Проектирование структурированных кабельных сетей

УДК 621.39 
ББК 32.98 
 
С30 
Авторы: 
Рецензенты: 
кандидат технических наук, доцент С.В. Шилкина,  
доцент кафедры автоматизации и электроснабжения НИУ МГСУ; 
доктор технических наук С.А. Дмитриев, генеральный директор ООО «ОСБ» 
 
Семенов А.Б. 
С30  
 
Проектирование структурированных кабельных сетей [Электронный ресурс] : учебнометодическое пособие / А.Б. Семенов, Д.А. Харьков ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, кафедра автоматизации и электроснабжения. — 
Электрон. дан. и прогр. (3,1 Мб). — Москва : Издательство МИСИ – МГСУ, 2020. — Режим доступа : http://lib.mgsu.ru/Scripts/irbis64r_91/cgiirbis_64.exe?C21COM=F&I21DBN= 
IBIS&P21DBN=IBIS. — Загл. с титул. экрана. 
ISBN 978-5-7264-2146-9 
 
В учебно-методическом пособии рассмотрены комплексные объекты и подсистемы СКС, а 
также оптическая и медножильная элементная база, используемая при их реализации. Приведены основные положения в части особенностей построения и проектирования кабельной системы на архитектурной и телекоммуникационной фазах. Представлены методы расчета горизонтальной и магистральной, а также административной подсистем. Приведен пример проектирования и даны контрольные вопросы для защиты курсовой работы и курсового проекта.  
Для обучающихся по направлениям подготовки 15.03.04 Автоматизация технологических 
процессов и производств и 27.03.04 Управление в технических системах. 
Учебное электронное издание 
©  Национальный исследовательский 
Московский государственный 
строительный университет, 2020 

 
Редактор, корректор Е.В. Антошина 
Компьютерная вѐрстка О.Г. Горюновой 
Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного 
Для создания электронного издания использовано: 
Microsoft Word 2010, Adobe InDesign CS5.5, ПО Adobe Acrobat 
Подписано к использованию 23.01.2020 г. Объем данных 3,1 Мб. 
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего образования 
«Национальный исследовательский 
Московский государственный строительный университет» 
129337, Москва, Ярославское ш., 26. 
Издательство МИСИ – МГСУ 
Тел.: (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95 
E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru 

Оглавление
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.
.................................................................................. 7
ВВЕДЕНИЕ.
........................................................................................................................... 8
1. ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ....................... 9
1.1. Топология сети............................................................................................................. 9
1.2. Оборудование для построения ЛВС.......................................................................... 10
1.3. Особенности конструкции коммутаторов ЛВС.
....................................................... 10
1.4. Схемы соединения коммутаторов ЛВС.
.................................................................... 11
1.5. Схемы соединения оборудования УПАТС.
............................................................... 12
2. КОМПЛЕКСНЫЕ ОБЪЕКТЫ И ПОДСИСТЕМЫ СКС............................................. 14
2.1. Стационарная линия и тракт..................................................................................... 14
2.2. Магистральные подсистемы СКС.
............................................................................ 16
2.3. Г
оризонтальная подсистема.
...................................................................................... 17
2.4. Подсистема рабочего места....................................................................................... 17
2.5. Принцип вложенности ............................................................................................. 18
3. СИММЕТРИЧНЫЕ КАБЕЛИ И КОММУТАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ........... 19
3.1. Основные параметры симметричных кабелей.
......................................................... 19
3.2. Категории симметричных кабелей, шнуров и разъемов.......................................... 21
3.3. Подключение витых пар к розеткам......................................................................... 22
3.4. Цветовая маркировка симметричных кабелей СКС................................................ 22
3.5. Разъемные соединители.
............................................................................................ 24
3.6. Коммутационное оборудование для симметричных кабелей.................................. 25
3.7. Схемы разводки модульных разъемов.
...................................................................... 25
3.8. Разновидности коммутационных шнуров................................................................ 26
4. ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКАЯ ПОДСИСТЕМА......................................................... 28
4.1. Волоконно-оптический кабель................................................................................. 28
4.2. Волоконный световод, его разновидности и параметры.
......................................... 28
4.3. Категории волоконных световодов........................................................................... 30
4.4. Конструктивные особенности оптических кабелей................................................. 31
4.5. Оптические разъемные и неразъемные соединители.
.............................................. 33
4.6. Оптическое коммутационное оборудование............................................................ 35
4.7. Оптические коммутационные шнуры.
...................................................................... 35
5. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ.................................................. 37
5.1. Фазы и этапы.
............................................................................................................. 37
5.2. Цели и задачи архитектурной фазы проектирования.
.............................................. 37
5.3. Цели, задачи и принципы выполнения расчетов 
на телекоммуникационной фазе.
............................................................................... 37
5.4. Выбор структуры нижнего уровня СКС................................................................... 38
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АППАРАТНЫХ.......................................................................... 39
6.1. Размещение аппаратной............................................................................................ 39
6.2. Площадь аппаратной................................................................................................. 39
6.3. Условия окружающей среды в аппаратной............................................................... 39
6.4. Требования к конструкции и оборудованию аппаратной........................................ 40
6.5. Правила монтажа оборудования............................................................................... 40
4

