Должны ли кабельные системы быть структурированными?

Должны ли кабельные системы быть структурированными?

И.Г. Смирнов, директор Международного Учебного Центра Телекоммуникаций

Телекоммуникационная инфраструктура переросла в доступный инструмент бизнеса с широкими возможностями. Выпускаемое активное оборудование проектируется на основе положения, что кабельная часть информационной инфраструктуры соответствует требованиям стандартов, т. е. является гарантированно надежной и способной обеспечивать определенные рабочие характеристики. Использование нестандартных кабельных систем может привести к несоответствию сетевых рабочих характеристик определенным стандартам, высокой стоимости внесения изменений в систему (так называемые MAC — Moves, Adds, Changes) и ее неспособности поддерживать новые технологии. По мере распространения принципов структурированного каблирования стоимость устанавливаемого сетевого оборудования снижается, а эффективность передачи данных растет с экспоненциальной зависимостью.

Часто задают вопрос: «Что же все-таки такое структурированная кабельная система (СКС)?» При этом акцент делается на слово «структурированная», подразумевая, что понятие «кабельная система» известно всем. Однозначно ответить на такой вопрос очень сложно, поскольку термин «структурированная» неотъемлем от остальной части определения. Объяснению подлежат все три слова как единое целое «Структурированная Кабельная Система» — это понятие и способ говорить о телекоммуникационной инфраструктуре коммерческого здания, которая по определению международного стандарта ISO/IEC 11801 есть «Структурированная телекоммуникационная кабельная система, способная поддерживать широкий диапазон приложений. Создается без предварительного знания тех приложений, которые будут использоваться впоследствии. Оборудование, предназначенное для поддержки конкретного специфического приложения, не является частью структурированной универсальной кабельной системы». Для тех, кто хочет получить исчерпывающую информацию о термине «структурированная кабельная система», можно предложить следующие трактовки каждой из составляющих его частей.

Из самого названия «структурированная кабельная система» следует, что мы имеем дело с тремя понятиями, дающими полную характеристику рассматриваемому предмету:

система. Система — набор объектов или структур, связанных и взаимодействующих между собой по определенным правилам таким образом, что формируется сложное единое целое. Система, выполняющая специальные функции, содержит в себе компоненты, которые могут заменяться аналогичными и быть взаимозаменяемы внутри системы;

кабельная. Кабельная система — система, элементами которой являются так называемые кабельные компоненты. В терминах информационной инфраструктуры под кабельными компонентами подразумеваются не только собственно кабели и проводники, но и все пассивное коммутационное оборудование, служащее для их соединения или физического окончания (терминирования) — телекоммуникационные розетки на рабочих местах, коммутационные блоки и панели (пэтч-панели) в телекоммуникационных помещениях, муфты и адаптеры;

структурированная. Структура — любой набор или комбинация связанных и зависимых составляющих частей. Термин «структурированная» означает, с одной стороны, способность системы поддерживать различные телекоммуникационные приложения (передачу речи, данных и видеоизображений), с другой — возможность применения различных компонентов и продукции различных производителей, и с третьей — способность к реализации так называемой мультимедийной среды, в которой используются несколько типов передающих сред — коаксиал, витая пара, экранированная витая пара и оптическое волокно. Структуру кабельной системы определяет инфраструктура информационных технологий, IT (Information Technology), именно она диктует содержание конкретного проекта кабельной системы в соответствии с требованиями конечного пользователя, независимо от активного оборудования, которое может применяться впоследствии.

В действительности разработка и проектирование СКС начинается не с выбора кабельных и коммутационных компонентов и даже не с создания топологической схемы соединений. Первой и самой сложной задачей в проектировании любой телекоммуникационной системы является анализ архитектурных и инженерных особенностей самого здания и на основе полученных результатов проектирование кабельных трасс и телекоммуникационных помещений. С точностью до 90 — 95 % будущую конфигурацию СКС можно определить только на основе архитектурных чертежей здания и его назначения. В идеальном случае такая работа должна выполняться на стадии проектирования структуры здания, правда, не все еще потеряно в самом начале и во время строительства. Наиболее неблагоприятным можно считать случай, когда здание уже построено и конечный пользователь приступил к работе. Тогда телекоммуникационная система приобретает неуниверсальные, надуманные формы с различными отклонениями и нарушениями стандартных правил и завышенной стоимостью. Трудно представить, что в же построенном здании начинаются работы по проектированию и монтажу, например, системы водоснабжения или лифтов. А ведь телекоммуникационные системы точно так же относятся к инженерной инфраструктуре здания.

