Передача мультимедийных данных по технологии HDBaseT является примером объединения сетевых и мультимедийных технологий, создающее новое качество и имеющее многогранные перспективы развития. Для надежной передачи видео высокой и ультравысокой четкости требуются кабели не ниже категории 6А, которые превосходят кабели HDMI по техническим параметрам и цене. Переход к сетевым технологиям снимает ограничения на удаление мониторов от источников сигналов от размеров одной комнаты (HDMI) до масштаба локальных сетей (HDBaseT).
В 2006-2008 годах ведущие организации стандартизации опубликовали стандарты категорий СКС в качестве среды передачи для приложения 10GBASE-T. Первыми документами были Технические бюллетени с рекомендации по адаптации существующих каналов категории 6 и выше, в 2008 году были опубликованы стандарты класса Еа и категории 6a.
Категория 6a обеспечивает десятикратное увеличение скорости передачи данных по сравнению с категорией 5е. Однако сети 10 Гбит/с спустя 8 лет используются в единичных системах и случаях. Что же может служить аргументом в пользу выбора категории 6a сегодня?
Требования по электромагнитной совместимости (ЭМС) кабелей силовой и слаботочной проводки содержатся в международных, европейских и национальных стандартах. Современные стандарты проектирования, монтажа и администрирования СКС обновлены и дополнены в 2008-2012 годах. Новые стандарты монтажа позволяют учесть тип лотков, наличие металлической перегородки, тип защиты слаботочных кабелей, число и мощность силовых кабелей и определить минимально допустимое расстояние разделения с учетом любых значений и комбинаций перечисленных факторов ЭМС. Это дает проектировщикам удобную и гибкую методику при выборе типов металлических лотков и их сечений, порядка размещения в них кабелей, прохода стен, заземления лотков и других аспектов обеспечения электромагнитной совместимости.
В 2013 году Институт инженеров электротехники и электроники приступил к разработке стандарта нового сетевого приложения 40GBase-T Ethernet. Параллельно с этим Международная организация стандартизации и Ассоциация телекоммуникационной промышленности, США, разрабатывают новые классы и категории СКС для электропроводных кабельных систем. Главной особенностью этих систем является уменьшение длины канала до 30 метров. Таким образом, новое поколение СКС будет востребовано преимущественно в Центрах обработки данных. Публикация новых стандартов ожидается в 2014-2016 годах.
Снижение стоимости на все составляющие оптических систем, включая оборудование, материалы, монтаж и эксплуатацию, делает их выбор конкурентоспособным даже по сравнению наиболее распространенными в настоящее время системами категории 5е. Однако существуют ограничения субъективного плана, связанные с информированностью заказчиков о возможностях и доступности решений на основе оптоволокна.
В статье рассмотрены мифы и реальность различных аспектов внедрения 10-гигабитных линий.
Четвертое поколение стандартов СКС, принятое в 2007-2008 годах, переводит СКС на качественно новый уровень. Отныне СКС является основой не только для компьютерных сетей, но также для систем видеонаблюдения, безопасности, контроля и диспетчеризации зданий.
Проблема выбора между оптоволоконными и электропроводными системами для создания СКС требует знания сильных и слабых сторон обоих типов среды передачи. На последнем рубеже обороны витой пары – в горизонтальной подсистеме – волокно не имеет решительно никаких преимуществ. Централизованные кабельные системы, обеспечивающие выход за пределы стометрового рубежа обороны меди, являются единственным аргументом в пользу волокна. Но и витая пара позволяет увеличивать длину каналов.
Отражение новых понятий и категорий в языке отстает от действительности. Неудачные иностранные термины порождают жаргон, приводящий в замешательство заказчиков и пользователей. На примере наиболее распространенных терминов СКС автор показывает, насколько общепринятые представления отличаются от определений стандартов. Системы не станут открытыми до тех пор, пока при их создании и эксплуатации используются частные термины.
Статья является предисловием к словарю терминов.
Межкабельные наводки — это нежелательные электромагнитные сигналы, возникающие в жгутах смежных кабелей.
Кабельный жгут или параллельно проложенные неэкранированные кабели могут создавать недопустимый уровень наводок при работе гигабитных протоколов. Данная проблема является в настоящее время одним из ключевых вопросов, обсуждаемых в комитетах стандартизации.
Для ограничения влияния этого источника помех, не учитываемого прежде, может потребоваться ужесточение спецификаций стандартов, изменение правил прокладки кабелей или принятие других мер.
Экранированные системы обеспечивают надежную защиту от межкабельных наводок и более пригодны для гигабитных приложений.
Впервые критически рассматриваются категории 5, 5е и 6 с точки зрения срока службы и решения проблем совместимости.
Одно из самых распространенных заблуждений применительно к СКС заключается в том, что длина канала не должна превышать 100 метров. Строго говоря, это не совсем так. Чем лучше среда передачи и ниже требования приложений, тем на большее расстояние можно передать сигнал. С этой точки зрения увеличение длины каналов более 100 метров для сетевых протоколов своего класса свидетельствует о качестве СКС и может обеспечить пользователям технические, эксплуатационные и инвестиционные преимущества.
