Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Эволюция кабельных стандартов

Алан Флэтман

Начало 90-х годов, без сомнения, запомнится специалистам по телекоммуникациям появлением множества новых технологий и стандартов кабельных систем. Первый промышленный стандарт на структурированные кабельные системы (СКС) — TIA/EIA-568 был одобрен ассоциациями Телекоммуникационной и Электронной промышленности (TIA/EIA) США в 1991 г. (рис. 1). В нем предусматривалось использование в СКС низкочастотных витых пар категории 3 и 62,5-мкм многомодового оптоволокна, и его быстро приняли на вооружение фирмы-поставщики и организации — конечные пользователи СКС во всем мире. К сожалению, в стандарте TIA/EIA-568 не был специфицирован оптический разъем, и поэтому оптоволоконные системы по-прежнему оставались фирменными или ориентированными только на конкретные приложения.

Вскоре появились усовершенствованные варианты кабелей из витых пар и разъемов для этих кабелей. Спецификации на них описаны в телекоммуникационных бюллетенях TIA/EIA TSB-36 и TIA/EIA TSB-40. Увеличение пропускной способности кабелей из витых пар было достигнуто за счет усиления контроля над процессом скрутки проводов и использования улучшенных диэлектрических материалов. Менее чем за два года полоса пропускания этих кабелей выросла примерно в шесть раз и достигла 100 МГц (показатель кабелей категории 5).

С 1993 г. рынок СКС начал быстро расти, и вскоре на нем появились первые полевые тестеры. К сожалению, они оказались не очень полезными, так как с их помощью нельзя было с достаточной степенью точности контролировать параметры кабельных каналов, которые нередко ухудшались из-за смешивания кабельных компонентов разных категорий (3, 4 и 5) и некачественной инсталляции.

В 1995 г. вышли международный, европейский и американский стандарты на 100-МГц кабельные системы, и тогда наконец-то появились точные полевые тестеры, соответствующие требованиям, предъявляемым к ним бюллетенем TSB-67. Во многих отношениях это стало поворотным пунктом в развитии всей кабельной индустрии. Однако к тому времени в Европе уже было установлено около 40 млн розеток категории 5 (а во всем мире 100 млн). В силу невысокой достоверности результатов измерений, получаемых с помощью первых моделей тестеров, достижение соответствия инсталлированных до 1995 г. СКС требованиям категории 5 обуславливалось большим числом факторов, связанных с конкретными производителями СКС. Среди них назовем качество компонентов СКС и особенности процессов проектирования и инсталляции СКС. Только сейчас, благодаря появлению стандартов проектирования и инсталляции СКС, достигается однородность их характеристик.

Дополнения к стандарту США

Американский стандарт кабельных систем TIA/EIA-568A претерпел целый ряд изменений, направленных на корректировку ошибок, дополнение существующих спецификаций и введение новых требований. Публикуемый ниже список приложений отражает большую работу, проделанную комитетом TR-42 ассоциации TIA по развитию стандарта:

· TIA/EIA-568A-1 определяет ограничения на задержку прохождения сигнала по каналу (555 нс на частоте 10 МГц) и разброс задержек (50 нс).

· TIA/EIA-568A-2 вводит целый ряд корректировок и дополнений, включая спецификацию на монтаж разъемов для общего и разностного измерения уровня перекрестных наводок на ближнем конце (NEXT), что необходимо для повышения точности и улучшения повторяемости результатов измерений.

· TIA/EIA-568A-3 формулирует требование к уровню суммарных наводок PS-NEXT в гибридном кабеле и жгуте кабелей.

· TIA/EIA-568A-4 определяет неразрушающую методику измерения уровня NEXT и предельные значения последнего в соединительных шнурах с модульными штекерами.

· TIA/EIA-568A-5 с учетом последних достижений в области проектирования и производства кабелей и разъемов категории 5 определяет улучшенную категорию 5 (категорию 5E) кабельных систем. В этом приложении содержатся более жесткие (чем в бюллетене TSB-95) требования к значениям NEXT и возвратных потерь, а также специфицирован параметр PS-NEXT. Требования, предъявляемые к каналу категории 5E, представлены в табл. 1. Данное приложение также описывает дополнительные процедуры измерений и требования по точности измерений для полевых тестеров уровня II-E.

