Rozdział 6. ¨ Przewodowo i bezprzewodowo                            133

Rozdział 6.
Przewodowo
i bezprzewodowo

u        Firmowe systemy okablowania.

u        EIA/TIA.

u        Underwriters Laboratories.

u        Gwiazda przewodnia.

u        Kable sieciowe.

u        Bezprzewodowe sieci danych.

u        Kablowe rekomendacje.

u        Połączenia dla mieszkań i małych biur.

u        Powiązać wszystko razem.

Nie ma znaczenia, czy używa się sieci lokalnej do przeglądania stron WWW, czy też do zapisu dokumentu utworzonego w edytorze, kable sieciowe przenoszą wszystko. Pojęcie „okazji” w odniesieniu do systemu kablowego nie ma racji bytu. Zawsze dostaje się tyle, za ile się zapłaciło. Okablowanie sieci LAN zainstalowane przez kogoś o niewystarczających kwalifikacjach lub niezachowującego wymaganej staranności może być przyczyną, chwilowych awarii, spowolnienia działania sieci i w rezultacie może powodować frustracje podczas częstych spiętrzeń pracy, których doświadcza każda organizacja. Odpowiednie kable to ważna inwestycja, ponieważ sieć jest zawsze tak dobra, jak jej okablowanie.

Systemy okablowania są opisane przez wiele standardów kabli i ich instalacji. Poznanie tych standardów może się przydać podczas projektowania sieci i wyboru odpowiedniego systemu. Dobry projekt okablowania jest bardzo istotny, ponieważ jest to prawdopodobnie najdroższa i z pewnością najdłużej używana część sieci.

Lista firm, organizacji i agencji rządowych, które zajmują się regulacjami i specyfikacjami kabli, które można zastosować w sieci, jest bardzo długa. Niektóre firmy – jak na przykład AT&T, Digital Equipment Corporation, Hewlett-Packard, IBM i Northern Telecom – opracowały wolumeny szczegółowych specyfikacji, które oprócz kabli opisują również złącza, centra dystrybucji i techniki instalacyjne. Takie opisy są nazywane systemami dystrybucji w budynkach (Premise Distribution Systems – PDS).

Organizacje krajowe i międzynarodowe – takie jak Institute Electrical and Electronic Engineers (IEEE), Electronic Industry Alliance i młodsze Telecommunications Industries Association (EIA/TIA), Underwriters Loboratories (UL) oraz agencje rządowe różnych szczebli, które opracowują przepisy przeciwpożarowe i budowlane – wydają specyfikacje dotyczące kabli i materiałów instalacyjnych. EIA/TIA wydały standardy EIA/TIA 568 i 569 które dotyczą warunków technicznych i mają zamiar rozszerzyć ich wymagania. Instytut IEEE ujął minimalne wymagania wobec kabli w swoich specyfikacjach 802.3 i 802.5 dla systemów Ethernet i Token-Ring, jednak część tej pracy została przesłonięta popularnością nieekranowanej skrętki, będącej przedmiotem specyfikacji EIA/TIA i UL. Wytyczne dla kabli koncentrycznych miały tę zaletę, że zostały określone w praktyce, nim jeszcze większość komitetów standaryzacyjnych rozpoczęła swoje prace

MERYTORYCZNE: Tłumacz pominął cały górny akapit na stronie 87 oryginału i cały podrozdział National Electric Code. Można się zastanawiać, czy opisywane w nim standardy amerykańskie mogą zainteresować polskiego czytelnika. Osobiście chciałbym aby w książce o sieciach znalazły się także i te informacje.

.

