Systemy okablowania strukturalnego

Szczegóły

Nadrzędna kategoria: Artykuły

Opublikowano: wtorek, 10, marzec 2015 14:22

Pod pojęciem okablowania strukturalnego rozumie się zwykle uniwersalne lub opracowane przez konkretnych producentów standardy, określające sposoby realizacji połączeń przewodowych służących do budowy sieci teleinformatycznych. Standardy te określają parametry fizyczne i mechaniczne kabli, złączy, paneli krosowniczych oraz wyznaczają zasady projektowania i budowania systemów transmisji.

System okablowania strukturalnego to produkt złożony z wielu komponentów spełniających wymagania określonych norm. Budując okablowanie strukturalne mamy zapewnić dostęp do sieci komputerowej, usług telefonicznych, systemów sygnalizacji (ppoż. czy antywłamaniowych), systemów telewizji itp. z każdego punktu abonenckiego. Coraz częściej okablowanie strukturalne jest wykorzystywane również do transmisji treści multimedialnych, takich jak telefonia IP, wideokonferencje, czy CCTV IP (sygnał wideo tzw. Video over IP – VVoIP) oraz transmisji niskonapięciowych sygnałów sterujących budynkiem związanych z systemem BMS (Building Management System).

Do systemów okablowania strukturalnego zalicza się sieci LAN, wewnętrzne sieci telefoniczne oraz różne systemy sterujące. Obecnie jako system okablowania strukturalnego należy rozumieć produkt złożony z wielu komponentów pozwalających zbudować uniwersalną infrastrukturę kablową instalowaną w nowoczesnych budynkach, biurowcach, szpitalach, hotelach, bankach, fabrykach czy na lotniskach i uczelniach. System taki musi być tzw. systemem otwartym, co oznacza, że akceptuje on szeroką gamę różnych technologii sieciowych i telekomunikacyjnych, także takich, które będą dostępne w przyszłości.

Dzięki swojej otwartości systemy okablowania strukturalnego mogą być instalowane bez uprzedniej znajomości wszystkich aplikacji. Zaletą systemów okablowania strukturalnego jest łatwość aranżacji np. pomieszczeń biurowych, wynikająca z możliwości przenoszenia i przestawiania sprzętu bez potrzeby zmiany infrastruktury kablowej. Wynika to z unifikacji kabli i złącz, które są jednakowe dla sieci komputerowej, telefonicznej czy do przesyłania sygnałów sterujących.

Normy i przepisy dotyczące okablowania strukturalnego
Znajomość specyfikacji i norm dotyczących okablowania strukturalnego jest wiedzą niezbędną dla profesjonalistów zajmujących się sieciami, ale przydatną również dla menedżerów planujących budowę lub modernizację infrastruktury IT. Pierwszą normą dotyczącą okablowania strukturalnego była norma amerykańska EIA/TIA 568A („TIA/EIA Building Telecommunications Wiring Standards") wydana w grudniu 1995 r., która powstała na bazie normy EIA/TIA 568 (złącza i kable do 16 MHz) po uwzględnieniu biuletynów TSB 36 (kable do 100 MHz), TSB 40 (złącza do 100 MHz), TSB 40A (złącza i kable krosowe do 100 MHz) oraz projektu SP-2840 (złącza i kable do 100 MHz). Inne europejskie normy dotyczące okablowania strukturalnego to: EN 50167 „Okablowanie poziome", EN 50168 „Okablowanie pionowe", EN 50169 „Okablowanie krosowe i stacyjne". Wymienione normy określają parametry techniczne torów okablowania strukturalnego, przypisując im kategorie (norma amerykańska) lub klasy (norma międzynarodowa i europejska). Międzynarodowa norma ISO i europejska EN pojawiły się nieco później niż norma amerykańska. Ich specyfikacje definiują parametry kabli i złącz, metody instalacyjne, metodykę pomiarów oraz zawierają klasyfikację instalacji. W praktyce wszystkie te normy zawierają bardzo podobną treść, a różnią się tylko niektórymi szczegółami i stosowaną terminologią. W naszym kraju stosowane są przede wszystkim polska norma PN-EN 50173 oraz międzynarodowa ISO/IEC 11801.

Międzynarodowa norma okablowania strukturalnego ISO/IEC 11801 „Generic cabling for customer premises" powstała w 2002 roku i uzupełniona jest przez dodatkowe specyfikacje jak ISO/IEC11801:2002/Amd 1 z 2008 roku oraz ISO/IEC 11801:2002/Amd 2 z 2010 roku. Obecnie obowiązuje opublikowana w 2011 roku wersja integrująca wszystkie wcześniejsze modyfikacje w jednolitym dokumencie. Natomiast normą europejską jest norma EN 50173 „Information Technology - Generic cabling systems", której obecnie obowiązująca wersja została opublikowana w 2011 roku. Tłumaczeniem tej normy na język polski jest wspomniana powyżej norma PN-EN 50173 „Technika informatyczna. Systemy okablowania strukturalnego".

