RU
  • русский
  • иврит
  • игбо
  • идиш
  • индонезийский
  • ирландский
  • исландский
  • испанский
  • итальянский
  • йоруба
  • казахский
  • каннада
  • панджаби
  • персидский
  • польский
  • португальский
  • румынский
  • себуанский
  • сербский
  • сесото
  • сингальский
  • словацкий
  • словенский
  • каталанский
  • китайский
  • китайский
  • корейский
  • креольский
  • кхмерский
  • лаосский
  • латынь
  • латышский
  • литовский
  • македонский
  • сомали
  • суахили
  • суданский
  • тагальский
  • таджикский
  • тайский
  • тамильский
  • телугу
  • турецкий
  • узбекский
  • украинский
  • маалагасийский
  • малайский
  • майялам
  • мальтийский
  • маори
  • маратхи
  • монгольский
  • немецкий
  • непали
  • нидерланский
  • норвежский
  • урду
  • финский
  • французский
  • хауса
  • хинди
  • хмонг
  • хорватский
  • чева
  • чешский
  • шведский
  • эксперанто
  • эстонский
  • эванский
Учебный центр
Последнее поколение неэкранированной медной проводки
Сергей Орлов
21.03.2002

Разработка кабельных систем Категории 6 привлекает внимание заказчиков и специалистов. Настало ли время перейти от систем Категории 5e к более высокопроизводительным кабельным системам?

«Категории 7 на базе UTP никогда не будет... В системах UTP невозможно достичь предлагаемых для Категории 7 уровней перекрестных наводок NEXT и FEXT. В Категории 7 всегда предполагалось экранирование, когда каждая пара индивидуально защищается от соседних».

Джон Грин, менеджер по технологии и новым рынкам компании NS&S 

Потребности пользователей и приложений растут почти экспоненциально, и низкоскоростные сети все чаще становятся узким местом, поскольку рано или поздно их пропускная способность исчерпывается. Например, такие приложения, как системы автоматизированного проектирования и мультимедиа (особенно видео), генерируют файлы очень больших объемов и интенсивные потоки данных. Для систем телеконференций (MPEG-1) нужна пропускная способность 2 Мбит/с, для телевидения высокой четкости (HDTV MPEG-2) — 4–20 Мбит/с, для передачи медицинских изображений — 20 Мбит/с. Развитие корпоративных систем электронного обучения (e-learning) ставит задачу реализации приложений Internet TV и доставки видео по запросу.

Уже в ближайшие годы может потребоваться переход на гигабитные скорости обмена данными вплоть до настольных ПК. Так, по мнению менеджера по развитию бизнеса российского отделения Cisco System Арсения Тарасова, сейчас наблюдается взрывообразный рост объема информации, передаваемой по корпоративным сетям, а ведущий инженер компании Step Logic Сергей Копышев отмечает, что заказчики стали очень часто интересоваться решениями для поддержки мультимедийного трафика.

Рост возможностей сетей и требований к их пропускной способности наглядно демонстрирует развитие столь популярной в локальных сетях технологии Ethernet. С каждым новым ее усовершенствованием скорость передачи данных увеличивается на порядок. Первоначальный вариант Ethernet со скоростью 10 Мбит/с и Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с разделяли более десятка лет. Только рынок освоился с Fast Ethernet, как всего три года спустя появились сети Gigabit Ethernet (GigE), а теперь в сетях 10GigE преодолен барьер скорости в 10 Гбит/с.

От пятой к шестой категории


Рисунок 1. Модульные разъемы SMP поддерживают приложения ATM 155, ATM 622, 100BaseTX и Gigabit Ethernet.



Для поддержки более высокой пропускной способности необходимо совершенствовать компоненты кабельной инфраструктуры. Появление технологии Gigabit Ethernet со скоростью передачи данных 1000 Мбит/с оказало значительное влияние на развитие спецификаций кабелей с новыми требованиями к их характеристикам. Компоненты и кабели Категории 5 были «модернизированы» для поддержки GigE. Между тем, хотя первые версии приложений Gigabit Ethernet для медной проводки (1000BaseT) были рассчитаны на кабели Категории 5 и 5e, вскоре появилась спецификация Категории 6. В настоящее время кабель этой категории становится все более популярным благодаря своей высокой производительности. 
Компоненты Категории 6 созданы для работы на частоте до 250 МГц — в 2,5 раза выше, чем у Категории 5.


Рисунок 2. Коммутационная панель SMART C6 от RiT Technologies.


Смогут ли структурированные кабельные системы Категории 6 вытеснить СКС Категории 5e и насколько быстро? Во многом это определяется стоимостью решений. Далеко не все заказчики хотят платить за высокую производительность Категории 6 примерно на треть больше, однако с увеличением числа продуктов Категории 6 и амортизации стоимости их разработки цены неминуемо снизятся. 

