Okablowanie strukturalne

2005

Paweł Pistor ID 9.1

System okablowania strukturalnego stanowi
infrastrukturę kablową zainstalowaną w
budynku

lub

kompleksie

budynków,

pozwalającą

korzystanie

sieci

komputerowej (LAN), usług telefonicznych,
systemu bezpieczeństwa i monitorowania
oraz systemu ochrony przeciwpożarowej i
sygnalizacji. Ponadto jest to system, w
którym normalizuje się topologię, elementy,
parametry i sterowanie.

Okablowanie strukturalne

EIA/TIA-568A - norma amerykańska,

EN 50173 - norma europejska,

IS 11801 - norma międzynarodowa.

Znormalizowane systemy
okablowania strukturalnego:

Znormalizowane systemy
okablowania określają zasady:

• projektowania sieciowych systemów
okablowania,

• zarządzania,
• oznakowania końcówek kabli,
• jednoznacznego identyfikowania
elementów.

Układ punktów rozdzielczych według normy

europejskiej.

Cały system okablowania dzieli się na trzy podsystemy
rozdzielcze:

terytorialny (międzybudynkowy),

budynkowy i

piętrowy

Skład podsystemów wchodzą następujące

elementy:

• CD (Campus Distributor) - terytorialny
(międzybudynkowy) punkt dystrybucyjny;

• BD (Building Distributor) - budynkowy punk
dystrybucyjny, centralny punkt sieci w kolejnym
budynku;

• FD (Floor Distributor) - piętrowy punkt
dystrybucyjny, w którym są ulokowane wszystkie
połączenia określonego piętra;

• TP (Transition Point) - punkt konsolidacyjny (PK),
jeden punkt nieciągłości w okablowaniu poziomym,
jaki dopuszcza norma. W takim punkcie nie jest
dozwolone wykonanie połączeń krosujących ani
połączeń z systemem zarządzania;

• TO (Telecommunication Outlet) - gniazda
informatyczne;

• TU (Terminal Unit) - terminal, urządzenie końcowe
użytkownika.

Schemat

okablowania

według

normy

europejskiej.

Nośniki transmisji fizycznej:

• kabel koncentryczny

- „cienki kabel koncentryczny”: max długość
segmentu 185 m, przepustowość 10 Mb/s,

- „gruby kabel koncentryczny”: max długość
segmentu 500 m, przepustowość 10 Mb/s,

Typowe rodzaje kabli skrętkowych:

•

nieekranowana (czteroparowa) skrętka (UTP)

- kategoria 1,2: kat.1 do 100 kHz; kat.2 do 1

MHz

- kategoria 3 UTP: szerokość pasma 16MHz,
szybkość

10Mb/s, max odległość 100m

- kategoria 4 UTP: szerokość pasma 20MHz

- kategoria 5,5e UTP: szerokość pasma
100MHz,

szybkość 10, 100,256 Mb/s, max

odległość 100m

Styk RJ-45

Budowa skrętki UTP
kat.5

kategoria 6 UTP: szerokość pasma

200(250,350) MHz.

Skrętka kat.6 pozwalająca
pracować przy szerokości
pasma 600 MHz.

4-parowy kabel UTP, 23 AWG nieekranowany
drut miedziany.Pracuje w instalacjach kat. 6
takich jak 100BaseT, ATM i Gigabit Ethernet
(1000BaseT).

Trójwymiarowy widok
wzoru e-traser.

E-traser zapewnia też
maksymalne oddzielenie
par co wpływa na redukcję
przesłuchu pomiędzy
parami.

Konstrukcja minimalizuje też różnice w długości
przewodników i wpływa na poprawę tłumienności.
Wyrównanie długości przewodników pozwala na
równe rozprowadzenie napięcia i obciążenia
instalacji.

kategoria 7,7+ UTP

Częstotliwość 600 MHz narzuciła konieczność
skonstruowania nowego złącza. Stało się ono
przedmiotem walki producentów i jednocześnie
głównym źródłem opóźnień procesów
normalizacyjnych. Konflikt został zażegnany
wprowadzeniem hybrydowego złącza Alcatela.
Kable kategorii 7 klasy F muszą mieć skrętki
ekranowane i ponadto dodatkowy ekran wokół
wszystkich skrętek. Dzięki temu są stosowane w
sieciach Ethernet 1 Gb/s i będą w Ethernecie 10
Gb/s.

Coraz częściej o następnej kategorii - 1,2 lub 1,4
GHz. W ocenie niektórych producentów ma to być
kategoria 8.

•

kable światłowodowe

Optotelekomunikacyjne kable tubowe zewnętrzne

Budowa:

a. element wytrzymałościowy centralny
b. tuba: luźna ze światłowodami wypełniona żelem
optycznym.
c. wypełnienie tuby: żel optyczny.
d. włókno optyczne: jednomodowe J lub
jednomodowe z przesuniętą dyspersją,wielomodowe
G/50 lub wielomodowe G/62,5.
e. ośrodek kabla: skręcone tuby lub tuby i wkładki
wokół elementu centralnego;ośrodek jest 6-cio, 8-mio
lub 12-to elementowy.
f. uszczelnienie ośrodka: żel hydrofobowy.
g. powłoka kabla: bezhalogenowa (tworzywo
trudnopalne).
h. wkładka: polietylenowa.

