Расчет линейных кабелей магистральных подсистем
Проектные работы на этом этапе начинаются с составления полного перечня кабельных трасс подсистемы внутренних магистралей, что делается на основе эскизного проекта с учетом результатов изучения архитектурных чертежей и данных, полученных в процессе обследования объекта. Здесь же выполняется определение типа и расчет емкости магистральных кабелей.
Наряду со схемой подключения друг к другу устройств, функционирующих на различных уровнях телекоммуникационной инфраструктуры информационно-вычислительной системы предприятия, непосредственное влияние на емкость магистральных кабелей оказывают также потребности интерфейсов используемой аппаратуры в числе витых пар или световодов, необходимых для поддержки информационного обмена с заданными качественными показателями.
На абонентском уровне важное значение для расчета параметров кабельной проводки имеет информация о количества пар, необходимых для поддержки функционирования телефонных аппаратов. Аналоговый телефонный аппарат, функциональные возможности которого не удовлетворяют потребностей большинства пользователей на современном этапе, работает по одной витой паре. Примерно до начала 90-х годов большой популярностью пользовалась трехпарная схема подключения телефонного аппарата к УАТС, что обеспечивает резкое улучшение уровня предоставляемого сервиса. На современном этапе развития систем телефонной связи основная масса телефонных аппаратов использует однопарную схему информационного обмена с УАТС. По двухпарной схеме функционируют только некоторые терминалы ISDN. Тем не менее, с учетом длительного срока эксплуатации СКС расчет ведется, исходя из случая применения на всех рабочих местах или по крайней мере основной их массы двухпарных абонентских телефонных терминалов.
Первичная оценка емкости магистральных кабелей осуществляется с учетом принятой конфигурации рабочего места и выбранного типа среды передачи на внутренней и внешней магистралях. В процессе расчета необходимо постоянно контролировать соответствие принимаемых проектных решений типу сетевого оборудования различного назначения и схеме построения всего комплекса информационно-вычислительных систем заказчика.
Конфигурации с низкой степенью интеграции имеют один модуль в информационной розетке и, соответственно, один горизонтальный кабель на рабочее место. К этому же варианту сводятся конфигурации, построенные в соответствии с правилом парной группировки модулей ИР. К розеточному модулю ИР при реализации такой схемы может подключаться рабочая станция или телефонный аппарат. В связи с длительным сроком эксплуатации СКС даже в этом случае имеет смысл рассчитать электрическую часть магистральной подсистемы на наиболее тяжелый случай, т. е. подключения 2-парных цифровых телефонных аппаратов на каждом рабочем месте. Это означает, что минимальная емкость кабеля внутренней магистрали составляет две пары на рабочее место.
Конфигурация со средней степенью интеграции отличаются тем, что на рабочем месте устанавливается ИР с двумя розеточными модулями. При таком принципе построения проводки минимальная удельная емкость кабеля внутренней магистрали составляет 2,2 пары на рабочее место. В основу выбора такого значения положены следующие соображения: две пары используются для передачи сигнала цифрового телефона, находящегося на каждом рабочем месте, а две пары на 10 рабочих мест служат для создания канала связи сетевого оборудования ЛВС класса не выше Fast Ethernet.
Отсутствие ОК на уровне магистральных подсистем в рассматриваемой конфигурации не дает возможности обеспечить передачу сигналов высокоскоростных интерфейсов ЛВС на расстояние свыше 90 м. В силу этого построение систем со средней степенью интеграции не может быть рекомендовано для применения в СКС, в которых возникает необходимость создания внешних магистралей.
Рис 4. Схема процесса проектирования магистральных подсистем
Конфигурация с высокой степенью интеграции включает в себя два или более розеточных модуля на ИР с соответствующим количеством горизонтальных кабелей на рабочее место. Основной характерной чертой таких конфигураций является использование ОК для организации внутренней и внешней магистралей. Конфигурации рассматриваемой разновидности реализуются на основе применения принципа передачи сигналов низкоскоростных приложений по симметричному многопарному кабелю и работы портов up-link-модулей высокоскоростной аппаратуры ЛВС по ОК.
Конфигурации с высокой степенью интеграции строятся из расчета применения минимум двух пар и 0,2 волокон на рабочее место в кабелях внутренней магистрали и минимум две пары на рабочее место и два волокна на каждую кроссовую, подключаемую к аппаратной, в кабелях внешней магистрали. В подсистеме внутренних магистралей две пары используются для передачи сигнала цифрового телефона, а два волокна на 10 рабочих мест служат для создания канала связи высокоскоростного сетевого оборудования. Подсистема внешней магистрали служит для передачи сигналов цифровых телефонных аппаратов и оборудования ЛВС коллективного пользования, которое устанавливается в кроссовой.
