В последнее время практически все американские стандарты структурированных кабельных систем претерпели существенные изменения, и многие из них были переизданы в новых редакциях. В данной статье мы кратко рассмотрим наиболее интересные перемены, произошедшие в основополагающем стандарте ANSI/TIA/EIA-568 "Телекоммуникационное каблирование коммерческих зданий".
Новое его издание было разделено на три части:
первая — ANSI/TIA/EIA-568-B.3 была опубликована еще в апреле 2000 г.;
окончательное утверждение второй и третьей — ANSI/TIA/EIA-568-B.1 и ANSI/TIA/EIA-568-B.2 состоялось в марте 2001 г.
Основными принципиальными изменениями и дополнениями стандарта ANSI/TIA/EIA-568-A с момента его опубликования в октябре 1995 г. стали:
Требования к задержке распространения и смещению задержки (ANSI/TIA/EIA-568-A-1);
Дополнения и исправления, основным из которых является включение в стандарт телекоммуникационных бюллетеней TIA/TSB-67, TIA/TSB-72 и TIA/TSB-75 (ANSI/TIA/EIA-568-A-2);
Требования к гибридным и жгутованным кабелям (ANSI/TIA/EIA-568-A-3);
Требования к коммутационным шнурам категории 5 (ANSI/TIA/EIA-568-A-4);
Требования к кабельным системам категории 5e и полевому тестированию (ANSI/TIA/EIA-568-A-5).
Переработанный стандарт ANSI/TIA/EIA-568-B включает в себя:
ANSI/TIA/EIA-568-B.1 "Общие требования: кабельная система и полевое тестирование", регламентирующий общие требования к кабельной системе, в том числе полевое тестирование, правила проектирования (например, пределы расстояний в системе), а также требования к правилам монтажа;
ANSI/TIA/EIA-568-B.2 "Требования к электрическим системам: коннекторы и кабели", регламентирующий требования к "медным" кабелям и коннекторам, включая все параметры передачи и спецификации компонентов, определяемые производителями;
ANSI/TIA/EIA-568-B.3 "Требования к волоконно-оптическим системам: коннекторы и кабели", регламентирующий требования к оптическим кабелям и коннекторам, включая требования к коэффициенту широкополосности кабелей и пределам затухания, а также спецификации компонентов, определяемые производителями.
Наиболее значительным отличием новой редакции ANSI/TIA/EIA-568-B.1 является упразднение спецификаций категории 5 и замена их спецификациями категории 5e. Таким образом, с момента принятия стандарта категория 5 перестает существовать! Радиус изгиба коммутационных и аппаратных шнуров был принят как четыре внешних диаметра кабеля. Среды на основе кабелей типа ScTP теперь официально признаны для использования в горизонтальных системах.
Внесены изменения и в терминологию. Термин "затухание" (attenuation) заменен на "вносимые потери" ("insertion loss") вследствие того, что фактически их измерение проводится при тестировании компонентов. "Затухание" же будет теперь использоваться только для обозначения потерь уровня или мощности сигнала в коннекторе или в среде по мере увеличения расстояния. Термин "телекоммуникационный шкаф" (Telecommunications Closet или TC) заменен на "телекоммуникационную" (Telecommunications Room или TR), так как те объекты в зданиях, которые описываются термином "помещения" (rooms), лучше с точки зрения освещения, контроля микроклимата, размера и доступа к другим необходимым сервисам, таким как, например, адекватные источники электроснабжения. Кроме того, термин "телекоммуникационная" лучше гармонирует с термином "аппаратная" (Equipment Room), что способствует унификации терминологии. Термин "базовая линия" (Basic Link) заменен на термин "постоянная линия" (Permanent Link), так как методы полевого тестирования приведены в соответствие требованиям международного стандарта кабельных систем ISO/IEC 11801.
К признаваемым теперь категориям кабельных систем относятся лишь категории 3 и 5e — 4-парные кабели и коннекторы UTP и ScTP с волновым сопротивлением 100 Ом. Спецификации категории 6 будут позднее добавлены к стандарту в качестве приложения 1 (568-B.2-1).
Несмотря на то, что системы категории 5e по своим рабочим характеристикам превосходят системы категории 5, они не поддерживают работу каких-то "дополнительных" приложений. Преимуществом кабельных систем с улучшенными рабочими характеристиками (5e) является то, что они способны обеспечить более эффективный трафик данных вследствие более низкого коэффициента ошибок BER.
Отличие категории 5e от категории 5 состоит в частности в том, что к двум параметрам передачи предъявляются более жесткие требования, а именно к переходному затуханию на ближнем конце NEXT и возвратным потерям RL. Стоит отметить, что снижение величины параметра NEXT на 3 дБ обеспечивает его улучшение на 50 % по сравнению с категорией 5. Это означает, что перекрестные наводки снижаются на 50 % и, соответственно, улучшаются показатели трафика вследствие меньшего количества ошибок (более низкое значение BER).
Различия между категорией 5 (TSB 67 и TSB 95) и категорией 5е (TIA-586-A-5) показаны в табл. 1.
