Strukturované kabeláže

Bezdrátové sítě a spoje

Aktivní prvky

Empecom > Služby > Datové sítě > Strukturované kabeláže

Strukturované kabeláže

Vybrat správné řešení pro komunikační infrastrukturu je jedním z nejdůležitějších rozhodnutí, které musí IT manažer nebo síťový specialista učinit. Množství přenášených dat neúprosně roste, každé tři roky se objemy zdesateronásobují. A technologie neustále kráčí kupředu. Nelze tedy brát finance jako jediný faktor, jenž hraje při rozhodování roli. Je třeba vzít v úvahu hlavně budoucí požadavky a rozvoj. Moderní kabelážní systémy musí být flexibilní a modulární, aby mohly splňovat dlouhodobé potřeby uživatelů. Případný upgrade musí být proveden rychle a jednoduše, bez nutnosti zásadní investice.

Strukturované kabeláže jsou základním kamenem telekomunikačních systémů.

Umožňují:

• vytvořit univerzální prostředí pro přenos hlasu a dat, včetně přenosů pro multimediální aplikace (zejm. obraz), nasazení IP telefonie, IP kamerových systémů  
• měnit flexibilně topologie sítě při organizačních změnách subjektu (firmy,úřady), přemístění pracovníků, techniky
• jednoduše a efektivně provádět změny konfigurace telekomunikačního systému
• používat různé typy přenosových protokolů v jednotlivých částech systému

Poskytují:

• úsporu nákladů na budování telekomunikačního systému
• ochranu investic vzhledem k nadčasovosti systému
• modulární prostředí nezávislé na dodavateli
• vysokou provozní spolehlivost a jednoduchost, snadnou údržbu
• životnost 15÷20 let

Strukturovaný kabelážní systém je síť metalických a optických kabelů, rozvaděčů, zásuvek a nosných částí, založená na hierarchickém návrhu, který vychází vstříc všem telekomunikačním potřebám, požadavkům na přemístění, úpravy a rozšíření. Vytváří univerzální prostředí pro přenos dat, hlasu a obrazu. Je nazýván čtvrtou inženýrskou sítí (po rozvodech vody, plynu a elektřiny).

Strukturovaný kabelážní systém obsahuje následující podsystémy:

• páteřní kabeláž areálu (zpravidla optické kabely spojující jednotlivé budovy areálu) a páteřní kabeláž budovy (optické nebo metalické kabely spojující datové rozvaděče v jednotlivých podlažích budovy)
• horizontální kabeláž (převážně metalické kabely spojující datový rozvaděč se zásuvkami na pracovních místech uživatelů na příslušném podlaží)

Společnost Empecom, s.r.o. nabízí strukturované kabelážní systémy různých výrobců a v různých modifikacích. Jejich spolehlivost je podepřena kvalitou metalických a optických kabelů.

Certifikáty: 

Jednou z největších výhod, které s sebou přináší systém strukturované kabeláže, je její univerzální použití jak pro telefonní vedení tak i vedení jedné nebo více počítačových sítí. Nemůže nastat nedostatek telefonních přípojek, zatímco přípojky do počítačové sítě přebývají. Na jedné strukturované kabeláži lze současně používat prakticky neomezené množství různých síťových technologií. V starších typech sítí (sběrnicová, dnes již nepoužívaná) způsobila závada na jednom místě kompletní výpadek provozu. Strukturovaná kabeláž využívá topologii hvězdy. V tomto případě porucha jednoho kabelu vyřadí pouze zařízení bezprostředně připojené. Zbytek sítě zůstane poruchou nezasažen, čímž je zajištěn její spolehlivý provoz. V současnosti je strukturovaná kabeláž připravena pro snadný přechod na vysokorychlostní technologie (tzv. Cat.5E a Cat.6 na Gigabit Ethernet a Cat.7 na 10-ti Gigabitový Ethernet). To znamená, že pořízení strukturované kabeláže přináší úspory. Díky své modularitě je strukturovaná kabeláž vhodná pro všechny společnosti (používající sítě od několika PC až po stovky PC). Vždy je možné doinstalovávat modulárně další části kabeláže a tím kopírovat růst firmy. Lokální přesuny pracovníků a tedy i jejich počítačů, tiskáren,telefonů a faxů, nasazení IP telefonie, IP kamerových systémů, řeší strukturovaná kabeláž operativně jednoduchým přepojením několika konektorů za dobu kratší než vlastní stěhování.