Budowa systemu okablowania strukturalnego
Typowy system okablowania strukturalnego składa się z następujących elementów:

• okablowanie pionowe – to światłowody lub kable miedziane przeznaczone do łączenia z siecią. Przeważnie stosowane w pionach kablowych budynków;
• okablowanie poziome – to połączenie punktu gniazda abonenckiego z punktem rozdzielczym;
• punkty rozdzielcze – to punkt centralny okablowania w topologii gwiazdy;
• gniazda abonenckie – to urządzenia odbiorcze, przystosowane do przenoszenia sygnałów. Przeważnie stosuje się 2 gniazda RJ-45;
• połączenie systemowe – to połączenie okablowania strukturalnego z systemami komputerowymi;
• połączenia międzybudynkowe – do łączenia segmentów sieci znajdujących się w różnych budynkach, często nazywane okablowaniem pionowym między budynkami lub okablowaniem kampusowym.

Najczęściej wykonując okablowanie stosowano tzw. skrętkę 4-parową lub kabel koncentryczny o impedancji 75 Ω. Dziś jednak coraz częściej rezygnuje się z tego typu kabli na rzecz światłowodów.

Popularna skrętka oznaczana jest symbolem UTP (Unshielded Twisted Pair) i wykorzystywana jest do budowy okablowania poziomego. Przewody UTP klasyfikowane są wg kategorii. W standardzie ISO podziału dokonano za pomocą liter A, B, C, D, E, F. Standard EIA/TIA klasyfikuje wydajność za pomocą cyfr 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Określenia klasy i kategorii nie są równoznaczne. Kategorie skrętki wg. europejskiej normy EN 50171 są następujące:

• klasa A – realizacja usług telefonicznych z pasmem częstotliwości do 100 kHz;
• klasa B – okablowanie dla aplikacji głosowych i usług terminalowych z pasmem częstotliwości do 4 MHz;
• klasa C (kategoria 3) – obejmuje typowe techniki sieci LAN wykorzystujące pasmo częstotliwości do 16 MHz;
• klasa D (kategoria 5) – dla szybkich sieci lokalnych, obejmuje aplikacje wykorzystujące pasmo częstotliwości do 100 MHz;
• klasa E (kategoria 6) – rozszerzenie ISO/IEC11801/TlA wprowadzone w 1999 r., obejmuje okablowanie, którego wymagania pasma są do częstotliwości 250 MHz (przepustowość rzędu 200 Mb/s). Przewiduje ono implementację Gigabit Ethernetu (4x250 MHz tj. 1 GHz) i transmisji ATM 622 Mb/s;
• klasa EA (kategoria 6A) – wprowadzona wraz z klasą FA przez ISO/IEC 11801 2002:2 Poprawka 1. Obejmuje pasmo do częstotliwości 500 MHz;
• klasa F (kategoria 7) – najnowsze rozszerzenie (2002 r.) umożliwia realizację aplikacji wykorzystujących pasmo do 600 MHz. Różni się ona od poprzednich klas stosowaniem kabli typu S-STP (każda para w ekranie plus ekran obejmujący cztery pary) łączonych ekranowanymi złączami. Dla tej klasy okablowania jest możliwa realizacja systemów transmisji danych z prędkościami przekraczającymi 1 Gb/s;
• klasa FA (kategoria 7A) – wprowadzona przez ISO/IEC 11801 2002:2 Poprawka 1. Obejmuje pasmo do częstotliwości 1000 MHz;
• klasa G (kategoria 8) – okablowanie przenosi sygnały o częstotliwościach do 1200 MHz (1,2 GHz).

Przewód symetryczny potocznie zwany skrętką, stanowią przewody ułożone równolegle względem siebie (symetrycznie względem osi toru). Zbudowany jest z jednej lub więcej par skręconych ze sobą przewodów miedzianych, przy czym każda para ma inną długość skręcenia w celu obniżenia zakłóceń wzajemnych, zwanych przesłuchami. Niestety skręcenie przewodów powoduje równocześnie zawężenie pasma transmisyjnego.

Zastosowanie skrętki to łącza telekomunikacyjne i sieci komputerowe. Obecnie najczęściej wykorzystywana jest do przesyłania informacji w telefonii analogowej oraz w sieciach Ethernet. W tego typu kablu pary mogą być: nieekranowane (tzw. kabel UTP - unshielded twisted pair), ekranowane otuliną z folii aluminiowej (tzw. STP - shielded twisted pair) lub poszczególne pary ekranowane i dodatkowo umieszczone razem w ekranie kabla (tzw. S-FTP - shielded folied twisted pair), co przedstawiono na rys. 1.

(...)

Robert Gabrysiak

Pełna treść artykułu w EI 2/2015 do zakupu na portalu www.e-czasopismo.pl oraz www.magazyn-online.com