Компоненты структурированных кабельных систем

На сегодняшний день структурированные кабельные системы (СКС) различных производителей представляют собой набор компонентов грамотно спроектированных системными интеграторами в Систему, в строгом соответствии с пакетом стандартов. Посредством СКС осуществляются важнейшие телекоммуникационные задачи. В наши дни все оборудование в составе СКС имеет различные типы и разновидности. Как правило, компоненты системы условно разделяют на медные и волоконно-оптические.

Компоненты систем на основе медной витой пары

Кабель

Витопарный кабель – это пара переплетенных изолированных медных проводников помещенных в специальную оболочку. Свивание проводников необходимо для снижения уровня электромагнитных помех в кабеле. Оболочка проводников состоит, как правило, из поливинилхлорида (PVC). Данный материал устойчив к щелочам, кислотам, минеральным масла, а также имеет высокие показатели термоустойчивости (от -15°С до +65°С). В оболочку всего кабеля также добавляют мел, который способствует более точному надлому в точке обреза кабеля. Стандарты безопасности для некоторых предприятий требуют использовать кабели с оболочкой, изготовленной из специальных полимеров, не поддерживающих горение. Такой кабель имеет обозначение LSZH (Low Smoke Zero Halogen). Для наружной прокладки в качестве оболочки используется полиэтилен.

В зависимости от категории кабеля (5е, 6, 6а) число пар остается неизменным. К примеру, в кабеле категории 6 используется 4 пары медных проводников, каждая из которых имеет различный шаг сплетения. Подобная технология используется для снижения связи между парами.

Существуют различные модификации кабелей:

  • Неэкранированная пара - UTP (Unshielded twisted pair)
  • Фольгированная пара - FTP и F/UTP (Foiled twisted pair и foiled unshielded twisted pair)
  • Неэкранированная пара с двойной оплеткой - SF/UTP (Screened Foiled Unshielded (с дополнительным экраном из меди) twisted pair)
  • Экранированная пара (для каждого проводника) - STP (Shielded twisted pair)
  • Экранированная фольгированная пара - SFTP (Screened Foiled twisted pair)

Патч-панель

Патч–панель (или коммутационная панель) представляет собой панель с определенным количеством специальных разъемов. Такая панель может быть использована для коммутации компонентов СКС на основе медной витой пары, оптического волокна и коаксиальных кабелей. В зависимости от решаемых задач. Панель, в которую встроены разъемы одного типа, называется фиксированной. Если коммутационная панель имеет разъемы для различных типов кабелей, это наборная панель. Существуют как неэкранированные, так и экранированные модификации данного компонента.

Скорость передачи данных в системе зависит от максимальной частоты сигнала не только кабелей, но и разъемов. К примеру, в случае использований кабелей категории 6А, будут использованы разъемы категории 5е, то скорость передачи сигнала будет соответствовать максимально возможной скорости разъема. Сегодня на рынке компонентов СКС представлено несколько видов патч-панелей, имеющих ряд важных параметров. Выбор того или иного типа панелей зависит от физических и прочих условий, а также от задач, которые должна выполнять система. Итак, рассмотрим параметры данного компонента:

Виды установленных разъемов

Как было упомянуто ранее, патч-панели могут быть фиксированными, т.е. с одним остановленным видом разъемов, и наборными (установлены разъемы для разных видов кабелей и коммутационных шнуров);

Число портов

Количество портов (разъемов) может разниться в зависимости от типов разъемов и размеров самой панели. Как правило, стандартное количество портов равно 12, 16, 24, 48 и 96 разъемам;

Высота панели

Для современных структурированных кабельных систем одним из важнейших характеристик является плотность, т.е. возможность размещения необходимого количества единиц оборудования в условиях ограниченного пространства. Поэтому большинство производителей компонентов СКС предлагают патч-панели различной высоты, а для обозначения показателя данного параметра используется стандартная высота одного юнита (расстояние необходимое для установки одной единицы оборудования). Высота юнита составляет 43,7мм. 44,45 мм В прочем, уже сегодня линейки многих компаний-производителей располагают панелями с высотой равной всего лишь 0,5 юнита (0,5 U). Подобные компоненты используются в крупных серверных и особенно часто в больших ЦОД, где на ограниченном пространстве может содержаться более тысячи портов и стоимость одного юнита крайне высока;

Наличие экрана

В зависимости от модификации коммутационная панель может быть экранированной или неэкранированной.