Zastosowanie

Kable są przeznaczone do transmisji sygnałów cyfrowych i analogowych
w całym paśmie optycznym, wykorzystywanym we wszystkich
systemach transmisji: danych, głosu i obrazu, stosowanych w
teleinformatycznych sieciach dalekosiężnych, rozległych i lokalnych w
każdej konfiguracji przestrzennej.
Kable są przystosowane do układania w: pomieszczeniach
zamkniętych, w tunelach kolejowych i drogowych.

Własności użytkowe

Kable tubowe zewnętrzne są:

•w pełni dielektryczne,
•odporne na zakłócenia elektromagnetyczne,
•zabezpieczone przed wnikaniem wilgoci i wzdłużną penetracją wody
poprzez efektywne wypełnienie tub i ośrodków żelem hydrofobowym,

•mogą być układane w pobliżu linii wysokiego napięcia.

Zewnętrzna powłoka kabli jest wykonana z materiałów
trudnopalnych, może być jednocześnie bezhalogenowa.

Optotelekomunikacyjne kable stacyjne w ścisłej
tubie jednowłóknowe i dwuwłóknowe

Budowa

a. włókno optyczne: jednomodowe lub
jednomodowe z przesuniętą dyspersją ,
wielomodowe G/50 lub wielomodowe
G/62,5.
b. tuba: ścisła 0.9mm.
c. włókna: aramidowe.
d. powłoka kabla: polwinitowa
(nierozprzestrzeniająca płomienia).

Zastosowanie

Własności użytkowe

Kable stacyjne w ścisłych tubach są:

•w pełni dielektryczne,
•odporne na zakłócenia elektromagnetyczne,
•giętkie i łatwe w montażu,
•mogą być układane w pobliżu instalacji elektrycznych,
•nadają się do oprawiania w złącza każdego standardu.

Identyfikacja tub:
- kabel jednowłóknowy (simplex) barwa dowolna - kabel dwuwłóknowy
(duplex) tuba 1 -naturalna lub biała, tuba 2 – zabarwiona.

Porównanie okablowania miedzianego i

światłowodowego.

Okablowanie miedziane
- Długość łącza 100 m (kabel 4
parowy)
- Wrażliwość na zakłócenia EM
- Łatwy podsłuch
- Występowanie przesłuchów
- Duża masa i średnica kabla
(UTP, STP)
- Oddzielne prowadzenie
zasilających i kabli sygnałowych,
podwójne i szerokie kanały
kablowe
- Problemy z właściwym
uziemianiem (STP)
- Pasmo 100 MHz (100m, kat. 5),
200 MHz (100m,kat. "6") 600
MHz (100m, kat. "7") – kilka
rodzaje łączy

Okablowanie światłowodowe
- Długość łącza kilkadziesiąt km
- Odporność na zakłócenia EM
- Możliwość instalacji z kablami
energetycznymi
- Nie wytwarza pola EM (trudny do
podsłuchania)
- Brak przesłuchów
- Izolacja galwaniczna
- Bardzo szerokie pasmo
- Mała masa i rozmiary - mniejsze,
tańsze trakty kablowe

LAN - rodzaje sieci Ethernet

• 10Base-5 - sieć z szyną wielodostępną w formie linii prostej
wykorzystująca gruby kabel koncentryczny (tzw. gruby ethernet); zasięg do
500m, pasmo 10Mbs (IEEE 802.3)

• 10Base-2 - sieć z szyną wielodostępną w formie linii prostej
wykorzystująca cienki kabel koncentryczny (tzw. cienki ethernet); zasięg
do 185m, 30 hostów w segmencie; pasmo 10Mb/s (IEEE 802.3a)

• 10Base-T - sieć w formie gwiazdy wykorzystująca nieekranowaną skrętkę
(kategorii 3,4 lub 5); zasięg do 100m; pasmo 10Mb/s (IEEE 802.3i)

• 10Base-FL/FB - sieć w formie gwiazdy bądź szkieletowa wykorzystująca
włókna światłowodowe; zasięg do 2km; pasmo 10Mb/s (IEEE 802.3j)

• 100Base-TX - sieć w formie gwiazdy bądź szkieletowa wykorzystująca 2
pary nieekranowanej skrętki (kategorii 5); zasięg do 100m, pasmo 100Mb/s
(IEEE 802.3u)

• 100Base-T4 - sieć w formie gwiazdy bądź szkieletowa wykorzystująca

4 pary nieekranowanej skrętki (kategorii 3,4,5); zasięg do 100m, pasmo
100Mb/s (IEEE 802.3u)

LAN - rodzaje sieci Ethernet

• 100Base-FX - sieć w formie gwiazdy bądź szkieletowa wykorzystująca
włókna światłowodowe (wielomodowe); zasięg do 2km, pasmo 100Mb/s