Firmowe systemy okablowania

W latach 80. i 90. firmy – takie jak AT&T, Digital Equipment Corporation, IBM
i Northern Telecom – opracowały i oferowały kompletne architektury dla systemów okablowania strukturalnego nazywane systemami dystrybucji w budynkach (Premise Distribution Systems – PDS). AT&T przekazał swoje rozwiązanie firmie Lucent Technologies, która sprzedaje je jako Lucent Systimax Premise Distribution System. IBM nazywa swoją architekturę po prostu IBM Cabling System. IBM i AT&T wprowadziły swoje systemy na rynek w roku 1984 i 1985. System Integrated Building Distribution Network (IBDN) firmy Northern Telecom, który jest podobny do systemu Systimaxa, jest „nowością” z roku 1991. Northern Telecom (obecnie Nortel) wydzielił spółkę NORCOM/CDT – wcześniej dział Cable Group w Northern Telecom – aby kontynuowała prace nad systemem IBDN. NORCOM/CDT jest jednym z największych dostawców zewnętrznych instalacji miedzianych i okablowania central w Ameryce Północnej, a także czołowym dostawcą na rynku kanadyjskim. Wymienione powyżej architektury dały początek rodzinom produktów oferowanych przez każdego dostawcę.

Obecnie rodziny te obejmują indywidualne produkty, które są zgodne ze standardami EIA/TIA 568. Innymi słowy – można być w zgodzie ze standardami EIA/TIA 568
i wciąż korzystać z zalet zamawiania wszystkich niezbędnych materiałów w firmie Lucent, która oferuje produkty zgodne z tymi standardami w ramach architektury Systimax.

Inne firmy – w szczególności Amp Inc., Anixter i Mod-Tap (obecnie Molex Premise Networks) – promują i sprzedają swój sprzęt dla systemów okablowania strukturalnego. Na osobną wzmiankę zasługuje zwłaszcza Anixter za opracowanie otwartej dokumentacji dla parametrów i standardów elektrycznych instalacji ze skrętki. Oryginalne koncepcje Anixtera, które dotyczą poziomów zostały wykorzystane przez EIA/TIA i UL w ich standardach.

AT&T/Lucent/Systimax

System okablowania AT&T/Lucent/Systimax jest głęboko zakorzeniony w historii. Przed podziałem korporacji Bell System w Stanach Zjednoczonych techniczna strona przemysłu telekomunikacyjnego regulowana była poprzez serię publikacji zwanych Bell Standard Practices (BSP). Ponieważ przemysł ten był w zasadzie zmonopolizowany, nie było trzeba zbyt wielu standardów, poza tymi, które publikowano w BSP. Dokumenty te opisywały szczegółowo, w jaki sposób instalatorzy powinni ciąć, skręcać i podłączać każdy przewód oraz jak zabezpieczyć każdy odcinek kabla. Specyfikacje Systimaxa są – przynajmniej duchowo i kulturowo – „potomkami” dokumentów BSP. Są one również szczegółowe i – jeśli się ich przestrzega – pozwalają uzyskać elastyczną, niezawodną i rozszerzalną instalację kablową.

Lucent produkuje, sprzedaje i instaluje produkty z rodziny Systimax. Firma oferuje również szkolenia, więc łatwo można znaleźć fachowców w lokalnych firmach, którzy wiedzą, jak pracować zgodnie ze specyfikacjami Systimaxa. Systimax opiera się na nieekranowanej skrętce dla okablowania poziomego (kabli, które biegną
z szafki rozdzielczej – krosownicy, punktu dystrybucyjnego – do komputera biurowego) i światłowodach dla pozostałych odcinków. Katalog z opisem wszystkich produktów w rodzinie Systimax ma bez mała 10 cm grubości, i wystarczy powiedzieć, że podstawowy kabel Systimaxa o impedancji 100 W dla okablowania poziomego wykorzystuje cztery pary nieekranowanej skrętki z przewodu miedzianego o grubości 24 AWG (0,51 mm), który w większości instalacji daje dwie pary zapasowe. Średnica zewnętrzna kabla około 4,3 mm ułatwia rozprowadzanie kabli w kanałach kablowych i wewnątrz ścian. Dla transmisji danych z prędkością do 16 Mb/s maksymalna długość kabla według specyfikacji Systimaxa wynosi 100 m.

