Жизнеспособны ли кабельные системы Категории 6?

Как будут развиваться кабельные системы для локальных сетей? Что возобладает - медная проводка Категории 6 или оптика? В этой статье лишь рассмотрим ожидаемые характеристики проводки Категории 6 и проанализируем их.

Первый вопрос, который возникает: а нужна ли компьютерная проводка Категории 6? Может быть, достаточно Категории 5, с полосой 100 МГц? Отметим, что кабели и другие компоненты проводки Категории 5, как уже выяснилось, обеспечивают передачу сигналов АТМ со скоростью 155 Мбит/с по каждой паре (по всем четырем парам - 622 Мбит/с).

Некоторые приложения (например 100 Base-T) чувствительны к задержке сигналов в линии. Еще одна проблема - резонансы, возникающие на коротких участках линии передачи в отдельных случаях. Описанные выше трудности преодолеваются, но они остаются пока для скоростей порядка 1 Гбит/с. В целом проводка Категории 5, вероятно, удовлетворит потребности по передаче информации в сетях с темпом до 1 Гбит/с. Таким образом, хорошо отработанные кабельные системы Категории 5 еще послужат, и остается проблематичной Категория 6.

НЕЭКРАНИРОВАННЫЕ КАБЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

На эту тему, весьма далекую еще от завершения, имеются различные сообщения. Например, Предложение Франции в Международную электротехническую комиссию (МЭК), которое состоит в следующем. Кабель из витых пар специфицируется до 300 МГц; предполагаемые его характеристики даны в Таблице 1. Как видно из таблицы, на частоте 300 МГц переходное затухание на ближнем конце (NEXT) меньше погонного затухания почти на 16 дБ. Тем не менее в Предложении параметр ACR (разница между переходным затуханием и погонным затуханием) дан с положительным знаком, что вызывает недоумение (см. Таблицу 1). Сказанное выше в Предложении не пояснено. Что касается волнового сопротивления, то оно лежит в пределах 100?6 Ом. Напомним, что для Категории 5 задано значение 100?15 Ом. Публикаций, подтверждающих реализацию этого Предложения во Франции, пока не найдено.

Движением в направлении Категории 6 можно считать кабель марки Data Twist 350 компании Belden, характеристики которого заданы до 350 МГц. Это - традиционный кабель из неэкранированных витых пар, но выполненный по новейшей технологии, с применением склейки проводов в паре; его характеристики аналогичны приведенным в Таблице 1.

Определенный шаг в расширении полосы частот неэкранированной кабельной системы SYSTIMAX SCS сделала компания Lucent Technologies, не так давно выделившаяся из AT&T. Она опубликовала материалы об улучшенной проводке Категории 5 (CAT5+) в полосе частот примерно до 300 МГц (Рис. 1). Как следует из приведенных графиков, линия горизонтальной проводки, состоящая из 100 м кабеля 1061 и двух соединителей MPS 100, имеет превышение по переходному затуханию относительно стандартной на 10 дБ. Это достижение, без сомнения, расширяет ее широкополосность. Погонное затухание собственно кабеля при этом не изменилось (см. Рис. 1), а все увеличение параметра ACR (разница между переходным и погонным затуханиями) получено за счет значительного повышения переходного затухания (NEXT).

Здесь будет уместно привести данные авторов и их коллег, полученные в июле 1996 г. на кабеле 1061C в полосе частот до 300 МГц (Рис. 2). Графики переходного затухания всех четырех пар демонстрируют значительный запас по NEXT во всей полосе частот до 300 МГц (стандартные требования, согласно TSB 36, приведены только в полосе частот до 100 МГц).

Приборостроительные фирмы направили свои усилия также в сторону расширения полосы частот. Компания DCM уже выпустила компьютеризованную измерительную установку для испытаний кабелей в частотной области до 350 МГц. Система в автоматическом режиме проводит измерения всех параметров многопарного (до 25 пар) симметричного кабеля и распечатывает подробнейший протокол. Отмечено стремление расширить частотный диапазон измерений характеристик UTP/STP-кабелей до 500 МГц фирмой Hewlett-Packard - об этом был сделан доклад на конференции по проводам и кабелям в США в 1995 году.

ЭКРАНИРОВАННЫЕ КАБЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Другое направление реализации Категории 6 появилось в Германии, где предложен экранированный четырехпарный кабель из экранированных витых пар (по не устоявшейся еще терминологии - S-FTP кабель). Его параметры заданы до 600 МГц (Таблица 2). Заявленные характеристики не вызывают сомнения, но они достигаются высокой ценой как в прямом, так и в переносном значении.

