Проектирование структурированной кабельной системы

Введение.

 Структурированная кабельная система (СКС) служит для обеспечения связи между оконечными устройствами передачи информации (компьютерами, терминалами, телефонными и факсимильными аппаратами) и активным коммутационным оборудованием (коммутаторами, концентраторами, офисными АТС и т. д.). Структурированная кабельная система представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. Она состоит из набора медных и оптических кабелей, патч-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам. Три основных принципа заложены в СКС:

• универсальность;
• избыточность;
• структурированность.

 Универсальность кабельной системы выражается в том, что она строится не для какого-то конкретного применения, а создается в соответствии с принципом открытой архитектуры и на основе соответствующих стандартов.

 Избыточность подразумевает введение в состав кабельной системы дополнительных информационных розеток. Количество информационных розеток определяется не текущими потребностями, а определяется площадями и топологией рабочих помещений. Таким образом, организация новых рабочих мест, приспособление под конкретные потребности заказчика, происходит быстро и без нарушения работы организации.

 Структурированность заключается в разбиении кабельной системы на отдельные подсистемы, выполняющие строго определенные функции.

 Цель курсового проекта заключается в получении практических навыков по проектированию структурированной кабельной системы на примере 4-этажного здания офисного назначения.

 

1.Описание объекта  проектирования.

1. Назначение и цели создания структурированной кабельной системы.

 

Создаваемая система предназначена для обеспечения функционирования автоматизированных систем заказчика, а также для осуществления централизованного управления кабельным хозяйством.

СКС предназначена  для:

• Обмена данными в сети передачи данных;
• Доступ к ресурсам сети Интернет;
• Обеспечения надежных каналов передачи информации в пределах сети передачи данных;
• Подготовки основы для создания единого информационного пространства на территории;
• Обеспечение систем безопасности и иных общественных сервисов на территории развертывания сети передачи данных;

 

2. Исходные данные на проектирование.

Создаваемая СКС  должна обеспечить функционирование  автоматизированных информационных систем на базе ЛВС  и  телефонной  сети здания.

Структурированная кабельная система устанавливается в 4-этажном здании офисного назначения, отдельные этажи и рабочие помещения на них  имеют идентичную планировку. Bысота этажа между перекрытиями составляет 3,5 метра, общая толщина междуэтажных перекрытий равна 50 см.

В коридорах и в рабочих помещениях для размещения пользователей предусмотрена установка подвесного потолка с высотой свободного пространства 80 см. За фальшпотолком имеется достаточно свободного места для размещения лотков, используемых, для прокладки кабелей различного назначения. Стены здания и внутренние некапитальные перегородки, отделяющие помещения друг от друга, изготовлены из обычного кирпича и покрыты слоем штукатурки, толщина которого составляет 1 см. Каких-либо дополнительных каналов в полу и стенах, которые могут быть использованы для прокладки кабелей, строительным проектом здания не предусмотрено.

 

 

2.Выбор основных  технических решений.

2.1 Принципы  администрирования и топологии  СКС.

Принципы администрирования  или управления СКС целиком и полностью определяются ее структурой. Различают одноточечное и многоточечное администрирование.

Под многоточечным  администрированием понимают управление СКС, которая построена по классической архитектуре иерархической звезды. Архитектура иерархической звезды может применяться как для группы зданий, так и для одного отдельно взятого здания. В первом случае иерархическая звезда состоит из центрального кросса системы, главных кроссов зданий и горизонтальных этажных кроссов. Центральный кросс связан с главными кроссами зданий при помощи внешних кабелей. Этажные кроссы связаны с главным кроссом здания кабелями вертикального ствола. Во втором случае звезда состоит из главного кросса здания и горизонтальных этажных кроссов, соединенных между собой кабелями вертикального ствола. Архитектура иерархической звезды обеспечивает максимальную гибкость управления и максимальную способность адаптации системы к новым приложениям.