Количество кабелей, необходимое для реализации магистральных подсистем, определяется следующим образом. Для каждой из кроссовых этажей установленное минимальное количество пар/волокон на рабочее место умножается на количество рабочих мест, обслуживаемых этой кроссовой. Найденные емкости кабелей округляются до ближайшего целого сверху количества пар/волокон, которое может быть получено при использовании одного или нескольких кабелей стандартной емкости (25, 50, 100, 200 и т. д. пар или 4, 6, 8 и т. д. волокон). Величины емкости кабелей подсистемы внутренних магистралей, найденные в соответствии с приведенным выше алгоритмом, являются нижней допустимой границей. По согласованию с заказчиком суммарная емкость может быть увеличена.
Длина кабелей определяется с учетом всех спусков, поворотов и других особенностей трассы, запасов на непрямолинейность укладки (4 %), а также технологических запасов на разделку. При определении общего расхода ОК необходимо учитывать тот факт, что согласно СНиП 3.05.07-85, в местах установки муфт предусматривается запас длиной не менее 2 м. При определении величины запаса кабелей из витых пар можно пользоваться таким же значением. При имеющихся сомнениях в точности измерения длины кабельной трассы рекомендуется пользоваться укрупненным значением величины запасов кабеля в 10 %, которое включает в себя запасы на непрямолинейность укладки и технологические запасы на разделку.
Административная подсистема
Разработка административной подсистемы является наиболее сложным этапом проектирования СКС. На этом этапе решаются следующие задачи:
распределение коммутационного поля технических помещений по отдельным функциональным секциям;
расчет емкости каналов передачи информации;
определение типа коммутационного оборудования;
расчет количества конструктивных единиц коммутационного оборудования;
расчет объемов поставки коммутационного оборудования.
Активное сетевое оборудование можно подключить к СКС следующими тремя основными способами:
коммутационным соединением (interconnect);
коммутационным подключением (crossconnect);
с использованием схемы связи между кроссами.
При коммутационном подключении активное сетевое и коммутационное оборудование должны располагаться рядом друг с другом. Каналы передачи информации образуются непосредственной коммутацией между разъемами на корпусе сетевого оборудования и разъемами коммутационного оборудования с помощью коммутационных шнуров.
Отличительной чертой коммутационного соединения является «фиксированное» отображение портов активного оборудования на дополнительную коммутационную панель. Данная операция может быть выполнена несколькими различными способами, наиболее часто для этого используются так называемые монтажные шнуры. Поэтому для формирования подключения по схеме коммутационного соединения всегда используются два шнура. Применение коммутационного соединения возможно и даже в некоторых случаях более удобно, если активное оборудование имеет выходной интерфейс на основе разъема Telco, который расположен на задней панели его корпуса. В этой ситуации сетевое оборудование подключается к так называемой патч-панели типа Telco или же разводится с помощью многопарного монтажного шнура на розеточных частях разъемов обычной коммутационной и кроссовой панели.
Основные преимущества данного варианта построения коммутационного поля сводятся к следующему:
снижение практически до нуля вероятности повреждения порта дорогостоящего сетевого оборудования в процессе эксплуатации за счет минимизации количества переключений на нем;
существенная «разгрузка» лицевых панелей коммутационного поля от шнуров за счет некоторого уменьшения их длины, а также возможности «увода» кабелей монтажных шнуров на значительном протяжении их длины на оборотную сторону панелей;
значительное увеличение удобства подключения к СКС тех разновидностей сетевого оборудования ЛВС, розетки линейных портов которых находятся на задней панели корпуса.
Связь между кроссами может рассматриваться как модификация метода коммутационного соединения с целью его адаптации на случай монтажа коммутационного и сетевого оборудования в нескольких шкафах. Подключение по схеме связи между кроссами осуществляется многопарным симметричным кабелем, один конец которого подключается к кроссовой или коммутационной панели кабельной системы, а второй разводится на выходной панели отображения портов активного оборудования. Тракты передачи информации образуются подключением шнура или перемычки к каждому из этих коммутационных устройств.
Выбор типа коммутационного оборудования
При реализации СКС в нашей стране используются панели типа 66, панели модульных разъемов и панели типа 110 (в нескольких вариантах исполнения).
Коммутационные панели типа 66 обеспечивают передачу сигналов приложений только класса С и ниже, неудобны для выполнения частых перекоммутаций и получили ограниченное распространение только для организации локальной разводки, например, в виде вводного кросса УАТС.
Коммутационные панели с розетками модульных разъемов являются на сегодняшний день основными. Их преимущества в наибольшей степени проявляются в той части СКС, которая ориентирована, в основном, на обеспечение работы локальных вычислительных сетей. Рассматриваемое оборудование отличается высокими эстетическими характеристиками, простотой использования, позволяет эффективно использовать пространство монтажного конструктива за счет обеспечения высокой плотности портов. В то же время коммутационные панели в определенных пределах повышают стоимость магистральных подсистем СКС. Это обусловлено тем, что они позволяют формировать магистральные тракты емкостью только в четыре пары, которые не играют в магистральных подсистемах заметной роли.
Наиболее серьезным преимуществом кроссовых панелей типа 110 и их менее распространенных функциональных аналогов является легкость администрирования отдельно взятой парой. Поэтому такие панели удобно использовать в тех ситуациях, когда заранее известно, что кабельная разводка обеспечивает поддержку функционирования большого количества устройств «малопарных» приложений.