Еще одним благоприятным фактором для распространения Категории 6 может стать реализация более дешевых и менее сложных вариантов Gigabit Ethernet. «Экономичные» версии Gigabit Ethernet позволят использовать преимущества более широкой полосы пропускания кабелей Категории 6, а также доступные по цене электронные схемы и устройства. В СКС Категории 5 для передачи данных со скоростью 1 Гбит/c в полосе пропускания 100 МГц приходится задействовать сложные схемы подавления шумов и системы кодирования сигнала. Между тем уже появились версии Gigabit Ethernet с двумя передающими и двумя принимающими парами. Приемники и передатчики на каждом конце разделены, а данные по каждой паре транслируются в одном направлении со скоростью 500 Мбит/с. Как сообщается, за счет применения простой электроники реализация подобных схем экономичнее на 20%.




Рисунок 3. Модульные гнезда Категории 6 компании АМР.



По мнению аналитиков, именно возможность установки недорогого сетевого оборудования будет стимулировать переход на Категорию 6: она позволит реализовать высокоскоростные системы с меньшими затратами, чем в случае компонентов Категории 5. Быстро растет и число приложений для высокоскоростных сетей. Они востребованы для соединения сетей хранения данных (SAN), резервного копирования и восстановления, передачи файлов мультимедиа и САПР, медицинских изображений, организации высокоскоростного доступа к центрам обработки данных, видеоконференций и т. д. Снижение стоимости таких приложений сделает их применение экономически оправданным. 

Что предпочесть?

Корректно реализованная кабельная инфраструктура должна гарантировать надежную производительность и обладать гибкостью — соответствовать требованиям будущего роста. Структурированная кабельная система (СКС) проектируется согласно международным стандартам и обеспечивает функционирование широкого спектра оборудования. В настоящее время в большинстве инсталляций используются компоненты Категории 5 и 5e, спецификации которых определены в стандарте EIA/TIA-568B.

С одной стороны, разработка стандартов для кабельных систем ориентирована на организацию гибкой структуры, адекватной потребностям новых приложений. С другой — сами приложения развиваются с учетом таких стандартов, подобно тому, как увеличение вычислительной мощности процессоров открывает путь к созданию программного обеспечения с новыми функциональными возможностями. Закладываемая сегодня кабельная система будет работать более десятка лет, а за это время быстродействие компьютеров и скорость передачи данных могут увеличиться как минимум на порядок. В соответствии с законом Мура, уже менее чем через 10 лет существующие гигабитные кабельные системы перестанут справляться с возложенными на них задачами. Кабельная сеть не должна быть тормозом при реализации новых приложений и отставать в гонке за производительностью.

Появление Категории 6 считается большим шагом вперед с момента ратификации в 1995 г. Категории 5. Разработка стандарта кабельных систем Категории 6 началась довольно давно. Предложения поступили еще в 1994 г. — через три года после утверждения первого стандарта на кабельные системы EIA/TIA-568. В сентябре 1997 г. Международная организация стандартизации (International Standard Organization, ISO) одобрила предложения по стандартам Категорий 6 и 7. При комитете, работающем над новой редакцией международного стандарта ISO/IEC 11801 на структурированные кабельные системы, была создана рабочая группа 3 (ISO/IEC JTC1/SC 25/WG3) по стандартизации высокопроизводительных технологий и принято решение о введении двух новых классов — Класса Е/Категории 6 и Класса F/Категории 7. Эта группа входит в подкомитет 25 Объединенного технического комитета 1.

К настоящему времени опубликовано официальное дополнение к стандарту TIA/EIA-568B (ANSI/TIA/EIA 568-B.2-1, Transmissions Performance Specifications for 4-Pair 100 (Category 6 Cabling, Draft 10 от 15 ноября 2001 г.), где описываются разъемы и кабели Категории 6. Оно предусматривает использование четырехпарных кабелей с волновым сопротивлением 100 Ом. Для Категории 6 — это неэкранированная (UTP) и экранированная витая пара (STP) с разъемами RJ-45. Характеристики кабелей, разъемов, линий и каналов Класса E/Категории 6 определены до частоты 250 МГц, а диапазон частот канала составляет 200 МГц.

Параметры Категории 6 практически согласованы, и в первой половине текущего года, после внесения всех поправок и дополнений, стандарт должен быть окончательно одобрен. Это дает твердые ориентиры разработчикам новых систем и пользователям. Большинство ведущих производителей структурированных кабельных систем достаточно давно выпускают продукты Категории 6, так что сейчас можно встретить множество таких предложений (см. таблицу «Некоторые производители СКС Категории 6»).