Lucent oferuje również kable łączące przewody miedziane i włókna światłowodowe. Wewnątrz takiego kabla znajduje się osiem par nieekranowanej skrętki i dwa włókna światłowodowe. Taki kabel oferuje potężne pasmo dla transmisji danych
i głosowych połączeń telefonicznych do dowolnego komputera, a także możliwość dodania połączeń światłowodowych na potrzeby szybkiej transmisji danych, transmisji wideo i do innych zastosowań. Jeśli ma się wielki budżet i własny budynek, to jest to odpowiedni materiał instalacyjny, tylko drogi i zajmujący wiele miejsca.

Ponadto Lucent oferuje wiele kabli światłowodowych używanych w sieciach szkieletowych, które łączą punkty dystrybucyjne lub jako okablowanie poziome do specjalnych zastosowań. Niektóre z produktów tej rodziny liczą aż dwieście szesnaście włókien wewnątrz płaszcza ochronnego. Można je zastosować do dłuższych odcinków wewnątrz szybu windowego lub w kanale wentylacyjnym. Standard transmisji światłowodowej Lucent/AT&T opiera się na wielomodowych włóknach o grubości 62,5/125 mikronów pracujących w zakresie fal 850 i 1300 nanometrów
z częstotliwościami 160 MHz i 500 MHz.

System ten zawdzięcza elastyczność sprzętowi do połączeń krosowych i zakończeń kabli; system okablowania jest tak dobry, jak jego złącza i terminatory. System połączeniowy 110 Connector System ustanowił standard branżowy. Ta rodzina produktów obejmuje kilka typów stelaży i innych zawieszanych konstrukcji montowanych zwykle w punktach dystrybucyjnych, z których rozchodzą się kable poziome i pionowe. Na rysunku 6.1 pokazano elementy systemu okablowania strukturalnego.

Powyższy

SKŁAD: proszę (o ile to możliwe) pozostawić bez zmian tę kolejność akapitów i rysunku 6.1

rysunek przedstawia elementy systemu okablowania strukturalnego budynku. Kabel przychodzący jest instalowany przez lokalną firmę telekomunikacyjną lub operatorów alternatywnych. Okablowanie pionowe przechodzi przez kolejne kondygnacje i punkty dystrybucyjne. Z punktów tych wychodzi okablowanie poziome, biegnące do poszczególnych stacji.

Rozwiązanie Lucenta umożliwia doprowadzenie okablowania niemal do samych biurek. Firma oferuje różnorodne gniazdka ścienne, stanowiące zakończenie ośmiu przewodów do transmisji danych i połączeń telefonicznych. Kolejność przewodów dla tych złączy (przyporządkowanie przewodów do odpowiednich końcówek) ma krytyczne znaczenie dla prawidłowego działania sieci. Najpowszechniej stosowany standard kolejności przewodów dla czteroparowych gniazd i wtyczek nosi oznaczenie 258A. Jest on taki sam, jak dla ISDN i sieci Ethernet 10Base-T na nieekranowanej skrętce. Jednak według tego standardu pary od drugiej do czwartej są zakończane w innej kolejności niż w starszym standardzie USOC (Universal Service Order Code), który wciąż jest używany przez wiele lokalnych firm telekomunikacyjnych. Różnica ta jest główną przyczyną problemów podczas dodawania sieci danych do starszych systemów okablowania AT&T/Lucent/Systimax

MERYTORYCZNE: Tłumacz pominął cały akapit „Amp and Molex Premise Networks” (str. 91-92 oryginału). Proszę zdecydować czy powinien on się znaleźć w tekście.

.

Model okablowania Anixtera

Anixter jest ogólnoświatowym dystrybutorem systemów okablowania. Miejsce
w historii firma zapewniła sobie, opracowując wielopoziomowy model charakterystyki kabli. Model Anixtera obejmuje pięć poziomów, które opisują charakterystyki wydajnościowe i elektryczne okablowania w zakresie od zwykłego kabla telefonicznego stosowanego w mieszkaniach, aż po wyrafinowane kable ze skrętki, zdolne do transmisji danych z prędkością 100 Mb/s. W oparciu o model Anixtera Underwriters Laboratories wspólnie z EIA/TIA opracowały nową specyfikację systemu okablowania.

