СКС в здании стоматологической больницы

Медный кабель может быть на неэкранированных витых парах (UTP) и на экранированных витых парах (STP). Экранированная витая пара, STP, позволяет передавать данные на большие расстояния и поддерживать больше узлов, чем неэкранированная. Наличие экрана делает её более дорогой и не дает возможности передавать голос.

Неэкранированная витая пара, UTP, по характеристикам полосы пропускания и поддерживаемым расстояниям также подходит для создания горизонтальных подсистем. Но так как она может передавать данные и голос, она используется чаще (Семенов.). Такой кабель изготавливается из цельных или многожильных проводников, покрытых термопластичной изоляцией, скрученных "парами" и собранных внутри единой оболочки из термопластика. Такие кабели могут содержать 2, 3, 4, 25, 50, 100, 300, 900 или 1800 витых пар. Сечения проводов согласно AWG могут иметь калибр от 22 до 26. Цвет отдельных проводов соответствует либо стандарту EIA 568 - сине-белый, бело-синей и т.д., - либо Универсальным сервисным порядковым кодам (Universal Service Order Code - USOC) - красный, зеленый, синий, желтый и т. д. Для изготовления оболочки кабеля и изоляции отдельных проводов используется тефлон или поливинил хлорид. Кабель с тефлоновой оболочкой является огнестойким, и его можно размещать в воздуховодах систем кондиционирования зданий.

В последнее время все больше внимания уделяется электромагнитной совместимости информационных систем, использующих кабели на экранированных и неэкранированных витых парах. Восприимчивость к помехам и излучательная способность этих кабелей практически не различаются.

В UTP и STP - кабелях применяются разные методы уменьшения шумовых помех. В неэкранированных кабелях для снижения восприимчивости к шумовым помехам основной упор делается на улучшение сбалансированности пар в кабеле. Когда характеристики UTP - кабелей приближаются к идеальным, шумовые сигналы, наведенные на отдельные пары, выравниваются и приемник, способный обнаруживать только разницу напряжений на проводниках становится не восприимчивым к шумовым помехам. Таким образом, можно достичь максимальной невосприимчивости кабельной системы к шуму. При использовании STP - кабелей невосприимчивость их к шуму и контроль за ней обеспечиваются с помощью сложной и дорогостоящей технологии. Плохо экранированная система на STP - кабелях может оказаться более уязвимой к помехам, чем хорошо спроектированная система на основе UTP - кабелей.(сети и системы).

Кабели на неэкранированных витых парах легко монтируются, а также используются телефонными системами. Хорошо известны различное оборудование для разводки этих кабелей, соединители, настенные розетки и коммутационные панели. Всё это способствует распространению кабелей типа UTP для сетей передачи данных. Кабели STP целесообразно использовать в производственных помещениях с высоким уровнем электромагнитного и радиочастотного излучений, а также для подключения рабочих станций, находящихся на недосягаемом для кабелей UTP расстоянии(сети и системы).

Однако и коаксиальный кабель всё ещё остается одним из возможных вариантов кабеля для горизонтальных подсистем. Особенно в случаях, когда высокий уровень электромагнитных помех не позволяет использовать витую пару или же небольшие размеры сети не создают больших проблем с эксплуатацией кабельной системы.

Толстый Ethernet обладает по сравнению с тонким большей полосой пропускания, он более стоек к повреждениям и передает данные на большие расстояния, однако к нему сложнее подсоединится и он менее гибок. С толстым Ethernet сложнее работать, и он мало подходит для горизонтальных подсистем. Однако его можно использовать в вертикальной подсистеме в качестве, если оптоволоконный кабель по каким-то причинам не подходит.

Тонкий Ethernet - это кабель, который должен был решить проблемы, связанные с применением толстого Ethernet. До появления стандарта 10Base-Т тонкий Ethernet был основным кабелем для горизонтальных подсистем. Тонкий Ethernet проще монтировать, чем толстый. Сети на тонком Ethernet можно быстро собрать, так как компьютеры соединяются друг с другом непосредственно.

Главный недостаток тонкого Ethernet - сложность его обслуживания. Каждый конец кабеля должен завершаться терминатором 50 Ом. При отсутствии терминатора или утере им своих рабочих свойств (например, из-за отсутствия контакта) перестает работать весь сегмент сети, подключенный к этому кабелю. Неисправности в сетях на тонком Ethernet сложно локализовать. Стоимость эксплуатации сети на тонком Ethernet обычно значительно превосходит стоимость эксплуатации аналогичной сети на витой паре, хотя капитальные затраты на кабельную систему для тонкого Ethernet обычно ниже.

Стоимость установки сетей на оптоволоконном кабеле для горизонтальной подсистемы оказывается весьма высокой. Эта стоимость складывается из стоимости сетевых адаптеров (около тысячи долларов каждый) и стоимости монтажных работ, которая в случае оптоволокна гораздо выше, чем при работе с другими видами кабеля.

Преобладающим кабелем для горизонтальной подсистемы является неэкранированная витая пара.11

2.1.2 Выбор типа кабеля для вертикальной подсистемы

Кабель вертикальной подсистемы, которая соединяет этажи здания, должен передавать данные на большие расстояния и с большей скоростью по сравнению с кабелем горизонтальной подсистемы. В прошлом основным видом кабеля для вертикальных подсистем был коаксиал. Теперь для этой цели все чаще используется оптоволоконный кабель.

Для вертикальной подсистемы выбор кабеля в настоящее время ограничивается тремя вариантами.

Оптоволокно - отличные характеристики пропускной способности, расстояния и защиты данных; устойчивость к электромагнитным помехам; может передавать голос, видеоизображение и данные. Но сравнительно дорого, сложно выполнять ответвления.

Толстый коаксиал - хорошие характеристики пропускной способности, расстояния и защиты данных; может передавать данные. Но с ним сложно работать, хотя специалистов, имеющих подобный опыт работы, много.

