Проектирование структурированной кабельной сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

структурированный кабельный информационный

Структурированная кабельная система (СКС, SCS) представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. Она состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам. Три основных принципа заложены в СКС:

Универсальность;

Избыточность;

Структурированность.

Универсальность кабельной системы выражается в том, что она строится не для какого-то конкретного применения, а создается в соответствии с принципом открытой архитектуры и на основе соответствующих стандартов.

Избыточность подразумевает введение в состав кабельной системы дополнительных информационных розеток. Количество информационных розеток определяется не текущими потребностями, а определяется площадями и топологией рабочих помещений. Таким образом, организация новых рабочих мест, приспособление под конкретные потребности заказчика, происходит быстро и без нарушения работы организации.

Структурированность заключается в разбиении кабельной системы на отдельные подсистемы, выполняющие строго определенные функции.

Впервые структурированная кабельная система (СКС), получившая название SYSTIMAX , была предложена фирмой AT&T в начале 80-х годов. В середине 80-х началась разработка стандартов на телекоммуникационные кабельные системы. В результате усилий Ассоциации электронной промышленности (EIA), Ассоциации телекоммуникационной промышленности (TIA), американской исследовательской организации Underwriters Laboratories (UL), фирмы ANIXTER, Международной организации по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссии (IEC) были выпущены ряд стандартов посвященных структурированным кабельным системам.

1. Требования к структурированной кабельной системе (СКС)

1.1 Требования к СКС в целом

СКС должна включать следующие компоненты:

- информационная кабельная подсистема;

Информационная кабельная подсистема должна строиться в соответствии с требованиями стандарта ISO/IEC 11201 Class D, категория 5Е.

Максимальная длина кабеля от информационного порта RJ45 до коммутационной панели не должна превышать 90 м.

СКС в целом должна соответствовать категории 5Е, все комплектующие (кабель, розетки, коммутационные панели, соединительные шнуры) должны соответствовать категории 5Е.

Для создания СКС необходимо использовать только высококачественные компоненты, которые прошли стопроцентное тестирование с соответствии с требованиями ISO 9001 (ГОСТ 40.9001-88).

Все кабельные системы СКС должны быть выполнены с учётом требований по физической защите трасс от повреждения включающих:

- металлические трубы и металлические короба в особо опасных зонах;

- прокладку кабеля за подвесным потолком, за гипсокартоновыми стенами и в кабель-каналах.

- крепление кабеля по всей трассе с помощью специальных стяжек по всей длине.

1.2 Общие требования к информационной кабельной подсистеме

Информационная кабельная подсистема предназначена для передачи информации между устройствами следующих систем:

- локальная вычислительная сеть;

- система телефонии.

Одно рабочее место должно содержать два порта информационных розеток RJ-45

Места установки дополнительных розеток RJ-45 должно содержать один порт информационной розетки RJ-45.

Топология трасс - звезда.

Все порты RJ-45 расположенные на рабочих местах, а так же на коммутационной панели в коммутационном шкафу должны быть промаркированы таким способом, что бы их можно было однозначно идентифицировать.

Технология прокладки кабеля должна обеспечивать сохранность эстетического вида помещений после производства монтажных работ.

1.3 Требования к кабель-каналам, информационным и электрическим розеткам

Тип и размер кабель канала для горизонтальной кабельной подсистемы должен быть одинаков во всех помещениях.

1.4 Требования к коммутационной системе

Коммутация производится в настенном коммутационном шкафу.

В шкаф устанавливается коммутационная панель с необходимым количеством розеток модульных разъемов RJ 45 для подключения горизонтальной кабельной подсистемы от рабочих мест.

В шкаф устанавливается коммутационная панель с необходимым количеством розеток модульных разъемов RJ 45 для последующего подключения Мини АТС.

Одна полка для активного оборудования.

2. Требования к документации по СКС

При сдаче работ по монтажу СКС предоставляется:

- планировка помещений с указанием расположением РМ и их маркировкой и схема прокладки кабельных трасс в электронном и печатном виде.

