Глава 6. Монтаж видеосистем

            Кабельные системы для передачи видео применяются в двух различных областях: в замкнутых телевизионных системах (Closed-Circuit ТV, ССТV), используемых для наблюдения в системах безопасности, и в телевизионных системах с коллективной антенной (Community Antenna TV, CATV), — и используются для передачи телевизионных сигналов. В обоих случаях кабельные системы и методы монтажа сходны.

Кабельные системы для передачи видеоинформации

            Для передачи широкополосных видеосигналов требуется производительность, которую дают коаксиальные кабели. Коаксиальный кабель всегда был промышленным стандартом для тех областей, где требуется высокая пропускная способность, хотя на больших расстояниях и в еще более высокоскоростных соединениях ему на смену приходит волоконная оптика. Микроволновая связь используется только там, где это необходимо, поскольку стоимость ее значительно выше, чем стоимость двух упомянутых методов.

            Важно использовать высококачественный коаксиальный кабель. Для проводки закрытых телевизионных систем длиной до 1000 футов (300 м) хорошо подходит кабель RG-59U. На расстояниях от 1000 до 2000 футов (от 300 до 600 м) нужно использовать кабель RG-11U. При проводке длиной более 2000 футов, чтобы удержать сигнал на приемлемом уровне, нужно использовать усилители или же оптоволоконные кабели в качестве коммуникационной среды. В большинстве случаев в CCTV-системах используются разъемы BNC (Bayonet mount Connector, штыковой разъем) или, иногда, разъемы «F», как в системах CATV.

            В системах CATV применяются большие разъемы — RG-11 или RG-8 (в магистральных линиях) и разъемы меньшего размера — RG-59 или RG-6 для отводов линии в дом, а также в пределах дома. В больших зданиях с длинными кабельными трассами используются разъемы Series 7 или RG-11 из-за малых потерь, которые они имеют. Стандартным разъемом систем CATV является разъем («F». Вероятно, наиболее важным моментом при работе с кабелями систем САТЧ является правильный выбор кабеля и его терминирование. Кабели CATV подсоединяются напрямую к общей сети CATV. Правила FCC ограничивают утечку сигнала, поэтому важно использовать хороший кабель с хорошим экранированием  и правильно терминировать его, чтобы сигнал не мог оказывать влияние на работу других электронных устройств. Кроме того, при плохом терминировании в кабеле могут возникать отражения, идущие в обратном направлении, к системе. Поскольку сейчас в большинстве сетей используют или планируют использовать кабельные модемы, правильный монтаж САТЧ становится все более важным. Плохой монтаж, выполненный в здании, может привести к проблемам для тысяч абонентов системы САТЧ. Сообщество инженеров кабельного телевидения (Society оf Саblе Television Engineers, SCTE) опубликовало стандарты монтажа кабелей для систем CATV.

Монтаж

            Монтаж видеокабелей относительно прост. Коаксиальные кабели нужно прокладывать осторожно, то есть их нельзя растягивать сильнее определенных пределов и загибать под острым углом. Кроме того, их нужно оберегать от физического повреждения и от опасных влияний окружающей среды. Следует соблюдать осторожность при их обвязке и (особенно) при креплении скобами к поверхностям (стенам, потолкам и т. п.). Если скоба или обвязка стягивает слишком туго, кабель может деформироваться, и это повлияет на характеристики передачи. Если скоба или обвязка слишком тугие, система может не работать так, как нужно, и даже вообще не работать.

            Как уже говорилось ранее, камеры наблюдения нужно надежно закреплять. Помимо стандартных средств для крепежа на стенуи для камер можно использовать корпус с защитой от вандалов, это рекомендуется делать в опасных районах. Существует также крепеж с механизмами наклона и поворотов. Конечно, он будет стоить дороже обычного, но дает дополнительные преимущества. Однако такие виды крепежа нельзя использовать во всех случаях, в частности, их нельзя применять для видеодетекторов движения.

Терминирование  

            Разъемы для коаксиальных кабелей (рис. 6.1) имеют центральный контакт и внешнюю оболочку, которая соединяется с экраном кабеля. В системах САТЧ используется резьбовой разъем F, а в системах CCTV может также использоваться штыковой разъем BNC. Для больших коаксиальных кабелей также используется разъем N. Заметьте, что в разъеме F центральный проводник кабеля используется в качестве центрального контакта, что уменьшает время и стоимость монтажа.

            Коаксиальные разъемы так просто устанавливать, что мы все можем это делать и делаем постоянно, например подключая наши видеомагнитофоны с помощью простого резьбового F-разъема. При прокладке коаксиального кабеля, особенно в случае САТV-систем, мы должны быть более осторожны, чтобы обеспечить высокую производительность и малую утечку сигнала. Предпочтительными являются обжимные соединения, и кабель должен быть высшего качества. При создании коаксиального соединения важно удостовериться, что тип разъема соответствует типу кабеля и что соединение сделано надежно.

Процесс терминирования, проиллюстрированный на рис. 6.2, состоит в следующем.

            1. Нужно зачистить наружную изоляционную оболочку, открыв сетчатый экран.

            2. Сетчатый экран нужно сдвинуть назад, поверх внешней оболочки, обнажив внутреннюю изоляцию и экран из фольги.

            3. На конце кабеля нужно удалить внутреннюю изоляцию, обнажив центральную жилу.

            4. На конец кабеля нужно надеть разъем и обжать или затянуть его. Существует несколько разных типов разъемов с несколько отличающимися способами  терминирования. Вы должны точно следовать инструкциям по установке данного разъема.

Нормативные требования

            Кабельное телевидение и цепи наблюдения систем безопасности описаны в статье 820 NEC^®. Как мы все знаем, использование таких цепей за последние годы существенно выросло и, скорее всего, будет расти дальше, по мере того как продолжает развиваться «информационная магистраль». Услуги, которые, вероятно, сделают больше других для развития передовых телекоммуникационных технологий, — это интернет-соединения по «картельным модемам» и «видео по требованию».

            Вы заметите, что заголовок статьи 820 — «Community Antenna Television» («Телевизионная система с коллективной антенной»). Поскольку очень немногим из нас приходилось выполнять монтаж таких систем, и поскольку мы связывает статью 820 с кабельным телевидением и системами наблюдения, ниже разъясняется, что представляет собой телевизионная система с коллективной антенной (CATV).

            Системы САТV появились несколько десятилетий назад как способы доставки телевизионного сигнала в поселения, которые не могли принимать сигнал телевещательных станций либо из-за своей удаленности, либо из-за расположения в «тени», где сигнал слишком слаб. Коллективные антенны устанавливались на некотором удалении (например, на вершине близлежащего холма), и сигналы с нее доставлялись в окружающие дома.

Позже, когда передача телевизионных сигналов через спутник стала обычный явлением, системы кабельного телевидения смогли передавать гораздо больше программ, чем телевещательные станции. Как только появилась возможность принимать программы со всего мира и запросы на такие услуги возросли в огромной степени, появились компании, связанные с кабельным телевидением, предоставляющие такие услуги. Эти системы основываются на тех же стандартах и методах, как и телевизионные системы с коллективной антенной, от которых они изначально произошли. Сегодня кабельное телевидение выросло в громадную систему, которая обслуживает в Соединенных Штатах не менее 40 млн домов и которая продолжает непрерывно расти.

            Системы наблюдения начали применяться на практике, как только это стало возможным. Сначала, когда технология была новой и стоила относительно дорого, системы наблюдения применялись только в наиболее жизненно важных областях. Позже, когда цены упали, они получили широкое распространение.

            Следовательно, статья 820 дает очень широкие определения, охватывая все paдиочастотные сигналы, передаваемые по коаксиальным кабелям. Хотя NEC^® не дает определения термину «радиочастотный» (часто используется аббревиатура RF), как правило, сюда относят все частоты от нескольких килогерц до сотен мегагерц. В эту полосу попадают все типы радиосигналов, телевизионные сигналы и сигналы, идущие по компьютерным сетям.

            Однако статья 820 не охватывает некоаксиальные кабели (см  Fine Print Note 3 (FPN) к разделу 820.1). Она применима только к коаксиальным кабелям.

            Главным требованием техники безопасности в этой статье является то, что напряжение, подаваемое на коаксиальные кабели, не должно превышать 60 вольт, а источник питания должен иметь ограничения по мощности. Эти ограничения указаны в разделе 820.4.

Заземление

            Заземление упоминается в обеих частях статьи 820 — В (Protection) и С (Заземление). Заземление особенно важно для коаксиальных кабелей, прокладываемых за пределами зданий. Хотя в и не NEC® утверждается, что все наружные кабели должны быть заземлены, но для обеспечения соответствия системы требованиям : раздела 820.33 почти все внешние кабели нужно заземлять. Проблема в том, что участки кабелей за пределами зданий могут подвергаться ударам молний. Помимо прямых попаданий молнии в таких проводах могут наводиться существенные напряжения при ударах молний вблизи кабелей.

            Еще одна причина для выполнения заземления — случайный контакт с проводами электроснабжения. Везде, где наружный коаксиальный кабель может случайно соприкоснуться с проводами электроснабжения с напряжением выше 300 вольт, заземление является необходимым.

            Заземляется всегда наружный проводник коаксиального кабеля. Общие правила  таковы

            Кабель должен заземляться как можно ближе к точке его входа в здание. Заземляющий провод должен иметь изоляцию. Заземляющий провод должен быть медным, не тоньше номера 14, с допустимой токовой нагрузкой не меньшей, чем у оболочки коаксиального кабеля.

            Заземляющий провод должен составлять (в большей или меньшей степени) прямую пинию с заземляющим электродом. Если существует возможность повреждения, заземляющий провод нужно защитить.

             Заземляющий электрод может быть любого подходящего типа. В частности, в разделе 820.40 упоминаются следующие варианты:

• заземляющий электрод здания;
• водопроводные трубы;
• кабельный канал;
• корпуса оборудования;
• провод заземляющего электрода или его металлическая оболочка.

Соединение заземляющего провода с электродом можно выполнить любым подходящим способом, которые подробно описаны в разделе 250. 70.

            Если коаксиальный кабель заземлен не на заземляющий электрод здания,  два электрода должны соединяться между собой медным проводом не тоньше номера 6.

Провода заземления нельзя подключать к проводам громоотводов, заземленным или незаземленным. Однако вы можете соединить заземляющий электрод коаксиального кабеля с заземляющим проводом громоотвода.

            Не находящиеся под током металлические части оборудования, например усилителей и разветвителей, которые соединены с внешним проводником коаксиального кабеля, считаются заземленными.

         Подавители бросков напряжения

            Хотя подавители бросков напряжения и не входят в нормативные требования, они практически необходимы для всех наружных участков коаксиального кабеля. Поскольку оборудование, подключаемое к этим кабелям, очень чувствительно, его легко повредить бросками напряжения. Наиболее часто используемым типом подавателя бросков в коммуникационных цепях является варистор на основе окиси металла (Metal Oxide Varistor, MOV). Такие подавители в телекоммуникационной индустрии обычно называют предохранителями (protector). Такими устройства, сделанные из спекшихся частиц оксида цинка, запрессованных  подложку и снабженных выводами или контактами, имеют более градуальную фиксацию уровня (фиксация уровня — это процесс соединения проводника с землей, когда напряжение слишком возрастает), чем подавители искры и газонаполненные трубки. Когда напряжение возрастает, проводимость этих устройств повышается, что и обеспечивает фиксацию уровня. В отличие от подавителей искры и газонаполненных трубок такие предохранители при перенапряжениях поглощают энергию. Со временем такие предохранители изнашиваются.

         Маршруты цепей вне зданий

            Нормативные правила определения маршрутов для коаксиальных коммуникационных цепей по сути не отличаются от соответствующих правил для других видов линий. В частности, коаксиальные кабели нужно прокладывать следующим образом.

            На столбах прокладывать под проводами электропитания.

            Прокладывать отдельно от проводов питания в точках крепления к зданию.            Прокладывать на расстоянии 2,4 м от крыш (существует несколько исключений).

             Если кабель идет вне здания, сохранять расстояние, как минимум, 10 см от кабелей электропитания (но не от кабельного канала).

            Прокладывать так, чтобы они не влияли на работу других коммуникационную линий, это обычно означает, что их нужно прокладывать достаточно далеко от других цепей.

            Прокладывать на расстоянии не менее 1,8 м от проводов громоотводов, за исключением тех случаев, когда соблюдение такого расстояния нереалистично.

         Несущие тросы

            В подавляющем большинстве случаев коаксиальные кабели за пределами зданий прокладываются с несущими тросами (или они сами разработаны так, что могут выполнять функцию несущего троса). В статье 820 единственное требование, предъявляемое к такой прокладке, состоит в том, что кабель должен крепиться к несущему тросу, специально предназначенному для этой цели и имеющему достаточную прочность, чтобы выдерживать ожидаемые нагрузки (в частности, вес льда или снега или давление ветра). Более детально несущие тросы описываются в статье 321 NEC^®

         Линии внутри помещений

            Коаксиальные кабели, прокладываемые внутри помещений, должны соответствовать следующим требованиям.

             Их нужно прокладывать отдельно от линий питания или цепей Class 1, если только эти линии не заключены в кабельный канал, кабель с металлической оболочкой или кабель типа UF.

             Коаксиальные кабели можно прокладывать в одном канале или оболочке с линиями Class 2 или 3, цепями противопожарной сигнализации ограниченной мощности, коммуникационными линиями или оптическими кабелями.

             Их нельзя прокладывать в одном канале или оболочке с цепями питания или проводами Class 1. Исключения возможны, если в канале или оболочке есть постоянные разделители и если для кабелей питания и коаксиальных кабелей используются отдельные распределительные коробки.

             Их можно прокладывать в одной кабельной шахте с кабелями питания и кабелями Class 1, но в этом случае нужно соблюдать расстояние не менее 5 см. (Как уже говорилось ранее, это нужно только в случае открытых проводов, но не в случае кабелей в каналах, кабелей с металлической оболочкой или UF-кабелей.)

         Типы кабелей

            NEC^® очень подробно описывает разрешенные типы кабелей. Многие из этих требований относятся, скорее, к производителю кабелей, чем к монтажнику. Тем нс менее вы должны использовать при прокладке правильный тип кабеля. Разрешенные NEC^® кабели и области их применения таковы.

             Тип CATVP. CATVP — это кабель, прокладываемый над фальшпотолком (plenum, отсюда обозначение «Р»). Его можно использовать также для прокладки в трубах и в открытых местах.

             Тип CATVR. CATVR — это кабель для вертикальной прокладки, и он является подходящим (из-за своей высокой огнеустойчивости) для прокладки в шахта или при переходах с этажа на этаж в зданиях.

             Тип CATV. САТЧ — это кабель общего употребления. Его можно использовать почти в любых местах, за исключением вертикальной прокладки и фальшпотолков.

            Тип  CATVX. CATVX — это кабель с ограниченной областью применения. Он используется только в жилых помещениях и в кабельных каналах.

            На практике вы столкнетесь с тем, что многие коаксиальные кабели имеют несколько маркировок. Это означает, что их оболочка прошла тестирование и признана пригодной к использованию в различных областях. В таких случаях на ник ставят маркировку с перечнем возможных областей применения, например CATY и CATVR. (Отметьте, что все типы кабелей начинаются с аббревиатуры CATV, означающей телевидение с коллективной антенной, а не кабельное телевидение.)

            Названия, используемые в торговле, обычно отражают электрические характеристики кабелей, и в частности импеданс. Поэтому не следует путать кабели разных типов (RG59U, RG58U и т. п.). Даже если они оказываются практически идентичными, у них будет разный импеданс, и, перепутав их, можно снизить производительность системы.

         Взаимозаменяемость

            Нормативами определяется четкая иерархия взаимозаменяемости кабелей, Наивысшим в иерархии кабельных типов является потолочный кабель (CATVP), его можно прокладывать везде. Следующим идет кабель вертикальной прокладки (CATVR). Его можно использовать везде, кроме потолков. Третьим в списке идти CATV, который можно прокладывать везде, кроме потолков и вертикальных подъемов. Последним в списке стоит САТЧХ. Он используется только в жилых помещениях и в кабельных каналах.

            Как всегда, над фальшпотолками можно прокладывать только потолочные типы кабелей, в вертикальных шахтах — только кабели для вертикальных подъемов и т. д. Официальный перечень приводится в таблице 820.53 NECС.

Обзор главы

1. Что обозначают аббревиатуры CCTV и CATV?

2. Какой тип медного кабеля используется для передачи высокоскоростных сигналов САТЧ и CCTV?

3. Что нужно делать при прокладке кабелей длиной более 2000 футов (более 600 м)?

4. Какие кабели и разъемы используются в системах CATV?

5. Как можно избежать влияния сигнала на работу других электронных устройств?

6. Какие проблемы в монтаже могут отрицательно повлиять на передаточные характеристики кабеля?

7. Какой тип крепежа нельзя использовать для встроенных детекторов движения?

8. Зачем создавались системы CATV?

9. Почему системы САТО выросли до такой степени, что они работают сейчас в более чем половине домов в Соединенных Штатах?

10. О каком типе кабелей говорится в статье NEC^® 820?

11. Почему для кабелей, проходящих вне зданий, важен вопрос заземления?

12. Провода какого калибра используются для заземления за пределами помещений?

13. Какие подавители бросков напряжения обычно используются для защиты коаксиальных кабелей, проходящих вне помещений?

14. Коаксиальные коммуникационные линии соответствуют тому же нормативы NEC^® что и:

            а) провода электроснабжения;

            б) коммуникационные цепи;

            в) волоконно-оптические кабели;

            г) кабели систем безопасности.

15. Найдите для типов кабеля соответствующую область применения:

            а) CATVR (1) Любое, кроме фальшпотолков и вертикальных подъемов.

            б) ATVX (2) Открытые участки, фальшпотолки, трубы.

            в) САТИР (3) Высокая огнеустойчивость. Прокладка в шахтах и между этажами здания.