Широкополосный кабель, используемый в кабельном телевидении, - хорошие показатели пропускной способности и расстояния; может передавать голос, видео и данные. Но очень сложно работать и требуются большие затраты во время эксплуатации.

Применение волоконно-оптического кабеля в вертикальной подсистеме имеет ряд преимуществ. Он передает данные на значительно большие расстояния без необходимости регенерации сигнала. Он имеет сердечник меньшего диаметра, поэтому может быт проложен в более узких местах. Оптоволоконному кабелю не страшна молния, поэтому он хорош для внешней прокладки. Он обеспечивает более высокую степень защиты от несанкционированного доступа.

Оптоволоконный кабель имеет и недостатки. Он дороже чем медный кабель, дороже обходится и его прокладка. Оптоволоконный кабель менее прочный, чем коаксиальный. Инструменты, применяемые при прокладке и тестировании оптоволоконного кабеля, имеют высокую стоимость и сложны в работе. Присоединение коннекторов к оптоволоконному кабелю требует большого искусства и времени, а следовательно и денег.

Толстый коаксиальный кабель также допустим в качестве магистрали сети, однако для новых кабельных систем его применение является не рациональным. Хотя толстый коаксиальный кабель и дешевле, чем оптоволокно, но с ним сложнее работать. Он особенно чувствителен к различным уровням напряжения заземления, что часто бывает при переходе от одного этажа к другому.11

Исходя из выше сказанного, можно выбрать тип кабеля для каждой подсистемы проекта. Так как локальная сеть строится на высокоскоростных протоколах (100 Мбит/с), то для горизонтальной проводки локальной сети, можно выбрать систему на основе неэкранированной витой пары категории 6, которая будет поддерживать как 10Base T 10 Мбит/с, так и 100Base TX 100 Мбит/с. Для кабелей категории 6 характеристики определяются до частоты 200 Мгц. Основное назначение этого кабеля - поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем кабель UTP категории 5. Большие вложения в проводку категории 6 на этапе строительства позволяют сократить расходы на модернизацию и эксплуатацию сети в дальнейшем. Объемы передаваемых в локальных сетях данных постоянно растут, возрастают объёмы хранимой информации, размеры файлов. Чтобы не пришлось спешно перекладывать кабели под новое сетевое оборудование, имеет смысл уже сейчас выбрать самое передовое решение. Кабель категории 6 создает запас производительности для будущих протоколов передачи.

Кабели телефонной системы должны проходить параллельно кабелям системы передачи данных. Так как от каждой проводной пары требуется скорость передачи данных не более 128 Кбит/с, то для горизонтальной проводки вполне подойдет кабель на витой паре UTP категории 3. Для телефонной системы при передачи информации используется одна пара медного кабеля, а для локальной сети используется две витые пары. Исходя из расчета в дипломном проекте для телефонии используется два 50 парных кабеля UTP категории 3 и один 25 парный кабель UTP категории 3, а для передачи данных применяется два 100 парных кабеля UTP категории 6. Применение такого варианта построения горизонтальной подсистемы позволяет несколько снизить общую стоимость СКС за счет меньшей цены кабеля и розетки категории 3.

Для вертикальной подсистемы можно остановить выбор на экранированной витой паре FTP, используя, как и в горизонтальной подсистеме, для телефонии кабель категории 3, а для локальной сети кабель категории 6. Таким образом для телефонной связи применяется четыре 25 парных кабеля FTP категории 3 и восемь 25 парных кабеля FTP категории 6.

Для магистральной подсистемы выбор типа кабеля в данном проекте не описывается, так как проектирование осуществляется внутри здания.

2.2 Описание горизонтальной трассы и оборудования

Проектируемая сеть СКС состоит из магистральных, вертикальных и горизонтальных трасс, а также оборудования которое позволяет сделать систему СКС более гибкой и удобной при эксплуатации. Ниже приведено описание трасс и оборудования.

2.2.1 Горизонтальные трассы

Горизонтальные трассы, по определению стандарта ANSI/EIA/TIA-569, предназначены для обеспечения пространства для монтажа передающих сред от телекоммуникационного шкафа до телекоммуникационной розетки на рабочем месте. Горизонтальная трасса может состоять из нескольких компонентов, таких как кабельные лотки, кондуиты, фальш-пол, потолок и периметральные системы (кабельные настенные "кабель-каналы", "короба").

Основные требования стандарта к горизонтальным трассам:

горизонтальные трассы, способ соединения между собой должны быть согласованы с соответствующими нормативами электроснабжения и заземления;

горизонтальные трассы должны быть спроектированы с учетом возможности прокладки всех типов телекоммуникационных кабелей (передача речи, данных, видео);

при определении размера трассы следует учитывать количество и размер кабелей (с учетом запаса на будущие расширения системы);

при оборудовании основного пространства офиса размер трасс, проходящих под полом, рассчитывается в предположении, что каждое рабочее место будут обслуживать до 3-х телекоммуникационных устройств и каждое рабочее место занимает 10 мІ полезной площади этажа;

при монтаже сложной комбинированной системы одним из сервисов является электрическое питание, поэтому трассы для отдельных видов сервиса должны быть полностью секционированы;

все противопожарные элементы и устройства здания должны оставаться неповрежденными при прокладке через них кабеля, проводов и кабельных каналов.

Так как в данном проекте проектирование ведется внутри здания, то требования к магистральным трассам не описаны.

2.2.2 Рабочее место

Рабочее место - это та часть здания, где обычно конечный пользователь работает с активным телекоммуникационным оборудованием. Телекоммуникационная розетка на рабочем месте - точка, в которой оборудование конечного пользователя "подключается" к телекоммуникационной распределительной системе здания.

