Высокопроизводительные кабельные системы

В настоящее время в производстве кабельных систем наблюдается определенная стабильность. Действующие стандарты на кабельные системы зданий и офисов ISO/IEC 11801, CENELEC EN 50173, ANSI/TIA/EIA-568-A обеспечивают всеми необходимыми нормами: l производителей кабелей и соединительной аппаратуры;

производителей кабельных систем, которые предоставляют гарантии на компоненты и системы;
производителей тестеров для измерения характеристик кабельных систем;
инсталляторов, которые устанавливают и тестируют кабельные системы.

Стабильность, между тем, относительная. Указанные выше стандарты были введены для кабельных систем, которые обеспечивают такие платформы, как 10Base-T, 4/16 Мб/с Token Ring, 100 Мб/с FDDI, 100 Мб/с Fast Ethernet и даже 155 Мб/с ATM. По-видимому, эти платформы, в особенности последние, будут играть основную роль в большинстве приложений в ближайшие годы.

В то же время аппаратура становится все более производительной, программное обеспечение требует все больших ресурсов по памяти, быстродействию и пользователи активно приобретают все более мощную технику. Естественно, что при этом растут требования к производительности локальных сетей. Логично предположить, что требования к кабельным системам в этих условиях будут изменяться. И этот процесс пошел. Появились термины enhanced, headroom, margin, high-end Category 5, Category 5+, Level 6, Level 7, Category 6, Category 7 и фразы типа параметры определены до 350 МГц, может передавать 622 Мб/с, может передавать 1Гб/с. Перечисленными и другими аналогичными терминами сопровождаются кабельные системы и их элементы, разработанные с различными уровнями превышения характеристик, приведенных в стандартах. Чтобы лучше разобраться в этих терминах и фразах необходимо показать, откуда они пришли и что обозначают.

E DIN-44312-5
Из-за возрастающих требований к производительности локальных сетей появилась необходимость в разработке медной кабельной системы, способной работать в ожидаемых в ближайшем будущем системах на основе ATM, 622 Мб/с. Немецкий институт стандартизации (DIN) разработал проект стандарта на кабельную систему до 600 МГц. Этот проект описывает SFTP (Shielded Foiled Twisted Pair) кабель конструкции PiMF (Pairs in Metall Foil - каждая пара в фольге и все 4 пары в общем экране). Введен новый класс связи E и соответствующие ему компоненты новой категории 6. Характеристики для класса Е определяются до 600 МГц. На основе компонентов категории 6 можно создать кабельную систему, которая обеспечит 622 Мб/с АТМ на двух парах с использованием простейшего NRZ кодирования.

Дополнительные требования и улучшенные категории
В США также наблюдаются усилия по упорядочиванию различных улучшенных кабелей категории 5. Одна из попыток была сделана дистрибьюторами компонентов кабельных систем. Они опубликовали документ, который требует от их поставщиков квалифицировать высокую производительность неэкранированных кабелей с помощью нескольких уровней (Anixters Levels). Были определены три уровня.

Уровень 5 - аналогичен категории 5 с дополнительной спецификацией ACR, Power Sum, Return Loss, Delay Skew.
Уровень 6 - новый уровень, который определяет кабель с ACR пара-пара не хуже 10 dB на 155 МГц и с power sum ACR 10 dB на 100 МГц.
Уровень 7 - еще один новый уровень, который определяет кабель с ACR пара-пара не хуже 10 dB на 200 МГц и с power sum ACR 10 dB на 160 МГц.

К сожалению, описанная попытка относится только к характеристикам кабелей, в то время как кабельная система кроме кабеля содержит еще и соединительные элементы. Для решения этого вопроса готовятся к выпуску два документа - два дополнения к ANSI/TIA/EIA-568-A. Первый озаглавлен: Дополнительные спецификации характеристик передачи для 4-парного кабеля 100 Ом категории 5, другой - Дополнительные спецификации характеристик передачи для 4-парного кабеля 100 Ом улучшенной категории 5. Дополнительные параметры, приведенные в этих спецификациях, даны в табл. 1.

Параметры	Описание параметров	Приложения Cat 5 Enh-Cat 5
Power Sum NEXT	Величина объединенных перекрестных искажений на ближнем конце на приемной паре от всех остальных пар, излучающих одновременно
Power Sum ELFEXT	(Equal Level Far End Crosstalk) величина нежелательного сигнала взаимодействия от соседних передающих пар на дальнем конце, принятого на ближнем конце. Измеряется в dB относительно уровня принимаемого сигнала.
Return Loss	Величина отраженной энергии передачи, вызванная несогласованностями импеданса в кабельной системе. Особенно важен в приложениях, которые используют дуплексные схемы передачи.
Insertion Loss Deviation	В стадии определения (ТBD)
Balance	Характеризует относительную мощность дифференциального и синфазного сигналов в передающей системе. Важен как характеристика ЕМС (электромагнитная совместимость) и взаимодействий сигналов в передающей системе.

