В рубрику "" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
И.В. Дорофеев, главный инженер ООО "АйКорд"
В настоящее время все больше сфер экономической деятельности могут быть автоматизированы посредством информационных технологий. Фундаментом внедрения ИТ-проектов, позволяющим в дальнейшем использовать все заложенные в них возможности, является структурированная кабельная система (СКС). Проектирование СКС, ориентированной на специфику решаемых предприятием задач, позволяет уменьшить затраты на создание СКС и повысить эффективность дальнейшей работы системы в целом. Это особенно важно, так как из всех составляющих ИТ-проекта СКС имеет наименьшую стоимость внедрения и наибольший срок эксплуатации (см. рисунок). Учет особенностей деятельности предприятия, реализованный еще на этапе проектирования, позволит получать отдачу от вложенией в СКС в течение всего срока ее эксплуатации. В то же время ошибки, допущенные при проектировании, в дальнейшем могут привести к капитальной реконструкции СКС.
Описание приведенных ниже решений не привязано к какому-либо производителю оборудования -наоборот, предлагаемые решения касаются системного подхода и логики проектирования и могут быть реализованы на компонентах любых производителей.
Классификация стандартов на СКС для объектов различного назначения
В качестве возможных приложений могут выступать сети передачи голоса, данных и трафика бизнес-приложений, мультимедийного трафика, системы передачи служебных сигналов. В последнее время в результате развития IP-технологий проявляется тенденция объединения систем в мультисервисные и конвергентные сети. Количество и разнообразие интегрируемых в конвергентные сети систем диктуется наличием оборудования, поддерживающего цифровые стандарты. Для решения вышеперечисленных задач проектировать СКС следует, опираясь на стандарты TIA/EIA-568 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard и TIA/EIA-569 Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces, а также их международные и европейские аналоги. Большинство СКС, инсталлируемых в настоящее время, проектируются исходя из требований данных стандартов на коммерческие здания и приложений к ним.
При проектировании СКС жилых или малых коммерческих зданий решения регламентируются стандартом TIA/EIA-570 Residential Telecommunications Cabling Standard.
В вопросах, касающихся систем безопасности, связи, распределения телевизионного сигнала, кабельные системы на практике еще остаются выделенными и слабо интегрированными в СКС. Это связано с тем, что топологии и типы кабелей для приведенных выше сетей могут отличаться от СКС, предназначенных для типовых задач передачи голоса и данных. Возможно, ситуация изменится с развитием и внедрением стандарта TIA/EIA-862 Building Automation Systems Cabling Standard for Commercial Buildings, в котором описываются требования к кабельной инфраструктуре систем управления зданием (BMS).
Схожая ситуация в системах промышленной автоматизации. Кабельная инфраструктура промышленных предприятий не стандартизирована и опирается на требования производителей оборудования. В настоящее время разрабатывается стандарт ANSI/TIA-1005 (предварительное название Industrial Telecommunications Infrastructure Standard), призванный упорядочить требования к СКС в промышленности.
В табл. 1 приведены возможные и необходимые приложения, которые могут быть использованы при функционировании различных отраслей.
Основные принципы проектирования СКС
В настоящее время профильные нормативные документы и рекомендации предоставляют все возможности для реализации кабельной инфраструктуры жилых и общественных зданий любой сложности. Задача проектировщика состоит в определении топологии, параметров системы и ее технических характеристик, а также в корректном понимании требований, предъявляемых к СКС, которая применяется к конкретному объекту.
Но не следует забывать, что при проектировании необходимо соблюдать основные базисные принципы построения СКС: реконфигурируемость, надежность, гибкость, избыточность, масштабируемость, приемлемую стоимость внедрения, приемлемую стоимость эксплуатации (совокупную стоимость владения).
Перечень проектной документации может варьироваться и, как правило, включает в себя общие данные, структурную схему, схему расположения оборудования и кабельных трасс, схему расположения кабельных каналов, схему электрических соединений, кабельный журнал и спецификацию материалов и оборудования.
Опишем порядок действий при проектировании СКС на объектах в виде алгоритма.