Основные требования стандарта к рабочему месту:

телекоммуникационный шкаф и аппаратная должны быть соединены выделенными прямыми трассами с такими сложными и ответственными рабочими местами, как центры управления, пульты операторов и приемные секретарей;

на каждом рабочем месте должна быть установлена, по крайней мере, одна розеточная коробка. Для участков здания, где позднее будет трудно установить дополнительную розетку, следует предусмотреть, как минимум, две отдельных розеточных коробки. Розеточные коробки следует располагать так, чтобы обеспечить максимальную гибкость при внесении изменений в конфигурацию рабочих мест;

расположение телекоммуникационных розеток должно быть согласованно со схемой размещения мебели. Розетку питания следует устанавливать вблизи телекоммуникационной розетки.

2.2.3 Телекоммуникационные шкафы

Телекоммуникационный шкаф по определению стандарта - этажное устройство, предназначенное для размещения телекоммуникационного оборудования, кроссов и точек терминирования передающих сред. Шкаф является точкой перехода между магистральной и горизонтальной трассами.

Основные требования стандарта к телекоммуникационным шкафам:

шкафы должны быть предназначены только для телекоммуникационных приложений сопряженных с ними средств поддержки;

на каждом этаже требуется наличие, по крайней мере, одного шкафа;

несколько шкафов на одном этаже следует соединять, как минимум, одним кондуитом (калибра 3 или эквивалентным);

уровень освещенности в телекоммуникационном шкафу должен составлять не менее 540 лк на высоте 1 м над уровнем пола;

наличие фальш-потолков в телекоммуникационном шкафу не допускаются;

минимальный размер двери: ширина 910 мм, высота 2000 мм. Дверь должна открываться наружу или раздвигаться, не должна иметь порожка и центрального упора;

необходимо наличие по крайней мере двух выделенных, неотключаемых дуплексно-электрических розеток, каждая из которых подключена к отдельному фидеру;

должен быть предусмотрен доступ к главному электроду системы заземления здания.

Основные рекомендации по проектированию телекоммуникационных шкафов:

не рекомендуется расположение в помещении шкафа распределительных устройств электропитания, за исключением тех, которые нужны для работы телекоммуникационных устройств;

телекоммуникационный шкаф рекомендуется располагать ближе к центру обслуживаемой им зоны;

по крайней мере, две стены рекомендуется покрыть панелями (фанера или ДСП) для настенного монтажа оборудования;

необходимо обеспечить наличие дополнительных шкафов на этаже, если площадь этажа превышает 1000 мІ или расстояние в горизонтали превышает

90 м;

Размер шкафа (площадь пола) рассчитывается на основании 10 мІ, отводимых на одно рабочее место (таблица 6). Здания, площадь которых меньше

500 мІ, разрешается обслуживать шкафами меньшего размера. Для небольших зданий разрешаются следующие допущения: минимальный размер глубокого шкафа - 1,31,3 м; минимальный размер мелкого шкафа глубина - 0,6 м., ширина -2,6 м..

Таблица 6 - Требования к размерам телекоммуникационных шкафов.

Обслуживаемая область, мІ	Размер шкафа, м
500	3,0Ч2,2
800	3,0Ч2,8
1000	3,0Ч3,4

2.2.4 Аппаратные

Аппаратные - помещение, занимаемое крупным телекоммуникационным оборудованием. Часто аппаратные являются помещениями специального назначения. Аппаратные соединяются с магистралями и обычно считаются средствами обслуживания здания или кампуса, предназначенными для выполнения телекоммуникационных функций.

Основные требования стандарта к аппаратным:

аппаратные следует располагать в стороне от источников электромагнитного излучения, в местах, где возможно впоследствии расширения пространства и есть возможность размещения крупногабаритной аппаратуры;

максимально допустимая нагрузка на пол должна составлять: распределенная нагрузка 12 кПа; сосредоточенная нагрузка 4,4 кН;

размеры аппаратной должны отвечать требованиям к располагаемому в ней оборудованию или, при отсутствии данных, составлять 0,07 мІ на каждые 10

мІ площади обслуживаемых рабочих мест;

минимальный допустимый размер аппаратной - 14 мІ ;

аппаратная должна быть соединена с главным электродом системы заземления здания кондуитом размером 1Ѕ (ANSI/TI.A/EIA - 607);

требуемая минимальная высота потолка аппаратной должна составлять 2,44 м.

При выборе места расположения аппаратной следует руководствоваться следующими принципами:

аппаратная должна быть совмещена или по крайне мере максимально приближена к КЗ для минимизации длины соединительных их кабелей;

для облегчения контроля доступа аппаратную необходимо располагать далеко от постов службы безопасности здания;

помещение аппаратной не должно быть проходным, так как это усложняет систему контроля доступа;

желательно, чтобы помещение аппаратной не имело окон и даже не примыкало вплотную к внешним стенам здания;

при размещении аппаратной в подвале риск заливания грунтовыми водами, а также при авариях систем водопровода и канализации различного назначения должен быть сведен к минимуму специальными строительными решениями (дополнительная гидроизоляция, соответствующий выбор трасс прокладки трубопроводов и т. д.)

не рекомендуется выделять помещение для аппаратной на верхних этажах здания, так как это существенно затрудняет ввод в нее кабелей внешних коммуникаций. Кроме того, верхние этажи наиболее сильно страдают от пожара и заливаются при протечках крыши;

крайне не желательно размещать аппаратную рядом с внутренними конструкциями здания, ограничивающими ее возможное расширение в перспективе: лифтовыми шахтами, вентиляционными камерами и т. д.

запрещается располагать аппаратную рядом с помещениями для хранения огнеопасных или агрессивных химических материалов;

следует избегать близкого размещения мощных источников электрических или магнитных полей, а также оборудования, которое может вызвать повышенную вибрацию;

недалеко от аппаратной должны находиться грузовые лифты.

Аппаратная должна быть оборудована системами:

охранной сигнализации;

пожарной сигнализации;

кондиционирования и освещения;

аварийного освещения;

защитного и телекоммуникационного заземления, причем из аппаратной должна быть обеспечена возможность подключения к главной пластине заземления.

В аппаратную вводятся кабели городской телефонной сети и других операторов.