            г) CAT (4) Используется только в жилых помещениях и каналах.

Глава 7. Кабельные системы для создания сетей

            В отличие от кабельных систем для телефонов и видео, в которых всегда использовался один основной тип кабелей, в компьютерных сетях используется много разных типов кабелей и фактически несколько других видов систем связи. Все эти методы применяются как варианты решений для создания дешевых, высокопроизводительных систем. Сюда входят:

            кабели «незащищенная витая пара» (Unshielded Twisted Pair, UTP);

            кабели «защищенная витая пара» (Shielded Twisted Pair, STP);

            коаксиальные кабели;

            оптоволоконные кабели; радиосигналы;

            инфракрасный свет, отраженный от потолков или сфокусированный в луч;

            электронные сигналы, посылаемые через линии электропитания.

            Хотя большинство кабельных сетей перешло на кабели UTP и соблюдение руководств по структурированным кабельным системам, приведенных в стандарте TIA/EIA 568, в некоторых случаях используются и другие кабельные схемы. Следовательно, для того чтобы понять сетевые кабельные системы, необходимо рассмотреть весь спектр применяемых кабелей.

Требования, предъявляемые к кабелям

            При работе с цепями питания нас главным образом заботит, по какому пути пойдет ток, а качеству энергии, передаваемой из одной точки в другую, мы уделяем меньшее внимание. В случае проводов для передачи данных мы должны учитывать два качества.

            Во-первых, мы должны иметь четкий маршрут от одной машины к другой. Здесь нужно обращать внимание на силу сигнала. Он должен доходить до удаленного места, сохраняя достаточную силу, чтобы его можно было использовать.

            Во-вторых, нас волнует качество сигнала. Например, если мы посылаем полного конца кабеля цифровой сигнал, имеющий прямоугольную форму, мы хотим, чтобы на другом конце принимались хорошие сигналы прямоугольной формы. Если сигнал искажается, он становится бесполезным, даже если остается

сильным.

            Все это определяется параметрами производительности кабеля, к которым относятся: затухание, характерный импеданс, емкость и перекрестные помехи. Поскольку эти термины многократно употребляются при описании кабелей, мы потратим некоторое время и объясним их значение.

Затухание

            Затухание (рис. 7.1) — это уменьшение мощности сигнала по длине кабеля. Затухание обычно измеряется в децибелах на 100 футов длины при данной частоте. При использовании волоконной оптики затухание измеряется в децибелах на километр.

            Сигналы, пересылаемые по медным проводам, на разных частотах падают по-разному — чем выше частота, тем больше затухание. Затухание вызывает проблемы, поскольку ослабленный сигнал может приниматься только очень чувствительным оборудованием. Такое чувствительное оборудование стоит очень дорого, и поэтому желательно, чтобы затухание было слабым.

            Затухание сигнала также зависит от конструкции кабелей, и в частности от диаметра проводов и диэлектрических характеристик изоляции кабелей. Например, у вас могут быть два 100-омных кабеля 24-го калибра, и в одном из кабелей затухание может быть меньше, чем во втором, просто из-за конструкционных особенностей кабелей. Это позволяет использовать кабель с более низким затуханием на больших расстояниях с большим успехом.

Импеданс

            Импеданс является полным сопротивлением, оказываемым протеканию токи, и это важная характеристика коаксиальных кабелей и витых пар, применяемых в компьютерных системах. Наиболее важная особенность импеданса состоит в том, что он остается постоянным по всей системе. Если он непостоянный, это означает что сигнал, несущий данные, может отражаться в кабеле в обратном направлении, что часто вызывает ошибки при передаче.

         Емкость кабеля

            Как уже говорилось, емкость является важной характеристикой, влияющей  затухание. Емкость кабеля обычно имеет форму взаимной емкости, то есть емкости между проводами в кабеле. Емкость является важным фактором, поскольку она заставляет кабели отфильтровывать высокочастотные сигналы. Передаваемые данные представляют собой сигналы прямоугольной формы. Если емкость слишком велика, появляется тенденция к сглаживанию прямоугольных импульсов, что затрудняет их прием.

            Если данные имеют форму четких прямоугольных импульсов, они понятны для получателя. Если же сигналы становятся сглаженными, они вызывают у получателя затруднения, выражающиеся в повышении частоты ошибок по битам (bit error rate, BER) и приеме данных с ошибками.

         Перекрестные помехи

            Перекрестная помеха (рис. 7.2) — это величина амплитуды сигнала, наводящегося в «молчащем» проводе (по которому в данный момент не передается сигнал) от другого проводника, по которому данные передаются. Этот сигнал наводится по принципу электромагнитной индукции, тому же самому, на основе которого работают трансформаторы. Перекрестные помехи зачумляют соседние линии и могут вызывать конфликты, перегрузку цепей и прочие похожие проблемы.

Предотвращение перекрестных помех

            Традиционным методом предотвращения перекрестных помех и электромагнитных влияний является размещение вокруг проводников экрана. Существует три главных типа экранов.

            1. Намотанная в продольном направлении металлическая лента.

            2. Проводящая оплетка, которая обычно применяется в коаксиальных кабелях.

            3. Пластиковая оболочка, покрытая фольгой.

            Можно также использовать металлические ленты, намотанные спиралью, но они не очень хорошо подходят для систем передачи данных.

            Экран предотвращает помехи и наводки, поглощая электромагнитные поля. Из-за того, что экран сам является проводящим, магнитное поле, проходящее через него, поглощается экраном. При этом в экране индуцируется ток, но поскольку этот ток распределяется по всей широкой, плоской поверхности экрана, поле будет диффузным и не станет ни в одной точке достаточно сильным, чтобы вызвать проблемы.

            Экраны из фольги лучше работают на более высоких частотах (>10 МГц), уменьшая электромагнитные наводки на 35 децибел. Экраны из проводящей оплетки уменьшают наводки даже на 55 децибел на более низких частотах (<10 МГц). Комбинация этих двух типов экранов уменьшает наводки на 100 децибел. Для уменьшения помех можно использовать и электронные устройства, хотя они должны работать на скоростях, соответствующих скоростям передачи данных в сетях.

            В большинстве современных кабелей для уменьшения перекрестных помех используются витые пары и симметричная передача. Если пары имеют разный коэффициент скрутки, их антенные свойства будут достаточно различаться, что существенно снижает перекрестные наводки и без дополнительного экранирования.

Типы кабелей, используемые в сетях

         Незащищенная витая пара (Unshielded Twisted Pair, UTP), калибр 22-24

Области применения. Большинство современных сетей. Кабель UTP — основной кабель, используемый в сетях (согласно стандарту TIA/EIA 568). Преимущества. Недорогой. Может применяться во многих местах. Известный, легко устанавливается.

            Недостатки. Подвержен наводкам, как внешним, так и внутренним. Oгpaниченная пропускная способность, что выражается в медленной передачи, если не используются сразу несколько пар и кодирующее электронное оборудование.

         Экранированная витая пара (Screened Twisted Pair, ScTP)

            Области применения. Те же, что и для UTP. Хотя в настоящее время не входит в спецификации для использования в сетях стандарта TIA/EIA 568, используется в сетях в Европе, где источники электромагнитных излучений являются предметом повышенного внимания.

            Преимущества. Экран из фольги заключает в себя все четыре пары проводов, что снижает электромагнитные излучения, хотя и не влияет на перекрестными помехи.

            Недостатки. Более дорогой, труднее терминировать, нужны специальные разъемы.

         Защищенная витая пара (Shielded Twisted Pair, STP), калибр 22-24

Области применения. IBM Token Ring. Кабели STP описаны в стандарте TIA/EIA 568, но широко распространенными более не являются.

            Преимущества. Простота монтажа, умеренная цена, устойчивость к помехам, электрические характеристики лучше, чем у незащищенных, большая безопасность данных.

            Недостатки. Плохо терминируются модульными разъемами. Могут стать ycтаревшими из-за технических нововведений.

         Коаксиальный кабель

Области применения. Первоначальные сети Ethernet, Thinnet.

Преимущества. Известен и довольно просто устанавливается, электрические характеристики лучше, чем у экранированных и неэкранированных кабелей (меньше затухание, более высокая пропускная способность), очень устойчив к  наводкам, в целом хорошая безопасность данных.

 Недостатки. Более дорогой и громоздкий, может стать устаревшим из-за технических нововведений.

         Оптоволоконный кабель

             Области применения. FDDI, ESCON, Fibre Channel, все версии Ethernet, является вариантом для большинства сетей.

             Преимущества. Наивысшая производительность. Великолепная пропускная способность (в гигабитном диапазоне, а теоретически даже выше), очень  большое время жизни, великолепная безопасность данных. Предназначен для очень высоких скоростей передачи данных, не вызывает помех и не подвержен электромагнитным влияниям, меньше и легче других типов кабелей.

            Недостатки. Несколько более высокая стоимость монтажа, чем для витых пар, поскольку к таким кабелям подключается более дорогостоящая электроника.

Беспроводная передача

            За последние несколько лет весьма вырос интерес к беспроводным сетям. Хотя одной из причин этого интереса является высокая стоимость монтажа кабелей (затраты на монтаж обычно значительно превышают цену материалов) и частое перемещение компьютерных терминалов в больших офисах, наиболее существенная причина — необходимость подключения к сети мобильных терминалов.

            В беспроводных сетях для подсоединения любого терминала не требуются кабели передачи данных. Терминал можно перемещать в любое место в пределах «слышимости» радиосигнала. Однако для беспроводных сетей требуется кабель, соединяющий антенну с магистралью сети, так что нельзя сказать, что кабели совсем не нужны.

Обычно беспроводные сети более дорогие, чем кабельные. Сэкономить деньги вы сможете только там, где терминалы должны быть мобильными (например, в службах доставки, на складах и в больницах). Сэкономить можно и в тех местах, куда особенно трудно тянуть кабель.

            У беспроводных сетей есть три главные проблемы: пропускная способность, безопасность и стандарты. Современные беспроводные сети имеют максимальную пропускную способность 11 MГц, что значительно ниже скоростей кабельного Ethernet, хотя техника продолжает развиваться в направлении скор

ости около 50 МГц. Поскольку сигналы передаются эфир, любой, у кого будет соответствующий приемник, сможет войти в сеть, если сигнал достаточно силен. Это настоящая находка для хакеров, и для предотвращения несанкционированного доступа к сети требуются особые меры безопасности.

            Стандарты продолжают оставаться расплывчатыми. У Ethernet-комитета IEEE (комитета «802») уже есть четыре проекта стандарта беспроводной связи: 802.11, 802. 11 a, 802. l l b (Wi-Fi, наиболее популярная сегодня версия) и 802. l l g. Kpoмe того, есть еще два — Bluetooth и HomeRF, которые имеют своих приверженцев. Стандарты меняются с такой скоростью, что невозможно предсказать в книге сложившиеся на текущий момент условия. Обращайтесь за сведениями о текущем состоянии стандартов беспроводной связи к самой последней информации.

            Потенциальная опасность беспроводных сетей — это влияние электромагнитных излучений на здоровье. Хотя полные исследования проведены не были, существуют сведения, что радиоволны данных частотных диапазонов могут быть вредными. Кабельные системы, предназначенные для беспроводных сетей, рассматриваются в главе 8.

Инфракрасная передача

            Еще одним методом передачи данных без использования проводов является использование инфракрасного света. Посылая импульсы инфракрасного света так же, как электрические импульсы по кабелям, можно передавать данные с одного места в другое. Сети, основанные на инфракрасной передаче, создаются для использования в офисах и для передачи между зданиями, находящимися в пределах прямой видимости.

            Инфракрасный свет применяется потому, что он невидим невооруженному глазу, и поскольку реализация соответствующих схем обходится недорого. Это вариант той же самой технологии, которая используется в пультах дистанционного управления телевизорами. Расстояние между терминалами обычно ограничено 80 футами (24 м), хотя новые системы позволяют увеличить это значение. Системы связи между зданиями, находящимися в пределах прямой видимости, могут работать на расстояниях в тысячи футов, но на их работу могут повлиять сильные ливни, туман и другие природные явления (в том числе большие птицы).

            Эта технология работает достаточно-хорошо, хотя существуют и проблемы, проявляющиеся в офисах со множеством стен. Как и обычный свет, инфракрасный свет не может проходить сквозь стены. В открытых офисах таких проблем не возникает но в офисах с перегородками часто необходимы удаленные приемопередатчики. Приемопередатчик можно прикрепить к стене, где он легко может принимать данные и соединяться с компьютером при помощи кабеля. Не во всех системах используются комбинированные приемопередатчики, в некоторых применяются отдельные приемники и передатчики. Как и для других систем беспроводной передачи, для инфракрасных сетей требуются все компоненты, необходимые для традиционных сетей, однако вместо кабелей для передачи данных, подходящих к задней части компьютера, устанавливаются приемопередатчики. Инфракрасные сигналы пересылают данные между этими устройствами обычно со скоростью от 4 до 16 Мбит/с. По дизайну эти устройства могут быть достаточно большими и неудобными.

            Огромным преимуществом беспроводных сетей является то, что их можно установить в любом месте и почти моментально. Это великолепная возможность для тех, кто по работе постоянно переезжает с места на место. Люди, занимающиеся торговлей, стали называть эти системы «сеть в коробке».

Передача данных по цепям питания

            Еще один метод передачи данных — это посылка их по обычным линиям электропитания. Для этого требуется специальный сетевой адаптер, который моду пирует компьютерные данные и передает их по цепям питания офиса или дома. Эта система очень привлекательна с точки зрения стоимости монтажа. Никакие кабели не нужны, и монтаж осуществляется очень быстро и просто.

            В этой системе сигналы, несущие данные, накладываются прямо на ток, идущий по цепи питания. Различия в напряжении и частотах позволяют легко отделить их друг от друга при помощи специально настроенных приемников. Линии электропитания работают на частотах 60 Гц и напряжении 120 вольт, а передаваемые сигналы используют напряжение порядка 5 вольт и частоты в тысячи и миллионы герц.

            Системы передачи по цепям питания никогда не достигнут производительности оптоволоконных кабелей и даже других типов специализированных кабелей. Однако они весьма привлекательны, например, для домашних сетей, где компьютеры в будущем, возможно, станут контролировать системы отопления и кондиционирования, включать и выключать свет и управлять системами безопасности.

            Однако монтаж таких систем не происходит совсем без трудностей. Линии питания, идущие между зданиями и даже частями здания, могут прерываться. Для преодоления таких разрывов кабельной системы необходимы специальные устройства, называемые «мостами сигнала» (signal bridges). Эти устройства соединяют все разделенные кабельные системы и передают данные из одной в другую, не давая проходить между ними току (что в противном случае могло бы вызвать крупные проблемы и, скорее всего, повреждения). Если кабельная система охватывает большие расстояния, часто необходимо использовать усилители сигнала. В эти системы также могут входить фильтры и прочие необходимые для системы устройства (в зависимости от ее местоположения).

         Другие методы передачи данных

            Хотя рассмотренные нами методы сейчас являются наиболее распространенными, существуют и другие методы, которые тоже иногда применяются. Главными среди них являются микроволновая и лазерная передача, предназначенные для пересылки данных между соседними зданиями, находящимися в пределах прямой видимости.

            Типичный метод — установить приемопередатчики на крыши обоих зданий и соединить их с сетями внутри зданий. В большинстве случаев здания могут находиться на расстоянии километра и даже более друг от друга. Скорости 1,5 Мб/с не являются чем-то необычным.

            При планировании подобных систем важно помнить, что, перед тем как начинать работу, нужно предупредить о линии связи администрацию зданий, находящихся под ней, и получить все необходимые разрешения. Для применения большинства микроволновых систем нужно получить лицензию FCC, что может оказаться трудным в крупных городах.

Нормативные требования NEG^®

            В статье 725 рассматриваются линии классов 1, 2; 3 и 4, линии дистанционного управления, сигнализации цепи ограниченной мощности. Вы можете легко запутаться, если не поймете, что линиями классов 1, 2, 3 и 4 могут быть либо линиями ограниченной мощности, либо линии сигнализации. Каждая линия, упоминаемая в этой статье, относится к 1, 2, 3 или 4-му классу. Некоторые из них являются линиями ограниченной мощности, а некоторые — линиями сигнализации.

            Нужно заметить, что эта статья не относится к цепям, являющимся частями устройств и приборов. Она относится только к тем цепям, которые устанавливаются отдельно.

         Определения

            Одна из самых сложных частей статьи, включающая множество терминов, большинство из которых вам незнакомы. Основные термины таковы.

Класс 1. Цепи, питаемые от источника с выходным напряжением не более 30 вольт (постоянного или переменного тока) и 1000 вольт-ампер. (Вольт- амперы (ВА) — это почти то же самое, что и ватты. Термин «вольт-амперы» используется применительно к трансформаторам и другим похожим устройствам, поскольку его использование является здесь более технически правильным, чем термин «ватты».) См. раздел 725.11.

Класс 2. Цепи, которые существенно ограничены по мощности. Для них можно не применять средства защиты от повышенных напряжений, или же их мощность регулируется одновременно средствами защиты от повышенных : напряжений и источником питания. Существует много характеристик, определяющих напряжения, токи и другие особенности цепей класса 2. Эти характеристики подробно описаны в таблице 725.31(а) и таблице 725.31(b).

 Класс 3. Цепи класса 3 очень похожи на цепи класса 2. Они существенно ограничены по мощности. В них можно не применять средства защиты от сверхтоков, или же их мощность регулируется одновременно средствами защиты от сверхтоков и источником питания. Характеристики напряжений, токов и др., которые отличают цепи этого класса от цепей класса 2, подробно описаны в таблице 725.31(а) и таблице 725.31(b).

 Класс 4. Цепи класса 4 представляют собой изолированные цепи класса 1, используемые только в аппаратуре технологического процесса.

