры создаваемого продукта, так и его универсальности. Это приводило к тому что:

- кабельная проводка получилась узкоспециализированной и, за счет небольшого объема производства, дорогой;

- смена технологии практически со 100-процентной вероятностью приводила к необходимости смены кабельной системы.

Процесс перехода на новую кабельную проводку сопровождается весьма существенными финансовыми затратами и останавливает работу всей организации или некоторых ее структурных подразделений на довольно продолжительный период. При появлении рабочих мест необходима прокладка новых сегментов кабельной системы, что является проблемой для служб эксплуатации. Удаление ненужных кабелей из кабельных каналов всех типов является нежелательной операцией, так как появляется вероятность повреждения действующих линий связи. На основании этого в процессе перехода на другой тип кабельной проводки новые кабели прокладываются прямо поверх существующих. Это приводит к быстрому исчерпанию резервов емкости кабельных трасс, и организация новых линий проводной связи становилась невозможной.

Рост количества подсистем обеспечения жизнедеятельности здания и поддержки трудовой деятельности работающих в нем сотрудников естественным образом также приводил к увеличению количества служб, отвечающих за их эксплуатацию. Эти службы пользуются одними и теми же кабельными трассами, что нередко приводит к возникновению конфликтных ситуаций.

Совокупность перечисленных выше обстоятельств диктует необходимость создания в офисном здании кабельной системы, которая обладает как минимум следующими свойствами:

- является универсальной, т.е. дает возможность использовать ее для передачи сигналов основных существующих и перспективных видов сетевой аппаратуры различного назначения.

- позволяет быстро и с минимальными затратами организовать новые рабочие места и менять топологию трактов передачи без прокладки дополнительных кабельных линий;

- позволяет организовать единую службу эксплуатации;

- создается на этапе строительства здания или переоборудования его помещений под офис и имеет гарантированный срок эксплуатации 10 и более лет.

Всем перечисленным выше требованиям отвечает структурированная кабельная система. Принцип построения СКС отвечает трем основным признакам и нескольким дополнительным признакам.

Использование СКС дает возможность менять конфигурацию и производить наращивание комплекса информационно-вычислительных систем офисного здания без изменения существующей проводки, одновременно использовать различные сетевые протоколы и сетевые архитектуры в одной системе, комбинировать оптические и электрические тракты передачи сигналов.1

Важно, что СКС устанавливается в здании один раз по принципу избыточности, который означает, что изначально она проектируется не на основе числа работающих сотрудников, которое может меняться с течением времени, а на основе площади офисных помещений. Если же число сотрудников возросло настолько, что арендуемой площади не хватает и появляется необходимость переезда, СКС и здесь дает преимущества по сравнению с другими решениями: существенно поднимает стоимость аренды офиса, и доходы, полученные за один месяц эксплуатации, могут возместить владельцу средства, потраченные на создание СКС. [вестник св.]

В список преимуществ системы нужно поставить исчезновение необходимости для системного администратора или его помощников при возникновении неисправности бегать по этажам в ее поиске и для внесения изменений.

Подробнейшую информацию о любом порте информационной системы: имя пользователя, номер комнаты, идентификатор настенной розетки, название модели активного оборудования и идентификатор любого его порта - можно получить из базы данных.[2]

Более того, возможность быстрого устранения неисправности на физическом уровне способствует более эффективной работе и снижению числа сбоев в технологичном процессе с участием компьютеров, в конечном счете, повышает рентабельность предприятия.[3]

Монтируя СКС, созданную в соответствии с положениями стандартов, можно эффективно устранять значительную долю времени простоев.

Кабельная система является компонентом сети с самым продолжительным временем жизни, дольше которого существует только каркас здания.[4]

СКС, по мнению большинства специалистов по информационным технологиям, является в настоящее время неотъемлемой частью любого современного общественного здания, а их отсутствие существенно снижает стоимость объекта недвижимости и производительность труда работающих в нем сотрудников.

