Normy amerykańskie

Podstawową normą dla okablowania strukturalnego jest norma

1)     EIA/TIA 568A („TIA/EIA Building Telecommunications Wiring Standards”) wydana w grudniu 1995, która powstała na bazie normy EIA/TIA 568 (złącza i kable do 16MHz) po uwzględnieniu biuletynów TSB 36 (kable do 100MHz), TSB 40 (złącza do 100MHz), TSB 40A (złącza i kable krosowe do 100MHz) oraz projektu SP-2840 (złącza i kable do 100MHz ). Pierwsze wydanie normy EIA/TIA-568A „Commercial Building Telecommunication Cabling Standard” miało miejsce w październiku 1995 roku. Była to pierwsza norma dotycząca okablowania strukturalnego, specyfikująca kategorię 5, która w wymierny sposób przyczyniła się do rozwinięcia systemów okablowania strukturalnego.

2)     TIA/EIA-568-B  Commercial Building Telecommunication Cabling Standard.

W kwietniu 2001 wydano aktualizację tejże normy. Obecnie składa się ona z trzech części zamawianych oddzielnie:

TIA/EIA-568-B.1              Commercial Building Telecommunication Cabling Standard

-          Part I: General Requirements

Część pierwsza zawiera wymagania ogólne oraz podstawowe informacje dotyczące projektowania okablowania, podsystemów wchodzących w skład, dopuszczalnych odległości, itp.

TIA/EIA-568-B.2              Commercial Building Telecommunication Cabling Standard

-          Part II: Balanced Twisted Pair Cabling Components

Część druga zawiera dokładną specyfikację parametrów transmisyjnych komponentów kategorii 5e tj. kabla, złącz, itp

TIA/EIA-568-B.3              Optical Fibre Cabling Components Standard

W trzeciej części znajdują się informacje na temat komponentów światłowodowych.

3)     TIA/EIA-568-B.2-1 Addendum 1 - Transmission Performance Specification for 4-pair 100 Ohm Category 6 Cabling.

W czerwcu 2002 opublikowano długo oczekiwany dodatek specyfikujący parametry transmisyjne kategorii 6. Była to pierwsza norma, która oficjalnie specyfikowała to rozwiązanie. Od tego momentu można mówić o systemach i produktach kategorii 6.

Powyższy dodatek zawiera następujące dane:

- sposoby pomiaru okablowania kategorii 6.              

Pomiary mogą być wykonywane w opcji Channel lub Permanent Link. W standardzie podano odpowiednie parametry transmisyjne dla obu opcji pomiarowych. W tabeli 1 podano dopuszczalne limity dla pomiarów w opcji Channel.

- Parametry transmisyjne komponentów tworzących system – kabli, złącz, itp.

- Wymagania techniczne mierników służących do pomiaru kategorii 6 (Aneks B)

-   Warunki i metody pomiaru komponentów kat. 6 w warunkach laboratoryjnych (Aneks F).

Rys. 1 Opcje pomiarowe systemów kategorii 6 - Channel i Permanent Link.

Tabela 1. Dopuszczalne limity dla pomiarów okablowania kategorii 6 w opcji Channel.

Ciekawe informacje znajdują się również w aneksach dołączonych do normy.

Aneks G zawiera wytyczne co do instalowania okablowania w miejscach o podwyższonej temperaturze.

Parametry transmisyjne podawane w normach czy kartach technicznych są określone dla temperatury 20°C. Często się zdarza, że okablowanie instalowane jest w szachtach kablowych, przestrzeni ponad sufitem podwieszanym, itp. a więc w miejscach niewentylowanych gdzie temperatura może znacznie przekraczać 20°C. Nie bez znaczenia jest to dla parametrów transmisyjnych okablowania, a w szczególności tłumienia kabli UTP/ScTP. Stąd też w aneksie G podano, o jaką długość należy skrócić okablowanie poziome, aby uniknąć ewentualnych problemów. W tablicy 2 podano długość okablowania poziomego w wersji UTP i ScTP w zależności od średniej temperatury. Jak z tabeli wynika, okablowanie ekranowane jest bardziej odporne na wpływ podwyższonej temperatury niż okablowanie nieekranowane.

Tabela 2.

Dopuszczalna długość okablowania poziomego UTP i ScTP w zależności od średniej temperatury w miejscu zainstalowania.

Aneks K z kolei wyjaśnia zjawisko wpływu parametru FEXT na pomiary parametru ·NEXT.

Rys. 2 Wpływ parametru FEXT na pomiar parametru NEXT.

Na rysunku 2 przedstawiono schematycznie sondę pomiarową łączącą tester z okablowaniem. Na parze czerwonej (górnej) podano sygnał jednostkowy, w sąsiedniej niebieskiej parze wywoła to zakłócenie typu NEXT tj. przesłuch zbliżny spowodowany indukcją elektromagnetyczną. Dodatkowo pojawi się zakłócenie typu FEXT, które po dotarciu do złącza ulegnie odbiciu i nałoży się na zakłócenie typu NEXT. Opisany mechanizm jest powodem zawyżania parametry NEXT podczas testowania oraz problemów z testowaniem kategorii 6.

