Применение горизонтального кабеля Категории 7 дает возможность создать в кабельной проводке определенный запас по передаточным параметрам при несущественном увеличении общей стоимости решения. В рамках лабораторного тестирования кабельных систем класса Е, проведенного в компании Bkom из Киршхайма, было проверено 21 решение данной разновидности.

Горизонтальные подсистемы практически всех СКС функционируют на первый взгляд одинаково. Многие пользователи и проектировщики делают свой выбор в пользу систем класса Е на 250 МГц с разъемами Категории 6 и горизонтальным кабелем, граничная частота нормировки параметров которого составляет 600 МГц.

ТЕСТОВЫЕ КОНФИГУРАЦИИ

Цель работы заключалась в комплексном сравнении СКС по имеющим практическое значение для монтажа и эксплуатации критериям, к которым были отнесены электрические и технические параметры, простота монтажа, удобство работы и экономичность решения.

Ввиду практической направленности теста мы стремились соблюсти все типичные условия, что в первую очередь нашло отражение в выборе оборудования для измерений. Усредненные результаты измерений соответствуют тем значениям, которые получаются при правильной обработке данных тестирования.

Для сравнения кабельных систем на стенде были собраны горизонтальные тракты в составе коммутационной панели, кабеля с рабочим диапазоном частот 600 МГц и информационных розеток. Всего в общей сложности испытывалось 12 стационарных линий, составленных из отрезков горизонтального кабеля различной длины:

  • четыре коротких участка с кабелями длиной 12, 14, 16 и 18 м;
  • четыре участка средней длины с кабелями длиной 35, 40, 45 и 50 м;
  • четыре протяженных участка с кабелями длиной 79, 80, 89 и 90 м.

Информационные розетки монтировались на обычные кабельные каналы, коммутационная панель устанавливалась в закрытом 19-дюймовом шкафу традиционной конструкции, причем кабели внутри него формировались в виде жгута. Горизонтальный кабель прокладывался с несколькими изгибами с соблюдением допустимого радиуса. Инсталляционные работы выполняли два монтажника. Каждый из них монтировал по шесть стационарных линий, причем они должны были это сделать за заранее установленное время, фактические затраты которого фиксировались. Все тестовые конфигурации собирались с учетом рекомендаций производителя СКС (за редкими исключениями), причем перед работой монтажникам предоставлялась возможность для проведения необходимых тренировок.

После монтажа специалисты по тестированию выполняли контрольные измерения в объеме, установленном для трактов класса Е. Тестирование производилось посредством полевых тестеров типа Omniscanner 2 и DSP 4300 от компании Fluke, Wirescope 350 компании Agilent и Lantek 7 производства Ideal Industries. Наилучшие результаты с точки зрения удобства подключения и точности измерений показал тестер типа Omniscanner 2, поэтому все цифровые данные, упоминаемые в статье, получены с помощью этого прибора.

ИЗМЕРЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Качество структурированной кабельной проводки обусловлено двумя важнейшими параметрами: переходным затуханием на ближнем конце (NEXT) и возвратными потерями (Return Loss, RL). Величина переходной помехи определяется преимущественно коммутационным оборудованием, величина же возвратных потерь зависит в первую очередь от кабеля. Непосредственное влияние на оба параметра оказывает качество выполнения инсталляционных работ. С учетом перечисленных обстоятельств пользователь получает информацию в результате измерений о том, какая система позволяет добиться преимущества по тому или иному параметру при выполнении правил монтажа кабельной проводки.

ПАРАМЕТР NEXT

Измерение переходного затухания дает возможность определить величину переходного влияния одной пары на другую в диапазоне частот вплоть до 250 МГц. При использовании стандартного четырехпарного кабеля, как того требуют нормы на тракты класса Е, получаем в общей сложности шесть экспериментальных кривых для шести возможных комбинаций пар. Чем больше величина переходного затухания, тем больше запас относительно минимальных требований стандарта.

Различные пары с точки зрения переходной помехи ведут себя по-разному, так как соответствующие разным парам контакты модульного разъема RJ45 находятся на неодинаковом расстоянии друг от друга. Наиболее критичной в этом смысле является комбинация влияющих пар 3/6—4/5, контакты которых расположены практически вплотную. С учетом этого обстоятельства для оценки качества объекта берется на практике обычно именно наихудшее из всех возможных значений.

Однако если речь идет об оценке качества коммутационного оборудования или о сравнении нескольких СКС, то изучение только отдельного тракта передачи становится недостаточным. Например, при коротких линиях системы ведут себя абсолютно по-разному. Немаловажное значение играет также человеческий фактор. Эти обстоятельства учитывались в процессе проведения тестов.

