СКС – структурированные кабельные системы. Принципы построения СКС

Обеспечение высокой пропускной способности передающего тракта – важнейший вопрос при проектировании и инсталляции технических систем безопасности. Он особенно актуален, если необходимо решить проблему передачи видеосигнала, потому что системы видеонаблюдения – это высокоинформативные системы, объем передаваемой информации и данных в них значительно выше, чем, например, в охранно-пожарной сигнализации. Специалисты знают: если передающий тракт не обеспечит необходимой пропускной способности сети, все разговоры о нюансах работы качественной видеоаппаратуры могут превратиться, по сути, в пустой звук.

Всё более часто сталкиваясь с подобной проблемой, заказчики при инсталляции комплексных охранных систем обращаются не просто к поставщикам оборудования, а к организациям, строящим структурированные кабельные системы (СКС) для подключения на их базе систем видеонаблюдения. Можно привести немало примеров, когда компании, изначально специализирующиеся на создании СКС, успешно входили на рынок технических систем безопасности.

Для этих заметок имеется и еще один весомый повод: не так давно вышел новый международный стандарт на СКС. Считаю необходимым остановиться подробнее на вопросах построения структурированных кабельных систем для систем безопасности. Может быть, это положит начало обсуждению технических решений, предлагаемых в данной области.

СКС – слаботочная телекоммуникационная кабельная система, обслуживающая все инженерные системы, расположенные в здании. СКС должна отвечать следующим необходимым требованиям:
– иметь стандартизованную структуру и топологию;
– использовать только стандартизованные компоненты (кабели, распределительные устройства, разъемы и т. д.)‏;
– обеспечивать стандартизованные электромагнитные параметры (затухание, ширину полосы пропускаемых частот и др.) линий связи, организованных с ее помощью;
– управляться (администрироваться) стандартизованными методами.

Структурированная кабельная система представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы.

Структурированная кабельная система состоит из:
– набора кабелей (медных и/или оптических);
– коммутационных панелей;
– соединительных шнуров;
– кабельных разъемов;
– модульных гнезд;
– информационных розеток (ИР)‏;
– вспомогательного оборудования.

Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

Все СКС должны строиться по единым правилам, иметь одинаковые средства коммутации и подключения оборудования, обеспечивать заранее известные параметры среды передачи данных. В последнее время начала формироваться концепция построения кабельной системы, т. е. устройства, выполненного из компонентов стандартизированного ряда, построенного по модульному принципу, обладающего заранее заданными характеристиками, которые обеспечивают работоспособность аппаратуры, подключенной к СКС. Удивительно, но эти идеи, давно принятые и реализованные, в частности, в машиностроении (стандартный ряд резьбовых соединений, подшипников и проч.), только теперь начали завоевывать позиции в области телекоммуникаций .

История вопроса
Начало 50-х гг. прошлого века – дата рождения первых телефонных сетей. В 80-е гг. появились первые кабельные решения: IBM связывала свои мэйнфреймы с помощью 93-омного коаксиального кабеля RG-62 по топологии «звезда». Первые кабельные решения были представлены крупнейшими производителями компьютерного и телефонного оборудования и опирались на закрытые технологии. Многие разработки преследовали исключительно частные цели и задачи конкретной организации. Нарождающийся рынок локальных сетей страдал от хронического отсутствия единообразия, что было неизбежно ввиду изменения структуры отрасли.

1987 год – комитет TR41.8 (Ассоциации электронной промышленности) начал разработку стандарта для кабелей, размещаемых внутри зданий.

1989 год – исследовательская организация Underwriters Laboratories совместно с фирмой Anixter разработала новую классификацию кабелей на витых парах.

1991 год – публикация спецификации ANSI/EIA/TIA-568. Разработчики – Ассоциация электронной промышленности (Electronic Industry Association – EIA) и Ассоциация производителей средств связи (Telecommunications Industries Association – TIA).

Справедливости ради надо признать, что довольно долго даже законопослушные западные компании игнорировали рекомендации комитетов по стандартам. Это отчасти и явилось причиной того, что снизилось качество предоставляемых на рынке услуг.

Несоблюдение требований к монтажу и размещению СКС, ее терминированию и тестированию было достаточно частым явлением. В связи с этим остро встала проблема повышения квалификации сотрудников отрасли. Да и доработка самих стандартов вскоре стала насущной необходимостью. Появились серьезные институты с отличной репутацией: TIA и CBM. Эти институты развернули активную работу с целью повысить информированность о доминирующих стандартах и предоставить должное обучение тем, кто к этому стремился.

1995 год – принято два основных нормативно-технических документа, описывающих СКС как технический объект. Это американский стандарт TIA/EIA-568-A и международный стандарт ISO/IEC 11801.

Несмотря на то что оба основных документа описывают один и тот же технический объект, они имеют достаточно серьезные концептуальные отличия, рассматривая СКС с разных позиций, и в значительной степени взаимно дополняют друг друга. Стандарт второго поколения TIA-568-A (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) существенно отличался от предыдущего документа тем, что применение коаксиального кабеля не рекомендовалось для построения вновь создаваемых СКС и одновременно было разрешено использование одномодовых волоконно-оптических кабелей в магистральных подсистемах.

В связи с бурным развитием информационных технологий, необходимостью трансляции всё больших потоков информации в сентябре 2002 г. опубликована вторая редакция стандарта ISO/IEC IS 11801:2002(Е), в котором введены новые параметры и уточнены значения традиционных параметров компонентов и трактов на основе витых пар для обеспечения передачи в горизонтальной подсистеме информационных потоков сетевых интерфейсов Gigabit Ethernet и аналогичных им.