До настоящего времени отношение к телекоммуникационным кабельным системам выражалось по-разному.

Конечный пользователь: «Кабельная система — набор проводов и кабелей, монтаж которых портит внешний вид помещений, стоит дорого и требует к себе особого внимания. Хотелось бы, чтобы все работало, причем быстро. Совершенно чрезмерны и неоправданны требования к выделению специализированных телекоммуникационных помещений, прокладке кабельных трасс и созданию распределительных систем».

Системный интегратор: «Кабельная система — набор проводов и кабелей, второстепенные материалы, служащие для соединения дорогостоящего и сложного сетевого оборудования. Основой надежной работы информационной инфраструктуры является только самое современное активное оборудование и программное обеспечение. Именно ими определяется выбор остальных пассивных компонентов сети и конфигураций их соединений. И причем здесь, собственно говоря, приложения передачи речи, телефония? Ничего общего с ЛВС они не имеют и мешать их в одну кучу нельзя».

Службы телефонии: «Кабельная система — набор проводов и кабелей, усложняющих эксплуатацию внутренней телефонной сети, затрудняющих переключение номеров и внесение изменений в систему. И причем здесь приложения передачи данных и видеоизображений? Ничего общего с телекоммуникационной телефонной системой они не имеют».

Строительные компании: «Может быть все это очень нужно и полезно, спорить не будем. Мы готовы построить в новом или реконструируемом нами здании любые кабельные трассы, специально оборудованные помещения и сделать точки ввода. Но мы не обладаем достаточными знаниями, чтобы заложить все эти требования в проект. Дайте нам такой проект, и мы его выполним».

Подобные взгляды и подход к проблемам создания телекоммуникационной инфраструктуры коммерческих зданий обусловлен рядом причин. Главные из них — традиционное деление сервиса на отдельные независимые системы, так сказать, по интерфейсному признаку (телефония, LAN, видеосистемы, кабельное телевидение и т. д.), практически полная отстраненность телекоммуникационной системы от структуры обслуживаемого ею здания, недостаточная информированность и подготовленность в этой области специалистов тех отраслей промышленности, которые непосредственно связаны с созданием и эксплуатацией телекоммуникационных систем.

Из сказанного выше можно сделать несколько важных выводов.

Планирование, проектирование и монтаж структурированных кабельных систем — бизнес строительный. Им должны заниматься либо крупные строительные контракторы, имеющие в своем составе специализированные подразделения, которые занимаются кабельными системами (электроснабжение, слаботочные системы, охранная и пожарная сигнализация и т. д.), либо работающие в тесном контакте со строительными организациями самостоятельные кабельные компании-контракторы.

Структурированная кабельная система — единая инженерная инфраструктура здания. Она не может быть квалифицирована только как телефонная система или как LAN, или как еще какая-либо структура, предназначенная для поддержки специфического приложения. Ценность и актуальность структурированного каблирования в том и состоит, что оно обеспечивает универсальный независимый сервис и подключение любого стандартного оборудования, работу любого стандартного приложения. С помощью специальных устройств (адаптеров и конверторов) можно реализовать и разнообразные нестандартные приложения. Здесь можно опять провести аналогию с какой-нибудь традиционной инженерной сетью здания, например, с системой водоснабжения. В такой системе присутствуют все атрибуты структурированной сети: точка ввода в здание; центральный распределительный пункт; магистральные линии, исходящие из распределительного центра и раздающие сервис на этажи; этажные распределительные системы и, наконец, конечные устройства — два крана с горячей и холодной водой. У вас когда-нибудь возникало желание пересмотреть или усомниться в целесообразности наличия крана на кухне или в ванной комнате? Нужно ли вам иметь в одном месте два крана с горячей водой и один с холодной или кран с горячей водой диаметром с водосточную трубу, а с холодной — меньше соломинки для коктейля? Таких вопросов не возникает, потому что система водоснабжения традиционна. Все, что вам, как конечному пользователю сети, необходимо — это приобрести на свой вкус стиральную машину, раковину, аппарат для фильтрации воды или, наконец, «джакузи». Являясь стандартными изделиями, созданными для работы в стандартных сетях водоснабжения, они будут гарантированно служить вам. То же самое произойдет в свое время и в отношении телекоммуникационных систем.