Zjawisko może powodować „Faile” w następujących sytuacjach:

- parametry transmisyjne produktów posiadają bardzo mały margines. Objawia się to niskimi wartościami parametru NEXT

- Największe odbicia mają miejsce na początku kanału, objawia się to niskimi wartościami parametru Return Loss szczególnie w zakresie 10-30MHz.

- Dla ekstremalnie krótkich kanałów transmisyjnych

- Mały zapas parametru FEXT dla złącza oraz parametru ELFEXT dla kabla. Objawia się to zwykle niskimi wartościami parametru ELFEXT dla mierzonego kanału. W kanale transmisyjnym nie zachodzi to zjawisko, jeśli zapas ELFEXTu jest na poziomie 5dB.

4) TIA/EIA-568-B.2-3    Addendum 3 - Additional Consideration for Insertion Loss and Return Loss Pass/Fail Determination.

Dodatek  ten dodaje do tekstu standardu TIA/EIA-568-B.2-3 punkt I.2.5 w brzmieniu:

„Z uwagi na dokładność urządzeń pomiarowych, zmierzone tłumienie kanału o wartości niższej niż 3dB nie powinno być oznaczane gwiazdką (jako znak oznaczający pomiar na granicy limitu ) ani uznawane za podstawę do stwierdzenia niezgodności kanału z testowaną kategorią. Kiedy zmierzone tłumienie ma wartość niższą niż 3dB zmierzony parametr Return Loss nie powinien być podstawą do uznania testowanego kanału za niezgodny z testowaną kategorią. Parametr Return loss o wartości wyższej niż 25dB może być raportowany jako >25dB”

Oznacza to ni mniej nie więcej tylko tyle, że jeżeli w wykonywanym teście okablowania zostanie stwierdzone niespełnienie parametru tłumienia dla określonej częstotliwości i zmierzona wartość będzie niższa od 3dB to powyższy przypadek nie może być podstawą do stwierdzenia niezgodności kanału z mierzoną kategorią. Jest to wynikiem dokładności polowych urządzeń pomiarowych.

Co ciekawe „poziomy dokładności” polowych urządzeń pomiarowych, tzw. Level II i IIe opisane w biuletynie TSB67 oraz Level III zawierają stwierdzenia o niestosowaniu powyższej reguły dla pomiaru miernikami zgodnymi z podanymi poziomami. Tak więc jest to „martwy przepis”.

5) TIA/EIA-854 A Full Duplex Ethernet Specification for 1000Mbis/s (1000BASE-TX) Operating Over Category 6 Balanced Twisted-Pair Cabling.

Jest to pełna techniczna specyfikacja protokołu 1000BASE-TX przeznaczonego do pracy na okablowaniu kategorii 6. Generalnie w tym dokumencie czy raczej rozwiązaniu technicznym które opisuje należy upatrywać przyczyn rozwoju okablowania kategorii 6. Otóż istniej protokół 1000BASE-T zaprojektowany do pracy na okablowaniu kat. 5e więc powstaje pytanie w jakim celu ludzie trwonią czas na tworzenie kolejnego protokołu transmisyjnego. Otóż całą tajemnica tkwi w zasadach transmisji danych które graficznie wyjaśniono na rys. 3.

Rys 3. Zasada transmisji protokołu Gigabitowego Ethernetu na okablowaniu kat 5e i kat 6.

Aby przesłać strumień danych 1000Mbps przez okablowanie kategorii 5e jest on dzielony na cztery strumienie po 250Mbps każdy i przesyłany czterema parami jednocześnie w jednym kierunku. Oczywiście możliwa jest transmisja w przeciwną stronę na tej samej zasadzie. Wymaga to aby każde urządzenie posiadało cztery moduły nadawczo-odbiorcze.

Przesłanie tego samego strumienia poprzez okablowanie kategorii 6 następuje w nieco inny sposób, otóż dwie pary przesyłają 1000Mbps w jedną stronę, pozostałe dwie w przeciwną. Tego typu transmisja pozwala na uproszczenie urządzeń gdyż  każde jest wyposażone w dwa moduły nadawcze i dwa moduły odbiorcze.

W tabeli 3 podano wymagane parametry transmisyjne okablowania mierzonego w opcji Channel umożliwiającego poprawną pracę protokołu 1000BASE-TX. Są to dokładnie te same wartości jak podane w specyfikacji

kategorii 6.

Tabela 3.Specyfikacja transmisyjna  kanału transmisyjnego przeznaczonego do transmisji protokołu 1000BASE-TX.

TIA/EIA-568-B.1   Commercial Building Telecommunications Cabling Standard  Part. 1: General Requirements.

Część pierwsza normy TIA/EIA-568-B.1 zawiera wymagania ogólne .

Po pierwsze norma zawiera parametry elementów kategorii 5e. Stara wersja zawierała parametry kategorii 3, 4 i 5.