• 1000Base-T - sieć w formie gwiazdy wykorzystująca nieekranowaną
skrętkę (kategorii 5, 4 pary); zasięg do 100m, pasmo 1Gb/s (IEEE
802.3ab)

• 1000Base-LX - sieć szkieletowa wykorzystująca włókna
światłowodowe (jednomodowe); zasięg do 5km; pasmo 1Gb/s (IEEE
802.3z)

• 10GBase-CX4 – sieć wykorzystująca ekranowaną skrętkę (kategorii 7,4
pary), max zasięg 15-20 m, pasmo 10 Gb/s (IEEE 802.3ak)

• 10GBase-T (4 skrętki UTP), standard IEEE 802.3an:

- stały dystans: 100 m: 2,5 Gb/s (kategoria 5e), 5 Gb/s (kategoria

6), 10 Gb/s (kategoria 7);

- stała szybkość 10 Gb/s: 40-50 m (kategoria 5e), 50-70 m

(kategoria 6), 100 m (kategoria 7).

• Konwertery
mediów(możliwości)

Urządzenia aktywne sieci

Media Konwerter 10Base-FL/
10Base-T

Konwerter mediów 10Base-FL/ 10Base-T umożliwia
bezpośrednie połączenie okablowania wykonanego
kablem Twisted Pair (skrętka) z okablowaniem
światłowodowym w segmencie sieci Ethernet.
Konwerter możliwia przedłużenie segmentu Twisted
Pair (skrętka) poza granicę 100 m.

10Base-FL/
10Base-2

Konwerter mediów 10Base-FL/10Base-2 umożliwia
bezpośrednie połączenie przewodów koncentrycznych
ze światłowodowymi w segmencie sieci Ethernet.
Dzięki bezpośredniemu połączeniu możliwe jest
przedłużenie segmentu koncentrycznego poza granicę
185 m

10Base-T/ 10Base-2

Konwerter mediów 10Base-T/10Base-2 umożliwia
bezpośrednie połączenie okablowania Twisted Pair
(skrętka) z okablowaniem koncentrycznym segmentu
sieci Ethernet. Dzięki bezpośredniemu połączeniu
możliwe jest wykorzystanie kabli koncentrycznych w
sieciach wykonanych skrętką.

100Base-FX/ 100Base-TX

Konwerter mediów dla sieci Fast Ethernet (IEEE802.3u).
Konwerter 100Base-FX/100Base-TX umożliwia
bezpośrednie połączenie okablowania Twisted Pair
(skrętka) z okablowaniem światłowodowym w
segmencie sieci Fast Ethernet.

Mini Bridge Fast Ethernet

Bridge Fast Ethernet umożliwia połączenie dwóch
segmentów sieci Fast Ethernet zgodnie ze standardem
IEEE 802.3u.
Pozwala na połączenie segmentu sieci Ethernet z
segmentem Fast Ethernet. Daje możliwość zwiększenia
maksymalnej długości segmentu sieci Fast Ethernet poza
granicę 412 m.
Możliwa jest transmisja danych na odległość do 40 km
przy użyciu światłowodu jednomodowego.

Przykład wykonania sieci komputerowej dla

budynku dwukondygnacyjnego.

Zadaniem jest stworzenie sieci lokalnej dla firmy z szybkim
podłączeniem do Internetu i siecią lokalną w technologii Fast Ethernet.
Siedziba firmy mieści się w dwukondygnacyjnym budynku. Przy
projektowaniu uwzględniono adaptacje jednego z pomieszczeń centrum
dystrybucyjne sieci. W nim znajdować się będą wszystkie aktywne
urządzenia sieciowe tj. szafa krosownicza, serwer, router, firewall itp.
Liczba punktów sieciowych obejmuje 40 aktywnych stanowisk
roboczych. Dodatkowo w większości pomieszczeń znajdują się
nadmiarowe gniazda sieciowe, dzięki czemu przy dodawaniu stanowisk
komputerowych nie będzie potrzebna przebudowa sieci. Zastosowano
również punkty dostępu WiFi do sieci lokalnej, jak i Internetu.

Koncepcja rozwiązania:

• Podłączenie sieci lokalnej do Internetu realizowane będzie za pomocą pary
urządzeń: sprzętowego routera 3com Router 5231 (R1) oraz serwera(S2).
Pełniącego funkcję routera między siecią lokalną firmy a Internetem,
zaawansowanego firewalla.

• Na potrzeby utworzenia sieci wewnętrznej zastosowano przełączniki 3com
SuperStack® 3 Switch model 3300SM (SW1 i SW2).

• Zaplanowano również wykorzystanie serwera plików (S1).
• Połączenia sieci lokalnej oparte są na sieci 100-BaseT FastEthernet,
wykorzystującej skrętkę UTP kat.5e. Jedynie połączenie między
przełącznikami SW1(parter) i SW2(piętro) wykorzystuje światłowód w sieci
1000-BaseT Gigabit Ethernet.

• Zamontowano urządzenia umożliwiające bezprzewodowy dostęp do sieci
lokalnej oraz do Internetu za pomocą 3Com OfficeConnect 11Mbps Wireless
Access Point (AP1 oraz AP2).