Структура и построение СКС

Не смотря на совершенство беспроводных систем связи и передачи информации в современном мире, огромная доля по-прежнему отводится кабельным линиям. В основе телефонных и компьютерных сетей любого современного здания будь то офисный или торговый центр, жилой или складской комплекс, лежит медный и оптический информационный кабель. Совокупность универсальной кабельной среды для передачи различного вида информации принято называть Структурированной Кабельной Системой (СКС). СКС обеспечивает информационный обмен между подключенными абонентами на физическом уровне, за счет передачи электромагнитных и оптических сигналов через физический носитель, кабель. СКС является универсальной что дает возможность использовать ее для передачи сигналов основных существующих и перспективных видов сетевого оборудования. СКС объединяет в единую систему сетевые информационные сервисы, без которых невозможна работа современных предприятий и организаций, к таковым относятся:

  • Локально вычислительные сети (ЛВС), для передачи данных и электронного документооборота, доступа к корпоративным информационным ресурсам и сети Интернет;
  • Телефонные сети, для доступа к местным и городским АТС;
  • Системы безопасности, видеонаблюдение и телевидение;
  • Кассовые аппараты и терминалы
  • Банкоматы и информационные табло
  • Базовые станции и точки беспроводного доступа систем DECT и Wi-Fi.

Как у любой другой инженерной системы, в основе проектирования и построения СКС лежат требования международных стандартов, на данный момент это ISO/IEC 11801:2002 (с изменениями и техническими правками от 2008 и 2010 гг.). В этом документе определены основные принципы построения СКС для современных коммерческих зданий. В нашей стране с большим опозданием от европейских специалистов разработали и утвердили ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008, которые по сути и содержанию представляют собой в большей части переводную версию вышеупамянутова ISO/IEC 11801:2002 но являющихся приоритетными для применения на территории России. Согласно требованиям этих стандартов и нормативных документов при проектировании и построении современных СКС допускается делить их на части – подсистемы. Каждая подсистема выполняет строго определенные функции и снабжена стандартизированным интерфейсом для связи с другими подсистемами и сетевым оборудованием. В состав любой подсистемы также входят средства переключения, что позволяет создавать различные конфигурации под потребность конкретных сетевых приложений.

Итак СКС классического исполнения состоит из:

  • Горизонтальной подсистемы (ГП)
  • Подсистемы внутренних магистралей (ПВнМ, вертикальная подсистема)
  • Подсистема внешних магистралей (ПВМ, магистральная подсистема)

Схематично для наглядного понимания структура СКС со всеми подсистемами показана на рисунке 1.

Рисунок 1

Горизонтальная подсистема (ГП)

Горизонтальная подсистема (ГП) присутствует при любой конфигурации построения СКС и фактически определяет ее класс, категорию и выбранную пропускную способность в зависимости от максимальной частоты сигнала на которую рассчитаны применяемые кабели и разъемы. ГП СКС офиса (здания) реализовывает топологию типа «звезда», центром которой является этажный или главный коммутационный центр (ЭКЦ или ГКЦ). На сегодняшний день наиболее распространенным для выполнения ГП СКС стал класс, D и E, что соответствует категории 5е и 6, на основе медного четырехпарного симметричного кабеля типа витая пара UTP или FTP (Unshielded Twisted Pair — неэкранированная витая пара, или Foiled Twisted Pair - фольгированная витая пара). ГП построенная на компонентах данных классов (категорий) имеет достаточную полосу пропускания для обеспечения скорости передачи информации и поддерживают следующие протоколы:

  • Ethernet 10Base-T,
  • 100BASE-T (Fast Ethernet),
  • 1000Base-T (Gigabit Ethernet);
  • 1.2 Gb/s ATM;
  • Token Ring 4/16;
  • цифровое видео и широкополосное аналоговое видео.

Кабели ГП связывают между собой розеточные модули информационных розеток на автоматизированных рабочих местах (АРМ) с коммутационными панелями, которые устанавливаются в телекоммуникационных шкафах этажных и главных коммутационных центров СКС офиса (здания). ГП состоит из:

  • телекоммуникационных розеток (ТР) на автоматизированных рабочих местах (АРМ);
  • участков горизонтального кабеля между ТР АРМ и блоками коммутации (патч-панелями) в телекоммуникационных шкафах (ТШ);
  • коммутационных панелей с устройствами подключения и механической заделки кабеля;
  • коммутационных кабелей (патч-кордов) для коммутации в ТШ с активным оборудованием ЛВС.

Информационные розетки размещаются в непосредственной близости (не более 1,5 м) от мест установки подключаемого оборудования АРМ и обеспечивают возможность легкого доступа для подключения и отключения. Информационные розетки АРМ могут монтироваться скрыто внутри стен и гипсокартонных перегородок, а так же в пластиковые декоративные короба. При необходимости могут быть установлены алюминиевые колонны или мини-колонны, напольные лючки. К каждому порту информационных розеток АРМ прокладывается индивидуальная кабельная линия. от ЭКЦ или ГЦК. Максимальная длина кабельной линии ГП не должна превышать 90 м (требование стандарта).

Коммутационные панели (патч-панели) горизонтальной подсистемы, устанавливаются в ТШ расположенном в ЭКЦ или ГЦК. Панели имеют стандартный размер 19” (483.5mm) и интерфейс RJ-45 c устройством подключения и механической заделки жил кабеля.В качестве подключения пользователей в ЭКЦ или ГКЦ к активному оборудованию и телефонным патч-панелям применяются коммутационные кабели (патч-корды) соответствующих классов (категорий) Патч-корды представляют собой отрезки многожильного четырехпарного кабеля «витая пара» длиной 1,0 м и 2,0 м, оконцованные с обеих сторон стандартными разъемами RJ-45. В зависимости от требований заказчика, где имеют место особые условия по ограничению электромагнитных излучений и высокой степени сохранности информации, в ГП применяют многомодовый волоконно-оптический кабель. Такое решение накладывает определенные требования к активному сетевому оборудованию и оборудованию АРМ и ведет к существенному удорожанию системы в целом но не ограничивает длину линий ГП.

