Проектирование структурированных кабельных систем

- линейно-кабельное  оборудование подсистемы внутренних  магистралей;

- коммутационное  оборудование подсистемы внутренних  магистралей;

- линейно  кабельное оборудование горизонтальной  подсистемы;

- коммутационное  оборудование горизонтальной подсистемы;

- точки консолидации;

- информационные  розетки.

Топология СКС

Полномасштабная СКС строится в форме дерева или звезды. Функции узлов структуры выполняет коммутационное оборудование, которое делится на:

- индивидуальные  розетки

- групповые  коммутационные панели

 

Коммутационные  панели и розетки со стороны линейной части соединяются между собой  электропроводными или оптическими  проводами.

Согласно  стандарту ISO/IEC 11801:2002 кабельные тракты СКС реализуются на:

- симметричных  электропроводных кабелях на основе витой пары с волновым сопротивлением 100 Ом в экранированном и неэкранированном исполнении.

- одномодовых и многомодовых оптических кабелях.

Масштаб и  конфигурирование СКС

Число и тип  подсистем, составляющих СКС, зависит  от географических особенностей и размеров кампуса или здания.

Обычно на одном объекте предусмотрен один главный кросс, один промежуточный  кросс на здание и один горизонтальный кросс на этаж здания.

Максимально допустимые расстояния в кабельных  подсистемах (расстояния между кроссами) должно соответствовать значениям, приведённым в таблице.

 

Таблица 1. Максимально допустимые расстояния

в кабельных  подсистемах

 

3.2. Организация  вертикальной (магистральной) подсистемы

 

     В состав магистральной кабельной  подсистемы входят следующие элементы:

• главный кросс;
• промежуточные кроссы;
• горизонтальные кроссы;
• магистральные кабельные сегменты (магистральная подсистема первого уровня), соединяющие главный кросс с промежуточными кроссами или с горизонтальными кроссами;
• магистральные кабельные сегменты (магистральная кабельная подсистема второго уровня), соединяющие промежуточные кроссы с горизонтальными кроссами;
• кабельные сегменты, соединяющие городской ввод с главным кроссом или промежуточным кроссом;
• коммутационные шнуры, осуществляющие коммутацию сегментов магистральной подсистемы в главном кроссе и промежуточных кроссах.

 

     Размер магистральной  кабельной подсистемы зависит от размера объекта, она может соединять  центры коммутации горизонтальной кабельной  системы, расположенные на одном  этаже, и не выходить за пределы этого  этажа; может объединять центры коммутации разных этажей одного здания или может  выходить за пределы одного здания и предоставлять каналы связи  между центрами коммутации отдельных  зданий.

 

 

Рисунок 3 Топология магистральной кабельной подсистемы

Рисунок 4 Дополнения к базовой топологии типа "звезда" магистральной кабельной подсистемы 

 

Рисунок 5 Внешняя магистральная кабельная подсистема (магистральная подсистема кампуса)

 

Рисунок 6 Внутренняя магистральная кабельная подсистема (магистральная подсистема здания)

 

В состав внутренней магистральной кабельной подсистемы входит коммутационное оборудование всех промежуточных кроссов и всех горизонтальных кроссов, фиксированные  кабельные сегменты, а также коммутационные шнуры и кроссировочные перемычки, осуществляющие коммутацию сегментов магистральной подсистемы в промежуточном кроссе.

Главный кросс и промежуточные  кроссы:     

В главном  кроссе и промежуточных кроссах  используются два метода подключения  активного оборудования к магистральной  кабельной подсистеме и один метод  — для пассивной коммутации между  собой кабельных сегментов магистральной  подсистемы.

Кросс-соединение     

В главном  кроссе и промежуточных кроссах  для подключения активного оборудования с многопортовыми коннекторами к магистральной кабельной подсистеме и для пассивной коммутации между собой кабельных сегментов магистральной подсистемы должен применяться метод кросс-соединения.

Межсоединение     

В главном  кроссе и промежуточных кроссах  для подключения активного оборудования с однопортовыми коннекторами к магистральной кабельной подсистеме разрешено применение метода межсоединения.     

В главном  кроссе и промежуточных кроссах  запрещено применение метода межсоединения для пассивной коммутации между собой кабельных сегментов магистральной подсистемы.

Вертикальная  подсистема в проекте задействована  не будет, т.к. мы рассчитываем компьютерную сеть для одноэтажного здания фирмы  ЗАО «Магнит».