Данный подход желательно применять, опираясь на продуктивный диалог между заказчиком и исполнителем. Цель диалога - выяснить все текущие и перспективные потребности заказчика в параметрах кабельной системы, а также донести до него все возможности по реализации системы. Здесь же справедливо будет заметить, что чем больше опыт реализации схожих объектов у инсталлятора, тем больше нюансов будет учитываться и соответственно возникать меньшее количество типичных ошибок.
Представим в виде таблиц основные характеристики проектируемых объектов и опишем возникающие при этом особенности СКС. В табл. 2 выделены наиболее интересные закономерности, зависящие от назначения объекта.
Специфика проектирования СКС с точки зрения особенностей топологии, требований по исполнению и технических характеристик магистральной и горизонтальных подсистем представлены в табл. 3.
К возможным особенностям по топологии можно отнести проектирование СКС в виде "звезды", "иерархической звезды" или, например, "шины". Также при проектировании следует произвести зонирование СКС либо по логическому, либо по физическому принципу. Возможно, требуется реализовать выделенный сегмент СКС, например, для обработки конфиденциальной информации. Количеству выделенных зон будет соответствовать число центров коммутации, то есть кроссов горизонтальных (ГП) или магистральных (МП) подсистем. Использование беспроводных технологий подразумевает наличие портов, находящихся в наименьшем количестве коммутаций от места расположения активного оборудования. При этом желательно использовать кабели большего сечения для снижения потерь при питании устройств по витой паре. Также в табл. 3 приводится характеристика "высокая удельная плотность портов". Под данным термином понимается количество портов на площадь объекта. При анализе проектирования СКС автор опирается на показатели удельной плотности -одно рабочее место (два порта) на 10 квадратных метров общей площади. В свою очередь, под повышенными требованиями к СКС понимается возможность полноценной передачи по кабельным линиям СКС трафика 1 Гбит/с, потенциально 10 Гбит/с.
Внедрение систем мониторинга и управления кабельными соединениями СКС (RTCMS - Real Time Cable Management System или IPLMS - Intelligent Physical Layer Management Solution) является необходимым при наличии больших коммутационных полей, либо в случае высокой стоимости отключения порта. Варианты использования данных систем приведены в табл. 4.
При проектировании ГП не следует забывать о возможности применения точек перехода (transition point) или точек консолидации (consolidation point), например при проектировании по технологии открытого (open space) офиса. Повышение надежности СКС можно достичь многократным резервированием. В магистральных подсистемах обычно используется резервирование по пути, то есть создание альтернативной трассы для резервного кабеля, резервирование по типу магистральных кабельных линий и по количеству (избыточность магистральных кабельных линий).
Характеристики магистральной и горизонтальной подсистемы сужены до определения вида и категории кабельных линий (см. табл. 3).
Требования по исполнению СКС могут определяться гораздо шире представленных в табл. 3 в зависимости от возникающих задач. Проектирование системы доступных универсальных каналов является полноценной самостоятельной задачей, которая позволит при эксплуатации в короткие сроки и с существенной экономией средств реконфигурировать кабельную систему. При решении этой задачи также целесообразно использовать СКС на основе модульных компонентов СКС. В случае расположения портов СКС во влажных, запыленных помещениях или помещениях с агрессивными средами является обязательным использование защищенных компонентов СКС. При нахождении портов в местах общего пользования целесообразно применять вандало-стойкие компоненты или компоненты, защищенные от несанкционированного доступа. В системах с большой плотностью портов в кроссовых помещениях желательно использовать оборудование кабельного менеджмента - различного рода органайзеры и направляющие системы кабелеканалов. При авторской отделке помещений могут возникнуть дополнительные требования по внешнему виду компонентов СКС, находящихся в зоне прямой видимости. Требование на построение экранированной СКС целесообразно накладывать в случае сложной электромагнитной обстановки или передачи по линиям СКС конфиденциальной информации.
Примеры проектирования СКС для общественных зданий и сооружений
В рамках статьи рассмотрим несколько случаев создания СКС, являющихся в настоящее время весьма актуальными. Решения для приведенных ниже зданий не касаются ни жилого сектора, ни промышленности. Попробуем учесть нюансы, возникающие при проектировании коммерческих зданий, примененных для примера к гостинице и торговому центру. При описании решений будем опираться на данные, приведенные в табл. 2 и 3.