Подсистема внутренних магистралей (ПВнМ)

Подсистема внутренних магистралей (ПВнМ) или вертикальная подсистема. Кабели ПВнМ связывают между собой отдельные этажи здания и/или пространственно разнесенные технические помещения в пределах одного здания, обеспечивая при этом взаимное соединение главного коммутационного центра (ГКЦ) с коммутационными центрами этажей (ЭКЦ-1; ЭКЦ-2 и т. п.) СКС.

ПВнМ состоит из следующих компонентов:

  • кабель подсистемы внутренних магистралей;
  • коммутационное оборудование;
  • коммутационные кабели, используемые для кроссировки между магистральными кабелями и активным сетевым оборудованием.

ПВнМ строится преимущественно на базе многомодовых/одномодовых (MM 50/125 или SM 9/125) волоконно-оптических кабелях внутренней прокладки (indoor cables) и имеет достаточную полосу пропускания для обеспечения скорости передачи информации 1 или 10 Гбит/с на расстояние до 300 м. (класс оптических трактов OF-300/OF-500/OF-300, категория оптических волокон ОМ2/ОМ3/OS1/OS2), определенных в международном стандарте ISO/IEC 11801:2002 с изменениями и техническими правками от 2008 и 2010 гг.).

Коммутационное оборудование ПВнМ , устанавливаются в ТШ расположенном в ЭКЦ или ГЦК. Оборудование имеет размер 19” (483,5) и представляет собой коробку (панель, устройство) которая содержит конструктивные элементы для укладки и фиксации оптических волокон, проходные оптические соединители и разъемы. Наиболее распространенным оптическим разъемом ПВнМ СКС в последнее время является разъем типа LC, разработанный американской компанией Lucent Technologies в 1997 году. Разъем выпускается как в многомодовом так и в одномодовом вариантах и применяется так же в модульных компактных приёмопередатчиках (трансиверах) активного сетевого оборудования многих производителей. ПВнМ для системы телефонной связи (СТС) строится преимущественно на 25-ти, 50-ти и 100 парном телефонном кабеле, обеспечивает соединение ГКЦ и этажных ЭКЦ с телефонным кроссом. Подсистема внутренних магистралей СТС на многопарном телефонном кабеле может реализовывать как двухпроводную так и четырехпроводную схему связи. Коммутационное оборудование СТС представляет собой телефонный кросс, который может быть как 19” так и настенного исполнения. Наибольшее распространение на сегодняшний день получили кроссы типа «110» и типа «Krone».

Коммутационные кабели ПВнМ представляют собой отрезки оптических кабелей, двух или одно волоконных (duplex/simplex) в упрощенной защитной оболочке с установленными на обоих концах оптическими разъемами. Коммутационные кабели СТС со стороны ЭКЦ применяются точно такие же как и для подключения пользователей к активному оборудованию горизонтальной подсистемы, со стороны ГКЦ, телефонного кросса, это как правило однопарный кроссировочный шнур.

Внешний вид оборудования СКС установленного в телекоммуникационных шкафах ГКЦ и ЭКЦ показан на рисунке 2. (фотографии сделаны на реальных объектах CNTS)

Подсистема Внешних Магистралей (ПВМ)

Подсистема Внешних Магистралей или магистральная подсистема, состоит из внешних магистральных кабелей между ГКЦ отдельных зданий и центральным коммутационным центром (ЦКЦ), который может быть объединен с каким либо из ГКЦ. ПВМ состоит фактически из таких же компонентов что ПВнМ, за исключением оптических кабелей с более защищенными оболочками для внешней прокладки (outdoor cables). ПВМ является основной для построения сети связи между компактно расположенными на одной территории зданиями (campus). На практике эта подсистема достаточно часто имеет дополнительные резервные кабельные линии для увеличения надежности. Из этих же соображений ПВМ иногда реализуется по двойной кольцевой топологии. Если СКС устанавливается в одном здании то ПВМ отсутствует.

Технические помещения

Для построения СКС и информационной системы здания (офиса) в целом необходимы технические помещения двух видов ЭКЦ и ГКЦ. Площадь ГКЦ должна обеспечивать правильное и безопасное расположение всего телекоммуникационного оборудования, включая сервера, коммутаторы, маршрутизаторы, контроллеры, ИБП, АТС и пр. Как правило, такие помещения выделены в отдельную функциональную группу помещений, где на этапе строительства или реконструкции изначально не планирую установки каких либо транзитных коммуникаций других инженерных систем здания, отопления, вентиляции, водоснабжения пр. Помещения ГКЦ оборудуют фальшполами, системами газового пожаротушения, и охлаждения, системой контроля доступа и видеонаблюдения. Помещение ЭКЦ представляет собой помещение, в котором размещается коммутационное и сетевое оборудование СКС непосредственно предназначенное для данного этажа (группы этажей). К таким помещениям предъявляют упрощенные по сравнению с ГКЦ требования. Как правило, ЭКЦ оборудуют системой контроля доступа и телефонным аппаратом внутренней связи.

Примечание

Подсистема рабочего места согласно международному стандарту ISO/IEC 11801:2002 (с изменениями и техническими правками от 2008 и 2010 гг.) не входит в состав структурированной кабельной проводки