Реализация современных информационных систем, в том числе с поддержкой Triple Play, выдвигает особые требования в отношении структурированной проводки, на основе которой реализуется их физический уровень. Кроме того, протокол Ethernet начинает широко использоваться за пределами офиса, в частности, в промышленной области, где оборудование этого стандарта активно вытесняет различные полевые шины. Еще одной областью применения становятся системы автоматизации зданий. Все это сопровождается постоянным увеличением требований к структурированным кабельным системам.
ОДНОРОДНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ
Нередко решение о выборе типа симметричного кабеля принимается только на основании верхней граничной частоты, которая указана в его технических данных. При этом приводится, например, значение 1200 МГц, но детальный анализ характеристик в области высоких частот не дается. Между тем, по симметричным кабелям СКС начинают передавать высокочастотные телевизионные сигналы. В этой связи наибольший интерес представляют частотные характеристики затухания и волнового сопротивления в диапазоне до 862 МГц, знание которых позволяет сделать достоверное заключение о качестве кабеля. Однако надежное функционирование всех приложений достигается, только если кривые обоих параметров имеют равномерный характер во всем частотном диапазоне (см. Рисунок 1).
Внедрение новых высокоскоростных приложений, таких как 10 Gigabit Ethernet по симметричному кабелю, ведет к росту интереса к экранированным конструкциям, которые имеют значительное преимущество по сравнению с их неэкранированными аналогами. На входе приемника соответствующего интерфейса сигнал оказывается настолько малым, что на фоне шумов он выделяется с большим трудом. В результате значительно увеличивается опасность электромагнитных помех со стороны внешних источников, что с особой интенсивностью проявляется в случае межэлементных переходных помех на ближнем конце (параметр ANEXT), которым подвержены как кабель, так и разъемные соединители.
В экранированных кабелях STP каждая пара снабжена пленочным экраном, защищающим ее от переходных помех. Это позволяет добиться очень хороших значений параметра NEXT. Для защиты от воздействий со стороны внешних источников используется дополнительный общий оплеточный экран (конструкции S/FTP).
В отличие от экранированных аналогов при реализации проводки на базе неэкранированных кабелей UTP уровень помехи зависит не только от конструкции самого кабеля, но и от расположения конкретного кабеля относительно других ему подобных. Повышение устойчивости к воздействию внешних наводок достигается за счет уменьшения шага скрутки отдельных пар и увеличения расстояния между кабелями. Данное обстоятельство нашло отражение в приложении 1 к стандарту ISO/IEC 11801. Между тем, в стандарт введено положение о том, что величину ANEXT для экранированных кабельных изделий измерять не надо, так как выполнение требований по этому параметру гарантируется самой конструкцией кабеля. При реализации проводки на основе неэкранированной элементной базы соблюдение норм по межкабельной помехе должно быть проконтролировано инструментально.
Для достижения высокой достоверности передачи информации в условиях воздействия сильных помех разработчик проекта структурированной проводки и инсталлятор должны уделить особое внимание выполнению положений по заземлению и выравниванию потенциалов в зданиях стандарта EN 50130:2006. Заказчик может быть уверен в нормальном функционировании сети, если смонтированная проводка отвечает требованиям класса Е3 по стандарту EN 50173-1 (последняя редакция, май 2007 г.). Для выполнения норм пожарной безопасности следует применять кабель с оболочкой из безгалогенного материала и низким значением параметра пожарной нагрузки.
Довольно часто крупные современные офисные здания строятся в виде открытых офисов и имеют обширное остекление. При создании системы автоматизации на таких объектах приходится исходить из того, что часть пробросов большой протяженности не может быть реализована традиционными средствами из-за недостатка места для установки дополнительных распределительных устройств. Более того, само размещение дополнительных распределителей невозможно из эстетических соображений. В подобных ситуациях применяются высококачественные симметричные кабели, и в отдельных случаях они позволяют обойти предписанный нормами лимит, величина которого составляет 90 м для стационарной линии плюс 10 м на шнуры, без нарушений требований стандартов в отношении качества передачи для тракта. Ведущие мировые производители предлагают для таких случаев кабели с улучшенными параметрами и подтверждают их характеристики путем проведения соответствующих независимых испытаний. Кроме того, используемые коммутационные шнуры также должны иметь улучшенные параметры. На что может рассчитывать пользователь в этом случае, наглядно демонстрируют результаты испытаний, проведенных компанией Daуtwyler. В процессе выполненной работы было экспериментально доказано, что передача сигналов Gigabit Ethernet может производиться на расстояние 140 м с соблюдением всех норм в отношении качества.
В последнее время при построении информационных систем все чаще применяется технология Power over Ethernet (PoE), чему в немалой степени способствует широкое внедрение IP-телефонии. Чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами этой технологии, при построении структурированной проводки рекомендуется применять кабели с большим поперечным сечением проводников, например 22 AWG, и низкими значениями сопротивления по шлейфу. Основанием для этой рекомендации служит необходимость выполнения требований по максимально допустимой температуре. Протекание по медным жилам сильного тока может привести к их нагреву, причем в случае нахождения на трассе значительного количества кабелей, что характерно, например, для центров обработки данных, их температура достигает 60-700С. Увеличение площади поперечного сечения проводника ведет к уменьшению сопротивления постоянному току и омических потерь, в результате кабель нагревается меньше, а функционирование сети становится более надежным (см. Рисунок 2).
Вопросы выделения тепла приобретают особое значение в связи с тем, что действующая норма, которая составляет 15 Вт (стандарт IEEE 802.3af), в ближайшем будущем может быть не только удвоена, но и увеличена в четыре раза. В рабочей группе IEEE сейчас обсуждается проект стандарта PoE Plus, согласно которому по двум парам будет передаваться мощность до 30 Вт, а при переходе на питание по всем четырем парам значение этого параметра увеличивается до 60 Вт (проект стандарта IEEE 802.3at). Таким образом, наряду с IP-телефонами, точками доступа для беспроводных сетей и сетевыми камерами появляется возможность дистанционного питания переносных компьютеров и других аналогичных устройств.
Примером кабельной проводки с большой продолжительностью эксплуатации без морального устаревания служат классические решения на основе кабелей со структурой PiMF. Те заказчики, которые в свое время сделали выбор в пользу кабельной системы Категории 7, в случае установки новых разъемов с улучшенными параметрами могут реализовать на ее базе перспективные приложения, в частности, 10GBaseT. Кабели Категории 7 с большой площадью поперечного сечения проводников пригодны и для организации дистанционного питания по технологии PoE. Таким образом, знакомясь с представленными на конкурс проектами, заказчик должен внимательно следить за правильным применением действующих норм.
Петер Янтек — руководитель направления коммуникаций компании Daуtwyler Kabel + Systeme.
© AWi Verlag