Статьи - Медные кабели СКС - Системный интегратор Строй-ТК.

Источник: «Технологии и средства связи», 2005, № 1.

Автор: Дорофеев И.В., главный инженер ООО «АйКорд», Курочкин Ю.А., инженер.

По оценкам аналитиков, российский рынок структурированных кабельных систем (СКС) составляет всего лишь около 1% мирового рынка, однако он быстро развивается и приносит достаточную прибыль, чтобы привлекать внимание ведущих мировых производителей СКС. Практически все они представлены в России своими дистрибьюторами и дилерами, и распространение СКС в нашей стране идет в общемировом русле, хотя и с целым рядом специфических особенностей.

В общем бюджете построения корпоративной сети расходы на СКС составляют всего несколько процентов, и еще недавно компании-заказчики не уделяли ей достаточного внимания, но сегодня положение изменилось. Важная роль СКС как наиболее долговременного компонента сети признана, и компании уже не пытаются экономить на первоначальных инвестициях в СКС, рискуя существенно ухудшить общие показатели надежности и производительности сети и столкнуться с необходимостью скорой переделки СКС в процессе ее эксплуатации. При этом остается по-прежнему актуальной проблема выбора наиболее подходящей системы (и наиболее важного ее компонента - кабеля) в соответствии со стоящими перед сетью задачами.

Стандартизация СКС

В России сегодня нет стандарта, который определял бы требования к СКС. Это означает, что компании-инсталляторы могут применять самые разные подходы и решения, что и происходит в действительности. Наблюдается значительный разброс качества СКС: от излишне дорогих систем с заведомо избыточными характеристиками до плохо собранных из дешевых комплектующих, дискредитирующих саму идею СКС.

В этой ситуации заказчикам, проектировщикам и инсталляторам приходится ориентироваться на требования западных стандартов, из которых наиболее популярны два: международный стандарт ISO /IEC IS 11801 (Information Technology. Generic cabling for customer premises) и американский стандарт ANSI/EIA/TIA-568-В (Commercial Building Telecommunications Wiring Standard). Последний стандарт получил наибольшую популярность, и введенное в нем разделение кабелей и разъемов на категории по критерию пропускной способности сегодня стало общепринятым. В табл. 1 приведены некоторые, определяемые этим стандартом характеристики кабелей типа «витая пара» для разных категорий.

В международном стандарте ISO 11801 и европейском стандарте CEN-ELEC EN 50173 (Information Technology. Generic cabling systems) вместо категорий используется деление на классы. Требования этих стандартов гармонизированы с требованиями ANSI/EIA/TIA-568-В, они не противоречат друг другу, хотя разница в используемой терминологии создает определенную путаницу в классификации. В литературе нередко встречается использование сразу двух классификаций - например «кабель UTP категории 6 класса Е».

1-, 2- и 4-я категории сегодня практически вышли из употребления. Наиболее распространенной в России считается категория 5е, которая позволяет решить большинство задач, стоящих перед проектировщиками небольших офисных и домовых сетей. Доля инсталляций СКС категории 6 растет не так быстро, как это прогнозировали: по разным оценкам, эти системы занимают от 10 до 30% российского рынка. Кабели категории 7, обеспечивающие работу сразу нескольких приложений (голосовая связь, компьютерная сеть и кабельное телевидение), выпускаются только в экранированном варианте. В СКС они сегодня не используются из-за отсутствия принятого стандарта и соответствующего пассивного коммутационного оборудования. Их применяют в системах связи, которые предъявляют высокие требования к качеству линии передачи (например, распаивая пары на специальные разъемы). Оборудование для работы с кабелями категории 7 еще только появляется на рынке, например, компания Fluke Networks, лидер рынка кабельных тестеров, лишь недавно выпустила новую линейку тестеров, которые можно будет использовать и для систем 7-й категории.

Типы кабелей и их характеристики

При построении СКС сегодня используются медные кабели «витая пара»; коаксиальные кабели, которые применялись ранее в сетях с шинной топологией, уже практически не встречаются. Выделяются несколько типов кабелей «витая пара» по защищенности от внешних помех:

STP (Shielded Twisted Pair) - экранированная витая пара. Это кабель, в котором каждая витая пара окружена экраном из металлической фольги или сетки. Экран требуется должным образом заземлять, причем это непростая задача: при неправильном заземлении экран начинает работать как антенна, создавая дополнительные помехи. По этой причине в США, например, эти кабели не получили широкого распространения, а некоторые американские brand-name производители даже прекратили их производство.
UTP (Unshielded Twisted Pair) - неэкранированная витая пара представляет собой одну или несколько пар скрученных проводов, заключенных в пластиковую оболочку. Защита от помех обеспечивается за счет того, что провода в каждой паре скручены симметрично и равномерно, а шаг скрутки в каждой паре свой.
ScTP (Screened Twisted Pair), или FTP (Foiled Twisted Pair), - экранированная витая пара, состоящая из одной или нескольких витых пар проводников, помещенных в цельный экран из ламинированной фольги.

