Структурированная кабельная система СКС EUROLAN. Учебный курс Основы проектирования, монтажа и тестирования структурированной кабельной системы eurolan
 Скачать 6.96 Mb.
|
|
Только коммутационные шнуры Учебный курс, стр. 32 16. ПАРАМЕТРЫ ВЛИЯНИЯ ВИТОЙ ПАРЫ NEXT (Near End Crosstalk) Электромагнитное излучение, возникающее из-за неидеальности балансировки витой пары, вызывает в соседних парах наведённые токи. Этот эффект называется переходными наводками, которые становятся помехой для полезных сигналов. Разность между уровнями передаваемого сигнала и создаваемой им помехи на соседней паре называется переходным затуханием. NEXT не зависит от длины кабеля. Поэтому измерения этого параметра необходимо проводить с обеих сторон линии. Кабель считается соответствующим требованиям стандарта, если во всём рабочем частотном диапазоне реальная величина NEXT не падает ниже значения, определённого нормами. Величина NEXT является частотнозависимой (падает по мере роста частоты), но не зависит от длины линии. Равен отношению сигнала, подаваемого на одну пару, к наведенному на ближнем конце другой пары. NEXT имеет тем большее значение, чем лучше сбалансирована пара, следовательно тем меньший уровень имеет наводка в соседних парах. Чем выше значение NEXT, тем меньше влияние помех между двумя парами проводников. NEXT необходимо измерять во всем диапазоне частот. В многопарном кабеле измерения должны производиться для всех комбинаций пар!!! PS NEXT (Power Sum Crosstalk) Учитываются одновременные наводки со всех пар, присутствующих в кабеле. Суммарные показатели стали применяться в связи с тем, что в новых технологиях передача данных осуществляется одновременно по нескольким витым парам. При тестировании суммарного переходного затухания на ближнем конце (PS NEXT) измерительный прибор определяет степень воздействия трех влияющих пар на четвертую. Это особенно важно для таких технологий, как Gigabit Ethernet и аналогичных им. Защищенность ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio) Защищенность на ближнем конце ACR-N численно равна разнице между переходным затуханием и затуханием. Защищенность является вычисляемым параметром и частотно зависимой величиной. По мере увеличения защищенности растет качество передачи сигнала. Учебный курс, стр. 33 FEXT (Far End Cross Talk) FEXT (переходное затухание на дальнем конце) измеряется во всем диапазоне используемых частот и выражается в децибелах. FEXT - зависит от длины кабеля Для компенсации такого влияния нормируется и контролируется величина защищенности на дальнем конце, численно равная разности значений FEXT и рабочего затухания. Данная величина называется защищенностью на дальнем конце и обозначается как EL FEXT (Equal Level FEXT) или ACR-F (Attenuation to Cross Talk Ratio – Far End). ELFEXT = FEXT – IL Особенности параметров влияния Параметры влияния фиксируются в обычном (без дополнительного префикса), суммарном (префикс PS) и межкабельном (префикс А) вариантах. Параметр FEXT не имеет самостоятельного значения из-за сильной зависимости от длины. На основе величина NEXT и FEXT кабельным сканером автоматически рассчитываются величины ACR для ближнего и дальнего конца в обычном, суммарном и межкабельном вариантах, которые являются мерой отношения сигнала к шуму и определяют качество функционирования сетевого интерфейса. Межкабельные параметры влияния имеют смысл только в частотном диапазоне свыше 200 МГц, т.е. для техники категории 6А и выше в случае ее исполнения в неэкранированном варианте. Учебный курс, стр. 34 17. СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ СИММЕТРИЧНЫХ ТРАКТОВ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВНЕШНЕЙ ПОМЕХИ Внешние источники помех Два основных вида внешних наводок: Радиопомехи и электромагнитные шумы Основные источники – сотовые телефоны, передатчики систем радиовещания и телевидения, источники питания с высокочастотным преобразованием. Электромагнитная интерференция EMI Основные источники – электромоторы, стартеры флуоресцентных ламп, силовые кабели (сети переменного тока) и атмосферные явления, включая разряды молнии. Стандарты не предусматривают специальных требований к уровню шума, наведённого внешним электромагнитным излучением. Методы борьбы с помехами Эффективность подавления внешних помех обеспечивается следующими приемами: высокой степенью симметрии витой пары; обеспечением целостности экранов кабеля; высококачественным заземлением экрана; увеличением расстояния между кабелем и источником помехи; ограничением