С 2002 г. по настоящее время развитие информационных технологий пошло не по пути резкого увеличения объема транслируемых потоков информации, как это прогнозировалось, а по пути улучшения технологичности самих сетей. В связи с этим в 2008 г. была принята новая редакция стандарта ISO/IEC IS 11801:2008(Е). Этот стандарт является весьма объемным и серьезным документом, описывающим все особенности построения и проектирования СКС.

К сожалению, в России на сегодняшний день в группе стандартов ГОСТ Р 34 «Информационная технология» отсутствует национальный стандарт СКС. Поэтому российские проектировщики, разработчики, поставщики, инсталляторы, владельцы СКС вынуждены в своей работе исходить из международных стандартов.

Составляющие СКС
Если СКС спроектирована и инсталлирована правильно, она может служить 25 лет и более и таким образом является капитальной системой. Обслуживается СКС так же, как и любая капитальная система: регулярные осмотры и проверки, называемые тестированием и сертификацией системы на соответствие стандартам определенного класса. Возможны профилактические ремонты этой системы, регламентные работы, переключения и т. д. Строить и давать гарантии на структурированную кабельную систему имеют право только сертифицированные специалисты.

Для возможности классификации и сертифицирования структурированной кабельной системы необходимо знать, что электромагнитные характеристики СКС определены стандартом ISO/IEC 11801:2008 (Е) для определенных конфигураций: канала и стационарной линии.

Стационарная линия (Permanent Link) – это пассивный участок СКС между двумя непосредственно соединенными между собой точками (интерфейсами) присоединения к ней, по которому может быть передан сигнал. То есть стационарная линия – это стационарный кабель и соединители на его концах (рис. 1). Стационарная линия предназначена для проверки рабочих характеристик стационарного компонента кабельной проводки.

Понятие Permanent Link введено для того, чтобы определить тестовую конфигурацию, максимально точно характеризующую параметры стационарной части кабельной системы. Конфигурация Permanent Link требует, чтобы вклады соединительных кабелей, используемых для доступа к тестируемой линии, исключались из результатов измерений. Поэтому предельные тестовые значения для Permanent Link отличаются от значений для Link на величину, относимую на счет соединительных кабелей тестера согласно априорной оценке. Общая длина линии Permanent Link может достигать 90 м.

В состав стационарной линии не входят шнуры, используемые для подключения передающего и принимающего устройств, равно как и никакие коммутационные шнуры.

Канал (Channel) – это пассивный тракт, способный передавать сигнал из конца в конец, соединяющий два любых активных блока электронной аппаратуры, например, рабочую станцию и коммутатор ЛВС (рис. 2).

Канал (Channel), согласно стандарту ISO/IEC 11801:2008(E), – это тракт взаимодействия между собой активного сетевого оборудования. Понятие введено с 1999 г. Канал включает в себя стационарную линию СКС и разнообразные шнуры, используемые для подключения. Канал как объект измерений – такая модель была введена для достижения лучшей аппроксимации итоговой конфигурации пользовательской системы.

Стандарт описывает два принципиально различных объекта измерений: стационарная линия (Permanent Link) и канал (Channel). В документе приводятся соответствующие для обоих объектов. При наличии специальных требований на этапе приемосдаточных испытаний может быть выполнена выборочная или сплошная проверка параметров канала или стационарной линии.

С моделью канала удобно работать во время текущей эксплуатации СКС при поиске и устранении неисправностей.

Ограничения по производительности для симметричных кабелей жестко задают компоненты, на базе которых создается канал (ISO/IEC 11801:2008(E)). Для максимальных величин – это 90 м одножильного медного кабеля, 10 м разнообразных шнуров и 4 сочленения (1 сочленение – это соединенные вместе вилка и розетка). Для класса F в действующей версии стандарта допускается только 2 сочленения.

Как известно, активные коммутаторы, видеорегистраторы и другое подобное оборудование предъявляют к каналам передачи информации различные требования по полосе пропускания частот. Поэтому электрические каналы и линии разбиты на шесть классов: A, B, C, D, E, F. Каналы и линии указанных классов обеспечивают гарантированную поддержку соответствующих классов и всех более низких классов. Компоненты, из которых создается структурированная кабельная система (кабели, коннекторы, вилки, гнезда), также классифицируются в стандарте ISO/IEC 11801:2008(E) по ширине пропускаемых частот, различные требования предъявляются и к качеству монтажа.

Классы приложений
Класс А: линии, специфицированные до 100 кГц для голоса и низкоскоростной передачи данных – передача видеосигнала.
Класс B: линии, специфицированные до 1 МГц для среднескоростной передачи данных – скорость передачи 1 Мбит/с.
Класс С: линии, специфицированные до 16 МГц для высокоскоростной передачи данных – скорость передачи 10 Мбит/с.
Класс D: линии, специфицированные до 100 МГц для сверхскоростной передачи данных – скорость передачи 100 Мбит/с – 1 ГГбит/с.
Класс E: линии, специфицированные до 250 МГц для сверхскоростной передачи данных со скоростью до 1 ГГб/с.
Класс F: линии, специфицированные до 600 МГц для сверхскоростной передачи данных со скоростью 1 ГГб/с – 10 ГГб/с.

То есть если мы выберем высококачественные камеры видеонаблюдения, формирующие кадры с высоким разрешением, а значит, с большим объемом, качественные видеорегистраторы или коммутаторы, транслирующие полученное изображение в режиме живого видео в сеть, что также займет немалый объем трафика, а трансляцию организуем по кабельной системе, заведомо более низкого класса или неправильно спроектированной, то качество изображения будет безвозвратно потеряно, не будет достигнут также и режим живого видео. Следовательно, вложенные в аппаратуру инвестиции себя не оправдают.

