Стандартизация.
Вопросы стандартизации расширенной категории кабельных компонентов СКС (категории 6А) (Cat.6А) неизменно потребуют от нас знаний по работе сетевого протокола 10GBASE-T и, собственно, самой категория 6 кабельных стандартов. Стандарт IEEE 802.3 с протоколом 10GBASE-T был ратифицирован в июне 2006 года. Указанный протокол устанавливает 10 ГБит/с передачу данных по четырем парам электрического симметричного кабеля. Передача потока данных со скоростью 10 Гбит/с в сети Ethernet (10 GBE) возможна по 37 м кабелю Cat.6 (с проверкой инсталляции) или по 100 м линии расширенной категории 6 (Cat.6A) на основе кабеля СКС U/UTP или F/UTP. Возможно использование для этих целей кабеля СКС S/FTP Cat.7 класса F.
Рекомендации по стандартизации изложены в ANSI/TIA-568-C.2 (Balanced Twisted-Pair Communications Cabling and Components Standard), опубликованном в августе 2009 года. В стандарте определена 10Гбит/с передача данных по всем 4-м парам медного симметричного кабеля Cat.6А по кабельному каналу СКС на расстояние до 100 м. Это свидетельствует о готовности системы СКС к поддержке IEEE 802.3 an, протокола IEEE 10GBASE-T, указывающего на использование кабеля СКС расширенного класса E..
Кабельная система Cat.6A предназначена для поддержки нового поколения сетевых приложений, включая передачу больших объемов данных на высоких скоростях, вплоть до 10ГБит/с. Категория 6А расширила электрические характеристики для кабелей Cat.6 с привычных 250 МГц до 500 МГц. Кабели СКС Cat.6A полностью обратно совместимы с предыдущими категориями, в том числе категориями 6 и 5е. Категория 6A также предназначена для поддержки кабельных пучков в составе каналов СКС протяженностью до 100 м и поддержкой технологии питания PoE+ с низким энергопотреблением. Стандарт определяет ранее неизвестный рабочий параметр: межкабельные наводки (ANEXT). Вследствие более высокой производительности СКС и более высокой полосы частот, кабель Cat.6А потребовал дополнительного тестирования на наличие внешних кабельных помех, которые не вызывали беспокойства для предыдущих кабельных категорий. Также кабель СКС Cat.6A U/UTP имеет больший внешний диаметр, нежели кабели предыдущих категорий.
Экранированная или неэкранированная кабельная проводка: основные понятия.
По мере развития сетей Ethernet, кабель СКС на основе неэкранированной медной витой пары (U/UTP) стал главным стандартом, особенно в Соединенных Штатах Америки. Кабель СКС U/UTP до Cat.6A был и остается относительно недорогим и простым в инсталляции (по большей части), чем экранированный кабель. Экранированная кабельная проводка обычно используется в инфраструктурных средах с множеством различных наводок, например, электромагнитных и радиочастотных. Прокладка экранированных СКС гарантирует высокий уровень безопасности при работе в различных организациях: финансовом и банковском секторе, правительстве, образовании, здравоохранении и т.п. Экранированный кабель пользуется особой популярностью во многих европейских странах: Германии, Великобритании, Франции.
Кабельные аббревиатуры.
В современных СКС существует два вида кабелей Cat.6А: CAT 6A F/UTP и CAT 6A U/UTP . При сравнении этих двух видов, важно правильно определить аббревиатуры. В стандартах ISO/IEC определены данные кабельные аббревиатуры. Первая буква обозначает тип внешнего кабельного экрана. Последние три буквы обозначают варианты экранирования сбалансированной пары.
Следовательно, кабель U/UTP означает неэкранированную витую пару. S/UTP означает любую экранированную витую пару (как правило, в экране из проволочной оплетки). Но, традиционно, подобное экранирование применялось в старых кабельных сетях Token Ring Type 1. Большинство кабелей, установленных, например, в США относятся к типу U/UTP, который состоит из четырех неэкранированных витых пар.
Кабель F/UTP означает, что конструктивно он выполнен из четырех неэкранированных симметричных витых пар, заключенных в общий экран из алюминиевой фольги.
Другие названия для подобных типов кабелей, встречающихся достаточно часто, это S/FTP (экранированная/фольгированная витая пара), которая применяется в кабелях категории 7 класса F. Он имеет четыре пары, заключенные в индивидуальные экраны из фольги и, уже затем, помещенные в общий экран из проволочной оплетки. Этот тип кабеля чаще встречается у европейских производителей СКС.
На рисунке 1 показаны кабели рассмотренных конструкций.
U/UTP:неэкранированная F/UTP:неэкранированная витая пара S /FTP:экранированная
витая пара в общем экране из фольги фольгированная витая пара
Рис. 1 Кабели с различным типом экранирования
Так что же: CAT 6A F/UTP или U/UTP?
Прежде чем начать обсуждение функционирования кабелей СКС Cat.6А в сетях 10 Гбит/с Ethernet, необходимо немного остановиться на одном из важнейших параметров таких систем, а именно, межкабельных наводках (ANEXT), являющихся уникальным и критическим фактором при работе в сетях 10 GBE.
Переходные помехи, измеренные в сетевых устройствах, работающих по протоколам 10/100/1000BASE-T, являются результатом смешивания сигналов различных пар одного кабеля. Межкабельные наводки в сетевых 10 ГБит/с системах являются результатом измерений сигналов помех, воздействующих на соседние пары от различных кабелей, находящихся в пучке, или же, являющихся наводками от кабелей, на которых организованы соседние (к измеряемой цепи) каналы или звенья СКС.
Суммарное помеховое воздействие ANEXT зависит от ряда факторов, включая тип кабеля СКС и кабельной оболочки, длину кабеля, плотность кабельной укладки, близость соседних кабелей и разъемов и электромагнитную интерференцию. Тип коммутационных шнуров и коммутационных панелей также оказывает влияние на параметр ANEXT.
Обычно в лабораторных условиях, измерения межкабельных наводок проводят в конфигурации ”шесть кабелей вокруг одного”. Центральный, или подверженный влиянию кабель, называют «жертвой». Окружающие его соседние кабели, называют влияющими или создающими помехи.
Данная тестовая конфигурация представляет собой наихудший сценарий, в котором центральный кабель окажется в отрицательном влиянии по параметру ANEXT. В общей сложности, семь кабельных звеньев равной длины будут соединены друг с другом на предварительно определенных расстояниях. Каждая пара оценивается по отношению к влиянию других пар. В общей сложности, мы имеем 96 отдельных кабельных измерений.
На рис. 2 определена конфигурация «шесть вокруг одного» с кабелем «жертвой» в центре.
Параметр межкабельных наводок (Alien Crosstalk) определяет переходные помехи в паре кабеля «жертвы», вызванные влиянием на нее кабельных пар влияющих кабелей.
Рис. 2 Схема конфигурации «шесть вокруг одного»
Продолжение следует…
Евгений Запорощенко, к.т.н., доцент, главный технический специалист
ООО «Сонет Инвест»
Опубликовано: 24.12.15