Структури́рованная ка́бельная система (СКС) — законченная совокупность кабелей связи и коммутационного оборудования, отвечающая требованиям соответствующих нормативных документов [1] . Включает набор кабелей и коммутационных элементов, и методику их совместного использования, позволяющую создавать регулярные расширяемые структуры связей в локальных сетях различного назначения. СКС — физическая основа инфраструктуры здания, позволяющая свести в единую систему множество сетевых информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные сети и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т. д.
СКС представляет собой иерархическую кабельную систему, смонтированную в здании или в группе зданий, состоящую из структурных подсистем. В состав СКС входят такие элементы, как:
- главный кросс (MC);
- кабель магистральной подсистемы первого и второго уровня;
- промежуточные кроссы (IC);
- горизонтальные кроссы (HC) и кабели горизонтальной подсистемы;
- консолидационные точки (CP);
- многопользовательские телекоммуникационные розетки (MuTOA или MuTO);
- телекоммуникационные розетки (TO);
- и другие элементы.
Система может быть построена на основе медных или оптических кабелей. Все элементы СКС интегрируются в единый комплекс (систему) и эксплуатируются согласно определённым правилам.
Кабельная система — это система, элементами которой являются кабели и компоненты, которые связаны с кабелем. К кабельным компонентам относится всё пассивное коммутационное оборудование, служащее для соединения или физического окончания (терминирования) кабеля — телекоммуникационные розетки на рабочих местах, кроссовые и коммутационные панели (жаргон: «патч-панели») в телекоммуникационных помещениях, муфты и сплайсы.
Структурированная система — это любой набор или комбинация связанных и зависимых составляющих частей. Термин «структурированная» означает, с одной стороны, способность системы поддерживать различные телекоммуникационные приложения (передачу речи, данных и видеоизображений), с другой — возможность применения различных компонентов и продукции различных производителей, и с третьей — способность к реализации так называемой мультимедийной среды, в которой используются несколько типов передающих сред — коаксиальный кабель, UTP, STP и оптическое волокно. Структуру кабельной системы определяет инфраструктура информационных технологий, IT (англ. information technology ), именно она диктует содержание конкретного проекта кабельной системы в соответствии с требованиями конечного пользователя, независимо от активного оборудования, которое может применяться впоследствии.
Содержание
Стандарты и категории [ править | править код ]
В настоящее время [ когда? ] в области СКС действуют три основных стандарта:
- TIA/EIA-568-B Commercial Building Telecommunications Wiring Standard (американский стандарт);
- ISO/IEC IS 11801-2002 Information Technology. Generic cabling for customer premises (международный стандарт) ;
- CENELEC EN 50173 Information Technology. Generic cabling systems (европейский стандарт).
В стандарте EIA/TIA-568B для кабельных линий и для компонентов (кабелей и разъёмов) определены следующие категории:
- категория 3 (сигнал пропускается в полосе частот до 16 МГц );
- категория 5e (полоса частот до 100 МГц );
- категория 6 (полоса частот до 250 МГц );
- категория 6A (полоса частот до 500 МГц ).
В стандарте ISO 11801-2002 и EN 50173 определены классы для кабельных линий:
- класс С (в полосе частот до 16 МГц );
- класс D (в полосе до 100 МГц );
- класс E (в полосе до 250 МГц );
- класс E(A) (в полосе до 500 МГц );
- класс F(A) (в полосе до 600 МГц ).
Задаваемый действующими стандартами технический уровень элементной базы гарантирует работоспособность устанавливаемой кабельной системы и поддержку ею работы существующих и перспективных приложений на протяжении как минимум 10 лет .
В целом, проект на СКС должен отвечать требованиям (не всем одновременно) стандартов: ЕІА/ТІА-568B и/или ISO/IEC 11801-2002, ЕІА/ТІА-569А, ЕІА/ТІА-606A, национальных и местных нормативов.