длины взаимодействия с источником помех. Указанные приемы независимы друг от друга и могут применяться совместно. Расстояние от источников помех Следует строго выдерживать минимальные расстояния кабеля от источников помех. Кроме указанных выше требований следует также предохранять кабель от лишних напряжений и влияния источников тепла. Требования ПУЭ ПУЭ разрешает вести силовые и информационные кабели в одном канале, при условии наличия в нём разделительной перегородки. Сила тока в сети не должна превышать 20 A при напряжении 220 В. Дополнительно ПУЭ запрещает прокладывать силовую и информационную проводки в одном и том же кабелепроводе (например, желобе, коробе или плинтусе) без перегородки. Из указанного ограничения вытекает целесообразность, применяется для энергоснабжения рабочих станций ЛВС отдельной “чистой” сети. Учебный курс, стр. 35 18. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОПТИЧЕСКИХ ТРАКТОВ СКС Основные параметры оптических трактов СКС Передача информации с заданным качеством по оптическим кабельным трактам СКС требует обязательного выполнения ряда норм. Основными параметрами, отвечающими за качество передачи, являются затухание, широкополосность, числовая апертура и геометрические характеристики сердцевины. Широкополосность, числовая апертура и геометрические характеристики сердцевины гарантируются типом применяемой элементной базы. На затухание сильное влияние оказывает качество выполнения монтажа. Затухание (Attenuation) Затухание – это постепенная потеря оптическим сигналом своей энергии в процессе распространения по волокну. От величины затухания зависит максимальная дальность связи между двумя приёмопередатчиками. Затухание обусловлено потерями на рассеяние и на поглощение. Эффекты рассеяния и поглощения определяют рабочий диапазон длин волн волоконно-оптической связи. Затухание принято измерять в децибелах на километр. Составляющие потерь света Потери света в волоконном световоде за счёт рассеивания и поглощения неизбежны. Затухание в волокне Макро изгибы – видимые изгибы. Вызывают большие потери на больших длинах волн. Микро изгибы – не видимы для глаза (появляются при изготовлении волокна). Нижний предел потерь волоконного световода Показана только сердцевина оптического волокна Учебный курс, стр. 36 Минимальная величина потерь никогда не достигается из-за: Кабельных потерь, возникающих в процессе изготовления оптического кабеля. Примесей, содержащихся в материале сердцевины световода, которые приводят к резкому возрастанию потерь на определённых длинах волн. Окна прозрачности Работа по волоконно-оптическим кабелям эффективна не на всех длинах волн, а только в определённых участках спектра, где достигаются минимальные потери. Области минимальных потерь получили названия окон прозрачности. Для кварцевых световодов практический интерес представляют три окна прозрачности. Чаще всего это три длины - 850 нм, 1300 нм и 1550 нм. Характеристики полупроводниковых излучателей и фотоприёмников оптимизированы для работы в этих окнах. Учебный курс, стр. 37 19. ЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА ОПТИЧЕСКИХ ТРАКТОВ СКС Дисперсия электромагнитного излучения Дисперсия – это явление рассеяния во времени спектральных составляющих оптического сигнала (искажение формы импульса). Дисперсия определяет полосу пропускания световода и возникает из-за наличия целого ряда физических процессов, происходящих в световоде. Различают два главных вида дисперсии: хроматическую и межмодовую. Хроматическая дисперсия Хроматическая дисперсия обусловлена зависимостью условий распространения света по волокну от длины волны (наличие в спектре оптического сигнала более чем одной составляющей с различными длинами волн). Межмодовая дисперсия Возникает только в многомодовых световодах из-за наличия в них большого числа мод с различным временем распространения за счёт разброса углов отражения и соответственно различной длины путей, которые отдельные моды проходят в сердцевине волокна. Оказывает заметно большее влияние на пропускную способность многомодового оптического тракта чем хроматическая!!! Параметр дисперсии Для одномодовых световодов параметр дисперсии имеет размерность пс/нм х км. Длина волны λ, выше которой материальная дисперсия положительна, а ниже – отрицательна, называется длиной волны нулевой дисперсии. Частотные характеристики многомодовых волокон удобно оценивать коэффициентом широкополосности, имеющим размерность МГц х км. Коэффициент широкополосности служит мерой