Podle normy ISO/IEC11801 mají připadat na jedno pracovní místo nejméně dvě přípojné zásuvky strukturované kabeláže, přičemž se předpokládá použití jedné pro telefon a druhé pro počítač. Podle tohoto principu jsou přípojné zásuvky pro data i telefon shodné (běžným standardem je dnes kategorie 5E a 6 (tzv. Cat5E a Cat.6) i nastupující kategorie 6+, 7 - Cat.6+ a Cat.7).

Topologie strukturované kabeláže je založena na principu hvězdicové struktury, kdy je kabel od přípojné zásuvky přiveden přímo bez přerušení na propojovací panel v datovém rozvaděči -RACKu.Určení, která zásuvka bude připojena k telefonní ústředně a která k aktivním prvkům sítě LAN je provedeno až uživatelem, použitím propojovacích kabelů (patch kabelů) v datovém rozvaděči.

Propojení s dalšími rozvaděči v areálu je zpravidla realizováno optickými vícevláknovými kabely (singlemode, multimode), jejichž možnosti využití nejsou v této chvíli současnými technologiemi zdaleka vyčerpány. Pro komunikaci hlasovou (telefonní) lze použít standardních mnohopárových kabelů, které mohou tvořit paralelní telefonní páteř. Lze však předpokládat, že v blízké budoucnosti se oba tyto typy komunikace sloučí s využitím právě kabelů optických. Nabídka druhů počítačových sítí je v současnost velice pestrá. Dominantním trendem v současných, nejvíce realizovaných systémech, jsou varianty kabeláží nestíněných (UTP), stíněných (FTP, STP), vícenásobně stíněných (S-FTP, SSTP) i plně optických (tzv. fibre to desk), jejichž rozšíření je v budoucnu očekáváno. Zákazníkovi se pak nabízí možnost, zda zvolí některý systém renomovaných značek (Panduit, RIT, Solarix, R&M) s garancí a systémovou zárukou (15 i více let) přímo od výrobce (po dodavatelem provedené certifikaci), nebo cenově nenáročné systémy neznačkové provenience. Nicméně všechny nabízené komponenty disponují certifikáty a atesty dokumentujícími splnění požadavků pro příslušné Kategorie 5, 5E, 6; 6+ a 7.

Přiklady datových kabelů strukturované kabeláže:

Zásuvky, moduly, optické konektory:

Měření strukturované kabeláže a testery kabeláží:

Společnost Empecom, s.r.o. disponuje špičkovou měřící technikou firmy Fluke Networks , umožňující tzv. certifikaci systému strukturované kabeláže pro poskytnutí systémové záruky 20 a více let výrobcem systému.

Provádíme měření pro gertifikaci strukturované kabeláže těchto kategorií:

Cat.5E	- šířka pásma 100MHz
Cat.6	- šířka pásma 250MHz
Cat. 6+(6a)	- šířka pásma 500MHz
Cat.7	- šířka  pásma 900MHz

Příklad měřícího protokolu Cat.6:

Měření strukturované kabeláže Cat.5E a 6

Měření má pro správnou funkčnost strukturované kabeláže zásadní význam. Přesné přístroje dokáží změřit nainstalované komponenty a určit, zda jsou splněny všechny požadavky definované v mezinárodních standardech nutné k zabezpečení spolehlivého provozu požadovaných aplikací. V případě CAT5e a CAT6 se měří tyto hlavní parametry:

Wire Map (mapa zapojení)

Tento parametr kontroluje správnost zapojení jednotlivých párů v zásuvce nebo patch panelu, a to včetně propojení stínění u STP kabeláže. Rovněž kontroluje průchodnost signálu po celé délce kabelu - tj. dokáže upozornit na přerušení některého z vodičů popř. jejich zkrat. Parametr Wire Map je velmi důležitý, ale sám o sobě nedokáže zajistit bezchybnou funkčnost instalované počítačové sítě. Ke změření správnosti mapy zapojení postačí i velmi jednoduchý měřicí přístroj.

Co dělat v případě, že parametr Wire Map vykazuje chybu?