В бюллетене TSB-95 были определены дополнительные параметры канала СКС, необходимые для обеспечения работы технологии 1000Base-T Gigabit Ethernet. Минимально допустимые значения возвратных потерь, ELFEXT и PS-ELFEXT специфицированы по аналогии со стандартом IEEE 802.3ab. В TSB-95 описаны и дополнительные процедуры измерений новых параметров.

Поправки к международному и европейскому стандартам

В международный (ISO/IEC-11801) и европейский (EN 50173) стандарты кабельных систем также вносятся поправки. Они корректируют ошибки, дополняют существующие спецификации, приводят их в соответствие с американскими спецификациями и вводят дополнительные требования. Комитет SC25/WG3 Международной организации по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссии (IEC) разрабатывает две поправки, а рабочая группа TC215/WG1 европейской организации по стандартизации CENELEC — одну. С технической же точки зрения эти документы идентичны.

Наиболее существенным изменением в международном стандарте является появление спецификаций канала и постоянной линии (permanent link). Первые были взяты из стандарта TIA/EIA-568A без изменений. Во вторых определены рабочие характеристики постоянной линии — кабельной проводки между телекоммуникационной розеткой и частью коммутационной панели, к которой подключаются горизонтальные кабели. Понятие “постоянная линия” заменит собой понятие “линия” текущей редакции стандарта ISO/IEC (рис. 2), обозначающее кабельную проводку между телекоммуникационной розеткой и частью коммутационной панели, к которой подключается сетевое оборудование. Понятие “постоянная линия” соответствует понятию “базовая линия”, определенному в стандарте TIA/EIA-568A и спецификации тестирования TSB-67.

Стоит также отметить, что из стандартов ISO/IEC-11801 и EN 50173 будет исключено определение параметра ACR: спецификации решено упростить, поскольку значение этого параметра легко рассчитывается как разность уровней NEXT и затухания.

Опубликованные в приложении TIA/EIA-568A-1 значения задержки прохождения сигнала и разброса задержек будут введены в стандарты ISO/IEC-11801 и в EN 50173. Кроме того, требования, предъявляемые к возвратным потерям канала класса D, будут согласованы с соответствующими требованиями спецификации категории 5E, содержащейся в приложении TIA/EIA-568A-5.

В стандартах ISO/IEC-11801 и EN 50173 появятся требования к уровням наводок ELFEXT и PS-ELFEXT. Причем требование к ELFEXT будет менее строгим (на 0,4 дБ), чем в спецификации TIA/EIA-568A-5 для категории 5Е (табл. 2).

Стандарты второго поколения

Новые редакции кабельных стандартов должны появиться уже в этом году. Ожидается, что они будут содержать ряд серьезных технических и архитектурных изменений:

Изъятие устаревших типов кабелей. Специалистами предложено исключить из новых стандартов спецификации на СКС категорий 3 и 4, 150-Ом симметричный медный кабель (STP-кабель типа 1 фирмы IBM) и на разъем для оборудования Token Ring (IEC 807-8). Данное предложение отражает современные рыночные тенденции.

Согласование требований, предъявляемых к параметрам канала и постоянной линии класса D, с соответствующими требованиями категории 5E (спецификации TIA/EIA-568A-5). Последние, например, предусматривают более высокие (на 3 дБ) значения NEXT и PS-NEXT. Кроме того, в стандарте TIA/EIA-568A-5 для шнуров максимальное затухание допускается на 20% выше, чем для горизонтального кабеля, а в стандартах ISO/IEC-11801 и EN 50173 это превышение составляет 50%.

Централизованная оптическая архитектура (COA). В ней предусмотрены прямые соединения между розетками и центральной аппаратной. В настоящее время архитектура COA описана в бюллетене TIA/EIA TSB-72. В нем максимальная длина канала ограничена 300 м. Предлагаемая к включению в стандарты ISO/IEC-11801 и EN 50173 спецификация предполагает передачу данных на большие расстояния.