- гарантия на СКС минимум 0,5 года, с момента подписания акта о приёмке работ.

2.1 Выбор топологии сети для проектирования

Стандартом Fast Ethernet IEEE 802.3u установлены три типа физического интерфейса: 100Base-FX, 100Base-TX и 100Base-T4.

Рис.1 Физические интерфейсы стандарта Fast Ethernet

Таблица 1. Физические интерфейсы стандарта Fast Ethernet (IEEE 802.3u) и их основные характеристики

Физический интерфейс	100Base-FX	100Base-TX	100Base-T4
Порт устройства	Duplex SC	RJ-45	RJ-45
Среда передачи	Оптическое волокно	Витая пара UTP Cat. 5	Витая пара UTP Cat. 3,4,5
Сигнальная схема	4B/5B	4B/5B	>8B/6T
Битовое Кодирование	NRZI	MLT-3	NRZI
Число витых пар/ волокон	2 волокна	2 витых пары	4 витых пары
Протяженность сегмента	до 412 м(mm) до 2 км (mm)* до 100 км (sm)*	до 100 м	до 100 м
Обозначения: mm - многомодовое волокно, sm - одномодовое волокно, * - только при дуплексном режиме связи.

Стандарт этого физического интерфейса предполагает использование неэкранированной витой пары категории не ниже 5. Он полностью идентичен стандарту FDDI UTP PMD.

Физический порт RJ-45 как и в стандарте 10Base-T может быть двух типов: MDI (сетевые карты, рабочие станции) и MDI-X (повторителе Fast Ethernet, коммутаторы). Порт MDI в единичном количестве может иметься на повторителе Fast Ethernet. Для передачи по медному кабелю используются пары 1 и 3. Пары 2 и 4 - свободны. Порт RJ-45 на сетевой карте и на коммутаторе может поддерживать на ряду с режимом 100Base-TX и режим 10Base-T или функцию автоопределения скорости. Большинство современных сетевых карт и коммутаторов поддерживают эту функцию по портам RJ-45 и кроме этого могут работать в дуплексном режиме.

3. Расчёт компонентов СКС

3.1 Расчёт горизонтальной подсистемы

Определение количества портов:

Кол-во портов = кол-во РМ * кол-во портов на 1 РМ

1 этаж: 2*27+1*5=59 портов

2 этаж: 2*36+1*6=78 портов

3 этаж: 2*30+1*5=65 портов

Определение средней длины установочного кабеля:

Lcp =(Lmax+Lmin)/2+5м

где Lmin и Lmax - соответственно длины кабельной трассы от точки размещения кроссового оборудования до информационного разъема самого близкого и самого далекого рабочего места. При определении длины трасс необходимо добавить технологический запас величиной 5 м.

1 этаж: (5,25+38,55)/2+5=21,9+5= 26,9 м

2 этаж: (5,95+38,55)/2+5= 22,25+5= 27,25 м

3 этаж: (5,25+39,25)/2+5=22,25+5= 27,25 м

Проложить кабель по этажу так, чтобы до самого удалённого РМ было меньше 90 м по стандарту ISO 11801, с использованием 1-ого FD не удается, поэтому я принимаю решение использовать 2-й FD на каждом этаже.

Определение общей длины кабеля:

Общая длина = средняя длина * кол-во портов

1 катушка=500 м

1 этаж: 26,9·59= 1487 м - 3 катушки

2 этаж: 27,25 ·78=2125 м - 5 катушек

3 этаж: 27,25 ·65=1771 м - 3 катушек

В качестве кабеля для внутренней прокладки буду использовать витую пару КССПв 2х2х0,52 5е, предназначенный для подключения рабочих мест пользователей и отвечающий самым высоким требованиям пожаробезопасности.

Определение общего количества коммутационных панелей:

Кол-во коммутационных панелей = кол-во портов на этаже / кол-во портов в выбранной коммутационной панели

Выбираю коммутационную панель HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U с возможностью установки 48 портов RJ-45 (8P8C). Панель предназначена для использования в распределительных пунктах магистральных и горизонтальной подсистем.