Отказ сетевого оборудования, расположенного в аппаратной, приводит к полному или частичному прекращению функционирования информационной системы всего здания.11

2.2.5 Коммутационные шнуры

Коммутационный шнур изготавливается из отрезка кабеля с многопроволочными проводниками, на концах которого устанавливаются разъемы. В зависимости от вида коммутационного оборудования шнуры могут быть нормированы двумя вилками модульных разъемов, двумя вилками разъемов типа 110 или выполнены комбинированными с вилками модульного разъема и типа 110 на разных концах.

Коммутационные шнуры классифицируются по категориям от 3 до 5. Малая допустимая величина радиуса изгиба имеет существенное значение для коммутационных шнуров, которые часто применяются в ограниченном пространстве 19- дюймовых монтажных шкафов. Назначением коммутационных шнуров является ручная коммутация различных кабельных сегментов СКС друг с другом. То есть коммутационные шнуры служат для коммутации каналов передачи информации и включаются между разъемами коммутационного оборудования.

В СКС рекомендуется использовать коммутационные шнуры с модульными разъемами, разведенными по схеме Т 568В.1

2.2.6 Концентраторы

Практически во всех современных технологиях локальных сетей определено устройство, которое имеет несколько равноправных названий - концентратор (concentrator), хаб (hab), повторитель (repeator). В зависимости от области применения этого устройства в значительной степени изменяется состав его функций и конструктивное исполнение. Неизменной остается только основная функция - это повторение кадра либо на всех портах (как определено в стандарте Ethernet), либо только на некоторых портах, в соответствии с алгоритмом, определенном соответствующим стандартом.

Концентратор обычно имеет несколько портов, к которым с помощью отдельных физических сегментов кабеля подключаются конечные узлы сети - компьютеры. Концентратор объединяет отдельные физические сегменты сети в единую разделяемую среду, доступ к которой осуществляется в соответствии с одним из рассмотренных протоколов локальных сетей - Ethernet,Token Ring и т. п. Так как логика доступа к разделяемой среде существенно зависит от технологии, то для каждого типа технологии выпускаются свои концентраторы - Ethernet; Token Ring; FDDI и 100VG-Any LAN.

Каждый концентратор выполняет некоторую основную функцию, определенную в соответствующем протоколе той технологии, которую он поддерживает. Хотя эта функция достаточно детально определена в стандарте технологии, при ее реализации концентраторы разных производителей могут отличатся такими деталями, как количество портов, поддержка нескольких типов кабелей и т. п.

Кроме основной функции концентратор может выполнять некоторое количество дополнительных функций, которые либо в стандарте вообще не определены, либо являются факультативными. Концентратор оказался удобным устройством для выполнения дополнительных функций, облегчающих контроль и эксплуатацию сети.

С появлением спецификации 10Base-Tдля витой пары повторитель стал неотъемлемой частью сети Ethernet, так как без него связь можно было организовать только между двумя узлами сети. Многопортовые повторители Ethernet на витой паре стали называть концентраторами или хабами, так как в одном устройстве действительно концентрировались связи между большим количеством узлов сети. Концентратор Ethernet обычно имеет от 8 до 72 портов, причем основная часть портов предназначена для подключения кабелей на витой паре.

Очень полезной при эксплуатации сети является способность концентратора отключать некорректно работающие порты, изолируя тем самым остальную часть сети от возникших в узле проблем. Эту функцию называют автосегментацией. Для концентратора Ethernet функция автосегментации для многих ситуаций является дополнительной, так как стандарт не описывает реакцию концентратора на эту ситуацию. Основной причиной отключения порта в стандартах Ethernet и Fast Ethernet является отсутствие ответа на последовательность импульсов.

Существует различное конструктивное исполнение концентраторов:

концентратор с фиксированным количеством портов - это наиболее простое конструктивное исполнение, когда устройство представляет собой отдельный корпус со всеми необходимыми элементами (портами, органами индикации и управления, блоком питания), и эти элементы заменять нельзя. Обычно все порты такого концентратора поддерживают одну среду передачи, общее количество портов изменяется от 4-8 до 24. Один порт может быть специально выделен для подключения к магистрали сети или же объединения концентраторов (в качестве такого порта часто используется порт с интерфейсом AUI, в этом случае применение соответствующего трансивера позволяет подключить концентратор к практически любой физической среде передачи данных).

модульный концентратор выполняется в виде отдельных модулей с фиксированным количеством портов, устанавливаемых на общее шасси. Шасси имеет внутреннюю шину для объединения отдельных модулей в единый повторитель. Для модульного концентратора могут существовать различные типы модулей, отличающиеся количеством портов и типом поддерживаемой физической среды. Модульные концентраторы позволяют более точно подобрать необходимую для конкретного применения конфигурацию концентратора, а также гибко и с минимальными затратами реагировать на изменения конфигурации сети. Недостатком концентратора на основе шасси является высокая начальная стоимость такого устройства для случая, когда предприятию на первом этапе создания сети нужно установить всего 1-2 модуля. Поэтому для сетей средних размеров большую популярность завоевали стековые концентраторы.

стековый концентратор, как и концентратор с фиксированным числом портов, выполнен в виде отдельного корпуса без возможности замены отдельных его модулей. Стековые концентраторы имеют специальные порты и кабели для объединения нескольких таких корпусов в единый повторитель, который имеет общий блок повторения, обеспечивает общую ресинхронизацию сигналов для всех своих портов. Число объединяемых в стек корпусов может быть достаточно большим (обычно до 8, но бывает и больше). Стековые концентраторы могут поддерживать различные физические среды передачи, что делает их почти такими же гибкими, как и модульные концентраторы, но при этом стоимость этих устройств в расчете на один порт получается обычно ниже, так как сначала предприятие может купить одно устройство без избыточного шасси, а потом нарастить стек еще несколькими аналогичными устройствами.

модульно-стековые концентраторы представляют собой модульные концентраторы, объединенные специальными связями в стек. Как правило, корпуса таких концентраторов рассчитаны на небольшое количество модулей (1-3). Эти концентраторы сочетают достоинства концентраторов обоих типов.