По сравнению с предыдущей версией стандарта требование к наличию как минимум двух телекоммуникационных розеток (TO) на каждом рабочем месте (WA) не изменилось. Одна из них должна быть UTP или ScTP, 4 пары, 100 Ом, категории 3 или 5e (в настоящей редакции). Категория 6 будет добавлена после ратификации дополнения к стандарту ‘568-B.2. Вторая должна обладать характеристиками категории 5е или быть волоконно-оптической (62,5/125 или 50/125 мкм).
Жгутованные или гибридные кабели представляют собой узлы, состоящие из 4-парных элементов, обмотанных лентой (жгутованные) или покрытых общей оболочкой (гибридные). Такие кабельные узлы должны иметь лучшие рабочие характеристики, чем входящие в их состав 4-парные элементы, вследствие межэлементных перекрестных наводок (требования к NEXT на 3 дБ более жесткие). Не забывайте о том, что простые многопарные кабели (например,
25-парные) не разрешается и никогда не разрешалось использовать в горизонтальной кабельной системе. Кроме требований к рабочим характеристикам передачи стандарт предъявляет дополнительные требования к спецификациям цветового кодирования жгутованных и гибридных кабелей.
Длины коммутационных и аппаратных шнуров уменьшены с 7 до 5 м.
Кабельная система открытого офиса
После первоначальной спецификации, составленной в 1995 г. (TSB 75), в концепции кабельной системы открытого офиса произошло всего несколько изменений. К преимуществам ее применения относятся:
-
возможность использования офисных модульных мебельных систем;
-
возможность осуществлять очень частые изменения в расположении розеток;
-
при монтаже и реконфигурировании требуется минимальное вмешательство.
Используются два метода коммутации:
MUTOA (Multi-User Telecommunications Outlet Assembly) — многопользовательская телекоммуникационная розетка обладает преимуществом подключения на WA аппаратных шнуров увеличенной по сравнению с обычной (5 м) длины (рис. 3). Предельно допустимые длины шнуров рассчитываются по приведенной в стандарте формуле;
CP (Consolidation Point) обеспечивает гибкость использования открытого офиса, снижает затраты и время простоя при выполнении процедур реконфигурации.
В концепции кабельной системы открытого офиса для определения предельно допустимых длин аппаратных кабелей на рабочем месте используются следующие формулы:
C = (102-H)/1,2,
W = C-5, W ≤ 22 м,
где :
C — полная суммарная длина всех гибких кабелей в модели тракта (канала) в метрах;
102 — эквивалент "электрической" длины тракта (канала) в случае, если все гибкие многожильные кабели были изготовлены из одножильных проводников (вносимые потери на 20 % меньше, соответственно длина на 20 % больше, т. е. при длине всех гибких кабелей 10 м, она равна 2 м);
H — длина кабеля горизонтальной системы (м);
деление на 1,2 требуется для приведения "электрической" длины многожильных гибких кабелей к "электрической" длине одножильных кабелей вследствие вероятного увеличения вносимых потерь первых на 20 % по сравнению со вторыми;
W — длина аппаратного кабеля на рабочем месте (м);
5 — полная суммарная длина (м) аппаратных кабелей и кроссировочных перемычек или патч-кордов (коммутационных шнуров) в ER или TR.
Ограничение длины кабелей 5 м в ER или TR одинаково как для метода коммутации с помощью кросс-соединения, так и с помощью межсоединения.
Следует обратить внимание на то, что при сокращении длины H на каждые 5 м длина W может быть увеличена на 4 м. Предельная длина аппаратного кабеля на рабочем месте в 22 м достигается при значении длины фиксированного кабеля горизонтальной системы 70 м. При дальнейшем уменьшении длины фиксированного кабеля увеличение длины аппаратного не допускается.
При использовании консолидационной точки рекомендуется располагать ее не ближе чем 15 м от TO или MUTOA. Такое ограничение расстояния помогает предотвратить возникновение резонансных перекрестных помех, которые отрицательно влияют на результаты тестирования NEXT.
Магистральная кабельная система. В настоящий момент к признаваемым категориям кабельных систем относятся лишь категории 3 и 5e. Спецификации категории 6 будут добавлены к стандарту в качестве приложения 1 (568-B.2-1). В магистральной системе кроме многомодового волокна разрешено применение одномодового.
Единственным изменением предельных расстояний в магистральной кабельной системе стало ограничение расстояния между промежуточным (IC) и горизонтальным (HC) кроссами. С целью поддержки работы мультигигабитных приложений передачи данных оно было снижено с 500 м в предыдущей редакции стандарта до 300 м (рис. 6).
Все остальные требования к предельно допустимым длинам магистральных кабельных сегментов остались прежними.
Кабельная система рабочего места. Ограничение длины шнура было увеличено с 3 до 5 м для синхронизации с переходом от модели базовой линии к модели постоянной. Несмотря на то, что дуплексные оптические коннекторы 568SC рекомендуется продолжать использовать на пользовательской стороне TO, любые миниатюрные коннекторы (например, MT-RJ или LC), отвечающие требованиям стандарта ANSI/TIA/EIA-568-B.3, могут применяться в любом месте системы.