Хотя нынешние приложения, за редким исключением, рассчитаны на СКС Категории 5/5e, многие заказчики уже предпочитают выбирать Категорию 6. Так, по словам Валерия Капустяна, представителя компании AMP Netconnect в России, почти все СКС для крупных проектов реализуются в настоящее время на базе Категории 6, а в общем объеме заказов поставки компонентов данной категории достигают 25%. Эту же самую цифру называет и Олег Демиденко, менеджер по маркетингу и продажам компании Nexans по России и странам СНГ. По его словам, хотя СКС Категории 6 сегодня обходятся заказчикам примерно на 20% дороже, чем СКС Категории 5e, указанная разница имеет четкую тенденцию к уменьшению. Сейчас доля СКС Категории 6 составляет около 30% от общих продаж Nexans.

Похожие данные приводит Всеволод Николайчук, директор по маркетингу представительства RiT Technologies в России и СНГ: продажи СКС Категории 6 составляют 25–30% от общего объема, и в основном это крупные инсталляции от 10 тыс. линий. Категорию 6 чаще всего предпочитают заказчики, реализующие новые проекты, а не модернизирующие существующие. По словам Всеволода Николайчука, цена компонентов данной категории на 35–40% выше, чем у компонентов Категории 5e. Тем не менее он считает, что четко прослеживаемой тенденции перехода на Категорию 6 пока не наблюдается: многих заказчиков, в частности, отпугивает отсутствие принятого стандарта и привязка к одному поставщику. В то же время компании, собирающиеся в ближайшее время использовать гигабитные приложения, выбирают именно Категорию 6. Как отметил Вадим Колодей, представитель компании TRALE, кабель, коммутационные панели, розетки Категории 6 стоят примерно вдвое дороже соответствующих компонентов Категории 5, а вот стоимость работ по инсталляции у СКС этих категорий примерно одинакова, хотя для тестирования СКС Категории 6 нужны более дорогостоящие приборы. Между тем весомый процент заказчиков уже предпочитает Категорию 6.

Максим Иванов, региональный менеджер компании Superior Modular Products по странам Восточной Европы, также отметил, что СКС Категории 6 интересуют, главным образом, крупных корпоративных заказчиков, а 85% новых инсталляций пока приходится на долю Категории 5e. Остальные 15% делят между собою волоконно-оптические системы и системы Категории 6. Он полагает, что темпы перехода на Категорию 6 будут не очень быстрыми — заказчики осторожно относятся к системам, не основанным на принятых стандартах.

Как сообщил Алексей Трояновский, руководитель отдела кабельных систем компании «Черус», поставляющей СКС Avaya, среди всего объема инсталлируемых «Черус» кабельных систем СКС Категории 6 составляют порядка 80%. Следует учесть, однако, что компания занимается в основном средними и крупными проектами, поэтому крен в сторону более высокой категории вполне понятен. У других работающих в регионах партнеров Avaya, Категория 5e дает пока около 60% оборота — сказывается разница в цене и значительное число инсталляций в небольших офисах.

Многое зависит и от ценовой политики производителей. Иногда для продвижения своей продукции компании устанавливают специальные цены, и в таких случаях системы Категории 6 могут очень мало отличаться по стоимости от СКС Категории 5e. Цена решения определяется и составом СКС: применяемыми коммутационными шнурами и панелями. Коммутационные панели Категории 6 с модульными разъемами примерно на 20% дороже панелей Категории 5e. Например, по словам Алексея Трояновского, около года назад, вследствие введения специальных цен на кабель и компоненты, при использовании панелей типа 110 цены на СКС Категории 5e и 6 производства Avaya отличались всего на 5%, сейчас же эта разница достигает 20%.

По оценкам зарубежных специалистов, системы Категории 6 стоят в среднем на 20–30% дороже СКС Категории 5e, причем речь идет о пассивном оборудовании. Стоимость инсталляции примерно соответствует системам Категории 5e. Gartner Group прогнозирует, что к 2004 г. ценовая разница уменьшится до 10%. Согласно опросу, проведенному сайтом Cabling-Design.com, около половины пользователей собираются инсталлировать системы Категории 6 в течение ближайшего года, примерно 15% — через год, около 10% — в следующие два–три года. На рынке США, как утверждает компания Frost & Sullivan, кабели Категории 6 постепенно вытеснят кабели Категории 5 — к 2003 г. их доля превысит 50%.

Интерес крупных заказчиков к СКС с высокими характеристиками вполне естественен. У кабельных систем зданий самый продолжительный срок службы — больше, чем у других компонентов сетевой или телефонной системы: они эксплуатируются 10–15 лет и более. Если активное оборудование можно легко менять с развитием технологии и появлением новых потребностей, то замена кабельной системы обойдется недешево. Именно поэтому так важно тщательное планирование данной системы. Крупные проекты — это значительные инвестиции. Такие системы поддерживаются и обслуживаются в течение долгого времени, а изменения и реинсталляция СКС связаны со значительными расходами и трудозатратами. Основные же критерии при реализации небольших проектов — сроки и простота. И в этих случаях часто выбираются «проверенные» компоненты Категории 5.