Nejdříve je nutné zkontrolovat správnost zapojení jednotlivých vodičů ve svorkovnici. Pokud je zapojení správné - tj. odpovídá standardizovaným schématům T568A nebo T568B a Wire Map přesto vykazuje, může být příčin několik: chybě zařezaný vodič ve svorkovnici, přerušení uvnitř kabelu, nebo zkrat. Pokročilejší měřicí přístroje dokáží při vyhodnocování měření s poměrně velkou přesností určit místo chyby, a tím zjednodušit odstranění problému.

Specifikace zapojení podle T568A a T568B:

T568A	T568B
1. bílo-zelená	1. bílo-oranžová
2. zelená	2. oranžová
3. bílo-oranžová	3. bílo-zelená
4. modrá	4. modrá
5. bílo-modrá	5. bílo-modrá
6. oranžová	6. zelená
7. bílo-hnědá	7. bílo-hnědá
8. hnědá	8. hnědá

NEXT (přeslech signálu na blízkém konci)

NEXT (Near End Cross Talk) je hodnota, která vyjadřuje kolik rušivého signálu se dostává z jednoho páru do jiného páru. Měření přeslechu na blízkém konci probíhá na stejném konci kabelu jako je umístění zdroje signálu. U tohoto parametru se měří všechny kombinace párů v rámci jednoho kabelu - tj. 12-36, 12-45, 12-78, 36-45, 36-78, 45-78 - a to na obou jeho koncích.

Co dělat v případě, že parametr NEXT vykazuje chybu?

Nejdříve je nezbytné zjistit, na kterém konci kabelu vykazuje NEXT chybu (tuto funkci umožňují téměř všechny pokročilejší měřicí přístroje). Na chybné části kabeláže je nutné zkontrolovat maximální povolený rozplet vodičů - tj. 13 mm. Často musí být rozplet co nejmenší - typicky u kategorie 6, kde 13 mm nemusí znamenat jistotu, že parametr NEXT bude v pořádku. Rovněž je důležité, aby při instalaci bylo zachováno původní kroucení každého páru (POZOR každý pár má jiné kroucení) a aby mezi vodiči v páru nebylo vzduchové jádro. Častým zdrojem problémů v přeslechu můžou být i různé spojky; pokud tedy není kabel dostatečně dlouhý, je lepší jej nahradit kabelem odpovídající délky než použít spojovací části.

Attenuation (útlum)

Útlum udává rozdíl mezi velikostí vstupního signálu a velikostí signálu na konci vodiče. Je způsoben především odporem, který vodič klade přenášenému signálu a bývá větší pro vyšší frekvence. Útlum rovněž roste se zmenšováním průměru kabelu - tj. kabel s velikostí AWG 24 má o něco větší útlum než silnější kabel s AWG 23.

Co dělat v případě, že parametr Attenuation vykazuje chybu?

Je nutné zkontrolovat, zda není horizontální kabel příliš dlouhý - tj. zda elektrická délka linky (skutečná délka kroucených párů v kabelu) odpovídá maximální povolené vzdálenosti 90 m. Častou příčinou útlumu bývá i nesprávně zařezaný kontakt ve svorkovnici patch panelu, zásuvce nebo keystonu.

ACR (odstup přeslechu na blízkém konci)

ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio) je teoretický parametr (tj. neměří se, ale odvozuje se ze dvou již změřených hodnot), který vyjadřuje rozdíl mezi NEXTem a útlumem: ACR [dB] = NEXT [dB] - A [dB]. Pokud se úroveň útlumu potká nebo přiblíží k úrovni přeslechu, dojde ke ztrátě signálu. Odstup NEXTu a útlumu musí být alespoň 10 dB.

Co dělat v případě, že parametr ACR vykazuje chybu?

Jelikož je ACR závislý na hodnotě NEXT a útlumu, zlepšení těchto dvou parametrů ovlivní i výsledné hodnoty ACR.

FEXT (přeslech signálu na vzdáleném konci)

FEXT (Far End Cross Talk) vyjadřuje přeslech signálu z jednoho páru na druhý měřený na vzdáleném konci. Je to stejný parametr jako NEXT jen s tím rozdílem, že v případě FEXTu probíhá měření na rozdílných koncích kabelu. Opět se měří všechny kombinace párů v rámci jednoho kabelu - tj. 12-36, 12-45, 12-78, 36-45, 36-78, 45-78. FEXT tvoří důležitý základ pro parametr ELFEXT.

