Отличия стандартов ANSI/TIA/EIA-568-A и ANSI/TIA/EIA-568-A

Определены две последовательности с детальным указанием номеров пар и расположения их проводников.

Рисунок 5.7.3 – Расположение пар Т568А и Т568В (вид разъема спереди)

Публикация FIPS PUB 174 Федерального правительства США признает только последовательность Т568А.

Поскольку международные / европейские стандарты не определяют расположение пар, производители СКС рекомендуют одну из моделей последовательности, которая распространяется не только на подключение телекоммуникационных разъемов, но и всей СКС в целом.

Исследование кабельных трактов на основе симметричных кабелей.

Все типы кабелей разрабатывались и разрабатываются в соответствии определенным открытым стандартам. Это позволяет строить кабельную систему сети из кабелей и соединительных устройств разных производителей.

Сегодня наиболее употребляемыми стандартами в мировой практике являются следующие:

– Американский стандарт EIA/TIA-568A, который был разработан совместными усилиями нескольких организаций: ANSI, EIA/TIA и лабораторией Underwriters Labs (UL).

– Стандарт EIA/TIA-568 разработан на основе предыдущей версии стандарта EIA/TIA-568 и дополнений к этому стандарту TSB-36 и TSB-40A.

– Международный стандарт ISO/IEC 11801.

– Европейский стандарт EN50173.

Кроме этих открытых стандартов, многие компании в свое время разработали свои фирменные стандарты, из которых до сих пор имеет практическое значение только один - стандарт компании IBM.

При стандартизации кабелей принят протокольно-независимый подход. Это означает, что в стандарте оговариваются электрические, оптические и механические характеристики, которым должен удовлетворять тот или иной тип кабеля или соединительного изделия - разъема, кроссовой коробки и т.п. Однако для какого протокола предназначен данный кабель, стандарт не оговаривает. Поэтому нельзя выбирать кабель для какого-то определенного протокола, нужно просто знать, какие типы стандартных кабелей поддерживают этот протокол.

В ранних версиях стандартов определяли только характеристики кабелей, без соединителей. В последнее время стандарты учитывают требования к соединительным элементам (документы TSB-36, TSB-40A, вошедшие потом в стандарт 568А); и к линиям, которые представляют собой сборку элементов кабельной системы, состоящую из: шнура от рабочей станции до розетки, самой розетки, основного кабеля, точки перехода (например, еще одной розетки или жесткого кроссового соединения), шнура до активного оборудования, например, концентратора или коммутатора.

Основное внимание в современных стандартах уделяется кабелям на основе витой пары и волоконно-оптическим кабелям.

Витая пара (twisted pair) – это кабель на медной основе, объединяющий в оболочке одну или более пар проводников. Каждая пара представляет собой два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода. Соответствия характеристик кабелей определенному классу или категории определяют общепризнанные стандарты (ISO 11801 и TIA-568). Сами характеристики напрямую зависят от структуры кабеля и применяемых в нем материалов.

Несколько витых пар часто помещают в одну защитную оболочку. Их количество в таком кабеле может быть разным. Завивка проводов позволяет избавиться от электрических помех, наводимых соседними парами и другими источниками, например двигателями, реле и трансформаторами.

Рисунок 5.7.4 – Поперечное сечение кабеля с витой парой

Существует два типа тонкого кабеля: неэкранированная (unshielded) витая пара (UTP) и экранированная (shielded) витая пара (STP).

Кабели на основе неэкранированной витой пары

Медный неэкранированный кабель UTP в зависимости от электрических и механических характеристик разделяется на 5 категорий (Category 1 -Category 5).

Кабели категории 1

Применяются там, где требования к скорости передачи минимальны. Обычно это кабель для цифровой и аналоговой передачи голоса и низкоскоростной передачи данных. Это традиционный телефонный кабель, по которому можно передавать только речь, но не данные. Большинство телефонных кабелей, произведенных до 1983 года, относятся к категории 1. Эта категория не подходит для передачи данных.

Кабели категории 2

Кабель, способный передавать данные со спектром до 1 МГц. Кабели категории 2 были впервые применены фирмой IBM для построения собственной кабельной системы.

Кабели категории 3

Кабель, способный передавать данные с частотой в диапазоне до 16 МГц.

Кабель категории 3 были разработаны в 1991 году, когда был разработан Стандарт телекоммуникационных кабельных систем для коммерческих зданий (ЕIA-568), на основе которого затем был создан действующий сейчас стандарт ЕIA-568А.

Кабель категории 3 предназначен как для передачи данных, так и для передачи голоса. Сейчас они составляют основу многих кабельных систем зданий, в которых они используются для передачи и данных, и голоса.