Как следствие единой универсальной природы СКС является тот факт, что у нее должен быть один хозяин — единая эксплуатационная служба, объединяющая специалистов телефонии, LAN и все остальные подразделения, которые ею пользуются. Это чрезвычайно важно с точки зрения администрирования информационной сети. Единые система документации, база данных, система маркировки — условие надежной бесперебойной работы любой системы на протяжении всего срока ее эксплуатации.

Мы рассмотрели базовое принципы структурированного каблирования. Детальные спецификации элементов и правил проектирования, монтажа и администрирования СКС можно найти в стандартах:

ANSI/EIA/TIA-568 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard;

ANSI/EIA/TIA-569 Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces;

ANSI/EIA/TIA-606 Administration Standard for the Telecommunications Infrastructure of Commercial Buildings;

ANSI/EIA/TIA-570 Residential And Light Commercial Telecommunications Wiring Standard;

ANSI/EIA/TIA-607 Commercial Building Grounding and Bonding Requirements for Telecommunications;

ISO/IEC 11801 Information Technology Generic Cabling for Customer Premises;

CENELEC EN/BS 50173 Information Technology - Generic Cabling Systems;

TIA/EIA TSB-67 Transmission Performance Specifications For Field Testing Of Unshielded Twisted-Pair Cabling Systems;

TIA/EIA TSB-72 Centralized Optical Fiber Cabling Guidelines;

TIA/EIA TSB-75 Additional Horizontal Cabling Practices For Open Offices.

Познакомимся с принципами и процедурами самого первого этапа — Консалтинга. В это понятие входят следующие составные части: коммерческое предложение, аван-проект и проект.

Одним из наиболее интересных явлений на стадии Консалтинга является "тендер" или "бид" ("tender" — British English, "bid" — American English) — конкурс коммерческих предложений и аван-проектов, проводимый заказчиком с целью определения наиболее выгодного с технико-экономической точки зрения варианта. Такие конкурсы организуются по определенным правилам с соблюдением регламентированных процедур, описанных в специальных руководствах. К сожалению, в России количество проводимых по правилам тендеров можно перечислить по пальцам. В тех событиях, которым дают название "тендер", обычно отсутствуют или искажены основные его атрибуты — RFQ (Request For Quote) или RFP (Request For Proposal) — запрос на коммерческое предложение; Т & С (Terms & Conditions) — условия и ответственность; так называемые "бонды" — документы, подтверждающие качество, ответственность и т. д. Чрезвычайно редко встречается и такой атрибут, как Собрания Участников Тендера. Как правило, эти так называемые "тендеры" имеют две цели. Первая — прикрытие корпоративных альянсов. Вторая — игра взрослых людей в тендер для придания солидности делу или для получения самого дешевого предложения, что, собственно, никогда и нигде не было целью конкурса.

К сожалению, объем статьи не позволяет описать все нюансы и наиболее интересные стороны тендера, поэтому предположим, что компания-контрактор уже получила заказ на создание телекоммуникационной системы в коммерческом здании.

Несколько советов конечным пользователям, которые планируют создать корпоративную информационную инфраструктуру и ищут подходящего исполнителя проекта (или всего комплекса работ).