Таким образом, базой для создания и обеспечения нормальной работы информационной сети в течение всего времени ее существования является именно СКС - это основа, от которой зависит функционирование всех деловых предложений.[6]

Кабельная система - носитель оперативной информации. Насколько грамотно будет построена кабельная система, настолько гибкими и надежными могут быть телефонная и компьютерная сети.[5]

1. Общие понятия структурированной кабельной системы

1.1 Структура структурированной кабельной системы

В основу любой структурированной кабельной системы положена древовидная топология, которую иногда называют также структурой иерархической звезды. Если по условиям функционирования телекоммуникационной сети необходима иная топология, к примеру "кольцо", то в процессе проектирования, для того чтобы обеспечить соответствие требованиям, она все равно приводится к топологии звезды.[6]

Узлами структуры являются технические помещения (кроссовые и аппаратные), которые соединяются друг с другом и с рабочими местами электрическими и оптическими кабелями. Все кабели, входящие в технические помещения, обязательно заводятся на коммутационное оборудование, на котором осуществляются переключения в процессе текущей эксплуатации кабельной системы. Это обеспечивает гибкость СКС, возможность легкой переконфигурации и адаптируемости под конкретное приложение.

Основой для применения именно иерархической звездообразной топологии является возможность ее использования для поддержки работы всех основных сетевых приложений (таблица 1.1).Из данных этой таблицы следует, что топология рассматриваемого вида является той платформой, которая обеспечит поддержку работы современных средств передачи данных.

Таблица 1.1 - 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
АТМ	Виртуальный канал	Кольцо, звезда

1.1.1 Технические помещения

Для построения СКС и информационной системы предприятия в целом необходимы технические помещения двух видов: аппаратные и кроссовые.

Аппаратной в дальнейшем называется техническое помещение, в котором располагается сетевое оборудование коллективного пользования (АТС, серверы, концентраторы). Если основной объем установленных в этом помещении технических средств составляет оборудование, его 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 (этажными) техническими помещениями, а иногда - хабовыми.

Аппаратная может быть совмещена с кроссовой здания. 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 сходятся кабели внешней магистрали, подключающие к ней КЗ. В КЗ заводятся внутренние магистральные кабели, подключающие к ним кроссовые этажей (КЭ). К КЭ 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.

Рисунок 1.2 - Пример структуры СКС с привязкой к зданиям

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 их подключение к КЭ горизонтальных кабелей смежных этажей. Пример структуры СКС с привязкой к зданиям приведен на рисунке 1.2.

1.1.2 Подсистемы структурированной кабельной системы

В самом общем случае СКС включает в себя три подсистемы:

подсистема внешних магистралей, 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 (кампус). 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, называемая в некоторых СКС вертикальной, или вторичной, подсистемой, содержит 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 этаж, то подсистема внутренних магистралей может отсутствовать.

горизонтальная, или третичная, подсистема образована внутренними горизонтальными кабелями между КЭ и 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 деление СКС на отдельные подсистемы применяется независимо от вида или формы реализации сети, то есть оно принципиально будет одинаковым, например, и для офисной, и для 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, шнуры, адаптеры и другие элементы, необходимые на рабочих местах, образуют отдельную подсистему рабочего места и т.д.

В подавляющем большинстве случаев подключение к СКС сетевого оборудования производится с помощью коммутационного шнура. В некоторых ситуациях кроме шнура может понадобиться адаптер, обеспечивающий согласование сигнальных и механических параметров оптических и электрических интерфейсов (разъемов) СКС и сетевого оборудования.