Выбор СКС — ответственное решение, способное повлиять на функционирование всей локальной сети. По оценкам аналитиков, от 50 до 75% проблем с работой сети прямо или косвенно связано с кабельной системой. Учитывая это, имеет смысл потратить чуть больше средств, чтобы получить более надежную систему, считает Олег Демиденко.

Важность надежной кабельной системы очевидна. В процессе эксплуатации сети значительная часть рабочего времени администраторов локальных сетей (до 40%) уходит на поиск и устранение неисправностей. Недешево стоят и изменения. Согласно данным, опубликованным на сайте ulticam.com, компании ежегодно переносят, изменяют или дополняют не менее 30% своих кабельных систем. Даже незначительная модификация обходится им примерно в 1000–1500 долларов. По данным компании «Черус», изменения составляют 25% всех затрат на СКС. Между тем, согласно DataPro, на кабельную инфраструктуру тратится 5–10% от всей стоимости проекта реализации локальной сети. Что касается затрат на капитальное строительство, то на долю СКС в них приходится, по словам Олега Демиденко, всего 1%.

Есть и еще один аспект. Что лучше, инвестировать средства в сложное активное оборудование или предпочесть более эффективную кабельную систему? Специалисты полагают, что выгоднее вкладывать деньги в совершенствование кабелей и компонентов, доверив производителям активного оборудования разработку менее дорогих и более простых в управлении моделей устройств. В противном случае реализация высокоскоростных приложений для кабельной инфраструктуры, функционирующей на пределе своих возможностей, потребует использования сложных и дорогостоящих методов. Некоторые элементы оборудования для Категории 6 могут быть в несколько раз дешевле соответствующей электроники для Категории 5.

Характеристики категории 6

Улучшенные характеристики кабелей Категории 6 оставляют резерв для роста, открывают возможности применения новых, пока разрабатываемых приложений, повышают устойчивость к внешним шумам и позволяют увеличить протяженность трактов для приложений низших классов. Там, где кабель Категории 5e достигает предела своих возможностей, у Категории 6 имеется запас производительности и перспективы перейти на более скоростные протоколы в будущем. Что касается уже существующих приложений, то, как показывает тестирование, даже для 100BaseT на СКС Категории 6 коэффициент ошибок при передаче значительно меньше, а значит, приложения будут работать лучше.

Параметры Категорий 5 и 5е определены в полосе частот шириной до 100 МГц, а для Категории 6 — до 250 МГц. Иными словами, система Категории 6 обеспечивает как минимум вдвое большую полосу пропускания для передачи сигнала и возможность передавать удвоенные объемы информации по сравнению с системами Категории 5 и 5е.

Для гарантированно устойчивой работы Gigabit Ethernet в СКС Категории 6 при параллельной передаче по всем четырем парам особенно важны такие характеристики, как переходное затухание на дальнем конце (FEXT), суммарное переходное затухание на ближнем и дальнем конце линии (PS NEXT и PS FEXT), суммарное переходное затухание на дальнем конце линии с учетом затухания в кабельной системе (PS ELFEXT), возвратные потери и асимметрия задержки. Параметр FEXT приобретает особую значимость при полнодуплексной передаче по каждой паре. Измерение суммарных параметров (Power-Sum, PS) отражает факт одновременной передачи по четырем парам. Именно поэтому в стандарте на Категорию 6 кроме худших для пар кабеля значений NEXT и ELFEXT указываются также суммарные характеристики. Повышенную устойчивость к внешним помехам, определяемую балансом пар, выражает такой параметр, как продольные потери преобразования (LCL).

В идеальном кабеле дифференциальный сигнал (разность напряжений в проводниках пары) остается неизменным и на принимающей стороне. На практике при распространении по кабелю разностный сигнал частично преобразуется в продольный. Аналогично, часть продольных сигналов может преобразовываться в дифференциальные. Такие параметры, как продольные потери преобразования (Longitudinal Conversion Loss, LCL), поперечные потери преобразования (Transverse Conversion Loss, TCL), продольные потери преобразования при передаче (Longitudinal Conversion Transfer Loss, LCTL) и поперечные потери преобразования при передаче (Transverse Conversion Transfer Loss, TCTL), показывают степень сбалансированности системы UTP. Баланс очень важен, так как он непосредственно влияет на электромагнитные характеристики кабельной системы (генерируемые шумы и воздействие внешних помех). Сбалансированная система — хорошая среда передачи, поскольку дифференциальные сигналы в ней очень мало подвержены помехам. Если же кабель не сбалансирован, в каждом его проводнике будет наводиться напряжение, что вызовет помехи на принимающей стороне. Параметры потерь преобразования измеряются на принимающей стороне, а параметры потерь преобразования при передаче характеризуются измерениями в двух точках — на принимающей и передающей стороне.

СКС Категории 6 отличаются максимально возможными спецификациями производительности для неэкранированной витой пары. Требования для Категории 6 значительно более строгие, чем для Категорий 5 и 5e на тех же частотах.

