В одном из прошлых номеров мы познакомились с вопросами планирования инфраструктуры одноэтажного здания. В этом номере мы рассмотрим тему планирования инфраструктуры применительно к многоэтажному зданию.

В случае многоэтажного здания требования к инфраструктуре расширяются в связи с необходимостью иметь несколько комнат связи (Telecommunications Closet, TC). Планирование инфраструктуры должно при этом производиться в соответствии с такими стандартами, как Стандарт на телекоммуникации офисного здания TIA/EIA 568A (Commercial Building Telecommunications Standart), Телекоммуникационные кабелепроводы и зоны TIA/EIA 569 (Telecommunications Rathways and Spaces) и Заземление проводки и кабелей офисных зданий TIA/EIA 607 (Commercial Building Grounding and Bonding). Каждым стандартом рассматриваются конкретные, требующие к себе внимания вопросы, а все вместе они дополняют друг друга в деле создания оптимальной кабельной инфраструктуры.

При планировании кабелепроводов и средств соединения внутри здания вы должны соблюдать требования к помещениям комнат связи, которые мы рассмотрели в LAN №11 за прошлый год в статье, посвященной одноэтажным зданиям. Кроме того, вы должны придерживаться топологии «иерархическая звезда» для магистрали, как это определено в TIA/EIA 568A, и ограничиться максимум двухуровневой иерархией кроссов, через которые магистральные кабели выходят на главный кросс (Main Cross-connect, MC). Стандарт предусматривает возможность использования на телекоммуникационной магистрали четырех типов кабелей:

  1. 100-омный кабель из неэкранированной витой пары;
  2. 150-омный кабель из экранированной витой пары;
  3. 62,5/125-микронный оптический кабель;
  4. одномодовый оптический кабель.

Предельные расстояния для магистральной проводки зависят как от приложений, так и от среды передачи (см. Рисунок 1). Заметим, что протяженность кабельной среды Категории 5 не может превосходить 90 м в конфигурации Basic Link (от панели переключений до розеток в рабочей области); на больших расстояниях вы должны будете использовать оптические кабели.

Наличие нескольких ТС повышает уровень сложности системы, но если они размещены и установлены правильно, то это позволяет заложить прочный фундамент для кабельной инфраструктуры. Цель стандартов состоит в описании конфигурации, в рамках которой инсталляторы могли бы использовать продукцию разных производителей. Кроме того, стандарты составляются с таким расчетом, чтобы инфраструктура (кабельная система) могла поддерживать как имеющиеся, так и будущие сетевые технологии.

Стандарт TIA/EIA 569 рекомендует иметь по крайней мере одну комнату связи на этаж, причем каждая комната может обслуживать рабочие помещения площадью 900 кв. м (30 м на 30 м). Основная идея состоит в соблюдении ограничения в 90 м на протяженность кабеля Категории 5. Эмпирическое правило гласит: «Один пользователь на каждые 10 кв. м». Это весьма консервативная оценка, потому что в случае применения открытых офисных перегородок плотность пользователей возрастает по крайней мере в два раза. В подобных случаях вы должны в первую очередь обращать внимание на реальную ситуацию, а не на указанное эмпирическое правило.

Распространенной практикой является подключение промежуточных кроссов (Intermediate Cross-connect, IC) и TC к MC с помощью оптического кабеля, поскольку он дает значительный выигрыш в пропускной способности, расстоянии и устойчивости к электромагнитным помехам. Оптические магистрали в локальных сетях могут иметь протяженность до 2000 м в случае многомодового волокна и до 3000 м в случае одномодового волокна. Однако для высокоскоростных технологий ограничения оказываются более жесткими. Как указывает комитет Gigabit Ethernet, максимальная дальность передачи по 62,5/125-микронному многомодовому оптическому кабелю составляет приблизительно 220 м вследствие явления, известного как дифференциальная задержка (Differential Mode Delay, DMD). Она вызвана тем, что в многомодовом кабеле свет распространяется вдоль различных маршрутов. В результате импульсы размываются, и на гигабитных скоростях принимающая сторона сталкивается с трудностями при восстановлении и декодировании сигнала. Если эта проблема не будет решена, то проектировщикам придется с чрезвычайной осторожностью подходить к ограничениям на расстояния, так как традиционные территориальные магистрали создавались с учетом ограничения в 2000 м. Использование 50/125-микронного и одномодового кабеля позволяет еще более увеличить протяженность магистрали по сравнению с 62,5/125-микронным кабелем.

