Mezinárodní standardy a normy

Na počátku 90. let vznikl univerzální kabelážní systém pro přenos dat, hlasu a dalších služeb – „strukturovaná kabeláž”. Jeho základem se stal kroucený pár. V roce 1991 byl tento systém v USA normován. Postupem času vznikly další normy mezinárodní a evropské. Zde Vám přinášíme jejich přehled.

ANSI/EIA/TIA-568 (1991)

První standard pro telekomunikační rozvody v administrativních budovách
Originální dokument společně s TSB-40 a TSB -36 specifikuje základní přenosové požadavky kategorií 3, 4 a 5, které jsou v současnosti platné. Většina parametrů byla založena na kabelážním systému Systimax firmy AT&T.

TSB-36 – (EIA/TIA buletin, listopad 1991)

Specifikuje kategorie UTP kabelů:
kategorie 1 a 2 – tyto kabely nejsou zahrnuty v tomto buletinu. Jsou používány pro hlas a datové přenosy nízkými rychlosti
kategorie 3 – specifikována v ANSI/EIA/TIA 568-1991. Pro kabely do 16 MHz s přenosovou rychlostí až 10 Mbps.
kategorie 4 – specifikována pro kabely do 20 MHz s přenosovou rychlostí až 16 Mbps.
kategorie 5 – specifikována pro kabely do 100 MHz s přenosovou rychlostí až 100 Mbps.
TSB - 40 – (EIA/TIA buletin, srpen 1992)

Specifikuje kategorie spojovacího hardware pro UTP kabely:
kategorie 3 – specifikována v EIA/TIA 568-1991. Tento hardware je vhodný pro kabely kategorie 3 definované v TSB-36. (do 16 MHz s přenosovou rychlostí až 10 Mbps)
kategorie 4 – tento hardware je vhodný pro kabely kategorie 4 a 3 definované v TSB-36. (pro kabely do 20 MHz s přenosovou rychlostí až 16 Mbps)
kategorie 5 – tento hardware je vhodný pro kabely kategorie 5, 4 a 3 definované v TSB-36. (pro kabely do 100 MHz s přenosovou rychlostí až 100 Mbps)
ANSI/EIA/TIA-568A (1995) – aktualizuje standard z roku 1991
ISO/IEC 11801 (červenec1995) – mezinárodní norma

Definuje kabely pro horizontální kabeláž na:

l 4 párový 100W UTP kabel (včetně S/UTP)
l 2 párový 150W STP kabel (IBM TYPE-1A)
l 2 vláknový 62.5/125µm optický kabel
Pozn: 1. Koaxiální kabely nejsou specifikovány.
Rozdělení kategorií

KATEGORIE 3: UTP kabely a komponenty jsou definovány do 16 MHz.
KATEGORIE 4: UTP kabely a komponenty jsou definovány do 20 MHz.
KATEGORIE 5:UTP kabely a komponenty jsou definovány do 100 MHz.
Pozn.: Datová rychlost nebyla specifikována.
Definována generická kabeláž pro pět tříd vedení:
- vedení třídy A: specifikováno do 100 kHz
- vedení třídy B: specifikováno do 1 MHz
- vedení třídy C: specifikováno do 16 MHz
- vedení třídy D: specifikováno do 100 MHz
 
Typ kabelu Třída A Třída B Třída C Třída D OPTIKA
KATEGORIE 3 2 km 200 m 100 m(1) - -
KATEGORIE 4 3 km 260 m 150 m(3) - -
KATEGORIE 5 3 km 260 m 160 m(3) 100 m(1) -
Kabel 150 W 3 km 400 m 250 m(3) 150 m(3) -
Multimode optický kabel - - - - 2 km
Singlemode optický kabel - - - - 3 km

 
CELENEC EN 50173

(v platnosti od 1. 3. 1996 a je závazná pro státy Evropského společenství)
definuje požadavky na generickou kabeláž paralelní se standardem ISO 11801 (v budoucnu se očekává postupné spojení s normou ISO 11801). Specifikována je pouze kategorie 3 a 5.

 

Vývoj nových norem

V důsledku rychlého rozvoje nových vysokorychlostních protokolů jako např. Gigabitového Ethernetu si zákazníci kladou otázku, jak kvalitní kabeláž bude pro tyto aplikace potřeba. Ačkoliv Gigabit Ethernet (1000Base-T) je vyvíjen s cílem využití stávající kategorie 5, bude nutné retestovat stávající naistalované sítě kategorie 5 za účelem zjištění dalších potřebných parametrů a to ELFEXT (Equal Level Far-End Crosstalk), Return Loss a Delay Skew. Ratifikace standardu pro Gigabit Ethernet IEEE 802.3ab není očekávána dříve než počátkem roku 1999.

