Hình 2.5 : Topo cáp đường trục được quy định dạng hình sao
2.7. Đường đi cáp từ các nhà viễn thông tới khu vực hoạt động
Các yêu cầu chung của đường cáp nhà viễn thông tới khu vực hoạt động được quy định trong chuẩn ANSI/TIA/EIA – 607 và chuẩn ANSI/TIA/EIA – 568A. Một số nội dung chính được trình bày dưới đây:
2.7.1. Các loại đường dẫn
• Tầng hầm: Mạng các đường dẫn được gắn chặt với các khối bê tông bao gồm: hệ thống các ô, các khe và các ống ở đường trục và phân nhánh.
• Tầng truy nhập: các lớp cấu trúc theo modun và được giữ bằng các cột thẳng, có thể có các xà ngang và các bộ phận hỗ trợ ở bên cạnh
• Các ống cách điện: Các ống kim loại có cấu trúc cứng hoặc linh hoạt
• Giá và các ống đi dây: Các cấu trúc cứng đúc sẵn phù hợp cho kéo hoặc đặt cáp.
• Trần: Mơi trường mở trên phía trên tầng truy nhập và khung.
• Vành đai: Các hệ thống đường đa kênh, bề mặt, khối lõm, các khe cho toàn bộ tường và dọc theo các sảnh.
2.7.2. Các loại hình chứa cáp
• Các hộp đẩy kéo: Sử dụng trong phần liên kết với hệ thống ống cách
điện để làm cho việc kéo cáp được dễ dàng.
• Các hộp nối cáp: Hộp được đặt ở trên đường đi cáp để giữ các mối
nối cáp
• Hơp cáp ra: các giá khung đấu nối bề mặt, các bộ kết nối kết cuối tại nhà, hoặc các thiết bị chuyển tiếp.
2.8. Các cơng trình cáp
2.8.1. Các đặc tính trong thiết kế cấu trúc hệ thống cáp nhánh khác
Một số đặc điểm quy định cho phân hệ cáp nhánh bao gồm:
• Cần lưu ý đến khả năng ở gần nguồn nhiễu điện từ (EMI) đối với cáp
nhánh. Các hướng dẫn cụ thể được cung cấp trong ANSI/EIA/TIA-569- A).
• Cho phép sử dụng một điểm chuyển tiếp giữa các dạng khác nhau của
cùng một loại cáp (ở đó cáp đi dưới thảm kết nối với cáp tròn). CHÚ Ý: Định nghĩa quy định cho điểm chuyển tiếp trong ISO/IEC 11801 rộng hơn 568-A. Nó bao gồm các chuyển tiếp tới cáp đi dưới thảm cũng như các kết nối điểm hợp nhất.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II: Cơng trình ngoại vi nhà khách hàng
• u cầu tối thiểu có hai đầu ra viễn thơng cho mỗi vùng làm việc riêng. Cổng đầu tiên: 100 Ω UTP, cổng thứ hai: 100 Ω UTP, 150 Ω STP-A hoặc sợi quang đa mode 62.5/125 µm.
• Vấn đề tiếp đất phải được tuân theo luật xây dựng thích hợp như là
ANSI/TIA/EIA-607.
• Các đầu ra bổ sung có thể được cung cấp. Các đầu ra này chỉ là thêm vào chứ không thay thế được các yêu cầu tối thiểu của chuẩn.
• Cáp đồng trục 50 Ω được chấp nhận trong 568-A, nhưng không được
khuyến nghị cho việc lắp đặt cáp mới.
• Khi đặt cáp nhánh là cáp đồng, không cho phép các điểm rẽ nhánh dạng cầu và các mối nối. Với sợi quang thì được phép dùng mối nối.
• Cáp nhiều đơi và đa đơn vị được dùng, miễn là chúng đáp ứng được yêu cầu về cáp lai/bó của chuẩn EIA/TIA-568-A-3.
• Cáp nhánh nên được cấu hình cho mạng hình sao. Mỗi đầu ra của vùng
làm việc được nối tới điểm nối chéo ngang (HC) trong buồng nhỏ viễn thơng (TC).
Ngồi chiều dài 90 m của cáp nhánh, tổng cộng 10m được dành cho cáp nhảy và dây phích trong vùng làm việc và buồng nhỏ viễn thơng. Mỗi vùng làm việc phải có tối thiểu hai cổng đầu ra viễn thông, một cho thoại và một cho dữ liệu.
Các thành phần đặc trưng cho mỗi ứng dụng không nên được cài đặt như là một phần của cáp nhánh. Khi cần, chúng phải đặt bên ngoài đầu ra viễn thông hoặc điểm nối chéo ngang (bộ tách, mối nối).