В Российской Федерации в сфере СКС приняты стандарты:
- ГОСТ Р 53245-2008 Информационные технологии (ИТ). Системы кабельные структурированные. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания [2]
- ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии (ИТ). Системы кабельные структурированные. Проектирование основных узлов системы. Общие требования [1]
- ГОСТ Р 54623-2011 Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Системы зданий образовательного назначения технологические информационно-коммуникационные. Термины и определения [3]
- ГОСТ Р 54818-2011 Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Системы информационно-коммуникационные технологические зданий образовательных учреждений. Общие положения [4]
- ГОСТ Р 55060-2012 Системы управления зданий и сооружений автоматизированные. Термины и определения [5]
- ГОСТ Р 56602-2015 Слаботочные системы. Кабельные системы. Термины и определения
- ГОСТ Р 56556-2015 Слаботочные системы. Кабельные системы. Функциональные элементы, структура, подсистемы и компоненты кабельной системы (структурированной кабельной системы) [6]
- ГОСТ Р 56571-2015 Слаботочные системы. Кабельные системы. Основные положения. Классификация [7]
- ГОСТ Р 58238-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Порядок и нормы проектирования. Общие положения [8](Вступает в силу 01.03.2019)
- ГОСТ Р 58239-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Телекоммуникационные трассы и пространства горизонтальной и магистральной подсистем структурированной кабельной системы. Основные положения [9](Вступает в силу 01.03.2019)
- ГОСТ Р 58240-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Горизонтальная подсистема структурированной кабельной системы. Основные положения [10](Вступает в силу 01.03.2019)
- ГОСТ Р 58241-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Магистральная подсистема структурированной кабельной системы. Основные положения [11](Вступает в силу 01.03.2019)
- ГОСТ Р 58242-2018 Слаботочные системы. Кабельные системы. Телекоммуникационные пространства и помещения. Общие положения [12](Вступает в силу 01.03.2019
В Российской Федерации с 1 января 2010 года введены в действие ГОСТ Р 53246-2008 [1] и ГОСТ Р 53245-2008 [2] , которые определяют общие требования к основным узлам СКС и методику испытания, соответственно. В стандартах ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 содержатся опечатки и ошибки, поэтому использовать в работе данные стандарты нужно осторожно [13] .
Помимо этого, в Российской Федерации с 1 января 2005 года действует открытый стандарт OSSirius SCS 702, положения которого формируются и изменяются исключительно в ходе публичных интернет-обсуждений в пределах, заданных положениями международных стандартов ИСО/МЭК 11801, ANSI/TIA/EIA-568B и российским стандартом ГОСТ Р 53246-2008. Данный стандарт, на основании п. 6.9. ГОСТ Р 1.0-2004, применяется равным образом и в равной мере с ГОСТ Р 53246-2008, независимо от страны и/или места происхождения продукции, осуществления процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ и оказания услуг, видов или особенностей сделок и/или лиц.
Кабельная инфраструктура должна отвечать требованиям стандартов ANSI ТІА/ЕІА-568C и ANSI ТІА/ЕІА-569.
Построение СКС [ править | править код ]
В общем случае, СКС состоит из трёх иерархически организованных подсистем:
- магистральной кабельной подсистемы первого уровня;
- магистральной кабельной подсистемы второго уровня;
- горизонтальной кабельной подсистемы.
Кабельные кроссы служат интерфейсом между этими подсистемами, при этом подсистемы могут иметь различную топологию, например: «шина», «звезда» или «кольцо». Выделяется также кабельная подсистема рабочего места, часто непосредственно не относящаяся к СКС. Для построения структурированных кабельных систем используются кабели категорий 5 и 6, многопарные медные или волоконно-оптические. Наборы элементов и устройств для СКС состоят из разнообразных типов стоек и коммутационных шкафов, которые также делятся по типу формы и конструкции, напольного или настенного исполнения. Некоторые из подсистем могут отсутствовать, так как в них нет необходимости (напр. отсутствие первичной и вторичной подсистем в одноэтажном здании).
Локальные вычислительные сети ЛВС представляют собой совместное подключение узлов сети к единому каналу передачи данных с помощью средств коммуникации, т.е. кабельных систем (либо беспроводной технологии WiFi). Основными составляющими ЛВС являются СКС, серверные системы, активное сетевое оборудование, системы хранения и резервирования данных, программное обеспечение.