Основным таким приложением может считаться УАТС. Поэтому панели типа 110 наиболее целесообразно применять для построения линий магистральных подсистем в той их части, которая обслуживает работу телефонной станции. Использование кроссовых панелей типа 110 в той части коммутационного поля, на которую заводятся кабели горизонтальной подсистемы, представляется нецелесообразным.
С учетом изложенных выше положений в процессе выбора типа коммутационного оборудования рекомендуется руководствоваться следующими принципами:
горизонтальные кабели целесообразно разводить преимущественно на коммутационных панелях с модульными разъемами;
магистральные многопарные симметричные кабели, используемые для передачи телефонных сигналов и прочих низкоскоростных приложений, следует подключать на панели типа 110;
резервные и основные линии симметричных магистральных кабелей, которые предназначены для обслуживания высокоскоростных приложений ЛВС, необходимо разводить на панелях с модульными разъемами;
из-за сложностей получения характеристик категории 5е и выше на многопарных кабелях для передачи сигналов высокоскоростных приложений целесообразно использовать оптические кабели. Резервные электрические тракты для поддержки функционирования этих приложений организуются на 4-парных кабелях, которые заводятся на электрические панели с модульными разъемами.
Выбор типа волоконно-оптического коммутационного оборудования зависит, в первую очередь, от принятой схемы размещения сетевых устройств с оптическими портами. Если подобное оборудование монтируется в 19-дюймовом конструктиве, то наиболее целесообразно устанавливать оптические полки. В сетях небольшой емкости, а также при реализации на оптической элементной базе только внешней подсистемы с небольшим количеством кабелей бывает целесообразным применение настенных муфт.
В практике реализации СКС находят широкое использование ОК с волокнами трех основных типов: 62,5/125, 50/125 и 9/125. При построении волоконно-оптической части магистральных подсистем можно руководствоваться принципом выделения одной пары волокон на 10 - 18 рабочих мест. В одном напольном монтажном конструктиве монтируется коммутационное и сетевое оборудование, обслуживающее не более 120 - 135 рабочих мест. В случае использования дуплексных розеток SC и разъемов из группы SFF в оптической полке может быть установлено от 16 до 24 таких разъемов. Таким образом, с учетом организатора коммутационное оборудование оптической подсистемы занимает в одном монтажном конструктиве высоту 2U.
Определение типов и числа коммутационных и кроссовых шнуров
Разновидности шнуровых изделий для применения в технических помещениях приведены в табл. 2.
Коммутационные шнуры служат для коммутации каналов передачи информации и включаются между разъемами коммутационного и активного сетевого оборудования, которое находится в данном помещении.
Для каждой кроссовой расчет начинается с определения пар функциональных секций, между которыми будет осуществляться коммутация. Для каждой пары секций задаются:
типы вилок коммутационного шнура, которыми производится подключение к коммутационному оборудованию;
количество, длины и тип коммутационных шнуров, которые потребуются, чтобы соединить два ближайших и два наиболее удаленных разъема коммутационного оборудования этих двух секций.
Несмотря на широкое использование в технике ЛВС на основе стандарта Ethernet в его наиболее популярных на практике разновидностях 10Base-Т и 100Base-ТХ двухпарных схем обмена информацией, из соображений обеспечения универсальности СКС рекомендуется для поддержки функционирования оборудования ЛВС всегда применять 4-парные коммутационные шнуры. Для низкоскоростных приложений более оптимальным является использование одно- и двухпарных шнуров.
Для обеспечения нормальной эксплуатации административной подсистемы рекомендуется вводить в состав СКС коммутационные шнуры с разными длинами.
Выбор типа и категории кабелей оборудования основывается на рекомендациях фирмы-производителя активных сетевых устройств и стандартах на используемое приложение. Для обеспечения максимальной продолжительности эксплуатации кабельной системы без ее модернизации, расширения функциональных возможностей СКС, а также из соображений получения удобства эксплуатации за счет единообразия применяемой элементной базы целесообразно использовать для построения трактов горизонтальной и магистральных подсистем электрические кабельные изделия только категорий 5е и 6.
При определении количества кабелей оборудования можно использовать два основных подхода:
В первом случае количество отдельных разновидностей кабелей оборудования (кроссовых и оконечных шнуров) численно равно количеству рабочих мест, обслуживаемых коммутационным оборудованием данной кроссовой. При расчете в соответствии с подходом второго типа число отдельных разновидностей кабелей оборудования выбирается достаточно близким или же просто совпадает с количеством портов активного сетевого оборудования, которое установлено в кроссовой.
Расчет по количеству обслуживаемых рабочих мест обеспечивает запас кабелей оборудования на случай установки дополнительных активных сетевых устройств на весь период эксплуатации СКС. Второй подход приводит к некоторой экономии капитальных затрат, однако требует постоянного планирования закупок шнуров различных видов в процессе текущей эксплуатации СКС.
Если Вам необходимо провести проектирование СКС, - смело обращайтесь к нам!
Ознакомиться с нашими услугами по проектированию и монтажу СКС Вы можете здесь.
