Решения 6A для приложений 10GB/s

Кабельные системы, начиная с 90-ых годов 20-го века развивались в направлении уменьшения наводок между парами проводников внутри одного кабеля пока речь не зашла о передаче сигналов на частотах более 1 ГГц. Уже появление кабельных систем категории 6 (класса D) потребовало применить сепаратор для разделения пар проводников с целью снижения взаимных наводок. Причина понятна: напряженность электромагнитного поля обратно пропорциональна расстоянию от его источника. Грубо говоря, чем дальше проводники находятся друг от друга, тем меньшее влияние они оказывают друг на друга при передаче сигналов.

Однако, прогресс не стоит на месте и уже приняты стандарты 40GB и 100GB. Разработка кабельных решений для этих стандартов — дело ближайшего будущего. В силу того, что в настоящее время все шире применяются решения категории 6_A (класса ЕА) в данной статье и пойдет речь о решении Eurolan для горизонтальной подсистемы СКС категории 6_A.

При работе с СКС категории 3, 5 и 5е основным параметром, влиявшим на работоспособность проводки являются NEXT, ACR, RL. При чем возвратные потери RL — это характеристика изготовления и конструкции кабеля. А NEXT  - это характеристика качества монтажа модулей и прокладки кабеля. Зачастую при получении FAIL на параметре NEXT монтажникам достаточно «переразбить» модуль или коннектор на кабеле (в лучшем случае) или переложить кабель (в худшем случае)  более аккуратно и получить положительный результат.

При передаче сигналов с частотой 500МГц и выше, а это приложения 10GB, на передний план выходят не наводки пар проводников внутри кабеля (NEXT), а взаимные наводки от соседних кабелей (ANEXT). Трудно себе представить горизонтальную кабельную систему, в которой медные кабели проложены строго по одному, а не в пучке. Применение кабельных каналов, лотков, гофрированных труб для проводки кабелей от кросса до рабочего места диктует необходимость прокладки горизонтальных кабелей в пучке. Следовательно, кабели находятся в непосредственной близости друг от друга и влияние ЭМИ, возникающих в проводниках, на соседние кабели значительно.

Поправки 1 и 2 к стандарту  ISO/IEC 11801 от 2002 года определили требования стандарта к проводкам класса ЕА с полосой пропускания до 500 МГц, т. е. к кабельным системам для приложений 10 Gigabit Ethernet. Поправка 2, описывающая требования к компонентам, была принята только в апреле 2010 года. К моменту ее выхода многие вендоры уже начали производство и поставку на рынок своих решений категории 6_A  или класса ЕА.  Появились разного рода рекомендации по разделению кабелей в пучке при построении линий категории 6_A, появились даже кабели конструкции U/UTP категории 6_A с увеличенным диаметром за счет более толстой оболочки и так далее.

В 2009 году немецкая независимая лаборатория GHMT AG  провела тестирование двух U/UTP, одной F/UTP и двух S/FTP систем от 5 лидирующих производителей СКС. Ценность проведенной работы состоит в том, что при испытаниях применялось существующее активное оборудование 10GBASE-T и была смоделирована реальная электромагнитная обстановка, сопровождающая горизонтальную кабельную систему в любом офисе: применение мобильных телефонов, люминесцентных ламп, кабелей электропитания. Выводы, полученные лабораторией, на взгляд инженеров и менеджмента Eurolan являются на сегодня определяющими для создания продуктов, предназначенных для построения горизонтальной подсистемы СКС категории 6А.

Приложения 10GBASE-T являются очень чувствительным к шумам из-за передачи данных на более высокой частоте и низкого уровня сигналов, обусловленного более сложной схемой кодировки
Экранированные системы обеспечивают высокое значение параметра Coupling attenuation (ослабление внешних полей) и поэтому превосходные характеристики EMC и ANEXT (межкабельные наводки)
Неэкранированные системы показали очень низкий уровень параметров ANEXT и Coupling attenuation, поскольку защита от шумов обеспечивается только технологиями, основанными на скрутке пар.
Неэкранированные системы не прошли 4 из 5 тестов на стойкость к электромагнитным воздействиям, специфицированным в международных классификациях MICE, описывающих различные уровни окружающей обстановки.
Экранированные системы поддерживают 10GBASE-T благодаря своей конструкции, в то время как UTP системы требуют более дорогих и длительных дополнительных мероприятий для обеспечения стойкости к внешним воздействиям.

Компания Eurolan изначально спроектировала и запустила производство компонентов для решений 6_A в экранированном решении ибо по мнению инженеров только экранированная проводка может обеспечить качественную передачу сигналов на частоте 500МГц и выше. Выводы, сделанные лабораторией GHMT AG подтвердили верность принятого решения. Проведенные совместно с Fluke в 2009 году испытания кабеля Eurolan 19C-TA-03WT-R500 конструкции U/FTP (с индивидуально экранированными парами проводников) категории 6А так же подтвердили правильность сделанного выбора. В сочетании с полностью экранированными модулями 16B-EA-04SL  формфактора Keystone горизонтальная кабельная подсистема Eurolan не только соответствует требованиям стандартов ISO/IEC и TIA/EIA, но и превосходит их, предоставляя монтажной организации право на не идеальный монтаж. Запас характеристик очень важен, т. к. в реальной жизни, в условиях строительства монтажным организациям приходится работать в сложных условиях и не всегда удается соблюсти досконально все правила и рекомендации. В этом случае запас по характеристикам нивелирует неточности монтажа горизонтальных кабелей.

Основа любой СКС — это медный кабель типа «витая пара». Eurolan предлагает кабель  конструкции U/FTP (артикул 19C-TA-03WT-R500) с попарно экранированными проводниками в общей оболочке без общего экранирования. Кабель имеет запас по NEXT  около 6 дБ относительно требований стандарта ISO. Это очень большой запас на возможные погрешности при монтаже кабеля.

Полностью экранированные модули формфактора Keystone (артикул 16B-EA-04SL), не требующие применения инструмента при терминировании легко устанавливаются как на рабочем месте, так и в наборной коммутационной панели в шкафу. Для работы с модулем нужен инструмент для снятия внешней оболочки кабеля и маленькие бокорезы для удаления излишков проводников. Процесс терминирования предельно прост, исключает ошибки монтажа и занимает вдвое-втрое меньше времени, чем при применении традиционного ударного инструмента.

В СКС предлагаются панели трех типов: на 16 гнезд, на 24 гнезда и угловая панель на 48 гнезд под модули формфактора Keystone. Все панели — экранированные, имеют специальную контактную пластину с тыльной стороны, которая обеспечивает электрический контакт корпусов модулей и экрана панели. По мнению инженеров Eurolan предложенная концепция применения наборных коммутационных панелей позволяет проектно-монтажной организации и владельцу СКС собрать коммутационные панели строго необходимой в рамках реализуемого проекта  конфигурации.

Коммутационные шнуры категории 6_A выполнены из кабеля S/FTP (попарно экранированные проводники в общем экране), имеют оболочку типа LSZH  и выпускаются стандартных длин 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 и 5.0 метров. Шнуров оконцованы экранированными вилками RJ45 категории 6_A.