Количество  распределительных узлов определяется этажностью здания и протяженностью этажей. Обычно на каждом этаже устанавливается один (этажный) распределительный узел.(рис 2.1.1) При большой протяженности этажа, на нем могут быть созданы несколько распределительных узлов, каждый из которых обслуживает зону в пределах досягаемости рабочих мест 90-метровым кабелем горизонтальной кабельной системы. Этажные распределительные узлы соединяются магистральными каналами с главным распределительным узлом здания.

Кабельная система  здания должна иметь не более двух уровней иерархии. В небольших  зданиях при малой концентрации рабочих мест возможна установка одного распределительного узла на все здание, который располагается на этаже, где сосредоточено большинство рабочих мест.

Архитектура одноточечного  администрирования применяется  в тех ситуациях, когда требуется максимально упростить управление кабельной системой. Ее основным признаком является прямое соединение всех информационных розеток рабочих мест с коммутационным оборудованием в единственном техническом помещении. Принципиально подобная архитектура может использоваться только для СКС, установленных в одном здании и не имеющих магистральной подсистемы. Администрирование в одной точке обеспечивает простейшее управление цепями, возможное благодаря исключению необходимости кроссировки цепей во многих местах. Архитектура одноточечного администрирования не применяется для группы зданий.

 

 

Рисунок 2.1.1 – Топология СКС

где  КЗ - кроссовая здания; КЭ -кроссовая этажа; ИР - информационная розетка

2.2 Выбор мест  расположения аппаратных и кроссовых

В общем случае технические помещения, входящие в  состав административной подсистемы СКС,  делятся на аппаратные и кроссовые.    

Аппаратной называется техническое помещение, в котором наряду с групповым коммутационным оборудованием СКС располагается активное сетевое оборудование коллективного пользования масштаба предприятия (УПАТС, серверы, коммутаторы). Аппаратные оборудуются системами пожаротушения, кондиционирования и контроля доступа.

Кроссовая представляет собой техническое помещение, в котором размещается коммутационное  и сетевое оборудование СКС.

Аппаратная  может быть совмещена с кроссовой  здания.

Площадь аппаратной, обслуживающей рабочие места  здания, должна составлять 14 м². Для размещения aппapaтной представляется наиболее целесообразным выделение комнаты 111, так как она расположена на первом этаже, не является проходной, находится примерно в середине этажа и не примыкает к внешним стенам здания, расположена недалеко от лестниц и т.д. Комната 111 имеет площадь 20 м², что превышает рекомендуемую площадь аппаратной, полученную исходя из удельной нормы - 0,7% от рабочей площади, поэтому целесообразным является совмещение ее с кроссовой первого этажа.

Нормативная площадь  под помещение кроссовой исходя из количества обслуживаемых ИР должна составлять 6,2 м², что несколько превышает минимально допустимое значение в 6 м². Под кроссовые на разных этажах выделяются комнаты 111, 211 и 311,411 с площадью, втрое превышающей нормативную. Наличие резервов по площади позволяет в перспективе разместить в этих помещениях дополнительное сетевое оборудование коллективного пользования. Расстояние от данных технических помещений до самой дальней розетки оказывается равным примерно 58 м, то есть диаметр обслуживаемой рабочей зоны не превысит 70 м, то на этажах реализуется одноуровневая (централизованная) структура CKC.

На первом этаже  здания отдельного помещения для  КЭ не выделятся, и коммутационное оборудование, необходимое для обслуживания кабелей  горизонтальной подсистемы CKC этого  этажа, монтируется в помещении аппаратной.

УПАТС, серверы  и центральное оборудование ЛВС  будут размещены в помещении  аппаратной, то есть CKC строится по двухуровневой  схеме с использованием принципа многоточечного администрирования.

 

 

 

 

2.3 Определение  физических параметров СКС и требований к монтажу

Пропускная способность каналов связи для вертикальной подсистемы не меньше 1 Гбит/с, для горизонтальной подсистемы рекомендуется не менее 100 Мбит/с. Форм-факторы прокладки кабельной продукции: для вертикальной кабельной системы используются трубы, для горизонтальной – лотки, для прокладки в фальшпотолке, и кабель-каналы.

