Лекция 31
Тема: Телекоммуникационная фаза проектирования.
Схемы соединения групповых устройств сетевого оборудования. Расчёт линейных кабелей магистральных подсистем.
1. Цели, задачи и принципы выполнения расчетов на телекоммуникационной фазе
Основной задачей, решаемой на телекоммуникационной фазе проектирования, является выполнение расчета количества компонентов, необходимых для создания заданного или необходимого для нормальной эксплуатации структурированной кабельной системы количества трактов передачи электрических и оптических сигналов. Какой-либо расчет электрических и оптических характеристик в подавляющем большинстве случаев не производится, так как заданный уровень параметров формируемых трактов гарантируется применяемой элементной базой, соблюдением требований стандартов и правил монтажа.
В рамках телекоммуникационной фазы проектирования с использованием ее результатов производится также расчет монтажных и дополнительных компонентов (конструктивов, декоративных кабельных каналов, элементов маркировки, крепежа и т.д.). Такие компоненты в более или менее полном объеме и в обязательном порядке используются при реализации любого проекта. Данный расчет обычно выделяется в отдельный этап.
Для формализации процесса проектирования собственно кабельной проводки целесообразно применить несколько отличное от стандарта ISO/IEC 11801 и более мелкое деление СКС и оборудования, непосредственно взаимодействующего с ней, на отдельные подсистемы:
• подсистема рабочего места;
• линейная часть горизонтальной подсистемы;
• линейная часть магистральных подсистем (подсистемы внутренних или внешних магистралей);
• коммутационное оборудование административной подсистемы в технических помещениях различного уровня;
• оконечные, коммутационные и кроссовые шнуры административной подсистемы.
В результате несложного анализа можно убедиться в том, что согласно предлагаемому делению на отдельные подсистемы на этапе проектирования (и только на нем) в классической древовидной структуре СКС выделены как узлы, так и ветви дерева. Результатом проектных работ является классическая структура, полностью соответствующая действующим нормативно-техническим документам. Отметим на основании изложенного, что известная в литературе [70] критика такого деления со ссылкой на стандарт ISO/IEC 11801 не имеет под собой серьезного основания, так как упомянутый стандарт описывает уже готовую систему и не распространяется на область проектирования.
Проектирование отдельных подсистем структурированной кабельной проводки выполняется последовательно. Рекомендуемая очередность их разработки совпадает с указанным в списке порядком. Таким образом, процедура проектирования осуществляется в соответствии с принципом «от частного к общему», а структура СКС во многом определяется количеством рабочих мест, организуемых с ее помощью.
Результаты расчетов по каждой из подсистем целесообразно представлять в табличной форме. Итоговые данные этих таблиц используются в качестве исходной информации для проектирования других подсистем на следующих этапах работы. На заключительном этапе проектирования по этим таблицам готовятся спецификации оборудования.
Формы таблиц могут быть любыми, удобными для разработчика. Допускается использование как бумажных бланков, так и их электронных аналогов. В последнем случае существенно облегчается и ускоряется процесс как просчета отдельных вариантов, так и подготовки окончательной спецификации оборудования.
2. Исходные данные для проектирования
2.1. Строительные решения
В составе исходных данных для проектирования кабельной системы важную роль играют сведения о строительных решениях, предусмотренных проектом здания в той его части, которая касается СКС. В тех случаях, когда проектирование структурированной кабельной проводки ведется через архитектурную фазу, работа на телекоммуникационной фазе несколько облегчается за счет того, что часть информации, необходимой для выполнения проектирования на телекоммуникационной фазе, уже была получена ранее и хорошо известна проектировщику.
2.2. Параметры кабельной системы
В процессе формирования требований к СКС и выбора окончательного варианта ее построения необходима максимально полная и подробная информация о:
• основных и вспомогательных видах сетевого оборудования, которое будет использовать СКС для организации информационного обмена:
- локальная вычислительная сеть;
- массивы дисковой памяти;
- телефонная сеть;
- системы эфирного, спутникового и кабельного телевидения;
- системы контроля доступа;
- системы управления технологическим оборудованием здания (лифтами, системой вентиляции и кондиционирования и др.);
- прочих системах;
• требованиях заказчика к телекоммуникационным характеристикам системы:
- пропускной способности;
- емкости подсистемы внутренних и внешних магистралей;
- перспективам расширения системы;
• методам прокладки кабелей и совместимости с существующим интерьером;
• по совместимости с оборудованием, которое предполагается установить в здании;
• дополнительные требования.
3. Проектирование подсистемы рабочего места
В перечень основных задач, решаемых в процессе выполнения проектирования подсистемы рабочего места, входят:
• разработка, согласование и утверждение плана расположения информационных и силовых розеток кабельной системы на рабочих местах пользователей в различных помещениях здания;
• определение категории электрических розеточных модулей и типа розеток оптических разъемов в информационных розетках;
• задание конфигурации ИР, устанавливаемых на рабочих местах пользователей;
• выбор типа и количества оконечных шнуров, адаптеров, переходников и других аналогичных элементов.
Места установки информационных и силовых розеток кабельной подсистемы отмечаются на планах отдельных помещений этажей здания (пример изображен на рис. 1). Наиболее существенная информация об этих элементах заносится также в соответствующие графы табл. 1. Данная форма в обязательном порядке заполняется в тех случаях, когда планов здания не существует или на имеющихся не представляется возможным отметить точные места расположения ИР.
