Структурированные кабельные системы

Семенов А. Б., Стрижаков С. К.,

Сунчелей И. Р.

СТРУКТУРИРОВАННЫЕ

КАБЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Издание пятое

Москва

УДК
621.315.21

ББК
32.845.6
C30

Семенов А. Б., Стрижаков С. К., Сунчелей И. Р.

C30
Структурированные кабельные системы / Семенов А. Б., Стрижаков С. К., Сунчелей И. Р. – 5е изд. – М. : Компания АйТи ; ДМК Пресс. – 640+16 с.: ил.

ISBN 5984530031 (АйТи) – ISBN 5940744540 (ДМК Пресс)

В книге рассматриваются основные положения стандартов, регламентирующих

принципы и правила построения структурированных кабельных систем (СКС).
Приводятся сведения о компонентах, применяемых при создании СКС: электрических и оптических кабелях, коммутационнораспределительных устройствах,
шнурах, монтажном оборудовании и декоративных коробах. Затронуты вопросы
противопожарной безопасности и организации заземления. Излагаются методика
проектирования отдельных подсистем СКС, правила монтажа электрических и оптических панелей и розеток различных видов. Описываются правила тестирования
смонтированных кабельных систем и используемые для этого приборы, а также
принципы эксплуатационного обслуживания смонтированных СКС.

Для проектировщиков, строителей и сотрудников служб эксплуатации СКС,

широкого круга специалистов, занимающихся кабельными системами, студентов
вузов и учащихся техникумов.

УДК 621.315.21
ББК 32.845.6

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена

в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного
разрешения владельцев авторских прав.

Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку

вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 5984530031 (АйТи)
© Компания АйТи

ISBN 5940744
(ДМК Пресс)
© Оформление. ДМК Пресс
54 0

ПЕРЕчЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

УАТС
Учрежденческая автоматическая телефонная станция
ВОЛС
Волоконнооптическая линия связи
ИБП
Источник бесперебойного питания
ИР
Информационная розетка
КВМ
Кроссовая внешних магистралей
КЗ
Кроссовая здания
КЭ
Кроссовая этажа
ЛВС
Локальная вычислительная сеть
СКС
Структурированная кабельная система
ЭМИ
Электромагнитное излучение

ACR
Attenuation to Crosstalk Ratio
Защищенность на ближнем конце
AWG
American Wire Gauge
Американская калибровка проводов
EIA
Electronic Industries Association
Ассоциация электронной промышленности
EMI
Electromagnetic Interference
Электромагнитная интерференция
FDDI
Fibre Distributed Data Interface
Локальная вычислительная сеть FDDI
FEXT
Far End Crosstalk
Переходное затухание на дальнем конце
IDC
Insulation Displacement
Соединение методом IDC
Connection
IEC
International Electrotechnical
Международная электротехническая комиссия
Commission
ISO
International Organization
Международная организация по стандартизации
for Standardization
MIC
Medium Interface Connector
Оптический разъем сетей FDDI
и электрический разъем сетей Token Ring
MUTO
MultiUser Telecommunication
Многопользовательская розетка
Outlet
NEXT
Near End Crosstalk
Переходное затухание на ближнем конце
NVP
Nominal Velocity of Propagation
Нормированная скорость распространения
RFI
Radio Frequency Interference
Радиочастотная интерференция
S/STP
Shielded/ Shielded Twisted Pair
Кабель из витых пар с индивидуальной
экранировкой и общим защитным экраном
S/UTP
Shielded/ Unshielded Twisted Pair
Общий внешний экран вокруг
неэкранированных витых пар
SRL
Structural Return Loss
Структурные возвратные потери
STP
Shielded Twisted Pair
Кабель из витых пар с индивидуальной
экранировкой

TIA
Telecommunications Industry
Ассоциация телекоммуникационной
Association
промышленности
TSBU
Technical Systems Bulletin
Технический системный бюллетень
Unit
Единица измерения высоты 19дюймовых
монтажных конструктивов, равная 44,45 мм
(1,75 дюйма)
UL
Underwriters Laboratories
Тестовая лаборатория UL
UTP
Unshielded Twisted Pair
Кабель из неэкранированных витых пар