7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРОССОВЫХ............................................................................ 41
7.1. Размещение кроссовых.............................................................................................. 41
7.2. Площадь и оборудование кроссовых........................................................................ 41
7.3. Дополнительные варианты создания коммутационных узлов 
нижнего уровня.......................................................................................................... 42
8. РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ В ТЕХНИЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ.
.............. 43
8.1. Способы размещения................................................................................................ 43
8.2. Выбор типа монтажного конструктива..................................................................... 43
9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАБЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ ........................................................ 45
9.1. Общие положения и классификация........................................................................ 45
9.2. Разновидности вертикальных кабельных каналов................................................... 45
9.3. Определение числа каналов.
...................................................................................... 46
10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ РАБОЧЕГО МЕСТА 
ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ......................................................................................................... 48
10.1. Распределение информационных розеток по отдельным помещениям.
............... 48
10.2. Комплектация розеток на рабочих местах.............................................................. 49
10.3. Пользовательские коммутационные шнуры.
.......................................................... 49
11. РАСЧЕТ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО КАБЕЛЯ.
................................................................... 51
11.1. Выбор типа и категории .......................................................................................... 51
11.2. Определение величины расхода.............................................................................. 51
12. МАГИСТРАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ СКС................................................................ 53
12.1. Принципы проектирования.................................................................................... 53
12.2. Выбор типа и категории оптических магистральных кабелей............................... 53
12.2. Определение структуры подсистемы внутренних магистралей............................. 54
12.3. Число пар и волокон кабелей подсистемы внутренних магистралей.................... 54
12.4. Определение величины расхода магистральных кабелей.
...................................... 55
12.5. Проектирование линейной части подсистемы внешних магистралей.................. 55
12.6. Резервирование магистральных кабелей.
................................................................ 56
12.7. Применения разветвительной муфты 
на трассах внешних волоконно-оптических магистралей........................................ 57
13. АДМИНИСТРАТИВНАЯ ПОДСИСТЕМА................................................................. 58
13.1. Схемы подключения сетевого оборудования к СКС.............................................. 58
13.2. Выбор схемы подключения..................................................................................... 60
13.3. Правила построения коммутационного поля......................................................... 60
13.4. Правила применения организаторов коммутационных шнуров........................... 61
13.5. Принципы непрерывности и конструктивной неоднородности 
функциональных секций.
........................................................................................... 61
13.6. Размещение коммутационного оборудования КЭ в монтажном конструктиве.
... 63
13.6. Расчет количества коммутационных панелей.
........................................................ 65
13.7. Определение типов и количеств шнуров для применения в технических 
помещениях................................................................................................................ 66
14. ПРИМЕР ПРОЕКТИРОВАНИЯ СКС......................................................................... 69
14.1. Исходные данные для проектирования.................................................................. 69
14.2. Предварительные замечания................................................................................... 69
14.3. Расчет числа информационных розеток и определение структуры СКС.............. 69
14.4. Выбор мест расположения помещений кроссовых и аппаратной......................... 70
5