Спрашивается, а может ли такой сложный и дорогой кабель конкурировать с оптикой? Но это еще не вся проблема. Нет стандартизованных экранированных соединителей для четырехпарных кабелей, сертифицированных в полосе частот до 600 МГц, а это сложная самостоятельная задача.

В докладе Bell Labs, опубликованном весной 1996 г., отмечается, что применение медной проводки с полосой до 600 МГц не потребуется. Во-первых, необходимость полосы 600 МГц вызывает сомнение, так как по кабельной системе Категории 5 (с полосой до 100 МГц) возможна передача информации со скоростью даже выше, чем 1 Гбит/с (в докладе названа 1,8 Гбит/с). Во-вторых, экранированная кабельная система намного сложнее и дороже, чем проводка из неэкранированных витых пар. И, наконец, в случае необходимости еще больших скоростей передачи дается рекомендация применять оптические кабели, т.к. оптическая кабельная система быстро дешевеет и становится все совершеннее. Применение в локальных компьютерных сетях экранированных кабельных систем с полосой до 600 МГц в докладе Bell Labs признается нецелесообразным. Время покажет, на чьей стороне правда, а пока рассмотрим более подробно предложенные варианты экранированных кабельных систем Категории 6.

На выставке "Связь-Экспоком 96" была представлена экранированная кабельная система, работоспособная до 600 МГц. И раньше имелись публикации о кабелях Категории 6, но такую комплектную проводку удалось видеть впервые. Кабельная сеть ICCS (Integrated Communications Cabling System) фирмы Siemens строится на базе симметричных медных экранированных кабелей. Для полосы частот 600 МГц предложен кабель марки Data 6, у которого каждая из четырех пар помещена в экран из алюмополимерной пленки, а весь скрученный сердечник находится в оплетке из медных луженых проволок. Волновое сопротивление пары 100 Ом. Кабель соответствует международному стандарту ISO/IEC 11801 и евростандартам по электромагнитной совместимости, в частности EN 55022 Класс B. Кабель ICCS Data 6 используется совместно с модульными соединителями типа SML (Siemens Modular Link) для построения линий горизонтальной проводки на этажах (т.н. третий уровень).

Аналогичные модули применены в кросс-панелях и в информационных розетках. Соединения SML разработаны для использования в сетях с высокими скоростями, такими как TPDDI или ATM, равно как и в сетях 100 Base-TX и подобных. Siemens специально указывает, что Комитеты по стандартизации уже рассматривают характеристики системы до 600 МГц для проводки Категории 6 и линий Класса Е.

Еще одна, не столь известная, как Siemens, германская фирма - HPM KABEL на выставке в Москве весной 1996 года демонстрировала кабельную систему под названием HPDS (High Performance Datatronic System), также функционирующую в полосе частот до 600 МГц. В каталоге этой компании есть кабели, работоспособные как до 600 МГц, так и перекрывающие полосу до 300 МГц.

Обращает на себя внимание появившаяся недавно кабельная система IBM Mini C, являющаяся, по-видимому, развитием компьютерной проводки IBM Advanced Connectivity System Type C. Как стало известно из опубликованных материалов, экранированные кабели и другие компоненты, входящие в эту систему, имеют нормируемые характеристики до 350 МГц.

В июле 1996 г. автору были переданы документы об успешных испытаниях компанией AMP (Германское отделение) компонентов экранированной кабельной системы Категории 6. Представители компании утверждают, что принятие Категории 6 не за горами и что в настоящее время рассмотрение Категории 6 происходит в следующих комитетах: CENELEC (Европейская организация), ISO/IEC (Международные организации по стандартизации), а также в подкомитетах IEEE 802.3, 802.12.

Авторы, всю сознательную жизнь занимавшиеся металлическими кабелями, жаждут развития кабельных систем Категории 6. В то же время понятно, что возникшие позднее оптические системы теснят электрические по всем направлениям, и не исключено, что они победят и в данном приложении.

ТАБЛИЦА 1 - ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НЕЭКРАНИРОВАННЫХ ВИТЫХ ПАР
КАТЕГОРИИ 6 ИЗ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ФРАНЦИИ В МЭК

ТАБЛИЦА 2 - ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НЕЭКРАНИРОВАННЫХ ВИТЫХ ПАР,
ПРЕДЛОЖЕННЫХ ДЛЯ КАТЕГОРИИ 6 В ГЕРМАНИИ