1 этаж:

FD1_1 обслуживает 48 портов: 48/48=1 комм. панель

FD1_2 обслуживает 11 портов: 11/48=0,2=> 1 комм. панель

Всего 2 панели

2 этаж:

FD2_1 обслуживает 48 портов: 48/48=1 1 комм. панель

FD2_2 обслуживает 30 портов: 30/48= 0,6=> 1 комм. панель

Всего 2 панели

3 этаж:

FD3_1 обслуживает 48 портов: 48/48=1 комм. панель

FD3_2 обслуживает 17 портов: 17/48=0,4 => 1 комм. Панель

Всего 2 панели.

Кол-во органайзеров 1U = кол-во используемых коммутационных панелей:

1 этаж - 2 шт.

2 этаж - 2 шт.

3 этаж - 2 шт.

Определение необходимой высоты телекоммуникационного шкафа FD:

Высота = (кол-во коммутационных панелей x 1U) + (кол-во органайзеров x 1U)

1 этаж:

FD1_1 1·1U+1·1U=2U

FD1_2 1·1U+1·1U=2U

2 этаж:

FD2_1 1·1U+1·1U=2U

FD2_2 1·1U+1·1U=2U

3 этаж:

FD3_1 1·1U+1·1U=2U

FD3_2 1·1U+1·1U=2U

Выбираю настенный шкаф Hyperline TZH-0655-GR-RAL9004 19", 3-х секционный, 670x620x430 мм. И еще требуется место для установки активного оборудования и коммутационных панелей вертикальной подсистемы.

Определение количества адаптеров:

Кол-во адаптеров = кол-во адаптеров для РМ + кол-во адаптеров для коммутационных панелей

1 этаж: 59+59=118 адаптеров

2 этаж: 78+78=156 адаптеров

3 этаж: 65+65=130 адаптеров

Выбираю проходной адаптер разъемного соединителя Hyperline PLUG-8P8C-U-C5-SH.

Определение количества коммутационных шнуров:

Кол-во коммутационных шнуров = кол-во задействованных портов РМ + кол-во задействованных портов в коммутационной панели = 2 * кол-во портов РМ

1 этаж: 59·2=118 комм. шнуров

2 этаж: 78·2=156 комм. шнуров

3 этаж: 65·2=130 комм. шнуров

Определение необходимого количества коннекторов:

Кол-во коннекторов = 4*кол-во портов

1 этаж: 4*59=236 коннектора

2 этаж: 4*78=312 коннекторов

3 этаж: 4*65=260 коннекторов

Выбираю коннекторы Hyperline PLUG-8P8C-UV-C5 универсальный со вставкой.

Кол-во розеток = кол-во РМ = 93 шт.

Выбираем розетку Hyperline RJ-45 2*RJ45, 8P8C, накладную, категория 5/5е

3.2 Расчёт вертикальной подсистемы

Определение количества волокон (В) на этаж:

Кол-во В = кол-во рабочих мест * 0,2

1 этаж:

0,2·13=2,6 В

0,2·18=3,6 В

2 этаж:

0,2·18=3,6 В

0,2·23=4,6 В

3 этаж:

0,2·17=3,4 В

0,2·18=3,6 В

Рекомендуется использовать минимум 6 волокон на этаж (2 рабочих волокна, 2 резервных и 2 на расширение системы). Выбираем кабель волоконно-оптический 50/125 (OM2) многомодовый, 6 волокон, с металлическим тросом (5 мм) Hyperline FO-SSMT-OUT-50-6-PE.

Определение длины магистрального кабеля:

Длина магистрального кабеля = Сумма всех кабелей, приходящих с каждого этажа + 2 *3 м на этаж = 3* длина кабеля от каждого FD до прохода м/у этажами + типовая высота этажа *кол-во FD на 2 этаже + 2* типовая высота этажа *кол-во FD на 3 этаже + (кол-во FD и BD)*3м

Длина магистрального кабеля = 3*1,75+4,3*2+2*4,3*2+(6+1)*3=52 м

Т.е. закупать нужно 1 катушку (300м).