Кабели категории 4

Кабель, способный передавать данные с частотой до 20 МГц.

Кабели категории 4 - это улучшенный вариант кабеля категории 3. Кабели категории 4 обеспечивают повышенную помехоустойчивость и низкие потери сигнала, они хорошо подходят для применения в системах с большими расстояниями (до 135 м). Но на практике используются редко, в некоторых странах не используются вообще.

Кабели категории 5

Кабели категории 5 поддерживают высокоскоростные протоколы. Поэтому их характеристики определяются в диапазоне до 100 МГц.

Практически все высокоскоростные стандарты ориентируются на использование именно этой категории витой пары. Кабель категории 5 пришел на замену кабелю категории 3, и на нынешний момент времени все новые кабельные системы крупных зданий строятся на этом типе кабеля (иногда в успешном сочетании с волоконно-оптическим).

Кабели категории 5е

Улучшенный вариант категории 5. Применяется для обеспечения скорости в 1000 Мбит/с с использованием одновременной передачи данных по четырем витым парам.

Наиболее важные электромагнитные характеристики кабеля категории 5 имеют следующие значения:

– полное волновое сопротивление в диапазоне частот до 100 МГц равно 100 Ом (стандарт ISO 11801 допускает также кабель с волновым сопротивлением 120 Ом);

– величина перекрестных наводок NEXT в зависимости от частоты сигнала должна принимать значения не менее 74 дБ на частоте 150 кГц и не менее 32 дБ на частоте 100 МГц;

– затухание имеет предельные значения от 0, 8 дБ (на частоте 64 кГц) до 22 дБ (на частоте 100 МГц);

– активное сопротивление не должно превышать 9, 4 Ом на 100 м;

– емкость кабеля не должна превышать 5, 6 нФ на 100 м.

Все кабели UTP независимо от их категории выпускаются в 4-парном исполнении. Каждая из четырех пар кабеля имеет определенный цвет и шаг скрутки. Обычно две пары предназначены для передачи данных, а две - для передачи голоса.

Надо отметить, что кроме кабелей категории 5, существуют еще кабели категорий 6 и 7, их промышленность начала выпускать сравнительно недавно.

Для кабеля категории 6 характеристики определяются до частоты 250 МГц, а для кабелей категории 7 - до 600 МГц.

Кабели категории 7 обязательно экранируются, причем как каждая пара, так и весь кабель в целом. Кабель категории 6 может быть как экранированным, так и неэкранированным.

Основное назначение этих кабелей - поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем кабель UTP категории 5.

Кабели на основе экранированной витой пары

FTP – экранированная витая пара, общий экран для кабеля из фольги S-FTP – экранированная витая пара, общий экран из фольги и общий

экран из металлической оплетки

S-STP – экранированная витая пара, индивидуальный экран из фольги

для каждой пары и общий экран из металлической оплетки

Кабель экранированной витой пары STP имеет медную оплетку, которая обеспечивает большую защиту, чем неэкранированная витая пара. Кроме того, пары проводов STP обмотаны фольгой. В результате экранированная витая пара обладает прекрасной изоляцией, защищающей передаваемые данные от внешних помех. Все это означает, что STP, по сравнению с UTP, меньше подвержена воздействию электрических помех и может передавать сигналы с более высокой скоростью и на большие расстояния.

Помимо того, что экранированная витая пара STP хорошо защищает передаваемые сигналы от внешних помех, она излучает меньше электромагнитных колебаний вовне, что защищает, в свою очередь, пользователей сетей от вредного для здоровья излучения. Наличие заземляемого экрана удорожает кабель и усложняет его прокладку, так как требует выполнения качественного заземления.

Экранированный кабель применяется только для передачи данных, а голос по нему не передают.

Итак, экранированная витая пара отличается от неэкранированной в основном только высоким уровнем защиты от помех и электрических шумов, а следовательно, обеспечивает более надежную передачу сигналов в линии.

Оконечные шнуры предназначены для подключения к СКС различных видов сетевого оборудования на рабочих местах и в кроссовых. Это устройство детально не специфицируется действующими редакциями стандартов СКС, которые фактически задают только тип их разъема и определяют некоторые общие ограничения по длине. В большинстве случаев оконечный и коммутационный шнуры с вилками модульных разъемов имеют одинаковую конструкцию и, в случае совпадения длин, являются взаимозаменяемыми. Для изготовления этого элемента используется отрезок кабеля для шнуров, по концам которого устанавливаются восьмиконтактные вилки модульных разъемов. Такие шнуры согласно стандартам классифицируются по категориям от 3 до 5, на рынке доступны также шнуры категорий 5е, 6 и 7. Шнуры могут быть неэкранированными и экранированными.