 

3.3 Организация  горизонтальной подсистемы

Горизонтальная  кабельная подсистема является частью СКС и соединяет телекоммуникационную розетку на рабочем месте с  горизонтальным кроссом, расположенным  в телекоммуникационной. В горизонтальную кабельную подсистему входят:

• фиксированные кабельные сегменты;
• телекоммуникационные розетки на рабочих местах;
• коммутационное оборудование в горизонтальном кроссе, коммутационные кабели (шнуры);
• кроссировочные перемычки в телекоммуникационной;
• многопользовательские розетки (MuTOA) и консолидационные точки (CP) как дополнительный элемент.

 

     При проектировании горизонтальной кабельной подсистемы рекомендуется  учитывать возможность работы в  ней телекоммуникационных приложений следующих основных видов: -телекоммуникационные системы передачи речи;

• коммутационное оборудование зданий;
• цифровые системы связи;
• локальные вычислительные сети; - видеосистемы;
• сигнальные системы зданий (системы автоматизации зданий, системы безопасности, противопожарные системы и т.п.).

Горизонтальная  кабельная подсистема должна планироваться  с целью снижения расходов на ее обслуживание и внесение изменений, а также с учетом возможного расширения парка активного оборудования и  появления новых сервисов. подсистемой. 

После окончания строительства  здания (или монтажа телекоммуникационной инфраструктуры в уже существующем здании) горизонтальная кабельная подсистема в подавляющем большинстве случаев  оказывается менее доступной  для проведения работ по сравнению  с магистральной. Время, затраты и требования к профессиональному уровню персонала, необходимые для выполнения изменений в подсистеме, могут быть весьма значительными. Доступ к горизонтальной кабельной системе довольно сложно осуществить без нарушения нормальной работы пользователей в здании.

Топология

Для горизонтальной кабельной подсистемы определена физическая топология типа «звезда» (рис.7). При необходимости реализации других сетевых топологий, таких как «шина», «кольцо» или «дерево», могут быть эффективно использованы кросс-соединения в горизонтальном кроссе.

Все телекоммуникационные розетки на рабочих местах должны быть соединены с горизонтальным кроссом в телекоммуникационной с помощью кабеля.

Рисунок 7 Топология типа "звезда" горизонтальной кабельной подсистемы

Рекомендуется, чтобы телекоммуникационная была расположена  на одном этаже с обслуживаемыми ею рабочими местами.

Организация расположения горизонтальных кроссов  и телекоммуникационных в здании представлена на рис. 8. Схема «Здание А» является идеальным случаем, к которому должен стремиться проектировщик телекоммуникационной распределительной системы в здании. Однако, в силу ряда причин, таких как архитектурные особенности здания, невозможность выделения владельцем подходящих помещений или нужного их числа, эта схема на практике применяется редко. Практическим приближением к идеальному случаю монтажа кабельных систем в зданиях специалистами телекоммуникационной промышленности была выработана схема «Здание В», которая практически во всех случаях удовлетворяет всех, в то же время не подвергает устанавливаемую систему топологической деформации, способной нарушить ее универсальность. При таком подходе максимально допустимое число этажей, которое разрешено обслуживать одним кроссом, не должно быть более трех — собственный этаж и два примыкающих к нему (смежных с ним).

Рабочие места  должны обслуживаться горизонтальным кроссом, расположенным в телекоммуникационной на том же или на смежном с ними этаже.

Рисунок 8 Правила расположения горизонтальных кроссов и телекоммуникационных в здании

 

Число точек коммутации

В горизонтальной кабельной подсистеме на основе витой  пары проводников (UTP/FTP/ScTP/SFTP) в модели постоянной линии допускается наличие не более трех точек коммутации (трех коннекторов), рис. 9 и 10.

Рисунок 9 Модель постоянной линии горизонтальной кабельной подсистемы с двумя точками коммутации

 

 

Рисунок 10 Модель постоянной линии горизонтальной кабельной подсистемы с тремя точками коммутации

 

 

     В горизонтальной кабельной подсистеме на основе витой пары проводников (UTP/FTP/ScTP/SFTP) в модели канала (рисунки 11,12,13) допускается наличие не более четырех точек коммутации (четырех коннекторов).

 

 

Рисунок 11 Модель канала горизонтальной кабельной подсистемы с двумя точками коммутации

 

 

Рисунок 12 Модели канала горизонтальной кабельной подсистемы с тремя точками коммутации

 

Рисунок 13 Модель канала горизонтальной кабельной подсистемы с четырьмя точками коммутации 

 

Максимальная  длина горизонтального кабеля должна составлять 90 м, независимо от типа среды.