Цепи ограниченной мощности. Сюда относятся цепи, которые сами ограничивают уровень мощности. То есть это те цепи, которые из-за импеданса или из-за защиты от сверхтоков или других ограничений тока могут работать только с ограниченным уровнем мощности.

 Цепи дистанционного управления и сигнализации. Это цепи классов 1, 2, 3 или 4, не имеющие категорий мощности.

 Сторона подачи (supply side). Это, по сути, то же самое, что «сторона линии» (line side). Данный термин используется вместо термина «линия», чтобы избежать путаницы. (Хотя можно подумать, что речь идет о цепях питания, на самом деле имеется в виду просто подача сигналов, идущих по цепи.)

СL2, CL3P, CL2R и т. п. Это специфические типы кабелей с ограничением мощности. См. таблицу 725.50.

PLTC. (Power-limited tray cable). Лотковый кабель ограниченной мощности.

         Требования

            Дистанционное управление, сигнальные линии и цепи с ограничением мощности являются частями кабельной системы между нагрузочной стороной устройства токовой защиты или источника питания ограниченной мощности и любым подключенным к цепи оборудованием. В статье 725 перечислено много различных требований. Мы перечислим здесь наиболее важные требования к монтажу. Начнем мы с цепей класса 1. Помните, что требования класса 1 также применимы к цепям класса 4. Единственным отличием между этими классами является  место их установки. Требования для этих цепей таковы.

            Источники питания цепей класса 1 (за исключением трансформаторов) должны быть снабжены устройством защиты от сверхтоков с расчетным тока 167 процентов от номинального тока источника питания. Это устройство может быть встроено в источник питания, однако в таком случае его нельзя менять местами с устройством из источника с большим номинальным током. Иными словами, вы не можете использовать сменный предохранитель в данном устройстве питания. К трансформаторам, питающим такие цепи, не предъявляется никаких требований, за исключением тех, которые перечислены в статье 450.

            Все цепи дистанционного управления, которые потенциально могут оказаться пожароопасными, должны быть отнесены к классу 1, даже если по остальным характеристикам они относятся к классу 2 или 3. Это также применимо к системам контроля безопасности, но не касается систем обогрева и вентиляции.

            Цепи класса 4 не должны находиться в одном канале или кабеле с цепями класса 1 или проводами электроснабжения. Цепи класса 1 нельзя размещать в одном кабеле с телекоммуникационными линиями.

            Источники питания этих цепей должны иметь максимальную мощность (заметьте, максимальную, а не номинальную мощность; это два совершенно разных термина) не более 2500 ВА. Это не относится к трансформаторам.

            Дистанционное управление и сигнальные цепи, относящиеся к классу 1, могут работать с напряжениями до 600 вольт, и их источники питания не должны лимитироваться.

            Все провода цепей класса 1 калибром AWG 14 и толще должны иметь защиту от сверхтоков. Снижение номинальных параметров не допускается. В проводах калибра 18 AWG максимальный допустимый ток — 7 ампер и менее, калибра 16 AWG

10 ампер и менее. Здесь есть три исключения (см. раздев 725.12). Все необходимые устройства защиты от сверхтоков должны располагаться в точке подачи питания. Два исключения из этого правила приведены в разделе 723.13.

            Цепи класса 1 различного происхождения могут прокладываться в одном канале или кабеле, если они имеют изоляцию, рассчитанную на самое высокое из возможных напряжений. Если в канале проложены только кабели класса 1, то их количество должно определяться возможностями монтажа и отвода тепла.

         Определение цепей классов 2 и 3

            Это цепи с существенно ограниченной мощностью. В них можно не использовать защиту от сверхтоков, или же их мощность регулируется совместно защитой от сверхтоков и источником питания. Существует много характеристик, определяющих напряжения, токи и другие особенности этих цепей. Подробно эти характеристики описываются в таблице 725.31(а) и таблице 725.31(b).

            Юли вы обратитесь к таблицам 725.31(а) и 725.31(b) норматива, то увидите, по лишь несколько комбинаций характеристик цепи определяют ее принадлежность к классу 2 или классу 3. Отметьте, что характеристики для постоянного и переменного тока отличаются друг от друга. Эти таблицы делятся на все под- труппы — цепи, для которых требуется токовая защита, и те для которых она не нужна. Единственное существенное различие между цепями классов 2 и 3 состоит s том, что в цепях класса 3 больше нормативы напряжения и мощности, чем в цепях класса 2.

Требования для цепей классов 2 и 3

            Ниже приведены основные требования для цепей классов 2 и 3. Источники питания цепей классов 2 и 3 нельзя соединять параллельно, если они не предназначены специально для этого. Источники питания цепей классов 2 и 3 при необходимости должны быть снабжены устройством защиты от сверхтоков, и его нельзя менять местами с устройством из источника с большим номинальным током. Нельзя использовать в таких источниках питания сменные предохранители. Устройство защиты от сверхтоков может быть встроенным в источник питания. Все такие устройства защиты должны устанавливаться в точке подачи питания.

            Трансформаторы, питающиеся от линий электроснабжения, не должны быть номиналом выше 20 ампер. Однако на них могут находиться выводы калибром 18 AWG, если эти выводы не длиннее 30 см.

Провода классов 2 и 3 должны находиться на расстоянии не менее 5 см от всех прочих проводов, за исключением следующих ситуаций.

1. Если другие провода заключены в канал, кабели с металлической оболочкой, кабели типов NM или UF.

2. Если провода отделены друг от друга фиксированной изоляционной перегородкой, например фарфоровой или пластиковой трубой.

Провода классов 2 и 3 нельзя прокладывать в одном канале, кабеле, корпусе или кабельном лотке с другими проводами, за исключением следующих случаев.

1. Если они отделены друг от друга перегородкой.

2. Если провода класса 1 входят в корпус для соединения с оборудованием, также подключенным к цепям классов 2 и/или 3.

3. В кабельных колодцах, если провода класса 1 находятся в кабеле UF или кабеле с металлической оболочкой.

4. В кабельных колодцах, если провода отделены друг от друга фиксированным изолятором (помимо изоляции самих проводов).

5. В кабельных колодцах, если провода надежно закреплены на кабельных стойках.

6. Если провода являются частью смешанного кабеля для замкнутой системы (см. статью 780).

            При прокладке в вертикальных шахтах провода классов 2 и 3 должны быть заключены в жесткую металлическую трубу, жесткую неметаллическую трубу, IMC или ЕМТ. Согласно разделу 620.21 их можно прокладывать вертикальна В шахтах провода классов 2 и 3 нужно прокладывать на расстоянии не менее 5 см от других проводов.

            Все кабели, используемые в кабельных системах классов 2 и 3, должны иметь маркировку, свидетельствующую о стойкости к распространению пламени. Все кабели классов 2 и 3 также должны иметь маркировку, в которой перечислены области применения. Эти кабели можно применять только в указанных областях.

            Две и более цепи класса 2 можно прокладывать в одном корпусе, кабеле или канале, если их изоляция рассчитана на максимально возможное напряжение. Две и более линии класса 3 могут находиться в одном корпусе, кабеле или канале. Цепи классов 2 и 3 можно прокладывать в одном канале или корпусе с другими цепями, если эти другие цепи заключены в кабель одного из следующих типов:

• сигнальные кабели ограниченной мощности (см. статью 760);
• оптоволоконные кабели (см. статью 770);
• кабели связи (см. статью 800);
• кабели коллективной антенны (см. статью 820).

Если провода классов 2 и 3 выходят за пределы зданий и подвергаются опасности случайного контакта с системами, находящимися под напряжением свыше 300 вольт относительно земли (300 вольт не между проводами, а между проводов и землей), они должны соответствовать требованиям раздела 800.30 для коммуникационных цепей.

Работа с сетевыми кабелями

            Производительность кабельной сети в значительной мере зависит от монтажа Компоненты категорий 5E и 6, используемые в большинстве структурированных кабельных систем, были тщательно спроектированы и основательно протестированы на соответствие или превышение требований стандарта TIA/EIA 568 по производительности на частотах 100-200 МГц. Если кабель прокладывается плохо, производительность может упасть. Вы также не должны путать компоненты. Каждый компонент участка кабельной системы должен относиться к одной категории и должен быть правильно установлен, в противном случае система не пройдет тестирование.

            Запомните в качестве основных положений следующие инструкции.

• Все компоненты должны точно соответствовать техническим характеристикам.
• Кабель следует сматывать с катушки, не допуская перегибов.
• Кабель следует протягивать с усилием не более 12 кг.
• В кабельном канале при необходимости используйте кабельную смазку.
• Кабель нельзя протягивать через острые углы и перегибать..
• Проверьте маршрут прокладки кабеля на наличие поверхностей, которые могут повредить его оболочку.
• При вертикальной прокладке старайтесь опускать кабель вниз, а не тянуть наверх.
• Для кабеля необходимо сделать опоры, чтобы избежать перенапряжений. Опоры
• не должны иметь острых краев, которые могут деформировать кабель.
• Обвязку кабеля не следует делать слишком тугой и деформирующей оболочку кабеля. Обвязка применяется только для того, чтобы предотвратить лишние движения кабеля, так что аккуратной обвязки вполне достаточно.

Типичные образцы монтажа

            Типичный образец монтажа коммуникационной кабельной системы — это прокладка в офисном здании. На каждом этаже находится телекоммуникационное помещение (или несколько, если этаж охватывает большую площадь). В главном телекоммуникационном помещении будет находиться основное телекоммуникационное оборудование (офисные АТС, сетевые маршрутизаторы и т. п.). Кабели прокладываются из телекоммуникационного помещения в рабочие области поверху, над подвесным потолком. Телекоммуникационные помещения соединяются между собой несколькими кабелями, прокладываемыми также поверху или в вертикальных каналах.

            Каждая рабочая область (рис. 7.3) соединяется с телекоммуникационным помещением, как минимум, двумя кабелями, телефонным и кабелем передачи данных. Хотя роль телефонного может выполнять кабель Cat 3, более распространенной является прокладка двух кабелей Cat 5Е для простоты и облегчения управления. Если телефонная линия уже проложена и нужен только кабель для передачи данных, можно прокладывать всего один кабель. Кабели терминируются на 8-контактных модульных гнездах выводов, а также на коммутационных панелях (рис. 7.4) или соединительных блоках в телекоммуникационном помещении.

            Между телекоммуникационными помещениями может проходить множество кабелей, если магистральный кабель не является волоконно-оптическим. В последнем случае это может быть только один кабель с несколькими световодами. Несколько кабелей понадобится и для соединения телекоммуникационных помещений с аппаратной. Терминироваться кабели могут на соединительных блоках или коммутационных панелях, в зависимости от пункта назначения кабелей.

            В некоторых случаях кабели прокладываются в каналах, для их защиты от возможных повреждений, для предотвращения электромагнитных излучений, если они вызывают проблемы или в. целях противопожарной безопасности. Для компактного размещения кабелей или для их защиты от повреждений могут использоваться кабельные лотки (рис. 7.5). Иногда коммуникационные кабели прокладывают под фальшполами.

Протяжка кабелей

Горизонтальная протяжка

            В типичных ситуациях горизонтальные кабели прокладывают между коммуникационным помещением и рабочей областью над подвесным потолком. При этом кабель размещается поверх всего, что уже там находится, в том числе поверх других кабелей, систем обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, осветительной арматуры и т. п. Обычно это легче сделать при строительстве, кого потолочные плитки еще не уложены. Процедура включает в себя получение Доступа к месту проведения работ, определение наилучшего маршрута для кабеля, прокладку направляющего троса, прикрепление кабеля к направляющему тросу и протяжку кабелей.

            Наиболее эффективный способ прокладки горизонтальных кабелей — это прикладывать их связками. С помощью чертежей здания определите, где какие рабочие области находятся, и определите несколько объединяющих точек (кластеров), от которых вы будете начинать тянуть кабели. Этот процесс прост в случае открытых областей или модульной структуры, но гораздо сложнее в офисах, разделенных стенами. Иногда лучше тянуть кабели из рабочих областей (иногда называемых ответвлениями) к телекоммуникационному помещению, но в других случаях эффективнее будет тянуть их в обратном направлении. Все зависит от реальной ситуации.

            Первый этап — получить доступ к месту Проведения работ. Уберите как можно больше препятствий и обезопасьте район проведения работ. Натяните вокруг лестницы, на которой вы работаете, предупреждающую ленту, чтобы все для безопасности (своей и вашей) держались от вас на расстоянии. По пути прокладки кабеля аккуратно снимите каждую вторую потолочную плитку и положите и в пространство над фальшпотолком, чтобы не повредить.

            Оценив обстановку и определив наиболее прямой маршрут, привяжите груз к направляющему тросу (обычно тонкой нейлоновой веревке) и, начиная от конца ответвления, перебрасывайте его от одного отверстия в потолке к другому, пока не достигнете коммуникационного помещения. Некоторые монтажники для переброски направляющего троса между отверстиями используют рогатку.

            Кабели поставляются в упаковках нескольких видов, позволяющих легко вытягивать кабель прямо из нее (рис. 7.6). Следуйте инструкциям, обозначенным не упаковке и относящимся к тому, как следует размещать упаковку при вытягивании кабеля, чтобы избежать его перекручивания и перегибания при извлечении. Поместите упаковки кабелей в конце ответвления и пометьте каждую из них в соответствии с пунктом назначения. Хорошими временными пометками для упаковок могут служить наклеивающиеся листы из специального блокнота (Post-It).

            Если кабели намотаны на катушки, наденьте катушку на ось, чтобы кабель мог

разматываться. Не снимайте кабель через стороны катушки, поскольку он может перекручиваться и перегибаться. Самодельную ось можно сделать из двух стульев и ручки половой щетки или короткого отрезка трубы, а некоторые монтажники используют подставку с отверстиями и кусок кабельной трубы. За умеренную цену можно также найти «древовидные» подставки.

            Пометьте оба конца каждого кабеля одинаково стойким маркером (рис. 7.7). Это облегчит идентификацию кабелей и сделает ненужным их прослеживание.

            Хотя кабели можно протягивать и по одному, более эффективно тянуть за раз как можно больше кабелей. Свяжите кабели (рис. 7.8) следующим образом.

             Соберите вместе сразу все прокладываемые кабели и выровняйте концы. Обвяжите их изоляционной лентой на 20 — 25 см, включая концы.

            Разделите связку пополам.

             Пропустите направляющий трос между связками и привяжите их к тросу. Обвяжите трос изоляционной лентой до конца связки. Это сделает связку более стойкой при протягивании.

             Некоторые монтажники предпочитают делать на конце связки петлю, обвязав связку лентой на расстоянии около 30 см от конца, разделив кабели, связав их в петлю на конце и обвязав их изоляционной лентой. Направляющий трос можно крепить к этой петле.

            Если вы прокладываете только один кабель, сделайте петлю на его конце, и крутите кабель вокруг него самого, обвяжите изоляционной лентой и привяжите направляющий трос к петле (рис. 7.9).

            Протяните кабель, избегая выступов, острых углов и других препятствий. Если вы наталкиваетесь на препятствие, остановитесь и освободите кабель. Никогда не дергайте кабель, поскольку это может вызвать в нем перенапряжение и привести к потере производительности. Найдите причину задержки и устраните ее

         Опоры горизонтальных кабелей

            После того как вы протянули кабель, его нужно снабдить опорами. Небезопасно оставлять его лежать на фальшпотолке, его нужно укрепить и изолировать от лв5слей питания переменного тока и осветительной арматуры. Производители оборудования для кабельных систем предлагают многочисленные подвески, кабельные лотки и прочие средства работы с кабелями.

            Над фальшпотолками для отделения кабелей от прочего оборудования, находящегося там же, в частности от кабелей электропитания и осветительной арматуры, можно использовать J-крюки. Для коммуникационных кабелей можно использовать специальные J-крюки с широким основанием (рис. 7.10). Иногда к потолку, в местах крепления кронштейнов подвесного потолка, можно прикреплять подвеску и для кабелей, однако J-крюки нельзя крепить к подвеске, на которой держатся потолочные плитки. Это нельзя делать в большинстве случаев, поскольку потолок может оказаться неровным. В новом или только что отремонтированном помещении при установке крепежа подвесного потолка кабельные J-крюки южно крепить на отдельные тросы подвески.

Прокладка кабелей между телекоммуникационными

 помещениями

            При прокладке кабеля между телекоммуникационными помещениями или между телекоммуникационным помещением и аппаратной можно просто тянуть пучки кабелей, как это делается в случае горизонтальной проводки, или же можно использовать кабельные трубы, кабельные лотки или вертикальную прокладку. Главный момент здесь тот же, что и во всех прочих случаях: тщательно изучите маршрут и хорошо спланируйте прокладку.

Прокладка кабелей в трубах

            Вы должны знать размер и длину трубы, а также знать, сколько нужно выполнить изгибов. Диаметр трубы будет ограничивать количество устанавливаемых кабелей, а длина и количество изгибов определяет, будет ли необходима смазка Для длинных участков кабелей используйте только специальную кабельную смазку, поскольку другие виды смазки могут повредить кабели.

Прокладка кабелей в трубах осуществляется следующим образом.

1. Откройте оба конца трубы. Проверьте эти концы на наличие шероховатостей и при необходимости используйте специальные насадки (рис. 7.11), позволяющими избежать повреждения кабеля.

2. Введите в трубу проволоку с той стороны, к которой вы будете тянуть кабель.

3. С другого конца прикрепите к проволоке направляющий трос и вытяните eгo через трубу.

4. Расставьте все упаковки с кабелем и пометьте каждую из них номером или в соответствии с местоположением. Располагайте их так, чтобы кабели тянулись равномерно, без перегибов и перекрутки.

5. Свяжите кабели в пучки так, как это описывалось в разделе, посвященном прокладке горизонтальных кабелей.

6. Прикрепите направляющие тросы к пучкам кабелей.

7. Один человек должен начать подавать кабель с одного конца трубы, а другой— принимать его с другого конца. Протягивайте кабель через трубу медленно  и равномерно.