В дипломном проекте концентратор рассчитан на 100 портов. Каждый порт предназначен для подключения одного терминала.11

2.2.7 Коммутационные панели

Пэтч-панели (или панели переключения) предназначены для обеспечения гибких соединений между горизонтальными или магистральными кабелями и портами активного оборудования. Пэтч-панели имеют модульные гнезда, аналогичные гнездам активного оборудования. В качестве портов активного оборудования ЛВС, такого как, например, хабы, наиболее часто используются

8-позиционные модульные гнезда, поэтому удобно соединять порт активного оборудования и порт пэтч-панели с помощью модульного аппаратного шнура (или пэтч-корда). Коммутационная панель любого типа как элемент СКС должна отвечать следующим основным требованиям:

обладать максимально высокой плотностью портов, то есть числом розеток модульных разъемов, линеек типа 110 и т.д. на единицу высоты;

обеспечивать простоту коммутации коммутационными шнурами и/или перемычками;

обеспечивать возможность применения эффективной символьной и цветовой маркировки как отдельных портов, так и всей панели в целом;

давать возможность ввода кабелей с соблюдением действующих норм по величине изгиба, растягивающим усилиям и т.д.;

иметь средства крепления в 19-дюймовом конструктиве;

обеспечить простоту монтажа как отдельного порта, так и панели в целом.

Существует два основных типа коммутационных блоков - блок типа 66 и блок типа 110. Оба типа в настоящее время предлагаются большим количеством производителей и многие версии терминационных блоков интегрированы в такие компоненты, как коннекторы розеток и пэтч-панели.

Стандарт EIA/TIA-568-A предписывает использование коммутационных блоков с типом контакта IDC - "контакт со смещением изоляции" (IDC - Insulation Displacement Connection).

Для подключения коммутационных шнуров могут быть использованы разъемы типа 110 или модульные разъемы, коммутация перемычками выполняется на разъемах типа 110 или на панелях типа 66.(Семенов)

Технология терминирования пэтч-панелей идентична терминированию коннекторов телекоммуникационных розеток на рабочем месте или коммутационных блоков.

Метод создания контакта путем смещения изоляции (IDC), в общем случае, признается как более быстрый и более надежный способ терминирования проводника по сравнению с методом намотки проводника на штыревой контакт. При методе IDC изоляция не удаляется проводника, а сам проводник проталкивается в двухсторонний терминирующий нож с острыми внутренними краями, который прорезает изоляцию и создает прочное электрическое и механическое соединение. Проводник плотно сидит между двумя металлическими контактами и, таким образом, формируется вакуумно-плотная изоляция места соединения. Большинство систем IDC требует применения специальных терминирующих инструментов.

Вакуумно-плотное IDC-терминирование исключает вероятность биметаллической коррозии, возникающей при использовании резьбовых контактов.

Все IDC - типы разработаны для применения относительно постоянных соединений. Если требуется внесение изменений в систему, проводник должен быть сначала удален, коннектор очищен от всех остатков металла и пластика, а затем проводник подрезается и перетерминируется.

Пэтч-панели, с точки зрения стандартов, относятся к разряду коммутационного оборудования и должны обладать определенным категорийным рейтингом рабочих характеристик для обеспечения функционирования соответствующих приложений. Стандарт TIA 568-A и другие кабельные стандарты требуют, чтобы все коммутационное оборудование имело маркировку категории его рабочих характеристик. В качестве маркировки определены следующие обозначения "Category n" или "Cat n", где n - номер категории 3, 4 или 5.

К числу наиболее вероятных проблем, связанных с использованием пэтч-панелей, можно отнести организацию терминируемых кабельных потоков и подключаемых пэтч-кордов. Для решения подобных проблем существует огромное разнообразие специальных приспособлений для управления кабельными потоками, так называемых кабельных органайзеров.

В процессе разработки коммутационных панелей наряду с конструктивными решениями, принятыми в сетевой компьютерной технике, широко применялись наработки из области телефонии. Результатом явилось появление большого числа разнообразных конструкций. Вся совокупность этих изделий может быть разбита на три основные группы:

коммутационные панели типа 110;

коммутационные панели типа 66;

коммутационные панели с модульными разъемами.

Самым первым терминационным блоком, нашедшим применение в телекоммуникационных системах, был блок типа 66. Этот вид конструкции использовался на протяжении десятилетий и на сегодняшний день его роль в телефонной промышленности весьма значительна. Существует несколько видов блоков 66, но наиболее распространенным является 66М. Этот блок имеет 50 горизонтальных рядов контактов для терминирования проводников. Каждый ряд состоит из четырех вилкообразных контактных ножей. Каждый такой контакт, носящий название "вилка", штампуется из одного куска металла. Четыре вилки в каждом ряду сгруппированы в две группы 1-2 и 3-4, в котором каждая пара контактов соединена механически и электрически. Некоторые варианты блоков 66М имеют все четыре контакта соединенными, а некоторые - все четыре независимыми друг от друга.

Горизонтальные или магистральные кабели прокладываются под монтажными рамами блоков 66, а затем выходят на внешнюю сторону через специальные проемы в монтажных рамах. Внешняя оболочка кабеля удаляется. Пары разводятся в соответствии с цветовой кодировкой и укладываются в щели, распложенные на боковых сторонах блока и соответствующие определенному контакту. Как правило, проводники пары проходят через щель, расположенную выше контакта, а затем заходят в его нож. Контакт оборудован крюком для облегчения фиксации проводника во время терминирования. Боковые щели служат только для позиционирования проводников - они не обеспечивают ни обеспечивают ни крепления, ни ослабления натяжения проводников. После раскладки и фиксации проводников они терминируются в коннекторах с помощью специального терминирующего инструмента.

Если по каким-либо причинам необходимо терминировать число пар меньшее, чем число пар в кабеле, лишние пары должны быть подрезаны до уровня края внешней оболочки кабеля или немного глубже.