Каждый производитель ищет свои способы обеспечения кабеля требуемыми параметрами: используются различные по составу пластики, проводники одной пары склеиваются между собой, внутрь кабеля вводится сепаратор крестовидного сечения, отделяющий каждую пару от других, и т.д. Встречаются кабели с внутренним стержнем, который несет механическую нагрузку и помогает соблюсти требования к допустимому радиусу изгиба кабеля. В последнее время появились многопарные кабели категорий 5 и 5е, в которых под общей оболочкой находятся до 25, 50 или 100 витых пар. Эти кабели особенно удобны для прокладки соединений между шкафами с серверами и другим активным оборудованием.

С точки зрения пожарозащищенности выделяют стандартные кабели PVC с огнестойкой поливинилхлоридной оболочкой и кабели с оболочкой из специального малодымного, слабогорючего и не содержащего галогенов материала типа LSZH (Low Smoke Zero Halogen), или LS0H. Иногда используются также сокращения HFFR (Halogen-Free, Flame-Retardant) или LSFR0H (Low Smoke Flame-Retardant Halogen-Free).

В России кабели LSZH не пользуются большим спросом, поскольку они дорогие, а по действующим строительным нормам сертификат пожарной безопасности на кабели горизонтальной прокладки не требуется. Между тем в Европе наблюдается устойчивая тенденция к переходу на так называемые пленумные кабели (к ним относятся все перечисленные выше пожарозащищенные кабели), которые можно без дополнительной изоляции прокладывать в пленумах (пространстве между фальшпотолком и перекрытием). Возможно, органы пожарного надзора и в нашей стране вскоре потребуют применения кабелей этого типа. Кабели Plenum считаются лучшими по качеству, за ними следуют кабели типа Riser, которые допускают прокладку в вертикальных стояках здания между этажами.

Кабели РЕ с полиэтиленовой оболочкой применяются вне зданий, так как отвечают повышенным требованиям по изоляции, морозостойкости, влагостойкости и т.п.

Основные стандартизуемые параметры медных кабелей

Кабели, используемые в СКС, являются лишь одним из звеньев сети, поэтому выбор кабеля в существенной мере определяется принятым сетевым стандартом. Так, сетевая технология 10Base-T, или Ethernet на витой паре, предусматривает использование медных кабелей UTP3, UTP4 или UTP5 с топологией «звезда»; максимальная длина сегмента - 100 м, максимальное число узлов на сегменте - 1024, максимальная длина сети - 500 м. В этой технологии используются две витые пары: одна для передачи, другая - для приема. Пропускная способность кабеля 10 Мбит/с. Другой пример: сетевая технология 1000Base-T, обеспечивающая скорость передачи данных 1000 Мбит/с и рассчитанная на применение кабеля UTP5e; максимальная длина сегмента - 100 м, максимальное число узлов на сегменте - 2, задействованы все 4 пары. При оценке кабелей на соответствие требованиям той или иной категории подвергаются тестированию их основные электрические характеристики.

Основные электрические характеристики кабелей для СКС

волновое сопротивление (Impedance);
затухание (Attenuation);
переходная помеха на ближнем конце NEXT (Near End Cross Talk);
переходная помеха на дальнем конце FEXT (Far End Cross Talk);
нормированное (приведенное к уровню полезного сигнала) значение FEXT - ELFEXT;
характеристики взаимных помех между парами PowerSum FEXT, Power-Sum ELFEXT и PowerSum NEXT;
защищенность от переходных помех ACR (Attenuation to crosstalk Ratio);
возвратные потери (Return Loss);
задержка распространения сигнала (Propagation Delay);
неравномерность задержки распространения сигнала (Delay Skew).