пропускной способности многомодового волокна. Пример Волокно OM1 Коэффициент широкополостности: 200 МГц х км на волне 850 нм Учебный курс, стр. 38 Длина кабеля: 1 км Импульс входной: 1 нс (идеальный) Верхняя граничная частота световода: f вг = 200 МГц х км / 1 км = 200 МГц Время нарастания: t фрез = 0,35 / 200 МГц = 1,75 нс Учебный курс, стр. 39 20. КАТЕГОРИИ И КЛАССЫ Необходимость введения категорий и классов Различные комплексные объекты СКС (стационарные линии и тракты) отличаются друг от друга обеспечиваемыми ими качественными параметрами. Гарантированные параметры линий и трактов отражаются указанием класса. Аналогичный принцип распространяется на элементную базу для формирования линий и трактов за счет указания категории кабелей и коммутационного оборудования. Понятия класса и категории тесно связаны между собой, но не тождественны. Категории и классы симметричной техники Основным признаком класса и категории симметричной элементной базы является верхняя граничная частота нормирования параметров. Практический интерес представляют следующие объекты: Класс A (Категория 1) – до 100 кГц Класс B (Категория 2) – до 1 МГц Класс С (Категория 3) – до 16 МГц Класс D (Категория 5е) – до 100 МГц Класс Е (Категория 6) – до 250 МГц Класс ЕA (Категория 6A) – до 500 МГц Класс F (Категория 7) – до 600 МГц Класс FA (Категория 7A) – до 1000 МГц Класс G (Категория 8) – до 2000 МГц (в разработке) Соответствие категорий и классов симметричной техники В симметричной технике класс гарантированно соответствует категории при обязательном выполнении двух условий. Все компоненты тракта имеют категорию не ниже заявленной (принцип слабого звена). Выполнены все без исключения ограничения стандартов касательно длин кабельных элементов и структуры линий. Категории и классы оптической техники Подходы к нормированию оптической и симметричной подсистем весьма схожи. На уровне оптической подсистемы различают категорию волоконных световодов от ОМ1 до ОМ4 (многомодовая техника) и OS1 и OS2 (одномодовая техника) и классы трактов OF-300, OF-500 и OF-2000. В последнем случае цифровой индекс соответствует максимальной длине тракта в метрах. Каждому приложению ставится в соответствие свой максимально допустимый класс тракта. Параметры многомодовых световодов категорий ОМ3 и ОМ4 отдельно нормируются для лазерных и светодиодных источников света и указываются для разных практически интересных длин волн. Учебный курс, стр. 40 21. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОМЕЩЕНИЯ Технические помещения Технические помещения СКС образуют узлы архитектурной части СКС. При развёртывании СКС используют технические помещения двух видов: Аппаратные (equipment rooms) - оборудуются фальшполами, системами пожаротушения, кондиционирования и контроля доступа. Кроссовые (telecommunications rooms) - представляет собой помещение, в котором размещается коммутационное оборудование СКС, сетевое и другое вспомогательное оборудование. Кроссовые в зависимости от своего назначения и размещения делятся на уровни. В каждой СКС может быть только одна кроссовая внешних магистралей, а в каждом здании - только одна кроссовая здания (если нет дополнительных требований по надёжности и безопасности). Аппаратная Аппаратная представляет собой центральное техническое помещение не только СКС, но и всей информационно- вычислительной системы предприятия. Кроме оборудования для обслуживания магистральных кабелей СКС в ней устанавливаются многочисленные активные устройства группового назначения масштаба предприятия (центральные сервера, магистральные коммутаторы, телефонная станция и т.д.). Аппаратная оборудуется развитой системой инженерного обеспечения, в т.ч. пожарной и охранной сигнализации, системой пожаротушения и т.д. Кроссовая этажа Кроссовая этажа – наиболее массовое техническое помещение, в котором находятся элементы для связи вертикальной подсистемы с горизонтальной, а также устанавливается активное сетевое оборудование уровня рабочей группы. Количество КЭ выбирается таким образом, чтобы каждая из них обслуживала на этаже рабочую площадь не более 1000 кв. м. Рабочая площадь составляет примерно 2/3 от общей. Площадь технических помещений При выборе площади аппаратной следует руководствоваться правилом: 0,7 % от рабочей площади, но не менее 14 кв. м. Площадь кроссовой – 0,07 кв. м на одно 2-портовое рабочее место, но не менее 7 кв. м. Рекомендуемые габаритные размеры кроссовой (по стандарту TIA/EIA-569A). Условия окружающей среды в технических помещениях В