Помимо частотного диапазона стандарт ISO/IEC:2008(E) предъявляет четкие требования к параметрам каналов и стационарных линий как на основе витых пар, так и на основе волоконно-оптических кабелей. Для систем на основе витых пар каналы классов D, E, F должны иметь волновое сопротивление 100 Ом, для классов A, B, C предпочтительным является значение 100 Ом, но допускается и значение 150 Ом. Также стратифицируются такие параметры, как возвратные потери, потери ввода, структурные возвратные потери, защищенность на ближнем конце (NEXT), суммарное переходное затухание на ближнем конце (PSNEXT), переходное затухание на дальнем конце (FEXT) и его суммарное значение (PSFEXT), соотношение затухания и переходного затухания на ближнем конце (ACR), суммарное нормированное на потери ввода переходное затухание на ближнем конце (PSARC), нормированное на потери ввода переходное затухание на дальнем конце тракта (ELFEXT), суммарное нормированное на потери ввода переходное затухание на дальнем конце ввода (PSELFEXT), задержка сигнала (PD) и перекос задержек (DS).

Использование параметров кабельной структуры неизбежно и в процессе инсталляции системы видеонаблюдения. Инсталлятору необходимо рассчитать расположение источника питания и камеры. Согласно международному стандарту ISO/IEC11801 витая пара категории 5 (класс D) 100 МГц со скоростью передачи данных 1 ГГб/с имеет сопротивление не более 20 Ом на 100 м (реально около 2 Ом на 100 м). На 300 м витой пары падает не более 6 В напряжения. Поэтому источник питания можно подключить на расстоянии около 300 м от камеры. Для более точных расчетов необходимо тестировать структурированную кабельную систему.

Несколько слов целесообразно сказать о СКС на основе волоконно-оптических кабелей. Основные стандартизованные параметры ВОЛС – числовая апертура (NA), затухание (A), коэффициент широкополосности (K).

В линиях, использующих оптический кабель для высокоскоростной и сверхскоростной передачи данных, не рассматривается в качестве ограничителя ширина полосы. Числовое значение, указанное в названии класса, определяет минимальную длину канала в метрах, на которой канал этого класса гарантированно поддерживает соответствующее приложение, если канал создан в соответствии с требованиями стандарта:
Класс OF-300: от 300 м.
Класс OF-500: от 500 м.
Класс OF-2000: от 2 км.

Высший класс OF-2000 обеспечивает работу приложений, в том числе протокола Gigabit Ethernet 1000Base-LX по одномодовому волокну OS1 до 2000 м при IL 4,56 дБ в окне 1310 нм.

Класс OF-500 обеспечивает работу приложения Gigabit Ethernet 1000Base-LX по многомодовому волокну OМ1, OМ2 и OМ3 до 500 м при IL 2,35 дБ в окне 1300 нм.

Увеличение длины канала с 550 до 2000 м в окне 1300 нм обеспечено за счет улучшения профиля преломления.

В стандарте закреплена ширина полосы пропускания (коэффициент широкополостности) при лазерном вводе не мене 2000 МГц х км в окне 850 нм для волокон ОМ3.

Следовательно, выбор передающей аппаратуры, например активных коммутаторов, для передачи видеосигнала необходимо производить либо с учетом имеющейся СКС на объекте, либо с учетом территориальной протяженности объекта и правил проектирования структурированной кабельной системы на ВОЛС.

В заключение необходимо обратить внимание на следующий факт.

Единственная компания, которая проводит исследования рынка СКС по всем странам мира, – независимая консалтинговая компания BSRIA – Building Servies Research & Information Association, находящаяся в Великобритании.

По данным официального отчета BSRIA по рынку медных СКС за 2007 г. в России, СКС Eurolan занимает 3-е место с долей рынка 8,7%, уступая только Typo Electronics (10,8%) и Systimax Solution (16,9 %).

ЛИТЕРАТУРА:
Сети и системы связи, № 6, 5 мая 2008, стр. 11. Самарский П. А. Основы структуированных кабельных систем. М.: 2005.

Что значит СКС? Материал о том, что такое структурированная кабельная система, зачем она нужна. Преимущества СКС для предприятия.

Для эффективной работы любого предприятия, независимо от сферы его деятельности, требуется локальная сеть, которая бы соединяла воедино все компьютеры, телефоны и периферию. На сегодняшний день это продиктовано необходимостью – вряд ли сотрудникам и руководству будет удобно обмениваться файлами на дискетах или флэш-носителях, стоять в очереди, когда требуется принтер или иметь доступ в интернет только с одного компьютера.

Технология, которая позволяет реализовать задачу создания единой телекоммуникационной сети предприятия, называется СКС, или структурированная кабельная система. Внедрение СКС не только повышает эффективность предприятия, упрощает коммуникацию между сотрудниками и отделами и улучшает качество обслуживания клиентов, но и снижает эксплуатационные расходы компании.

Что значит СКС?

Согласно Википедии, структурированной кабельной системой называют законченную совокупность кабелей связи и коммутационного оборудования, которая отвечает требованиям действующих нормативных документов. СКС, по сути, представляет собой локальную сеть, включающую все телекоммуникационное оборудование отдельного здания или комплекса зданий, которая обеспечивает возможность передавать любые сигналы – информационные, видео или речевые.