На Рисунке 1 приведены частотные характеристики параметра NEXT трех кабельных систем различных производителей в диапазоне до 250 МГц. Для каждой измеряемой частоты учитывалось только наихудшее для всех комбинаций пар значение переходного затухания на ближнем и дальнем конце, после чего осуществлялось усреднение по всем 12 линиям. Из приведенных результатов ясно видно, что все три системы заметно превосходят требования, предъявляемые стандартами к решениям класса Е, но ведут себя по-разному. Системы А и В во всем частотном диапазоне обеспечивают примерно одинаковую величину запаса, в то время как у системы С в области высоких частот наблюдается заметное падение этой величины по параметру NEXT.

ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Для наглядного представления экспериментальных результатов по всем 12 системам были построены столбчатые диаграммы (см. Рисунки 2а и б). Они показывают наименьшие величины запаса по параметрам NEXT и возвратных потерь независимо от частоты и комбинаций пар. Такой подход применяется с учетом сложившейся практики документирования проверочного тестирования кабельных систем. Данные по запасу усреднены по всем длинам стационарных линий (Permanent Link) СКС различных производителей (основные данные о них приведены в Таблице 1).

СКС, данные по которым сгруппированы в левой части диаграмм, построены по так называемому компактному принципу: розеточные модули RJ45 в информационных розетках и на коммутационных панелях расположены в общем корпусе и смонтированы на общей печатной плате. В центральной части диаграмм представлена информация о системах модульного типа. В таких СКС в информационных розетках и на коммутационных панелях применяются индивидуальные розеточные модули RJ45, что позволяет, в случае необходимости, произвести их замену. Особняком стоит система AMP COPlus компании Tyco Electronics AMP. Концепция построения этой СКС реализована в соответствии с принципом применения сменных модульных вставок для поддержки различных приложений, что позволяет, в частности, без проблем реализовывать принцип разделения кабелей (cable sharing). Итоги испытаний неэкранированных СКС демонстрируются в правой части диаграмм.

Запасы по параметру NEXT имеют достаточно большой разброс. Обращает на себя внимание тот факт, что характеристики модульных систем примерно аналогичны системам компактного типа. В отношении резервов по параметру возвратных потерь были получены прямо противоположные результаты. Данный факт свидетельствует о том, что выбор СКС в каждом конкретном случае является далеко не простой задачей. Принять правильное решение помогут дальнейшие исследования и специально разработанный критерий выбора. В общем случае для любой системы, у которой запасы по возвратным потерям составляют 4-5 дБ, следует обратить самое пристальное внимание на достигаемую величину запасов по параметру NEXT.

Представленные результаты инструментального тестирования СКС различных производителей — всего лишь один из критериев выбора конкретного решения. Из них следует, что все испытанные кабельные системы по своим характеристикам соответствуют требованиям класса Е стандарта EN 50173 и могут быть рекомендованы для практического использования.

ПРОСТОТА МОНТАЖА СКС

Удобство монтажа кабельной системы проверялось на примере установки оборудования во встроенные каналы, подпольные коробки и настенные короба. При выборе типа СКС пользователь исходит из того, что информационная розетка должна монтироваться на кабельный канал любого вида. Однако рынок предлагает многочисленные разновидности оборудования, при установке которого на штатное место приходится прибегать к дополнительным компонентам, причем сама процедура занимает достаточно много времени. С учетом этого обстоятельства в процессе проведенного исследования проверялось удобство монтажа информационных розеток в различные кабельные каналы. При оценке принимались во внимание в первую очередь точность исполнения монтажных элементов, функциональность и эстетические характеристики.

Для облегчения процедуры оценки компанией Bkom была создана электронная оценочная матрица, которую читатели могут получить бесплатно. В качестве дополнительных критериев оценки использовались такие параметры, как полнота инструкции по монтажу, удобство выполнения монтажных работ, наличие маркировки распределения контактов розеточного модуля, а также простота работы с проводниками калибра AWG 22.

В процессе проведения инсталляционных работ достаточно важным фактором является обеспечение функциональности монтажа, а именно: качество материалов и простота выполнения различных операций. Решения оценивались по этим критериям, причем в первую очередь обращалось внимание на механическую стабильность оборудования и наличие в нем ломких деталей.

Немаловажное значение для экранированной системы имеет простота выполнения экранировки и выравнивания разности потенциалов, что во многом зависит от качества контактов экрана и вида конструктивного исполнения корпуса. В данной области у некоторых продуктов были выявлены существенные недостатки. Например, в розетках отсутствовал круговой контакт экрана, или металлический корпус не полностью закрывал оконцеватель. Кроме того, контакты розеточного модуля в его рабочем положении могут располагаться сверху (+) или снизу (-). Верхнее размещение данных элементов представляется более предпочтительным, так как в этом случае на контакты осаживается меньше пыли и направленный вниз кабель шнура своим весом прижимает вилку к контактам розетки.