8.  Если требуемое усилие слишком велико, используйте механические протягиватели. Они позволяют тянуть кабель более равномерно при большем усилии,  но в них должны быть средства контроля усилия для предотвращения перенапряжения.

         Кабельные лотки и каналы

            Кабельные лотки (рис. 7.12) применяются для обеспечения большей аккуратности монтажа и для защиты кабелей от острых краев, шероховатых поверхностей и от давления со стороны других кабелей и оборудования. Чтобы защитить кабели, нужно должным образом расположить их в лотке. Укладывайте кабели в лотке ровно, начиная с краев, и избегайте сильных изгибов в углах. Если в один лоток укладываются и волоконно-оптические и медные кабели, волоконно-оптические нужно класть сверху.

         Прокладка кабеля в шахтах

            Часто телекоммуникационные помещения и аппаратные находятся на разных этажах. Короткие участки кабеля можно поддерживать сверху при помощи зажимной сетки или похожих устройств, предлагаемых производителями кабельного оборудования. Для более длинных участков нужно использовать специальные кабели или применять несущий стальной трос, к которому крепится прокладываемый кабель. Этот трос крепится анкерами за верхний и нижний конец (а при необходимости также и по ходу), и к нему уже прикрепляют кабели.

            Хотя мы называем этот вид монтажа вертикальной «протяжкой», гораздо легче опускать кабель сверху вниз, позволяя гравитации прийти на помощь. Как и в других видах прокладки, вы должны знать точный маршрут кабеля и то, как кабель следует крепить. Вы же не хотите потерять кабель?

            При необходимости используйте блок, закрепленный над верхним отверстием шахты. Иногда это необходимо, если кабель опускается в большое отверстие и его нужно направлять.

Выполняйте вертикальную прокладку следующим образом.

1. Поместите кабель или связку кабелей на расстоянии около 10 м от отверстия шахты.

2. У вас должно быть достаточное количество людей, чтобы удерживать кабели и подавать их в отверстие шахты.

3. Расставьте людей везде, где кабель нужно направлять, например, на ответвлениях на этажах многоэтажного здания или там, где кабель крепится к несущему тросу.

4. Медленно подавайте кабель в отверстие шахты, проводите его по всем этажам и продолжайте, пока спуск не завершится.

Монтаж оборудования в телекоммуникационных помещениях и аппаратных

            Телекоммуникационным помещением или аппаратной может служить любая комната, от чулана для хранения половых щеток с укрепленным на стене коммуникационным оборудованием до гигантских помещений с фальшполами, заполненных оборудованием и лотками с подключенными к этому оборудованию кабелями, Это затрудняет описание данной части монтажа, поэтому мы ограничимся некоторыми общими моментами.

            Схема расположения оборудования в комнате определяется имеющимся свободным пространством и наличествующим оборудованием. Установка кабельных лотков, стоек и т. п. зависит от конкретного производителя, поэтому лучше всего бедовать его указаниям.

            Все оборудование нужно установить до того, как начнется прокладка кабелей. Как только оборудование смонтировано, можно тянуть кабели и терминировать  в нужных местах.

Противопожарные перегородки

            Проведение кабелей сквозь противопожарные перегородки должно выполняться в соответствии с нормами противопожарной безопасности. Это можно сделать с использованием постоянной огнестойкой пены или, если в будущем планируется проложить дополнительные кабели, с использованием съемных материалов, продающихся в упаковках (рис. 7.13).

Кабели в телекоммуникационных помещениях и аппаратных

            Первое и самое главное, — будьте аккуратны. Если вы устанавливаете новую кабельную систему, помните, что вашу работу будут проверять другие, а позже будут производиться изменения и перемещения. Прокладывайте кабели аккуратно и осторожно. Избегайте перегибов под острым yглом, которые могут повредить кабели. Если у вас остались лишние кабели, сверните их в бухту, уберите с дороги и хорошо свяжите. Маркируйте все, что можно, и записывайте, где какой кабель проходит.

            Для аккуратной упаковки кабельных пучков часто используются кабельных обвязки. Вполне допустимо применять обычные нейлоновые обвязки, если они не стянуты слишком сильно, что может вызвать такие проблемы, как перекрестны наводки или затухание сигнала в кабелях Cat 5Е и Cat 6 или потери данных в волоконно-оптических кабелях. Если используются такие кабели, их нужно стягивать вручную настолько, чтобы они выглядели аккуратно и обвязки могли двигаться по кабелю. После этого концы обвязок надо обрезать. Лучшим вариантом, хотя несколько более дорогим, является использование тканых обвязок на «липучках». Они не могут повредить кабели и имеют то дополнительное преимущество, что их легко можно расстегнуть, чтобы добавить дополнительные кабели (рис. 7.14).

            При установке кабельного оборудования вы, скорее всего, будете крепить все соединительные блоки к фанерному основанию, которое прикрепляется к стене. И опять кабели нужно укладывать аккуратно, избегать острых углов и перенапряжений и размещать на направляющих или кабельных салазках. Для сохранения производительности кабеля выполняйте инструкции по его терминированию.

            Коммутационные панели монтируются главным образом на стойках. Кабели нужно подвести к стойкам, терминировать и аккуратно обвязать. Для подключения коммуникационной аппаратуры монтажники, работающие с оборудованием, используют соединительные шнуры (патчкорды). Конечно, аккуратность лучше сохранять, однако это иногда бывает затруднительно, если к стойкам подсоединяется множество патчкордов (рис. 7.15). В таком случае можно перевязать свернутые патчкорды обвязкой на «липучке». Наличие хорошей документации является необходимым для быстрой установки, а также для изменений и перемещений.

Обзор главы

1. Какие два качества мы должны принимать во внимание, рассматривая требования, предъявляемые к кабелям в компьютерных сетях?

2. Что такое затухание и каким оно должно быть по спецификации медных и волоконно-оптических кабелей?

3. От чего зависит затухание в медных кабелях?

4. Если сопротивление току, импеданс, не является постоянным, что происходит с сигналом?

5. Что отфильтровывает емкость?

6. К чему приводит искажение или сглаживание сигнала, несущего данные?

7. Какой тип проблем вызывает электромагнитная индукция между проводниками?

8. Перечислите три типа экранов, используемых для предотвращения перекрестных наводок.

9. Какой тип передачи используется для того, чтобы свести к минимуму влияние перекрестных наводок в неэкранированных кабелях?

10. Укажите для каждого провода соответствующую область применения, преимущество и недостаток. Каждому кабелю должно соответствовать три числа, обозначающие эти качества.

а) Коаксиальные кабели.

б) Кабели UTP.

в) Оптоволоконные кабели.

г) Кабели SсТР.

д) Кабели STP.

Области применения:

(1) Большинство современных сетей.

(2) Исходный Ethernet.

(3) Та же, что для UTP.

(4) Вариант при построении большинства сетей.

(5) IBM Token Ring.

Преимущества:

(6) Недорогой.

(7) Просто устанавливается.

(8) Выше безопасность данных.

(9) Великолепная пропускная способность.

(10) Не оказывает влияния на перекрестные помехи.

Недостатки:

(11) Сложно терминировать.

(12) Ограниченная пропускная способность.

(13) Более высокая цена.

(14) Громоздкий.

(15) Невысокая безопасность.

11. Объясните, почему беспроводная связь на самом деле не является «беспроводной».

12. В чем состоит преимущество беспроводных сетей?

13. Компоненты Cat 3 и Cat 5Е можно использовать вместе, поскольку провода одинаковы по цвету и размеру? (Да или нет.)

14. Какие типы терминирования используются в кроссовых соединениях в телекоммуникационных помещениях?

15. Опишите пошагово процедуру прокладки горизонтальных кабелей.

16. Что вы должны сделать с упаковками кабелей, разместив их в концах ответвлений?

17. Как крепятся кабели над фальшпотолками?

18. Если вы прокладываете кабель в трубе, что можно сделать, чтобы защитить кабель от неровных краев обрезанной трубы?

19. Если вы размещаете в одном кабельном лотке оптоволоконные и медные кабели, какой тип кабелей должен находиться внизу? Объясните почему.

20. При прокладке длинных фрагментов вертикальных кабелей используются специальные виды кабелей или применяется

21. Что может помочь «протянуть» кабель в шахте к месту его назначения?

22. Что нужно сделать в телекоммуникационных помещениях и аппаратных перед прокладкой кабелей?

23. Что может помочь ускорить процесс установки кабелей в коммуникационном помещении или аппаратной?

Глава 8. Кабельные системы для беспроводных сетей

            Беспроводные сети из-за своих уникальных свойств приобретают сейчас все большее значение. Беспроводные компьютерные сети позволяют пользователям  подключаться без соединительных шнуров, с помощью плат беспроводной связи, установленных в персональных компьютерах. Это делает их популярными среди пользователей, передвигающихся с места на место, таких? как работники больниц и складов или коммивояжеры. Путешественники могут подключаться к сети в аэропортах, отелях и даже в ресторанах и кафе. В тех строениях, где прокладка кабелей затруднительна, часто можно применять беспроводные сети.

            Стандарты беспроводных сетей продолжают развиваться. В большинстве таких компьютерных сетей используется передача на радиочастотах (RF), и они основываются на стандарте IEEE 802.11, который постоянно развивается и обновляется с целью совершенствования предоставляемых услуг и повышения скорости. Альтернативным стандартом RF-сетей является Bluetooth, который применяются главным образом для соединения бытовых электронных устройств на небольших расстояниях. Несколько видов беспроводных сетей было создано на основе использования инфракрасного света, но ни один из них не стал широко распространенным из-за ограниченного диапазона и требования нахождения устройств в пределах прямой видимости.

            Самой большой проблемой при использовании беспроводных сетей является безапасность. Если беспроводную сеть тщательным образом не настроить, ее

безопасность будет минимальной. Практически любой, у кого есть переносной компьютер и плата беспроводной связи, может войти в любую радиочастотную беспроводную сеть, что создает серьезные проблемы для безопасности. Всякий, кто планирует создать беспроводную сеть, на работе или в жилом помещении, должен тщательно продумать и хорошо настроить систему безопасности, чтобы ограничить несанкционированный доступ.

            Не следует считать, что беспроводная связь сделает кабельные системы ненужными. Такая связь имеет ограниченную скорость, ею труднее управлять, они подвержена влияниям со стороны других радиочастотных устройств, таких, как системы дистанционного управления, и она дороже, чем кабельная система. И конечно, беспроводная связь на самом деле не беспроводная.

Не беспроводная беспроводная связь

            Беспроводные сети не являются полностью беспроводными. Легче всего это понять, если представить себе, что беспроводное соединение заменяет соединительный шнур, который подключает компьютер к сети. Схема беспроводной сети выглядит аналогично зонной кабельной системе, где последнее ответвление к рабочему столу заменяется беспроводным соединением.

            «Антенна» беспроводной сети, которая официально называется точкой доступа (access point, АР) и имеет также название «hot spot», — это, конечно, гораздо больше чем замена соединительному шнуру. Это радиоприемопередатчик и сетевой адаптер, который идентифицирует плату PCMCIA, вставляемую в компьютер в соответствии с определенной логикой, которая является реализацией части сетевых протоколов, и разрешает доступ к сети и совместное использование ресурсов несколькими пользователями. Приемопередатчик в точке доступа имеет oгpaниченную мощность, поэтому расстояние между переносным компьютером и антенной также будет ограничено. На соединение компьютера и точки доступ могут повлиять металлические конструкции здания, которые отражают и ослабляют сигнал. Чтобы получить устойчивое соединение во всех участках типичного офиса, нужно иметь на каждом этаже от четырех до двенадцати точек доступа.

            Точки доступа подключаются к кабельной сети так же, как обычные компьютеры, — с помощью кабелей UTP или волоконно-оптических кабелей к концентратору, который соединяется с сетевой магистралью. Точка доступа к беспроводной сети нуждается для своей работы не только в подключении сетевого кабеля, но также и в питании, бесперебойном питании, как любой сетевой концентратор или коммутатор. В некоторых системах это питание подается по двум свободным парам кабеля UTP в соответствии со стандартом Power Over Ethernet Standarh (IEEE 802.af).

            Так что замена кабельной сети на беспроводную не означает, что вам не потребуются кабели. Вам фактически может потребоваться даже больше, если принять во внимание подвод питания к точкам доступа. Преимущество беспроводной сети состоит не в простоте монтажа, а в гибкости подвижных пользовательских соединений.

Как работают беспроводные сети

            В беспроводных сетях для передачи данных между двумя точками используются электромагнитные волны (радио и инфракрасные), а физическое соединение между этими точками не требуется. Передаваемые данные накладываются на несущую радиочастоту таким образом, что их можно точно выделить на другом конце соединения. Этот процесс обычно называется модуляцией несущей частоты передаваемой информацией. В типичной конфигурации беспроводной локальной сети приемопередатчик (трансивер), который называется точкой доступа (access point), в фиксированном месте соединяется с кабельной сетью при помощи стандартного кабеля Ethernet. Точка доступа осуществляет, как минимум, прием, буферизацию и передачу данных между беспроводной сетью и кабельной сетевой инфраструктурой. Одна точка доступа может обслуживать небольшую группу пользователей и охватывает радиус в несколько сотен футов. Точка доступа (или соединенная с ней антенна) обычно располагается на большой высоте, но ее можно крепить практически где угодно, если достигается необходимый радиус приема. Конечные пользователи обращаются к беспроводной локальной сети при помощи адаптеров, представляющих собой платы РС card в переносных компьютерах, платы ISA или PCI в настольных компьютерах или же полностью интегрированные устройства в карманных компьютерах. Эти адаптеры обеспечивают интерфейс между сетевой операционной системой (NOS) и радиоволнами (идущими от антенны). Простейшей конфигурацией беспроводной сети являются независимые (или одноранговые) сети, соединяющие между собой несколько персональных  компьютеров, имеющих адаптеры беспроводной связи. Каждый раз, когда два , и более адаптера беспроводной связи оказываются в пределах радиуса приема  друг от друга, они могут образовать независимую сеть. Для таких сетей, создаваемых «по требованию», как правило, не требуется большая работа по администрированию и предварительному конфигурированию, за исключением конфигурирования системы безопасности. Точки доступа могут расширить радиус приема для независимых сетей, выполняя функции репитеров и фактически удваивая расстояние приема между двумя компьютерами с беспроводной связью. На рис. 8.1 и 8.2 показаны типичные конфигурации беспроводных локальных сетей.

         Микросоты

            Беспроводная связь ограничена расстоянием, которое может преодолеть сигнал. Для увеличения размеров системы в беспроводных сетях применяются не большие соты, называемые микросотами. Как показывает само название, эта технология похожа на технологию сотовой телефонии. В любой момент времени мобильный компьютер, снабженный адаптером беспроводной связи, связан с одной точкой доступа и ее микросотой, то есть областью приема. Отдельные микросоты перекрываются друг с другом, что обеспечивает непрерывность связи в сети. Они работают с сигналами малой мощности и «передают» друг другу пользователя, когда он перемещается по данному географическому району.

Радиус действия

            Расстояние, в пределах которого радиосигналы могут быть использованы для связи, зависит от конструкции системы (в том числе от мощности передатчика и конструкции приемника), а также от маршрута распространения сигнала, особенно в пределах здания. На распространение электромагнитной энергии и, таким образом, на радиус охвата системы могут повлиять такие обычные для зданий объекты, как стены, металл и даже люди. Радиус приема (или охват) типичных беспроводных сетей весьма варьирует, но его можно увеличить, используя микросоты. Для обеспечения необходимого охвата любой беспроводной сети внутри здания нужно тщательно изучить место, где она будет работать.

Стоимость сетей

В стоимость беспроводной сети входит стоимость инфраструктуры точек доступа и стоимость пользовательских адаптеров беспроводной связи. Стоимость инфраструктуры главным образом определяется количеством создаваемых точек доступа. Стоимость точек доступа составляет от нескольких сотен долларов и выше. Количество необходимых точек доступа зависит от требуемого охвата, атак же от количества и типа пользователей. Охват системы пропорционален квадрату радиуса приема. Для стандартных компьютерных платформ необходимы адаптеры беспроводной связи, которые, как правило, дешевле, чем точки доступа.

Помехи

Отсутствие лицензирования беспроводных сетей радиочастотного типа означает, что другие устройства могут передавать сигналы в том же самом частотном диапазоне, и это потенциально может вызывать помехи в работе беспроводной системы. Микроволновые печи, устройства, открывающие двери гаражей, и прочие аппараты дистанционного управления являются потенциальными источниками проблем, однако большинство производителей таких сетей проектируют свои продукты с учетом возможных помех. Еще один вопрос — это нахождение нескольких сетей в одном месте. Хотя одни системы, созданные разными производителями, могут влиять друг на друга, другие спокойно сосуществуют друг с другом. Этот вопрос лучше всего согласовывать напрямую с соответствующими производителями.

Стандарты беспроводных сетей

            Сейчас появилось много видов беспроводных сетей, но только два из них распространены довольно широко — IEEE 802.11 (также называемый WiFi) и Bluetooth (табл. 8.1). Bluetooth представляет собой сеть для небольших расстояний, главным образом предназначенную для использования с потребительскими устройствами и не распространенную в деловой сфере. В настоящее время существует три версии стандарта 802.11, работающих на двух частотах. Наиболее широко распространенная версия — 802.11b, хотя IEEE 802.11g, являющаяся усовершенствованием предыдущей, может в будущем стать преобладающей. Стандарт IEEE 802.11а обеспечивает более высокую скорость передачи данных, но его более высокая рабочая частота делает диапазон его применения ограниченным.

            Все версии стандарта IEEE 802.11 для беспроводных сетей все еще находятся в процессе разработки, и стандартизация пребывает на ранней стадии, поэтому взаимодействие между различными продуктами пока ограничено. Большинство пользователей для обеспечения правильной работы системы выбирают те продукты, для которых взаимодействие с другими является известным фактом.