У СКС Категории 6 рабочей полосой частот считается 200 МГц, хотя это зависит от конкретной комбинации разъемов и кабелей. По сравнению с каналом Категории 5, динамический диапазон на частоте 100 МГц расширен на 16 дБ. Затухание улучшено на 2,3 дБ, NEXT — на 13 дБ, возвратные потери — на 4 дБ, а ELFEXT — на 6 дБ. Запас в 10 дБ по PS NEXT в системах Категории 6 означает более чем вдвое (>10 дБ) лучшую помехозащищенность по сравнению с системами Категории 5е.

TIA, ISO и другие организации по стандартизации тесно сотрудничали при разработке стандартов Категорий 5e и 6. Требования к ним уже хорошо согласованы. К настоящему времени спецификации на кабель Категории 6 достаточно четко определены и вряд ли будут меняться. Как сообщается, осталось лишь усовершенствовать методы тестирования на высоких частотах и принять окончательное соглашение по совместимости разъемов.

Окупят ли более высокие затраты на СКС Категории 6 улучшенные характеристики этих систем? Конечно, нужно принимать во внимание много факторов, но, учитывая экспоненциальный рост пропускной способности сетей, ответ может быть положительным, по крайней мере, для крупных проектов.

Проблемы совместимости

Кабельные системы новых категорий должны обеспечивать работу приложений низших классов, а элементы разных производителей — быть взаимозаменяемыми. От этого зависят возможности использования систем заказчиками. Таким образом, проектируя СКС Категории 6, необходимо решить задачи совместимости разъемов (соответствия разъемов разных производителей) и категорий (создания канала из компонентов разных категорий).

При современных технологиях производство кабелей Категории 6 не представляет большой сложности. Гораздо более серьезная проблема — создание разъемов Категории 6. Для кабелей Категории 6 выпускаются 8-контактные модульные разъемы RJ-45, но они работают на пределе своих возможностей.

Долгое время производители использовали разные методы для обеспечения требуемых жестких характеристик вилки/гнезда Категории 6. Такие разъемы обладают уникальными электрическими характеристиками, что не позволяет комбинировать вилки и гнезда от разных компаний. Каждый производитель решает проблему компенсации разбалансировки витых пар при монтаже разъемов по-своему. Улучшение характеристики NEXT обычно происходит за счет ухудшения FEXT и наоборот, а уровень наводок при сбалансированных параметрах NEXT и FEXT зависит от размеров и типа разъема, а также геометрии расплетенных витых пар. Лабораторные тесты продуктов Категории 6 нередко показывают, что получаемый канал из компонентов разных производителей не соответствует спецификациям даже Категории 5, хотя применяются компоненты Категории 6.

Это требует особой аккуратности при проектировании систем Категории 6. Далеко не всегда есть возможность приобрести у разных поставщиков компоненты Категории 6 и получить из них отвечающий спецификациям этой категории канал. Кроме того, применение компонентов разной категории (например, 5e и 6) может привести к тому, что система не будет отвечать даже спецификациям Категории 5e.

Эксперты считают совместимость компонентов Категории 6 одной из основных проблем. При всей важности выбора одного поставщика, совместимость все же предпочтительнее. Пользователи хотят, чтобы система работала независимо от того, какая вилка с каким гнездом сопрягается. Это позволяет избежать привязки к одному поставщику, упрощает замену компонентов и делает систему более гибкой.

В соответствии с нынешними требованиями, СКС Категории 6 должны быть обратно совместимы, т. е. поддерживать приложения, работающие на компонентах более низкой категории. Комбинация компонентов разных категорий с компонентами Категории 6 должна отвечать требованиям самой низкой из применяемых категорий. Ряд производителей уже гарантирует такую совместимость: например, выпускаемые ими розетки Категории 6 совместимы с модульными разъемами Категории 5e, а производительность канала при этом согласуется с требованиями этой категории. С принятием стандарта на модульные разъемы, подобные проблемы должны быть окончательно устранены.

В последней версии (Draft 10) дополнения к стандарту TIA/EIA 568-B.2 определены параметры компонентов кабельной системы Категории 6 и требования как к каналу передачи информации, так и к отдельным компонентам кабельной системы. По мнению специалистов, выполнение этих требований обеспечит совместимость компонентов кабельной системы разных производителей, т. е. решит основную проблему принятия стандарта на Категорию 6. Некоторые компании уже сертифицировали свое оборудование новых серий на соответствие требованиям Draft 10.

Инсталляция и тестирование

Увеличение рабочего диапазона частот компонентов Категории 6 привело к расширению перечня тестируемых параметров отдельных компонентов и смонтированных кабельных линий различных видов. Без соблюдения спецификаций нельзя гарантировать работоспособность приложений Gigabit Ethernet.

