3 Обоснование выбора технологий передачи данных, линий связи и сетевого оборудования
Большинство проектировщиков начинает разработку структурированной кабельной системы с горизонтальных подсистем, так как именно к ним подключаются конечные пользователи. При этом они могут выбирать между экранированной витой парой, неэкранированной витой парой, коаксиальным кабелем и волоконно-оптическим кабелем. Возможно использование и беспроводных линий связи.
3.1 Внутренняя кабельная система
Внутренняя кабельная система состоит из вертикальной, горизонтальной подсистем и подсистемы управления.
Горизонтальная подсистема характеризуется очень большим количеством ответвлений кабеля (рис. 4.3), так как его нужно провести к каждой пользовательской розетке, причем и в тех комнатах, где пока компьютеры в сеть не объединяются. Поэтому к кабелю, используемому в горизонтальной проводке, предъявляются повышенные требования к удобству выполнения ответвлений, а также удобству его прокладки в помещениях. На этаже обычно устанавливается кроссовая панель, которая позволяет с помощью коротких отрезков кабеля, оснащенного разъемами, провести перекоммутацию соединений между пользовательским оборудованием и концентраторами/коммутаторами.
Для горизонтальной подсистемы я выбрала кабель Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T) - 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5 (уточненные/улучшенные спецификации)[4]. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине.
Кабель вертикальной (или магистральной) подсистемы, которая соединяет этажи здания, должен передавать данные на большие расстояния и с большей скоростью по сравнению с кабелем горизонтальной подсистемы. В прошлом основным видом кабеля для вертикальных подсистем был коаксиал. Теперь для этой цели все чаще используется оптоволоконный кабель.
Для вертикальной подсистемы выбор кабеля в настоящее время ограничивается тремя вариантами.
Оптоволокно - отличные характеристики пропускной способности, расстояния и защиты данных; устойчивость к электромагнитным помехам; может передавать голос, видеоизображение и данные. Но сравнительно дорого, сложно выполнять ответвления.
Толстый коаксиал - хорошие характеристики пропускной способности, расстояния и защиты данных; может передавать данные. Но с ним сложно работать, хотя специалистов, имеющих подобный опыт работы, достаточно много.
Широкополосный кабель, используемый в кабельном телевидении, - хорошие показатели пропускной способности и расстояния; может передавать голос, видео и данные. Но очень сложно работать и требуются большие затраты во время эксплуатации.
Мною выбран оптоволоконный кабель Teldor F90040125B 4 волокна, одномодовый, 9/125, (tight buffer), для внутренней прокладки (–25C ~ +75), внешняя оболочка FR–PVC., так как применение волоконно-оптического кабеля в вертикальной подсистеме имеет рад преимуществ. Он передает данные на значительно большие расстояния без необходимости регенерации сигнала. Он имеет сердечник меньшего диаметра, поэтому может быть проложен в более узких местах. Так как передаваемые по нему сигналы являются световыми, а не электрическими, оптоволоконный кабель не чувствителен к электромагнитным и радиочастотным помехам, в отличие от медного коаксиального кабеля. Это делает оптоволоконный кабель идеальной средой передачи данных для промышленных сетей. Оптоволоконному кабелю не страшна молния, поэтому он хорош для внешней прокладки. Он обеспечивает более высокую степень защиты от несанкционированного доступа, так как ответвление гораздо легче обнаружить, чем в случае медного кабеля (при ответвлении резко уменьшается интенсивность света).
Оптоволоконный кабель имеет и недостатки. Он дороже чем медный кабель, дороже обходится и его прокладка. Оптоволоконный кабель менее прочный, чем коаксиальный. Инструменты, применяемые при прокладке и тестировании оптоволоконного кабеля, имеют высокую стоимость и сложны в работе. Присоединение коннекторов к оптоволоконному кабелю требует большого искусства и времени, а, следовательно, и денег.