Структурированные кабельные системы

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие к третьему изданию
Предисловие к третьему изданию
Предисловие к третьему изданию
Предисловие к третьему изданию
Предисловие к третьему изданию...........................................................................20
Предисловие к четвертому изданию
Предисловие к четвертому изданию
Предисловие к четвертому изданию
Предисловие к четвертому изданию
Предисловие к четвертому изданию.....................................................................23
Введение
Введение
Введение
Введение
Введение ....................................................................................................................................24

Глава I
Глава I
Глава I
Глава I
Глава I
Общие сведения о СКС
Общие сведения о СКС
Общие сведения о СКС
Общие сведения о СКС
Общие сведения о СКС..................................................................................................29

1.1. Историческая справка о происхождении СКС
и развитии стандартов ................................................................................. 29
1.2. Cтруктура СКС ............................................................................................... 34

1.2.1. Топология СКС ..................................................................................................34
1.2.2. Технические помещения ..................................................................................35
1.2.3. Подсистемы СКС ...............................................................................................36
1.2.4. Коммутация в СКС ............................................................................................38
1.2.5. Принципы администрирования СКС ............................................................39
1.2.6. Кабели СКС ........................................................................................................39

1.3. Понятие классов и категорий и их связь
с длинами кабельных трасс ......................................................................... 40
1.3.1. Классы приложений, категории кабелей и разъемов СКС .....................40
1.3.2. Ограничения на длины кабелей и шнуров СКС ........................................44

1.4. Дополнительные варианты топологического построения СКС ............45

1.4.1. Варианты построения горизонтальной подсистемы СКС ......................46
1.4.2. Топологии с централизованным администрированием ..........................47

1.5. Принцип Cable Sharing ................................................................................. 49
1.6. Гарантийная поддержка современных СКС ........................................... 51
1.7. Выводы .............................................................................................................. 54

Глава II
Глава II
Глава II
Глава II
Глава II
Передача сигналов по электрическим
Передача сигналов по электрическим
Передача сигналов по электрическим
Передача сигналов по электрическим
Передача сигналов по электрическим
и оптическим трактам СКС
и оптическим трактам СКС
и оптическим трактам СКС
и оптическим трактам СКС
и оптическим трактам СКС ........................................................................................55

2.1. Передача электрических сигналов по витым парам .................................55

2.1.1. Способы передачи информации по витым парам ...................................55
2.1.2. Первичные электрические параметры витой пары .................................56
2.1.2.1. Емкость .........................................................................................................57
2.1.2.2. Активное сопротивление .....................................................................58

Структурированные кабельные системы

2.1.2.3. Индуктивность .......................................................................................59
2.1.2.4. Проводимость изоляции ......................................................................59
2.1.3. Вторичные параметры кабелей из витых пар
и трактов на их основе ....................................................................................60
2.1.3.1. Волновое сопротивление ....................................................................60
2.1.3.2. Затухание ...............................................................................................61
2.1.3.3. Переходное затухание ........................................................................64
2.1.3.4. Защищенность ......................................................................................69
2.1.3.5. Относительная скорость распространения сигналов
(параметр NVP) и задержка прохождения сигналов
(параметр delay)........................................................................................72
2.1.3.6. Разброс задержек прохождения сигналов
по витым парам (параметр Skew) ......................................................73
2.1.3.7. Структурные и обычные возвратные потери ...................................74
2.1.3.8. Сопротивление связи ...........................................................................76
2.1.3.9. Затухание несимметрии .......................................................................77
2.1.3.10. Дополнительные потери ILD ..............................................................78
2.1.4. Шум от внешних источников электромагнитного излучения ..................79

2.2. Передача сигналов по волоконным световодам ................................... 79

2.2.1. Процессы распространения излучения в волоконном световоде .........80
2.2.2. Типы волоконных световодов .........................................................................81
2.2.3. Дисперсия электромагнитного излучения ...................................................82
2.2.4. Затухание сигналов в световодах .................................................................84
2.2.4.1. Единицы измерения оптической мощности ......................................84
2.2.4.2. Механизмы потерь ..............................................................................84