Архитектура, о которой идет речь, обладает рядом достоинств. Она способствует снижению затрат на администрирование сетевого оборудования за счет его централизации и позволяет значительно сократить число промежуточных коммутационных пунктов или даже полностью отказаться от них. Такое решение является более надежным, чем распределенные архитектуры.

Кабельные системы для открытых офисов. Основной компонент этих систем — точка консолидации, как правило представляющая собой распределительную коробку с некоторым числом модульных розеток типа RJ-45, размещенную под фальшполом или в пространстве между капитальным и подвесным потолками.

Архитектура кабельных систем для открытых офисов описана в бюллетене TIA/EIA TSB-75. В европейский и международный кабельные стандарты должна войти более гибкая ее версия, предусматривающая использование схем с четырьмя, тремя или двумя разъемами (т. е. без коммутационной панели и точки консолидации). Общая длина канала (рис. 3) уменьшается с увеличением длины кабеля точки консолидации из-за более высокого погонного затухания сигнала в нем. Максимальная длина горизонтального кабеля — H (м) — вычисляется по формуле

H = 105 – (A + B + C)X – DY,

где X и Y — коэффициенты, с помощью которых учитывается повышенное затухание сигнала в кабелях точки консолидации и шнуров. СКС следующего поколения. Сейчас разрабатываются СКС двух новых классов — E (категория 6) и F (категория 7). Первые предназначены для работы на частотах до 200 МГц, а вторые — до 600 МГц. Такие высокие граничные частоты обеспечиваются за счет применения современнейших кабельных каналов на базе неэкранированных и экранированных кабелей. При этом в горизонтальном канале используются четыре пары разъемов (с учетом коммутационной панели и точки консолидации).

Разработчики СКС нового поколения решают следующие задачи:

· Существенное повышение производительности по сравнению с СКС класса D (категории 5).

· Использование последовательных систем именования СКС (категории 5, 6, 7; классы D, E, F).

· Обеспечение обратной совместимости с существующими модульными разъемами типа RJ-45.

· Пропускная способность канала, состоящего из компонентов СКС категорий 5 и 6, должна быть не хуже, чем у канала категории 5.

· Поддержка каналов длиной 100 м с четырьмя разъемами.

· Создание более точной математической модели СКС (ее параметры должны вычисляться по формулам).

· Повышение частоты, на которой значение ACR становится равным нулю, на 25% за счет применения цифровых сигнальных процессоров, способных работать и при отрицательных значениях ACR.

Спецификации канала класса E (категории 6) уже достаточно стабильны. В них предусмотрено положительное значение PS-ACR (0,1 дБ) на частоте 200 МГц при использовании в канале четырех разъемов RJ-45. Все параметры определены на базе формул, а верхняя граничная частота поднята до 250 МГц. Продолжается разработка разъема типа RJ-45 для СКС категории 6. Дальнейшие усилия в этом направлении требуют проверки совместимости оборудования разных производителей и обратной совместимости его с разъемами категорий 5 и 5E. Параметры разъемов измеряются новым методом de-embedding (определение остаточного значения уровня наводок). Он обеспечивает более высокую точность измерений на частотах свыше 100 МГц и улучшает повторяемость их результатов.

Спецификации канала класса F (категории 7) тоже можно назвать устоявшимися. Они взяты из опубликованного немецкого стандарта DIN 44312-5. Указанная в них предельная частота не дотягивает до своего ранее заявленного целевого значения, равного 600 МГц (рис. 4). Значение PS-ACR канала с четырьмя разъемами равно нулю на частоте 475 МГц.

Комитеты по стандартизации выбрали два типа разъемов категории 7: на базе RJ-45 и совсем другой конструкции. В первом, помимо обычных восьми расположенных в ряд контактов, предназначенных для обеспечения совместимости с оборудованием категорий 5 и 6, используются две дополнительные пары контактов, гарантирующих соответствие характеристикам разъемов категории 7. Международная электротехническая комиссия (IEC) должна разработать стандарты для обоих типов разъемов. Наиболее предпочтительным пока считается разъем типа RJ-45, но какой из них станет таковым в будущем, зависит от результата работ в рамках комитета по стандартизации TC48B комиссии IEC.