СКС нередко устанавливается задолго до того, как будет определена скорость передачи данных, количество и требования пользователей и тип сетевого потока. Существуют определенные стандарты СКС, определяющие ее структуру, принципы проектирования, технологию монтажа сетей СКС и прочие ее параметры. Несмотря на то, что является делом трудоемким и финансово затратным, ее организация позволяет при необходимости масштабировать сеть, подключая новых пользователей, а также гораздо проще в ремонте, чем традиционные схемы сетевой инфраструктуры.

Преимущества СКС

Мы разобрались, что означает структурированная кабельная сеть, теперь наверняка вам интересно, в чем выгода установки СКС на предприятии? Ниже мы приведем несколько факторов, подтверждающих выгоду от инвестиций в создание СКС:

Безопасность. Защите информации сегодня уделяется особое внимание. СКС имеет серьезную защиту от несанкционированного проникновения в сеть вашей компании. Используются программные и аппаратные средства для контроля доступа
Скорость передачи данных. Обмен информацией между сотрудниками будет производиться на высокой скорости, за счет эффективных схем размещения кабелей соответствующих классов;
Мобильность рабочих мест. Подключиться к корпоративной сети любой сотрудник может не только со своего рабочего места;
Скрытый монтаж – установка оборудование выполняется скрытым образом, не нарушая ремонта;
Увеличение количества пользователей. Мы уже говорили о возможности масштабирование системы – при необходимости к системе можно подключить дополнительное оборудование.

Итак, мы рассмотрели понятие структурированная кабельная сеть, что это такое и каковы ее достоинства. В нашей стране проектирование и монтаж СКС производится по международным стандартам.

Структурированная кабельная система (СКС) - это физическая основа инфраструктуры здания, которая объединяет в единый комплекс различные сетевые информационные сервисы.

Такими сервисами являются:

Рисунок 1 - Структурированная кабельная система здания

Принципы построения СКС

Структурированная кабельная система обеспечивает передачу сигналов всех типов и является основой локальной вычислительной сети (ЛВС). ЛВС объединяет телефоны, компьютеры и другое оборудование. Каждая точка подключения обеспечивает доступ ко всем ресурсам сети. Поэтому на каждом рабочем месте достаточно двух линий - компьютерной и телефонной. Эти линии могут быть взаимозаменяемы.

Ниже представлены основные принципы построения СКС.

Структуризация

Кабельная проводка и ее составляющие разбиваются на отдельные подсистемы. Каждая подсистема выполняет определенные функции и имеет связь с другими подсистемами и сетевым оборудованием. Каждая подсистема имеет средства переключения, позволяющие легко изменять конфигурацию системы. При построении системы могут использоваться различные виды кабеля и коммутационного оборудования, в зависимости от условий конкретного проекта.

Универсальность

Кабельная система строится по принципам открытой архитектуры с техническими характеристиками, определенными в стандартах. Параметры электрических и оптических кабельных трасс подсистем и их интерфейсов указываются в нормативной документации. Таким образом, кабельная система может использоваться для передачи сигналов различных приложений посредством кабелей всего двух типов - витая пара и оптоволокно.

Коммутация подсистем СКС друг с другом и с активным сетевым оборудованием осуществляется определенным набором шнуров с универсальными разъемами, что облегчает администрирование кабельной системы и адаптацию ее к различным приложениям.

Избыточность

СКС предусматривает возможность расширения - её топология и оборудование обеспечивают возможность увеличить количество подключаемого оборудования и объем трафика. Все оборудование СКС выбирается с резервом по производительности, по возможности установки дополнительных модулей и по расширению функциональности.

Надежность

Производители СКС гарантируют работоспособность и соответствие кабельной системы стандартам на протяжении всего срока службы. В случае аварии в СКС быстро локализуется неисправный участок, выполняется переход на резервную линию и проводятся ремонтные работы. Восстановление работы СКС осуществляется без остановки работы сети силами администратора СКС, без привлечения сторонних специалистов.

Гибкость

Функционирующая СКС без изменения кабельной системы и без каких-либо дополнительных затрат предоставляет следующие возможности:

модификация программно-аппаратного комплекса;
управление перемещением пользователей в здании;
изменение количества пользователей;
разделение пользователей на группы по различным признакам.

Экономичность

Крупные первичные вложения в СКС быстро окупаются за счет меньших затрат на модификацию и поддержку телекоммуникационной инфраструктуры. Срок эксплуатации СКС значительно больше времени жизни других компонентов информационной системы (активное сетевое оборудование, серверы и персональные компьютеры, программные средства, телефонные станции и коммуникационное оборудование и т.д.).

Долговечность

СКС обеспечит постепенный переход к высокоскоростным протоколам, которые будут работать на перспективу, простой заменой активного оборудования, при этом не потребуется реконструкция кабельной системы. Технологический запас характеристик и стандарты СКС гарантируют, что моральное устаревание кабельной проводки случится не раньше срока, когда закончится ее системная гарантия (у большинства производителей он составляет 20 лет).

Подсистемы СКС

СКС представляет собой кабельную систему здания (группы зданий) иерархического типа, которая состоит из структурных подсистем. Каждая подсистема выполняет свои функции, имеет определенную топологию и состав компонентов. Для каждого типа подсистем в стандартах определены требования, ограничения и правила.

Кабельные подсистемы СКС:

Рисунок 2 - Подсистемы СКС

ЭРП - этажный распределительный пункт;

ГРП - главный распределительный пункт;

ПРП - промежуточный распределительный пункт.

Магистральная подсистема I-го уровня

Магистральная подсистема I-го уровня расположена между главным распределительным пунктом и промежуточным распределительным пунктом, а также между главным распределительным пунктом и этажным распределительным пунктом.