Protože jednotlivé organizace jako ANSI/EIA/TIA, ISO, DIN a CELENEC používají často rozdílné názvy pro určitou kategorii kabelů, zde je tabulka, která dává ucelený přehled s korespondujícím označením.

ANIXTER ANSI DIN (německá norma) ISO/IEC, CELENEC Frekvence
Level 5 Cat 5   Cat 5, Class D 100 MHz
Level 6 Cat 5+      
Level 7 Cat 6   Cat 6, Class E 200 MHz
    Cat 6, Klasse E Cat 7, Class F 600 MHz
(použito z materiálů DELTA Electronics)

 

TIA/EIA TSB-67, standard pro měření kabeláží

Přenos dat na síti 100 Mbps a vyšší kladou zvýšené požadavky na kvalitu kabelážních systémů. Jedinou cestou, jak zajistit, aby Vaše kabeláž splňovala požadavky kladené na sítě s vysokou přenosovou rychlostí a splňovala požadavky Kategorie 5 případně 6 a 7, je přesné měření důležitých parametrů.
V současné době je na trhu k dispozici několik přenosných měřicích přístrojů, které by měly splňovat základní požadavky.
Základní požadavky na vlastnosti komponentů kabelážních systémů – kabely, konektory, patch panely a patch kabely jsou popsány v dokumentu EIA/TIA 568, ISO/IEC 11801 a EN 50173. Do nedávné doby však neexistovala norma, která by popisovala celý kabelážní systém.
V roce 1993 EIA/TIA zorganizovala studijní tým, který měl navrhnout základní požadavky na tzv. „basic link“. Tímto byly položeny základy nové normy pro měření UTP kabeláže.
Studijní skupina v průběhu dvou let dokončila práci a vydala dokument s názvem Link Performance Transmission Specifications for Field Testing of Unshielded Twisted-Pair Cabling Systems. Po oficiálním schválení ve výboru TIA byl tento standard nazván TSB-67 (Technical Service Bulletin).
Splnění požadavků TSB-67 by mělo být základním kriteriem při výběru testeru kabelážního systému Kategorie 5, bez ohledu na to, zda bude tester použit pro certifikaci nové sítě nebo jen k hledání chyb. V následujících kapitolách se pokusíme vysvětlit nejdůležitější požadavky na tester sítě Kategorie 5.
 

Měření Basic Link a Channel

V TSB-67 byly definovány dvě základní konfigurace pro testování strukturované kabeláže. Channel (kanál) Channel je definován jako kompletní segment kabeláže včetně patch kabelu na straně uživatele a patch panelů vč. patch kabelů na straně rozvaděče. Viz obr. 1.
Basic Link Basic Link zahrnuje pouze horizontální kabeláž v segmentu od zásuvky počítače po první patch panel v rozvaděči. Viz obr. 2.

Obr. 1 Definice Channel podle TSB-67


Obr. 2 Definice Basic Link podle TSB-67

ACR a kvalita kabelážního systému

Měřením kabeláže získáváme dvě důležité veličiny. NEXT a útlum. NEXT neboli přeslech na blízkém konci říká, kolik rušivého signálu se dostává do měřeného páru z ostatních párů. Útlum říká, o kolik se sníží užitečný signal na výstupu z kabelu. ACR je rozdíl mezi NEXT a útlumem, ACR (dB) = NEXT (dB) – Útlum (dB) Čím vyšší frekvence, tím je ACR nižší (NEXT klesá, útlum roste). Minimální hodnota ACR, kdy je kabeláž ješte provozuschopná je 10 dB. To je také princip kabeláží na vyšší frekvenci než 100 MHz.

 

Power Sum NEXT

Certifikace kabeláže kategorie 5 použitím Power Sum Next
Je dnes všeobecně uznáváno, že instalace kabelážního systému kategorie 5 je cenově efektivní a do budoucnosti ověřenou investicí. Uživatelé nyní očekávají, že kabeláž bude podporovat nejen dnešní 10 nebo 16 Mbps sítě, ale také mnohem vyšší rychlosti zahrnující 155 Mbps ATM, 622 Mbps ATM a dokonce Gigabit Ethernet, který by měl být provozován na kabeláži kategorie 5. Mohou uživatelé bezpečně vědět, že jejich kabeláž kategorie 5 spolu s komponenty kategorie 5 při dodržení platných standardů jako TIA TSB-67 bude skutečně podporovat tento vývoj ? Ano, jedině za předpokladu správné certifikace,