1.1.3 Коммутация в структурированных кабельных системах

Принципиальной особенностью любой СКС является то, что коммутация в ней, в отличие от электронных АТС и сетевого компьютерного оборудования, всегда производится вручную коммутационными шнурами и/или перемычками. Наиболее важным следствием такого подхода является то, что функционирование СКС принципиально не зависит от состояния электропитающей сети. Введение в состав СКС элементов электронной или электромеханической коммутации немедленно влечет за собой обязательное использование в оборудовании штатного источника электропитания. Такое решение абсолютно неоправданно на нынешнем этапе развития техники с экономической и технической точек зрения. Это обусловлено тем, что среднее количество переключений одного порта в действующей системе составляет единицы раз в год, а источник питания обладает существенно меньшей эксплуатационной надежностью по сравнению с теми пассивными компонентами, которые образуют кабельную систему. Отказом от применения штатного источника электропитания является:

необходимость использования коммутационных шнуров, которые существенно ухудшают массогабаритные показатели коммутационного оборудования и требуют применения специальных мер для решения задач администрирования;

невозможность введения в состав СКС штатных коммутаторов, контролеров, датчиков и другого аналогичного оборудования, что снижает удобство эксплуатации, увеличивает время поиска неисправности, затрудняет текущую диагностику и т.д.

1.1.4 Принципы администрирования в структурированной кабельной системе

Принципы администрирования, или управления, СКС полностью определяется 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 изменение 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. Одноточечное администрирование может быть использовано только в небольших сетях и упрощает процесс управления кабельной системой за счет необходимости выполнения всех коммутаций шнурами в одном месте

1.1.5 Кабели структурированной кабельной системы

Одним из 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 низко скоростные данные, так и данные высокоскоростных приложений. Применение оптических решений в горизонтальной подсистеме встречается достаточно редко, хотя их доля растет очень быстрыми темпами. 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, а 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 только 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 обычно процесс преобразования низкоскоростного электрического сигнала в оптический 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 неэкранированными. 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, в нашей стране, являются кабели на основе неэкранированных витых пар. Разновидности кабелей с волновым сопротивлением 120 и 150 Ом часто обладают лучшими характеристиками. Однако из-за причин технического и экономического плана широкого распространения они в нашей стране не нашли.

Многомодовые волоконно-оптические кабели используются, как правило, 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 новые стандарты и исключаются из новых редакций старых. Это объясняется низкой надежностью сетей, построенных на их основе, невысокой технологичностью и более высокой стоимостью по сравнению с кабелями на основе витых пар.

1.2 Понятия классов и категорий и их связь с длинами кабельных трасс

1.2.1 Классы приложений, категорий кабелей и разъемов

Действующая редакция стандарта ISO/IEC 11801 подразделяет все виды приложений, которые могут обмениваться данными по витым парам, на четыре класса - А, В, С и D (таблица 1.2). Класс А считается низшим, а класс D высшим. Для приложений каждого класса определяется соответствующий класс линии связи, который задает предельные электрические характеристики линии, необходимые для нормальной работы приложений соответствующего и более низкого класса. К приложениям оптического класса относятся те из них, которые используют в качестве среды передачи сигнала оптический кабель. Для таких приложений на момент принятия стандарта ширина полосы пропускания не является ограничивающим фактором.

Таблица 1.2- Классы приложений по ISO/IEC 11801

Класс линии и приложения	Определение
А	Телефонные каналы и низкочастотный обмен данными. Максимальная частота сигнала -100 кГц.
В	Приложения со средней скоростью обмена. Максимальная частота сигнала - 1 Мгц.
С	Приложения с высокой скоростью обмена. Максимальная частота сигнала - 16 Мгц.
D	Приложения с очень высокой скоростью обмена. Максимальная частота сигнала - 100 Мгц.
Оптические	Приложения, использующие в качестве среды передачи сигнала оптический кабель.

Стандарты ISO/IEC 11801 и TIA/EIA-568-A специфицируют по категориям разъемы. Категории определяются максимальной частотой сигнала, на которую рассчитаны соответствующие разъемы и кабели (таблица 1.3). Кабели и разъемы более высоких категорий поддерживают все приложения, которые рассчитаны на работу по кабелям более низких категорий. топологический кабель администрирование микроклимат

Приложения класса Е и компоненты СКС категории 6 имеют нормируемые характеристики до частоты 250 Мгц, тогда как класс F и компоненты категории 7 рассчитываются на частоте до 600 Мгц.