Для уменьшения стоимости построения межэтажной магистрали на оптоволокне некоторые компании, например АМР, предлагают кабельную систему с одним коммутационным центром. Обычно, коммутационный центр есть на каждом этаже, а в здании имеется общий коммутационный центр (см. рис. 4.3.), соединяющий между собой коммутационные центры этажей. При такой традиционной схеме и использовании волоконно-оптического кабеля между этажами требуется выполнять достаточное большое число оптоволоконных соединений в коммутационных центрах этажей. Если же коммутационный центр в здании один, то все оптические кабели расходятся из единого кроссового шкафа прямо к разъемам конечного оборудования - коммутаторов, концентраторов или сетевых адаптеров с оптоволоконными трансиверами.
Подсистема управления
Подсистема управления предназначена для переключения цепей. Она состоит из коммуникационного оборудования, кросс–панелей с разъемами и соединительных кабелей и объединяет оборудование для компьютерной, телефонной, сигнальной и других видов сетей, исключая силовую. Монтируется подсистема управления на основе неэкранированной витой пары (UTP). В особых случаях используется экранированная витая пара (STP) и соответствующие ей аксессуары.
В данном проекте используется UTP кабель, категории 5е, фирмы Teldor.
3.2 Внешняя кабельная система.
Часть магистральной кабельной подсистемы, находящаяся вне зданий и связывающая между собой главный кросс и промежуточные кроссы, относится к внешней или к магистральной кабельной подсистеме.
Для внешней кабельной подсистемы используют оптоволоконный кабель, имеющий высокую скорость передачи данных (свыше 500 Мбит/с) и гальваническую развязку зданий, которая предотвращает возможность электрического пробоя из–за разности потенциалов их заземления. С целью резервирования каналов и защиты линий связи от механических повреждений волоконный кабель должен быть бронированным и многожильным. Рекомендуемый диаметр световода – 62,5/125/900 мкм (допускается диаметр 50/125/900 мкм).
Для обеспечения дуплексного режима работы канала и для общего резерва будем использовать оптоволоконный кабель, имеющий 4 жилы.
С учетом требований для проекта был выбран оптоволоконный кабель Teldor F90040125B (SLA–9–01X04–ZPRP–DD) (95L529X04B) 4 волокна, одномодовый, 9/125, (loose tube), для внешней прокладки (–40C ~ +70), бронированный стальной лентой, внешняя оболочка PE, черный.
3.3 Технологии передачи информации между зданиями
Система «Лантастика»
Оборудование беспроводной оптической связи серии «Лантастика» – это аппаратура беспроводного оптического канала связи для приема и преобразования трафика Ethernet. Каждый приемопередающий модуль снабжен герметичным корпусом, который поддерживает необходимую температуру модуля и защищает внутренние узлы от воздействия внешних факторов. С передней стороны приемопередатчика имеется две линзы передатчика, предназначенные для формирования широкого и узкого луча, и одна линза приемника, осуществляющая прием оптического сигнала от удаленного модуля, установленная во вращающемся корпусе (для изменения заводской фокусировки). С обратной стороны устройства выведены: кабель питания и интерфейсный кабель. Также имеется отверстие для установки «прибора предварительного визуального наведения» и восемь светодиодов, необходимых для контроля и настройки основных параметров изделия. Для проведения тонкой настройки устройства есть возможность подключить модуль к персональному компьютеру. Доступ осуществляется через утилиту telnet или веб–браузер.
Данная система обеспечивает беспроводной оптический канал связи на расстояние до 4–х километров в нормальных погодных условиях и поддерживает скорость до 200 Мбит/с в канале. Максимальная потребляемая мощность (с одной стороны канала) составляет 105 Вт. Питание устройства осуществляется от сети переменного тока 50 Гц напряжением 220 В. Температурный диапазон, при котором оборудование будет гарантировано работать, составляет от –50 C° до +50 C°. Длина линии от приемопередатчика до распределительной коробки составляет 5м.
Волоконно–оптическая линия связи
ВОЛС (волоконно–оптические линии связи) обеспечивают возможность предоставления услуг, когда требуется высокая скорость передачи данных. ВОЛС делают возможными различные мультимедийные услуги. ВОЛС обеспечивают пропускную способность достаточную для предоставления перспективных услуг, которые могут появиться в будущем.