Структурированная кабельная система СКС представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. Она состоит из коммутационных панелей, медных и оптических кабелей, соединительных шнуров, кабельных разъемов, информационных розеток и дополнительного оборудования. Все элементы интегрируются в единую систему. СКС создается в соответствии с принципом открытой архитектуры и на основе соответствующих стандартов и подразумевает введение в состав кабельной системы дополнительных рабочих мест. Количество рабочих мест определяется площадями и топологией рабочих помещений
СКС
СКС, или структурированная кабельная система, представляет собой законченную совокупность проводов и коммутационных приборов, позволяющих свести воедино информационные сервисы различного назначения. Для лучшего понимания можно привести простой пример. Часто различное оборудование в одном здании объединяется в отдельные кабельные системы.
Компьютеры и факсы связаны между собой одним кабелем, телефоны – другим, сигнализация – третьим. Для каждой из систем предусмотрены свои розетки и провода, которые обслуживаются отдельными специализированными бригадами.
Такое обустройство офисов вызывает некоторые неудобства, особенно при поломках, когда необходимая бригада мастеров отсутствует на месте. В случае оснащения здания СКС подобных проблем не возникает, поскольку все провода и розетки в здании являются однотипными, то есть совершенно неважно, в какую розетку включать телефон, а в какую компьютер или видеокамеру.
Другими словами, СКС – это универсальная кабельная сеть, обеспечивающая совместное использование всего оборудования.
Основное назначение СКС – это создание гибкой информационной инфраструктуры, которая не зависит от конечных носителей и охватывает предприятие целиком, соединяя между собой все точки средств передачи данных. Как правило, СКС имеет единый коммутационный центр, к которому сходятся все магистральные подсистемы с разных этажей.
В состав структурированной системы входят кабели, розетки, коммутационные шнуры и панели, помогающие надежно управлять всей кабельной системой здания, обеспечивать гибкость и простоту работы всего оборудования.
ЛВС
ЛВС, или локальная вычислительная сеть, является одним из элементов СКС и объединяет между собой все компьютерные системы офиса. Простым языком, она представляет собой группу персональных компьютеров и периферийного оборудования, позволяющую решать информационные задачи предприятия и обмениваться данными.
Ее установка позволяет сотрудникам офиса передавать друг другу электронные документы, графики, таблицы и другую необходимую информацию без использования съемных носителей.
Обычно локальная сеть покрывает небольшое пространство (офис, жилой дом, учебное заведение), хотя иногда ее устанавливают и в глобальных масштабах. К примеру, орбитальные центры и космические станции тоже являются ЛВС.
Компьютеры могут объединяться между собой различными способами, но чаще всего локальные сети строятся на технологиях Wi-Fi либо Ethernet. Ранее на предприятиях широко использовались и другие протоколы, но сейчас они встречаются всё реже.
Установка ЛВС обусловлена, в первую очередь, необходимостью совместного использования ресурсов в пределах одного офиса. К ресурсам относятся не только компьютеры, но и модемы, принтеры, сканеры, жесткие диски и любые другие устройства, подключаемые к ПК.
При монтаже локальной сети сотрудники получают возможность интерактивно соединяться друг с другом для передачи и приема сообщений по электронной почте, получать доступ к централизованно установленным программам, а также отказаться от отдельных накопителей информации на каждом рабочем месте.
Основное отличие СКС от локальной вычислительной сети (ЛВС) – независимость СКС от приложений, используемых позднее, что позволяет ей регулировать широкий диапазон подключаемых систем. Исходя из этого, ЛВС в современных условиях организовывается на основе СКС и входит в нее как отдельно взятая компьютерная сеть, объединяющая телефоны, компьютеры, принтеры и прочее периферийное оборудование.
Локально-вычислительные кабельные сети способны выполнять следующие задачи:
– обеспечение одновременного доступа к базам данных, сети Интернет и различным программам всем сотрудникам организации;
– обеспечение доступа к определенной информации конкретному отделу организации. Данная возможность обусловлена сложной структурой крупных компаний, где доступ к конфиденциальным данным разрешен только для соответствующих людей и подразделений;
– возможность удаленной работы, не находясь на рабочем месте.