Для построения трактов категории 6 используются кабели всех типов (экранированные и неэкранированные). В качестве соединителя применяется в основном модульный разъем. Линии категории 7 при современном состоянии уровня техники могут быть реализованы только на кабеле с экранированными парами.

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: линия связи, собранная из компонентов определенной категории, поддерживает работу всех приложений своего и более низкого классов.

Таблица 1.3 - Категории кабелей и разъемов

Категория кабеля и разъема	Максимальная частота сигнала	Типовые приложения
Категория 3	До 16 Мгц	Локальные сети Token Ring и Ethernet 10 Base-T,голосовые каналы и др. низкочастотные приложения
Категория 4	До 20 МГц	Локальные сети Token Ring и Ethernet 10 Base-T
Категория 5	До 100 МГц	Локальные сети со скоростью передачи данных до 100Мбит/с
Категория 6	До 200 МГц	Локальные сети со скоростью передачи данных до 155 Мбит/с
Категория 7	До 600 МГц	Локальные сети со скоростью передачи данных до т/с

1.2.2 Ограничения на длины кабелей и шнуров

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 рисунке 1.3 и приведены в таблице 1.4.

Максимальные длинны 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 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.

Таблица 1.4 - Максимальные длины кабельных трасс в зависимости от типа кабеля и класса приложения

Класс приложений	А	В	С	D	Оптики
Среда передачи сигнала
Симметричный кабель категории 3	2 км	200 м	100 м 1)
Симметричный кабель категории 4	3 км	260 м	150 м
Симметричный кабель категории 5	3 км	260 м	160 м	100 м
Симметричный кабель 150 Ом	3 км	400 м	250 м	150 м
Многомодовый оптический кабель	-	-	-	-	2 км
Одномодовый оптический кабель	-	-	-	-	3 кмІ)

Примечания:

Под длиной 100 м понимается суммарная длина горизонтального кабеля (до 90 м) и соединительных шнуров.

3 км - ограничение, формально наложенное стандартом. Не является физическим ограничением для одномодовых волоконных световодов.

В случае реализации горизонтальной разводки на волоконно-оптическом кабеле длинна кабельной трассы ограничена величенной 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. Исходя из этого, максимальная длина такой магистрали устанавливается стандартами равной 500 м 5.

Подсистема внешних магистралей, которая объединяет отдельные здания, может включать в себя кабели максимальной длиной 2 или 3 км в зависимости от типа. При современном состоянии уровня волоконно-оптической техники это расстояние может быть увеличено до 100 и более километров с использованием обычной серийной аппаратуры. 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.

1.3 Дополнительные варианты топологического построения структурированных кабельных систем

3.1 Варианты построения горизонтальной подсистемы структурированных кабельных систем

Наличие вариантов существенно увеличивает свободу выбора проектировщика и позволяет значительно увеличить технико-экономическую эффективность кабельной системы в ряде часто встречающихся на практике случаев. Горизонтальная подсистема СКС при ее реализации на кабелях из витых пар может быть построена по четырем различным схемам, которые приведены на рисунке 1.4. 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. Действующие нормативные документы задают две возможные комбинации типов таких кабеле: многопарный+четырехпарный и круглый+плоский с одинаковым количеством пар (на практике это четыре пары). Эти кабели соединяются между собой в так называемой точке перехода ТП. 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 широко применяются в так называемых открытых офисах, 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 и консолидационные точки СР. Оба варианта стандартизованы техническим бюллетенем ТSB-75 и адаптируют рассмотренные выше решения на случай открытого офиса (табли ца 1.5).

Таблица 1.5.- Аналогии между различными вариантами организации горизонтальной подсистемы.

Тип офиса	Прямое соединение	Многопользовательское соединение
Обычный офис	Обычный проброс	Точка перехода
Открытый офис	Многопользовательская розетка	Консолидационная точка

Под многопользовательской розеткой MUTO понимается розетка, которая обслуживает несколько пользователей.