Как видно из табл. 2, корпорация AMP производит кабельные системы для любой из категорий производительности. Приведем краткие характеристики упомянутых систем АМР.

Обозначение производительности	Стандарты и Спецификации	Характеристики производительности
Каб. Системы категории 5	-Индустриальные стандарты TIA/EIA-568-A, Cat.5 ISO/IEC 11801, Class D CENELEC EN 50173, Class D - В TIA/EIA-568-A в качестве дополнительных требований сейчас вводится ELFEXT и Return Loss - Характеристики кабеля соответствуют Anixter Level 5 - Система AMP NETCONNECT Category 5 превышает эти спецификации	- Полоса частот: 1 - 100 МГц - Наихудшие характеристики связи на 100 МГц по TIA/EIA-568-A: NEXT 29.3 dB Attenuation 21.6 dB ACR 7.7 dB ELFEXT TBD Return Loss TBD TBD -To Be Determened
Каб. Системы улучшенной (Enhanced) категории 5	- Проект дополнения к TIA/EIA-568-A Дополнительные спецификации характеристик передачи для 4-парного кабеля 100 Ом улучшенной категории 5 -требуется для приложений, использующих все 4 пары и полнодуплексные передачи, -обеспечивает больший запас по кат.5 -используются параметры Power Sum NEXT, Power Sum ELFEXT, Return Loss, Insertion Loss Deviation., Balance - Характеристики кабеля соответствуют Anixter Level 6 - Система AMP NETCONNECT Enhenced Category 5 превышает эти спецификации	- Полоса частот: 1 - 100 МГц - Наихудшие характеристики связи на 100 МГц по проекту дополнения к TIA/EIA-568-A: Power Sum NEXT 29.3 dB Attenuation 21.6 dB Power Sum ACR 7.7 dB ELFEXT TBD Return Loss TBD Insertion Loss Dev. TBD
Каб. Системы 200/300 МГц	- Первоначально описана в европейском стандарте де-факто соответствующем EN 50173 с положительным ACR до 300 МГц - недавно предложена ISO/IEC 11801 в качестве категории 6 на 200 МГц - Характеристики кабеля соответствуют Anixter Level 6 - Система AMP NETCONNECT Quantum (UTP) превышает спецификации категории 6 - Система AMP NETCONNECT PiMF 300 (SFTP) превышает спецификации категории 6	Первоначальная полоса частот: 1 - 300 МГц Полоса частот по ISO/IEC 11801 1 - 200 МГц Характеристики кабельной системы категории 6 по ISO/IEC 11801 будут уточняться
Каб. Системы 600 МГц	- Первоначально определена E DIN 44312-5, класс Е - недавно предложена ISO/IEC 11801 в качестве категории 7 до 600 МГц - Система AMP NETCONNECT PiMF 600 (SFTP) превышает спецификации категории 7	Первоначальная полоса частот: 1 - 600 МГц Наихудшие характеристики связи на 600 МГц по DIN 44312-5: NEXT 54.0 dB Attenuation 50.0 dB ACR >4.0 dB Характеристики кабельной системы категории 7 по ISO/IEC 11801 будут уточняться

NETCONNECT Category 5 System
Кабель: NETCONNECT Category 5 UTP или FTP

Соединительное оборудование

Система 110Connect Modular System.
Система 110Connect XC Cross Connect System.
Система АМР Communication Outlet (ACO).
Патч-кабели категории 5.

Краткое описание. Кабельная система категории 5. Предоставляет пользователям большую гибкость в выборе компонент. Обеспечивает в наихудшем случае ACR 9.5 dB на 100 МГц, что дает запас в 1.8 dB над требуемыми по стандарту на категорию 5. Система доступна в экранированной и неэкранированной версиях.

NETCONNECT Enhanced Category 5 System
Кабель: FUTURELAN Enhanced Category 5 UTP с параметрами, измеренными до 350 МГц.

Соединительное оборудование

Система 110Connect Modular System.
Система 110Connect XC Cross Connect System.
Система АМР Communication Outlet (ACO).
Патч-кабели улучшенной категории 5.