Хотя основное изменение в инсталляции кабелей Категории 6 по сравнению с Категорией 5e коснулось допустимой длины раскрученных концов пар при установке разъемов (оно уменьшилось с 13 до 6 мм), а все остальные компоненты монтируются как обычно, кабельные системы Категории 6 предлагают более строгие требования к производительности, чем широко распространенные системы Категории 5. Разница между фактической производительностью системы и требованиями спецификаций Категории 6 меньше, чем в случае Категории 5. Это делает системы Категории 6 более уязвимыми к ошибкам инсталляции. В то же время специалисты считают, что по сравнению с Категорией 5 инсталляция систем Категории 6 не намного сложнее и требует лишь большей аккуратности. Здесь важно внимание к деталям и очень четкое следование рекомендациям производителя.

Для тестирования систем Категории 6 необходимы тестеры третьего уровня. Большинство таких устройств обеспечивает проведение измерений в диапазоне до 300–350 МГц. Производители тестеров достигли высокого уровня точности и удобства работы со своими устройствами. Нередко один прибор автоматически выполняет целый набор измерительных процедур. Используемое для этого микропрограммное обеспечение можно обновить в соответствии с требованиями новых приложений. Многие производители тестового оборудования предлагают усовершенствованные средства поиска неисправностей и технологии, например для определения расстояния до точки неисправности в кабеле, что упрощает диагностику и локализацию ошибок.

Между тем создание надежных процедур тестирования компонентов на соответствие спецификациям Категории 6 — достаточно трудная задача, требующая дальнейшей проработки. По общему мнению, сложнее всего в кабельной проводке Категории 6 обеспечить требуемые значения NEXT в соединительном оборудовании и возвратные потери в кабеле (в частности, в коммутационных шнурах). К сожалению, на точность измерения могут влиять характеристики разъемов разных марок. Само измерение NEXT не представляет особых проблем. Намного труднее изготовить для тестеров адаптеры, соответствующие различным реальным конфигурациям. Тем не менее удалось достичь достаточно высокого уровня совместимости 8–контактных модульных разъемов RJ-45, так что, вероятно, данная проблема будет быстро решена.

Одна из непростых задач при инсталляции — достижение требуемого уровня возвратных потерь для соединительного оборудования. Тестирование канала/линии должно показать удовлетворительные характеристики. Это важно скорее даже не для нынешних приложений (им обычно достаточно параметров Категории 5), а для соответствия инсталляции будущим требованиям. Чтобы получить высокопроизводительные СКС, проектировщикам приходится обходиться минимальным числом соединений. Любые разъемы влияют на параметры NEXT, а несоответствие импедансов увеличивает возвратные потери. Инсталляция и тестирование высокопроизводительных СКС — забота сертифицированных специалистов.

Выбор поставщика

Максимальная отдача от инвестиций в кабельную инфраструктуру в немалой степени зависит от выбора поставщика. Специалисты рекомендуют критически относиться к заявлениям о соответствии компонентов кабельной системы спецификации Категории 6.

Покупка кабеля Категории 6 еще не гарантирует требуемой производительности всей кабельной системы. Многие поставщики СКС предлагают гарантию сроком от 15 до 25 лет. Это подразумевает, что система будет отвечать требованиям любого приложения, предназначенного для работы с кабелем данного уровня. Например, в случае кабельной системы Категории 6 гарантируется поддержка приложений, рассчитанных на Категорию 6 (включая приложения, ориентированные на более низкие категории). Часто в документации на СКС приводится список таких приложений, за корректную работу которых отвечает поставщик. Иногда гарантия дается на поддержку не только существующих, но и будущих приложений TIA/EIA и ISO/IEC для Категории 6/Класса E. Гарантии на компоненты могут быть разными. Некоторые имеют «пожизненную» гарантию, однако на самом деле важна инсталлированная система, т. е. критично качество инсталляции компонентов.

Во всей системе должны использоваться одобренные поставщиком компоненты. Обычно это означает применение кабеля и соединительного оборудования одной компании (или группы аффилированных компаний). Одни производители выпускают и кабели, и разъемы, другие предлагают единственный вид изделий, но тесно сотрудничают с независимыми поставщиками. В таком случае все компоненты обычно протестированы, и никаких серьезных проблем при их совместной работе возникать не должно.

После инсталляции системы проводится ее тестирование и сертификация. Большинство компаний-инсталляторов предоставляет владельцам подробную документацию с результатами тестов, где отмечено, как работает каждый кабель. При любых изменениях система должна сертифицироваться повторно. Тем самым гарантируется, что после таких операций система по-прежнему отвечает спецификациям.

Некоторые заказчики и инсталляторы рассматривают гарантию как серьезный ограничивающий фактор, поскольку ее получение осложняет выбор компонентов и привязывает к одному решению, однако большое число смонтированных кабельных систем целиком построено на основе компонентов одного поставщика. Так что спокойствие и уверенность в гарантированной производительности, как правило, перевешивают возможные ограничения.

