Какой может быть максимальная длина одного шнура (коммутационного аппаратного) в магистральной подсистеме и как выражается зависимость от среды передачи? Есть ли ограничения на суммарную длину шнуров в магистральной подсистеме? Желательно привести комментарий к таблице 22 стандарта ISO IEC:2002(E).
Прежде чем привести комментарий к таблице 22 стандарта ISO/IEC 11801:2002, дадим саму таблицу 22 со сносками (причем для удобства переведем ее на русский) и пояснительный рисунок 13 из того же стандарта, раздел 7.2.3.2.
Примечание 1: Если в канале имеется количество соединений, отличное от конфигурации, показанной на рисунке 13, то длину фиксированного кабеля необходимо уменьшить (если соединений больше – тем меньшей должна быть длина) либо можно увеличить (если соединений меньше – тем большей может быть длина) из расчета 2 м на каждое соединение для кабелей категории 5 и 1 м на каждое соединение для кабелей категории 6 и 7. Кроме того, необходимо проверить в сегменте соответствие требованиям параметров перекрестных наводок на ближнем конце NEXT, возвратных потерь RL и эквивалентных перекрестных наводок на дальнем конце ELFEXT.
Примечание 2: При рабочих температурах выше 20ºC значение B следует уменьшать на 0.2% на каждый дополнительный градус Цельсия для экранированных кабелей; на 0.4% на каждый градус (в диапазоне от 20ºC до 40ºC) и на 0.6% на каждый градус (в диапазоне свыше 40ºC до 60ºC) для неэкранированных кабелей.
Рисунок 13 – Модель магистрального сегмента
Суть раздела 7.2.3.2 стандарта ISO/IEC 11801:2002 состоит в том, что при определении суммарной длины канала в магистрали необходимо приводить в соответствие длины фиксированного магистрального сегмента и всех шнуров, принимая во внимание тот факт, что шнуры изготавливаются из гибкого многожильного кабеля, затухание которого хуже (выше на 10%, 20%, а то и 50%), чем затухание одножильного кабеля фиксированной прокладки. См. ответ на вопрос 259 про многожильные и одножильные кабели.
Проще говоря, чем длиннее шнуры, тем короче в сегменте должен быть фиксированный кабель, и наоборот; при этом укорачивание шнуров не эквивалентно 1:1 удлинению фиксированного сегмента из-за разницы в затухании. Чтобы компенсировать эту разницу, уменьшение длины фиксированного сегмента должно быть больше, чем удлинение шнуров, в соответствии с отношением погонных затуханий. В расчеты могут вмешиваться и другие факторы, что создает дополнительные сложности для проектировщиков, но на самом деле формулами пользоваться несложно.
Проиллюстрируем это комментариями к столбцам таблицы 22. Для систем класса F (категория 7) максимальная длина фиксированного сегмента связана с максимальными длинами шнуров уравнением B = 105 – 3 – FX, где B – длина фиксированного сегмента магистрали, F – суммарная длина всех шнуров, а X – та самая поправка на разницу в затухании. Дополнительно вычитаемая тройка нужна для образования запаса по вносимым потерям. Она используется не только для категории 7, но и для категории 6, и связана с тем, что затухание растет тем существеннее, чем выше частота передачи сигналов. Для категории 5 (аналога категории 5е в стандартах ANSI/TIA/EIA) эта тройка в уравнениях уже не фигурирует, поскольку на более низких частотах эта проблема стоит не так остро. На еще более низких категориях допустимая длина становится еще больше.
Итак, по уравнению B = 105 – 3 – FX мы можем определить либо длину магистрального сегмента, имея длины шнуров, либо наоборот. Допустим, длина фиксированного сегмента в нашей конфигурации составляет 72 м (к этой цифре мы еще вернемся по стандартам ANSI/TIA/EIA, так что пусть вас не удивляет ее «некруглость»). Используемые патч-шнуры изготовлены из многожильного («патчевого») кабеля, затухание которого на 50% выше, чем у фиксированного одножильного кабеля (отношение 50% характерно для высоких категорий). Следовательно, параметр X будет равен 1.5. Тогда F составит 20 м. Это максимальная суммарная длина всех шнуров в вашей магистрали на обоих концах. В конфигурации, показанной на Рисунке 13, их четыре – по два аппаратных и по два патч-шнура.