Данная подсистема включает:

магистральные кабели I-го уровня;
распределительные устройства, используемые для магистрального кабеля I-го уровня;
коммутационные перемычки и шнуры, которые используются для коммутации в главном распределительном пункте.

Магистральная подсистема II-го уровня

Промежуточный распределительный пункт разделяет магистральную систему СКС на магистральную подсистему I-го уровня и магистральную подсистему II-го уровня.

Данная подсистема включает:

магистральные кабели II-го уровня;
распределительные устройства, используемые для магистрального кабеля II-го уровня;
коммутационные перемычки и шнуры, которые используются для коммутации в промежуточной распределительной точке.

Горизонтальная подсистема

Горизонтальная подсистема расположена от распределительных устройств этажного распределительного пункта до телекоммуникационных розеток.

Данная подсистема включает:

горизонтальные кабели;
распределительные устройства, используемые для горизонтальных кабелей;
коммутационные перемычки и шнуры, которые используются для коммутации с этажным распределительным пунктом;
телекоммуникационные розетки;
консолидационные точки.

Компоненты СКС

Структурированная кабельная система создается во время строительства здания или переоборудования помещений и при этом гарантированный срок эксплуатации составляет не менее 10 лет.

СКС включает следующее оборудование:

телекоммуникационные шкафы;
серверные шкафы;
кабели;
проволочные лотки;
колонна;
патч-панели;
элетрощетки;
коннекторы;
розетки (компьютерные, телефонные);
телефонные плинты;
кросс-панели.

Архитектура СКС

Выделяют два типа архитектуры СКС:

распределенная;
централизованная.

Распределенная СКС

Распределенная архитектура чаще всего используется для СКС многоэтажных зданий и комплексов зданий. Распределенная архитектура может иметь один или два уровня иерархии. В первом случае главный распределительный пункт соединен с этажным распределительным пунктом с помощью кросса. Во втором случае СКС состоит из трех подсистем: магистральной I-го уровня, магистральной II-го уровня и горизонтальной подсистем.

Рисунок 3 - Распределенная СКС

Преимущества распределенной архитектуры:

большая гибкость СКС;
простота расширения кабельной системы;
простота установки кабельной системы.

Недостатки распределенной архитектуры:

громоздкость кабельной системы (большое количество компонентов);
большая площадь телекоммуникационных помещений;
сложность осуществления контроля и обеспечения безопасности.

Централизованная СКС

Централизованная архитектура может иметь один уровень иерархии без кросс-соединения горизонтальной или магистральной подсистемы либо вообще не иметь уровней иерархии и состоять только из горизонтальной подсистемы.

Рисунок 4 - Централизованная СКС

Преимущества централизованной архитектуры СКС:

небольшое количество компонентов кабельной системы;
небольшая площадь телекоммуникационных помещений;
небольшое количество активного оборудования;
отсутствие активного и пассивного оборудования для организации магистрали;
простота организации системы резервирования активного оборудования.

Недостатки централизованной архитектуры СКС:

большое количество кабеля;
низкая гибкость кабельной системы;
сложность расширения СКС;
сложность монтажа;
сложность разграничения зоны ответственности в телекоммуникационном помещении при аренде здания разными организациями.

* Цена в пересчете на одну линию СКС.

СКС – основа компьютерной локальной сети (ЛВС)

Для работы организации требуется локальная сеть, объединяющая компьютеры, телефоны, периферийное оборудование. Без компьютерной сети можно обойтись. Только неудобно обмениваться файлами при помощи дискет, выстраиваться в очередь возле принтера, а доступ в интернет реализовывать через один компьютер. Решением служит технология, обозначаемая сокращенно СКС.

Структурированная кабельная система это универсальная телекоммуникационная инфраструктура здания или комплекса зданий, обеспечивающая передачу сигналов всех типов, включая речевые, информационные, видео. СКС может быть установлена прежде, чем станут известны требования пользователей, скорость передачи данных, тип сетевых протоколов.

СКС создает основу компьютерной сети, интегрированной с телефонной сетью. Совокупность телекоммуникационного оборудования здания / комплекса зданий, соединенного с помощью структурированной кабельной системы, называют локальной сетью.

СКС или компьютерная плюс телефонная сеть

Структурированные кабельные системы обеспечивают длительный срок службы, сочетая удобство эксплуатации, качество передачи данных, надежность. Внедрение СКС создает основу повышения эффективности организации, снижения эксплуатационных расходов, улучшения взаимодействия внутри компании, обеспечения качества обслуживания клиентов.

Структурированная кабельная система строится таким образом, чтобы каждый интерфейс (точка подключения) обеспечивал доступ ко всем ресурсам сети. При этом на рабочем месте достаточно двух линий. Одна линия является компьютерной, вторая – телефонной. Линии взаимозаменяемы. Кабели соединяют телекоммуникационные разъемы рабочих мест с портами распределительных пунктов. Распределительные пункты объединяют магистральными линиями по топологии «иерархическая звезда» .

СКС является интегрированной системой. Сравним СКС с устаревшей моделью "компьютерная плюс телефонная сеть". Ряд преимуществ является очевидным.

