Стандарты на СКС описывают типовые сетевые инсталляции и топологии, характеризующиеся категорией или классом рабочих характеристик. На кабельные стандарты ссылаются впоследствии стандарты (например, Института IEEE), специфицирующие сетевые технологии (приложения); в них указывается минимальный уровень характеристик, необходимый для работы тех или иных приложений. Построенная в соответствии со стандартами СКС сулит пользователям множество преимуществ. Это и гарантия работы приложений, и гибкость выбора обратносовместимых и интероперабельных кабелей и соединительных компонентов, и реализация структуры и топологии СКС, которые общепризнанны кабельными специалистами и облегчают выполнение процедур добавления, изменения и модернизации сетевых элементов.
Настройка та же, да ноты другие

Помимо организаций TIA и ISO, существуют также региональные группы разработки кабельных стандартов, такие, как JSA/JSI (Japanese Standards Association), CSA (Canadian Standards Association) и CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization). Они активно сотрудничают с техническими консультативными комитетами ISO своих стран, и требования их стандартов практически совпадают с требованиями стандартов TIA и ISO.

Однако в терминологии, использующейся в этих стандартах, имеются кое-какие различия. Например, в стандартах TIA кабельные компоненты (кабели, соединительная аппаратура, коммутационные шнуры и т. д.) описываются «категорией» характеристик; эти компоненты соединяются в постоянную линию или канал, и для них тоже используется понятие «категория». Кабельные компоненты в стандарте ISO также определяются «категорией» характеристик, тогда как сформированные из них постоянные линии и каналы — «классом» характеристик. Эквивалентные категории и классы характеристик стандартов TIA и ISO представлены в табл. 1.

В документах организации TIA и ISO указано, что определяемые их стандартами кабельные системы рассчитаны на срок полезного использования свыше 10 лет. Учитывая то, что такие сетевые приложения, как Ethernet, обычно имеют срок полезного использования, равный пяти годам, рекомендуется проектировать кабельные системы, способные поддерживать два поколения сетевых приложений. Для большинства конечных пользователей коммерческих зданий это означает, что сегодня следует инсталлировать кабельную систему, которая способна поддерживать сеть 1000Base-T (Gigabit Ethernet), а через пять лет — обеспечить плановый переход на инфраструктуру 10GBase-T.
Категории и классы

Чтобы помочь осознанно определить нужные вам характеристики модернизируемой или вновь инсталлируемой СКС, мы приводим здесь краткий обзор кабельных категорий TIA и классов ISO (табл. 2).

Категория 5е / класс D. Требования на кабели указанной категории (класса) были впервые опубликованы в 2000 г. и включали дополнения, важные для работы систем 1000Base-T, использующих двунаправленную передачу данных по всем четырем парам кабеля UTP. Стандарт расширил предельные значения характеристик категории 5 и определил несколько новых критериев, необходимых для скоростной передачи сигнала при использовании всех четырех пар. В спецификации категории 5е / класса D был введен дополнительный запас по таким параметрам, как затухание NEXT, ELFEXT и возвратные потери (Return Loss — RL), а также введено определение суммарных перекрестных наводок, аппроксимирующих полные наводки в кабелях UTP при одновременной передаче сигналов по всем его витым парам.

Хотя кабель категории 5 больше не разрешен стандартами TIA/ISO к использованию в новых инсталляциях, значительная часть инсталлированных каналов категории 5, по всей вероятности, способна поддерживать работу систем 1000Base-T.

Информация по аттестации унаследованных инсталляций категории 5 для этих систем находится в приложении D стандарта ANSI/TIA/EIA-568-B.2.

Категория 6 / класс Е. Большая часть кабельных систем, спроектированных для новых зданий в течение пяти прошлых лет, представляет собой СКС категории 6 / класса Е. Они обеспечивают вдвое больший, чем СКС категории 5е / класса D, запас по отношению сигнала к шуму (отношение затухания сигнала к уровню перекрестных наводок (защищенность) таких кабелей имеет положительное значение вплоть до 200 МГц), а также улучшение других характеристик передачи. Все это позволяло конечным пользователям быть уверенными в том, что кабельная проводка обеспечит должную работу сетевых приложений в самых неблагоприятных условиях.