Отдельные производители выпускают продукцию, не только соответствующую требованиям Категории 6, но и превосходящую их. Фактически повторяется ситуация, способствовавшая появлению кабелей и компонентов Категории 5e. В определенной степени применение подобных продуктов снижает риск инсталляции СКС Категории 6 до официального принятия стандарта, так как позволяет получить запас по характеристикам системы и обрести уверенность в ее гарантированной производительности.

Специалисты советуют осторожнее относиться к спецификациям, приводимым в качестве типовых или номинальных значений. Ваш «типовой» случай может значительно отличаться от предлагаемого производителем, между характеристиками конкретных изделий возможны существенные расхождения. Иногда в рекламе особо выделяется производительность конкретного компонента и говорится о том, насколько он лучше конкурирующих изделий. Важно не забывать при этом про производительность всей линии или канала. Нередко в спецификациях акцентируется внимание на несущественных характеристиках. На производительность канала такие характеристики часто не влияют вовсе или влияют незначительно.

Кроме того, при измерениях переходных помех между парами должна указываться худшая комбинация пар. Бывает, что предельные значения характеристик даются для конкретной частоты, а на другой частоте (даже более низкой) расчетное значение может оказаться совсем иным.

Только комплексные характеристики всего канала (тракта), а не спецификации отдельных компонентов дадут уверенность в том, что кабельная система соответствует ожиданиям. Предусмотрительней ориентироваться на спецификации для «худшего случая», т. е. на гарантированные спецификации производительности, полученные на основании измерений для всех пар и спектра частот на обоих концах линии/канала. Полезно познакомиться и с независимыми результатами лабораторного тестирования. Соответствует ли, например, спецификациям TIA на Категорию 6 канал длиной 100 м с четырьмя разъемами? Отвечает ли каждый компонент в канале предложенным спецификациям Категории 6 на соединительное оборудование?

Не следует забывать и про обратную совместимость. Информационные розетки и шнуры должны быть обратно совместимы с компонентами более низкой категории: например, розетки Категории 6 — со шнурами Категории 5e, обеспечивая при этом гарантированную производительность Категории 5e.

Выпуск производителем полного спектра продуктов Категории 6, включая розетки, коммутационные панели и соединительные блоки, дает несомненное преимущество такой системе. Поскольку проблемы совместимости до сих пор решены не полностью, Gartner Group рекомендует при инсталляции систем Категории 6 придерживаться решения одного поставщика.

От шестой к седьмой категории

Компоненты и кабели Категории 5e быстро вытесняют Категорию 5. Как ожидается, кабельные системы Категории 6 придут на смену Категории 5e, а тех в свою очередь могут потеснить СКС Категории 7. Насколько быстро это произойдет?

По данным компании FTM Consulting, занимающейся исследованием рынка, в ближайшие пять лет следует ожидать значительного увеличения спроса на системы Категории 7, а после 2006 г. они окажут существенное влияние на рынок. В настоящее время доля эксплуатируемых систем Категории 5 в США составляет 50,3%, Категории 5e — 35,7%, Категории 6 — 14%. К 2006 г. им будет принадлежать, соответственно, — 9,2%, 27,1% и 59,9%. Что касается Категории 7, то в 2006 г. объем поставок таких систем достигнет 3,8%.

Кабели Категории 7 — это экранированные кабели. Структурно кабель S–STP Категории 7 включает четыре отдельно экранированные витые пары в общей экранирующей оболочке. Это четырехпарный кабель с диапазоном частот до 600 МГц. Реальная рекомендуемая рабочая частота кабеля Категории 7 зависит от числа подключений по маршруту кабеля. Если разъема только два, то рабочая частота может достигать 600 МГц. При четырех разъемах она составляет 300 МГц.

Стандарты на кабель Категории 7 в настоящее время рассматриваются организациями IEC/ISO. Для европейцев экранированный кабель более привычен, чем для американцев, и они благожелательнее относятся к STP. Организации TIA/EIA предпочитают по-прежнему рекомендовать для кабельных систем зданий неэкранированную витую пару (UTP) или волоконно-оптический кабель. Они хотели бы избежать разработки спецификации для новой системы экранирования и занимают выжидательную позицию. Одной из проблем является высокая характеристика затухания кабеля на частоте 600 МГц.

В недавнем исследовании FTM Consulting утверждается, что в США системы с уровнем производительности, соответствующем Категории 7, скорее всего будут строиться на волоконно-оптических компонентах. Вместе с тем, аналитики полагают, что после начального этапа внедрения подобные системы смогут значительно потеснить системы на базе UTP.

Тем временем, еще в июне 2000 г. в рабочие документы IEC было впервые введено понятие Класса G и элементов Категории 8. Характеристик компонентов Категории 7 и линий Класса F оказалось недостаточно для обеспечения нормальной работы некоторых домашних приложений. Линии Категории 8 предназначены, в первую очередь, для поддержки мультимедийных приложений. Верхняя граница частот у них может быть увеличена до 1200 МГц, а максимальная протяженность канала ограничивается 50 м. Как ожидается, применяться такие линии будут в основном в секторе SOHO и домашних сетях. Принятие подобных стандартов будет определяться популярностью новых высокоскоростных приложений.