2.3. Передача цифровой информации по электрическим
и оптическим трактам СКС .......................................................................... 86
2.3.1. Линейные коды сетевой аппаратуры ...........................................................87
2.3.1.1. Требования к кодам ..............................................................................87
2.3.1.2. Связь тактовой частоты цифрового сигнала
с полосой пропускания канала связи ...............................................87
2.3.1.3. Способы обеспечения тактовой синхронизации
в цифровой сетевой аппаратуре .......................................................89
2.3.2. Коды низкоскоростных электрических систем ............................................91
2.3.2.1. Коды без возврата к нулю ...................................................................91
2.3.2.2. Коды с возвратом к нулю .....................................................................92
2.3.3. Особенности использования кабелей из витых пар
высокоскоростными сетевыми устройствами ...........................................93
2.3.3.1. Схема кодирования сети 100BaseT4 ................................................94
2.3.3.2. Схема кодирования TPPMD и 100BaseTX .......................................95
2.3.3.3. Технические решения 1000BaseT ......................................................96
2.3.4. Особенности линейных кодов для оптических каналов связи ..............99

2.4. Выводы ............................................................................................................ 102

Содержание

Глава III
Глава III
Глава III
Глава III
Глава III
Электрические компоненты СКС
Электрические компоненты СКС
Электрические компоненты СКС
Электрические компоненты СКС
Электрические компоненты СКС ......................................................................... 103

3.1. Кабели на основе витых пар ..................................................................... 103

3.1.1. Общие положения и классификация ......................................................... 103
3.1.2. Горизонтальный кабель ................................................................................ 104
3.1.2.1. Разновидности горизонтальных кабелей ....................................... 104
3.1.2.2. Материалы проводников .................................................................. 105
3.1.2.3. Материалы изоляции проводников ................................................. 107
3.1.2.4. Внешние оболочки ............................................................................. 108
3.1.2.5. Экранирование горизонтальных кабелей ..................................... 109
3.1.2.6. Электрические характеристики ....................................................... 113
3.1.2.7. Механические характеристики ........................................................ 114
3.1.2.8. Кабели с волновым сопротивлением 120 Ом ............................... 116
3.1.2.9. Упаковка горизонтальных кабелей ................................................. 117
3.1.2.10. Производство горизонтального кабеля ....................................... 119
3.1.3. Многопарный кабель .................................................................................... 120
3.1.3.1. Конструктивные особенности ......................................................... 120
3.1.3.2. Электрические характеристики ....................................................... 121
3.1.3.3. Механические характеристики ........................................................ 122
3.1.4. Другие электрические кабельные изделия СКС ..................................... 123
3.1.4.1. Кабель для шнуров ............................................................................. 123
3.1.4.2. Провод для перемычек ...................................................................... 125
3.1.4.3. Кабель для прокладки под ковром .....................................................126
3.1.4.4. Горизонтальные кабели с граничной частотой
свыше 100 МГц .................................................................................. 127
3.1.4.5. Комбинированные конструкции кабелей
для горизонтальной подсистемы СКС ........................................... 130
3.1.5. Цветовая маркировка электрических кабелей СКС ............................. 132

3.2. Разъемы для электрических кабелей ............................................................ 133

3.2.1. Механические и электрические параметры разъемов ......................... 134
3.2.1.1. Подключение проводников кабеля
к контактам разъемов ...................................................................... 134
3.2.1.2. Электрические характеристики разъемов для витых пар ........... 137
3.2.1.3. Механические характеристики разъемов для витых пар ............ 140
3.2.2. Модульные разъемы ...................................................................................... 140
3.2.2.1. Общие положения ............................................................................. 140
3.2.2.2. Вилки модульных разъемов ............................................................... 142
3.2.2.3. Розетки модульных разъемов ........................................................... 147
3.2.2.4. Схемы разводки модульных разъемов ............................................... 155
3.2.3. Разъемы типа 110............................................................................................ 157
3.2.4. Другие типы разъемов для передачи сигналов
приложений класса С и D ............................................................................. 160