Определение общего количества В:

Общее кол-во В = кол-во этажей * кол-во В на этаж

Общее кол-во В = 3·2·6=36 В

Определение количества В коммутационных панелей (для BD):

Ранее я уже выбрал коммутационную панель HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U с возможностью установки 48 портов RJ-45 (8P8C).

Кол-во В комм. панелей = кол-во В / кол-во портов комм. панели

Кол-во В комм. панелей = 36/48 = 1 комм. панели.

К 3-м комм. панелям необходимы 2 кабельных органайзера.

Определение высоты шкафа распределителя здания:

Высота шкафа расп. здания = кол-во комм. панелей* 1U + кол-во кабел. органайзеров* 1U

Высота шкафа = 2·1 U+2·1 U=4U

Выбираю настенный шкаф Hyperline TZH-0655-GR-RAL9004 19", 3-х секционный, 670x620x430 мм.

Определение количества адаптеров:

Кол-во адаптеров = кол-во FD *кол-во волокон на FD/2 + общее кол-во В/2

Кол-во адаптеров =6*6/2+36/2=36 адаптеров.

Выбираю проходной адаптер разъемного соединителя Hyperline PLUG-8P8C-U-C5-SH

Определение количества коммутационных шнуров:

Количество комм. шнуров = общее кол-во В/2/6

Количество комм. шнуров =36/2/6=3 комм. шнуров.

Определение необходимого количества коннекторов:

Кол-во коннекторов = 2*общее кол-во В

Кол-во коннекторов =36·2=72 коннекторов.

Выбираю коннекторы Hyperline PLUG-8P8C-UV-C5 универсальный со вставкой.

4. Выбор оборудования для проекта

4.1 Перечень оборудования горизонтальной подсистемы

Таблица. 1 этаж:

Наименование	Кол-во	Ед. изм.
Витая пара КССПв 2х2х0,52 5е	3	катушка
Коммутационная панель HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	2	шт
Коммутационный шнур HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	118	шт
Настенный шкаф Hyperline TZH-0655-GR-RAL9004 19", 3-х секционный	2	шт
Коннекторы Hyperline PLUG-8P8C-UV-C5 универсальный со вставкой.	236	шт
Адаптер разъемного соединителя Hyperline PLUG-8P8C-U-C5-SH	118	шт
Розетка Hyperline RJ-45 2*RJ45, 8P8C, накладная, категория 5/5е .	27	шт.

Таблица. 2 этаж:

Наименование	Кол-во	Ед. изм.
Витая пара КССПв 2х2х0,52 5е	5	катушка
Коммутационная панель HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	2	шт
Коммутационный шнур HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	156	шт
Настенный шкаф Hyperline TZH-0655-GR-RAL9004 19", 3-х секционный	2	шт
Коннекторы Hyperline PLUG-8P8C-UV-C5 универсальный со вставкой.	312	шт
Адаптер разъемного соединителя Hyperline PLUG-8P8C-U-C5-SH	156	шт
Розетка Hyperline RJ-45 2*RJ45, 8P8C, накладная, категория 5/5е .	36	шт.

Таблица.3 этаж:

Наименование	Кол-во	Ед. изм.
Витая пара КССПв 2х2х0,52 5е	3	катушка
Коммутационная панель HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	2	шт
Коммутационный шнур HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	130	шт
Настенный шкаф Hyperline TZH-0655-GR-RAL9004 19", 3-х секционный	2	шт
Коннекторы Hyperline PLUG-8P8C-UV-C5 универсальный со вставкой.	260	шт
Адаптер разъемного соединителя Hyperline PLUG-8P8C-U-C5-SH	130	шт
Розетка Hyperline RJ-45 2*RJ45, 8P8C, накладная, категория 5/5е .	30	шт.