2.8.2. Các loại cáp được sử dụng trong cơng trình ngoại vi nhà khách hàng
Ngày nay, khi càng có nhiều người dùng chuyển sang các hệ thống mở, các phương tiện và phần cứng kết nối tích cực đang được phát triển, giả sử rằng phần cáp của lớp vật lý tuân theo các chuẩn (đáng tin cậy và có thể đạt hiệu năng truyền dẫn quy định). Tuy nhiên, có rất nhiều rủi ro khi cáp không tuân theo chuẩn: hiệu năng mạng không đạt yêu cầu; giá thành cao hơn cho việc di chuyển, thêm bớt và thay đổi; khơng có khả năng hỗ trợ công nghệ mới. Với việc chấp nhận cáp có cấu trúc theo chuẩn tăng dần, giá của việc cài đặt phương tiện mạng và phần cứng kết nối đã giảm và hiệu năng tăng theo hàm mũ. Lớp vật lý được mở ra thành một nguồn kinh doanh băng tần
rất lớn. Phần này của chương sẽ làm rõ hơn lớp vật lý theo chuẩn ANSI/TIA/EIA- T568-A qua việc tập trung vào các thành phần cáp sau:
• Cáp UTP.
• Cáp sợi quang.
• Cáp STP-A
• Cáp lai và cáp dưới thảm.
• Tham chiếu đi dây modul.
• TSB-67.
• TSB-72.
2.8.2.1. Cáp cho mạng nội hạt (LAN)
Cáp cho mạng LAN được cho là sẽ cung cấp các chuẩn AS/NZS 3080:1996, ISO/IEC 11801 và EIA/TIA-T568-A. Cáp phải được thẩm định và liệt kê bởi Underwriters Laboratories - một hãng của Mỹ. Đối chiếu theo chuẩn ISO/IEC 11801, các hạng mục và loại cáp sau đây cần được tính đến:
• Cáp xoắn đơi cân bằng
• Cáp có cấu trúc UTP
• Cáp hình mắt lưới ngang
• Hệ thống cáp có cấu trúc hình mắt lưới ngang
• Cáp khơng có halogen
• Hệ thống cáp có cấu trúc liên kết ngang
2.8.2.2. Cáp xoắn đơi cân bằng
Cáp xoắn đôi cân bằng được thiết kế để đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật của chuẩn ISO/IEC Category 7 mới được công bố gần đây cho loại cáp phân bố theo chiều ngang 4 dây bọc trong một hệ thống cấu trúc cáp. Loại cáp này sẽ hỗ trợ bất kỳ giao thức nào, yêu cầu băng thông lên đến 600MHz. Các dịch vụ có thể cần đến băng thơng này bao gồm Ethernet 1000 BaseT, chế độ truyền tải không đồng bộ (ATM) 2.4 Gbps và cao hơn. Cáp này cũng có thể được sử dụng để mở rộng chiều dài đường truyền ngang thêm 90m cho các dịch vụ băng thông thấp hơn.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II: Cơng trình ngoại vi nhà khách hàng
Loại cáp này có thể được mơ tả như một cáp STP LAN đôi dây xoắn 23AWG gồm bốn cặp được bọc kim loại một cách riêng biệt có vỏ bện bên ngồi và được thẩm định bởi các chỉ tiêu kỹ thuật đề xuất cho ISO/IEC Category 7. Cáp xoắn đơi cân bằng tương thích với các chuẩn "AS/NZS 3080:1996, ISO/IEC 11801," và "TIA/EIA- T568-A.
2.8.2.3. Cáp có cấu trúc UTP
Hiệu năng truyền dẫn của cáp có cấu trúc UTP vượt xa các yêu cầu đưa ra cho
Category 6 như một phần của phiên bản ISO/IEC 11801. Loại cáp 4 đôi dây này được sử dụng trong hệ thống cáp có cấu trúc hình mắt lưới ngang, thết bị truyền thông ngầm trong các bộ phân phối của các tầng tới hệ thống viễn thông bên ngồi trong khu vực làm việc.
Cáp có cấu trúc UTP là một loại cáp linh hoạt có thể được sử dụng như là cáp cho khu vực làm việc hoặc một cáp trang bị trong một môi trường cấu trúc cáp. UTP 24 cặp được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu dữ liệu tốc độ cao hoặc băng thông rộng. Cần phải chú ý đến khả năng tương thích của vỏ bọc dùng chung của các loại dịch vụ khác nhau được truyền trên cùng một vỏ bọc.