EIA/TIA

Electronic Industry Alliance/Telecommunications Industry Association (EIA/TIA) to amerykańska organizacja normalizacyjna, która od dawna zajmuje się opracowywaniem standardów dla systemów komunikacyjnych, w tym na przykład EIA RS-232C i RS-232D dla portów komunikacji szeregowej. EIA/TIA uporała się
z problemem specyfikacji kabli dla sieci lokalnych, adaptując model Anixtera
z tym, że w wersji EIA/TIA poziomy nazywają się kategoriami. Nad rozbudową modelu, tak aby objął on również inne rodzaje produktów – w tym kable koncentryczne i światłowody – współpracowały z EIA/TIA różne firmy, w tym Amp. W rezultacie powstał standard EIA/TIA 568 pod nazwą Standard for Commercial Buildings Communications Wiring (Standard okablowania komunikacyjnego budynków komercyjnych).

Podstawową zaletą standardu EIA/TIA 568 jest jego otwartość. Nie ma w nim żadnych cech charakterystycznych dla rozwiązań poszczególnych producentów. Można zdecydować się na kabel określonej kategorii według standardu EIA/TIA 568 i oczekiwać porównywalnych ofert od różnych producentów. Jednak kategorie EIA/TIA nie wiążą się ze specyfikacjami NEC i nie dotyczą okablowania ze skrętki ekranowanej.

Standard EIA/TIA opisuje zarówno charakterystyki kabla, jak i sposób jego instalacji, zostawiając jednak pole manewru dla projektanta systemu sieciowego. Standard określa, że do każdego gniazda mają być doprowadzone dwa kable – jeden dla danych, a drugi dla połączeń telefonicznych. Tym drugim musi być czteroparowa skrętka UTP. Dla danych można wybrać również skrętkę lub kabel koncentryczny. Nawet jeśli ktoś zdecyduje się pociągnąć światłowód do samego gniazdka, nie może on zastąpić przewodu miedzianego dla danych.

Poniżej w zarysie przedstawiono podstawowe dane standardów EIS/TIA 568:

u        Kategoria 1: Standard EIA/TIA 568 bardzo niewiele mówi o specyfikacjach technicznych kabli kategorii 1 i 2. Poniższe informacje mają jedynie charakter ogólny. Kable kategorii 1 to zwykle nieskręcane przewody miedziane o średnicy 22 lub 24 AWG (0,643 lub 0,51 mm) o szerokim zakresie wartości impedancji i tłumienia. W ogólności nie są one zalecane do transmisji danych, a już na pewno nie z prędkością powyżej 1 Mb/s.

u        Kategoria 2: Kable tej kategorii odpowiadają specyfikacji kabli poziomu 2 według Anixtera i są pochodną kabli typu 3 według specyfikacji IBM. Kable te mają postać skrętki dwużyłowej o średnicy przewodów jak dla kategorii 1. Są one testowane w paśmie o maksymalnej szerokości 1 MHz, ale nie są testowane na przesłuchy (near-end crosstalk). Kabli tego rodzaju można używać do połączeń między komputerami IBM 3270 i AS/400 oraz dla protokołu LocalTalk firmy Apple.

u        Kategoria 3. Ta kategoria kabli jest odpowiednikiem poziomu 3 Anixtera. Jest to właściwie najniższa kategoria kabli, jaką można dopuścić w nowych instalacjach. W kablach tych używa się skręconych drutów miedzianych o średnicy 24 AWG. Typowa impedancja tych kabli wynosi 100 W,
a wartości tłumienia i przesłuchów są testowane w częstotliwościach do 16 MHz. Kable tej kategorii są użyteczne do transmisji danych z prędkością do 16 Mb/s. To najniższy standard kabli, jakiego można użyć na potrzeby sieci 10Base-T i standard wystarczający dla sieci Token-Ring o prędkości 4 Mb/s.

