На пути к Категории 6

подписка на анонсы статей и новостей

версия для печати

	www.colan.ru
	Техническая поддержка
	Компьютерная сеть
	На пути к Категории 6

О проводке Категории 6 заговорили довольно давно. Первое предложение поступило в Международную Электротехническую Комиссию (МЭК) из Франции еще 1994 г. и базировалось на неэкранированных витых парах (UTP). Вторым оказалось немецкое решение, основанное на экранированных витых парах (STP) и появившееся примерно через год. Постепенно ситуация прояснилась, и в сентябре 1997 г. Комитет JTC1/SC25 международных организаций по стандартизации ISO/IEC принял решение о разработке двух отдельных стандартов. Проводка на базе неэкранированных витых пар, с полосой пропускания до 200 МГц, получила название «Класс E» (Категория 6), а на основе экранированных витых пар, с рабочей полосой до 600 МГц — «Класс F» (Категория 7).

В данной статье рассмотрен стандарт на проводку Категории 6 американской организации по стандартизации TIA (Telecommunications Industry Association) и приведены примеры параметров, характерные для выпускаемой в настоящее время продукции и соответствующие Категории 6. Сам стандарт будет одобрен в ближайшее время — его принятие сдерживается лишь обязательными для согласования сроками.

Эволюция американского стандарта

Первый стандарт на кабельные системы EIA/TIA-568 был опубликован в 1991 г. В нем формулировались технические требования только на кабели и соединители в полосе до 16 МГц — требования ко всему тракту в стандарте не определялись. Затем в 1995 г. вышла вторая версия этого стандарта (TIA/EIA-568-A), в которой закреплены требования к проводке Категории 5, с полосой 100 МГц. На пути от первой до второй версий характеристики тракта мучительно вырабатывались, что видно из технических бюллетеней TSB 36, TSB 40A, TSB 67 и др. (Подробнее история развития стандартов изложена в статье автора, опубликованной в ноябрьском номере LAN за 1996 г.)

Примерно в это же время впервые создались условия для выпуска стандарта на проводку с большей шириной полосы, получившую впоследствии название «Категория 6». К настоящему времени опубликован очередной вариант проекта той части стандарта, где задаются требования на проводку Категории 6, под шифром TIA/EIA-568-B.2-1 и с названием Transmission Performance Specifications for 4-pair 100 Om Category 6 Cabling («Спецификации на характеристики передачи 4-парной 100-Омной проводки Категории 6»). Сейчас в проработке находятся заключительные варианты проекта стандарта, после чего последует его окончательное принятие, скорее всего — в первой половине 2001 г.

Основные новшества в стандарте

Первое нововведение — тестовая конфигурация Basic Link («базовая линия») заменена на Permanent Link («проброс»). Главное, из-за чего пришлось вводить новую тестовую конфигурацию, — трудности с учетом оконечных шнуров, что было отмечено еще в упомянутой выше статье. Очевидно, современные компьютеризованные тестеры позволяют учесть оконечные шнуры при первоначальной калибровке.

Следующее новшество — основное представление стандартных требований в виде уравнений (ранее акцент делался на табличное представление). Таблицы параметров также приведены в стандарте, но при этом они носят только справочный характер. Причина такого изменения та же самая: современные анализаторы кабельных систем позволяют вычислять и строить графические зависимости по аналитическим выражениям легко и просто. Разумеется, графическая форма представления параметров нагляднее, чем табличная. В качестве примера приведу выражение для максимально допустимых потерь в кабеле Категории 6:

В новом стандарте основной акцент сделан на параметр ELFEXT (защищенность на дальнем конце — определение этого и других параметров см. в апрельском номере LAN за 1999 г.). Потребность в такой характеристике впервые возникла в связи с внедрением параллельной передачи по всем четырем парам проводов. Напомню, что предыдущие попытки введения этого параметра имели место при освоении 100VG-AnyLAN и 100BaseT-4 (Fast Ethernet с параллельной передачей по четырем парам Категории 3). Оба протокола не получили широкого распространения, и интерес к ELFEXT слегка поутих. Но с появлением стандарта 1000BaseT (хотя правильнее его было бы назвать 1000BaseT-4) внимание к защищенности линии связи на дальнем конце вновь возродилось и даже усилилось.

Отмечу, что при параллельной передаче по всем четырем парам более актуальной является характеристика «суммарная защищенность на дальнем конце» (PS ELFEXT), так как при таком способе помехи собираются с трех влияющих пар на четвертой, подверженной влиянию. Поэтому наиболее полно в этом стандарте представлена именно характеристика PS ELFEXT. Если впоследствии передача в каждую сторону будет реализована только по двум парам, как предлагает компания Avaya (ранее — Lucent), актуальной снова станет характеристика ELFEXT.

