Структурированные кабельные системы (СКС)

Кабельные системы называются структурированными, если они построены по опре­де­лен­ным правилам, с учетом стандартизации отдельных элементов и расстояний между ними.

СКС обеспечивают интеграцию всех слаботочных систем здания в единую инженерную структуру. При этом срок их эксплуатации состоит 15 – 20 лет.

В существующих стандартах регламентируются передающие среды, топология кабельных систем, длины кабеля, конструкции и рабочие характеристики отдельных кабелей и всей линии, связывающей активное оборудование коммутационное оборудование СКС и правила монтажа и тестирования.

 

Стандартные элементы и длины кабелей

 в универсальной кабельной системе

КВМ – Кроссовая Внешняя Магистраль;

КЗ – Кроссовое Здание;

КЭ – Кроссовый Этаж;

ИР – информационная розетка;

 - дополнительная точка соединения

1500 м – кабельная подсистема магистрали зданий;

500 м – кабельная подсистема магистрали здания;

90 – кабельная подсистема рабочего места.

СКС строится с использованием топологии звезда (радиально-узловая)

   

В СКС могут использовать кабели раз­ных конструкций: кабели с мед­ны­ми жилами, из симметричных скру­чен­ных пар типа витая пара или экра­ни­рованная витая пара, коак­си­аль­ные кабели, оптические кабели.

Коммутационное оборудование СКС – это коммутационные блоки, панели переключения для под­клю­че­ния кабелей с медными жилами или ОВ.

Коммутационные блоки могут иметь различные конструкции располагаться в телекоммуникационных шкафах и на рабочих местах для подключения оконечного оборудования. Панели переключения имеют модульные гнезда, аналогичные гнездам те­ле­ком­му­ни­ка­ци­он­ных розеток. Подключение к панели выполняется с помощью ап­па­рат­но­го шнура, а кроссирование с помощью шнуров переключения. СКС могут включать в себя и элементы защиты от перенапряжений (разрядники) и больших токов (термические катушки), которые находятся в кроссовом оборудовании.

 

Кабели применяемые для построения СКС

Кабели на основе неэкранированной витой пары (НВП)

Применяются на всех подсистемах СКС. Горизонтальные кабели 4-х или 2-х парные одножильные с диаметром медных проводников 0,51 мм. с поливинилхлоридной или полиэтиленовой изоляцией жил, в поливинилхлоридной оболочке.

Все механические и электрические кабели стандартизованы. Для данных кабелей и коммутационного оборудования определены 3 категории применения:

III-я категория: для работы в диапазоне до 16 МГц;

IV–я категория: для работы в диапазоне до 20 МГц;

V–я категория: для работы в диапазоне до 100 МГц.

Рабочие характеристики кабелей определены в диапазоне частот, начиная с 1 МГц. Магис­тральные кабели НВП содержат более 4-х витых пар, аналогичных го­ри­зон­таль­но­му кабелю. Обычно кабельная конструкция состоит из групп по 4 пары.

Число пар может быть кратно 24-м или 25-ти. В таких кабелях допускается наличие об­ще­го экрана. Иногда для улучшения параметра переходное затухание на ближнем конце в многопарных кабелях применяют экранированные группы по 4-е пары или экра­ни­ро­ван­ные отдельные пары. Такие кабели называют гибридными. К гибридным кабелям также от­но­сят кабели, со­дер­жащие кроме витых медных пар еще и оптическое волокно.

Кабели с экранированной витой парой ЭВП или STP (англ.)

Каждая из 2-х пар такого типа заключена в индивидуальный экран из алюминиевой фольги. Диаметр медных жил 0,63 мм. Волновое сопротивление – 150 Ом. Рабочие характеристики кабелей STP-A определены до 300 МГц.

Коаксиальные кабели были первыми кабелями, которые использовались в ши­ро­ко­по­лос­ных кабельных системах – стандарт 1991 г. В стандарте 1995-го года коаксиальные кабели были переведены в разряд рекомендованных. В настоящих версиях стандарта они совсем исключены, но в СКС встречаются.