Loại cáp 24 AWG UTP LAN nhiều đôi dây này vượt quá những chỉ tiêu kỹ thuật kết nối được đưa ra cho ISO/IEC Category 6. Độ dài cáp xoắn đơi và hình dạng cáp, thơng qua một bộ tập trung trung tâm được thiết kế để tối đa hóa hiệu năng của NEXT và cung cấp sự ổn định trong quá trình thiết lập.
Được thiết kế để hoạt động ở băng thơng trên 400MHz, cáp có cấu trúc UTP đáp ứng tốt các ứng dụng gigabit và ATM. Ngồi ra nó cịn giảm được tỷ lệ xun âm (ACR hay headroom) trong trường hợp vượt quá 30dB tại băng tần 100MHz.
AS/NZS 3080:1996 cho phép các kết nối Category 5 dài thêm 90m (mục 4 và 7.1.2). Cấu trúc cáp UTP sẽ cho phép chạy ứng dụng 10BaseT trên một đường dẫn dài 300m và ATM 155 trên đường dẫn dài 120m. Ngoài ra với một mức độ cân bằng cao hơn, NEXT tốt hơn và loại cáp này cung cấp một đường truyền vật lý sẽ cho phép toàn bộ hệ thống tương thích với chế độ EMC.
Các loại cáp khác nhau được sản xuất cho các mục đích khác nhau như dùng trong âm thanh, điều khiển từ xa, hoặc cho các ứng dụng tốc độ chậm. Bảng sau đây liệt kê một số loại cáp quan trọng đang được sử dụng rộng rãi hiện nay và ứng dụng của các loại cáp này.
Loại này chỉ hỗ trợ các ứng dụng vận hành tại 100 kHz hoặc nhỏ hơn. Các ứng dụng cho tốc độ rất chậm như thoại tương tự, chuông cửa, các hệ thống cảnh báo, RS- 232 và RS- 422. Cáp loại 1 này không được sử dụng rộng rãi mặc dù giá thành rẻ nhưng do không đáp ứng được bất kỳ một ứng dụng nào khác ngoài các ứng dụng tốc độ chậm. Cáp loại 1 này chưa được chuẩn ANSI/TIA/EIA – 568 cơng nhận.
Bảng 2.2: Các loại cáp UTP chính
UTP loại 1 Báo hiệu, Chuông cửa, các hệ thống báo hiệu
UTP loại 2 Báo hiệu, Chuông cửa, các hệ thống báo hiệu
UTP loại 3 Hệ thống điện thoại số, Apple Localtalk
UTP loại 4 10Base-T, 4Mbps Token Ring
UTP loại 5 16Mbps Token ring
UTP loại 5e 100Base-TX,1000Base-T
UTP loại 6 100Base-TX,1000Base-T,10 Gigabit Ethernet
Hình 2.6: Cáp UTP thơng thường
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II: Cơng trình ngoại vi nhà khách hàng
Loại này được thiết kế hỗ trợ các ứng dụng vận hành tại các tần số nhỏ hơn 4 Mhz. Loại này dùng cho các ứng dụng tốc độ chậm như thoại số, Apple LocalTalk, các ứng dụng chuỗi, ISDN. Hầu hết các nhà thiết kế viễn thông lựa chọn loại tối thiểu là loại 3 cho thoại số. Vì giới hạn về khả năng nên loại 2 này cũng không được chuẩn ANSI/TIA/EIA – 568 công nhận.
Cáp UTP loại 3
Loại này được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng địi hỏi băng thơng lên đến 16MHz, bao gồm thoại số và tương tự, 10Base –T Ethernet, 4Mbps Token Ring, 100Base- T4 Fast Ethernet, ISDN, và các ứng dụng DSL. Cáp loại 3 thường là cáp xoắn 4 đôi, nhưng một vài cáp nhiều đôi ( 25 đôi, 50 đôi, vvv…) được chứng nhận dùng với ứng dụng cáp loại 3.
Cáp UTP loại 4
Loại này có thời gian tồn tại ngắn nhất trên thị trường. Nó được thiết kế sử dụng cho các ứng dụng vận hành tại tấn số lên đến 20Mhz. Giá thành của loại 4 và loại 5 gần như nhau, vì vậy hầu hết đều sử dụng cáp loại 5 vì nó có băng thơng gấp 5 lần loại 4 nên nó có khả năng hỗ trợ các ứng dụng có tốc độ cao hơn. Mục đích của cáp 4 là hỗ trợ Ethernet, 4Mbps TokeRing, và 16Mbps TokenRing tốt như hỗ trợ các ứng dụng thoại số.
Cáp UTP loại 5/5e
Hai loại này đang được sử dụng nhiều nhất trong lắp đặt cáp UTP cho các ứng dụng dữ liệu.