Гостиница
Функциональные зоны
В первую очередь обозначим функциональные зоны, которые существуют в здании. К таким зонам помимо административно-офисной части относятся следующие: приемная зона, номерной фонд, бизнес-центр, включая конференц-залы, ресторан. Возможное использование СКС делится на приложения, продаваемые клиентам, например доступ к Интернету или аренда мультимедийных ресурсов в конференц-залах, а также на приложения, необходимые для поддержания функционирования бизнеса или повышения уровня предоставляемых услуг. К таким сервисам относятся автоматизированный доступ к базам данных по клиентам, номерному фонду и т.д. или автоматизация заказов дополнительных услуг из номера. К системам, не относящимся напрямую к СКС, но необходимым для реализации безусловно относятся системы безопасности, распределения телевизионного сигнала, диспетчеризации.
Требования к СКС
Вторым этапом следует определить требования, предъявляемые к СКС, и возможности по ее реализации. В общем случае СКС гостиницы может не отличаться высокой производительностью, иметь высокую избыточность и надежность. Срок эксплуатации системы может составлять не менее 10-15 лет. В целях повышения безопасности и оперативного управления подключениями может быть предусмотрена система управления физическим уровнем.
Желательно на этапе проектирования совместно с архитектором предусмотреть помещения или места размещения оборудования СКС и трассы кабелеканалов и прокладки кабелей, в частности обсудить наличие и расположение слаботочного стояка. Поскольку возможна повторяемость планов этажей, для упрощения проектирования и дальнейшего создания и эксплуатации СКС необходимо разработать решение по типовому этажу.
Топология и технические характеристики системы
Составим топологию системы, определим ее технические характеристики и требования по исполнению. В СКС гостиницы можно выделить главный кросс, располагаемый в административной зоне. Также в этом помещении может быть расположен кросс горизонтальной подсистемы административной зоны. На этажах гостиницы располагаются этажные кроссы, которые в случае небольших размеров здания могут быть заменены на распределительные розе-точные блоки (zone box). Данные блоки позволяют реализовать точки консолидации в горизонтальной подсистеме. Следует отметить, что габариты этажных кроссов должны быть небольшими, так как предполагается скрытое размещение коммутационного оборудования в небольших помещениях или стеновых нишах. В случае использования распределительных блоков, их располагают в местах общего пользования, вне прямой видимости клиентов. В каждом номере целесообразно разместить несколько портов СКС, распределенных по всей площади. Избыточность связана с возможной перестановкой или подключением переносных устройств и низкой возможностью реконфигурации в номерах. Внешний вид розеток определяется согласно дизайн-проекту. Хотя СКС гостиницы не предъявляет требований по производительности, тем не менее целесообразно проектировать горизонтальные подсистемы на компонентах категории 6. Применение категории 6 оправдано наличием питания IP-устройств по кабельным линиям СКС, например питания беспроводных баз Wi-Fi или DECT, расположенных по всему объему здания. При расчете на долгосрочную перспективу перечень данных устройств расширится за счет более мощных потребителей, например ноутбуков.
В виде отдельных зон следует также рассматривать помещения приемной, конференц-залов, переговорных и ресторанов. Как правило, СКС каждого из данных видов помещений при достаточной плотности портов выделяют в виде отдельного кросса горизонтальной подсистемы.
Торговый центр
Рассмотрим еще один возможный объект, на котором может быть создана СКС. Данный пример крайне интересен тем, что фактически в нем предста-влены многие смежные объекты (см. табл. 2 и 3). Торговый центр характеризуется достаточно большими (по сравнению с максимально возможной длиной базовой линии) размерами, большой разнородностью плотности портов и типами используемого оборудования.
Типовой торговый центр разделяется на несколько функциональных зон:
Определение возможных приложений и видов подключаемого оборудования
Основным оборудованием, которое может быть подключено к портам СКС помимо стандартной оргтехники, компьютеров и телефонов, может быть специализированное сетевое оборудование автоматизации торговой и другой деятельности. К такому оборудованию могут относиться сетевые кассовые аппараты, сканеры штрихкода, весы, упаковочное и маркировочное оборудование, средства отображения информации. В ресторанах возможна система автоматизированного обслуживания клиентов, а в кинотеатрах и развлекательных заведениях система продажи билетов. Данное оборудование может быть зонировано и по логическому принципу (оборудование, предназначенное для выполнения схожих задач) и по физическому принципу (нахождение портов в определенном радиусе от кросса). Объединение всех зон в единое целое является функцией МП.