            В большинстве точек доступа для соединения с сетью используются стандартные сетевые кабели, например UTP (Cat 5/5Е/б), или волоконная оптика. Тем не менее нужно всегда проверять спецификации всех сетевых устройств, чтобы обеспечить совместимость выбранных кабелей.

Планирование системы

            Любая локальная сеть, сетевая операционная система или протокол будут работать в беспроводной системе, соответствующей стандарту 802.11, точно так же, как они работают в Ethernet-системе, разве что более медленно. Поскольку лояльные беспроводные сети стандарта IEEE 802.11b работают с использованием радиоволн, которые могут проникать сквозь многие структуры внутри помещений, а также отражаться от них, производительность будет зависеть от того, насколько удачно расположены точки доступа.

            Чтобы создать локальную беспроводную сеть, вы должны будете установить и настроить точки доступа и сетевые адаптеры. Кроме того, вам, скорее всего, придется проложить кабель от имеющейся сетевой инфраструктуры к точкам доступа, поскольку они редко находятся поблизости от существующих розеток. Как правило, точки доступа находятся около потолка или над фальшпотолком, чтобы расширить радиус действия и уменьшить помехи от комнатной мебели. Количество точек доступа зависит от области охвата, количества пользователей и типа необходимых услуг.

            Самая важная часть монтажа — это размещение точек доступа, позволяющее обеспечить хороший охват. Большинство производителей предлагают специальный инструмент для изучения обстановки и измерения локальной силы сигнала. Разместите точки доступа и, походив по комнатам, с помощью этого инструмента запишите качество и силу сигнала. Когда точки доступа установлены, нужно сконфигурировать эти точки, а также сетевые карты. Конфигурируемые опции у разных производителей разные. Когда вы проектируете локальную беспроводную сеть, стоимость оборудования — это лишь часть расходов. Вы также должны принять во внимание стоимость монтажа и обслуживания.

Хотя все продукты, создаваемые в соответствии со стандартами 802.1la, b и g, являются стандартизованными, нет гарантии, что точки доступа, сетевые адаптеры и прочие элементы оборудования, создаваемые разными производителями, будут взаимодействовать друг с другом. Подбирайте оборудование с учетом совместимости или поговорите с поставщиками, чтобы убедиться, что проблем у вас не возникнет. В течение нескольких лет все, вероятно, станет полностью совместимым, но на данный момент ответственность лежит на проектировщике сети.

         Взаимодействие и помехи

            Поскольку признание любой сети зависит от возможности взаимодействия оборудования, выпущенного разными производителями, ведущие компании этой отрасли организовали группу под названием Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), которая осуществляет сертификацию взаимодействия и совместимости продуктов, созданных разными производителями и соответствующих стандарту 802.11b. Этой группой были созданы тесты для сертификации совместимости и объявлено о создании стандарта WiFi, которым маркируются продукты для беспроводных сетей, успешно прошедшие тестирование на совместимость, Данная маркировка гарантирует, что продукты, на которых стоит этот знак, будут взаимодействовать друг с другом. Многие из ведущих производителей рынка беспроводных сетей принадлежат к этой группе.

            Стандарт WiFi эффективен до определенных пределов, и нужно понимать eго ограничения. Например, стандарты IEEE 802.11 и Bluetooth используют один диапазон ISM 2,4 ГГц. Устройства стандарта IEEE 802.11 могут придать свойство Moбильности кабельным сетям больших организаций и даже заменить собой кабельную инфраструктуру небольшого офиса или домашнего офиса. Однако при помощи Bluetooth служащий, чья работа связана с переездами, может отправлять  электронную почту с переносного компьютера, используя мобильный телефон осуществлять синхронизацию данных с карманными компьютерами и производить доступ к локальным принтерам.

            Неизбежно, что стандарты IEEE 802.11b и Bluetooth рано или поздно в чем-тo столкнутся друг с другом. Сейчас проводятся исследования, пытающиеся определить, каким будет точный результат. Тем не менее известно, что чувствительность систем IEEE 802.lib к помехам со стороны устройств Bluetooth возрастает с повышением расстояния между узлами и точками доступа бес

проводной сети.

         Монтаж: исследуем местность

            Перед тем как можно будет создавать беспроводную сеть, монтажник или проектировщик должен сначала провести тщательный осмотр местности. По сути установка беспроводной сети аналогична установке системы сотовой телефонии, только в меньшем масштабе. Если не провести тщательного осмотра местности, в итоге в сети может оказаться много «мертвых зон», куда сигнал не передается. Шахты лифтов, кухни с металлическими шкафами, толстые бетонные стены, стальные балки и даже большие металлические вентиляторы могут существенно уменьшить эффективность беспроводной системы.

            Хороший обзор местности преследует две основные цели: во-первых, проверяется соответствие места требованиям по охвату. Во-вторых, обзор позволяет понять общие требования сети и системы. Достаточна ли пропускная способность существующего магистрального кабеля для работы дополнительно создаваемой беспроводной сети? Достаточно ли ресурсов для удовлетворения возможностей беспроводной сети?

Выполняя обзор местности, используйте инструменты и оборудование, предоставленное производителем оборудования для беспроводной сети. Если вы устанавливаете, проектируете или продаете локальную беспроводную сеть впервые, мы советуем вам пригласить специалиста, который будет направлять вас.

При проектировании сети есть семь основных моментов, на которые нужно обратить внимание.

            Использование в будущем. Клиент может позже захотеть расширить или видоизменить систему. Старайтесь сохранять максимум возможностей для расширения.

            Охват. Определите, какую область вы желаете охватить беспроводной сетью. Будет  это область внутри здания или вне его? Хотите ли вы, чтобы охват ограничивался только определенными местами? Область приема у точки доступа беспроводной системы имеет, как правило, сферическую форму, и в каждой территориальной зоне для обеспечения оптимального охвата обычно делается четыре точки доступа с перекрытием около 30 процентов. Радиус приема у точек доступа и антенн определяется спецификациями изготовителя оборудования. Вы должны знать радиус приема в своей системе.

            Возможности. Сколько пользователей у вас будет? С какими видами приложений они будут работать? Какие типы оборудования вы будете использовать? Эти факторы определяют количество необходимых вам точек доступа. Возможности системы можно увеличить, добавив дополнительные точки доступа. Для сетей, которые работают на больших скоростях передачи данных, радиус приема намного меньше, и в таких случаях необходимо больше точек доступа.

            Помехи. Какие потенциальные источники помех есть у вас сейчас и какие появятся в будущем? Сюда можно отнести чувствительное оборудование, ранее установленные системы и сети Bluetooth для мобильной связи на очень коротких расстояниях. В системах, находящихся за пределами здания, временно заблокировать сигнал могут грузовые автомобили, самолеты и другие, достаточно большие машины. В таких сложных местах нужно размещать точки доступа на очень большой высоте, чтобы распространение сигналов было вертикальным. Точки доступа можно размещать на противоположных концах охватываемой области, чтобы в случае, если одна точка вдруг оказалась в тени, сигнал можно было передать через другую точку. Вы должны также изучить схему работы антенны и решить, нужно ли использовать направленную или ненаправленную антенну. Для создания схемы, позволяющей избежать помех, вам потребуется сигнал достаточной силы, правильно выбранная технология, правильное размещение точек доступа и антенн и тщательное изучение местности.

            Требования, предъявляемые к связности системы и питанию. Какие ограничения накладывает на сеть ее окружение? Все сети должны основываться на одинаковых           стандартах, обычно на Ethernet. Нельзя просто предполагать, что ваша текущая сетевая             среда справится с возросшей нагрузкой, а вам позже не захочется добавить новые точки доступа, перегрузив при этом систему. Вы должны рассчитывать схему монтажа, основываясь на возможностях устройства с наименьшим радиусом приема, чтобы все устройства могли свободно передавать данные. Для соединения системы с кабельной инфраструктурой могут потребоваться различные варианты кабелей. Точки доступа беспроводных сетей обычно располагаются над подвесными потолками, и это означает, что кабели данных и кабели питания (если не используется подача питания по Ethernet) нужно проложить в достаточно сложных местах.

            Стоимость и сложность монтажа. Обзор местности дает вам достаточно реалистичную картину стоимости монтажа беспроводной сети еще до завершения проектирования. Может быть, в данном месте нужно решить особенно сложные проблемы с помехами или же возможности системы оказались выше, чем вы ожидали. На основе хорошего обзора местности вы можете определить для себя разумную оценку стоимости, и вас не будут ожидать сюрпризы. Если пытаться создавать локальную беспроводную сеть поэтапно, то задача осложняется. Многие монтажники вдруг оказывались в состоянии полной катастрофы, когда очередные этапы не   выполняются и теряются охватываемые области. Тем не менее, поскольку беспроводные сети просто надстраиваются над существующей системой, вы можете ожидать, что в ходе монтажа работа будет несколько задерживаться.

            Установка временных антенн и точек доступа. Самая важная задача при монтаже  беспроводной сети — это проведение обзора местности. Сюда входит проверка всех ее участков при помощи программного инструмента, установленного на карманном или переносном компьютере, который определяет силу сигнала и выявляет проблемные зоны. Такие средства обзора могут измерять производительность работы в местах, находящихся между точками доступа, выявлять источники помех и помогают определить наилучшее местоположение для точки доступа.

            Обзоры отличаются по сложности и затратам усилий, которые определяются         используемой технологией и исследуемой площадью. Для небольших помещений обзор может не понадобиться вовсе, и часто будет достаточно спецификаций продукта и набора официальных документов. Однако в более крупных системах учитывается уровень безопасности рабочей области, где, в отличие от кабельных систем, очень много переменных величин и очень мало четких правил. Тщательная, точная и результативная оценка охвата и системных требований сделает монтаж беспроводной системы более простым и менее дорогостоящим, а также заложит основу для проведения расширений.

Обзор главы

1. Что представляет собой наиболее распространенный стандартный беспроводный сигнал?

2. Что такое точка доступа?

3. Какая беспроводная технология разработана для дешевых, обладающих малой мощностью и действующих на коротких расстояниях (менее 10 м) соединений?

Глава 9. Тестирование кабельных систем передачи

  голоса, видео и данных

            Все установленные кабели для передачи голоса, видео и данных необходимо протестировать, чтобы убедиться в правильности их работы. Кабельные системы для данных и голоса по тестированию сходны между собой и рассматриваются в одном разделе.         Тестирование коаксиального кабеля может оказаться более простым (если кабель работает) или гораздо более сложным (если не работает), так что мы рассмотрим этот кабель первым.

Тестирование коаксиального кабеля

            Поскольку в коаксиальном кабеле есть только два проводника, внутренняя жила и экран, нужно убедиться, что отсутствуют обрывы и короткие замыкания. Это можно проверить простым тестером коаксиального кабеля или цифровым мультиметром. Если протестировать кабель мультиметром до терминирования, можно проверить отсутствие коротких замыканий, а если протестировать после терминирования, то можно убедиться в отсутствии разрывов цепи. Если кабель проходит эти тесты, он должен в большинстве случаев работать.

            Иногда коаксиальный кабель повреждается при монтаже и приобретает нестандартные характеристики затухания в частотных диапазонах. Если в коаксиальном кабеле возникают проблемы с передачей сигнала и при этом отсутствуют короткие замыкания и обрывы, ищите такие повреждения, как перегибы, которые могут вызывать эту проблему.

Тестирование кабеля UTP

            Тестирование кабелей UTP, используемых для передачи звука и данных, зависит от области их применения. Если ваш кабель не используется в высокоскоростной сети, то все, что нужно, — это протестировать правильность соединений с помощью дешевого инструмента для проверки кабелей (wire mapper) или «тонера». С повышением скорости сети все более важным становится тестирование пропускной способности, перекрестных наводок и т. п. на соответствующих скоростях.

            Для кабелей передачи голоса требуется простая проверка правильности соединений (картирование проводов). Делается это при помощи инструмента, который вставляется в кабель с обеих сторон и тестирует правильность соединений между контактами. Тонер представляет собой устройство, которое подает на провода тональный сигнал и позволяет проверить его в любой точке при помощи небольшогo устройства-приемника. Тонеры также можно использовать для прослеживания  и идентификации проводов в соединительных блоках.

            Хотя для кабелей передачи голоса может и не потребоваться ничего, кроме проверки непрерывности, во многих структурированных кабельных системах один и тот же кабель Cat 5E может использоваться и для передачи голоса, и для передачи данных, ведь возрастание стоимости при этом незначительно, а повсеместная установка кабелей Cat 5E обеспечивает большую гибкость на будущее. Следовательно, может оказаться уместным полностью протестировать все новые кабели, потому что любое соединение в конечном итоге может использоваться для передачи сетевых данных.

Большинство работ по тестированию (за исключением простого картирования проводов) сейчас производится при помощи автоматических тестеров потерь, которые заранее запрограммированы на выполнение тестирования в соответствии) с требованиями стандарта TIA/EEIA 568. Эти инструменты тестируют правильность соединений, их длину, затухание и перекрестные помехи на ближнем конце (near-end crosstalk, NEXT). Поскольку данные инструменты соответствуют требованиям стандарта 568 и предназначены для тестирования сетей, устанавливаемых на вашу кабельную систему, можно ожидать, что результаты будут соответствовать действительности, и вы можете вполне принять итоги этих испытаний. В этом обсуждении мы уделим внимание используемым тестам, причинам проблем и способам их разрешения. Если вы используете автоматический тестер, перед тем как использовать его в «полевых» условиях, прочитайте инструкции и испытайте его на практике, это намного снизит вероятность неверной интерпретации данных.

            В табл. 9.1 показаны рекомендуемые тесты для разных кабелей и разных областей их применения.

Тесты: L = длина, W = картирование проводов, А = затухание, Х = перекрестные помехи на ближнем конце (NEXT), PSX = суммарные перекрестные помехи, Е = ELFEXT (перекрестные помехи одного уровня на дальнем конце), PSE = ELFEXT (суммарные перекрестные помехи одного уровня на дальнем конце), S =. асимметрия задержки, PD = задержка распространения, NR = не рекомендуется.

Картировании проводов

            Картирование проводов включает в себя все тесты на правильность соединений. Пары проводов должны быть соединены с нужными контактами в соответствии с цветовым кодом, определенным в стандарте (либо по схеме TIA Т568А, либо по схеме Т568В). Пары не должны меняться местами, оставаться неподключенными или иметь короткое замыкание.

            На рис. 9.1 показана схема TIA/EIA Т568А, а в табл. 9.2 приведена карта проводов для контактов Т568А. На рис. 9.2 показан альтернативный вид схемы проводов для модульного гнезда 568А.

            В кабелях можно использовать схемы расположения проводов Т568А и T568B. Стандарт Т568В (рис. 9.3) определяется в спецификации АТ&Т. Единственным различием схем Т568А и Т568В являются переставленные местами пары 2 и 3. Это не оказывает влияния на производительность, просто используется другое соглашение о цветовом коде, принятое многими разработчиками. (В табл. 9.3 приводится раскладка

проводов для схемы Т568В.) Какую бы версию вы ни использовали, вы должны во избежание проблем придерживаться ее последовательно. На некоторых вилках и гнездах даются инструкции по обеим раскладкам — и Т568А, и Т568В, так что будьте внимательны и не располагайте провода на другом конце в соответствии с другим стандартом. Если вы обнаруживаете такую проблему, ее можно решить установкой соответствующей перемычки, однако это может вызвать проблемы в будущем. Лучше всего исправить проблему в момент ее обнаружения!

            Существует еще один вариант раскладки 8-контактного разъема — FCC USOC: (Universal Service Order Code) RJ61X (рис. 9.4), используемый только в системах передачи голоса. В табл. 9.4 приведена карта проводов для разъема USOC. Хотя такая схема работает в системах передачи голоса и низкоскоростных системах передачи данных, в более высокоскоростных сетях возникают слишком большие перекрестные помехи, поэтому в системах передачи данных эта схема используется редко и в стандарт 568 она не включена. Эта схема позволяет подключать к 8-контактному разъему 6-контактный, хотя это и не рекомендуется.

            Open DECconnect — это вариант схемы Т568А с отброшенной парой 1. (В табл. 9.5 приведена карта проводов для разъема DEC connect.) Этот вариант применяется только в сетях DECconnect, созданных Digital Equipment Corporation.

            Когда был опубликован стандарт EIA/TIA 568, в нем рекомендовалось использовать соглашение Т568А, поскольку данное расположение пар и контактов, когда

пары 1 и 2 расположены на четырех центральных контактах, было совместимо с уже имеющимися 2-парными системами передачи голоса и данных, в том числе некоторыми системами передачи данных, использующих старые конфигурации USOC с 6- и 8-контактными разъемами. Схема T568B была общепринятой альтернативой, поскольку компания AT&T уже широко распространила эту схему для 4-парных соединений для передачи данных. T568B — это все равно что AT&T или WECO 268А. В федеральном документе FIPS 174 признается только стандарт Т568А.

            В любом кабеле наиболее важным является правильность соединений — то есть нужные провода должны подключаться к нужным контактам на вилках и розетках. Чтобы получить правильные результаты тестирования, вы должны точно знать, имеете ли вы дело с разъемами Т568А, Т568В, USOC или же DECconnect или с нестандартными соединениями и более старыми вариантами, в которых терминируется менее четырех пар.

            В сетях все четыре пары могут не использоваться. Фактически в большинстве случаев используются только две пары, которые позволяют обеспечить производительность данной сети. В табл. 9.6 приведена раскладка контактов, используемых в наиболее распространенных сетях. Нужно перевести эту информацию в «пары» согласно таблицам, с номерами с 9.2 до 9.5, в зависимости от конфигурации контактов.

Проблемы расположения проводов

            Большинство проблем, связанных с расположением проводов, происходит s местах соединений. При физической проверке соединения ошибка, скорее всего, Будет обнаружена. Ошибки расположения проводов делятся на несколько основных групп, которые проиллюстрированы далее на примере разъема T568A.