В новом стандарте отсутствуют требования по защищенности на ближнем конце — знаменитый ACR, «кочевавший» ранее по всем публикациям. Очевидно, это связано с тем, что его можно найти, вычтя из переходного затухания (NEXT) вносимые потери (insertion loss). В то же время норма по суммарному переходному затуханию на ближнем конце (PS NEXT), очень важная при дуплексной передаче, заняла свое законное место в стандарте.

Другие особенности стандарта

Основные характеристики в стандарте заданы для четырех видов продукции: кабелей, соединителей, проброса (permanent link) и тракта (channel). Таблицы параметров приведены для кабеля длиной 100 м, проброса — 90 м и тракта — 100 м. (Проброс состоит из горизонтального кабеля и двух соединителей на концах — подробнее в ноябрьском номере LAN за 1996 г.)

Принципиальная разница между пробросом и трактом состоит в следующем. Пробросы монтирует и испытывает компания, сдающая заказчику инсталлированную в здании капитальную часть проводки. В свою очередь, тракты испытывает та же или другая компания, которая сдает заказчику полную кабельную систему, со всеми кроссами, панелями, шнурами, со всей необходимой и обширной документацией. Следующей стадией работ обычно бывает тестирование локальной сети, включающей активное оборудование — концентраторы, коммутаторы, серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры и др. При заключении контракта эти стадии должны быть четко разделены — иначе неизбежны массовые выяснения того, какое оборудование уже протестировано, а какое еще требует окончательных испытаний и оформления документации.

В данном стандарте намного подробнее, чем в предыдущих, заданы требования на возвратные потери (return loss) всех элементов тракта: горизонтального кабеля, гибкого кабеля со скрученными многопроволочными проводниками, соединителя, соединительного шнура, тракта и проброса. Частично эти характеристики представлены в Таблицах 1 и 2.

Еще два обязательных требования стандарта — задержка распространения и перекос задержки. Для кабеля эти параметры приведены в Таблице 3.

Максимальная задержка при распространении для тракта Категории 6 на частоте 10 МГц должна составлять не более 555 нс, для проброса — не более 498 нс. Максимальный перекос задержки для тракта Категории 6 должен быть не более 50 нс, для проброса — 44 нс.

Продукция соответствующая категории 6

В качестве иллюстрации требований стандарта можно привести характеристики продукции некоторых передовых производителей. На выставках 2000 г. мне удалось получить образцы новейших кабелей Категории 6 следующих компаний: Avaya Communication, Brand-Rex и PIC. Кабели содержат в конструкции крестообразные разделители пар и обладают очень высокими параметрами влияния. В качестве примера на Рисунке 1 приведена частотная характеристика PS NEXT для кабеля марки C6U производства Brand-Rex. Видно, что кривая PS NEXT для кабеля отстоит от стандартной для Категории 6 на 10—15 дБ, что обеспечивает хороший запас по суммарному переходному затуханию на ближнем конце.

Рисунок 1. Суммарное переходное затухание на ближнем конце (PS NEXT) для кабеля C6U компании Brand-Rex.

Таблица, содержащая нормы по PS NEXT, ELFEXT и PS ELFEXT для тракта Категории 6, опубликована в январском номере LAN за 2000 г. Там же помещены графики частотных зависимостей суммарной защищенности на ближнем конце (PS ACR) для трактов Категории 6 компаний AMP, Lucent (Avaya) и Siemon.

Рисунок 2. Суммарное переходное затухание на ближнем конце (PS NEXT) для трех трактов (channel) GigaSPEED компании Avaya Communication.

Требования Категории 6 по PS NEXT и PS ELFEXT для тракта показаны в виде графиков на Рисунках 2 и 3. На тех же графиках приведены частотные характеристики этих параметров для трактов SYSTIMAX GigaSPEED — продукции Avaya Communication, состоящих из кабеля 1071, модульного гнезда MGS200, панели переключений PatchmaxGS и соединительных шнуров D8GS. Тракты имеют длину 100 м и содержат четыре соединителя, а по характеристикам значительно превышают требования Категории 6.

Рисунок 3. Суммарная защищенность на дальнем конце (PS ELFEXT) для трех трактов (channel) GigaSPEED компании Avaya Communication.

Из сказанного можно заключить, что ведущие производители уже достигли и превзошли на серийной продукции уровень, установленный Категорией 6.