W drugim wydaniu tej normy pojawiła się pewna zmiana dotycząca okablowania pionowego światłowodowego. Otóż dotychczas długość okablowania pionowego wykonanego z kabla wielo lub jednomodowego mogła wynosić maksymalnie 500m, a długość okablowania kampusowego (łączącego Główny Punkt Dystrybucyjny zrealizowany w budynku z Kampusowym Punktem Dystrybucyjnym obsługującym kilka budynków) w przypadku kabla wielomodowego 1500m  a kabla jednomodowego 2500m. Wielkości te w sposób fizyczny ograniczały rozległość okablowania strukturalnego. W nowym wydaniu długość okablowania pionowego zmniejszono do 300m natomiast wydłużono okablowanie kampusowe do 1700m i 2700m odpowiednio. Powyższa zmiana jest efektem opracowania protokołu 10 Gigabitowego Ethernetu który pracuje na dystansie do 300m.

Tabel 4 . Dopuszczalne długości światłowodowego okablowania pionowego i kampusowego 

W aneksie A podano informacje na temat scentralizowanego okablowania światłowodowego. Pierwotnie rozwiązanie to było opisane w biuletynie

TSB-72. Rozwiązanie przeznaczone jest dla użytkowników, którzy preferują centralizację urządzeń sieciowym w miejsce rozproszenia ich w obrębie budynku.

Maksymalna długość kanału FO wynosi 300m uwzględniając okablowanie poziome, pionowe oraz kable krosowe.

Połączenie okablowania pionowego z poziomym wykonywane jest za pomocą spawów światłowodowych oraz złącz mechanicznych. Dopuszczalne jest również ułożenie ciągłych kabli od gniazda abonenckiego do Punktu Dystrybucyjnego.

UWAGA! Krosowania należy dokonywać w Punkcie Dystrybucyjnym!

Rys. 4 Schemat scentralizowanego okablowania światłowodowego.

Ciekawe informacje znajdują się również w aneksie E powyższego standardu. Komitet Normalizacyjny TIA/EIA zebrał w jednym miejscu minimalne wymagania co do fizycznego łącza na którym będą pracowały urządzenia transmisyjne wykorzystujące podane protokoły transmisyjne. W tabeli 5 podano odpowiednie zestawienie, pod uwag brane są całkowite tłumienie kanału oraz długość maksymalna łącza.

Np. Aby zapewnić pracę protokołu 1000Base-SX na okablowaniu wielomodowym 50/125 w oknie 850nm długość kanału nie powinna przekroczyć 550m a tłumienie kanału nie powinno przekroczyć 3,9dB.

Tabela 5. Zestawienie parametrów kanału transmisyjnego.

6)    TIA/EIA-568-B.1-3 (Addendum  No. 3 do TIA?EIA-568-B.1)   Supportable Distances and Channel Attenuation for Optical Fiber Application by Fiber Type.

Analogiczne informacje ale dotyczące protokołu 10 GB Ethernetu znajdują się w dodatku trzecim do pierwszej części normy  TIA/EIA-568-B.1. W tabeli 6 podano odpowiednie informacje.

Tabela 6. Zestawienie parametrów kanału transmisyjnego dla protokołu 10GB Ethernet.

7) TIA/EIA-568-B.1-1 (Addendum No. 1 to TIA/EIA-568-B.1)    Minimum 4-Pair UTP and 4-Pair ScTP Patch Cable Bend Radius.

Kolejną ciekawą informację można znaleźć w dodatku numer 1 do normy TIA/EIA-568-B.1-1. Otóż dokument podaje konkretne wymagania co do promienia gięcia kabli krosowych UTP i ScTP :

„Minimalny promień gięcia kabla 4-ro parowego nieobciążonego kabla krosowego UTP wynosi 6mm (0.25 in), a dla kabla ScTP wynosi 50mm (2.0 in)”

Dotyczy to szczególnie układania kabli w obrębie szafy krosowej. Należy zwracać szczególną uwagę na ich odpowiednie prowadzenie oraz odpowiednio rozmieszczać panele z wieszakami.

8) TIA-568-B.1-4 (Addendum  No. 4 do TIA/EIA-568-B.1) „Recognition of Category 6 and 850 nm Laser-Optimized 50/125 mm Multimode Optical Fiber Cabling.             

Dokument zawiera bardzo istotne informacje, a mianowicie komitet TIA/EIA oficjalnie uznaje okablowanie kategorii 6 oraz wielomodowe kable światłowodowe 850 nm Laser-Optimized 50/125 mm za rozwiązania mogące być stosowane w systemach okablowania strukturalnego.

W punkcie 4.4 podano:

Dwa typy kabla są oficjalnie uznanymi i zalecanymi do instalowania w okablowaniu poziomym, są to:

a) 4-parowy 100 Ohm kabel kategorii 3 (ANSI/TIA/EIA-568-B.2), kategorii 5e (ANSI/TIA/EIA-568-B.2) lub kategorii 6 (ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1) nieekranowane (UTP) lub ekranowane (ScTP)

b) dwuwłóknowy (lub więcej) kabel 62.5/125 lub 50/125 zgodny z (ANSI/TIA/EIA-568-B.3-1)

przy czym ANSI/TIA/EIA-568-B.3-1 dokładnie specyfikuje parametry techniczne kabli światłowodowych 850 nm Laser-Optimized 50/125 mm.

...