Патч-корд

Данный компонент иначе называют коммутационным шнуром. Патч-корды эксплуатируются для связи двух коммутационных панелей и прочего сетевого оборудования с целью передачи сигнала. Как правило, такой кабель претерминирован, т.е. процесс обжима кабеля осуществляется на производстве.

Модуль

Модуль – это специальный разъем, который устанавливается в патч-панели или розетки. Как правило, это разъем стандарта 8Р8С используемый для организации компьютерных сетей в соответствии с технологиями 100BASE-T и 1000BASE-TX . Данный разъем использует схем «8 позиций, 8 контактов». В целях гибкости системы используются так называемые универсальные модули, одинаково подходящие как для патч-панелей, так и для пользовательских розеток.

При строительстве СКС, как правило, используются модули и штекеры типа RJ45 (компьютерная сеть) со схемой «8 позиций, 2 контакта». Данный компонент может соответствовать категориям структурированных кабельных систем 5е, 6 и 6а. Как и кабели, модули могут быть экранированными и неэкранированными.

Компоненты ВОЛС в составе СКС

Волоконно-оптический кабель

В основе такого кабеля лежит оптическое волокно (как правило, пластиковое или стеклянное), по которому возможна передача светового сигнала на большой скорости на большие, по сравнению с витопарными кабелями, расстояния. Стандартно производители данных компонентов предлагают кабели длиной от 2 до 10 км. В случае необходимости осуществляется сварка кабелей с целью увеличения расстояния передачи сигнала.

На сегодняшний день на рынке представлено 2 вида волоконно-оптических кабелей – одномодовые, находящие больше областей применения, и многомодовые. В соответствии с американским стандартом диаметр сердцевины многомодового волоконно-оптического кабеля (волокна) составляет по европейскому стандарту 50 микрон. В свою очередь данный параметр для одномодового кабеля может быть равен от 8 до 10 микрон.

Также кабели разделяют на типы в соответствии с их конструкцией, которая, в свою очередь, зависит от целей использования кабеля и способов прокладки. Существуют стандартные кабели для инсталляции внутри зданий, специализированные решения для распределительных сетей, для прокладки в жестких внешних.

Для эксплуатации в жестких внешних условиях кабель оснащен дополнительным защитным слоем. Особого внимания достойны кабели, предназначенные для пневмо прокладки внутри специальных трубок. В соответствии с установленными стандартами в каждом трубчатом кабеле может быть помещено до 144 волокон. В прочем, существуют примеры большего числа размешенных волокон.

Существует 4 класса используемых волоконно-оптических кабелей (ОМ3, ОМ4, OS1, OS2). Итак, многомодовый кабель OM3 предназначен для передачи сигнала со скоростью 1Гб/с на расстояние 800 метров и со скоростью 10Гб/с на расстояние 300 метров. Посредством волокна класса ОМ4 50/125 возможна передача данных на большее расстояние – 600 метров для гигабитных и 10-гигабитных приложений. При этом допускается использование данного класса волокна в сетях 40- и 100-гигабитных стандартов. Однако длина кабеля в этом случае сокращается до 100-125 метров. Одномодовые кабели OS1 в составе 10-гигабитных систем позволяет осуществлять передачу сигнала на расстояние до 2 км. При помощи волокна класса OS2 передача сигнала может осуществляться на 5 км.

Коннектор

Для строительства волоконно-оптических линий связи используются специальные коннекторы, которые разделяют на несколько видов: ST, SC, LC, FC, FDDI и MT-RJ. Различия данных компонентов заключаются не только в типах наконечников, но и принципе фиксации. Самым востребованным на сегодняшний день, особенно при подключении активного оборудования в высокоплотных системах, является LC-коннектор. Однако коннектор типа ST также является довольно востребованным в силу сравнительной дешевизны и удобства инсталляции. Однако поворотный механизм крепления является, в то же время, слабым местом данного элемента. При малейших изменениях положения механизма крепления может стать причиной потерь в оптическом соединении. В свою очередь, FC коннекторы, к примеру, имеют высокие эксплуатационных характеристики и высокую степень защиты наконечника. Однако стоимость такого компонента заметно выше, а его использование допускается только в одномодовых системах.