В системе класса D для компонентов категории 5 (аналог 5е) вычитать тройку не потребуется, и суммарная длина всех шнуров может составить 22 м. Если в той же системе использовались компоненты более высоких категорий (обладающие, как известно, меньшим затуханием), то длина шнуров может быть еще больше. Если же посмотреть на столбец A, характеризующий приложения передачи речи (причем нетребовательные, аналоговые), то им длина шнуров вообще не важна, лишь бы суммарно во всем канале было не более 2 км.
В стандарте ISO/IEC 11801:2002 в магистральном разделе нет положения, определяющего абсолютно максимальную длину шнура. Зато в горизонтальном разделе несколькими страницами ранее приводится максимум в 20 м для шнура на рабочем месте. В горизонтали даже при дальнейшем уменьшении фиксированного сегмента наращивать длину шнура на рабочем месте свыше 20 м уже нельзя. Как правило, этой цифрой в качестве максимума задаются и в магистрали (однако помните, что значение, полученное по формуле, распространяется на сумму длин всех шнуров. Если она равна 20 м, то сделать один шнур такой длины уже нельзя, поскольку другие шнуры не могут обладать ни нулевой, ни отрицательной длиной :).
В стандарте ANSI/TIA/EIA-568-B.1 в разделе 6.4.1.4 приводится похожая методика расчета для горизонтальных сегментов, а на практике ее распространяют и на магистральные подсистемы. Формулы несколько отличаются, но суть расчетов принципиально одинакова, хотя поправка описывается несколько иначе.
В формулах:
C – максимальная суммарная длина в метрах всех шнуров и перемычек, включая аппаратные, пользовательские и патч-шнуры. H – длина фиксированного (горизонтального) сегмента в метрах (при этом сумма (H + C) ни при каких условиях не должна выходить за 100 м). D – поправка на тип многожильного кабеля (составляет 0.2 для экранированного и неэкранированного кабеля калибра 24 AWG и 0.5 для экранированного кабеля калибра 26 AWG). W – максимальная длина шнура на рабочем месте в метрах. T – суммарная длина аппаратного шнура и патч-шнура в телекоммуникационном помещении.
Чем больше калибр кабеля, тем меньше диаметр его проводников и тем выше затухание при прочих равных, так что в расчете по стандарту ANSI/TIA/EIA-568-B.1 (точно так же, как и в ISO/IEC 11801:2002) фиксированный сегмент приходится укорачивать на длину большую, чем увеличение длины шнуров.
Если подставить в формулу длину горизонтального сегмента 72 м и поправку 0.2, характерную для кабеля 24 AWG, то мы получим суммарную длину шнуров на обоих концах 25 м. Полагая длину шнуров в телекоммуникационном помещении равной 5 м, получаем максимальную длину шнура на рабочем месте 20 м. Для справки приведем таблицу расчета наиболее популярных сочетаний длин из стандарта ANSI/TIA/EIA-568-B.1:
Остается добавить пару уточнений. Стандарты ANSI/TIA/EIA-568-B.1 и ISO/IEC 11801:2002 говорят об одном и том же, но все-таки имеют некоторые различия, поэтому на практике специалисты пользуются сразу обоими стандартами как дополняющими друг друга. В спорных случаях, когда имеет место противоречие положений, принято выбирать из них более строгое, что фактически позволяет соблюсти оба стандарта. Например, такому порядку следует компания Siemon при проектировании своих фирменных систем, и многие другие изготовители. Так, хотя стандарт ANSI/TIA/EIA-568-B.1 допускает длину шнура на рабочем месте до 22 м, принято ограничивать эту величину 20 м, как в стандарте ISO/IEC 11801:2002. И тогда при длине горизонтали 72 м и менее наращивать длину шнура на рабочем месте свыше 20 м уже нельзя. Как уже упоминалось, хотя в стандарте ANSI/TIA/EIA-568-B.1 про магистральные сегменты в такой конфигурации ничего не сказано, описанную методику можно распространять и на магистраль, если в этом есть необходимость. Вы можете воспользоваться файлом-калькулятором компании Siemon, версию которого на русском языке мы выложили в разделе справочной информации. В нем есть страницы для расчета максимальной длины шнура и в горизонтальной системе, и в магистрали.