            Короткие замыкания и обрывы. Короткое замыкание происходит, когда два проводника случайно соединяются друг с другом, а обрыв — это когда один или несколько проводов не соединяются с контактами вилки или гнезда (рис. 9.5). Обрывы также могут появляться при повреждении кабеля. Обнаружить разрыв вам может помочь динамический рефлектометр (time-domain reflectometer, TDR), который показывает расстояние до места разрыва.

            Перевернутая пара. Перевернутая пара получается, когда в паре меняются местами провода Tip и Ring (рис. 9.6).

            Перестановка или перекрест пар. Перестановка или перекрест пар возникает, когда на одном конце кабеля оба провода пары меняются местами с обоими проводами другой пары (рис. 9.7). Наиболее распространенная причина перекреста партерминирование одного конца кабеля в соответствии со схемой Т568А, а другого - в соответствии со схемой Т568В. При этом меняются местами пары 2 и 3.

            Разделение пар. Средство проверки кабеля дает базовую информацию о соединении, но некоторые ошибки, такие, как разделение пары (рис. 9.8), могут не проявляться на карте проводов. Разделение пары происходит, когда один из проводов каждой из двух пар является перекрещенным на обоих концах кабеля. Такую ошибку нельзя найти при помощи обычного инструмента проверки кабелей, поскольку карта проводов будет правильной — соединения между контактами верны, но провода проходят в разных парах. Разделение пар можно обнаружить только по тесту перекрестных помех (NEXT), который может определить несимметричность пар. Разделение пар обычно происходит при терминировании на розетке по цветовому коду соединительного блока (пары 1-2-3-4), а не по схемам T568A или T568B, при этом разделяются пары 1 и 2.

            Заключение. Помните, что все эти ошибки могут появляться в любых комбинациях. Распространенная ошибка — это простое перепутывание цветов и перестановка проводов. Еще одна распространенная ошибка — терминирование одною конца кабеля в соответствии со схемой T568A, а другого конца — в соответствии со схемой Т568В или USOC. Инструмент картирования проводов должен определить эти ошибки.

Импеданс, сопротивление и возвратные потери

            Импеданс — это «сопротивление» кабеля на той частоте, на которой передаются сигналы. Возвратные потери связаны с отражениями, которые возникают при

изменении импеданса. Эти отражения, если они слишком велики, могут вызывать ошибки при передаче сигнала. В спецификации кабелей UTP указан номинальный импеданс 100 +/ — 15 Ом. При передаче данных с высокой скоростью импеданс и возвратные потери зависят от частоты сигнала.

             Кабели, разъемы и прочая аппаратура для высокоскоростных сетей разрабатывается так, чтобы их импеданс был очень постоянным, для предотвращения отражений. Для кабелей это означает, что диаметр проводов, коэффициент скрутки пар и качество изоляции тщательно контролируются. Термин структурные возвратные потери применяется для обозначения отражений, вызванных вариабельностью импеданса кабеля по его длине. Изменения импеданса могут вызываться даже вариантами процесса производства кабелей, поэтому свести проблемы к минимуму можно, если использовать по всей сети одинаковый кабель.

            У разъемов нужно сохранять скрутку пар до расстояния полдюйма (13 мм) от разъема, во избежание перекрестных помех и нежелательных отражений. Если вы  хотите обеспечить высокую и постоянную производительность сети, каждый кабель должен быть правильно установлен и должен соответствовать категории Cat 5.

             Импеданс, как правило, зависит от частоты, и в области высоких частот возвратные потери могут весьма варьировать. Следовательно, необходимо измерить оба эти показателя тестером на частоте, соответствующей той, на которой будет работать проектируемая сеть. В настоящее время нет промышленных соглашений по тестированию возвратных потерь в «полевых» условиях, хотя ожидают, что это положение изменится. Сопротивление' — это компонент импеданса, связанный с постоянным током. Его можно измерить цифровым мультиметром. Для каждого кабеля существует номинальное сопротивление, выражаемое в омах на фут. Если вы знаете длину кабеля, можете измерить его сопротивленье цифровым мультиметром. Если вы знаете номинальное сопротивление в омах на фут, можете измерить общее сопротивление и определить длину кабеля.

Длина кабеля

            Длину кабеля необходимо знать, чтобы определять, соответствует ли она oгpaничениям, накладываемым стандартами, а также для того, чтобы иметь эту информацию при будущих перемещениях, изменениях и выявлении проблем. Длину кабеля можно оценить, измерив его сопротивление, как это было описано выше или при помощи динамического рефлектометра (TDR).

            Динамический рефлектометр работает по принципу радара, посылая электрический импульс по кабелю в направлении его открытого конца, где сигнал отражается обратно в сторону того конца, с которого был подан импульс. Зная скорость сигнала в кабеле, которая также называется номинальной скоростью распространения (nominal velocity of propagation, NVP), и зная время, необходимое на возврат сигнала, можно вычислить длину кабеля.

NVP представляет собой среднее значение, в реальных образцах кабелей она может иметь отклонения до 10 процентов, в зависимости от партии кабелей. Даже в отдельных парах, которые имеют различный коэффициент скрутки для уменьшения перекрестных помех, скорость распространения будет различаться на величину порядка 3-4 процента, а также разной будет и физическая длина. Добавьте к этому внутреннюю ошибку инструмента (еще 2 — 3 процента), и вы увидите, что это измерение даст неплохое приближение к длине, но не точное ее значение. Все тестеры могут измерять и выводить длину всех пар.

            Динамический рефлектометр дает и другую очень полезную информацию - он позволяет находить обрывы, замыкания и терминированные соединения. Если вы не видите отражений, это значит, что конец кабеля правильно терминирован, Если отраженный импульс имеет ту же полярность, что и переданный, это значит, что на конце кабеля есть обрыв. А если отраженный импульс имеет противоположную полярность, значит, в кабеле есть замыкание. Таким образом, динамический рефлектометр может выявлять ошибки, определять их тип и местоположение, что очень способствует его использованию в качестве инструмента для выявления проблем.

Затухание

            Когда электрический сигнал идет по кабелю, импеданс вызывает его затухание (рис. 9.9). На дальнем конце кабеля сигнал будет слабее, чем на ближнем. Важно, чтобы затухание было меньше определенного значения, чтобы сигнал сохранял достаточную силу для правильной передачи данных.

            Затухание выражается в децибелах (dB), где 20 dB соответствуют значению 10 Фактора затухания. Как и все параметры, которые мы обсуждали ранее, затухание зависит от частоты и повышается при повышении частоты, следовательно, его нужно проверить на рабочих частотах. Тестерами можно проверить кабель на частотах, внесенных в спецификации кабельных категорий — до 16 МГц для Cat 3, 100 МГц для Cat 5Е и 250 МГц для Cat 6. Для измерения затухания нужно поместить по инструменту на оба конца кабеля — один будет передавать сигнал известной амплитуды, а другой, на дальнем конце, измерит амплитуду и. вычислит затухание. Критерии прохождения или  не прохождения теста определены в стандарте 568.

Перекрестные помехи на ближнем конце (NEXT)

            Если в кабеле с четырьмя парами проводов по одной паре передаются сигналы, часть энергии может попадать в соседнюю пару (рис. 9.10). Если сигнал одновременно передается и по другой паре, перекрестные помехи могут отрицательно повлиять на него.

            Каждая пара работает как антенна — та пара, по которой передается сигнал, выполняет функцию передатчика, а все остальные работают как приемники. Структура кабеля, в том числе различие степени скрутки пар, обеспечивает сведение к минимуму влияния перекрестных наводок. Как и все другие параметры, о которых мы говорили, перекрестные наводки зависят от частоты, поэтому их следует протестировать для всего частотного диапазона, указанного в спецификации категории выбранного кабеля.

            Как уже говорилось ранее, вблизи разъемов, где перекрестные помехи проявляются особенно сильно, скрутку пар нужно сохранять до расстояния не более полудюйма (13 мм) от разъема, во избежание нежелательных отражений. Если вы

хотите получить устойчивую высокую производительность работы сети, все компоненты кабельной системы должны соответствовать одному нормативу и должны быть правильно установлены.

            Тест на перекрестные наводки очень простой. Терминируйте дальний конец каждой пары, чтобы избежать отражений, которые могут повлиять на измерение перекрестных помех. Подайте сигнал на одну пару, измерьте наведенный сигнал в другой паре и вычислите перекрестную помеху (в dB, как затухание). Как и в случае затухания, критерий прохождения или непрохождения теста определяется стандартом TSB-67, и мы приведем его в обсуждении, посвященном сертификации.

            Заметьте, что каждую пару нужно протестировать относительно всех других, так что всего получается шесть тестов, и, чтобы тест был проведен правильно, его нужно выполнить на обоих концах кабеля.

            Наиболее распространенная ошибка, приводящая к помехам, — это неправильное терминирование. Если скрутка пар не сохраняется до расстояния 13 мм от места терминирования, тест NEXT пройден не будет. Низкокачественные компоненты, например патчкорды, соединительные блоки, вилки, гнезда или кабели, также могут приводить к ошибкам, особенно на высоких частотах.

            Как уже говорилось ранее, при разделении пары передача становится несимметричной, что приводит к высоким перекрестным помехам. Именно с помощью теста NEXT вы скорее всего выявите эти проблемы.

Суммарные перекрестные помехи (Power sum NEXT)

            В сетях Ethernet и Token Ring используются только две из четырех пар кабеля UTP. В некоторых новых, более высокоскоростных сетях, таких, как Fast Ethernet, ATM и Gigabit Ethernet, используются все четыре пары. Поскольку в них идет одновременная передача данных по нескольким парам, то и наводки возникают сразу от нескольких пар. Проблема возрастает, и появляется необходимость тестирования. В тесте Power sum NEXT (Суммарные перекрестные помехи) измеряются наводки в одной паре в то время, когда по остальным парам передаются сигналы (рис. 9.11). Этот тест, хотя и не включенный еще в стандарт TSB-67, уже реализован в тестерах нескольких производителей.

Отношение затухания к перекрестным помехам (ACR)

            В дуплексных соединениях, например сетях, построенных на основе кабелей UTP, сигналы могут одновременно идти в обоих направлениях. Таким образом, на принимающем конце кабеля можно одновременно иметь сигнал, переданный с другого конца и ослабленный затуханием в кабеле, и перекрестные помехи, наведенные передатчиком, находящимся на этом же конце кабеля. Поскольку подаваемый на оба конца сигнал имеет примерно одинаковую амплитуду, желательно, чтобы принимаемый сигнал был сильнее, чем перекрестная наводка.

            Оценивается эта ситуация с помощью значения отношения затухания к перекрестным помехам (Attenuation to Crosstalk Ratio, ACR), которое является великолепным показателем качества кабельного соединения. Например, если перекрестная наводка составляет 35 dB, а затухание — 15 dB, то принимаемый сигнал будет на 20 dB больше (фактор 10), чем перекрестная наводка. Если перекрестная наводка составляет 28 dB, а затухание — 20 dB, то получаемый сигнал будет на 6 dB больше (фактор 2), чем перекрестная наводка. Таким образом, чем выше ACR, тем лучше производительность кабеля.

FЕХТ и ELFEXT

            Тест FЕХТ очень похож на NEXT, за исключением того, что тестовый сигнал измеряется на стороне, противоположной той, с которой он подается (на дальнем: конце). Поскольку затухание сигнала выше в более длинных соединениях, FEXT может оказаться больше на коротких дистанциях. Для нормализации измерений затухание сигнала компенсируется в тесте ELFEXT (как в ACR).

Задержка распространения и асимметрия задержки

Задержка распространения (или просто задержка) (propagation delay) — это время, которое электрический сигнал (движущийся со скоростью около 2/3 скорости света) тратит на достижение противоположного конца кабеля. С помощью тестера эта задержка измеряется при вычислении длины кабеля. Поскольку все пары имеют разную длину из-за разного коэффициента скрутки и разной номинальной скорости распространения (NVP), между парами по этому показателю будут различия. В большинстве сетей это не является проблемой, поскольку сигналы в каждом направлении передаются только по одной паре. Однако в высокоскоростных сетях (100 МВ/s и выше) для передачи в одном направлении используются две и даже четыре пары, так что если параллельные сигналы будут приходить со слишком большой задержкой, возникнут ошибки передачи.

            Структура кабеля такова, что все пары проводов имеют разный коэффициент скрутки. Более сильно скрученная пара при данной длине кабеля будет иметь несколько большую длину. Таким образом, на проход от одного конца кабеля до другого в разных парах сигнал будет тратить разное время. Номинальная скорость распространения также может варьировать в зависимости от качества изоляции, что также порождает различия во времени прохождения сигнала. Некоторые кабели, которые изготовляют с разной (более дешевой) изоляцией пар, обычно неиспользуемой в сетях Ethernet и Token Ring, могут иметь неприемлемые различия в скорости распространения.

            Максимальное различие между временами прохождения сигнала для всех четырех пар называется «асимметрией задержки» (delay skew) (рис. 9.13). Чтобы

кабель можно было применять в высокоскоростной сети, асимметрия задержки должна быть меньше определенного значения. Поскольку асимметрия задержки

            Зависит от самого кабеля, важно покупать только такой кабель, который соответствует спецификациям стандарта TIA/EIA 568. Тем не менее, тест асимметрии задержки вряд ли станет испытанием, проводимым в «полевых» условиях, поскольку в процессе монтажа на эту величину трудно сильно повлиять.

«Сертификация» кабельной системы на соответствие стандартам

            В нашей индустрии был согласован и включен в стандарт TIA/EIA 568 набор стандартов кабельных систем на основе UTP. Автоматические тестеры выдадут

 вам результат вида «пройден/не пройден» и, может быть, соответствующее указание, если результат теста неопределенный, например, в случае, если измеряемый результат по значению приближается к пределу точности инструмента.

            Для тестирования длины длина соединения должна быть не больше 90 м, в канала не больше 100 м, включая шнуры тестового оборудования. Для проверки карты проводов соединение должно соответствовать схеме 568А или 568B. Другие соединения, например USOC или DECconnect, даже правильно выполненные, не будут соответствовать стандарту 568.

Обзор главы

1. Что можно использовать в качестве простого тестера для коаксиального кабеля?

2. Что нужно искать, если имеется проблема с передачей видеоданных по коаксиальному кабелю?

3. Какие инструменты тестирования кабелей UTP используются для проверки на правильность соединения низкоскоростных кабелей, а какие — высокоскоростных кабелей Cat 5Е/6?

4. Почему лучше устанавливать кабель Cat 5Е, а не Cat 3?

5. С помощью чего проверяется в кабелях расположение проводов, длина, затухание и NEXT?

6. Какие цветовые коды применяются для 4-парных кабелей UTP? Перечислите по парам.

7. Какие варианты схем, помимо TIA/EIA 568А и TIA/EIA 568В, применяются, но не рекомендуются для структурированных кабельных систем?

8. Стандарт какой компании определил схему Т568В?

9. Что является наиболее важным и тестируется в кабеле в первую очередь?

10. Какой инструмент используется для проверки длины кабеля или для оценки расстояния до дефекта?

11. Что такое разделенные пары и что происходит с сигналом, передаваемым по этим парам?

12. Что такое импеданс?

13. Что представляют собой отражения, появляющиеся при изменениях импеданса?

14. Что происходит, когда из-за вариаций импеданса в кабеле появляются отражении?

15. Насколько можно раскручивать пары в кабелях Cat 5Е и Cat 6 без потери пpoизводительности?

16. Что вы должны знать, чтобы использовать динамический рефлектометр (TDR) для измерения длины кабеля? 

17. Что уменьшают, когда по-разному скручивают разные пары кабеля UTP?

18. сопоставьте ошибку и внешний вид отраженного импульса в динамическом рефлектометре.

            а) Обрыв на конце.                          (1) Импульс с полярностью, противоположной исходному импульсу.

            б) Правильное терминирование.   (2) Импульс той же полярности, что и исходный.

            в) Замыкание.                                   (3) Маленький отраженный импульс.

19. NEXT — это когда сигнал, передающийся по одной паре, частично наводится на другие пары? (Да или нет.)

20. Что такое суммарные перекрестные помехи?

21. Что происходит при асимметрии задержки и почему это важно?

22. Разная изоляция в кабеле Cat 5 не влияет на его производительность. (Да или нет.)

23. Каковы нормативы длины кабеля для соединения и для канала?

24. Что включается в длину канала, но не включается в длину соединения?

Глава 10.

Практические занятия по терминированию проводов

            Цель этой главы — показать, как нужно обращаться с кабелями телефонных систем, локальных сетей и видеосистем САТV/ССТV и как надо терминировать их. Все инструменты и материалы описаны подробно, чтобы вы могли следовать указаниям и учиться правильному монтажу и терминированию кабелей.

            Чтобы получить максимум пользы от упражнений, приведенных в этой главе, вы должны познакомиться с кабельными системами для передачи данных, голоса и видео, которые изучались в предыдущих разделах этой книги. В этой главе рассматриваются и коаксиальные кабели для САТV/ССТV, и кабели UTP, используемые для локальных сетей.

Коаксиальные кабели

Коаксиальный кабель для CATV

            В этом разделе мы сконцентрируемся на установке разъемов — наиболее критической части монтажа коаксиального кабеля. Все соединения CATV выполняются с помощью разъемов типа F, который показан на Бис. 10.1, где для сравнения также приведен штыковой разъем BNC. Разъем F — это резьбовой или обжимной разъем для коаксиальных кабелей, в котором в качестве контакта используется центральная жила кабеля и который обжимается или навинчивается на оболочку и экран кабеля для создания контакта между экраном кабеля и корпусом разъема.

            Резьбовые F-разъемы часто используются для соединения телевизора с на стенной розеткой CATV, однако качество этих разъемов таково, что они могут вызвать утечку сигнала или отражения. Не рекомендуется использовать их в постоянной проводке. Вместо них следует применять обжимные разъемы.