Различные TC могут быть связаны между собой как вертикальными, так и горизонтальными магистралями. Оптимальным решением было бы размещение комнат связи одна на другой. Стандарт TIA/EIA 569 обуславливает, что при переходе с этажа на этаж рукав должен иметь диаметр минимум 10 см, а входное отверстие следует изолировать для предотвращения проникновения дыма и огня. При определении размера кабелепровода вы должны учесть количество и размер кабелей и следовать рекомендациям NEC (Chapter 9) относительно его заполнения. TIA/EIA 569 содержит схему заполнения кабельного канала для магистрального кабеля .

При проектировании вы должны в обязательном порядке придерживаться требований NEC. Другие же рассматриваемые нами стандарты носят рекомендательный характер. Мы советовали бы ознакомиться предварительно со всеми, но в первую очередь удовлетворить требования NEC, а затем уже, по возможности, других стандартов (эти рекомендации создавались не на пустом месте). Если вы не хотите выйти за рамки максимального наполнения, но не имеете доступа к материалам NEC, то плотность кабелей следует соблюдать на уровне 40% для трех и более кабелей (т. е. 60% пространства внутри кабелепровода должно оставаться свободным). Свободное пространство должно быть заполнено пожарозащитными материалами (они могут быть двух видов - механические и немеханические). Немеханические материалы (шпатлевка или уплотнитель) стоят дешевле, и их проще удалить при необходимости доступа к кабелям.

Рекомендации TIA/EIA 569 предусматривают один рукав или кабелепровод плюс два запасных, т. е. минимум три на каждые 450 кв. м полезной площади пола, обслуживаемого этой магистральной системой. При использовании рукавов они должны проходить на высоте 2,5-7,5 см от пола. При использовании желобов они должны быть ограждены бордюром высотой по крайней мере 2,5 см.

Заземление структурированной кабельной системы

Многие компании не уделяют достаточно внимания осуществлению правильного заземления, как оно описано в TIA/EIA 607. Причина в том, что основным используемым кабелем является UTP. Система будет работать и без заземления, но она все же нуждается в принятии мер для обеспечения электробезопасности. Статья 250 в NEC касается вопросов заземления, а статья 800 - линий связи (она ссылается на статью 250 в части требований к заземлению). Стандарт TIA/EIA 607 описывает, как основная шина заземления телекоммуникационной системы (Telecommunications Main Ground Busbar, TMGB) подключается к электроду заземления здания, а затем через заземляющий магистральный кабель с жилами 6 AWG к каждому IC и TC. На каждом IC или TC заземляющая магистраль завершается на шине заземления телекоммуникационной системы (Telecommunications Ground Busbar, TGB) с кабелем 6 AWG и на выходе заземления стойки для размещения устройств. Заземляющая магистраль может быть сращена. Дополнительное заземление достигается посредством подключения к электрическим сервисным панелям при условии, что они правильно заземлены.

Стандарт TIA/EIA 569 не позволяет выводить систему заземления на внутренний водосток, потому что некоторые из труб делаются теперь из PVC и не обеспечивают непрерывную проводимость. Каждая шина имеет просверленные отверстия, а кабель заземляющей магистрали крепится с помощью экзотермичной сварки или болтовой прессуемой арматуры.

Разнообразие кабелепроводов

Особое внимание следует уделить прокладке кабелей в кабелепроводах. Кабель может проходить в вертикальных межэтажных каналах (рукавах и желобах), а горизонтальные кабельные каналы могут быть самыми разнообразными. В большинстве случаев при прокладке вдоль коридоров кабели объединяются в пучки и подвешиваются с помощью J-образных крюков или лежат в открытых кабельных каналах над подвесным потолком. При достижении рабочей области кабели разводятся по стенам, колоннам и кабельным каналам к розеткам в рабочей области. Стандарт TIA/EIA 569 рекомендует закреплять кабель через каждые 1,2-1,5 м. Хорошей практикой является также оставление запаса кабеля длиной в 30-45 см для каждой розетки в рабочей области на случай необходимости его терминирования в будущем.