14.5. Оборудование СКС на рабочих местах пользователей........................................... 70
14.6. Расчет расхода горизонтального кабеля.................................................................. 71
14.7. Расчет магистральных кабелей................................................................................ 72
14.8. Формирование коммутационного поля в кроссовых этажа................................... 74
14.9. Расчет шнуров для кроссовой этажа.
....................................................................... 76
14.10. Административная подсистема в аппаратной.
...................................................... 77
14.11. Расчет кабельных каналов.
..................................................................................... 77
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ............................................................................................ 80
ЛИТЕРАТУРА...................................................................................................................... 81
Основная........................................................................................................................... 81
Дополнительная.
............................................................................................................... 81

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ИБП	
Источник бесперебойного питания
ИТС	
Информационно-вычислительная система
ИР	
Информационная розетка
КЭ	
Кроссовая этажа
ПУЭ	
Правила устройства электроустановок
СКС	
Структурированная кабельная система
ТЗ	
Техническое задание
УПАТС	
Учрежденческо-производственная автоматическая телефонная станция

ВВЕДЕНИЕ
Эффективное функционирование любой организации в условиях рыночной экономики и высоких темпов научно-технического прогресса невозможно без серьезной информационной поддержки, оказываемой различными информационно-телекоммуникационными системами (ИТС).
Современный этап развития ИТС характеризуется быстрым ростом их размеров, 
расширением объема выполняемых функций, четко наметившейся тенденцией интеграции в единое информационное пространство отделов, филиалов и офисов одной 
организации, часто удаленных друг от друга на десятки километров. Функционирование ИТС крупного предприятия требует передачи все большего объема разнообразных 
данных с все более высокими скоростями.
Современная ИТС реализуется в соответствии с 7-уровневой моделью открытых систем. В качестве ее первого физического уровня используются преимущественно проводные каналы связи, формируемые с привлечением структурированной кабельной 
системы (СКС), часто называемой также структурированной кабельной сетью. Широкому распространению этого направления техники способствуют: высокая пропускная способность, удобство администрирования (управления), легкость подключения 
новых пользователей и т.д. Массовое применение других средств (системы радиосвязи, передача по силовой проводке и т.д.) не является целесообразным из-за их ограниченных функциональных возможностей.
В методических указаниях рассматриваются базовые вопросы проектирования СКС. 
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по программе бакалавриата по 
направлениям подготовки 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств и 27.03.04 Управление в технических системах.

1. ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Информационно-телекоммуникационная система представляет собой совокупность 
аппаратных и программных компонентов, предоставляющих возможность коллективного использования различных информационных ресурсов.
Под аппаратными компонентами сети понимаются компьютеры различных типов 
(рабочие станции пользователей и серверы), активное сетевое оборудование (коммутаторы и маршрутизаторы) и кабельные системы.
Программные компоненты сети представлены сетевыми операционными системами и сетевыми приложениями (почтовые программы, сетевые БД и др.).
1.1. Топология сети
Топология сети представляет собой граф, вершинам которого соответствуют отдельные активные сетевые устройства, а рёбрам — физические связи между ними. Функции сетевых устройств в данном случае выполняют преимущественно рабочие станции пользователей, различные коммутаторы и серверы.
При рассмотрении сетей различают физическую и логическую топологию. Физическая топология определяется соединениями активных сетевых устройств между собой 
каналами связи. Логическая топология задается маршрутами передачи данных между 
узлами, которые зависят от физической топологии сети и настроек аппаратуры.
Полносвязная топология на физическом уровне (рис. 1.1, а) предусматривает связь 
каждого компьютера сети со всеми остальными. Данный вариант отличается громоздкостью и обычно крайне неэффективен, так как требует значительных финансовых затрат и длительного времени реализации. Это происходит потому, что каждый сетевой 
узел должен иметь большое количество коммуникационных портов, а для каждой пары 
таких сетевых устройств должна быть предусмотрена отдельная линии связи.
Ячеистая топология (рис. 1.1, б) получается из полносвязной после исключения некоторых связей. Непосредственно соединяются те сетевые устройства, между которыми происходит интенсивный обмен данными. Во всех остальных случаях используется транзитная передача через промежуточные узлы.
а
б
в
г
д
е
Рис. 1.1. Типовые сетевые топологии
9