Возможные технические решения по магистральной подсистеме
Основной задачей магистральной подсистемы служит создание равно-распределенных по всей площади кроссов ГП. В магистральной подсистеме преобладают волоконно-оптические линии и медные многопарные линии связи категории 3. Медные магистральные линии категории 6 применяются редко, в основном для кроссов ГП, которые располагаются в пределах девяноста метров. Количество волокон или пар могут выбираться разными методами, например исходя из количества рабочих мест ГП или по количеству приложений и оборудования, размещенного в кроссе ГП. Коннекторы волоконно-оптических систем, как правило, выбираются исходя из спецификации активного сетевого оборудования или проектируется ВО коммутационное поле, состоящее из наиболее часто используемых коннекторов (SC, ST, в последнее время LC). Последний вариант достаточно неудобен, проще и дешевле для всех возможных комбинаций коннекторов использовать гибридные коммутационные шнуры. Типовыми решениями при расключе-нии многопарных линий связи являются кроссы на оборудовании типа Krone, 110 или коммутационных панелях RJ-45, предназначенных для передачи данных либо оптимизированных под передачу голоса (voice patch panel).
Возможные технические решения по горизонтальной подсистеме
В качестве ГП можно рассмотреть внутреннюю СКС крупного арендатора (в нашем случае рассмотрим супермаркет), которая обычно является выделенным независимым сегментом СКС.
В зону супермаркета входят помещения складов, пищевых производств (салатные, мясные и прочие цеха, пекарня), торговые прилавки, непосредственно торговый зал и кассовая линия. В качестве примера использования логического зонирования возможно выделение кассовой линии, так как здесь обрабатывается выделенная информация. Все остальные порты, при соблюдении ограничения на физическую длину сегмента, могут быть представлены в одном горизонтальном кроссе. Для удобства эксплуатации возможно разделение портов, выполняющих различные задачи внутри кросса по разным коммутационным панелям. Кроме того, следует помнить, что некоторые приложения могут использовать шинные топологии либо быть некритичными к максимальной длине сегмента.
Возможные требования по исполнению СКС
Из требований к исполнению кабельной системы хочется отметить недоступность компонентов СКС в местах общего пользования или их ван-далостойкость. В цехах или помещениях с мокрыми процессами компоненты должны иметь высокий индекс защиты IPXX от пыли и влаги. При проектировании системы следует учесть, что часть кабельных линий может проходить по неотапливаемым помещениям (например, по паркингу), и в этом случае следует применять кабели, предназначенные для наружной прокладки. А в случаях, предусмотренных противопожарными нормами, следует использовать кабели в негорючей изоляции (так называемые пленумные кабели).
Основные исходные требования к проектированию СКС дата-центров
В качестве отдельного примера рассмотрим случай технологического здания, в котором располагается центр хранения и обработки данных (ЦХОД), или дата-центр. Телекоммуникационная отрасль из года в год увеличивает свое значение. Основные принципы проектирования таких технологических объектов касаются и классических задач создания узлов связи и локальных серверных, а также зависят от масштаба организации или предприятия. Особенностью проектирования СКС являются максимальные требования практически по всем критериям, так как передача информации является одним из непосредственных видов деятельности, и вынужденные простои или сбои недопустимы.
Ключевым моментом в процессе разработки требований на проектирование СКС в дата-центрах стал выход в свет в 2005 г. стандарта EIA/TIA-942 Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers. Стандарт описывает совокупные требования при проектировании дата-центров.
Особенности СКС ЦХОД
СКС ЦХОД имеет следующие характерные особенности.
Выводы
Следует отметить, что в связи с развитием технологий и стандартов все большее количество видов кабельных линий попадает под определение СКС. Типы кабелей и топологий зачастую не соответствуют представлениям, принятым в настоящее время. При принятии проектных решений или создании технического задания на проектирование кабельной системы помимо требований стандартов и рекомендаций, относящихся к СКС, необходимо ориентироваться на следующие моменты:
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #1, 2006
Посещений: 12913
Автор
| |||
В рубрику "" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