интегрированная локальная сеть позволяет передавать разнотипные сигналы;
СКС обеспечивает работу нескольких поколений компьютерных сетей;
интерфейсы СКС позволяют подключать любое оборудование локальных сетей и речевых приложений;
СКС реализует большой диапазон скорости передачи данных от 100 Кбит/сек речевых приложений до 10 Гбит/сек информационных приложений;
администрирование СКС сокращает трудозатраты обслуживания локальной сети благодаря простоте эксплуатации;
компьютерная сеть допускает одновременное использование разнотипных сетевых протоколов;
стандартизация плюс конкуренция рынка СКС обеспечивают снижение цен комплектующих;
локальная сеть позволяет реализовать свободу перемещения пользователей без изменения персональных данных (адресов, телефонных номеров, паролей, прав доступа, классов обслуживания);
администрирование СКС обеспечивает прозрачность компьютерной и телефонной сети – все интерфейсы СКС промаркированы и документированы. Работа организация не зависит от сотрудника-монополиста соединений телефонной сети.

Надежная и долговечная структурированная кабельная система является фундаментом локальной сети. Однако всякое достоинство имеет обратную сторону. Стандарты СКС рекомендуют избыточность количественных параметров системы, что влечет существенные единовременные затраты. Зато можно забыть о кошмаре перманентного ремонта действующего офиса для наращивания компьютерной сети под текущие потребности.

Стандарты СКС

Подсистемы СКС

Стандарт ISO/IEC 11801 подразделяет структурированную кабельную систему на три подсистемы:

магистральную подсистему комплекса зданий;
магистральную подсистему здания;
горизонтальную подсистему.

Магистральная подсистема СКС и телефонная сеть

Магистральная подсистема комплекса зданий соединяет кабельные системы зданий.Магистральная подсистема здания соединяет распределительные пункты этажей.

Магистральная подсистема включает информационную и речевую подсистемы СКС. Основная среда передачи информационной подсистемы – оптоволокно (одномодовое или многомодовое), дополняемое симметричными четырехпарными кабелями. Если длина магистральной линии не превышает 90 метров, применяют симметричные кабели категории 5 и выше. При большей длине для информационных приложений, то есть компьютерной сети, требуется прокладывать оптоволоконный кабель.

Речевые приложения магистрали здания работают по многопарным кабелям. Речевые приложения, создающие телефонную сеть, относятся к низшим классам СКС. Это позволяет увеличивать длину линий магистральной подсистемы, создаваемых многопарными кабелями, до двух-трех километров.

Горизонтальная подсистема СКС и компьютерная сеть

Горизонтальная подсистема СКС включает распределительные панели, коммутационные кабели распределительных пунктов этажа, горизонтальные кабели, точки консолидации, телекоммуникационные разъемы. Горизонтальная подсистема обеспечивает локальную сеть для абонентов, предоставляет доступ к магистральным ресурсам. Среда передачи горизонтальной подсистемы – симметричные кабели не ниже категории 5. Стандарты СКС 2007 года предусматривают для центров обработки данных выбор СКС не ниже категории 6. Для информационных технологий (компьютерная плюс телефонная сеть) частных домов новые стандарты рекомендуют использовать категорию 6 / 7. Среда передачи вещательных коммуникационных технологий (сокращенно ВКТ : телевидение, радио) частных домов / квартир – симметричные защищенные кабели с полосой частот 1 ГГц, плюс коаксиальные кабели до 3 ГГц. Допускается также применение оптоволокна.

В горизонтальной подсистеме СКС преобладает компьютерная сеть. Отсюда вытекает ограничение максимальной длины канала – 100 метров независимо от типа среды. Чтобы продлить срок службы без модификаций, горизонтальная подсистема СКС должна обеспечить избыточность, резерв параметров.

Рабочая область в структуре горизонтальной подсистемы СКС

Рабочая область СКС – помещения (часть помещений), где пользователи работают с терминальным (телекоммуникационным, информационным, речевым) оборудованием.

Телекоммуникационные шины заземления (ТШЗ) устанавливают в каждом распределительном пункте возле шкафов / стоек. Шины распределительных пунктов соединяют магистралями заземления с главной телекоммуникационной шиной заземления (ГТШЗ), устанавливаемой рядом с электрическим терминалом заземления. Современные стандарты рекомендуют увеличивать площадь сечения проводника магистрали заземления при увеличении длины магистрали. Максимальное рекомендуемое сечение может составлять 3/0 AWG или 90 кв.мм. Ответвления магистрали выполняются изотермической сваркой или неразъемным соединением.

Часто приходится сталкиваться с отсутствием или ненадлежащим исполнением систем заземления в старых постройках. Проектирование системы телекоммуникационного заземления не требует устранения недостатков электрического заземления. Когда эквипотенциальность заземления не обеспечена, реализуется принцип «эффективного экранирования».

Система электропитания

В большинстве случаев для работы компьютерной сети требуется обеспечить электропитание устройств, подключаемых к телекоммуникационным разъемам. На каждом рабочем месте устанавливают силовые розетки. Одни розетки служат для подключения компьютеров и оргтехники, другие – бытовых электроприборов. Такое разделение систем позволяет организовать централизованное гарантированное электропитание.

Известно, что прокладка силовых кабелей параллельно информационным ухудшает качество передачи данных по слаботочным линиям, что может вызвать сбои локальных сетей. Для уменьшения этого влияния требуется выдержать минимально допустимые расстояния параллельной прокладки, зависящие от напряжения, мощности нагрузки. Монтаж силовых и слаботочных сетей одним подрядчиком позволяет решить проблему электромагнитной совместимости, уменьшить инвестиционные затраты.

Варианты установки розеток

Силовые и телекоммуникационные розетки могут быть установлены в коробах, накладных розетках, стенах, телекоммуникационных колоннах, напольных лючках.