В 1999 году категория 5 оказалась в положении, в котором категория 3 была в 1995 году. Приложения, полностью использующие ресурсы среды передачи, стали абонентскими. Системы начали использовать по максимуму возможностей. Новые стандарты требуют замены кабельной инфраструктуры.
Но даже без учета будущих потребностей Категория 5 имеет дефицит параметров для приложений класса D (Fast Ethernet, ATM 155). Это означает, что многолетние гарантии не обеспечивают работу протоколов с заданным коэффициентом ошибок. Выход — измерения параметров линий и каналов по более жестким критериям — на соответствие требованиям сетевых протоколов.
Несмотря на попытки организаций стандартизации буквально «втиснуть» Gigabit Ethernet в рамки категории 5, в полной мере этого достичь не удалось. В результате стандарты категории 5, принятые в 1995 году, морально устарели.
Для работы протокола 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet требуется ре-сертификация установленных систем на соответствие ряду новых параметров, определенных в качестве категории 5е. В результате потребуется замена части разъемов и кабелей.
Для новых установок рекомендуется выбор категории 5е.
Международная организация стандартизации ведет разработку категории 6 с сентября 1997 года. Расширение диапазона частот до 200 МГц или в два раза означает переход к третьему поколению СКС. Проведены четыре встречи Рабочей группы 3 — в Мюнхене, Токио, Мехико и Берлине. Определены функциональные параметры.
Серьезным препятствием в разработке стандарта является проблема совместимости. Это сигнал о том, что эволюционное совершенствование традиционных коннекторов, созданных для речевых приложений, достигло своего предела.
Разработчики стандарта стоят перед выбором — новый тип разъемов или отказ от принципа совместимости категорий.
Соответствие параметров линии / канала определенному классу / категории бесполезно для пользователей, если приложения работают нестабильно. Оценить полученные результаты можно, используя планку приложений. Если параметры среды передачи хорошо известны, требования сетевых протоколов остаются в тени. Недостаток знаний и искаженные толкования результатов тестирования могут привести к неправильным решениям.
Битовый поток передается со скоростью, определяемой числом дискретных изменений сигнала в единицу времени. Тактовая частота, измеряемая в герцах, это число синусоидальных циклов за одну секунду. Данное очевидное соответствие породило ошибочное представление об адекватности значений герц и бит в секунду. Это не так. Их соотношение зависит, в первую очередь, от метода кодирования.
Кодирование сигналов позволяют уменьшить частотный спектр в два, три, четыре и более раз. Другие методы — использование всех пар, одновременная передача в обоих направлениях в сочетании с многоуровневым кодированием — обеспечили десятикратное превышение скорости передачи данных над диапазоном частот.
Директива электромагнитной совместимости включает обширный набор стандартов и норм, разработанных для сведения к минимуму проблем взаимного влияния электронных устройств. Хотя отдельные элементы СКС не попадают в рамки законодательства, кабельные системы излучают и подвергается воздействию внешних полей.
Многочисленные измерения параметров устойчивости кабельных систем, проведенные компанией ITT NS&S, Великобритания, показали, что неэкранированные каналы показывают неудовлетворительные результаты даже при минимальных внешних воздействиях. Экранированные СКС отвечают требованиям Директивы для офисной, а лучшие образцы также и промышленной среды.
Сравнительная оценка эффективности экранирования кабельных коробов, была организована компанией MK Electric, Великобритания, и проведена группой специалистов. Исследования были призваны дать ответ на вопрос как лучше прокладывать телекоммуникационные и силовые кабели в непосредственной близости и при этом обеспечить их совместимость и эстетичный вид кабелепроводов. Проанализировав результаты, компания MK Electric отказалась от дальнейших разработок коробов с металлическим покрытием.
Наилучшие защиту обеспечили экранированные кабели, что позволило авторам статьи дать важные практические рекомендации по минимально допустимым расстояниям слаботочных и силовых проводок.
В последнее время среди пользователей локальных сетей и частных граждан растет беспокойство по поводу гарантии безопасности информации, хранящейся в компьютерах. Озабоченность вполне оправдана, так как объем конфиденциальных сведений о компаниях и частных лицах, которую собирают и хранят в локальных сетях государственные учреждения, госпитали и финансовые организации, постоянно растет.
Исследования, которые провела компания ITT NS&S, Великобритания, показали, что экранированные системы позволяют не только снизить уровень излучений по сравнению с неэкранированными, но обеспечивают большую безопасность, чем у оптоволоконных систем.
Каталоги структурированных кабельных систем (СКС) могут содержать сотни позиций, но для распространения сигналов требуются две из них — кабели и разъемы.
Качество передачи сигналов характеризуют два важнейших параметра: ACR и ELFEXT. ACR означает превышение сигнала над уровнем собственных шумов для двунаправленной передачи сигналов, ELFEXT – для однонаправленной.
Чтобы понять природу наводок, следует обратиться к основам передачи электромагнитных сигналов.