В таблице 2.3.1 указаны  результаты расчета количества рабочих  мест для каждого из рабочих помещений  исходя из соотношения – не менее  одного рабочего места на пять квадратных метров площади помещения.

Таблица 2.3.1 –  Количество рабочих мест

 

Номер помещения, его назначение	Площадь, м2	Количество рабочих мест
101	40	8
102	32	6
103	40	8
104	32	6
105	40	8
106	40	8
107	14	3
108	35	7
109	35	7
110	42	8
111(аппаратная/кроссовая)	20	1
112	25	5
113	25	5
114(не использовать)	16
115(не использовать)	12
Итого на одном  этаже	448	80
Номер помещения, его назначение	Площадь, м2	Количество  рабочих мест
201,301,401	40	8
202,302,402	32	6
203,303,403	40	8
204,304,404	32	6
205,305,405	40	8
206,306,406	40	8
207,307,407	14	3
208,308,408	35	7
209,309,409	35	7
210,310,410	42	8
211(кроссовая),311,411	20	1
212,312,412	25	5
213,313,413	25	5
214(не использовать),314,414	16
215(не использовать),315,415	12
Итого на одном  этаже	448	80

 

Общее количество рабочих мест в здании 320.

 

2.4 Рекомендации по применению системы маркировки элементов СКС

Каждый элемент  кабельной системы должен быть промаркирован, то есть иметь уникальный номер, который состоит из префикса, обозначающего элемент кабельной системы; поля, определяющего местоположение элемента и букв, определяющих систему, к которой относится данный элемент кабельной системы. В данном проекте маркируются следующие элементы СКС:

• кабель;
• рабочее место;
• порт коммутационной панели;
• комната здания.

Каждый кабель имеет нанесенный с двух сторон уникальный идентификатор, который содержит следующую  информацию:

• тип кабеля (G – 4-х парный кабель UTP; M – Магистральный оптоволоконный кабель вертикальной проводки);
• номер комнаты и рабочего места с одной стороны;
• номер порта кроссовой и коммутационной панели с другой стороны.

Каждое рабочее  место имеет уникальный идентификатор, который содержит следующую информацию:

• Буква J;
• трехзначный  номер,  включающий  номер  этажа  (первая  цифра),  двузначный  номер комнаты в которой находится рабочее место;
• номер рабочего места в комнате;

Каждый порт коммутационной панели имеет идентификатор, который содержит:

• буквы МС (Main Cross-Connect) для главного кросса, 1C (Intermediate Cross-connect) для этажных промежуточных кроссов;
• номер комнаты, где расположен главный коммутационный узел;
• однозначная цифра   после   номера   комнаты - номер  коммутационной панели;
• однозначная цифра после тире - номер порта коммутационной панели;

Каждая комната  имеет номер, который содержит:

• однозначная цифра – номер этажа;
• двузначная цифра – номер помещений на указанном этаже.

 

3 Описание структурированной кабельной системы

 

3.1 Подсистема  рабочего места

Подсистема рабочего места служит для подключения оконечных устройств (компьютеров, терминалов, принтеров, телефонов и т. д.) к локальной сети.

Для реализации подсистемы рабочего места выбраны  следующие типы розеточных модулей: двойные информационные розетки  тип RJ-45 5-й категории (один модуль служит для подключения рабочей станции, второй - резервируется или используется для подключения дополнительного сетевого оборудования ), двойные розетки ВЭПС – (обеспечивают сетевое оборудование и прочие активные приборы на рабочем месте пользователя гарантированным электроснабжением)  используются для подключения комплекта рабочей станции и других устройств, работающих в локальной сети, бытовые электрические  розетки (для подключения оргтехники ) и одинарные телефонные  розетки RJ-11.