Рисунок 14 Модель горизонтальной подсистемы — оптоволоконный кабель.

 

Рисунок 15 Модель горизонтальной подсистемы — симметричный электропроводный кабель 

Экранированная витая пара (FTP, STP)

Рисунок 16 Виды витых пар

Неэкранированная витая пара (UTP)Экранированная витая пара (FTP, STP)

Экранированная витая пара ftp – надежная защита связной сети от помех

Когда локальная сеть подвергается воздействию повышенного уровня помех, для ее организации применяют  кабель ftp. Плохая помеховая обстановка обычно встречается, например, на крупном промышленном предприятии. Как быть, если заводской офис находится в том же здании, что и цех со множеством мощных станков? Конечно, экранировать сигнальные цепи. Влиянию помех подвержены также кабели, проложенные рядом с кабелем электрической сети 220 или 380 В, к которому подключены мощные потребители электроэнергии (к примеру, те же станки).

Кабель ftp -  виды защиты

Экранировать  кабель можно по-разному. В простейшем и наиболее распространенном случае обычный кабель типа витая пара, состоящий из четырех скрученных пар проводников, оборачивают алюминиевой  фольгой. Фольга электрически соединяется  с корпусом связной аппаратуры. Такой  кабель называют ftp кабель (Foiled twisted pair – фольгированная витая пара).

Экранировка может быть и более сложной. Поверх фольги может применяться второй экран из медной оплетки – такой  кабель носит название sf/utp. Витая пара s/ftp имеет внешний экран из медной оплетки, а каждая из пар обернута в отдельный экран из фольги. И, наконец, защищенная витая пара (Shielded twisted pair), или кабель stp, при отсутствии общего экрана имеет свой экран для каждой пары проводников. 

Чаще всего  при прокладке локальных сетей  используется кабель, проводники в  котором – одножильные, то есть изготовлены из медной проволоки диаметром около полумиллиметра. Изоляция изготавливается из поливинилхлорида, толщина ее обычно составляет 0,2 мм. В кабелях пятой категории и выше (обозначается «кабель ftp 5e») изоляция может быть выполнена из более качественных полипропилена или полиэтилена. Особо качественные кабели имеют изоляцию из ячеистого, или вспененного, полиэтилена, обладающего минимальным значением диэлектрических потерь. Если кабель ftp предполагается использовать в экстремальных климатических условиях, в агрессивной среде или при больших колебаниях температур, необходима изоляция из тефлона. 
Кроме проводников, внутри кабеля прокладывают капроновую «разрывную нить» для облегчения разделки внешней изоляции, а также неизолированный дренажный провод, обеспечивающий электрический контакт «земли» по всей длине кабеля, поскольку фольгированный экран может перетереться в местах сгиба или растяжения. 
Кабель витая пара ftp любой разновидности снаружи обычно окрашен в серый цвет. В последнее время появились кабели с оболочкой из негорючих полимеров, не выделяющих галогенов при нагреве. Их обычно окрашивают в оранжевый цвет. На внешнюю оболочку наносятся метровые или футовые метки, позволяющие легко отматывать из бухты необходимое по длине количество кабеля. 
Одножильные проводники прекрасно заделываются в разъемы, в которых они фиксируются, «врезаются» при монтаже с помощью обжимаемых контактов специальной конструкции. Однако гибкость такого кабеля невелика, и при разводке сети это необходимо учитывать – не допускать резких перегибов с малым радиусом изгиба кабеля либо провисания части линии. В этих случаях медные жилы попросту поломаются. 

Если необходима гибкая витая пара, купить нужно так называемый патчкорд – коммутационный кабель, использующий многожильный провод. Его передаточные характеристики хуже, чем у одножильного, однако высокая гибкость позволяет использовать его для наружных соединений приборов без крепления кабеля. 
Если же сеть прокладывается по стене, под полом и т. п. – используйте одножильный кабель ftp.

В проекте  рассчитана горизонтальная подсистема на 6 кабинетов, включая кабинеты системного администратора и директора фирмы. Не нарушая стандартам СКС было решено проложить половину сети по стенам в 3-х кабинетах на расстоянии 60 см от пола в пластиковых кабель-каналах, и под фальш – потолком в металлических перфорированных лотках. Высота потолков 3 м, высота фальш – потолка 35 см – было удобно проложить металлический перфорированный лоток для сохранности кабеля от грызунов и влаги.