Особенности испытаний проводки категории 6

Прежде всего определим состав параметров, которые следует измерять при испытаниях кабельных систем Категории 6. Стандарт формулирует его так — тестер должен быть способен измерить следующие параметры тракта и проброса (и выдать об этих измерениях протокол):

Wire map (схема разводки проводов
 в соединителях);
Insertion loss;
NEXT, пара-пара, измеренное с ближнего
 и дальнего концов;
PS NEXT, измеренное с ближнего и
 дальнего концов;
ELFEXT, пара-пара, измеренная с
 двух концов;
PS ELFEXT, измеренная с двух концов;
Return loss, измеренные с ближнего
 и дальнего концов;
Propagation delay;
Delay skew.

Термины, к сожалению, приходится приводить по-английски, так как имеющиеся тестеры снабжены терминологией на английском языке. Из формулировки, приведенной выше, следует, что тестер должен позволять измерить эти параметры — измерять же их все совсем не обязательно.

В стандарте подробно описываются особенности процедуры измерений, а также требования к тестеру Уровня III (Level III) по точности. Не буду их все перечислять — это долгое и нудное занятие, а скажу о главном: частотный диапазон расширен до 250 МГц (вместо 100 МГц Категории 5e), а динамический диапазон — до 65 дБ. Тот, кто занимался когда-либо радиотехническими испытаниями симметричных линий связи, поймет, о каких достижениях в приборостроении это говорит.

К счастью, такие приборы уже выпускаются некоторыми компаниями. Прежде всего это Fluke DSP-4000. Трудно передать удовольствие от работы с прибором. У DSP-4000 есть прекрасное меню, содержащее множество стандартов на кабельные системы и весь необходимый набор заданных параметров. Кроме того, в нем имеется возможность просмотра и измерения еще двух важных характеристик высокого разрешения — TDR и TDX. Первая — это рефлектограмма (эхограмма) тракта или проброса, когда в линию запускают импульс, и он зондирует ее на всю длину. Вторая, по-моему, еще более интересна. Чтобы получить TDX, импульс запускают в одну пару, а прошедший сигнал снимают с другой пары, показывая места перехода помех и их уровень.

Таким образом, стандарт на Категорию 6 уже обеспечен промышленной продукцией, и после одобрения, как ожидается в текущем году, он и начнет широко внедряться в кабельные системы зданий и других объектов.

Давид Яковлевич Гальперович
— кандидат технических наук,
старший научный сотрудник ОКБ КП,
доцент МТУСИ.
С ним можно связаться по тел.: (095) 583-5472.

---

Таблица 1. Возвратные потери кабелей Категории 6.

Частота (МГц)	Возвратные потери горизонтального кабеля (дБ/100 м)	Возвратные потери гибкого кабеля (дБ/100 м)
1≤f<10	20 + 5 lg(f)	20 + 5lg(f)
10≤f<20	25	25
20≤f≤250	25 - 7 lg (f/20)	25 - 8,6 lg (f/20)

Таблица 2. Возвратные потери проводки Категории 6.

Частота (МГц)	Возвратные потери тракта (дБ)	Возвратные потери проброса (дБ)
1≤f<20	19	19
20≤f≤250	19 - 10 lg (f/20)	19 - 7 lg (f/20)

Вернуться

Таблица 3. Задержка распространения для кабеля Категории 6.

Частота (МГц)	Макс. задержка (нс /100 м)	Мин. скорость распространения (%)	Макс. перекос задержки (нс /100 м)
1	570	58,5	45
10	545	61,1	45
100	538	62,0	45
250	536	62,1	45

Вернуться

Давид Гальперович

подписка на анонсы статей и новостей версия для печати

Статья опубликована с разрешения журнала №01 2001 г

Статьи по этой теме:

• Электромагнитная защита и заземление
• Маршрутизаторы для удаленных офисов
• Разделяй и наслаждайся. Сетевое сегментообразование
• Напольные шкафы MAGNONI FRANCESCO (Италия)
• Тайвань наступает на пятки
• Порт приписки
• Насколько актуально активное тестирование кабельных систем?
• Коммутаторы VLAN/Trunk 10/100 с волоконно-оптическим модулем
• Ethernet в системах промышленной автоматизации
• Испытания проводки Категории 5
• Тестирование проводки Категорий 5e и 6
• Некоторые аспекты безопасности СКС.
• Мини-коммутаторы для сетей Fast Ethernet
• СКС (структурированные кабельные системы) - финансовый аспект
• Монтажные шкафы становятся умнее
• Тестирование кабельных линий СКС
• Искусство диагностики локальных сетей
• Диагностика сетей третьего тысячелетия
• Гигабитная проводка — пять лет спустя
• Системы видеонаблюдения
• Стандартизация идет дальше
• Зеркало будущих свершений
• Подавление переходной помехи в вилках
• СКС для 10 Gigabit Ethernet