1.3.2 Топология с централизованным администрированием

Системы с централизованным администрированием относятся к случаю построения разводки внутри одного здания полностью на оптическом кабеле. Основная идея, 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 наперед заданных рабочих групп на физическом уровне без использования виртуальных соединений;

- сосредоточить все активное оборудование в одном месте, что влечет за собой увеличение защищенности несанкционированного доступа к информации, уменьшение потребности в высокоскоростных каналах и упрощение процедур 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 вкладывает на длины высокоскоростных каналов физического 90-метрового ограничения витой пары.

Кабельные системы рассматриваемого вида могут быть построены по следующим вариантам: 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 этажи. 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 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 преёмственность с TIA/EIA-568-A в отношении горизонтальной проводки и обеспечить легкость возврата к стандартной двухуровневой топологии. Максимальная длина канала с межсоединением выбрана равной 300 м из соображения 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.

При построении СКС без межсоединений длина любого канала опять же из соображений обеспечения преемственности ограничена значением 90 м. Это ощутимо сужает возможности организации с централизованным администрированием в ряде офисных зданий, однако в пределе позволяет обойтись вообще без выделенных кроссовых этажей. Если же они предусматриваются проектом, то говорят о проходной схеме и в таком случае в кроссовых рекомендуется выделять места для хранения свернутого в бухты запаса кабелей и установки коммутационного оборудования.

1.4 Принцип Cable sharing

Основным типом кабеля горизонтальной подсистемы СКС является четырехпарный симметричный кабель, имеющий четыре различных варианта конструктивного исполнения. Большинство наиболее распространенных в настоящее время среднескоростных (Ethernet 10Bas-T, Token Ring) и высокоскоростных (Fast Ethernet 100Bas-TX, TP-PMD, АТМ) приложений требует для работы только две витые пары. Остальные две витые пары не используются и некоторыми типами сетевых интерфейсов просто замыкаются на землю, то есть являются для них фактически бесполезными. Уровень технических 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 без заметного влияния друг на друга. Подобное техническое решение по использованию горизонтальной разводки получило название принципа cable sharing (разделения, или расщепления, кабеля) и официально допускается для практического применения стандартами ISO/IEC 11801 и EN 50173. Стандарты не выдвигают никаких особых требований к оборудованию, используемому для реализации рассматриваемого принципа, за исключением применения отличительной маркировки розеток.

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

- в них затраты на горизонтальную проводку составляют относительно большую величину и 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.

1.5 Гарантийная поддержка современных структурированных кабельных систем

Современная СКС является сложным высокотехнологичным продуктом, рассчитанным на эксплуатацию в течение продолжительного времени. В связи с этим особо важное значение приобретает система гарантий производителя СКС на продукцию и на 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.

В настоящее время производители СКС применяют различные виды гарантий. Их можно разделить на три 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 техническими указаниями (ТУ) прослужат определенный период времени с момента покупки. Условием получения базовой гарантии является приобретения 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 часть производителей определяет срок этого вида гарантии на системы категории 5 в 15-16 лет, системам, характеристики которых превышают требования категории 6, гарантийный срок обычно увеличивается до 20 лет, а некоторыми производителями даже до 25 лет.

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.1

1.6 Международные стандарты по кабельным сетям

Современные информационно-технические кабельные системы зданий основываются на стандартах, разработанных в этой области в последние годы. В сущности имеются три основополагающих стандарта, действительных для отдельных географических регионов:

- Европейский стандарт EN 50173 (1995): Информационная техника: Общие кабельные системы;

- Стандарт Международной организации по стандартизации (ИСО)/Международной электрической комиссии (МЭК): ISO/IEC 11801 (1995): Общие кабельные сети зданий потребителей;

- Северо-Американский стандарт EIA/TIA 568A/B (1994): Стандарт по телекоммуникационным кабельным сетям промышленных зданий.[7]