ELFEXT (odstup přeslechu na vzdáleném konci)

ELFEXT (Equal Level Far End Cross Talk) odpovídá mnohem lépe skutečné situaci při přenosu dat než parametr FEXT. Přeslech uvnitř kabelu se totiž snižuje spolu se zvyšujícím se útlumem. Stejně jako v případě ACR se jedná o teoretický parametr (tj. neměří se, ale počítá z jiných již naměřených hodnot): ELFEXT [dB] = FEXT [dB] - A [dB]. Odstup přeslechu na vzdáleném konci je tedy FEXT snížený o útlum.

PSNEXT (výkonový součet přeslechu na blízkém konci)

PSNEXT (Power Sum NEXT) je teoretická hodnota počítaná z již naměřeného NEXTu. Parametr PSNEXT je důležitý především pro protokoly, které používají k přenosu signálu všechny čtyři páry (nejčastěji Gigabit Ethernet). Výkonový součet přeslechu na blízkém konci vyjadřuje kolik rušivého signálu se v rámci jednoho kabelu dostává ze tří párů do zbývajícího čtvrtého páru. Zdroj signálu a měření přeslechu probíhá na stejném konci kabelu.

Co dělat v případě, že parametr PSNEXT vykazuje chybu?

Stejně jako v případě jiných parametrů je i PSNEXT ovlivňován naměřenou hodnotou přeslechu signálu na blízkém konci. Zlepšení hodnoty NEXT tedy příznivě ovlivní i výsledné hodnoty parametru PSNEXT.

PSELFEXT (výkonový součet odstupu přeslechu na vzdáleném konci)

PSELFEXT (Power Sum ELFEXT) se počítá z hodnoty ELFEXT. Stejně jako PSNEXT je tento parametr důležitý pro protokoly, které používají pro přenos signálu všechny čtyři páry. PSELFEXT vyjadřuje kolik rušivého signálu ve stejném kabelu se dostává ze tří párů do zbývajícího páru. Zdroj signálu a měření přeslechu probíhá na opačných koncích kabelu.

Propagation Delay (zpoždění signálu)

Tato hodnota vyjadřuje zpoždění signálu z jednoho konce kabelu na druhý. Typické zpoždění signálu u kabelu kategorie 5e se pohybuje kolem 5 ns na 1 m; povolený limit je 5,7 ns na 1 m - tj. 570 ns na 100 m. Propagation Delay slouží i jako základ pro zjištění hodnoty Delay Skew.

Delay Skew (rozdíl zpoždění)

Delay Skew určuje rozdíl zpoždění signálu na nejrychlejším a nejpomalejším páru. Na parametr Delay Skew má vliv - (1.) rozdílná délka párů; (2.) odlišnosti v materiálu (odpor, impedance atd.); (3.) působení okolního rušení. Pokud je rozdíl příliš velký, může dojít k chybné interpretaci dat v aktivním prvku. Stejně jako u PSNEXTu a PSELFEXTu je i parametr Delay Skew kritický pro protokoly, které používají pro přenos signálu všechny čtyři páry.

 

Length (délka)

Existuje přímá úměrnost mezi délkou a útlumem (tj. čím větší délka kabelu, tím vyšší útlum). Měřicí přístroje používají k měření délky tzv. TDR (Time Domain Reflectometry), což znamená, že do kabelu je vyslán puls, který se na vzdálené jednotce odrazí zpět a následně je zaznamenán čas, za který puls celou dráhu urazí. Na základě NVP (Nominal Velocity of Propagation = procentuální poměr rychlosti signálu v kabelu k rychlosti světla ve vakuu) je pak vypočítána délka měřeného segmentu. Je nutné si uvědomit, že se jedná o délku kroucených párů (tzv. elektrickou délku), ne "odmotaného" kabelu (tzv. fyzickou délku). Na 85 m může být odchylka mezi elektrickou a fyzickou délkou až 5 m v závislosti na kroucení každého páru.

Return Loss (zpětný odraz)

Return Loss určuje zpětný odraz signálu z důvodu rozdílné impedance. Kvůli těmto impedančním nevyváženostem se část energie vrátí zpět k vysílači, což může způsobit rušení původního signálu.