Кабель может проходить внутри закладного канала, через внутренний туннель (подтуннели), по многоканальному кабелепроводу, под фальш-полом, над подвесным потолком, в кабельных лотках и т. п. Вариантов так много, что пользователи оказываются порой в замешательстве, какой метод использовать. Выбор конкретного типа может зависеть и от местного законодательства.

Если трасса кабеля проходит через закладной канал, то TIA/EIA 569 рекомендует устанавливать ответвительную коробку в случаях, когда протяженность канала превышает 30 м, или когда число изгибов под прямым углом либо эквивалентных им больше двух, или когда кабель изгибается в противоположном направлении. Ответвительные коробки должны маркироваться с внешней стороны в соответствии со стандартом для маркировки TIA/EIA 606.

Межсоединение между TC и MC лучше всего осуществлять по нескольким магистралям. Если ТС будет подключен к запасному магистральному кабелю, то при отказе основной магистрали по тем или иным причинам операции могут быть переведены на резервную магистраль. Все хорошие проектировщики стараются прокладывать на магистрали оптические кабели. В локальных сетях основным типом оптического кабеля является многомодовый кабель с волокном 62,5/125 микрон. Однако ввиду того, что Gigabit Ethernet накладывает гораздо более жесткое ограничение на протяженность кабеля, некоторые проектировщики начали закладывать в проекты магистрали как многомодовый, так и одномодовый кабель. Многомодовый кабель используется для поддержки магистралей ATM на 155 Мбит/с и Fast Ethernet на 100 Мбит/с. Одномодовый кабель позволяет создать магистраль Gigabit Ethernet на 1000 Мбит/с протяженностью 3000 м.

Насколько ожидания реальны?

Хорошим проектировщиком не становятся за одну ночь. Большая часть этих людей начинала свой путь в качестве монтажников. Многие из них имеют за плечами многолетний опыт. Как монтажники, они знают, что будет, а что не будет работать. Одно дело - составить схему соединений, и совсем другое - проложить проводку и установить оборудование (разъемы/блоки/панели), протестировать и заставить их работать. Перспективность работ, если можно так выразиться, зависит от опыта успешного планирования инфраструктуры и возможностей перевода системы на новые технологии.

Каков бы ни был ваш личный опыт, вы должны помнить: от вас ждут, что проектируемая инфраструктура будет обладать избыточностью. Показательным примером того, как иногда мы сами себя ставим в положение «гребца без весел», может служить способ подключения электронных устройств (концентраторов/коммутаторов/маршрутизаторов). Они устанавливаются, как правило, в TC со скоростными каналами к MC, а соответствующий порт переключается на распределительный порт на панели переключения или блоке. При наличии более одного коммутатора/концентратора для подключения половину распределительных портов лучше по возможности подключить к одному устройству, а другую половину - к другому. Обычно отводы подключаются начиная с левого верхнего порта 1 слева направо в каждом ряду, пока порты не кончатся. Любые свободные порты составляют резерв. Вы должны задать себе вопрос: «Если все ответвления замыкаются на одно устройство, что произойдет, когда оно выйдет из строя?» Здесь-то вы и теряете свое весло, а сеть становится полностью неработоспособной. Следуя вышеописанному методу распределения подключений коммутаторов/концентраторов по принципу 50/50, вы по крайней мере не потеряете всю сеть при выходе из строя одного устройства. Половина ее останется работоспособной, а компьютер отключившегося важного пользователя может быть переключен на работающий коммутатор/концентратор, и/или он сам может перейти на соседнюю рабочую станцию. Со своей стороны я рекомендую отводы через одного подключать к другому коммутатору/концентратору. Эта задача достаточно проста и может быть выполнена с минимальными дополнительными усилиями на планирование.



Джон Льюис - cтарший научный редактор журнала Cabling Business. С ним можно связаться по адресу: john@cablingbusiness.com.

Рисунок 2. Схема заземления крупных коммерческих зданий.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями