Проектирование структурированной кабельной системы для интеллектуального здания

    В силу ряда причин, основными из которых являются  высокая цена, низкая технологичность  монтажа, ориентированность в  основном на продукты IBM и трудности  интегрирования в современные  сетевые структуры, (не все производители  активного сетевого оборудования  гарантируют его нормальное функционирование  в среде с волновым сопротивлением 150 Ом; таким образом, кабельная  система IBM не обеспечивает полной  универсальности и независимости  от приложений), эта кабельная  система не получила широкого  распространения.

    В конце 80-х годов  разработчиками технологий передачи  данных по локальным сетям  прикладывались большие усилия  по повышению скоростей обмена, надежности, снижению стоимости  оборудования и расходов на  его эксплуатацию. Кабели на основе  витых пар ввиду их технологичности  при производстве и монтаже  были хорошим средством для  реализации каналов связи локальных  сетей. Однако отсутствие стандартов  на этот технический продукт  тормозило разработку перспективных  сетевых технологий, использующих  симметричные кабели как среду  передачи информации [2].

 

    1.2. Определение СКС

 

    Структурированной кабельной  системой называется кабельная  система, принцип построения которой  отвечает трем основным и нескольким  дополнительным признакам. К основным  признакам СКС относятся структуризация, универсальность и избыточность.

    Структуризация предполагает  разбиение кабельной проводки  и ее аксессуаров на отдельные  части или подсистемы, каждая  из которых выполняет строго  определенные функции и снабжена  стандартизованным интерфейсом  для связи с другими подсистемами  и сетевым оборудованием. В  состав любой подсистемы обязательно  включается развитый набор средств  переключения, что обеспечивает  высокий уровень гибкости и  позволяет создавать сложные  структуры с конфигурацией, легко  и быстро изменяемой и адаптируемой  под потребности конкретных приложений. При построении системы используется  обобщенный подход, без привязки  к какому-либо конкретному виду  кабеля или коммутационного оборудования. Это дает возможность безо  всяких сложностей на любом  уровне одинаково легко применять  как оптические, так и электрические  технологии передачи сигналов, выбор  которых целиком и полностью  определяется местными условиями  и стремлениями достичь максимальной  технико-экономической эффективности  конкретного проекта.

    Универсальность кабельной  системы проявляется в том,  что изначально она не строится  для обеспечения работы какой-либо  конкретной, пусть и весьма распространенной  сетевой технологии, а создается  на принципах открытой архитектуры  с набором основных технических  характеристик, заданных и зафиксированных  в стандартах. При этом в нормативных  документах задаются параметры  как электрических и оптических  кабельных трасс отдельных подсистем,  так и их интерфейсов. Это  обеспечивает возможность использования  кабельной системы для передачи  сигналов самых разнообразных  приложений и ведет к сокращению  количества типов кабелей до  двух — симметричного (из витых  пар) и волоконно-оптического.  Технический уровень элементной  базы, используемой для создания  СКС, задается стандартом с  таким расчетом, чтобы обеспечить  продолжительность эксплуатации  кабельной системы минимум в  10 лет.

    Коммутация отдельных  подсистем СКС друг с другом, а также с активным сетевым  оборудованием осуществляется с  помощью ограниченного набора  шнуров с универсальными разъемами,  что значительно упрощает и  процесс администрирования и адаптацию кабельной системы к различным приложениям.

    Под избыточностью понимается  введение в состав СКС дополнительных  информационных розеток, количество  и размещение которых определяются  площадью и топологией рабочих  помещений, а не планами размещения  сотрудников и расположения офисной  мебели. Это позволяет без каких-либо  проблем организовать новые рабочие  места, а также перемещать сотрудников  и оборудование. Применение принципа  избыточности обеспечивает возможность  очень быстрой адаптации кабельной  системы под конкретные производственные  потребности и позволяет не  останавливать работу офиса или  его подразделений при проведении  организационных и технических  изменений. Важность этого принципа  существенно возрастает вследствие  того, что продолжительность эксплуатации  СКС в несколько раз превышает  аналогичный показатель для остальных  компонентов информационной инфраструктуры  здания.

    Создание эффективной СКС и ее эксплуатация невозможны без выполнения ряда дополнительных условий. Так, СКС обязательно должна иметь:

    - каталог продукции;

    - нормы и методики  проектирования, позволяющие выполнять  требования действующих стандартов;

    - возможность управления (или администрирования) в соответствии  со стандартными процедурами;

    - систему подготовки  специалистов и обеспечения гарантии  производителя.

    Итак, применение СКС  позволяет:

    - при относительно высоких  начальных вложениях обеспечить  существенную экономию полных  затрат за счет длительного  срока эксплуатации и низких  эксплуатационных расходов;

    - поднять надежность  кабельной системы;

    - менять конфигурацию  и производить наращивание комплекса  информационно-вычислительных систем  офисного здания, не затрагивая  имеющуюся проводку;

    - одновременно использовать  различные сетевые протоколы  и сетевые архитектуры в одной  системе;

    - комбинировать в единую  систему оптические и электрические  тракты передачи сигналов;

    - устранить путаницу  проводов в кабельных трассах;

    - создать единую службу  эксплуатации;

    - обеспечить средой передачи  информации основную массу действующего  и перспективного сетевого оборудования  различных классов за счет  наличия стандартизованного интерфейса;

    - обеспечить за счет  принципа построения из отдельных  модулей быструю локализацию  неисправности, восстановление связи  или переход на резервные линии  [4].