Краткое описание. Кабельная система категории 5. Предоставляет пользователям такую же гибкость в выборе компонент, как и предыдущая система. Обеспечивает высокие характеристики Power Sum, что позволяет применять данную систему при многопарных передачах. Ожидается, что технологии ближайшего будущего, такие, как 622 Мб/с АТМ и 1 Гб/с Ethernet смогут работать в кабельных системах категории 5 при одновременном использовании нескольких пар для передачи (аналогично 100Base-T4 на категории 3). Т.е. система, работая с технологиями сегодняшнего дня, легко может быть адаптирована к новым технологиям. Все характеристики (NEXT, Power Sum NEXT, Attenuation, ACR) имеют значительный запас по сравнению с требуемыми по стандарту на категорию 5 (см. рисунок).

РИСУНОК

Система доступна в неэкранированной версии. Причем она не просто доступна, а со II квартала 1998 года ее соединительное оборудование - модульные гнезда (jacks) и патч-панели, заменяет аналогичное оборудование категории 5, производство которого прекращается.

Обеспечивает в наихудшем случае ACR 17.6 dB на 90 м связи и на 100 МГц, что дает запас в 9.9 dB над требуемыми по стандарту на категорию 5. При этих же условиях запас по NEXT над категорией 5 - 8.3 dB, запас по Power Sum NEXT - 6.6 dB, запас по затуханию - 1.6 dB.

NETCONNECT Quantum System
Кабель: Quantum UTP

Соединительное оборудование

Система Quantum Modular Jack System.
Система Quantum Modular Patch Panels.
Патч-кабели Quantum.

Краткое описание. Кабельная система, выполненная на основе неэкранированного кабеля UTP и модульного соединительного оборудования привычного 110 стиля, обеспечивает работу в полосе частот до 300 МГц. Система Quantum предназначена для использования как в современных технологиях 100 и 155 Мб/с, так и в технологиях следующего поколения - 622 Мб/c ATM, 1 Гб/с Ethernet, 1.2 Гб/с АТМ, цифровое и аналоговое вещательное видео. Основная проблема при создании системы состояла в получении оптимального соотношения запасов по производительности на 100 МГц и на 300 МГц. Ее удалось решить только при применении новейших разработок в соединительном оборудовании в сочетании с разработкой высокопроизводительного кабеля Quantum UTP. Система разрабатывалась как единое целое в соответствии с действующими индустриальными стандартами, устоявшейся практикой инсталляции и инструментарием. Система Quantum будет доступна для дистрибьюторов и контракторов АМР в первом квартале 1998 года. Ожидается, что стоимость материалов системы будет менее чем на 30% превышать стоимость системы улучшенной категории 5. С учетом обычных расценок по трудозатратам стоимость системы Quantum будет примерно на 10% превышать стоимость системы улучшенной категории 5 и на 15% превышать стоимость системы категории 5. На систему Quantum будет распространяться обычная практика гарантийной политики АМР.

Обеспечивает в наихудшем случае ACR 20 dB на 100 МГц и 0 dB на 300 МГц.

NETCONNECT PiMF 300 System
Кабель: PiMF 300, SFTP

Соединительное оборудование

Система EMT (экранированная модульная).
Система ACO (экранированное).

Краткое описание. Система PiMF 300 - это высокопроизводительная экранированная система, основанная на применении кабеля PiMF 300 МГц и экранированного соединительного оборудования. Система полностью соответствует ISO 11801 и EN 50173, удовлетворяет требованиям к экранированным кабельным системам и имеет существенно лучшие параметры по сравнению со спецификацией на категорию 6. Обеспечивает в наихудшем случае ACR 25 dB на 100 МГц и 4 dB на 300 МГц.

NETCONNECT PiMF 600 System
Кабель: PiMF 600, SFTP

Соединительное оборудование

Система АМР Communication Outlet (ACO), экранированная.
Патч-кабели PiMF 600.

Краткое описание. Система PiMF 600 - это высокопроизводительная экранированная система, основанная на применении кабеля PiMF 600 МГц и экранированной системы АСО. Система соответствует требованиям для связи класса Е проекта стандарта DIN 44312-5 и предложенным ISO/IEC 11801 спецификациям на категорию 7. Обеспечивает в наихудшем случае ACR 50 dB на 100 МГц и 4 dB на 600 МГц.

Выводы. В этой статье сделана попытка классифицировать кабельные системы для офисов и зданий. Корпорация АМР, один из ведущих производителей оборудования для кабельных систем, активно участвует в процессе их развития. Для всех уровней производительности АМР уже сейчас производит компоненты и системы с существенным запасом по требуемым характеристикам, подтверждая свое лидирующее положение на рынке структурированных кабельных систем.

Валерий Хмылко - технический директор фирмы Овертайм
тел. (812) 327-3486

КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