технических помещениях должны быть предусмотрены соответствующие системы инженерного обеспечения, при функционировании которых обеспечиваются заданные условия по параметрам окружающей среды. Контролируются следующие параметры: температура (от 18 до 24 С); влажность (от 30 до 55 %); освещенность (не менее 500 лк); вибрации; Учебный курс, стр. 41 напряженность электрического поля (не более 3 В/м); уровень загрязняющих веществ. Для выполнения норм по запыленности рекомендуется создавать в технических помещениях повышенное воздушное давление. Для этого приточная вентиляции проектируется на большую производительность по сравнению с вытяжной. Дополнительные варианты архитектурной реализации коммутационных узлов Кроме полноценных технических помещений при построении СКС в случае обслуживания небольшого количества рабочих мест могут использоваться упрощенные варианты реализации коммутационных центров в виде: Ниш или чуланов (площадь до 500 кв. м); Специально построенных выгородок (от ниш отличаются наличием передней и задней дверей); Отдельно стоящих напольных или одиночных настенных шкафов. Учебный курс, стр. 42 22. 19-ДЮЙМОВЫЙ МОНТАЖНЫЙ КОНСТРУКТИВ Размещение оборудования СКС и ЛВС в технических помещений В кроссовых и иных технических помещениях нижнего уровня оборудование монтируется преимущественно в 19-дюймовых конструктивах. При числе рабочих мест до 120 применяется один конструктив. При числе рабочих мест свыше 120 – два конструктива. В правильно спроектированной СКС более двух 19-дюймовых конструктивов в одной кроссовой этажа не требуется! В аппаратных часть оборудования (обычно телефонная станция) и ее кросс монтируются на стене, остальные активные им пассивные устройства – в шкафах. Классификация монтажных конструктивов В зависимости от своего исполнения 19-дюймовый монтажный конструктив делится на: шкафы закрытые напольные; шкафы закрытые настенные; стойки открытые с одной или двумя рамами; рамы монтажные открытые. Настенный шкаф обслуживает не более 40 рабочих мест. Основным видом монтажного конструктива является монтажный шкаф высотой 42U. В распределительных узлах нижнего уровня из-за большого количества горизонтальных кабелей используются преимущественно шкафы шириною 800 мм. Шкафы с меньшими размерами по ширине применяются главным образом в аппаратных. Правила выбора технических помещений и расположения в них монтажного конструктива При проектировании СКС и выборе мест расположения технических помещений следует придерживаться следующих правил: Избегайте соседства технических помещений с энергоустановками (трансформаторы, генераторы, лифты и так далее.), газовыми, водяными или силовых магистралями по соседству или в проходящих скрытно в стене. Желательно располагать технические помещения централизованно по отношению к зоне, которую они обслуживают а также ближе к вертикальным стоякам как только это возможно. Монтажный конструктив должен располагаться так чтобы был обеспечен лёгкий доступ к нему технического персонала. Если нет возможности установить монтажный конструктив в охраняемых помещениях или помещениях с ограниченным доступом следует применять запираемые шкафы. Правила расположения шкафов При расположении двух и более шкафов в одном ряду они должны быть смонтированы с выравниванием по горизонтали, вертикали (при одинаковой высоте), а также скреплены друг с другом для получения единой конструкции. В процессе выравнивания по вертикали допускается использование подкладок под установочные ножки (высота не более 5 мм, площадь – не менее 40 кв. см.) Ширина бокового прохода выбирается равной не менее 762 мм, перед передней и задней частями шкафа или стойки должно оставаться свободное пространство шириной не менее 914 мм. Учебный курс, стр. 43 Величина зазора между верхней частью шкафа и элементами потолка (фальшпотолка) и смонтированным на них оборудовании должна быть не менее 150 мм. В случае помещений кроссовых с минимальными габаритами при размещении шкафа дополнительно контролируется величина свободного пространства перед его передней частью. Оно должно быть достаточным для свободного открывания двери. В состав проектной документации в части, касающейся монтажного конструктива, включаются чертежи двух видов: Схема т.н. фасада шкафа с указанием монтажных мест и разновидностей устанавливаемых на каждое из них активного и пассивного оборудования. План расположения шкафов в техническом помещении с размерами, дающими возможность выполнения однозначной привязки конструктивов в процессе монтажа. |