            Наиболее распространенным кабелем систем CATV для помещений является коаксиальный кабель, называющийся RG-6 (Бис. 10.2). В нем центральный проводник окружен пенопластовой изоляцией, которая покрыта металлической фольгой, затем экраном из плетеной сетки и, наконец, оболочкой из изолирующего материала, соответствующего местным условиям.

         Инструменты

            Для выполнения упражнений, приведенных в этой главе, вам понадобятся инструмент для зачистки кабеля и обжимной инструмент с губками, соответствующими разъему для коаксиального кабеля.

            Инструмент для зачистки коаксиальных кабелей. С помощью этого инструмента (рис. 10.3) кабель подготавливается к терминированию. Для этого прорезаются все внешние слои кабеля и обнажается центральная жила, а затем удаляется оболочка, чтобы корпус разъема мог образовать контакт с экраном. Существует несколько типов зачистных инструментов. Одним из них является настраиваемый зачистной инструмент, которым можно сделать сразу несколько разрезов и подготовить коаксиальный кабель за один прием. Такой инструмент нужно настроить на тип обрабатываемого кабеля. Если кабель не зачищается правильно, обратитесь к руководству по эксплуатации инструмента и правильно настройте режущий ножи. Другие типы зачистных инструментов по-разному обрезают кабель, в зависимости от направления разреза. Такие типы более дешевы и проще в настройке и использовании, хотя зачистка кабеля занимает больше времени.

            Обжимные инструменты. Обжимные инструменты зажимают кабель в разъеме для создания постоянного соединения. У большинства таких инструментов имеются шестиугольные зажимы с размерами для всех типов разъемов и заменяемые губки для разных разъемов. Для F-разъемов, BNC-разъемов и 8-контактньи модульных разъемов для UTP требуются свои уникальные губки. Перед тем как использовать обжимной инструмент, убедитесь, что на нем установлены правильные губки.

            Большинство обжимных инструментов снабжены храповиком (трещоткой), поэтому, если вы начали процесс обжатия, вы должны довести его до конца, чтобы обжим был сделан правильно. На таких инструментах обычно есть рычаг, нажатием на который можно освободить храповик, и вам нужно найти этот рычаг и узнать, как он работает, чтобы вы могли прервать обжим.

         Изучение строения кабеля

            При использовании инструмента для зачистки кабеля вставьте коаксиальный кабель в инструмент и поверните инструмент на несколько оборотов, чтобы сделать разрезы. Вытяните кабель из инструмента. Он должен быть готов для терминирования (рис. 10.4).

            Тщательно проверьте кабель. Обратите внимание на центральную жилу, которая также играет роль центрального контакта разъема. Посмотрите, как пенопластовый изолятор отделяет центральный проводник от экрана и как он покрыт слоем фольги, которая также участвует в экранировании кабеля. Обратите внимание на плетеный экран вокруг изолятора. Он должен быть плотным, чтобы не возникало утечек сигнала.

Соединение коаксиального кабеля с F-разъемом

            Процесс прикрепления разъемов к этим кабелям следующий.

1. Перед терминированием зачистите кабель при помощи зачистного инструмента. Наружную оболочку нужно снять, чтобы обнажить плетеный экран.

2. Плетеный экран нужно сдвинуть назад, поверх внешней оболочки, открыв внутренний изолятор и покрывающую его фольгу.

3. Нужно проверить центральный проводник и убедиться, что он чистый.

4. На конец кабеля нужно надеть разъем, после чего обжать или затянуть его (рис. 10.5).

         Замечания по монтажу

            Монтаж коаксиального кабеля относительно прост. Кабели нужно устанавливать осторожно, их не следует растягивать больше установленных пределов и сгибать под острыми углами. Кроме того, кабели нужно оберегать от физических повреждений и опасностей окружающей среды. Нужно соблюдать осторожность при стягивании кабелей и особенно при прикреплении скобами к различным поверхностям (стенам, потолкам и т. п.). Для коаксиальных кабелей существуют специальные скобы. Если скоба или стяжка затянуты слишком сильно, система может работать плохо или не работать совсем.

            Вероятно, самым важным моментом при работе с кабелями для САТV является правильный выбор кабелей и правильное их терминирование. Кабели CATV напрямую соединяются с сетью CATV общего пользования. Правилами FCC определяются ограничения по утечке сигнала, так что важно использовать хороший кабель с хорошей изоляцией и правильно терминировать его, чтобы сигнал не влиял на работу других электронных устройств. Кроме того, плохое терминирование может вызывать отражения, идущие по кабелю в противоположном направлении. Поскольку все большее число сетей используют передачу по все вырастающему числу каналов, а также используют или планируют использовать кабельные модемы для соединения с Интернетом, правильный монтаж кабелей

СATV приобретает все большее значение.

Структурированные кабельные системы категорий 3, 5Е и 6

Введение

            В большинстве коммерческих систем в локальных сетях используются кабели Сat 5Е и 6, а в телефонных сетях — кабели Cat 3 или 5Е. В большинстве новых зданий или зданий, в которые въезжают новые пользователи, кабельные системы прокладываются в близком соответствии со стандартом TIA/EIA 568, с двумя кабелями UTP, ведущими в рабочую область. Иногда для компьютерных сетей используются кабели Cat 5E, а для телефонов — Cat 3, но в настоящее время часто применяют два кабеля Cat 5Е, поскольку стоимость Cat 5Е лишь ненамного превышает стоимость Cat 3. При использовании кабелей Cat 6 проще будет проводить обновление в будущем, но они стоят значительно дороже.

            В этом разделе мы покажем, как прокладывать кабель Cat 5 для локальной сети и кабель Cat 3 для телефонов, используя стандартное оборудование, то есть так же, как вы, вероятно, будете делать это в реальной ситуации.

Предупреждение!

            Кабели UTP Cat 5Е и все связанное с ними оборудование разработано для локальных сетей производительностью до 1 миллиарда бит в секунду (Gb/s). Хотя большинство современных сетей работают на скоростях 100 МВ/s, большинство пользователей предполагают когда-нибудь в будущем перейти на более высокие скорости передачи. Следовательно, сетевые кабели необходимо устанавливать правильно и тестировать на соответствие спецификации Cat 5Е/6. Большинство пользователей выдвигают требование, чтобы сеть работала в соответствии с этими спецификациями, и чтобы были предоставлены данные тестирования производительности.

            Чтобы производительность соответствовала спецификациям Cat 5Е/6, очень важно использовать только оборудование Cat 5Е/6 (соединительные блоки, гнезда и вилки) и строго следовать процедуре монтажа. Небрежная установка может привести к тому, что производительность компонентов Cat 5Е/6 упадет до уровня Сит 3. Во множестве статей в профессиональной прессе показано, что не менее 80 процентов всех систем Cat 5 не соответствуют спецификациям производительности Cat 5 из-за плохого исполнения. Научитесь правильно устанавливать системы Cat 5, чтобы не пополнять собой эту статистику!

            Основа производительности систем Cat 5Е/6 — это обеспечение симметричной передачи данных по парам проводов с контролируемой скруткой. В каждом соединении нужно обязательно сохранять скрутку как можно ближе к разъему и никогда не раскручивать пары на расстоянии более полудюйма (13 мм) от разъема Кроме этого, скрутку можно нарушить, если слишком сильно тянуть кабель. Норматив для тянущего усилия — не более 25 фунтов (11,3 кг). В приводимом упражнении вы попробуете потянуть кабель с измерением усилия. Вы почувствуете, насколько оно невелико! И никогда не следует перегибать кабель при прокладке. Подавайте кабель осторожно и избегайте острых углов.

         Изучение строения кабеля

            Кабели категорий 3 и Cat 5Е/б (рис. 10.6) состоят из четырех витых пap медных проводов калибра 22-24. Кабели для локальных сетей делаются из одножильных проводов, однако соединительные шнуры (патчкорды) обычно изготавливаются из многожильных проводов, обеспечивающих большую гибкость. Все  пары скручены с разным коэффициентом скрутки и имеют свой цветовой код.

            Возьмите кусок кабеля Cat 5Е/6 и срежьте с него внешнюю оболочку на 5 — 10 см. Отделите пары друг от друга. Обратите внимание на цветовую кодировку и различия в степени скрутки пар. Если вы посмотрите достаточно внимательно, вы заметите различие коэффициентов скрутки. Теперь срежьте 5 — 10 см внешней оболочки кабеля Cat 3 и рассмотрите пары. Главное отличие в строении кабелей Сat 3 и Cat 5Е/6 — это степень скрутки пар и ее устойчивость.

            Для терминирования этих кабелей вам нужно будет разделить провода и расположить их в соответствии с цветовым кодом той схемы, которую вы будете использовать в соединении (Т568А или Т568В). Кроме того, совершенно необходимо сохранять скрутку всех пар кабеля Cat 5Е/6 до расстояния 1/2 дюйма (13 мм) от места терминирования. Пары кабеля Cat 3 можно раскручивать на расстоянии Дюйма (26 см) от точки терминирования, и он будет полностью работоспособен в сетях типа 10BaseT, но все равно рекомендуется сохранять скрутку пар как можно ближе к разъему.

         Тянем кабель Cat 5Е/6

            При прокладке кабеля важно не нагружать его более чем это необходимо. Максимальное тянущее усилие для кабеля Cat 5Е/6 составляет 11,3 кг. Производительность кабеля Cat 5Е/6 определяется тем, насколько хорошо скручены пары. Слишком большое усилие может изменить степень скрутки, что приведет к увеличению перекрестных помех, затухания и импеданса. Усилие в 11,3 кг не очень велико. Иногда кабель протягивается в трубе, где растяжение может быть весьма большим, если по ходу трубы есть значительные изгибы. Иногда кабель прокладывают открыто, однако его приходится проводить вокруг препятствий, которые могут создавать натяжение или, что еще хуже, перегибы кабеля. Чтобы почувствовать, какая сила требуется для натяжения в 11,3 кг, имитируйте протяжку кабеля, прикрепив к кабелю весы для измерения натяжения. Хорошо подходит безмен, но он должен иметь диапазон более 11 кг. Найдите место, где можно прочно прикрепить один конец кабеля, а затем соберите конструкцию, показанную на рис. 10.7.

         Терминирование кабеля Cat 5Е или Cat 6

            Для того чтобы производительность соответствовала стандартам TIA/ЕIА 568 и ожиданиям заказчиков, терминирование кабеля Cat 5Е или Cat 6 нужно выполнять правильно. Как мы уже говорили выше, правильное обращение с кабелем и правильная протяжка очень важны для сохранения производительности кабеля. Но большинство проблем монтажа все-таки возникает на стадии терминирования. Если вы не будете сохранять скрутку пар до места терминирования или неправильно установите разъем, прорезающий изоляцию, производительность кабеля упадет. И помнитесь что по всей сетевой кабель

ной системе вы должны использовать компоненты, соответствующие одной спецификации!

            Терминирование выполняется стандартным методом «контакт сквозь изоляцию» (IDC) с применением соединительных блоков 110 или обжимных разъемов RJ-45. Сейчас почти каждый производитель поставляет альтернативные вилки, розетки и коммутационные панели, для работы с которыми не требуются инструменты. Для каждого из них существует своя процедура терминирования, которая, хотя и сходна со стандартной процедурой, тем не менее требует строгого соблюдения инструкций производителя.

         Инструменты

            Инструмент для зачистки оболочки кабеля. Простой зачистной инструмент (рис. 10.8) делает разрезы на внешней оболочке кабелей UTP, позволяя легко и быстро снять оболочку на нужную длину. Существует несколько других типов, в том числе очень простые инструменты, которые производители предлагают бесплатно для стимулирования сбыта. Очень важно при разрезании внешней оболочки не надрезать провода, поэтому постарайтесь лишь слегка надрезать оболочку, а потом поверните ее, чтобы разорвать, и стяните ее с кабеля. Также вы можете снять около 2 см оболочки, а затем разрезать оболочку с помощью разрезной нити на нужную длину и обрезать ее.

            Ударный пробивочный инструмент с ножом типа 110. С помощью ударного пробивочного инструмента (рис. 10.9) провод вставляют в блок 110 и обрезают концы. Его можно использовать для одножильных и многожильных проводов с одной изоляционной оболочкой калибров с 28 до 22 AWG. С помощью этого инструмента можно «пробить и обрезать» провод или просто «пробить», если перевернуть нож. Дополнительный нож обычно хранится в тыльной части ручки. С помощью переключателя на ручке можно настроить степень сжатия ударной пружины (высокая или низкая).

            Выберите нож типа 110 и вставьте его в инструмент режущим концом наружу, чтобы выполнять и «пробивание» и отрезание. Нож устанавливается в верхнюю часть инструмента. Потяните внешний зажим вниз и вставьте нож. Выровняйте ключ, расположенный на боковой поверхности ножа, по внутреннему углублению. Отпустите зажим, чтобы зафиксировать нож.

            Обжимной инструмент. Большинство обжимных инструментов имеют сменные губки для разных типов разъемов (рис. 10.10). Губки существуют для большинства разъемов, в том числе для 4-, 6- и 8-контактных модульных разъемов и для коаксиальных разъемов. Перед тем, как приступать к упражнению, установите соответствующие губки.

Терминирование на соединительных блоках типа 110

            Блок типа 110 часто используется в качестве промежуточного соединении  в кабельных системах для передачи данных. Он состоит из нескольких частей. Набор используемых частей зависит от схемы соединения. В монтажном блоке (wiring block) терминируемые провода после пробивки зажимаются в пластиковом корпусе. Для некоторых типов блоков 110 требуются дополнительные крепежные устройства для крепления монтажного блока на панели и для аккуратного размещения проводов. На практике провода пробиваются в монтажные блоки, затем надевается соединительный блок, после чего, для соединения проводов, на соединительный блок можно терминировать другой кабель путем пробивки или с использованием соединительных вилок.

         Упражнение

            Необходимые инструменты: инструмент для зачистки оболочки и пробивочный инструмент с ножом типа 110 (режущая сторона).

            1. Срежьте с кабеля около 5 см оболочки с помощью зачистного инструмента.

            2. Разделите пары друг от друга (но не раскручивайте) и расположите в порядке,

показанном на рис. 10.11.

            3. Каждую пару раскрутите настолько, чтобы провода можно было вставить в монтажное гнездо. Помните, что пара не должна быть раскручена более чем на полдюйма (13 мм). В некоторых высокопроизводительных кабелях провода пар связаны между собой, чтобы сохранять определенную геометрию. Для таких кабелей нужны специальные разделяющие инструменты.

            4. Поместите провода в гнезда на монтажном блоке в соответствии с порядком цветового кода: синий, оранжевый, зеленый, коричневый. Белый провод каждой пары должен идти первым (рис. 10.12). Некоторые монтажники запоминают порядок цветов пар словом BLOG (сокращение от BLue-Orange-Green, после чего добавляется оставшийся коричневый). Однако на некоторых видах монтажных блоков цветовая кодировка обозначена на самом блоке. Помните, что белый провод каждой пары всегда идет первым.

            5. «Пробейте» провода инструментом, расположив режущую кромку ножа на той стороне, где конец провода выходит из монтажного блока 110. (рис. 10.13).

Присоединение соединительного блока

            Вы, вероятно, заметили, что на блоке 110 нет соединительных контактов. Контакты находятся на соединительном блоке. На одной из сторон соединительного блока для всех проводов есть разъемы типа IDC (контакт сквозь изоляцию), которые вставляются в блок 110 после того, как будут пробиты все провода. С другой стороны, соединительный блок напоминает блок 110, но теперь в блоке есть IDC-контакты для присоединения второго кабеля, который вы будете терминировать на уже установленном кабеле. На этом блоке также есть цветовая кодировка, указывающая, где какая пара проходит.

            Присоедините соединительный блок к блоку 110, в который вы только что установили провода, так, как это показано на рис. 10.14.

            1. Расположите блок в соответствии с цветовой кодировкой пар, проводов, чтобы IDC-контакты были разещены над проводами, находящимися в блоке 110.

            2. Сильно надавите на разъем, чтобы он полностью встал на место и чтобы все провода оказались терминированы. При установке блока помогайте себе пробивочным инструментом, продвигая его от одного конца к другому.

  Подключение соединяемого кабеля

            Есть два варианта присоединения второго кабеля к уже терминированному кабелю. Мы можем «пробить» второй кабель на соединительном блоке или же терминировать его при помощи соединительной вилки. Метод с пробивкой проще, но полученное соединение будет постоянным. Если нам придется перемещать кабели, то лучше выделить средства на покупку соединительной вилки для второго кабеля.

            В данном упражнении мы выполним пробивку соединяемого кабеля на соединительном блоке. Сначала найдите тот конец кабеля, который вы хотите терминировать.

Подключение к соединительному блоку

1. Снимите около 5 см наружной оболочки кабеля при помощи инструмента для зачистки.

2. Разделите пары друг от друга (но не раскручивайте) и расположите в том же порядке, что и ранее.

3. Каждую пару раскрутите настолько, чтобы провода можно было вставить в монтажное гнездо. Помните, что пара не должна быть раскручена более чем на полдюйма (13 мм).

4. Поместите провода в гнезда на блоке 110 (рис. 10.15).

5. «Пробейте» провода при помощи пробивочного инструмента, расположив режущую кромку ножа там, где конец провода выходит из блока (рис. 10.16).

            Если все сделано правильно, должно получиться хорошее соединение, где все провода соединены правильно и раскрутка пар составляет менее полудюйма. Соединение должно соответствовать спецификации Cat 5E/б по перекрестным наводкам на ближнем конце (NEXT).

            Когда вы визуально проверите соединение и убедитесь, что все провода одного кабеля соединены с проводами того же цвета другого кабеля, упражнение можно считать законченным.

Терминирование гнезд на блоках 110

            Модульные гнезда предназначены для терминирования конца кабеля в рабочей области или для выполнения соединений в телекоммуникационном помещении. В модульных гнездах используются контакты IDC, которые терминируются либо на блоке 110 либо путем простой операции типа «обрезал-обжал» на пластиковых частях самого гнезда. Возможности для создания соединений последнего типа предлагают многие производители, и каждая методика слегка отличается от прочих, но все производители изготавливают гнезда для терминирования блоках 110, поэтому мы сконцентрируемся именно на этом.