Kabelážní standardy vs. síťové požadavky
Kabelážní standardy jako EIA/TIA 568A a ISO 11801 jsou záměrně „aplikačně nezávislé“. Kabelážní standardy definují výkonové parametry běžné pro široký rozsah síťových aplikací, ale neadresují všechny požadavky na fyzické médium pro jakoukoliv specifickou sít. Jeden s takových specifických sítových požadavků běžný pro množství vysokorychlostních sítí zahrnující 100BASE T4, 100VG-AnyLAN, ATM 622 a Gigabit Ethernet, je potřeba paralelních přenosů – současného přenosu na dvou nebo více párech stejného 4-párového kabelu. Možnost, že kabeláž bude někdy v budoucnu muset podporovat paralelní přenosy má vliv na to, že kabeláž by měla být charakterizována pro vnitřně spojený přeslech. Běžně používaná metoda pro charakterizování NEXT kabelu nesoucího několikanásobný signál je Power Sum. Co je Power Sum Next (PS-NEXT) a proč je dokonalejším kritériem pro charakteristiku kabeláže kategorie 5 ?

Měření NEXT
Next podle definice TIA TSB-67 je míra signálu přecházející z jednoho páru do druhého v čtyřpárovém kabelu. TSB-67 vyžaduje měření všech kombinací párů (pár 1-2, pár 1-3, pár 1-4, pár 2-3, pár 2-4, pár 3-4) a nejhorší naměřený NEXT nesmí překročit specifikované limity pro Basic Link a Channel. TSB-67 vyžaduje měření NEXT, ačkoliv sleduje pouze přeslech přenesený z jednoho páru na druhý - ne však možný celkový přeslech, který může být přenesený z několika párů téhož kabelu. Metodologie TSB-67 předpokládá, že pouze dva páry kabelu budou použity v daném čase pro přenos dat. I když NEXT je řádná veličina měření pro 2-párové síťové protokoly jako 10BASE-T a 100BASE-TX, neposkytuje adekvátní měření výkonu kabelu pro případy, kdy vysílá více párů současně.

Měření Power Sum NEXT
Power Sum NEXT (PS-NEXT) je součet NEXT přenesený na měřený pár ze všech přilehlých párů.
Power Sum je již specifikován v TIA 568A jako metoda vyžadovaná pro charakteristiku NEXT multipárového (více než 4-párového) páteřního kabelu. Podle ASTM D 4566 (prefererovaná procedura dle TIA 568A) může být PS-NEXT vypočítán z měření NEXT individuálních párů.
Linka, která snadno splňuje parametry TSB-67 při měření NEXT může zklamat, pokud bude provedeno měření PS-NEXT. Ve skutečnosti může být PS-NEXT až o 4,77 dB horší než největší hodnota naměřeného NEXT. Několiv výrobců kabelů CAT5 a konektorů již specifikovalo PS-NEXT jako měřítko výkonových vlastností produktu. PS-NEXT je nejvíce náročná metoda charakteristiky NEXT, proto komponenty, které jsou specifikovány a testovány metodou Power Sum mají větší předpoklady umožnit optimální výkon dokonce nad požadavky kategorie 5 definované v TIA 568A. Je také důležité, aby byl Power Sum proveden na všech komponentech linky nebo kanálu.

CERTIFIKACE s Power Sum NEXT
Série testerů LANCAT V jsou první testery kategorie 5, které umožňují měření PS-NEXT. Poskytuje také nad rámec standardu TSB-67 testy CAT 5 PLUS Basic Link a CAT 5 PLUS Channel, které zahrnují měření PS-NEXT pro všechny čtyři páry.
Jako prostředek pro lepší rozlišení kvality linky při použití testeru může být „Cable grading” zvolen buď testy dle standardu TSB-67 CAT 5 nebo novými testy CAT 5 PLUS. Cable grading poskytuje prostředek pro kvalifikaci o kolik lepší je výkon linky ve srovnání s požadavky testů dle TSB-67. Výkon linky je stupňován podle velikosti odstupu nejhoršího výsledku od limitu NEXTu. Každý vyšší stupeň (stupeň 1-7) reprezentuje 3 dB zlepšení v NEXT/PS-NEXT hodnotě ve srovnání od limitu.
PS-NEXT a „Cable grading” je dostupný ve všech modelech testerů série LANCAT Vx – prvního kabelového testeru s integrovanou dvoucestnou hlasovu komunikací. Součastní uživatelé série LANCAT V mohou také doplnit testy o PS-NEXT a Cable grading použitím volně šiřitelného update software od firmy Datacom Technologies.

Závěr
Charakteristika kabeláže KATEGORIE 5 použitím Power Sum NEXT je daleko přísnějším měřením než NEXT pár-pár a může být kritické pro potrvzení, zda linka bude podporovat vysokorychlostní síťové aplikace, které využívají několik vysílacích párů.