В процессе разработки спецификации на кабели категории 6 / класса Е была выявлена необходимость ограничить преобразование дифференциального сигнала в синфазный сигнал (и обратно) путем определения баланса компонентов, что позволяет реализовать кабельные системы с повышенной электромагнитной совместимостью (Electromagnetic Compatibility — EMC).

Хотя СКС категории 6 / класса Е были первоначально предназначены для приложений 100Base-T и 1000Base-T, некоторая часть инсталлированной базы этих СКС способна поддерживать и приложения 10GBase-T. Во вновь опубликованных технических бюллетенях TIA TSB-155 и ISO/IEC 24750 представлены не только новые нормы на характеристики кабельных систем категории 6 / класса Е, но и процедуры полевого квалификационного тестирования, которые позволяют удостовериться в том, что эти СКС смогут поддерживать приложения 10GBase-T.

Возможности цифровой обработки сигналов (Digital Signal Processing — DSP), реализованные в системах 10GBase-T, обеспечивают полное подавление внутренних наводок между витыми парами кабеля. Вместе с тем эти системы становятся особенно чувствительными к нежелательным наводкам между соседними кабелями и кабельными компонентами, получившими название межкабельных наводок (alien crosstalk). Определению межкабельных наводок в инсталлированных кабельных системах категории 6 / класса Е в технических бюллетенях TIA TSB-155 и ISO/IEC 24750 отводится центральное место.

Так как межкабельные наводки в СКС категории 6 / класса Е зависят от особенностей их инсталляции (например, от плотности объединения кабелей в связки и степени заполнения кабельных каналов), значения параметров передачи определялись для наихудших условий «типичной» кабельной среды. Это означает, что системы 10GBase-T должны работать по каналам UTP категории 6 / класса Е протяженностью до 37 м. В зависимости же от фактического уровня межкабельных наводок такие системы могут работать по каналам UTP категории 6 / класса Е протяженностью 37–55 м. Учитывая тот факт, что общий экран из фольги кабелей F/UTP (Foiled Unshielded Twisted-Pair) категории 6 / класса Е значительно снижает межкабельные наводки, указанные ограничения на длину канала на эти кабели не распространяются.

В технических бюллетенях TIA TSB-155 и ISO/IEC 24750 также содержатся рекомендации, касающиеся методов ослабления межкабельных наводок, которые вы можете использовать в том случае, если инсталлированный вами канал категории 6 / класса Е не соответствует требованиям к минимальному уровню межкабельных наводок. В частности, рекомендуется:

• использовать для систем 10GBase-T несмежные разъемы коммутационной панели,

• разносить аппаратные шнуры или задействовать улучшенные шнуры,

• применять шнуры на основе кабеля F/UTP,

• разобщать кабельные связки,

• от организации коммутационного поля по принципу кросс-коннект переходить к организации его по принципу интерконнект,

• заменять компоненты категории 6 / класса Е на компоненты категории 6А / класса ЕА.

Кабельные системы категории 6 / класса Е не рекомендуются для новых инсталляций, где будут использоваться системы 10GBase-T. Дело, в частности, в том, что, хотя устройства для полевого тестирования кабельных систем на соответствие новым значениям параметров PSANEXT и PSAACRF (ранее известного как PSAELFEXT) как раз сейчас и появляются на рынке, методология тестирования остается крайне сложной и трудоемкой. Кроме того, большинство инсталляций потребуют ослабления межкабельных наводок. Довольно часто разработанные методы ослабления наводок реализуются с трудом из-за существующих ограничений на степень заполнения кабельных каналов и на потенциальную возможность замены компонентов. Помимо этого, отсутствуют руководства по методике проведения аттестации для крупномасштабных инсталляций или выполнению модернизации кабельных систем в будущем.

Так как стандарт на СКС категории 6 / класса Е был опубликован в 2002 г., сейчас он находится где-то в середине намеченного 10-летнего срока службы описываемой им СКС. Чтобы обеспечить максимальные производительность и прибыль на инвестиции, проектировщики СКС стараются сегодня использовать кабельные системы уже более высоких категорий.