- Стандарт EIA/TIA 568A облегчает жизнь разработчикам, так как содержит четкие требования к различным компонентам, расстоянию между кабелями, типами используемых разъемов и соединителей, а так же дает рекомендации относительно топологии. На основе стандарта разработчики получают возможность удовлетворить требования по проектированию различных административных зданий и разнообразных приложений (такие как передача речи, двоичных данных, текста, видео и графики), что обеспечивает заказчикам большую функциональную гибкость создаваемых ими сетей.9

- Американский стандарт EIA/TIA 568A хорошо проработан, но описывает только изделия, используемые в США. Если кабельная система соответствует этому стандарту, то она соответствует и двум другим стандартам - международному ISO/IEC 11801 и европейскому EN 50173.

- Международный стандарт охватывает разработки кабельных средств разных стран мира.8

- Стандарты EN 50173 и ISO/IEC 11801 по существу имеют одинаковое содержание и предъявляют одинаковые требования к кабелям и компонентам. Они постоянно развиваются и дополняются.7

Все три стандарта довольно близки друг к другу и достаточно подробно нормируют основной комплекс вопросов, связанных с построением СКС. Определенные отличая непринципиального характера имеются как в перечне допустимой для построения СКС элементной базе и предельно допустимых параметров отдельных компонентов, так и в терминологии и в глубине освещения некоторых вопросов.

2. Проектирование структурированных кабельных систем

Во второй главе осуществляется проектирование СКС.

Данный проект ведется в здании стоматологической поликлиники по ул. Энгельса в поселке Левые Чемы Советского района г. Новосибирска. СКС устанавливается в трехэтажном здании. Здание имеет общую площадь 1563,9 мІ. На каждом этаже в поликлиники использована различная коридорная планировка рабочих помещений, которые имеют соответствующие размеры.

Создаваемая СКС должна обеспечивать функционирование оборудования ЛВС и телефонной сети здания, то есть на каждом рабочем месте монтируются по две телекоммуникационных розетки.

Для проектирования здания существуют строительные нормы на проектирование (СНиП) и ведомственные строительные нормы (ВСН-60-89), которые основаны на СНиПах.

Некоторые из них, которые будут использованы, приведены ниже.

СНиП 2.09.04-87* С.11

3.1*. В административных зданиях могут размещаться помещения управления, конструкторских бюро, информационно-технического назначения, копировально-множительных служб, вычислительной техники, охраны труда.

3.2*. Площадь помещений следует принимать из расчета 4 мІ на одного работника управления, 6 мІ на одного работника конструкторского бюро, для работающих инвалидов, пользующихся креслами-колясками - 5,65 и 7,65 мІ соответственно.

При оснащении рабочих мест крупногабаритным оборудованием и размещении в рабочих помещениях оборудования коллективного пользования (терминалов ЭВМ, аппаратов для просмотра микрофильмов и др.) площади помещений допускается увеличивать в соответствии с техническими условиями на эксплуатацию оборудования.

3.3 Площадь кабинетов руководителей должна составлять не более 15% общей площади рабочих помещений.

3.4. При кабинетах руководителей предприятий и их заместителей должны быть предусмотрены приемные. Допускается устраивать одну приемную на два кабинета. Площадь приемных должна быть не менее 9 мІ .

3.5. В общезаводских зданиях управления при числе инженерно-технических работников 300 человек и более следует предусматривать залы совещаний, рассчитываемые на 30% работающих.

3.6*. Площадь залов совещаний управления следует принимать из расчета 0,9 мІ на одно место в зале. При залах совещаний допускается предусматривать кулуары из расчета 0,3 мІ на одно место в зале. В площадь кулуаров при зале совещаний должна включатся площадь коридора, примыкающего к залу совещаний.

При наличии в числе работающих инвалидов, пользующихся креслами-калясками, в залах совещаний должны быть предусмотрены места для них из расчета 1,65 мІ на одно место.