На фотографиях изображены варианты размещения телекоммуникационных разъемов (ТР) с блоками силовых розеток. Самый распространенный вариант создания кабель каналов – пластиковые короба. Для фиксации коробов используют стены, офисную мебель, даже потолки. Короба высотой более 80 мм удобны для размещения розеток. Узкие короба дополняют настенными подрозетниками.

Группы розеток могут быть отмечены маркировкой или цветом вставок. Например, красные вставки для питания компьютерной сети, белые – подключение бытовых электроприборов.

Телекоммуникационные колонны, напольные стойки, напольные лючки применяются реже. Причина - более высокая стоимость таких решений.

Самый дешевый вариант - встроенные розетки. Он также является наиболее эстетичным. Реализация такого способа монтажа розеток оптимальна при строительстве или ремонте офиса. Альтернативный недорогой вариант - установка настенных подрозетников, прокладка мини-коробов.

Тестирование и гарантии

Мнение о том, что тестирование СКС - это формальная процедура, весьма распространено. Многие заказчики считают, что измерение параметров линий это гарантийная процедура. Это верно, но только наполовину. Во-первых, тестирование позволяет обнаружить скрытые дефекты, которые могут быть незамеченными. Во-вторых, это единственная возможность избежать проблем работы приложений компьютерной сети.

Вопреки распространенному мнению о полном соответствии стандартов СКС требованиям сетевых протоколов это заблуждение. Параметры среды передачи ниже требований приложений . Стандарты СКС классов D (100 МГц), E (250 МГц) и F (600 МГц) предусматривают нулевое – отрицательно отношение затухания / суммарных наводок на верхней границе частотного диапазона. Для рабочих пар приложений класса D, реализуемых в компьютерных сетях, отношение сигнал / шум во всем диапазоне частот должно быть не менее 10-19 дБ, то есть на один – два порядка лучше, чем предусматривают стандарты СКС. Более того, некоторые приложения класса D работают в полосе частот более 100 МГц, определяемых категорией 5е. Диапазон частот 1000BASE-T Gigabit Ethernet составляет 125 МГц, АТМ 155 – 155 МГц.

Таким образом, СКС может соответствовать стандартам, но не обеспечивать работу ряда приложений локальной сети по параметру коэффициента битовых ошибок (BER – Bit Error Rate). При этом уменьшается скорость передачи данных вплоть до "зависаний" компьютерной сети.

Качество передачи сигналов по каналам СКС обеспечивается благодаря резерву параметров. Чтобы проверить, достаточен ли резерв, проводится тестирование соответствия сетевым протоколам. Например, при использовании кабельного анализатора Fluke (пример отчета) , подтверждается соответствие базовой линии / канала одиннадцати сетевым протоколам. Это означает возможность использования также любых приложений низших классов.

Тестирование линий

Гарантийный сертификат СКС ITT NS&S (Великобритания)

Гарантийный сертификат СКС Panduit / Belden (США)

После завершения монтажа все линии СКС подлежат тестированию. Проектная документация с результатами тестирования предоставляется изготовителю СКС. После проверки оформляется гарантийный сертификат. Гарантийный период СКС составляет 10 – 25 лет. В частности, для ITT NS&S и Panduit – 25 лет. Гарантии на систему электропитания от одного до трех лет предоставляют компании, выполняющие монтаж.

Проблема выбора

Для выбора подрядчика проводится тендер. Заказчик определяет категорию СКС, тип экранирования, наличие гарантий, оставляя на усмотрение участников тендера все остальные вопросы. Участники тендера должны убедить заказчика в наилучшем отношении качественных / ценовых параметров предлагаемого решения. Выбор подрядчиков СКС зачастую определяет выбор производителя самой системы. Компании, предлагающие разные системы, дают цену несколько вариантов СКС разных изготовителей.

Качество СКС складывается из резерва параметров, заложенного изготовителем, а также квалификации исполнителей, выполняющих монтаж.

Надёжность и работоспособность кабельной системы во многом зависит от реализованных проектных решений . Например, длина кабелей будет минимальной, что напрямую влияет на работу локальной сети. Чем меньше длина канала, тем меньше затухание сигнала, лучше показатель сигнал / шум. Линии предельной длины целесообразно экранировать. Проектирование выполняется на основе большого объема быстро развивающихся стандартов. Поэтому важен выбор системы, категории кабелей, тип разъемов, наличие экранирования, разумная избыточность параметров СКС. Это отражает перспективы роста сетевых потребностей, нагрузку локальной сети Заказчика.

Для монтажа СКС требуется подготовить кабель каналы, аккуратно проложить кабели, подключить их к разъемам. Подключение требует расплетения пар, то есть разбалансировки, или, другими словами, снижения качественных характеристик системы. Чаще всего отрицательные результаты тестирования вызваны монтажом разъемов. Хорошая квалификации монтажников, проверенная результатами тестирования, решает проблему. Имеются другие возможности. Модульные разъемы ряда производителей сводят риск разбалансировки к минимуму благодаря особой технологии монтажа .

Качественная СКС, резерв функциональных параметров обеспечивают длительную беспроблемную эксплуатацию локальной сети, что гарантирует быстрый возврат инвестиций, повышение эффективности работы организации.

Основные понятия

Структурированная кабельная система (СКС) - это универсальная кабельная система здания, группы зданий, предназначенная для использования достаточно длительный период времени без реструктуризации, СКС подразумевает замену собой всей кабельной системы и систем здания / зданий..

Универсальность СКС подразумевает использование ее для различных систем:

компьютерная сеть;
телефонная сеть;
охранная система;
пожарная сигнализация
прочие.