Грамотная настройка ЛВС обеспечивает надежную, оперативную и производительную работу сети на протяжении долгого времени. Это ответственное мероприятие должно проводиться квалифицированными специалистами, ведь от качества выполнения настройки зависит продуктивная работа всех сотрудников организации.
Структурированные кабельные системы являются неотъемлемым элементом жизнеобеспечения любого предприятия. Без них не обходится ни одна организация, так как основная связь между сотрудниками и внешней средой осуществляется посредством электронной почты, джабберов и социальных сетей.
На базе современных СКС возможно создание такой телекоммуникационной инфраструктуры, посредством которой можно обмениваться не только данными, но и аудио и видеофайлами.
СКС объединяет в себе следующие элементы:
– внутренние компьютерные и телефонные сети;
– системы видеосвязи и видеоконференций;
– системы охранного и промышленного видеонаблюдения.
При проектировании СКС необходимо предусмотреть запас подключений для того, чтобы обеспечить ее бесперебойную работу даже при возникновении аварийных и внештатных ситуаций.
ЛВС относится к той категории компьютерных сетей, которые объединяют компьютеры, расположенные в ограниченном пространстве.
Монтаж кабельной системы производится в полном соответствии с принятыми стандартами в этой области (международным и национальным). Создаются этажные и центральный коммутационные центры. Кабельная сеть этажа связывает в общую систему рабочие места, объединяет точки информационных ресурсов (телефоны, видеонаблюдение, компьютерная сеть и пр.), позволяет производить администрирование, вносить изменения в существующие конфигурации. Рабочие места связываются с коммутационным узлом этажа с помощью горизонтальных кабельных линий. При помощи вертикальных кабельных линий все этажные коммутационные узлы связываются с коммутационным центром здания. Здесь же происходит подключение к внешним магистралям глобальных информационных ресурсов (интернет, телефония и пр.). В том случае, если требуется создать СКС для группы зданий, строится магистральная подсистема, объединяющая все кабельные системы зданий. Материалом для построения магистралей могут служить: медный кабель, оптоволокно или их комбинации.
Монтаж оптоволокна производится на основе сварки оптических волокон кабеля. Это технология неразъемного сращивания оптических волокон, основанная на расплавлении их концов электрической дугой с последующим сведением и слияниям. Обеспечивает наилучшие характеристики соединения по вносимым потерям и стабильности, однако требует использования высокотехнологического и дорогостоящего оборудования.
Мы занимаемся монтажом и техническим обслуживанием кабельных систем на профессиональном уровне, а также поставкой оборудования. Сюда входит:
- проектирование СКС и ЛВС;
- утверждение техпроекта заказчиком;
- доставка оборудования и материалов на место монтажа;
- монтаж и отладка СКС и ЛВС;
- технические консультации;
- регулярное техническое сопровождение кабельных систем.
Большие объемы конфиденциальной информации, передаваемые и хранящиеся в единой ЛВС(СКС) предприятия, требуют высокого профессионализма при их монтаже и обслуживании.
Кабельная система является фундаментом любой сети. Если в кабелях ежедневно происходят короткие замыкания, контакты разъемов то отходят, то снова входят в плотное соединение, добавление новой станций приводит к необходимости тестирования десятка контактов разъемов из-за того, что документация на физическое соединение не ведется, то ясно, что на основе такой кабельной системы любое, самое современное и производительное оборудование работать будет плохо. Пользователи будут недовольны большими периодами простоев и низкой производительностью сети, а обслуживающий персонал будет постоянно работать, разыскивая места коротких замыканий, обрывов и коротких замыканий, обрывов и плохих контактов. Причем проблем с кабельной системой становится намного больше при увеличении размеров сети.
Структурированная кабельная система (СКС) — физическая основа инфраструктуры здания, позволяющая свести в единую систему множество сетевых информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т. д.
СКС представляет собой иерархическую кабельную систему смонтированную в здании или в группе зданий, которая состоит из структурных подсистем. Её оборудование состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъёмов, модульных гнезд, информационных розеток, а также из вспомогательного оборудования. Все элементы СКС интегрируются в единый комплекс (систему).
Кабельная система — это система, элементами которой являются кабели и компоненты, которые связаны с кабелем.