 

    1.3. Развитие стандартов  СКС

 

    История стандартизации  СКС началась с выпуска в  июле 1991 году первого в США  национального стандарта EIA/TIA-568, который в октябре 1995г. был  заменен последующей редакцией: TIA/EIA-568-A «Commercial Building Telecommunications Cabling Standard»  («Стандарт на телекоммуникационную  кабельную систему коммерческого  здания»).

    Международная организация  по стандартизации (ISO) и Международная  электротехническая комиссия (IEC) также  выпускают в 1995 году международный  стандарт на СКС: ISO/IEC 11801 «Information technology – Generic cabling for customer premises» («Информационная  технология – универсальная кабельная  система для зданий и территории  заказчика»).

    В странах Европейского  Экономического Союза также в  1995 году Европейский комитет по  стандартизации в области электротехники  и электроники – CELENEC (фр. Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique) выпустил основополагающий  европейский стандарт: EN 50173 «Information technology – Generic cabling systems» («Информационная  технология – Структурированные  кабельные системы»).

    Как правило, стандарты  переиздаются через 5 лет, поглощая  все приложения, дополнения и  исправления, выпущенные до переиздания.

    По мере развития СКС  помимо основных вышеперечисленных  стандартов появились и отдельные  стандарты, относящиеся к другим  аспектам СКС: администрирование,  инсталляция, тестирование и др. Кроме того, появились дополнения, отражающие прогресс в этой  области.

    Однако в 2000 году ни  американские, ни европейские , ни международные стандарты не были изданы во вторых редакциях. Причиной этого послужило резкое увеличение быстродействия активного оборудования ЛВС, вплоть до частоты порядка 1 ГГц, которое предъявило к кабельной проводке и компонентам СКС новые требования и ужесточило требования к обычным, измерявшимся и ранее параметрам линий и каналов связи.

    В какой-то мере эти  проблемы были разрешены и  в течение 2001-2002 г. г. вышли  вторые редакции американских, европейских  и международных стандартов. Перечни  действующих сегодня стандартов, относящихся к СКС, приведены  в таблице 1.1 [1].

|Таблица 1.1.                                                                                                                                      |

|Кабельные стандарты СКС [5].                                                                                                                      |

|Международные стандарты:                                                                                                                          |

|Стандарт                                        |Название стандарта                              |Русский перевод                                 |

|ISO/IEC 11801 (1995)                            |Information technology - Generic cabling for    |Информационные технологии. Структурированная    |

|                                                |customer premises.                              |кабельная система для помещений заказчиков.     |

|ISO/IEC 11801 Amendment (2000)                  |Information Technology: Generic Cabling for     |Информационные технологии. Структурированная    |

|                                                |Customer Premises.                              |кабельная система для помещений заказчиков.     |

|                                                |                                                |Приложение.                                     |

|ISO/IEC 14763-1                                 |Implementation and Operation of Customer        |Создание и эксплуатация кабельных систем        |

|Standard                                        |Premises Cabling.Part 1: Administration.        |помещений заказчиков. Часть 1.                  |

|Подготовлен к публикации.                       |                                                |Администрирование.                              |

|ISO/IEC 14763-2                                 |Implementation and Operation of Customer        |Создание и эксплуатация кабельных систем        |

|Technical Report                                |Premises Cabling Part 2: Planning and           |помещений заказчиков. Часть 2. Планирование и   |

|Type 3.                                         |Installation.                                   |монтаж.                                         |

|Подготовлен к публикации.                       |                                                |                                                |

|ISO/IEC 14763-3                                 |Implementation and Operation of Customer        |Создание и эксплуатация кабельных систем        |

|Technical Report                                |Premises Cabling Part 3: Testing of optical     |помещений заказчиков. Часть 3. Измерения        |

|Type 3.                                         |fibre cabling.                                  |оптоволоконных кабелей.                         |

|Подготовлен к публикации.                       |                                                |                                                |

|ISO/IEC 11801                                   |Information Technology: Generic Cabling for     |Информационные технологии. Структурированная    |

|2nd Edition. Standard.                          |Customer Premises.                              |кабельная система для помещений  заказчиков. 2-е |

|Разрабатывается.                                |                                                |издание.                                        |

|ISO/IEC xx.                                     |Information Technology: Pathways and Spaces.    |Информационные технологии. Кабелепроводы и      |

|Standard.                                       |                                                |помещения.                                      |

|Разрабатывается.                                |                                                |                                                |

|ISO/IEC 15018.                                  |Integrated cabling for all services other than  |Интегрированные кабельные системы за исключением|

|Standard.                                       |mains power in homes, SOHO (Small Office, Home  |силовой проводки домов, малых офисов, домашних  |

|Разрабатывается.                                |Office), and buildings.                         |офисов (SOHO) и зданий.                         |

|ISO/IEC 14709-1 (1997)                          |Information Technology - Configuration of       |Информационные технологии. Подготовка помещений |

|                                                |Customer Premises Cabling (CPC) for applications|заказчиков для работы приложений. Часть 1.      |