3.7. При залах совещаний на расстоянии до 30 м следует предусматривать уборные.

3.8. На предприятиях с числом иженерно-технических работников до 300 человек для проведения совещаний допускается увеличивать площадь одного из кабинетов руководителей предприятия из расчета 0,8 мІ на одно место. Площадь кабинета должна быть определена заданием на проектирование, но не должна превышать 72 мІ.

3.21. Площадь помещений автоматических телефонных станций и радиоузлов должна быть определена заданием на проектирование.

1.8. Вводы труб и кабелей в технические подполья и подвалы, должны быть герметизированы.

1.9. Стояки и магистральные участки сетей связи и сигнализации в жилых и общественных зданиях следует, как правило, прокладывать в лестничных клетках, коридорах, чердаках, подпольях, технических этажах и других помещениях, доступных для обслуживающего персонала в любое время суток.

1.17. Диаметры труб и каналов следует выбирать в зависимости от количества проводов и кабелей, прокладываемых в них с учетом коэффициента заполнения равного 0,6.

1.19. Распайка от стояка сетей телефонии, как правило, должна производиться в поэтажном распределительном шкафу, установленном: в панельных домах, - в электропанели, в кирпичных домах - в нише стены.

1.24. В помещениях прокладку магистральных участков, стояков и абонентских проводок сетей телефонии и сигнализации следует выполнять, как правило, скрыто в каналах, стыках и пустотах панелей плит перекрытия и стеновых панелей, в подготовке полов, и пустотах между панелями и плитами, штробах под слоем штукатурки, в плинтусах (наличника). Прокладку ответвлений к отдельным приборам (аппаратам) в служебных помещениях и в комнатах квартир разрешается выполнять открыто.

В местах, где возможны нарушения исправности проводки кабели и провода должны быть защищены от механических повреждений металлическими профилями в пластмассовых трубах или в металлорукава.

2.3. Емкость кабелей телефонии (ТФ) в общественных зданиях должна быть определена заданием на проектирование или по существующим нормам на проектирование общественных зданий.

2.4. Для телефонных распределительных сетей жилых и общественных зданий следует использовать, как правило, кабели с пластмассовой оболочкой.

2.5. В проектах следует предусматривать кабели телефонной распределительной сети минимальных диаметров токопроводящих жил с учетом обеспечения нормы электрических параметров абонентских линий.

2.6. В типовых проектах зданий следует применять кабели с диаметром жил 0,32 мм и провода с диаметром жил 0,4 мм.

2.8. Количество вводов в здание должно быть минимальным.

2.9. Вводы кабелей в подвалы зданий следует выполнять в асбоцементных или пластмассовых трубах.

2.10. Вводы кабелей в подвальные помещения должны предусматриваться только в случаях свободного доступа в эти помещения обслуживающего персонала. В случае невозможности доступа или отсутствия в зданиях подвалов и технических подполий, вводы кабелей следует предусматривать через наружные стены боковых или домовых фасадов в лестничные клетки, коридоры и другие помещения с круглосуточным доступом в них обслуживающего персонала.

2.11. Выводы кабелей городских (сельских) сетей на наружные стены зданий следует предусматривать в пластмассовых трубах на высоту 0,7 м от поверхности земли с защитой кабелей на стенах от механических повреждений выше вводной трубы желобами из тонколистовой стали или уголками на высоту не менее 3 м от земли.

2.12. Распределительные шкафы должны устанавливаться на первом этаже (в тамбуре на лестничной площадке, в сквозных проходах и т. д.). В фундаментах зданий или ввода кабелей следует предусматривать трубы из пластмасса или асбоцемента.

2.13. Для распределительных кабелей телефонной сети здания, в котором установлен распределительный телефонный шкаф, необходимо предусматривать отдельные трубы из пластмасса или асбоцемента, которые выводятся из шкафа в подвал, техническое подполье или приямок.

Диаметр и количество труб определяется количеством и емкостью прокладываемых в них кабелей.

