Современные категории и стандарты СКС

Категории кабельных систем СКСКатегории кабельных систем различаются по набору электрических характеристик, определяющих производительность трактов неэкранированной витой пары и типам кабелей, используемых для построения сетей.

Действующими категориями кабельной проводки медной неэкранированной витой пары, определёнными международным стандартом ISO/IEC 11801 и американским стандартом ANSI/EIA/TIA 568-В являются категории 3, 5 и 5e, 6, 6а, категории 7, 7а (международный стандарт ISO 11801), а с июня 2016 года кат.8 (кабельный стандарт ANSI/TIA-568-C.2-1). В некоторых сетях до сих пор используются кабели устаревших категорий 1 и 2.

  • Категория 3 представляет собой 4-парный кабель для построения телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.

  • Кабель вита пара категории 4 состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.

  • Кабель витая пара категория 5e является самым распространенным и используется для построения компьютерных сете со скоростью передачи данных 1 Гигабит/сек в канале длинной до 100 метров.

  • На кабеле витая пара категории 6 можно организовать транспорт по сети со скоростью10 Гигабит/сек на расстоянии 30-55 метров.

  • СКС категории 6А организует передачу данных по сети со скоростью 10 Гигабит/сек, используя технологию 10 Gigabit Ethernet (10GbE), на расстоянии до 100 метров. Кат. 6а поддерживает новый стандарт беспроводных Wi -Fi - IEEE 802.11ac. Это стандарт позволяет увеличить скорость передачи данных до одного Гбит/с.

  • Кабель категории 7 имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары.

  • Витая пара 8-й кат. отличается от стандарта TIA 568-C.2 меньшей длиной и меньшим количеством точек соединения. Конфигурация канала категории 8 включает в себя два модульных гнезда. Максимальная длина фиксированного горизонтального кабеля – 24 м. Суммарная длина модульных аппаратных шнуров калибра 24 AWG – максимум 6 м.

В таких каналах для подключения активного оборудования применяются межсоединения, на концах которых задействовано только по одной единице коммутационного оборудования: порт патч-панели или розетки.
Витая пара 8-й кат применяется для организации физической инфраструктуры ЦОД с топологией «top of rack» (в каждом шкафу устанавливается сетевой коммутатор) и «end of row» (крайний шкаф в каждом ряду играет роль распределителя и оснащен патч-панелями с протяжкой горизонтальных кабелей к остальным шкафам в этом ряду).
Действующий с 2016 года кабельный стандарт ANSI/TIA-568-C.2-1 на категорию 8 (Cat 8) содержит требования к каналу на основе витой пары длиной до 30 м. Традиционный 4-парный кабель оконцован 8-позиционными модульными гнездами RJ-45.

Учет потребностей PoE в медных СКС категории 8

В настоящее время международные организации по стандартизации – ISO/IEC (JTC1 SC25 WG3) и Американский национальный институт стандартов ANSI/TIA (рабочая группа TR42.7) разработали в общей сложности три разных варианта компонентов категории 8.Кабелям витой пары кат. 8, использующим проводники большого сечения, характерна способность передавать токи значительно большей величины, чем в других системах, при этом благодаря экранированию такие кабели греются меньше – точнее, они эффективнее отводят тепло. При прочих равных условиях такие кабели можно собирать в пучки большего размера, чем в предшествующих категориях, а для приложений PoE это важное соображение. Это описано в стандартах витой пары кат. 8.1 и кат. 8.2.

  • Витая пара кат. 8.1 полностью совместима  с интерфейсом разъема RJ45 категорий 6А, 6 и 5e. кат.6A,  Компоненты ISO/IEC категории 8.1 используются для создания линий и каналов класса I. Скорость передачи данных до 40 Гбит/с при использовании стандартных коннекторов 8P8C. Кабель этой категории имеет либо общий экран, либо экраны вокруг каждой пары F/UTP или U/FTP. 

  • Витая пара кат. 8.2. полностью совместимы с компонентами категорий 7 и 7A с соответствующими разъемами. При этом разъемы категории 8.2 не имеют обратной совместимости с разъемами RJ45., обеспечивает скорость передачи данных до 40 Гбит/с с применением стандартных коннекторов 8P8C либо GG45/ARJ45 и TERA. Компоненты категории 8.2 используются для создания линий и каналов класса II. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары F/FTP или S/FTP.  Компоненты категории 8.2 имеют лучшие характеристики по сравнению с компонентами категории 8.1


Категория СКС

Диапазон частот

Приложения

Год принятия стандарта

1

0,1 МГц

1 пара, используется только для передачи голоса/ данных при помощи модема (не подходит для современных систем)/

Устаревший стандарт

2

1 МГц

2 пары, 4 Мбит/с в сетях Token ring и Arcnet (не подходит для современных систем).

Иногда встречается в телефонных сетях.

Устаревший стандарт

3

16 МГц

10BASE-T, 100BASE-T4 Ethernet

1985

4

20 МГц

Token Ring 16Мбит/с

1993, устаревший

 стандарт

5

100 МГц

100Base-TX (Fast Ethernet) 
АТМ 155

1992

5E

100 МГц

Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T)

1999

6

250 МГц

Gigabit Ethernet 2,5 Гбит/с

2002

500 МГц

10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T)

2008

7

600 МГц

10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T)

спецификация на

данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801

1000 МГц

10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T)

спецификация на

данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801

 

8

1600 - 2000 МГц

40GBase-T с поддержкой стандарта IEEE 802.3bq

2016

8.1

1600 - 2000 МГц

100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T)

2018

8.2

1600 - 2000 МГц

100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T)

2018

Развитие стандартов СКС

2018

Международные организации по стандартизации – ISO/IEC (JTC1 SC25 WG3) и Американский национальный институт стандартов ANSI/TIA (рабочая группа TR42.7) разработали в общей сложности три разных варианта компонентов категории 8. - 8, 8.1 и 8.2.