Категория 6А / класс ЕА. СКС категории 6А / класса ЕА рассчитаны на работу в расширенном частотном диапазоне и на более эффективное подавление межкабельных наводок, что необходимо для обеспечения работы систем 10GBase-T по 100-метровому каналу. Кабельная проводка категории 6А / класса ЕА обеспечивает положительное значение отношения сигнала к межкабельным наводкам на частотах до 500 МГц и способна не только противостоять неблагоприятным условиям кабельной среды, но и, когда придет время модернизации сети, гарантированно поддерживать приложение 10GBase-T. Спецификации на эти СКС впервые содержат требования к балансировке каналов и постоянных линий, что обеспечивает им более высокую электромагнитную совместимость, чем у СКС предыдущих поколений.

Спецификации на СКС категории 6А / класса ЕА обеспечивают должный запас по всем рабочим характеристикам, включая суммарные межкабельные наводки. Кроме того, в них приводятся методики полевых квалификационных испытаний СКС. Определяется также такой параметр, как средние суммарные межкабельные наводки по всем четырем витым парам кабеля UTP, который используется комитетом IEEE при моделировании пропускной способности кабельного канала.

Следует отметить, что термин «эквивалентное переходное затухание на дальнем конце» (Equal Level Far-End Crosstalk Loss — ELFEXT), ранее применявшийся в спецификациях TIA, заменен термином «защищенность на дальнем конце» (Attenuation-to-Crosstalk Ratio, Far-End — ACRF). Такая замена была осуществлена для того, чтобы привести терминологию TIA в соответствие с терминологией ISO и точнее описать фактические тестовые измерения.

Класс F. Опубликованная в 2002 г. спецификация (см. табл. 2) описывает характеристики систем на основе полностью экранированного витопарного кабеля (т. е. кабеля из индивидуально экранированных витых пар, заключенных в общий экран). Благодаря своей полностью экранированной конструкции кабель категории F (также известный как кабель категории 7) обеспечивает положительное значение отношения затухания к уровню перекрестных наводок на частотах до 600 МГц и отличные показатели электромагнитной совместимости.

Хотя ассоциация TIA разрабатывает стандарт на СКС категории 7 недостаточно быстро, вполне допустимо проектировать СКС класса F и на объектах в странах Северной Америки. Аргументами в пользу этого является то, что в дополнение к признанию данной категории BICSI, NEMA, IEEE и другими организациями требования класса F не что иное, как простое надмножество требований категории 6А, сформулированных ассоциацией TIA. Адаптеры для полевого квалификационного тестирования СКС категории F предлагаются на рынке с 2002 г.

Наиболее часто используемый коннектор категории 7 описан в спецификации IEC 61076-3-104:2002. Он состоит из вилки и гнезда оригинальной конструкции, отличной от конструкции разъема RJ-типа. К преимуществам этого коннектора относятся простота его использования, большой запас рабочих характеристик, поддержка многих приложений. Нелишне добавить, что стандарт ISO 15018 рекомендует названный коннектор в качестве интерфейса категории 7. Он серийно выпускается многими производителями, и кабельная индустрия, и разработчики приложений, похоже, готовы к внедрению полностью экранированной кабельной проводки.

Преимущество кабельной проводки класса F по сравнению с другими категориями/классами СКС состоит в том, что она ориентирована на поддержку приложений, которые появятся вслед за системами 10GBase-T. СКС класса F — это единственная среда передачи, рассчитанная на 15-летний срок службы, и она способна обеспечить максимальную окупаемость инвестиций с учетом 15-летнего срока эксплуатации.

Класс FА. Требования на эту категорию СКС находятся на стадии разработки и основаны на существующих требованиях на СКС класса F. В ней предполагается использование оригинальных вилки и гнезда, конструкция которых отличается от конструкции разъема RJ. Существенным отличием спецификаций класса FА от предыдущих является расширение частотного диапазона определения характеристик с 600 до 1000 МГц, что делает эти кабели способными поддерживать все каналы широкополосного видео, работающие на частотах до 862 МГц. По всей вероятности, все спроектированные в ближайшем будущем полностью экранированные кабельные системы будут системами класса FА.

***

При проектировании и инсталляции СКС важно выбрать такую категорию кабелей и кабельных компонентов, которая обеспечивала бы не только выполнение требований сетевого приложения сегодняшнего дня, но и поддержку будущих приложений. В деле определения полного набора критериев проектирования СКС вы можете смело положиться на спецификации, предлагаемые TIA и ISO..

Живи футболом, ну а футбол пускай живет в тебе...