Оптоволоконные кабели. В настоящее время стандарты ISO/IEC-11801 и EN 50173 поддерживают многомодовые оптические волокна с диаметром сердцевины 50 и 62,5 мкм, указывая общие для них предельно допустимые значения затухания и коэффициента широкополосности. Поскольку эти типы волокон существенно отличаются друг от друга по коэффициенту широкополосности, планируется в будущем специфицировать их отдельно. Недавно появилось многомодовое оптоволокно с диаметром сердцевины 50 мкм, поддерживающее 10-Гбит/с технологию Ethernet и обеспечивающее передачу данных с указанной скоростью на расстояние до 300 м с использованием недорогого 850-нм лазера VCSEL. Оно имеет поистине феноменальный коэффициент широкополосности — 2200 МГц ґ км!

Проблемы и перспективы

С разработкой новых медных СКС связан целый ряд серьезных проблем. Одна из них — обеспечение обратной совместимости с разъемами RJ-45, которые изначально проектировались для функционирования на частотах до 3 МГц. Наличие разных методик компенсации наводок, реализуемых в современных разъемах, затрудняет ее решение. Тем не менее есть некоторые признаки того, что эксперты в данной области скоро справятся с этой проблемой.

Введение в стандарты новых параметров (например, ELFEXT) существенно усложняет тестирование медной кабельной проводки. Сейчас оно стало даже сложнее тестирования оптических кабельных систем. В настоящее время уже производятся полевые тестеры, способные измерять параметры каналов класса E (категории 6) на частотах до 350 МГц. Однако испытание кабельных систем на частотах до 600 МГц представляет собой еще более трудную техническую задачу, поэтому-то полевых тестеров для измерения параметров каналов класса F (категории 7) еще нет на рынке.

Экраны кабелей и разъемов в настоящее время характеризуются поверхностным сопротивлением связи (surface transfer impedance), которое определяется в нескольких частотных точках.

Со временем должны появиться улучшенные методы оценки эффективности экранирования, но пока эта операция в полевых условиях не производится.

Несмотря на существующие проблемы, кабельные стандарты продолжают развиваться, и уже сложились предпосылки для согласования (в ближайшей перспективе) содержания американского, международного и европейского стандартов. Очень важным является и то, что в этом году должен появиться полный пакет стандартов по проектированию, установке и тестированию СКС. Разработчики стандартов наконец-то осознали, что выпуск разрозненных спецификаций приводит к появлению несовместимого оборудования.


тест драйв лада веста в москве тут




  
7 '2000
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Аутсорсинг как средство борьбы с энтропией в сетях

локальные сети

• Эволюция кабельных стандартов

• Компактные специализированные файл-серверы

• Тестируем 11-Мбит/с оборудование для беспроводных ЛВС

услуги сетей связи

• Интегрированные устройства доступа: мощь и интеллект на границе

• IP-телефония "седлает" радиоволну

• Телефонное время и деньги

• Тестирование кабелей для служб xDSL

• Перспективы развития и услуги ГП КС

новые продукты

• Solaris 8 - лучшая платформа для Web-сервераб, Definity переходит на IP-телефонию: просто смени ПО

только на сервере

• Остановите варваров на подступах к сети

• Dell PowerEdge 4400 - мощный сервер для сети отдела предприятия

корпоративные сети

• Реализация агентов SNMP для управления сетями связи

• Этот восхитительный, восхитительный мир IP

• Три сервера SMB

электронная коммерция

• Метаязык на века

• Малый бизнес получает доступ в Интернет

• "Интернетизация" ERP-систем

бизнес

• Высоконадежным системам - "железную" поддержку

• СКС SYSTIMAX - дорога в будущее

защита данных

• Обеспечение безопасности Web-приложений


• КАЛЕЙДОСКОП



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх