Дата публикации на сайте: 22-08-2001 |
Стандарт на компьютерную проводку Категории 6 близок к одобрению. |
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:
Insertion Loss 100 m ≤1.808(f)½ + 0.017f +
0.2/(f)½ (дБ), где f — частота (МГц).
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
Статья опубликована с разрешения журнала №01 2001 г
Статьи по этой теме:
|