u        Kategoria 4. Odpowiednik poziomu 4 Anixtera. Ma postać skrętki z drutów miedzianych o średnicy 22 lub 24 AWG. Impedancja kabla wynosi 100 W. Parametry kabli są testowane do 20 MHz. Maksymalna prędkość transmisji dla kabli kategorii 4 wynosi 20 Mb/s. Po krótkotrwałej popularności kable tego rodzaju zostały wyparte przez kable kategorii 5.

u        Kategoria 5. Kabel nieekranowany składający się ze skręcanych parami drutów miedzianych o średnicy 22 lub 24 AWG i impedancji 100 W. Kable są testowane w paśmie 20 MHz i w określonych warunkach mogą przesyłać dane z prędkością 100 Mb/s. Kable kategorii 5 to nośnik transmisyjny wysokiej jakości, coraz częściej stosowany do przesyłania strumieni wideo, obrazów i bardzo szybkiej transmisji danych. Kable te należy zalecić do każdej nowej instalacji sieciowej.

Próba opisania standardu EIA/TIA 568 przypomina próbę pomalowania pędzącego pociągu. Standard ewoluuje w wyniku interaktywnej współpracy różnych organizacji, zmieniając się – a właściwie rozszerzając – nieustannie. Można się na przykład spodziewać, że z uwagi na duże znaczenie rynkowe 150 W kabli typu 1 do 9 IBM-a, zostaną one uwzględnione w standardzie. Są również propozycje, aby w specyfikacji ująć kabel koncentryczny dla sieci Thin Ethernet, 62,5/125 mikronowy światłowód wielomodowy, a także światłowód jednomodowy używany dla połączeń dalekiego zasięgu.

Underwriters Laboratories

Lokalne organy ustalające przepisy przeciwpożarowe i budowlane próbują używać takich standardów, jak przepisy NEC, ale firmy ubezpieczeniowe i inne instytucje często powołują się na standardy Underwriters Laboratories.

Standardy bezpieczeństwa UL są podobne do tych, które określają przepisy NEC. Na przykład UL 444 to standard bezpieczeństwa dla kabli komunikacyjnych, a UL 13 to standard bezpieczeństwa dla obwodów kablowych o ograniczonej mocy. Kable sieciowe mogą należeć do dowolnej z tych kategorii. UL testuje i ocenia próbki kabli, a następnie – już po przyznaniu certyfikatu – przeprowadza testy okresowe
i inspekcje. Niezależny status tej organizacji powoduje, że jej oceny są miarodajne dla nabywców.

Interesujące i jednocześnie niepowtarzalne jest podejście UL, które łączy ze sobą zagadnienia dotyczące bezpieczeństwa i wydajności w programie, który ma ułatwić wybór kabli. Realizowany przez UL program certyfikacji kabli dla sieci lokalnych dotyczy obu tych spraw. IBM upoważnił UL do weryfikacji ekranowanej skrętki STP o impedancji 150 W według specyfikacji IBM, a UL stworzyło program oceny poziomu wydajności transmisji danych, który dotyczy skrętki o impedancji 100 W. UL ponadto zaadoptowało standard parametrów EIA/TIA 568 i – w nieco zmienionej formie – model parametrów opracowany przez Anixtera. Jest jednak pewna niespójność: program UL dotyczy skrętki nieekranowanej i ekranowanej, podczas gdy standard EIA/TIA 568 koncentruje się na skrętce nieekranowanej.

UL dzieli typy kabli na poziomy numerowane od I do V. Dzięki zastosowaniu cyfr rzymskich można je odróżnić od poziomów z modelu Anixtera. Jak wspomniano już wcześniej w tym rozdziale – specyfikacja kabli według IBM obejmuje typy od 1 do 9, a standard EIA/TIA określa kategorie od 1 do 8. Nietrudno się więc pogubić w podobnie numerowanych poziomach i typach. Oznaczenia poziomu według UL dotyczą bezpieczeństwa i wydajności, zatem produkt określonego poziomu według UL spełnia również odpowiednie specyfikacje NEC: CM, MP, CL lub FP oraz kryteria odpowiednich kategorii według EIA/TIA. Kable, którym przyznano oznacze...