Проектирование и монтаж волоконно–оптических линий связи – трудоемкий процесс, требующий высокой квалификации сотрудников. Волоконно–оптические линии связи используются при объединении локальных вычислительных сетей (ЛВС) отдельно стоящих зданий, разных этажей одного здания и пр. ВОЛС устойчивы к электромагнитным помехам и соответствуют высоким требованиям информационной безопасности. Срок службы волоконно–оптических линий связи составляет не менее 25 лет.
Современное оптическое волокно, используемое в ВОЛС, обладает даже при работе с нынешней аппаратурой емкостью в десятки миллионов телефонных разговоров или тысячи ТВ цифровых каналов одновременно. Секрет такой емкости в способности Кварцевого стекла, используемого для производства оптического волокна, переносить оптические сигналы в огромной полосе частот, охватывающей десятки терагерц.
Оптическое волокно состоит из сердечника, образованного легированным кварцевым стеклом, окруженного отражающей оболочкой из чистого кварцевого стекла. Слои Акрилата защищают оптическое волокно от механического воздействия, предохраняют от проникновения влаги и агрессивных химических соединений. Чистота и различные оптические свойства отражающей оболочки и сердечника оптического волокна позволяют направлять свет по ВОЛС на расстояние, превышающее 200 км без усиления.
Оптический кабель может быть уложен следующим образом: в кабельную канализацию или кабельный коллектор; подвес кабеля – воздушная линия связи.
Варианты подвески оптического кабеля имеют ряд достоинств: отсутствие необходимости отвода земель и согласований с заинтересованными организациями; уменьшение сроков строительства; уменьшение количества повреждений в районах городской застройки и промышленных зон; снижение капитальных и эксплуатационных затрат в районах с тяжелыми грунтами.
Подвеска волоконно–оптических кабелей производится по уже установленным опорам и не требует тщательной предварительной подготовки трассы прокладки, поэтому более технологична и проще, чем прокладка в грунт. При подвеске ВОЛС используется технология подвеса самонесущего кабеля на стене здания от компании Teldor F90040125B. Что касается кабельной канализации, то глубина связного колодца равна 1,5 м, он расположен на расстоянии 2 м от стены здания. В колодце располагаются связевые трубы, по которым осуществляется связь между вторым и третьим корпусами посредством подземной прокладки ВОЛС. Для данной цели был использован кабель фирмы Teldor F90040125B.
Результаты монтажа системы ВОЛС воздушного подвеса и в кабельной канализации представлены в приложениях «Схема воздушного подвеса ВОЛС», «Схема прокладки ВОЛС в кабельной канализации».
3.3.3 Беспроводная технология передачи информации по радиоканалу
В настоящее время развивается целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам, т.к. этот способ обладает рядом преимуществ: мобильность, компактность, отсутствие соединительных проводов. Использование такой сети актуально для зданий, в которых нельзя проложить кабель или для зданий, между которыми есть непреодолимое препятствие, мешающее прокладке кабелей.
Экономичное решение «Точка – Точка» Tsunami QB–8100 отличается высокой производительностью, превосходящей требования, предъявляемые союзом ITU к сетям 4G, и возможностью работать в условиях непрямой видимости для организации транспортных каналов. С максимальной канальной скоростью в 300 Мбит/с и полезной производительностью более чем 100 Мбит/с этот продукт является идеальным решением, позволяющим осуществлять быстрое развертывание и тем самым обеспечивать более быструю окупаемость.
Высокая производительность:
решение для фиксированных сетей «Точка – Точка» с производительностью для TCP/UDP трафика более чем в 100 Мбит/с работает на расстояниях до 8 км;
достаточно низкая задержка около 2–3 мс необходимая для передачи голосового или видео трафика обеспечивается и на длинных расстояниях;
широкий набор поддерживаемых сетевых протоколов.
Расширенные возможности:
использование технологии OFDM и режима MIMO 3x3 позволяет оборудованию работать в условиях отсутствия прямой видимости, поддерживая надежное качество соединения;
наличие двух интерфейсов Gigabit Ethernet с поддержкой питания РоЕ позволяют запитывать локально подключаемые камеры видеонаблюдения или Wi–Fi точки доступа;
возможность создания многоуровневых классов обслуживания (QoS);
|