Такая кабельная система независима от оконечного оборудования, что позволяет создать гибкую коммуникационную инфраструктуру предприятия. Структурированная кабельная система - это совокупность пассивного коммуникационного оборудования:

Кабель - этот компонент используется как среда передачи данных СКС. Кабель различают на экранированный и неэкранированный.

Розетки - этот компонент используют как точки входа в кабельную сеть здания.

Коммутационные панели - используются для администрирования кабельных систем в коммутационных центрах этажей и здания в целом.

Коммутационные шнуры - используются для подключения офисного оборудования в кабельную сеть здания, организации структуры кабельной системы в центрах коммутации.

Принцип построения СКС

СКС - охватывает все пространство здания, соединяет все точки средств передачи информации, такие как компьютеры, телефоны, датчики пожарной и охранной сигнализации, системы видеонаблюдения и контроля доступа. Все эти средства обеспечиваются индивидуальной точкой входа в общую систему здания. Линии, отдельные для каждой информационной розетки, связывают точки входа с коммутационным центром этажа, образуя горизонтальную кабельную подсистему . Все этажные коммутационные узлы специальными магистралями объединяются в коммутационном центре здания. Сюда же подводятся внешние кабельные магистрали для подключения здания к глобальным информационным ресурсам, таким как телефония, интернет и т.п. Такая топология позволяет надежно управлять всей системой здания, обеспечивает гибкость и простоту системы, а так же ее унифицируемость.

1 - Оргтехника - компьютер, телефон, факс и другое периферийное оборудование.

2 - Кабельная проводка -прокладывается по закладным каналам внутри стен, по декоративным кабельным коробам внутри помещений, по лоткам за фальш-потолками или под фальш-полами.

3 - Коммутационный узел - предназначен для монтажа и использования коммутационного оборудования кабельной системы, для централизации внешних и внутренних кабельных входов, для соединения кабельной системы с активным сетевым или иным оборудованием.

4 - Вертикальная кабельная проводка

5 - Служебные технические средства

Рабочее место - область, где установлены технические средства пользователя, подключенные к кабельной сети здания. Рабочее место оснащается не менее чем двумя информационными розетками, так как типичное офисное рабочее место содержит как минимум компьютер пользователя и его телефон. Для их подключения к СКС используются розетки со стандартизированным разъемом RJ-45 и коммутационные шнуры длиной от 1 до 5 метров.

Горизонтальная кабельная проводка - кабельные линии, соединяющие рабочее место с коммутационным узлом этажа. Горизонтальная кабельная проводка, на основе медных проводников, использует четырехпарный одножильный кабель в различном исполнении. В обычных условиях применяются неэкранированный, а при повышенных требованиях к электромагнитному излучению, совместимости или конфиденциальности - экранированный кабель. В отдельных, особых случаях в качестве горизонтальной кабельной системы возможно применение оптоволоконного кабеля, обеспечивая повышенную защиту от электромагнитного излучения и защиту от несанкционированного доступа.

Коммутационный узел этажа - область, в которой сходятся линии горизонтальной кабельной проводки, размещается коммутационное оборудование и осуществляется администрирование кабельной системы этажа. Под администрированием понимается внесение изменений и дополнений в существующие конфигурации. Основой таких центров являются патч и кросс-панели. Для простоты монтажа и удобства работы, коммутационное оборудование размещают в специальных шкафах и стойках, к которым подводятся все кабельные линии. Шкафы также выполняют функцию ограничения доступа к коммутационному оборудованию.

Вертикальная кабельная проводка - кабельные линии, соединяющие коммутационный узел этажа с коммутационным центром здания.

Магистральная подсистема - подсистема комплекса зданий, которая может строиться из медного и/или оптоволоконного типов кабеля, и которая объединяет кабельные системы зданий.

В каждом конкретном здании в общем случае присутствуют три подсистемы СКС: вертикальная кабельная подсистема, горизонтальная кабельная подсистема и подсистема рабочих мест. Для достаточно крупных зданий, с большим количеством рабочих мест на этажах, все эти три подсистемы присутствуют в явном виде. Для относительно небольших зданий с ограниченным количеством рабочих мест рекомендуется организовывать один узел коммутации СКС, куда сходится вся горизонтальная кабельная разводка. В этом случае вертикальная кабельная подсистема может отсутствовать либо носить вырожденный характер, при котором вертикальная кабельная подсистема представляется совокупностью коммутационных шнуров, соединяющих порты "этажных" коммутаторов ЛВС (коммутаторов для подключений рабочих мест) с портами центрального (магистрального) коммутатора.

Требования при проектировании СКС:

СКС должна быть спроектирована с избыточностью по количеству подключений.

Структурированная кабельная система должна быть выполнена в соответствии стандартам – международным, европейским, американским. Таким как ANSI/EIA/TIA 568, ANSI/EIA/TIA 569

Рабочее место должно иметь, как минимум, один разъем для подключения к ЛВС и один разъем для подключения к телефонной сети

Максимальное расстояние горизонтальной проводки не должно превышать 90м;

Оборудование, использованное для построения СКС, должно соответствовать, как минимум, пятой категории.

Каждая линия связи кабельной системы от точки подключения оконечного оборудования до точки подключения к коммутационной панели должна проити тестирование на принадлежность, как минимум, к пятой категории.

СКС должна обеспечивать быструю перекоммутацию линий горизонтальной проводки и магистрали здания

Прокладку кабелей в коридорах должна осуществляться за фальшпотолком, если таковой имеется, а при его отсутствии - в специализированных кабель-каналах (коробах) или в существующих закладных; в рабочих помещениях подвод кабеля к рабочим местам производится в кабельканалах.