В некоторых ситуациях экранированные системы строятся по схеме с односторонним заземлением, согласно которой экран элементов, образующих горизонтальную подсистему, соединяется с контуром рабочего (телекоммуникационного) заземления в кроссовой. Для реализации такой схемы предназначены экранированные шнуры, у которых экран одной из вилок гальванически развязан от экрана кабеля. Сама развязка может быть выполнена по двум схемам. Согласно первой из них экран кабеля имеет разрыв в непосредственной близи от одной из вилок. Для обеспечения правильного подключения такого шнура предусматривается специальная маркировка этой вилки. Недостатком такого подхода является возможность неправильного подключения в процессе эксплуатации, что приводит к резкому снижению эффективности экранирования.

Оконечные шнуры могут быть изготовлены в производственных условиях на специальном автоматическом или полуавтоматическом технологическом оборудовании, а также непосредственно на объекте в процессе монтажа СКС. В большинстве случаев применяется ручной обжимной инструмент.

Многие производители СКС запрещают применение в сертифицируемых системах шнуров, изготовленных не в заводских условиях. Это объясняется как меньшей надежностью последних, так и трудностями обеспечения в них параметров категории 5 и выше (особенно по величине NEXT). Производители предлагают простейшие оконечные шнуры различной длины. Обычно используется ряд дискретных значений с некоторым шагом, который зависит от производителя.

Как было отмечено выше, оконечные шнуры с вилками модульных разъемов конструктивно не отличаются от коммутационных шнуров и часто вводятся в спецификации СКС как элемент подключения рабочих станций и другого аналогичного сетевого компьютерного оборудования. Шнуры с четырехпозиционными вилками для подключения телефонных аппаратов обычно входят в комплект их поставки и поэтому в спецификации не отражаются.

В кроссовых и аппаратных оконечными шнурами соединяются порты сетевого оборудования и коммутационной панели, причем в большинстве конструкций соединение на панели выполняется на лицевой стороне.

Оконечные шнуры подразделяются на прямые, обращенные и специальные. В прямом оконечном шнуре подключение проводников кабеля к контактам вилок выполняется таким образом, чтобы проводники соединяли контакты вилки с одинаковыми номерами. Для подключения к СКС некоторых видов сетевого оборудования могут потребоваться обращенные шнуры. В них подключение проводников во второй вилке производится в порядке, обратном порядку в первой вилке, то есть провод с контакта 1 первой вилки соединяется с контактом 3 второй вилки, провод с контакта 2 первой вилки соединяется с контактом 6 второй вилки и т.д.

Рисунок 5.7.5 – Схемы монтажа прямого и обратного шнура

Необходимость применения обращенных оконечных шнуров возникает достаточно редко, главным образом при непосредственном соединении двух рабочих станций и других устройств одноранговой локальной сети, построенной без использования концентратора.

В волоконно-оптических подсистемах СКС широко используются так называемые комбинированные, или гибридные, шнуры, которые на разных концах снабжены вилками оптических разъемов различных типов. Их применение позволяет легко согласовать тип порта сетевого оборудования и розетки на коммутационном устройстве. Из-за существенно меньшего разнообразия типов электрических разъемов по сравнению с оптическими комбинированные шнуры в электрических подсистемах СКС распространены существенно меньше.

Электрические монтажные шнуры, в отличие от оптических, являются в основном коммутационными изделиями специального вида и представляют собой отрезок кабеля для шнуров с вилкой модульного разъема, которая установлена только на одном из его концов. Витые пары второго неоконеченного конца разводятся на контактах разъема типа 110 или модульного разъема коммутационной панели. В последнем случае за счет разводки с обратной стороны панели можно вдвое уменьшить количество кабелей в передней рабочей части коммутационного поля, что улучшает как эстетические характеристики панелей, так и удобство чтения маркировки портов. Еще одной областью применения монтажных шнуров, популярность которой быстро растет в последнее время, является соединение коммутационных панелей консолидационных точек открытого офиса с информационными розетками.

Известные образцы монтажных шнуров выпускаются в основном в неэкранированном варианте, электрические характеристики позволяют использовать их в составе линий категории 5. Монтажные шнуры имеют несколько меньшую стоимость по сравнению с коммутационными, однако их применение достаточно жестко задает конфигурацию оборудования, монтируемого в кроссовой. Замена одного монтажного шнура на другой с отличной от первого длиной требует доступа к задней поверхности панели с модульными разъемами, что не всегда удобно или даже возможно.