Таблица. Итого:

Наименование	Кол-во	Ед. изм.
Витая пара КССПв 2х2х0,52 5е	11	катушка
Коммутационная панель HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	6	шт
Коммутационный шнур HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	404	шт
Настенный шкаф Hyperline TZH-0655-GR-RAL9004 19", 3-х секционный	6	шт
Коннекторы Hyperline PLUG-8P8C-UV-C5 универсальный со вставкой.	808	шт
Адаптер разъемного соединителя Hyperline PLUG-8P8C-U-C5-SH	404	шт
Розетка Hyperline RJ-45 2*RJ45, 8P8C, накладная, категория 5/5е .	93	шт.

Таблица. Перечень оборудования магистральной подсистемы.

Наименование	Кол-во	Ед. изм.
Кабель волоконно-оптический 50/125 (OM2) многомодовый, 6 волокон, с металлическим тросом (5 мм) Hyperline FO-SSMT-OUT-50-6-PE	1	катушка
Коммутационная панель HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	2	шт
Коммутационный шнур HiperLine PP2-19-48-8P8C-C6-110, 2U	6	шт
Организатор кабеля 19", 1U, закрытый, Г=80мм;	2	шт
Настенный шкаф Hyperline TZH-0655-GR-RAL9004 19", 3-х секционный	1	шт
Коннекторы Hyperline PLUG-8P8C-UV-C5 универсальный со вставкой.	72	шт
Адаптер разъемного соединителя Hyperline PLUG-8P8C-U-C5-SH	36	шт

Определение для каждой кроссовой количества необходимого активного оборудования и коммуникационных патч-панелей, обоснование и выбор типов оборудования

В помещении кроссовой было выполнено решение по размещению оборудования СКС в открытых телекоммуникационных стойках. Для размещения тяжеловесного телекоммуникационного оборудования в качестве стоек использовались шкафы Hyperline TZH-0655-GR-RAL9004 19", 3-х секционный. Циркуляция охлажденного воздуха в помещении обеспечивает нормальные условия для работы, размещенной в них аппаратуры. Получилась надежная устойчивая конструкция, по прочностным характеристикам многократно превосходящая аналогичные решения на базе открытых стоек.

Межэтажный кабельный канал проходит через кроссовую.

Для электропитания аппаратуры, смонтированной в шкафах, в каждом шкафу были организованы группы силовых розеток, подключаемых к общему электрическому щитку помещения. Для безопасного подключения аппаратуры в комнате была смонтирована общая шина заземления. С ее помощью были заземлены стойки, фальшпол и смонтированная под ним система кабельных лотков. Шина подключалась к центральной шине заземления здания.

5.Обоснование и выбор типов коммуникационных шкафов для кроссовых

Как уже упоминалось выше, использовались коммутационные шкафы Hyperline TZH-0655-GR-RAL9004 19", 3-х секционный. Циркуляция охлажденного воздуха в помещении обеспечивает нормальные условия для работы размещенной в них аппаратуры.

В шкафу мы разместили:

· активное оборудование СКС

· коммутационное поле СКС

· розетки, УБП, и пр.

5.1 Схемы размещения оборудования в шкафах



2 этаж



3 этаж



6.Выбор оборудования для рабочего места

При проектировании рабочих мест использован способ размещения силовых и информационных розеток, когда места распределяются по площади помещения. Блоки розеток устанавливаются в специальные коробки, вмонтированные в пол. Коммуникации подводятся по кабель-каналам в полу. Крышки коробок оформлены в виде колон размером 600х150х710 мм. В дальнейшем при необходимости, колонны возможно заменить крышками выполненными из того же материала, что и пол в помещении. Если габаритов помещения не достаточно, для такого типа проектирования рабочих мест (больше 3 рабочих мест), то блоки розеток монтируются в стену помещения (от пола поднимается вертикальный короб (h=700 мм), коммуникации к которому подводятся под фальшполом).