2010

ANSI/TIA-1179 стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для учреждений здравоохранения. Стандарт рекомендует применять системы высшей категории для обеспечения максимально возможного срока службы и снижения издержек, связанных с заменой устаревших кабелей. Для новых установок это кабели и разъемы категории 6a.

2012

ANSI/TIA-942-А стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для ЦОД. TIA-942-A включает TIA-942 и два дополнения, которые признают коаксиальные кабели и рекомендуют категорию 6a как минимально допустимую для ЦОД. 

2014

ANSI/TIA-4966 стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для образовательных учреждений. Кат. 5е признается, кат. 6a рекомендуется для расширения функциональных возможностей проводных и беспроводных сетей связи.

Соответствие категорий кабелей и соединителей классам приложений

Стандарты ISO/IEC 11801 и TIA/EIA-568-В специфицируют по категории кабели и разъёмы. Категории определяются максимальной частотой сигнала, на которую рассчитаны соответствующие разъемы и кабели. Кабели и разъемы более высоких категорий поддерживают все приложения, которые рассчитаны на работу по кабелям более низких категорий.

ISO/IEC 11801

TIA/EIA-568-В

EN 50173

ISO/IEC 11801

Кабели и соединители

Приложения

-

-

-

A

-

-

-

B

Категория 3

Категория 3

Категория 3

C

Категория 4

Категория 4

-

-

Категория 5

Категория 5

Категория 5

D

-

Категория 6

-

E

-

Категория 7

-

F

Основные отличия между линиями связи различных категорий


Параметр

Категория 5

Категория 5е

Категория 6

Категория 7

Частотный диапазон, МГц

1-100

1-100

1-250

1-600

Затухание, дБ

24

24

21,7(36)

20,8(54,1)

NEXT, дБ

27,1

30,1

39,9(33,1)

62,1(51)

PC-NEXT, дБ

-

27,1

37,1(30,2)

59,1(48)

ACR, дБ

3,1

6,1

18,2(-2,9)

41,3(-3,1)

PC-ACR, дБ

-

3,1

15,4(-5,8)

38,3(-6,1)

EL-FEXT, дБ

17*

17,4

23,2(15,3)

Ffs

PC-FEXT, дБ

14,4

14,4

20,2(12,3)

Ffs

Возвратные потери, дБ

8*

10

12(8)

14.1(8.7)

Задержка распространения, нс

548

548

548(546)

504(501)

Skew, нс

50

50

50

20

Практика применения стандартов для кабельных систем

Современные кабельные системы строятся с учетом жестко детерминированных международных отраслевых стандартов. Кроме того, на территории РФ действуют собственные нормативы СКС. Стандарты разработки СКС находят все более широкое применение в современных сетях, поскольку в них прописаны основные требования при создании высоконадежных сетей связи.

Чтобы обеспечить гарантированное качество построения кабельных систем, для компаний-подрядчиков особенно важно точное соблюдение норм проектирования, процедур, которые подразумевает монтаж СКС, процессов подготовки документации, администрирования и эксплуатации систем. В связи с этими приоритетами стандарты СКС условно разделяют на требования к проектированию, монтажу и администрированию.

Нормативы проектирования предписывают кондиции среды передачи и параметры использующихся разъемов, а также качества линии и канала, допустимые длины кабеля, способы подключения проводников, топологию и функциональные элементы структурированной кабельной системы. К особой группе относятся промышленные стандарты построения СКС, в которых определены правила проектирования и эксплуатации кабельных сетей в различных секторах экономики.

Традиционно основные процессы разработки международных отраслевых нормативов ведутся Международной организацией стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссией (IEC). В настоящее время базовым документом для структурированных кабельных систем считается ANSI/TIA/EIA-568-Аю, стандарт телекоммуникационных кабельных систем коммерческих зданий.

Европейский комитет стандартизации электротехники (CENELEC) действует совместно с Международной организацией стандартизации. Страны, входящие в CENELEC, принимают европейские нормы разработки в качестве национальных требований без каких-либо поправок.

В промышленном секторе экономики существует потребность в специализированных интерфейсах управления и контроля над структурированными сетями. Поэтому для разработки промышленных интерфейсов СКС несколько лет назад объединились международная ассоциация TIA (Telecommunications Industry Association) и комитет IEC (International Electrotechnical Commission). Целью совместной деятельности этой группы является разработка нормативов создания и использования телекоммуникационных инфраструктур промышленных зданий, комплексов и кампусов, коммерческих зданий или сооружений, созданных по уникальному проекту.

Однако надо указать, что принятые нормативные документы всегда соблюдаются при строительстве СКС с поправкой на каждый конкретный объект.

К примеру, международные стандарты (ISO) допускают увеличение длины линий свыше 90 метров и определяют допустимую длину электропроводных каналов в диапазоне от 100 до 3000 метров. Но на практике ограничения длины магистралей носят условный характер. В зависимости от вида объекта, места его расположения и параметров.


Дополнительные материалы, которые могут быть интересны по теме "Проектирование, монтаж СКС, инженерных систем офисов и ЦОД":