2.14. Ввод кабеля из подвального помещения в вертикальные каналы стояка следует производить через закладные детали в строительных конструкциях.

При открытой прокладке кабель из подвального помещения через перекрытие должен выводиться на стену лестничной клетки, коридора, холла также через закладные детали.

2.1 Выбор типа кабеля для подсистем

Важнейший компонент кабельной системы - кабель, имеет как физические, так и электрические характеристики. Кабель - это достаточно сложное изделие, состоящее из проводников, слоёв экрана и изоляции. В некоторых случаях в состав кабелей входят разъемы, с помощью которых кабели присоединяются к оборудованию.

К физическим свойствам кабеля относятся типы оболочки и его покрытия, цвет, удельная масса, число проводящих жил, вид экранирования и внешний диаметр. Физические свойства важны при прокладке кабеля, так как его удельная масса и внешний диаметр влияют на геометрические характеристики кабелепроводов. 4

К наиболее важным характеристикам кабеля относятся:

Импеданс - сопротивление (Ом) волновой передающей среды переменному электрическому току. В отличие от сопротивления проводника импеданс не измениться при изменении длины кабеля.

Активное сопротивление - это сопротивление постоянному току в электрической цепи. В отличие от импеданса активное сопротивление не зависит от частоты и возрастает с увеличением длины кабеля.

Емкость и Затухание. Эти параметры тесно связаны с расстоянием и частотой. Чем длиннее участок медного кабеля или выше частота сигнала, тем больше электрическая ёмкость и затухание, сильнее искажение передоваемого по кабелю сигнала. С повышением качества кабеля уменьшаются величины электрической ёмкости и затухания, приходящиеся на единицу длины.

Уровень внешнего электромагнитного излучения или электрический шум - это нежелательное переменное напряжение в проводнике.

Диаметр или площадь сечения проводника. Размер (диаметр) медных проводников витых пар определяется специальным калибром. Наиболее широко используется американский стандарт American Wire Gage (AWG). Меньшим значениям диаметров проводников соответствуют больше значения калибра.

Перекрёстные наводки, приведенные к концу линии (Near- End Cross Talk -NEXT) - это мера тех искажений, которые принимающая пара улавливает от передающей, расположенной рядом в общем кабеле.(литера.)

2.1.1 Выбор типа кабеля для горизонтальной подсистемы

Горизонтальная подсистема характеризуется очень большим количеством ответвлений кабеля, так как его нужно провести к каждой пользовательской розетке, причем и в тех комнатах, где пока компьютеры в сеть не объединяются. Поэтому к кабелю, используемому в горизонтальной проводке, предъявляются повышенные требования к удобству выполнения ответвлений, а также удобству его прокладки в помещениях. На этаже обычно устанавливается кроссовая панель, которая позволяет с помощью коротких отрезков кабеля, оснащенного разъемами, провести перекоммутацию соединений между пользовательским оборудованием и концентраторами/коммутаторами. Горизонтальная система должна быть спроектирована так, чтобы на протяжении всего срока эксплуатации не приходилось устанавливать дополнительные отводы к рабочим станциям. Медный провод, в частности экранированная витая пара, является предпочтительной средой для горизонтальной кабельной подсистемы, хотя, если пользователям нужна очень высокая пропускная способность или кабельная система прокладывается в агрессивной среде, для неё подойдет и волоконно-оптический кабель. Коаксиальный кабель - это устаревшая технология, которой следует избегать, если только она уже широко не используется на предприятии. Беспроводная связь не является новой и много обещающей технологией, однако из-за сравнительной новизны и низкой помехоустойчивости лучше ограничить масштабы её использования неответственными областями.

При выборе кабеля принимается во внимание следующие характеристики:

полоса пропускания, расстояние, физическая защищенность, электромагнитная помехозащищенность, стоимость. Кроме того, при выборе кабеля нужно учитывать, какая кабельная система установлена на предприятии, а также какие тенденции и перспективы существуют на рынке в данный момент.