Категории СКС и их основные особенности
Содержание:
- Что такое СКС?
- Структура СКС
- Свойства СКС
- Сферы использования СКС
- Основные требования к СКС
- Стандарты СКС
- Хронология появления СКС
- Физические различия категорий СКС
Системы кабельной структуры (СКС) представляют собой универсальное техническое решение, предназначенное для передачи различных данных и поддержки слаботочных систем, используемых в зданиях. Эти структурированные кабельные системы, объединяющие пользовательские рабочие места и специализированное оборудование, играют ключевую роль в корпоративных коммуникациях. Они обеспечивают функционирование информационных сервисов, включая локальные сети, системы контроля доступа, а также телефонные линии.
Что такое СКС?
Кабельные системы, относящиеся к структурированным, характеризуются стандартизированным исполнением и определенной топологией. Они должны быть управляемыми и обеспечивать соответствие стандартам эксплуатации. Системы проектируются на основе единых правил и принципов, учитывающих национальные и международные стандарты.
Логическая структура СКС делится на несколько подсистем:
- Комплексная система для территорий или зданий (магистрали).
- Вертикальная магистральная система внутри здания (связь между этажами).
- Горизонтальная система для этажей.
Таким образом, структура организации имеет иерархический характер. В нее входят кабели типа витая пара, коммутационные панели, розетки, разъемы, шнуры, адаптеры. Шкафы и монтажные стойки по умолчанию не включены в СКС, но могут быть предоставлены по запросу.
Ключевые свойства СКС
СКС отличаются универсальностью, гибкостью, надежностью и долговечностью. Создается единая среда для передачи данных, что позволяет вносить изменения, повышать удобство коммутации и обеспечивает возможность масштабирования. Гарантия на такие системы составляет от 10 до 25 лет, в зависимости от производителя.
Компоненты для кабельных систем подбираются с учетом конкретного проекта, что обеспечивает гибкость и высокое качество решений. Гибкость подразумевает широкий спектр возможностей адаптации. Благодаря своей универсальности СКС подходят для зданий различных категорий. Стандартизация, документирование и деление на подсистемы упрощают управление этими системами.
Области применения СКС
Концепция создания информационных инфраструктур на физическом уровне была разработана почти 30 лет назад. Изначально СКС проектировались для офисных помещений, но со временем их применение значительно расширилось. В настоящее время они активно используются в дата-центрах, автоматизации производственных процессов, а также в бытовых и промышленных объектах.
С увеличением сфер применения СКС изменяются и уточняются требования к ним. Однако в классическом сегменте эти системы имеют устоявшиеся эксплуатационные характеристики, определяемые централизованными стандартами СКС.
Основные требования к СКС
Поскольку сети играют критически важную роль в функционировании компаний, даже небольшие сбои могут привести к значительным финансовым потерям. Исследования показывают, что компании могут терять более 2% своего оборота из-за проблем с передачей данных. Нехватка эффективности в сетях негативно сказывается на производительности сотрудников и качестве обслуживания клиентов.
К основным требованиям к СКС относятся:
1. Соответствие спецификациям стандартов.
2. Наличие всех признаков структурированных систем.
3. Соответствие компонентов требованиям соответствующей категории СКС.
В магистральных подсистемах кабели не всегда должны иметь точки для соединений. В горизонтальных системах недопустимы разрывы. Подключения разъемов и оптоволокна должны быть выполнены корректно, а наличие адаптеров и активных компонентов в составе СКС не допускается.
Современные решения в этой области включают беспроводные технологии и концепцию open space. Отрасль активно развивается, появляются новые инновационные решения.
В настоящее время в области СКС (Структурированная кабельная система) действуют три основных стандарта:
- TIA/EIA-568B 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 600МГц).
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).
Таким образом разберемся в главных особенностиях категорий СКС на примере кабелей.
Хронология появления СКС
Принятие в 1991 году стандарта категории 3 имело далеко идущие последствия. Шестнадцатикратное расширение частотного диапазона витой пары по сравнению с категорией 2 (1 МГц) явилось впечатляющим шагом вперед. В результате изменились представления о витой паре, как о среде передачи только для речевых приложений. Была опубликована первая версия стандартов СКС. Витая пара начала вытеснять коаксиальный кабель.