К каждому рабочему месту подведена сдвоенная розетка бытовой электрической сети («Евростандарт» с заземляющим контактом), блок из двух розеток ВЭПС для подключения рабочей станции, компьютерная розетка 2*RJ-45 5-й категории (наличие двух модулей RJ-45 обязательно, так как необходимо предусмотреть резервирование модуля или подключение дополнительного сетевого оборудования) и телефонная розетка RJ-11.

На каждое рабочее место отводится 3 кв. метра площади помещения. Высота установки розеток равна 700 мм. Также необходимо предусмотреть наличие свободного пространства перед розеткой (500 мм). Силовые и информационные розетки размещаются на одной высоте (выравнивание по верхнему краю розеток). Розетки одного типа находятся на расстоянии в 20 мм. друг от друга. Расстояние между розетками разных типов 150 мм. Розетки ВЭПС должны иметь отличительную маркировку. Бытовая розетка имеет размеры 45х45 мм., сдвоенная - 80х45 мм. Размеры розетки ВЭПС 45х45 мм. Размеры розетки 2*RJ-45 - 50х50 мм. Размеры телефонной розетки RJ-11 - 25х25 мм.

7. Проектирование горизонтальных подсистем каждого этажа

Таблица

Класс линии	Определение и приложение
А	Телефонные каналы и низкочастотный обменный данными. Максимальная частота сигнала
В	Приложения со средней скоростью обмена.
С	Приложения с высокой скоростью обмена.
D	Приложения с очень высокой скоростью обмена.
E	Приложения с очень высокой скоростью обмена.
F	Приложения с очень высокой скоростью обмена.
Оптический	В качестве среды используют оптоволоконный кабель, частоты 10 МГц и выше

На горизонтальной подсистеме можно использовать:

1. Электрический кабель категории 5е, 6, 7.

2. Многомодовый оптоволоконный кабель.

Относительно первого варианта, для сетей СКС предприятий среднего и мелкого размера обычно применяется недорогой кабель категории 5е, позволяющий достигать скоростей передачи данных до 1000 Мбит/сек.

В соответствии с выбранным классом горизонтальную систему будем строить в соответствии со следующими рекомендациями:

· Максимальная длина горизонтального кабеля должна составлять 90 м, независимо от типа среды. Максимальная механическая длина абонентских, коммутационных (перемычек) и сетевых кабелей - не более 10 метров.

· На каждом рабочем месте будет два телекоммуникационных разъема, обеспечивающие минимальные ресурсы рабочего места:

а) один телекоммуникационный разъем должен будет установлен на симметричном кабеле категории 3(телефонная связь);

б) второй телекоммуникационный разъем будет установлен на симметричном кабеле категории 5е (информационная сеть).

Рис.7 Конфигурация горизонтальной подсистемы

Заключение

В результате выполнения курсового проекта была спроектирована структурированная кабельная система офисных помещений трёхэтажного здания для обслуживания 93 рабочих мест. На каждом этаже располагаются по 2 этажных распределителя FD, на 1 этаже также расположен и распределитель здания BD, который установлен в один шкаф с FD1_1. В горизонтальной подсистеме используется витая пара КССПв 2х2х0,52 5е, ёмкостью 2 волокна, а в вертикальный подсистеме - кабель волоконно-оптический 50/125 (OM2) многомодовый, 6 волокон, с металлическим тросом (5 мм) Hyperline FO-SSMT-OUT-50-6-PE

Кабель прокладывается в фальшполу.

Список литературы

1.Семенов А. Б., Проектирование и расчет структурированных кабельных систем и их компонентов. - М.: ДМК Пресс; Компания АйТи, 2003. - 416 + 16 с., ил.

2. Структурированные кабельные системы /Семенов А. Б., Стрижаков С. К., Сунчелей И. Р. - 5-е изд. - М.: Компания АйТи; ДМК Пресс, 2004.- 640+16 с.;

Приложение

1-й этаж

Рис.

2-й этаж

Рис.

3-й этаж

Рис.

Размещено на Allbest.ru

...