Производители СКС на российском рынке

Рынок СКС в России можно условно поделить на 4 сегмента:

Международные производители brand-name, высокое качество продукции которых страхует от значительной части ошибок при монтаже СКС и эксплуатации системы. Они производят полный спектр компонентов СКС, что существенно облегчает комплектование, расширение и переделку СКС и, следовательно, снижает совокупную стоимость владения. Характеристики предлагаемых такими компаниями кабелей зачастую перекрывают требования стандартов, что позволяет упростить прокладку СКС и избежать проблем при заключительной оценке результатов, тестировании и сертификации системы. Сертифицированная компания-инсталлятор при монтировке СКС дает на нее системную гарантию сроком 20-25 лет или даже «пожизненную» - на все время эксплуатации системы. Конечно, во многом это маркетинговый прием, поскольку за 25 лет технологии передачи данных могут уйти далеко вперед, и СКС придется переделывать задолго до окончания гарантии. Тем не менее это наиболее надежные и заслуживающие доверия поставщики, с которыми удобно работать.
Производители СКС национального масштаба - японские, немецкие, итальянские и прочие. Они распространены преимущественно на территории своих государств, но попадают и к нам в Россию. Качество их кабелей достаточно высокое, хотя и ниже, чем у компаний brand-name.
Совместные предприятия и собственно российские компании, прежде всего «АйТи», которая еще в 1996 г. начала производство собственной «АйТи СКС» из компонентов разных производителей. В последние годы вышли на рынок компании «АДП Нетворкс» (СКС Lanmaster), «Сонет Текнолоджис» (СКС ExaLan+), «Линдекс Технолоджис» (СКС Eurolan). Сегодня российские производители поставляют фирменную продукцию под своей маркой, хотя и производят многие компоненты на тайваньских и других зарубежных заводах. Эти компании также предоставляют большие гарантийные сроки на свою продукцию при правильной ее установке, однако им еще предстоит доказать свою устойчивость и надежность, чтобы этой гарантии можно было доверять. Качество их кабелей ниже, чем у компаний brand-name.
Производители кабеля, не претендующие на то, чтобы предлагать рынку целостные СКС, а также no-name-производители - в основном из Тайваня, Китая, Кореи и т.д. Качество продукции последних требует проверки в каждом отдельном случае, а системных гарантий они не обеспечивают.

Сведения об основных, с точки зрения авторов, производителях кабельной продукции категорий 6 и 7, поступающей на российский рынок, представлены в табл. 2 печатной версии статьи.

Следует отметить, что стандарты на СКС, о которых шла речь выше, не переведены на русский язык, а их печатные экземпляры стоят довольно дорого. Многие компании-производители организуют краткосрочные курсы по своей продукции, но системы «надбрендовой» сертификации специалистов по СКС у нас в стране не существует. Международная сертификация, проводимая BICSI (Building Industry Consulting Services International - Международная консультационная служба строительной индустрии), сложна и требует довольно обширных знаний специфических американских нормативов, изучать которые российским специалистам не имеет смысла. Вероятно, поэтому всего 5 россиян прошли сертификацию BICSI на уровне RCDD (Registered Communications Distribution Designer - «Зарегистрированный разработчик распределенных коммуникационных систем»), притом только двое из них остались работать в России. В результате многие инсталляторы в своей деятельности ориентируются на опубликованные в российской прессе пересказы важнейших параметров стандартов. Естественно, при этом упускаются многие важные детали, так что определяющей характеристикой инсталлятора становится опыт его работы.

Перспективы медных кабелей для СКС

Многие российские компании, заказывающие инсталляцию СКС, работают на арендованных площадях или просто не чувствуют себя достаточно стабильными, чтобы строить планы на 10-20-летнюю перспективу. Естественно, что они строят СКС на базе кабелей категории 5е и не торопятся использовать более высокие (и дорогие) категории, поскольку многие специалисты вообще сомневаются в целесообразности развития СКС категории 7. По мере развития технологий цены на кабели категорий 6 и 7 снижаются, однако параллельно дешевеют и оптоволоконные системы. Более того, им «наступает на пятки» пластиковая оптика, которая хотя и имеет более низкие показатели дальности передачи и пропускной способности, чем стекловолокно, но зато дешево стоит, легко монтируется (в частности, стыковка волокон производится методом обжимания) и вполне может конкурировать с медными кабелями даже на уровне подключения рабочих станций к сети.

Если при этом произойдет переход от технологий на базе активного оборудования категории LX (с лазерными излучателями) к технологиям на основе категории SX (со светодиодными излучателями), например 1000Base-SX, то это скажется только на допустимой длине базовой линии (которая все равно будет выше, чем у медных кабелей). Светодиодные компоненты стоят в 3-4 раза дешевле лазерных, и в результате 7-я категория медного кабеля может оказаться ненужной и ее вытеснит пластиковая оптика. Может быть, она потеснит даже и 6-ю категорию.

Если Вам необходимо провести проектирование СКС или монтаж СКС, - смело обращайтесь к нам!

Ознакомиться с нашими услугами по монтажу СКС Вы можете здесь.