С ростом спроса на более быстрые и сложные сети растет и рынок кабельной продукции. Как сообщается, уже в прошлом году кабели с высокочастотными характеристиками составляли более 20% рынка. С повышением спроса их доля будет расти.

Заключение

При проектировании и инсталляции структурированных кабельных систем решение следует выбирать таким образом, чтобы оно отвечало нынешним и будущим требованиям к сети и соответствовало спецификациям TIA и ISO. На сегодняшний день принят стандарт на нормативные требования кабельного тракта Категории 6. Что касается стандарта на розетки и разъемы, то эти технические спецификации еще не утверждены, хотя они уже готовы и должны быть одобрены в первой половине текущего года. С Категорией 5е проблем меньше: стандарт работает и обеспечивает передачу до 1000 Мбит/с по кабелям UTP. Подобные СКС будут удовлетворять потребностям пользователей еще несколько лет. Так стоит ли сегодня выбирать кабельную систему, фактически не основанную на общепринятых стандартах? Реализация СКС Категории 6 для крупных заказчиков началась еще года четыре назад, в том числе и в России, но тогда подобные проекты были единичны, а предлагаемые поставщиками компоненты Категории 6 существенно отличались от тех, что предлагаются для этой Категории сегодня.

Между тем, несмотря на все поправки и дополнения, ключевые параметры производительности в проекте стандарта Категории 6/Класса E не изменялись с 1997 г. Приобретая компоненты известного поставщика с гарантией на соответствие инсталляции требованиям Категории 6, выбор Категории 6 вместо 5/5e можно считать вполне оправданным. Если нужно, чтобы кабельная система не устарела через пять лет и отвечала растущим требованиям к скорости передачи данных, то Категория 6 достойна самого пристального внимания, ведь уже появились приложения (такие, как TIA-PN-4657 — Gigabit Ethernet over Category 6 cabling), которые не будут гарантированно работать по проводке Категории 5. В целом кабельные системы Категории 6 представляют значительное улучшение по сравнению с Категориями 5 и 5e. Их потенциальные преимущества нельзя недооценивать. Как считает Олег Демиденко, заказчики начинают понимать, что только Категория 6 может обеспечить адекватную поддержку гигабитных скоростей. По словам Алексея Трояновского, если информационная система является критическим звеном для бизнеса, то заказчикам лучше использовать СКС Категории 6.

По мнению Gartner Group, кабельные системы Категории 6 следует развертывать уже сегодня, если в ближайшие год-полтора в компании может потребоваться переход на гигабитные скорости обмена данными вплоть до настольных ПК или в течение следующих пяти лет не планируется замена кабелей. В случае непродолжительности намечаемого срока эксплуатации СКС и небольших ее масштабов хорошим тактическим решением будет выбор Категории 5e, ведь на сегодняшний день приложений для Категории 6 очень мало, а Категория 5е способна еще не один год удовлетворять потребности пользователя. Целесообразность предстоящих инвестиций гарантирует лишь грамотный и обоснованный выбор.

Канал определяет полный маршрут от порта активного оборудования до ПК.


Качество системы определяется ее наихудшим компонентом.

Таблица 1.Сравнительные характеристики каналов Категории 5, 5е и 6.

Характеристика Категория 5 Категория 5e Категория 6
Рабочая частота 100 МГц 100 МГц 200 МГц 250 МГц
Затухание 24 дБ 24 дБ 21,7 дБ 36 дБ
NEXT 27,1 дБ 30,1 дБ 39,9 дБ 33,1 дБ
PS NEXT - 27,1 дБ 37,1 дБ 30,2 дБ
ACR 3,1 дБ 6,1дБ 18,2 дБ -2,9 дБ
PS ACR - 3,1 дБ 15,4 дБ -5,8 дБ
ELFEXT 17 дБ 17,4 дБ 23,2 дБ 15,3 дБ
PS ELFEXT 14,4 дБ 14,4 дБ 20,2 дБ 12,3 дБ
Возвратные потери 8 дБ 10 дБ 12,0 дБ 8,0 дБ
Задержка распространения 548 нс 548 нс 548 нс 546 нс
Асимметрия задержки задержки 50 нс 50 нс 50 нс 50 нс

Таблица 2. Категории TIA, Классы ISO и производительность кабеля.

Тип кабеля Производительность
Категория 1/Класс A 100 кГц
Категория 2/Класс B 1 МГц
Категория 3/Класс C 16 МГц
Категория 5-5e/Класс D 100 МГц
Категория 6/Класс E 200 МГц
Категория 7/Класс F 600 МГц
Категория 8/Класс G 1200 МГц

Статья опубликована с разрешения журнала сетевых решений "LAN", №03 2002