Структурированные кабельные системы

3.2.5. Разъемы типа 110 нетрадиционных схем для применения
в СКС с повышенной пропускной способностью.................................... 161
3.2.5.1. Разъемы системы VisiPatch .................................................................... 162
3.2.5.2. Разъемы типа S210 ................................................................................. 163
3.2.5.3. Разъем системы GigaPUNCH ............................................................. 164
3.2.6. Высокочастотные разъемы для решений проекта категории 7 ........... 165
3.2.6.1. Состояние разработок и применяемые схемы ................................ 165
3.2.6.2. Решения модульного типа ..................................................................... 166
3.2.6.3. Решения нетрадиционных схем ........................................................... 167

3.3. Коммутационное оборудование .............................................................. 168

3.3.1. Коммутационные шнуры ................................................................................ 168
3.3.2. Коммутационные панели ............................................................................... 171
3.3.2.1. Коммутационные панели типа 110 ..................................................... 172
3.3.2.2. Коммутационные панели типа 66 ....................................................... 176
3.3.2.3. Коммутационные панели с розетками модульных разъемов ........ 178
3.3.2.4. Претерминированные и бесшнуровые панели................................ 186
3.3.2.5. Прочие разновидности коммутационных панелей ......................... 188
3.3.2.6. Распределители....................................................................................... 188
3.3.3. Информационные розетки ........................................................................... 189
3.3.3.1. Традиционные конструкции .................................................................. 189
3.3.3.2. Розетки для телефонных аппаратов ................................................... 193
3.3.4. Решения для открытых офисов ..................................................................... 194
3.3.4.1. Розетки для монтажа в подпольных коробках.................................. 194
3.3.4.2. Розетки MUTO и консолидационных точек....................................... 194

3.4. Оконечные шнуры, адаптеры и удлинители ........................................... 195

3.4.1. Оконечные шнуры........................................................................................... 196
3.4.1.1. Конструктивные особенности .............................................................. 196
3.4.1.2. Разновидности 4парных оконечных шнуров ................................... 198
3.4.1.3. Монтажные шнуры и оконцованные кабели .................................... 199
3.4.1.4. Комбинированные и многопарные оконечные шнуры ................... 200
3.4.2. Адаптеры ........................................................................................................... 201
3.4.2.1. Переходники ............................................................................................ 202
3.4.2.2. Разветвители ............................................................................................ 203
3.4.2.3. Балуны ....................................................................................................... 204
3.4.2.4. Другие виды адаптеров ......................................................................... 206
3.4.3. Удлинители ........................................................................................................ 209

3.5. Дополнительное оборудование
для построения трактов передачи информации СКС .......................... 209
3.5.1. Комплекты и наборы для установки кабельной системы ....................... 210
3.5.2. Соединительные модули ................................................................................ 211
3.5.3. Автоматические кроссы................................................................................. 211
3.5.4. Демонстрационное оборудование ............................................................ 212

3.6. Выводы.............................................................................................................. 212

Содержание

Глава IV
Глава IV
Глава IV
Глава IV
Глава IV
Волоконнооптические компоненты СКС
Волоконнооптические компоненты СКС
Волоконнооптические компоненты СКС
Волоконнооптические компоненты СКС
Волоконнооптические компоненты СКС ....................................................... 214

4.1. Оптические кабели ...................................................................................... 214

4.1.1. Области применения и классификация ..................................................... 214
4.1.2. Конструктивные особенности и оптические параметры
оптических кабелей ........................................................................................ 215
4.1.3. Вторичные защитные покрытия волоконных световодов ...................... 218
4.1.4. Широкополосные многомодовые световоды........................................... 219
4.1.5. Разновидности оптических кабелей СКС.................................................. 223
4.1.5.1. Кабели внешней прокладки ................................................................ 223
4.1.5.2. Кабели внутренней прокладки ........................................................... 229
4.1.5.3. Кабели для соединения зданий .......................................................... 231
4.1.5.4. Кабели для шнуров................................................................................ 232
4.1.6. Цветовая кодировка и маркировка оптических кабелей...................... 234

4.2. Оптические разъемы.................................................................................... 236