Существует три типа компаний, работающих на рынке строительства телекоммуникационных систем: консультанты-архитекторы (компании, занимающиеся только проектированием), монтажники (занимаются только строительством и монтажом) и компании, имеющие в своем штате оба подразделения. На российском рынке число контракторов каждого типа растет в том порядке, в котором они перечислены выше. Но следует сделать одну оговорку — в России консультанты-архитекторы, пожалуй, феномен, а не реальность.

Остановимся на проектантских качествах контракторов, оставив в стороне остальные положительные и отрицательные их стороны.

Во-первых, особое внимание следует уделить опыту компании в проектировании. Здесь большое значение имеют: число профессиональных проектировщиков и менеджеров проектов (конечный пользователь может запросить послужные списки специалистов, которые непосредственно будут заняты в работе); является ли компания членом какой-либо профессиональной ассоциации, какое количество проектов в настоящий момент находится в работе и сколько специалистов может быть выделено для проекта. Полезной может оказаться информация и о том, в какой системе составляется проектная документация (например, AutoCAD, VISIO, CADDY и т. д.), ее состав и внешний вид. Какими бы отличными монтажниками ни обладала компания, если в качестве образца вам предъявят проектную документацию в виде тощей брошюрки с чертежами, выполненными в среде типа CorelDRAW, откажитесь от услуг такого проектировщика: вероятно, более выгодно привлечь этого контрактора для монтажа по проекту, выполненному кем-то другим.

Очень хорошей рекомендацией для компании служат письма заказчиков с отзывами о качестве работы. Более того, можно попросить контрактора назвать несколько выполненных им работ и узнать мнение о них непосредственно у клиентов.

Несколько слов о лицензиях, наличие которых обязательно. Хотя в России обладание лицензией на проведение конкретного вида работ еще не означает высокого профессионализма, но по крайней мере, предполагает определенную ответственность. Отвечать за систему, спроектированную, а затем и построенную с нарушением национальных и местных законов и нормативов придется в первую очередь конечному пользователю.

Итак, что же конкретно должно быть сделано и входить в проект телекоммуникационной инфраструктуры коммерческого здания? Четыре основные составные части типичного проекта приведены в таблице.

Во-первых, чем раньше в процессе проектирования и строительства здания начнется проектирование кабельной системы, тем лучше. Спецификации кабельной системы должны готовиться параллельно с другими спецификациями для обеспечения совместимости инженерной инфраструктуры здания, включая трассы и помещения, а также такие сервисы, как системы электропитания, освещения, водоснабжения и контроля микроклимата — HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning).

Во-вторых, заказчик несет определенные обязательства перед контрактором. Он должен конкретно определить, какая работа должна быть выполнена, как и в какие сроки. Как минимум, конечный пользователь должен представить читаемые копии чертежей пространства здания (этажные планы), список сервисов, необходимых на каждом рабочем месте, а также места расположения телекоммуникационных шкафов и аппаратной.

Рис. 1. Топология универсальной кабельной системы Одним из важных аспектов обеспечения качества выполнения проекта является предпроектное обследование объекта. Выполняться оно может менеджером проекта или непосредственно проектировщиком. Контрактор должен получить доступ в телекоммуникационные шкафы, аппаратные, на рабочие места и в пространства за фальш-потолками. Заказчик должен обеспечить контрактора всеми необходимыми средствами — переносными лестницами, освещением и т. п. Чем больше детальной информации можно будет собрать о здании и его планировке, тем лучше.

В общем, проект должен отвечать требованиям (не всем одновременно) стандартов: ЕIА/ТIА-568А и/или ISO/IEC 11801, ЕIА/ТIА-569А, ЕIА/ТIА-606, национальных и местных нормативов. Система должна поддерживать телефонные и низковольтные сети, связанные с аналоговыми и цифровыми речевыми приложениями, локальные вычислительные сети (LAN) и приложения передачи изображений.

Приложения, поддерживаемые кабельной системой, должны быть одобрены документами Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE), Asynchronous Transfer Mode (ATM) Forum, American National Standards Institute (ANSI) или International Standards Organization (ISO). Физическая кабельная инфраструктура должна базироваться на положениях стандартов ANSI ТIА/ЕIА-568-А и ANSI ТIА/ЕIА-569.