Назначением коммутационных шнуров является ручная коммутация различных кабельных сегментов СКС друг с другом. Коммутационный шнур изготавливается из отрезка кабеля с многопроволочными проводниками, на концах которого устанавливаются два разъема.

Коммутационные шнуры классифицируются по категориям от 3 до 5. Следует отметить, что стандарт TIA/EIA-568-A не рекомендует использовать коммутационные шнуры длиной свыше 6, 1 м (20 футов).

Малая допустимая величина радиуса изгиба имеет существенное значение для коммутационных шнуров, которые часто применяются в ограниченном пространстве 19-дюймовых монтажных шкафов. Большинство из них имеют значение этого параметра в пределах 20-25 мм.

Название шнура представляет собой буквенно-цифровой индекс (часто достаточно сложный), в котором тем или иным способом зашифрованы тип вилки разъемов на концах, длина шнура и цвет элементов кодировки, а иногда и название фирмы-производителя. Отметим, что цветовая гамма отдельных элементов может задаваться как цифровым (например, фирма Siemon), так и двухпозиционным буквенным индексом (например, BL — синий, ВК — черный и т.д.).

В СКС рекомендуется использовать коммутационные шнуры с модульными разъемами, разведенными по схеме Т568В. Экранированный вариант возможен только в коммутационных шнурах с двумя модульными разъемами.

Для упрощения процесса администрирования кабельной системы производители предлагают шнуры различной длины. Обычно используется ряд дискретных значений с некоторым футовым или метровым шагом, который зависит от производителя.

После соединения коммутируемых портов избыток длины кабеля коммутационного шнура укладывается в штатный или дополнительный организатор коммутационной панели. Одной из проблем, возникающих при выполнении данной операции, является то, что из соображений обеспечения удобства на практике для коммутации используются, как правило, шнуры с длиной, существенно превышающей требуемую. Это затрудняет укладку кабеля шнура в организатор и приводит к образованию многочисленных петель.

Коммутационные шнуры могут быть изготовлены в производственных условиях или непосредственно на объекте в процессе монтажа СКС. Рекомендуется использовать фабричные шнуры с потенциально более высокими электрическими характеристиками и эксплуатационной надежностью.

Приведем разводку проводов UTP стандарта ЕIA-568А и 568В (рис. 2.3).

Рисунок 5.7.6 – Цветовое изображение схем разводки проводников

Рассмотрим компоненты этой кабельной системы и основные приемы монтажа витой пары.

Соединители (connectors).

Для подключения витой пары к компьютеру используются коннекторы RJ45. На первый взгляд, они похожи на RJ11, но в действительности между ними есть существенные отличия.

Во-первых, вилка RJ45 чуть больше по размерам и не подходит для гнезда RJ11. Во-вторых, коннектор RJ45 имеет восемь контактов, а RJ11 – только четыре.

Ниже приведены главные виды вилки RJ45:

1-контакты 8 шт. 2-фиксатор разъема 3-фиксатор провода Вид со стороны контактов:

Вид со стороны кабеля

Вид спереди. На новой, неиспользованной вилке, контакты выходят за пределы корпуса.

При монтаже проводов витой пары в вилку, в процессе обжима, контакты будут «утоплены» внутрь корпуса, прорежут изоляцию (2) провода и воткнуться в его жилу(1).

Есть другой тип вилки RJ45 – вилка со вставкой:

Расплетенные и расположенные в соответствии с выбранным способом, провода кабеля вставляются во вставку до упора, лишнее обрезается, затем вставка вместе с кабелем вставляется в вилку. Вилка обжимается. При данном способе монтажа длина расплетения получается минимальной, монтаж проще и быстрее, чем при использовании обычной вилки без вставки. Но такая вилка несколько дороже, чем обычная. Для вилки RJ45 существует еще специальный защитный колпачок.

Он нужен для защиты кабеля от возможного переломления в месте крепления вилки RJ45. Выпускается различных цветов, что удобно для маркировки кабеля и бывает как разборного, так и неразборного типа. Колпачок неразборного типа необходимо надевать на кабель до установки вилки. Разборный колпачок состоит из двух половинок с замком и его можно установить после монтажа вилки на кабель.

Рассмотрим, как проводят монтаж выбранного типа вилки RJ45 на кабель витой пары.

Лучше всего пользовать специальным обжимным инструментом. В крайнем случае, несколько разъемов можно обжать отверткой. Монтаж производится одинаковым способом или для 568A, или для 568B с двух сторон кабеля.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