Допускается терминирование только одного проводника в одном коннекторе. После удаления проводника из контакта контакт может быть использован повторно при условии, что вновь терминируемый проводник будет такого же или большего размера. Использование проводника размером меньшего допустимого, многократное использование коннектора и терминирование двух проводников в одном коннекторе рано или поздно приведет к деградации качества контакта.

Коммутационная панель типа 110 разработана в середине 70-х годов и образована совокупностью одноименных разъемов. Основным преимуществом этого изделия как элемента коммутации является возможность переключения каждой отдельной пары, что обеспечивает очень высокую гибкость СКС. Недостатками коммутационных панелей классической конструкции считаются необходимость более глубоких знаний администратора СКС в области принципов ее организации и менее эстетичный внешний вид.

Основными элементами панели типа 110 являются

коммутационный блок;

соединительные блоки;

маркировочные полосы;

организаторы кроссовых шнуров;

элементы крепления.

Коммутационный блок является базовым конструктивным элементом коммутационной панели типа 110. Он представляет собой пластиковое основание, на котором сформированы выступающие вперед контактные полосы. На каждой контактной полосе сформированы 50 пазов под IDC- контакты соединительных блоков разъема типа 110. Емкость линейки выбрана из расчета разделки на ней одного 25-парного пучка магистрального кабеля или шести горизонтальных кабелей. Из этих же соображений выбраны ширина паза, разделяющего две соседние контактные полосы, и высота контактных полос. Ввод многопарного кабеля в разделительный паз между линейками выполняется обычно через пару продолговатых отверстий с формой, близкой к овальной, которые выполнены в левой и правой частях паза. Некоторые разновидности панелей типа 110 имеют дополнительные отверстия в центре паза, наличие которых облегчает ввод и разделку горизонтальных кабелей. В большинстве конструкций предполагается, что оболочка разделываемого кабеля удаляется на такую длину, чтобы в пазу проходили только отдельные витые пары.

Контактные пары линейки дополнительно группируются по три, четыре или пять, причем торцевая часть выступа, разделяющего пазы одной пары, маркируется цветом второго провода витой пары. Наибольшее распространение получили 100-парные коммутационные блоки с четырьмя контактными полосами, имеются также 50-парные конструкции половинной высоты с двумя контактными полосами.

Коммутационные панели с разетками модульных разъемов имеют на лицевой стороне розетки восьмиконтактных модульных разъемов для соответствующих коммутационных шнуров. Коммутационная панель состоит из:

коммутационного блока;

элементов маркировки;

организаторов кабеля;

элементов крепления.

Коммутационный блок является базовым конструктивным элементом коммутационной панели с модульными розетками. Он представляет собой пластинчатое основание с установленными на нем розетками модульных разъемов, которые могут быть категории 3, 4 или 5. Большинство производителей оборудования для СКС располагают в левой части панели свой фирменный логотип.

Основная масса коммутационных панелей предполагает горизонтальное расположение розеток модульных разъемов в один (до 24 портов включительно) или несколько (максимум пять в известных конструкциях) рядов. Имеется также достаточное, но ограниченное количество типов панелей с вертикальной ориентацией линейных сборок розеточных модулей.

Лицевая поверхность панели обычно окрашивается в черный цвет. Не исключается применения цветовой кодировки, облегчающей отнесение панели к той или иной функциональной секции.

Коммутационные блоки делятся на неразборные и разборные.

Неразборные блоки имеют модульные розетки, установленные в заводских условиях. Такое решение обеспечивает очень высокую плотность размещения розеток и, соответственно, возможность разводки на одной панели большого количества кабелей. Передача сигналов от IDC-контактов к информационным розеткам осуществляется по проводникам печатной платы.

Разборные блоки позволяют монтировать на них розеточные модули непосредственно на объекте монтажа. Монтаж осуществляется напрямую или через адаптер в зависимости от конструкции. Это резко увеличивает функциональную гибкость устройства за счет возможности установки в нее тех модулей и в том количестве, которые необходимы в данном конкретном месте и в данный конкретный момент. Оставшиеся свободными проемы закрываются съемными заглушками для улучшения внешнего вида и могут быть использованы при необходимости расширения сети.

В отличие от информационных розеток подавляющее большинство панелей рассматриваемого вида имеют прямую установку розеточных модулей. Панели имеют наиболее развитую среди функциональных аналогов номенклатуру маркирующих элементов. Для маркировки отдельных розеток коммутационных панелей кроме их нумерации обычно снизу предусматриваются маркировочные поля прямоугольной формы для записи условных обозначений. Поля могут быть как индивидуальными для каждой розетки, так и непрерывными на целую группу розеток.

Элементы крепления панели используются для ее монтажа на стене. При монтаже на стене панель, как правило, устанавливается в горизонтальном положении. Достаточно широкое распространение получили также конструкции на небольшое число портов (как правило, 12), которые монтируются вертикально.

Коммутационные панели с модульными розетками наиболее эффективны в той части СКС, которая используется для обслуживания приложений ЛВС. В этом случае вполне достаточно администрировать полными четырехпарными каналами передачи данных. Смонтированные панели обладают наилучшими среди изделий аналогичного назначения эстетическими характеристиками и отличаются простотой и легкостью процесса коммутации. Основной областью применения коммутационных панелей с модульными разъемами считается горизонтальная подсистема.

Применение панелей с большим количеством портов не целесообразно, так как это затрудняет управление коммутационными шнурами.

Большинство производителей панелей рассматриваемого класса выпускает их в двух вариантах с разводкой 568А и 568В. При монтаже рекомендуется пользоваться схемой Т 568В подключения горизонтальных кабелей к модульным розеткам.