Модульные гнезда, использованные в иллюстрациях, — это типичные модульный гнезда для терминирования проводов на блоках типа 110. Теперь, когда вы знаете, как нужно применять пробивочный инструмент для блоков 110, мы будем использовать тот же самый инструмент для терминирования кабеля на гнезде.

            Замечание. Притом что все гнезда терминируются по схемам Т568А или Т563В (а также USOC), на обратной стороне гнезда обычно имеется цветовая кодировка, показывающая расположение проводов. БУДЬТЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ! На гнездах часто указываются обе кодировки — 568A и 568В (а шрифт очень мелкий). Убедитесь, что вы используете правильную кодировку, чтобы не сбиться на половине пути. Чтобы избежать ошибок, заклейте неиспользуемый стандарт кусочком черной ленты. Кроме того, для уменьшения перекрестных наводок в гнездах провода часто «перекручивают», и порядок проводов с обратной стороны гнезда иногда отличается от обычного расположения для вилки RJ-45. Вы должны точно знать порядок расположения проводов для данного гнезда!

Упражнение

            Необходимые инструменты: инструмент для зачистки оболочки, для обрезания кабеля, обжимной инструмент и пробивочный инструмент с ножом типа 110 (с режущей стороной), небольшая отвертка (необязательно — ручной держатель для гнезда).

1. Снимите около 5 см наружной оболочки кабеля при помощи инструмента для зачистки.

2. Каждую пару раскрутите настолько, чтобы провода можно было вставить в монтажное гнездо. Помните, что пара не должна быть раскручена более чем на полдюйма (13 мм).

3. Поместите гнездо в специальный держатель (рис. 10.17) для надежной фиксации.

4. «Пробейте» провод и обрежьте его излишки.

5. Повторите процедуру для всех остальных проводов.

6. Наденьте защитную крышку.

Как только вы терминируете один конец кабеля, вставьте гнездо в розетку и

установите ее на место. Повторите процесс для другого конца кабеля и вставьте гнездо в соответствующую розетку.

         Терминирование 8-контактных модульных разъемов RJ-45

            Последнее практическое занятие — изготовление двух соединительных кабелей для завершения «канала», соответствующего стандарту 568. В большинстве случаев в сетях используются покупные соединительные кабели (патчкорды), сделанные из многожильных проводов, а не из одножильных, как обычные кабели Cat 5Е или Cat 6. Однако при необходимости вы можете легко изготовить патчкорды самостоятельно. Мы изготовим два патчкорда из имеющегося кабеля и модульных разъемов, которые обычно называются вилками.

            Для большинства модульных 8-контактных вилок используется тот же самый  процесс терминирования. Вы снимаете внешнюю оболочку кабеля, раскручиваете пары, располагаете провода в соответствии с цветовой кодировкой выбранной схемы (568A, 568B, USOC и т. п.), обрезаете провода до длины 1/2 дюйма (13 мм),  вставляете их в разъем и обжимаете разъем для создания IDC-соединений (контакт  сквозь изоляцию). Как и в случае гнезд и соединительных блоков, обязательным  требованием является сохранение скрутки как можно ближе к месту терминирования!

Упражнение

            Инструменты: инструмент для зачистки оболочки, инструмент для обрезки кабеля, обжимной инструмент для модульного разъема.

Материалы: 3 м кабеля, модульные разъемы.

1. Снимите около 5 см наружной оболочки кабеля при помощи инструмента для зачистки.

2. Разделите пары друг от друга, развернув их веером.

3. С помощью небольшой отвертки раскрутите пары, для чего вставьте отвертку между проводами пары вблизи среза наружной оболочки и потяните ее к концу проводов. Пары будут раскручены до наружной оболочки (рис. 10.18).

4. Как можно лучше выпрямите провода пальцами (рис. 10.19).

5. Разместите провода в разъеме в соответствии с цветовым кодом выбранной схемы (Т568А или Т568В), как показано в табл. 10.1. Замечание: Вы можете использовать или схему T568A или T568B, но на обоих концах патчкорда схема должна быть одна и та же.

6. Правильно расположив провода, зажмите их горизонтально между пальцами и протягивайте, стараясь сделать их как можно более ровными и прямыми.

7. При помощи инструмента для обрезания проводов обрежьте провода до длины 1/2 дюйма (13 мм). Убедитесь, что провода правильно расположены!

8. Наденьте разъем на кабель, вставив провода в каналы разъема и проталкивая их до конца (рис. 10.20). Убедитесь, что провода уперлись во внутреннюю стенку разъема.

9. Поместите собранный разъем в обжимной инструмент с губками для разъема RJ-45. Правильно расположив разъем, сожмите рукоятки инструмента так, чтобы храповик совершил один полный оборот и разблокировался (рис. 10.21).

10. Чтобы извлечь разъем после обжима, нажмите на рычаг разъема и вытяните разъем из инструмента. В заключение проверьте выполненный обжим. Все контакты должны быть обжаты полностью и должны иметь одинаковую высоту.

            Повторите процесс на другом конце кабеля, чтобы создать патчкорд. Сделайте еще несколько патчкордов, чтобы протестировать кабельную систему.

         Терминирование телефонного кабеля Саt 3

            Монтаж телефонных кабелей Cat 3 почти аналогичен монтажу кабелей Cat 5Е и Cat 6 для локальных сетей, за исключением того, что используется блок типа 66 (рис. 10.22). На блоке 66 есть четыре ряда точек терминирования и две точки с каждой стороны постоянно соединены между собой. При использовании этого Блока внешние клеммы применяются для терминирования пар кабеля, а внутренние — для терминирования соединительных проводов. Если соединяются провода, находящиеся в одном ряду, для экономии времени можно использовать мостовые перемычки (рис. 10.23).

            Поскольку мы терминируем телефонные соединения и кабели Cat 3, а не кабели для локальных сетей, мы можем снимать больший кусок наружной оболочки и сильнее раскручивать пары, не опасаясь повредить производительности кабеля. Однако помните, что это верно только в том случае, если кабель используется только для телефонных линий и никогда — для создания локальной сети!

            Для терминирования на блоке 66 нужны следующие инструменты: инструмент для зачистки оболочки кабеля и пробивочный инструмент с ножом типа 66 (с режущей кромкой). Процедура следующая.

1. Определите, какой кабель в вашем ящике является кабелем Cat 3.

2. Снимите около10 см наружной оболочки.

3. Раскрутите пары, но не отделяйте провода пар друг от друга.

4. Используйте ту же цветовую кодировку, что и в случае кабеля Cat 5Е. (Помните BLOG? BLue (синий), Orange (оранжевый), Green (зеленый), а затем Brown (коричневый); белый провод пары — первый.) «Пробейте» провода во внешние клеммы с одной стороны рядов блока (рис. 10.24).

            Пробивочный инструмент работает практически так же, как в случае блока 110. Вы должны использовать ту сторону ножа типа 66, на которой стоит пометка «CUT», и которая будет отрезать излишки провода. И убедитесь, что сторона со  словом «CUT» находится на той стороне клеммы, с которой будет отрезаться излишек провода!

            После того как вы терминируете кабель Cat 3 на блоке 66, терминируйте второй кабель Саt 3 на другой стороне блока, соблюдая соответствие рядов и цветовой кодировки.

            Перекрестные соединения. Теперь, для завершения соединения, вы можете соединить ряды при помощи мостовых перемычек. В качестве альтернативы, если вы хотите еще попрактиковаться в пробивке кабелей, возьмите короткий отрезок кабеля, извлеките провода, раскрутите их и путем пробивки проводов соединяйте между собой внутренние клеммы.

            Терминирование гнезд для розеток. Используя ту же процедуру, что и для кабелей Cat 5Е/6, терминируйте кабель Cat 3 на имеющихся гнездах и вставьте гнезда в розетки в тeх местах, где расположены телефоны. Помните, что для терминирования проводов на гнездах вам нужно будет сменить нож на пробивочном инструменте на нож типа 110.

            Описание других типов терминирования. Некоторые производители разработали методы терминирования на гнездах и коммутационных панелях, которые не требуют пробивки проводов: В данном случае на гнездах и панелях имеются IDC-контакты, и вам нужно просто снять внешнюю оболочку кабеля, обрезать провода до нужной длины и вставить их в соответствующие каналы. После этого IDC-контакт устанавливается простым нажатием на блок или обжатием его плоскогубцами, никакие другие инструменты не требуются.

            Все эти блоки разные, но тем не менее они сходны между собой. Если вы используете такие блоки, внимательно читайте инструкции производителя и строго выполняйте их, чтобы терминирование было выполнено правильно.

            Тестирование и устранение проблем в кабельных сетях. Теперь, после свершения терминирования кабелей, их необходимо протестировать. Первый этап тестирования — проверка расположения проводов; выполняется при помощи инструмента, называемого инструментом картирования проводов (wire mapper), Если вы проводите полное тестирование производительности кабеля Cat 5Е или Cat 6, вам также потребуется «сертификатор» кабелей. Большинство монтажников производят предварительное тестирование при помощи инструмента картирования, который часто выдается каждому монтажнику, поэтому проблемы с расположением проводов можно исправить еще до того, как для тестирования производительности будет применен более дорогой «сертификатор». Поскольку проблемы с расположением проводов встречаются в 3 — 5 процентах соединений, гораздо рентабельнее будет выявить такие проблемы до использования более сложного и дорогого тестера.

         Инструменты: Инструмент для картирования проводов

            Этот инструмент выявляет все проблемы с расположением проводов в кабелях Cat 3 и Cat 5Е/б, в том числе обрывы, замыкания, перестановку пар, перекрест пар и разделение пар. На экране инструмента отображается тип проблемы и номер ошибочной пары (пар). Инструмент состоит из собственно тестера, терминатора на удаленном конце кабеля, нескольких коротких соединительных кабелей и двойных терминаторов-гнезд, позволяющих соединяться с вилками и с розетками. Для «полевых» условий существуют разъемы с цифровой кодировкой, позволяющими для удобства тестирования идентифицировать кабели.           Тестирование патчкордов. При использовании инструмента картирования проводов для проверки патчкордов подсоедините инструмент при помощи одного из ваших патчкордов и двойного гнезда (модульного 8-контактного разъема тиль «мама-мама») прямо к терминатору (рис. 10.25). Запустите на инструменте тестовую последовательность. По окончании тестирования инструмент на несколько секунд покажет результаты, после чего автоматически отключится. Если окажется, что не все пары подключены правильно, проверьте другой патчкорд или другой терминатор, ведь для прохождения тестирования правильным должно быть расположение проводов и в патчкорде и в терминаторах.

            Тестирование соединения в учебном классе. Чтобы протестировать имитацию кабельной системы, имеющей «канальную» конфигурацию, подключайте к концам кабелей инструмент для картирования и терминатор при помощи тестовых патчкордов, подключенных к гнездам на обеих сторонах учебного стенда. Нажмите кнопку «Test» и протестируйте правильность соединений. Вы можете протестировать «соединительную» часть установленного кабеля, поставив терминатор прямо на гнездо на одном конце имитированной сети (рис. 10.26).

         Устранение проблем

            Предположим, что инструмент показывает проблему в кабеле или соединении. Далее приводится обсуждение ошибок с использованием схематичных их изображений на примере соединений типа 568A.

            Обрывы или замыкания пар. Инструмент для картирования покажет замыкание (short), если два проводника случайно оказались соединены, и разрыв (open), если один или несколько проводов не соединяются с контактами вилки или гнезда. Обрывы также могут возникать при повреждении кабеля. Большинство замыканий и обрывов происходит в местах соединений. Ошибка должна обнаружиться при физическом осмотре соединения. Если это возможно, для локализации проблемы рассоедините кабели. В обнаружении проблемы может также помочь динамический рефлектометр (TDR), который покажет расстояние до места нарушения.

            В примере, приведенном на рис. 10.27, инструмент для картирования покажет замыкание пары 3 (1/2) и обрыв пары 2 (3/6). Для пары 1 (4/5) будет показан «обрыв-перекрест» (open-crossed). Это означает, что в этой паре разрыв и один провод перекрестно замкнут на другую пару. Для пары 4 (7/8) будет показан «перекрест», то есть данная пара перекрещена с другой.

            Замыкания также могут захватывать сразу две пары. В примере на рис. 10.28 инструмент покажет «перекрест» для пар 4/5 и 7/8.

            Переворот пары. Переворот пары происходит, когда два провода (Tip и Ring)  меняются местами на одном конце кабеля. В примере, приведенном на рис. 10.29, инструмент покажет «переворот» (reversed) пары 3/6 (пара 2). Переворот может произойти в любом соединении. Так что проверяйте правильность цветовой кодировки во всех точках терминирования. Поскольку при этом меняются местами белый провод и цветной, найти такое место должно быть достаточно легко.

            Перестановка пар. Перестановка пар происходит, когда оба провода одной пары меняются местами с обоими проводами другой пары на одном конце кабеля. В примере, приведенном на рис. 10.30, инструмент покажет «перекрест» (crossed) и для пары 1/2, и для пары 3/6. Если вы видите, что такая ошибка затрагивает пары 2 и 3, возможно, что данное соединение представляет собой смесь схем 568A и 568В, поскольку такие схемы отличаются как раз перестановкой этих двух пар.

Разделение пар. Некоторые инструменты для проверки распайки проводов дают  6иовую информацию о соединении, но некоторые ошибки, например разделение пар, могут не отражаться на их картах проводов. Разделение пар происходит, когда один из проводов в каждой из двух пар меняется местами с проводом другой пары на обоих концах кабеля. Такую ошибку нельзя обнаружить обычным инструментом  проверки распайки проводов, поскольку карта проводов оказывается правильной, то есть соединения контактов верны, однако провода располагаются не в тех парах.

            Эту ошибку можно зафиксировать только при тестировании перекрестных на водою на ближнем конце (NEXT) или в тесте симметричности, где можно выявить несимметричность пар. В примере, приведенном на рис. 10.31, инструмент картировании покажет разделение (split) для пар 1/2 и 3/6.

            Устранение проблем расположения проводов. Некоторые ошибки легче выявить, другие — труднее. При проблемах, являющихся следствием случайности, нужно просто последовательно проверить все соединения. Если у вас есть сертификационный тестер, специальный кабельный тестер или динамический рефлектометр, вы можете определить расстояние до места замыкания или обрыва. Если вы видите перестановку пар 2 и 3, то возможно, что в соединении используются одновременно схемы Т568А и Т568В, поскольку эти схемы отличаются перестановкой этих двух пар. Если наблюдается перестановка пары 1 и все остальным пары также ошибочны, значит, где-то может быть использована схема USOC.

         Сертификация кабелей

            Если у вас есть тестер-сертификатор кабелей, протестируйте им свое кабельное соединение. Этот тестер делает гораздо больше чем просто карту проводов. Он проверяет на соответствие стандарту EIA длину кабеля, затухание, перекрестные помехи (NEXT) и ACR (отношение затухания к перекрестным помехам). За полным объяснением всех этих тестов обращайтесь к главе 9. Как правило, эти тестеры настраиваются таким образом, что отображают информацию вида «тест пройден/тест не пройден», а более подробные сведения выводятся только в том чае, если соединение не проходит тест.

            Наиболее распространенная ошибка при тестировании производительности систем Cat 5Е/6 — это NEXT, а причиной, как правило, является слишком сильная раскрутка пар у соединительного блока или гнезда. Большинство прочих параметров производительности зависят от производителя кабеля, так что предварительно протестированный кабель Cat 5E/6 не должен вызывать ошибок.

            Если вы столкнулись с ошибкой типа NEXT, проверьте пары около всех соедительных блоков и у гнезд, поищите сильно раскрученные провода. Если здесь проблем не обнаруживается, ищите перегибы и пережатия кабеля. Если вы используете модульные адаптеры для подсоединения патчкордов, убедитесь, что они соответствуют нормативам Cat 5Е/6, поскольку обычные телефонные соединения никогда не пройдут тест на NEXT.

Обзор главы

1. Какая часть монтажа коаксиального кабеля САТV является наиболее важной?

2. Назовите все части коаксиального кабеля.

3. Какие инструменты используются при терминировании коаксиального кабеля? Опишите процесс терминирования.

4.Поскольку коаксиальный кабель хорошо защищен м устойчив, его можно тянуть с любой силой, которая потребуется при его монтаже? (Да или нет.)

5. К чему моет привести плохое терминирование коаксиального кабеля?

6. Можно ли использовать кабели Cat 5E/6 вместо Саt3? (Да или нет.)

7 Можно ли использовать кабель Cat 3 вместо Cat 5E/6? (Да или нет.)

8. Каковы основные проблемы при монтаже кабеля Cat 5E/6?

9. Какой цвет имеют пары четырехпарного кабеля UTP?

10. Каково максимальное тянущее усилие для четырехпарного кабеля Cat 5Е/6?

а) 4,5 кг.

в) 11,3 кг  

б) 50 кг

г) 45,4 кг

11. Наибольшая горизонтальная протяженность постоянно устанавливаемого кабеля Cat 5Е/6 от коммутационной панели до розетки в рабочей области определяется стандартами структурированных кабельных систем и составляет. Сколько метров? А сколько это будет в футах?

12. Какие инструменты используются для пробивки проводов в блок 110?

13. Насколько можно раскрутить пары кабеля Cat 5Е/6 для терминирования eгo концов?

14. Что обеспечивает контакт двух проводов в блоке 110?

15. Какие два метода можно использовать для соединения двух кабелей на блоке 110?

16. Какой вид соединительных блоков обычно применяется для телефонных кабелей Cat 3?

17. Инструмент картирования проводов не используется для тестирования производительности кабелей Cat 5Е/6 до 100 МГц? (Да или нет.)

18. Где чаще всего возникают замыкания и обрывы?