Ниже перечислены основные положения стандартов, соблюдение которых необходимо при выполнении проекта структурированной кабельной системы коммерческого здания.

Структурированная Кабельная Система (СКС) должна состоять из любой или всех нижеперечисленных подсистем: Горизонтальная подсистема; Магистральная подсистема; Подсистема рабочего места.

Подсистема рабочего места

Раздел определяет требования к аппаратным шнурам и телекоммуникационным розеткам на рабочем месте пользователя. Соединение информационной розетки и активного устройства (компьютер/телефон) обеспечивается с помощью данной подсистемы.

Горизонтальная подсистема

Горизонтальная подсистема является частью телекоммуникационной кабельной системы, которая проходит междутелекоммуникационной розеткой/коннектором на рабочем месте и горизонтальным кроссом в телекоммуникационном шкафу. Она состоит из горизонтальных кабелей и той части горизонтального кросса в телекоммуникационном шкафу, которая обслуживает горизонтальный кабель. Каждый этаж здания рекомендуется обслуживать своей собственной Горизонтальной подсистемой.

Все горизонтальные кабели, независимо от типа передающей среды, не должны превышать 90 м на участке от телекоммуникационной розетки на рабочем месте до горизонтального кросса. На каждое рабочее место должно быть проложено как минимум два горизонтальных кабеля.

В случае речевых приложений и приложений передачи данных четырехпарные UTP/ScTP и волоконно-оптические кабели должны прокладываться с соблюдением топологии "звезда" от телекоммуникационного шкафа на каждом этаже до каждой индивидуальной информационной розетки. Все пути прохождения кабельных трасс должны быть согласованы с заказчиком перед началом прокладки кабеля.

Каждый сегмент кабеля UTP/ScTP между горизонтальной частью кросса в телекоммуникационном шкафу и информационной розеткой не должен содержать муфт.

Магистральная подсистема

Маршрут кабеля внутри здания, соединяющий шкаф со шкафом или с аппаратной, называется Магистральной подсистемой здания, соединяющей главный кросс в аппаратной с промежуточными кроссами (IС) и с горизонтальными кроссами в телекоммуникационных шкафах (ТС). Она состоит из среды, в которой происходит передача информации по магистрали между этими точками, и соответствующего коммутационного оборудования, терминирующего данный тип среды.

Магистральная подсистема должна включать в себя кабель, установленный вертикально между этажными телекоммуникационными шкафами, главный или промежуточный кроссы в многоэтажном здании, а также кабель, установленный горизонтально между телекоммуникационными шкафами, главный или промежуточный кроссы в протяженном одноэтажном здании.

Во всех ТС должна иметься в наличии или быть доступной для повторного использования адекватная площадь сечения магистральной трассы, чтобы не потребовалось создавать дополнительные трассы. Все трассы, если они предназначены для использования в системах телекоммуникации, должны иметь противопожарные заглушки независимо от того, используются трассы или нет.

Магистральные кабели должны быть проложены топологически в виде звезды, начинаясь в главном кроссе и проходя к каждому телекоммуникационному шкафу. Между главным и горизонтальным кроссами может находиться промежуточный кросс. Такая система называется топологией иерархической звезды.

Все телекоммуникационные кабельные системы и оборудование должны быть заземлены в соответствии с соответствующими нормативами и правилами.

Рис. 2. Расположение универсальной кабельной системы в здании

Магистрали между зданиями

Когда распределительная система охватывает более одного здания, компоненты, обеспечивающие связь между зданиями, составляют Магистральную подсистему между зданиями. Эта подсистема включает в себя среду, по которой осуществляется передача магистральных сигналов, соответствующее коммутационное оборудование, предназначенное для терминирования данного типа среды, и устройства электрической защиты для подавления опасных напряжений при воздействии на среду грозового и/или высоковольтного электричества, пики которых могут проникать в кабель внутри здания. Обычно это магистральный кабель первого уровня, проходящий от главного кросса в аппаратной центрального здания к промежуточному кроссу в аппаратной периферийного здания.

Магистральная подсистема должна в