Категория 5, утвержденная в 1995 году, вновь расширила полосу частот в пять раз по сравнению с категорией 4. Производители СКС начали давать 15-ти, 20-ти 25-летние и даже пожизненные гарантии. Пожизненные гарантии на системы, которые могут потребовать замены через несколько лет. С точки зрения срока службы — это иллюзии, которые добровольно питают и производители, и заказчики. Представлению о незыблемости категории 5 способствовала также двухлетняя пауза в разработке новых протоколов.
Такая ситуация продолжались не долго. В 1997 года в организациях стандартизации разного уровня была начата работа по спецификации параметров категорий 6 и 7, вновь расширяющих диапазон витой пары в два и шесть раз соответственно. В июне 1999 году Ассоциация стандартов Института инженеров электроники и электротехники приняла стандарт протокола витой пары Gigabit Ethernet IEEE Std 802.3a. В конце того же года Ассоциация телекоммуникационной промышленности совместно с Ассоциацией электронной промышленности утвердили Приложение ANSI/TIA-568-A-5 "Спецификации параметров передачи 4-парных 100-омных кабельных систем категории 5е». В сентябре 2000 года вступили в действие стандарты класса D (аналогичные категории 5е), принятые международной и европейской организациями стандартизации. В 2002 году принята вторая редакция стандарта ISO/IEC 11801, включающая спецификацию параметров кабелей и разъемов категорий 1 — 7 и линий / каналов классов C, D, E и F.
Хронологическая таблица принятия категорий СКС
| Категория СКС | Диапазон частот | Приложения, под которые разрабатывались категории | Год принятия стандарта |
|---|---|---|---|
| Категория 3 | 16 МГц | Ethernet, 10 Base-T | 1991 |
| Категория 4 | 20 МГц | Token Ring 16Мбит/с | 1993 |
| Категория 5 | 100 МГц | 100Base-TX (Fast Ethernet) АТМ 155 | 1995 |
| Категория 5E | 100 МГц | 1000 Base-T (Gigabit Ethernet) | 1999 |
| Категория 6 Категория 7 |
200 МГц 600 МГц |
Gigabit Ethernet 1000Base-TX Gigabit Ethernet 2,5 Гб/с Предложений нет |
2002 Не ранее 2004 |
Как видно из приведенной таблицы, выбор категории СКС под текущие приложения обеспечивает срок службы не более двух-трех лет. Исключение составляет категория 5, которая продержалась без изменений четыре года.
При увеличении номера категории, также увеличивается скорость передачи данных и частота, на которой работает кабель. И это не совпадение, ведь каждая новая категория предъявляет более высокие требования к подавлению перекрестных помех (XT) и эффективности изоляции проводников.
Физически возможно использовать кабель Cat-5 для гигабитной скорости, точно так же возможно сделать кабель длиннее 100 метров. Стандарт не тестировался в конкретно ваших условиях, поэтому результаты могут быть любыми. Верно и обратное, если у ваш кабель категории Cat-6, это вовсе не означает, что у вас будет скорость передачи данных 1 Гигабит/секунду. Сетевое оборудование и розетки, к которым подключен этот кабель, также должно поддерживать такую скорость, а также должны быть соответствующие настройки в драйвере сетевой карты, операционной системе и т.п.
Категория 5 была пересмотрена и в подавляющем числе случаев заменена категорией 5 Enhanced (Cat-5e). Физически в кабеле ничего не изменилось, лишь применен более жесткий стандарт относительно перекрестных помех.
Категория 6 была пересмотрена и стала Augmented Category 6 (Cat-6a), в которой были проведены испытания на частоте 500 МГц (сравните с 250 МГц у Cat-6). Более высокая частота коммуникации устранила перекрестные наводки (AXT), благодаря чему удалось повысить скорость передачи данных до 10 Гбит/с на больших расстояни
Физические различия категорий СКС
Итак, какие же физические параметры кабеля помогают устранить помехи и увеличить скорость передачи данных? Все дело в изоляции и том том факте, что проводники кабеля попарно свиты. Свивание проводников было изобретено Грэхемом Беллом в 1881 году, именно он впервые применил эту технику к телефонным проводам, пролегающим вдоль линий электропередач. Он обнаружил, что при свивании кабеля через каждые 3-4 столба, значительно уменьшаются помехи, а дальность передачи сигнала возрастает. Витая пара стала основой для всех Ethernet-кабелей, это позволило сократить влияние внутренних перекрестных помех и перекрестных наводок от внешних источников.
Два главных физических различия между кабелями Cat-5 и Cat-6 — это количество витков витой пары на единицу длины и толщина оплетки.
Автор: Технический консультант по сетевому оборудованию - Михаил Гусев