Очень важным параметром для достижения требуемого значения NEXT в информационных розетках и панелях является обеспечение минимальной величины развивки проводников горизонтального кабеля в процессе его подключения. В Таблице 2 значком «о» отмечено, что данное решение продемонстрировало нормальные характеристики по этому критерию, а знак «+» означает получение существенного превышения по этому параметру. Из представленных результатов следует, что системы компактного типа не уступают своим модульным аналогам в случае тщательной проработки конструкции контактной группы разъемов.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Простота эксплуатации и обслуживания кабельной системы — столь же важный критерий выбора конкретного решения, как технические характеристики оборудования и удобство его монтажа. Например, отложения пыли в гнезде розетки могут привести к потере контакта, из-за чего достаточно часто возникают спорадические отказы системы. Для конструктора это означает необходимость введения в розетку пылезащитных устройств с целью повышения надежности решения. Полезность данной опции демонстрирует Таблица 2. Причиной неудобства в эксплуатации часто может являться неадекватная проработка вопросов маркировки, поэтому в тестах оценивались размеры поля для нанесения маркирующих надписей, возможность повреждения маркирующих элементов в процессе монтажа и демонтажа, а также опасность их потери.

Удобство эксплуатации означает, что вилка шнура должна без каких-либо проблем подключаться к информационной розетке и коммутационной панели. Пылезащитная шторка часто затрудняет доступ к рычагу фиксирующей защелки. Еще один возможный недостаток конструкции состоит в том, что из-за шторки вилка заклинивает в гнезде. В процессе тестирования проверялось отсутствие указанных конструктивных недоработок по качественному критерию от «отлично» до «удовлетворительно». Эксплуатационная надежность оценивалась по минимальному количеству циклов включения/отключения. Данный параметр, строго говоря, регламентируется стандартом и вполне достаточен для обеспечения нормальной эксплуатации кабельной проводки. Тем не менее некоторые СКС по техническим условиям значительно превосходят стандартные значения, что свидетельствует о высоком качестве исполнения их элементной базы.

СИСТЕМНАЯ ГАРАНТИЯ

Одним из последних в перечне важнейших критериев выбора СКС является наличие у нее системной гарантии производителя. В процессе тестирования проверялась возможность получения такой услуги. Не вдаваясь в подробный анализ содержательной части подобных документов, можно констатировать, что условия предоставления и поддержания системной гарантии производителей СКС существенно различаются.

СТОИМОСТЬ

От общей стоимости проекта во многом зависит принятие окончательного решения о выборе типа СКС. Сравнение различных предложений предлагается осуществлять с помощью специально разработанной стоимостной модели (см. Рисунок 3), в основу которой положен учет расходов на приобретение кабеля и монтажных шкафов, а также оплаты работ по прокладке кабельных каналов и измерений. Ее применение дает возможность объективного и близкого к реальности сравнения различных предложений. Что касается наших тестов, то цена наиболее дорогого предложения отличалась от цены самого дешевого примерно на 14%. Это свидетельствует о том, что при выборе того или иного типа системы вопрос ее стоимости имеет второстепенное значение. Компания Brand-Rex не представила информации о ценах, поэтому ее продукция по этому параметру не оценивалась.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования показали, что в зависимости от степени важности того или иного критерия результат сравнения может быть самым разным. Наилучший дизайн имеют, например, информационные розетки AMJ45 Cat.6+ компании Telegartner. Удачная форма корпуса приводит к тому, что этот компонент успешно монтируется практически во все инсталляционные системы, пылезащитная шторка и маркировочное окошко отличаются высокой функциональностью — с точки зрения удобства эксплуатации вряд ли можно требовать чего-то большего.

Компания BTR выпускает розеточный модуль типа E-DAT, совместно с которым может быть использовано большое количество разнообразных аксессуаров, что позволяет получить конструкцию, наилучшим образом соответствующую конкретным условиям монтажа. Розетка может устанавливаться практически во все монтажные элементы. Пользователям предлагается и специальный вариант для промышленного применения. Коммутационные панели для полевой установки отвечают любым требованиям.

Предельной простотой монтажа отличается оборудование системы Future Com E компании Corning. Установка розеточного модуля на кабель осуществляется вручную, без каких-либо инструментов и очень быстро. Говоря коротко: это система, с которой приятно работать.

Резюмируя сказанное выше, можно констатировать, что все рассмотренные системы Категории 6 или класса Е имеют существенные отличия, которые касаются как запасов по электрическим параметрам, так и по монтажным и эксплуатационным характеристикам. Именно последние часто не принимаются во внимание, но от них зависит экономия времени и сил в процессе эксплуатации структурированной кабельной проводки.

Полный текст отчета и электронную таблицу для многокритериального выбора решения можно получить бесплатно на сайте http://www.bkommuc.de.

Джоан Роггорс — эксперт компании Bkom. С ней можно связаться через сайт http://www. Bkommul.de.

? AWi Verlag