2.2.8 Пэтч-корды

Пэтч-корд представляет собой короткий отрезок гибкого кабеля, терминированный с обоих концов 8-позиционными модульными вилками. Пэтч-корд аналогичен пользовательским шнурам на рабочем месте и в телекоммуникационном шкафу. В общем, все эти кабельные шнуры упоминаются под разными названиями, отражающими в большей степени их назначение, а не конструкцию. Например, шнур, коммутирующий две точки подключения называется пэтч-кордом или шнуром переключения, а идентичный ему шнур, коммутирующий точку подключения и хаб носит название аппаратный шнур или шнур активного оборудования. Шнур, соединяющий рабочую станцию с коннектором телекоммуникационной розетки также называется аппаратным шнуром. Аппаратные шнуры иногда носят название пользовательских шнуров, поскольку они в основном подключаются конечным пользователем, а не монтажником. И, наконец, все эти шнуры иногда называют кабелями. Единственной условной чертой, отличающей пэтч-корд от пользовательского шнура, является его меньшая длина.

Основной характеристикой пэтч-корда является его гибкость. Это означает, что он должен быть изготовлен из многожильных проводников и иметь гибкую пластиковую внешнюю оболочку. Как правило, пэтч-корд состоят из четырех медных многожильных пар 100 Ом с размером проводника 24 AWG в пластиковой изоляции и в общей пластиковой оболочке. Разрешается использовать проводники размеромІ2 AWG, но применяются они редко. Пластиковая изоляция - это обычно PVC (ПВХ) или компаунд со сходными характеристиками. Поскольку пэтч-корды используются на рабочих местах и в телекоммуникационных шкафах. Они не требуют применения специальных материалов оболочки.

Для пэтч-кордов существует отдельная система требований к рабочим характеристикам, которые несколько отличаются от характеристик горизонтального кабеля. Большинство требований к передающим свойствам такие же, за исключением допущения увеличения затухания на 20% (TIA 568-А) по сравнению с одножильными проводниками и некоторых требований конструкции. Пределы затухания различны для трех категорий рабочих характеристик и определены для длины 100 м.

При приобретении готовых пэтч-кордов необходимо удостовериться, что они сертифицированы производителем на соответствии требованиям стандарта

TIA 568-A к определенной категории рабочих характеристик. Тестирование пэтч-кордов представляет собой довольно сложную задачу для конечного пользования и для производителя. Стандарты содержат детальные спецификации требований к рабочим характеристикам кабельных компонентов и коммутационного оборудования, но на настоящий момент не существует спецификаций для пэтч-кордов в сборе.

2.2.9 Адаптеры

Адаптеры, как и оконечные шнуры, не являются составной частью СКС и используются для подключения сетевого оборудования. Согласно стандарту TIA/EIA-568-A, в эту группу объединяются элементы, выполняющие по меньшей мере одну из перечисленных ниже функций:

подключают друг к другу разъемы несовместимых размеров или типов (переходники);

изменяют схему разводки проводников;

распределяют один многопарный кабель на несколько кабелей с меньшим числом пар (разветвитель);

соединяют кабели другс другом.

Рассмотрим некоторые разновидности адаптеров, к которым относятся Т-переходники и Y-адаптеры.

Т-перехдники предназначены для изменения схемы подключения модульного разъема. Этот элемент обычно состоит из короткого отрезка кабеля с установленной на нем восьмиконтактной вилкой модульного разъема и корпуса с одной модульной розеткой. Т-переходники обеспечивают пропускную способность системы не выше 10 Мбит/с.

Y-адаптеры, двойники, сплиттеры (splitters), или duplex couplers применяются для разветвления пар кабеля, подключенных к контактам одной вилки модульного разъема, на две (реже три или четыре) информационных розетки. Основная масса Y-адаптеров содержит восьмиконтактную вилку модульного разъема и корпус с двумя модульными розетками. Вилка может быть жестко зафиксирована на корпусе или соединяться с ним коротким отрезком кабеля. Выходные гнезда модульных разъемов могут размещаться как рядом друг с другом, так и друг над другом.

Y-адаптеры поддерживают скорость передачи информации не свыше 10 Мбит/с. В некоторых случаях функции Y-адаптеры могут выполнять оконечные розетки.

2.2.10 Кабельные коннекторы

Существует три основных типа "медных" кабельных коннекторов - модульные коннекторы, коаксиальные коннекторы и коннекторы IBM Data - и волоконно-оптические конекторы. Модульный коннектор является наиболее распространенным в современных телекоммуникационных системах вследствие растущего использования кабелей витая пара. Основой информационной розетки при применении модульного коннектора является модульный разъем. Модульный разъем в информационной розетке может быть двух видов - 6 или 8-позиционными. Модульные коннекторы, используемые в телекоммуникационных системах, аналогичны коннекторам, применяемым в кабельных системах телефонии. Коннектор существует в нескольких вариантах размеров и конфигураций контактов, начиная с четырех и заканчивая восемью позициями и от двух до восьми контактов. Самым популярным типом разъема является так называемый USOC (Universal Service Order Code). Модульные коннекторы, в основном, предназначены для терминирования кабелей с многожильными проводниками, хотя существуют модульные коннекторы, предназначенные для терминирования одножильных проводников, несмотря на то, что терминирование одножильных проводников даже с помощью специальных коннекторов настоятельно не рекомендуется.

2.2.11 Разъемы для электрических кабелей

Разъемы для витых пар предназначены для обеспечения разъемного соединения кабелей СКС с коммутационным оборудованием в кроссовых, информационными розетками рабочих мест и с сетевым оборудованием. Основные технические требования к этим элементам заключаются в следующем:

минимальное затухание;

высокое переходное затухание;

минимальные структурные возвратные потери;

небольшое сопротивление постоянному току;

временная и температурная стабильность характеристик;

простота установки на кабель;

легкость подключения;

хорошие массогабаритные показатели.

В разъемах СКС для соединения используется метод IDC

Существует несколько разновидностей разъемов:

разъемы типа 110;

разъемы типа 210;

модульные разъемы.