Коаксиальные кабели могут иметь одножильные или многожильные центральные проводники. Внешний проводник, который является экраном – сетчатый, медный или сплошной из алюминиевой фольги и оболочка из ПВХ. Применяется несколько стан­дарт­ных значений волнового сопротивления, чаще всего 50 или 75 Ом. Маркировка оте­чес­твен­ных кабелей содержит РА, зарубежных RG.

Оптические кабели. Для СКС используются на горизонтальных и магистральных под­сис­­темах. Для го­ри­зон­таль­ных подсистем применяются оптические кабели с числом во­ло­кон – не меньше 2-х. Оптическое волокно многомодовое градиентное с размерами 62,5/125 и 50/125 мкм.

В магистральных кабелях оптическое волокно может быть как многомодовым и гра­ди­ент­ными, так и одномодовым с размером 9/125 мкм. Оптические кабели должны обеспечивать прочность на растяжение, гибкость и защиту волокна от окружающей среды. Количество волокон в магистральном кабеле от 2-х до 100 по необходимости.

 

Стандарты для универсальных кабельных систем

Основные телекоммуникационные стандарты для универсальных кабельных систем были созданы в 90-95-м годах. Они направлены на создание кабельных систем, способных поддерживать современные телекоммуникационные технологии в области передачи (речи, изображения). Основными стандартами прокладки кабеля внутри здания являются:

ANSI / EIA / TIA - 568A.

ANSI - Американский Институт Стандартов;

EIA - Ассоциация Электронной Промышленности;

TIA - Ассоциация Телекоммуникационной Промышленности и международной стандартизации.

 

ISO / IEC – 11801

ISO - Международная организация по стандартам;

IEC - Международная электротехническая комиссия.

Они специфицируют: кабели, компоненты кабельных линий; структуру СКС, тре­бо­ва­ния к магистральным системам группы зданий, внутренним магистральным системам, зонам обслуживания, экранированию и администрированию систем. Одним из основных отличий международного стандарта является другое определение класса приложений, ис­поль­зующих медные компоненты.

Первые четыре класса:

Класс А – для речевых низкочастотных приложений и скорости передачи данных до 100 кГц;

Класс B – для цифровой передачи сигналов с частотой до 1 МГЦ;

Класс С – для передачи до 16 МГц соответствует 3-ей категории американского стандарта;

Класс D – соответствует 5-ой категории американского стандарта.

Выделим класс приложений, использующих ОВ в качестве среды передачи ин­фор­ма­ции. К этому классу приложений отнесены приложения с высокой и сверхвысокой скоростью передачи данных с шириной полосы пропускания до 10 ГГц.

 

Таблица максимальных длин в зависимости от кабеля и класса приложения

Тип кабеля	Класс А	Класс В	Класс С	Класс D	Оптический класс
Категория 3	2000 м	200 м	100 м	–	–
Категория 4	3000 м	260 м	150 м	–	–
Категория 5	3000 м	260 м	160 м	100 м	–
Zв = 150 Ом	3000 м	400 м	250 м	150 м	–
Многомодовое ОВ	–	–	–	–	2000 м
Одномодовое ОВ	–	–	–	–	3000 м

 

Максимальная длина 3000 м – предел, определенный сферой действия стандартов.

Линии оптического класса поддерживают приложения более низких классов, при этом расположения элементов универсальной кабельной системы в здании должно со­от­вет­ство­вать стандартизованной топологии, а длины кабельных подсистем не должны пре­вы­шать установленных значений.

При выборе и создании СКС важную роль играет денежный фактор. Будучи ка­пи­та­ло­ем­кой (5%÷10% от стоимости всей информационной системы) кабельная сеть должна стро­­иться с использованием компонентов с дополнительными свойствами и уве­ли­чен­ными свойствами гарантии, что позволит расширять сети в процессе их эксплуатации и модернизировать оборудование.