Централизованная волоконно-оптическая кабельная система. Правила построения централизованной волоконно-оптической кабельной системы были перенесены из первоначального источника TSB 72 в новый стандарт без изменений. Продолжают применяться три способа коммутации транзитная прокладка; муфта; межсоединение.
В методах межсоединения и муфты расстояние ограничено до 300 м, при методе транзитной прокладки предел длины кабельной системы — 90 м для линии и 100 м для тракта.
Критерии монтажа волоконно-оптических кабельных систем. Стандарт ‘568-A определяет радиус изгиба кабеля горизонтальной кабельной системы в 30 мм (1,18 дюйма), однако новая редакция ‘568-B.1 снижает требование к этому параметру до 25 мм (1 дюйм). Кроме этого, добавлены требования к радиусам изгиба кабелей магистральной кабельной системы.
Волоконно-оптическая горизонтальная система: радиус изгиба без нагрузки — 25 мм.
Волоконно-оптическая магистральная кабельная система: внутренняя — без нагрузки 10 внешних диаметров кабеля; под нагрузкой (при монтаже) 15 внешних диаметров кабеля; внешняя — без нагрузки 10 внешних диаметров кабеля; под нагрузкой (при монтаже) 20 внешних диаметров кабеля.
Полевое тестирование
Тестирование постоянной линии — новая процедура для стандарта TIA, но она использовалась в ISO/IEC 11801 с 1995 г. До настоящего времени в TIA тестировали базовую линию. Стремление гармонизировать стандарты полевого тестирования TIA и ISO/IEC является единственной причиной смены метода тестирования.
При тестировании постоянной линии измерения выполняются на концах тестовых шнуров — программное обеспечение полевого тестера исключает влияние штатных тестовых шнуров на результаты. Длина шнуров не имеет значения, так как они являются частью измерительной схемы тестера, длина сегмента — 90 м. Схема тестирования представлена на рис. 8.
Тестирование базовой линии. Методология тестирования базовой линии используется TIA с 1995 г. При этом измерения выполняются на интерфейсе тестера — штатные тестовые шнуры включены в схему тестирования и могут быть длиной до 2 м на каждом конце линии. Длина сегмента — 94 м.
Полевое тестирование тракта (канала). Методология тестирования тракта используется TIA и ISO/IEC с 1995 г. Спецификации этого тестирования остались без изменений. Все также применяется модель "наихудшего случая" с четырьмя коннекторами. В случае тестирования тракта с двумя или тремя коннекторами предполагается запас характеристик по сравнению с 4-коннекторной моделью.
При тестировании тракта измерения выполняются на интерфейсе тестера — в схему тестирования включены аппаратные шнуры активного оборудования. Длина сегмента — 100 м.Стандарт ANSI/TIA/EIA-568-B.1 устанавливает следующие обязательные параметры полевого тестирования: схема разводки; длина; вносимые потери; NEXT; PSNEXT; ELFEXT; PSELFEXT; возвратные потери; задержка распространения; смещение задержки.
Полевое тестирование оптического волокна. Затухание является единственным параметром передачи, который требуется тестировать с помощью измерителя мощности и источника света. Приемлемый бюджет затухания в линии горизонтальной системы должен составлять не более 2 дБ при 2-коннекторной модели и 2,75 дБ при 3-коннекторной (при использовании CP). Тестирование проводится в одном направлении и на одной длине волны. Приемлемый бюджет затухания в линии магистральной системы должен составлять не более 8,5 дБ при длине 2-коннекторной линии 2000 м (6560 футов). Тестирование проводится в одном направлении на двух длинах волн (850 и 1300 нм для многомодового волокна, 1310 и 1550 нм для одномодового). При тестировании централизованной волоконно-оптической системы бюджет потерь линии должен составлять не более 3,3 дБ для 2-коннекторной линии и 4,1 дБ для 3-коннекторной (включающей CP).
Среди особенностей ANSI/TIA/EIA-568-B.2 можно отметить:
категория 5e замещает категорию 5 (кабели и коннекторы);
категория 6 будет описана в приложении 1 к ‘568-B.2;
шнуры/перемычки категории 5e: вносимые потери UTP на 20 % выше по сравнению с одножильными проводниками, а вносимые потери ScTP на 50 % выше по сравнению с одножильными проводниками.
В ANSI/TIA/EIA-568-B.3 приведены оптические коннекторы, одобренные TIA, — миниатюрные (SFF) и 568SC. Основные преимущества коннекторов класса SFF: 50 % размера дуплексного 568SC; в ряде конструкций два волокна терминируются одновременно; привычная конструкция RJ с фиксатором.
Среди их недостатков: отсутствие промышленного стандарта конструкции; разнообразие конструкций; разнообразие конструкций и оборудования требует дополнительных затрат на обучение монтажников.
В спецификациях волокон 62,5 мкм изменений не произошло. Введены новые спецификации для волокон 50 мкм. Небольшим отличием стандарта TIA от ISO являются менее жесткие спецификации для волокон 62,5 мкм (ISO — 200/500 МГцoкм).