Разъемы типа 110 являются типичным "панельным" элементом, то есть ориентированы на установку в коммутационном оборудовании кроссовых и аппаратных. Кроме того отдельные детали этого разъема в тех или иных вариантах широко применяются в некоторых конструкциях информационных розеток для подключения горизонтального кабеля и других элементов. Как элемент интерфейса активного оборудования разъем типа 110 практически не используется.

До появления коммутационных элементов типа 110 коммутация в основном осуществлялась перемычками, которые не позволяли добиться плотной завивки проводников. Создание разъемов типа 110 позволило использовать для коммутации каналов передачи сигнала коммутационные шнуры с вилками.

Разъем типа 110 состоит из двух частей: вилки и линейки. В вилке контакты нумеруются слева на право при ее ориентации в положении для подключения к кроссовому блоку.

Разъемы типа 210 разработаны специально для поддержки функционирования высокоскоростных приложений. Этот разъем является основным элементом СКС System 6 компании Siemon и обеспечивает со значительным запасом все характеристики существующих на середину 1999 года проектов категории 6 и класса Е. Аналогично разъему типа 110 разъем типа 210 состоит из двух половин: вилки и линейки с коммутационным блоком.

Модульный разъем в своей исходной форме был разработан для применения в телефонных системах. Простота его подключения и отключения привела к широкому распространению в области передачи данных. В настоящее время разъем этого типа является наиболее часто применяемым в практике создания СКС как для коммутации кроссового оборудования, так и для подключения активных сетевых устройств различного назначения.

Разъем состоит из 2-х частей: вилки и розетки. Корпуса вилки и розетки изготавливаются из термостойкого пластика. Материалом контактов вилки и розетки, взаимодействующих между собой в собранном состоянии разъема, служит обычно легированная бериллием медь.

При заделки кабеля в вилку и розетку особое внимание уделяется сохранению фабричной завивки витых пар, которая может нарушаться не более чем на 25 мм для категории 3 и 4. Нарушение этого правила приводит к резкому уменьшению переходного затухания.

Вилка модульного разъема предназначена в первую очередь для установки на кабеле для шнуров, хотя может монтироваться также на обычном горизонтальном кабеле.

Установка вилки на кабель с несоответствующим ей типом проводников грозит потерей надежности контактов в процессе эксплуатации.

Корпус подавляющего большинства конструкций вилок изготавливается из прозрачного пластика, что позволяет выполнять визуальный контроль правильности расположения проводников и качества их укладки.

Схема и порядок разделки кабеля при установке на него вилки модульного разъема определены в стандарте TIA/EIA-568-A.

Оболочка кабеля срезается на расстоянии около 20 мм от конца, концу кабеля придается плоская форма, пары развиваются до края оболочки и раскладываются в порядке, который зависит от выбранной схемы разводки. Место пересечения проводником 6 проводников 4 и 5 должно находиться на расстоянии максимум 4 мм от края оболочки. После этого проводники отрезаются на расстоянии 14мм от края оболочки. Ввод подготовленного к терминированию кабеля в вилку должен быть выполнен таким образом, чтобы оболочка заходила в нее минимум на 6 мм. Последнее требование выдвинуто исходя из соображений обеспечения надежного захвата оболочки кабеля одноразовым пластиком фиксатором вилки.

Вилка фиксируется в розетке упругой защелкой рычажного типа, которая располагается на стороне, противоположной стороне размещения контактов. На заднюю часть вилки достаточно часто одевается упругий резиновый колпачок с хвостиком, который своей задней частью закрывает примерно 10-15 мм кабеля. Основным назначением данного колпачка является задание определенного радиуса изгиба кабеля в месте входа его в корпус. Это влечет за собой улучшение электрических характеристик. Для увеличения гибкости задняя часть хвостовика достаточно часто выполняется с рифленой поверхностью или снабжается системой прорезей.

Розетка модульного разъема с элементами подключения проводников кабеля изготавливается в виде розеточного модуля, который состоит из 2-х основных функциональных частей: контактного гнезда и так называемого оконцевателя, основным назначением которого является подключение проводников. Оконцеватель в подавляющем большинстве известных конструкций реализован в виде набора IDC-контактов.

Большинство конструкций розеточных модулей предусматривает размещение оконцевателя в верхней или нижней части корпуса. При этом подвод витых пар кабеля наиболее просто выполняется сзади модуля.

Оболочка кабеля, разделываемого в розетке, должна удаляться вплотную к контактам оконцевателя, то есть длина витых пар без оболочки должна быть минимальной.

Правильность подключения проводников витых пар к контактам розетки обеспечивается применением цветных наклеек и /или цифровой маркировкой отдельных контактных элементов. Некоторые типы розеток снабжены двойной цветовой маркировкой гнезд, обозначенных буквами А и В или аббревиатурами 568А и 568В соответственно. Маркирующие наклейки размещаются рядом с позами оконцевателя и могут располагаться как между гребенками IDC-контактов, так и на внешней боковой поверхности корпуса.

2.2.12 Информационные розетки

Информационные розетки устанавливаются на рабочих местах и предназначены для подключения горизонтального кабеля. Электрический модуль розетки является составной частью горизонтальной подсистемы, сама розетка конструктивно состоит из корпуса и одного или нескольких (максимум 12) розеточных модулей восьмиконтактных модульных разъемов. Согласно стандарту ISO/IEC 11801, одна информационная розетка должна обслуживать примерно 10 мІ рабочей площади.

Корпус информационной розетки обычно изготавливается из пластмассы и в зависимости от способа своего крепления может иметь различную конструкцию. Наиболее широкое применение находят корпуса для крепления на стене и на декоративном коробе, проложенном по стене офисного помещения, а также в напольной коробке.

Внутренний и внешний корпуса имеют весьма близкую конструкцию и отличаются только тем, что внешний корпус закрывает розеточный модуль со всех сторон, тогда как внутренний корпус выполнен в виде декоративной лицевой панели и оставляет открытым остальную часть розеточного модуля. Дизайн и элементы крепления панели разрабатываются с учетом национального и регионального использования.