4.2.1. Назначение оптических разъемов
и основные требования к ним ...................................................................... 236
4.2.2. Параметры оптических разъемов ............................................................... 240
4.2.2.1. Вносимые потери ................................................................................... 240
4.2.2.2. Обратные отражения ........................................................................... 240
4.2.3. Конструктивные особенности оптических разъемов.............................. 242
4.2.3.1. Наконечники вилок оптических разъемов ....................................... 242
4.2.3.2. Элементы защиты наконечников от проворачивания
и неправильного подключения вилок ................................................ 244
4.2.3.3. Элементы и способы крепления к кабелю ....................................... 245
4.2.3.4. Хвостовики вилок ................................................................................... 247
4.2.3.5. Розетки оптических разъемов ............................................................. 247
4.2.3.6. Защитные колпачки и крышки ............................................................. 248
4.2.4. Основные типы оптических разъемов СКС .............................................. 249
4.2.4.1. Разъемы типа SC .................................................................................... 249
4.2.4.2. Разъемы типа ST ..................................................................................... 250
4.2.5. Другие типы оптических разъемов .............................................................. 251
4.2.5.1. Разъемы типа FC .................................................................................... 251
4.2.5.2. Разъемы типа MIC.................................................................................. 252
4.2.5.3. Разъемы типа SMA................................................................................. 253
4.2.5.4. Разъемы типа DIN .................................................................................. 253
4.2.6. Разъемы с увеличенной плотностью установки ....................................... 253
4.2.6.1. Конструкции с наконечниками уменьшенного диаметра ............. 254
4.2.6.2. Малогабаритные разъемы с наконечниками
диаметром 2,5 мм .................................................................................. 255
4.2.6.3. Разъемы группового типа..................................................................... 257
4.2.6.4. Конструкции без центрирующего наконечника ............................. 258

Структурированные кабельные системы

4.3. Коммутационное оборудование .............................................................. 259

4.3.1. Конструктивные особенности и варианты подключения ....................... 259
4.3.2. Коммутационные стойки ................................................................................ 261
4.3.3. 19дюймовое коммутационное оборудование ....................................... 262
4.3.3.1. Коммутационные полки классической конструкции ....................... 262
4.3.3.2. Другие виды 19дюймового оптического оборудования ............... 265
4.3.4. Настенные муфты ............................................................................................ 266
4.3.5. Оптические модули......................................................................................... 267
4.3.6. Оптические многопользовательские розетки
и консолидационные точки ........................................................................... 268
4.3.7. Информационные розетки ........................................................................... 268

4.4. Оконцованные волоконнооптические кабельные изделия ............... 270

4.4.1. Коммутационные и оконечные шнуры ....................................................... 270
4.4.2. Претерминированные кабельные изделия ............................................... 271
4.4.2.1. Претерминированные сборки ............................................................. 271
4.4.2.2. Ремонтные кабельные вставки ............................................................. 272
4.4.3. Монолитные распределительные панели ................................................. 273

4.5. Адаптеры ........................................................................................................ 273
4.6. Промежуточные муфты................................................................................ 274
4.7. Система Blolite ............................................................................................... 276
4.8. Выводы ............................................................................................................. 277

Глава V
Глава V
Глава V
Глава V
Глава V
Дополнительные компоненты
Дополнительные компоненты
Дополнительные компоненты
Дополнительные компоненты
Дополнительные компоненты .................................................................................. 279

5.1. Монтажное оборудование ........................................................................ 279

5.1.1. 19дюймовые конструктивы .......................................................................... 279
5.1.1.1. Габаритные параметры 19дюймового оборудования ................. 280
5.1.1.2. Остальные особенности 19дюймового оборудования ............... 282
5.1.2. Монтажные шкафы ......................................................................................... 283
5.1.2.1. Напольные шкафы .................................................................................. 284
5.1.2.2. Настенные шкафы................................................................................... 290
5.1.3. Другие виды 19дюймового монтажного оборудования ....................... 293
5.1.3.1. Открытые стойки ..................................................................................... 293
5.1.3.2. Монтажные рамы .................................................................................... 294
5.1.3.3. Настенные рамы ..................................................................................... 295
5.1.3.4. Монтажные консоли............................................................................... 295
5.1.3.5. Подвижные приборные стойки ............................................................ 295
5.1.4. Оборудование и аксессуары для 19дюймовых конструктивов .......... 296
5.1.4.1. Полки, поддоны и крепежные уголки .................................................. 296
5.1.4.2. Распределители силового электропитания....................................... 297
5.1.4.3. Оборудование заземления .................................................................. 298