3.1. Оконечные шнуры в помещениях для размещения пользователей
С помощью шнуров данной разновидности, которые эксплуатируются в штатном режиме в помещениях для размещения пользователей, осуществляется подключение к розеточным модулям ИР самого разнообразного сетевого оборудования. Процедура расчета оконечных шнуров включает в себя:
• определение количества изделий данного вида, включаемых в окончательную спецификацию проекта;
• обоснование выбора длины шнуров.
3.2. Адаптеры
В тех случаях, когда заранее известно и тем более оговорено в ТЗ, что часть электрических розеточных модулей ИР кабельной системы будет использована для подключения активного оборудования с нестандартным с точки зрения СКС интерфейсом, необходимо предусмотреть в спецификации рабочего места соответствующие переходники, балуны и адаптеры. Основным назначением этих устройств является такое согласование и/или преобразование параметров кабельного и приборного интерфейсов, которое обеспечивает нормальное функционирование активного оборудования.
4. Проектирование горизонтальной подсистемы
Процесс проектирования горизонтальной подсистемы является наиболее ответственной частью проектного этапа разработки СКС на телекоммуникационной фазе. Решения, принятые в процессе выполнения этих работ, являются определяющими для технико-экономической эффективности создаваемой структурированной кабельной проводки. Данный факт объясняется тем, что именно в горизонтальной подсистеме сосредоточена основная масса телекоммуникационного оборудования СКС как по номенклатуре и количеству, так и по стоимости.
4.1. Привязка отдельных рабочих мест к кроссовым
Процесс проектирования горизонтальной подсистемы начинается с привязки отдельных рабочих мест к кроссовым. Количество кроссовых и места их расположения задаются решениями, принятыми на архитектурной фазе проектирования.
4.2. Выбор типа информационных розеток
Выбор вида информационных розеток (ИР) и категории устанавливаемых в них розеточных модулей однозначно задается решениями, принятыми в процессе разработки и последующей защиты эскизного проекта и определяющими тип среды передачи сигнала. Основные данные по розеточным модулям систематизируются в процессе проектирования подсистемы рабочего места. В процессе проектирования горизонтальной подсистемы производится конкретизация количества розеточных модулей на рабочих местах и принципов крепления корпуса ИР и отдельных розеточных модулей в нем.
4.3. Расчет горизонтального кабеля
4.3.1. Выбор типа и категории
Выбор типа и категории кабеля горизонтальной подсистемы зависит от решений, принятых в процессе разработки эскизного проекта и определяющих тип среды передачи сигнала, а также условий прокладки кабельной проводки.
Согласно стандарту ISO/IEC 11801 для организации горизонтальной подсистемы СКС могут быть использованы симметричный электрический и волоконно-оптический кабели.
По состоянию на середину 2002 года при точном следовании положениям стандартов ISO/IEC 11801:2000(Е) и TIA/ EIA-568 во вновь проектируемых СКС на уровне горизонтальной подсистемы может применяться элементная база категорий 5е. Параметры линий категории 6 на момент сдачи данной монографии в печать официально утверждены не были, однако по имеющимся в распоряжении автора данным работа над этим стандартом находится в стадии формального подписания окончательно согласованных спецификаций. На основании этого при создании новых и модернизации существующих кабельных систем рекомендуется прокладывать до каждого рабочего места два кабеля категории 5е или 6 и устанавливать соответствующие розеточные модули в ИР. В случае необходимости вполне допустима прокладка экранированных кабелей категории 7 и выше, обладающих, как известно, еще лучшими характеристиками.
4.3.2. Определение величины расхода
При расчете длины горизонтального кабеля учитываются следующие очевидные положения. Каждый розеточный модуль ИР связывается с коммутационным оборудованием в кроссовой этажа одним кабелем. Кабели прокладываются по кабельным каналам в обязательном порядке прямолинейно или с поворотом под углом не более 90°. Трасса рассматривается как пространственный объект, то есть при ее анализе в обязательном порядке принимаются во внимание спуски, подъемы, переходы на разные уровни и т.д. каналов для прокладки кабеля. Некоторое увеличение фактической величины расхода за счет неровностей укладки, невозможности полного использования кабеля из стандартных упаковок и необходимости выполнения процедур подключения кабеля к розеточным модулям учитывается введением определенных поправочных коэффициентов.
4.4. Проектирование точек перехода
Под точкой перехода понимается то место линейной части тракта передачи сигнала горизонтальной подсистемы, в которой происходит изменение типа используемого кабеля без изменения передаточных характеристик. Согласно стандарту ISO/IEC 11801 в точке перехода плоский кабель (кабель для прокладки под ковром) соединяется с обычным круглым кабелем или выполняется ветвление многопарного кабеля на несколько 4-парных горизонтальных (вариант, более часто встречающийся на практике в нашей стране).
4.5. Магистральные подсистемы СКСВ отличие от горизонтальной подсистемы на уровне магистральных подсистем не удается обеспечить полной универсальности кабельных трактов СКС. Такое положение дел определяется достигнутым на сегодняшний день уровнем техники, а также имеющимся на рынке соотношением цен на основные виды сетевого оборудования и характерных для магистральных подсистем больших длин трактов передачи сигналов, делающих выгодным применение принципа мультиплексирования в той или иной форме. Данное обстоятельство вынуждает:
• широко привлекать для проектирования СКС информацию о способах и принципах построения более высоких уровней информационно-вычислительной системы предприятия;
• распределять ресурсы магистральной подсистемы по отдельным приложениям с использованием в первую очередь критерия требуемых для их функционирования скоростей передачи информации;
• выполнять оптимизацию создаваемого объекта по критерию «стоимость -функциональные возможности» с широким привлечением уникальной информации о конкретном объекте.