Отдельного внимания заслуживает коннектор типа FDDI, который эксплуатируется в случае необходимости подключения дуплексного оптического кабеля. Профиль компонента несимметричен, благодаря чему исключается вероятность ошибки при подключении. Перечисленные типы устройств и компонентов структурированных кабельных систем принято относить к разряду пассивного сетевого оборудования. Однако существуют и активные элементы сетевого оборудования, такие, как коммуникаторы, маршрутизаторы и подобные устройства, входящие в состав ЛВС.

Оптический адаптер

Оптических адаптер необходим для обеспечения точной коммутации разъемов посредством прецизионной втулки, изготовленной, как правило, из керамики. Данный компонент устанавливается в оптических кроссах и коммутационных панелях, и предназначен для подключения оптических коммутационных шнуров и оптических кабелей, оснащенных коннекотрами. Существуют адаптеры проходного типа, т.е. подключение коннекторов осуществляется с обеих сторон адаптера. Данный компонент имеет те же обозначения типов, что и коннекторы (LC, FC, ST, SC и пр.) Существует два вида оптических адаптеров: соединительные (для подключения с обеих сторон коннекторов одного типа) и переходные, имеющие два типа разъемов с двух сторон.

Оптические кроссы и коммутационные боксы

Оптический кросс – это металлическая или пластиковая коробка, в которой установлены оптические розетки (проходные соединители) как правило, на лицевой стороне, а также устройство фиксации оболочки кабеля, устройство укладки и размещения защитных комплектов неразъемных сварных соединений оптических волокон. В литературе и справочниках по СКС можно встретить несколько сокращенных названий оптических кроссов, таких как «ВРМ» (волоконный распределительный модуль), «ОРК» (оптическая распределительная коробка), «ШКОС» (шкаф кроссовый оптический, стандартный). Данные оконечные устройства предназначены для:

  • Ввода и фиксации оптического кабеля(ей);
  • Укладки и фиксации сварных соединений оптических волокон;
  • Подключения активного оборудования к кабельной оптической линии;
  • Коммутации оптических волокон между различными кабельными линиями.

Существует два вида оптических кроссов – настенные и стоечные, устанавливаемые в 19-дюймовые коммутационные шкафы и стойки. Как правило, в таких кроссах используются оптические разъемы типа LC, FC, ST и SC. Зачастую оптический кросс оснащен кассетой для сплайсов, предназначенной для оснастки модульных панелей. Коммутационный бокс служит соединительным элементом в оптоволоконных кабельных сетях, и может быть оснащен защитной панелью (для наружного использования).В данный компонент может быть вмонтировано определенной число адаптеров, розеток и оптических разъемов.

Оптический коммутационный шнур (патч-корд)

Оптический коммутационный шнур представляет собой оптический кабель оконцованый коннектором. Данный компонент предназначен для подключения активного сетевого оборудования к оптическим коммутационным панелям.

Для производства коммутационных шнуров используются (те же типы волокон, что и для кабеля) разные типы волокна: многомодовые классов ОМ3, ОМ4 и одномодовые OS1, OS2. Также существуют различия по количеству используемых волокон – симплексные (одно волокно) и дуплексные (два волокна). Стоит отметить, что на сегодняшний день более востребованы оптические патч-корды в дуплексном исполнении, т.к. в большинстве сетей, использующих коммутаторы или маршрутизаторы, с классической двухпроводной схемой, где прием и передача сигнала осуществляется по двум волокнам. (передача данных осуществляется в двух направлениях (прием и передача).

Заключение

Для организации действительно эффективной структурированной кабельной системы, способной выполнять заявленные требования, необходимо, чтобы все сочетаемые компоненты системы были однородны и соответствовали одной категории. Также, в большинстве случаев, соблюдение категорий компонентов является одним из требований системной гарантии. В прочем, одним из основных условий такого вида гарантии является создание проекта и инсталляция исключительно сертифицированными специалистами.