Эта подсистема прокладывается в пределах одного этажа здания и включает в свой состав связи с рабочими станциями. Как правило, она прокладывается незащищёнными видами кабелей (UTP/STP).
Горизонтальная подсистема состоит из трёх частей:
- – абонентская часть – настенные розетки и патч – корды, соединяющие их со станциями;
- – стационарная часть – кабели, соединяющие розетки со шкафами сетевого оборудования;
- – коммутационная часть – патч – панели и патч – корды, соединяющие розетки сетевого оборудования с патч – панелями.
Служит для соединения этажных шкафов сетевого оборудования с центральным оборудованием здания. Она содержит небольшое количество связей, следовательно, может базироваться на более жёстком кабеле
С помощью неё соединяются здания, поэтому должна прокладываться защищёнными и высокоскоростными линиями (например, оптическое волокно).
Для связи горизонтальной подсистемы будет использоваться витая пара (UTP/STP). Эта среда передачи является широко распространённой средой в локальных сетях. Кабели UTP/STP различаются по категориям (в зависимости от полосы пропускания) и по типу (гибкие или одножильные). В категории 5 находится 8 проводников, переплетённых попарно (4 пары). Для соединения кабелей с оборудованием используются вилки стандарта RJ- 45. Существуют также кабели категории 6, с частотой до 200 МГц и категории 7, с частотой до 600 МГц, которые обязательно экранируются. Структурированная кабельная система, построенная на основе витой пары категории 5, имеет очень большую гибкость в использовании.
В качестве связи подсистемы кампуса будет использовано оптоволокно.
Витамя памра (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.
В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:
- – неэкранированная витая пара (англ. UTP — Unshielded twisted pair) — без защитного экрана;
- – фольгированная витая пара (англ. FTP — Foiled twisted pair), также известна как F/UTP) — присутствует один общий внешний экран в виде фольги;
- – экранированная витая пара (англ. STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;
- – фольгированная экранированная витая пара (англ. S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;
- – незащищенная экранированая витая пара (SF/UTP — или с англ. Screened Foiled Unshielded twisted pair).Отличие от других типов витых пар заключается в наличии двойного внешнего экрана, сделанного из медной оплётки, а также фольги.
Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон.
- – CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.
- – CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.
- – CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.
- – CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.
- – CAT5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.
- – CAT5e (полоса частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Кабель обеспечивает скорость передач данных до 100 Мбит/с. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине.
- – CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с и до 10 гигабит на расстояние до 50 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.
- – CAT6a (полоса частот 500 МГц) — применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с и планируется использовать его для приложений, работающих на скорости до 40 Гбит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года.
- – Витая пара 7 категории
- – CAT7 — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600–700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).
- – CAT7a (полоса частот 1000 МГц)
Оптимческое волокном — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.
Оптические волокна могут быть одномодовыми и многомодовыми.
Существует три основных типа одномодовых волокон:
- – Одномодовое ступенчатое волокно с несмещённой дисперсией (стандартное) (англ. SMF — Step Index Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.652 и применяется в большинстве оптических систем связи.
- – Одномодовое волокно со смещённой дисперсией (англ. DSF — Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.653. В волокнах DSF с помощью примесей область нулевой дисперсии смещена в третье окно прозрачности, в котором наблюдается минимальное затухание.
- – Одномодовое волокно с ненулевой смещённой дисперсией (англ. NZDSF — Non-Zero Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.655.
Многомодовые волокна отличаются от одномодовых диаметром сердцевины, который составляет 50 микрон в европейском стандарте и 62,5 микрон в североамериканском и японском стандартах.
Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные. В ступенчатых волокнах показатель преломления от оболочки к сердцевине изменяется скачкообразно. В градиентных волокнах это изменение происходит иначе — показатель преломления сердцевины плавно возрастает от края к центру.
- – RJ – 11 и RJ – 12 – разъемы с шестью контактами. Первые обычно применяются в телефонии общего назначения. Второй обычно используется в телефонных аппаратах, предназначенных для работы с офисными АТС
- – RJ – 45 – восьмиконтактный разъем, использующийся обычно для подключения кабеля к сетевым платам Ethernet либо для коммутации на панели соединений