Cáp loại 5 được thiểt kế hỗ trợ cho các ứng dụng địi hỏi băng thơng lên đến 100MHz. cộng thêm các ứng dụng hỗ trợ bởi loại 4 và các loại cáp trước. Cáp loại 5 hỗ trợ 100Base – TX, (FDDI qua cáp đồng), ATM, và các điều khiển chắc chắn, 100Base- T
Cáp UTP loại 6
Cáp UTP loại 6 đã được chuẩn ANSI/TIA/EIA-568 công nhận. Với băng thông lên đến 200MHz, loại cáp này sẽ hỗ trợ cho bất kỳ ứng dụng loại 5e nào và các loại cáp cấp thấp hơn. Hơn nữa, nó được thiết kế để hỗ trợ 1000Base-T (Gigabit Ethernet) và 10 Gigabit Ethernet. Loại 6 thiết kế chặt chẽ cấu trúc bên trong mỗi cặp riêng theo thứ tự cải thiện được thực hiện để chống xuyên âm.
2.8.2.4. Cáp hình mắt lưới ngang.
Cáp mắt hình mắt lưới ngang được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu đưa ra cho
Category 6 như một phần của chuẩn ISO/IEC 11801. Hạng mục này hỗ trợ các dịch vụ yêu cầu băng thông lên đến 200MHz. Cáp hình mắt lưới ngang được kiểm tra tới tốc độ 350MHz vẫn đảm bảo hiệu năng.
Loại cáp này được sử dụng cho mắt lưới ngang giữa bộ chia của tầng nhà và hệ thống viễn thơng bên ngồi trong hệ thống cáp có cấu trúc. Cáp hình mắt lưới ngang 24 đôi dây được khuyến nghị sử dụng trong các ứng dụng mạng lõi nơi cần phải chú ý đến khả năng tương thích của vỏ bọc dùng chung của các loại giao thức khác nhau đuợc truyền trên cùng một mơi trường.
Cáp hình mắt lưới ngang là một loại cáp 24 AWG UTP/FTP LAN nhiều đôi dây đáp ứng được các chỉ tiêu kỹ thuật kết nối đưa ra cho chuẩn ISO/IEC Category 6. Độ dài xoắn đơi được thiết kế để tối ưu hóa hiệu năng NEXT. Loại cáp này tương thích các chuẩn AS/NZS 3080:1996, ISO/IEC 11801, ACA/AUSTEL TS-008, và TIA/EIA-T568-A đã được UL liệt kê/thẩm định.
Cáp hình mắt lưới ngang được thiết kế để có thể hoạt động với băng thơng đến 35MHz. Giảm nhiễu xuyên âm vượt quá 23dB tại băng thông 100MHz.
Hệ thống cáp có cấu trúc hình mắt lưới ngang. Ở đây hệ thống cáp có cấu trúc hình mắt lưới ngang là một loại cáp UTP thuộc hạng mục cáp 5 gồm 4 đôi dây phù hợp cho các ứng dụng LAN tốc độ cao như Ethernet 10 BaseT, Ethernet 100 BaseT, hội nghị truyền hình, 100VG-AnyLAN, và ATM155. Cáp hạng mục 5 bốn đôi dây được bọc riêng rẽ và được sử dụng khi nhiễu điện từ (EMI) trở nên vượt quá khả năng của cáp UTP.
Cáp 4 đôi dây được sử dụng trong các thiết bị vá nhằm vá các panel hoặc kết nối cáp nhánh tới các thiết bị kết cuối trong khu vực làm việc. Cáp có thể được mơ tả như một loại cáp 24 AWG UTP/FTP LAN nhiều đôi dây đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật của hạng mục 5.
2.8.2.5. Cáp không lẫn Halogen.
Các loại cáp không lẫn Halogen phù hợp cho các khu vực công cộng nơi mà sự an tồn khơng được đảm bảo trong các trường hợp bị hỏa hoạn. Loại cáp này được cấu trúc bởi các vật liệu khơng phóng halogen và giảm tốc độ hỏa hoạn; rất ít hoặc khơng có khói phát ra. Cáp khơng lẫn halogen lý tưởng cho các khu vực chật hẹp như đường hầm, phương tiện đi lại, tàu thuyền, máy bay.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II: Cơng trình ngoại vi nhà khách hàng
Cáp không lẫn Halogen là một loại cáp cho mạng LAN theo chuẩn 24 AWG UTP/FTP nhiều đơi dây khơng có halogen và ít các chất gây cháy tn theo các chỉ tiêu kỹ thuật của Category 5. Nó tuân theo các chuẩn AS/NZS 3080:1996, ISO/IEC 11801, ACA/AUSTEL TS-008, và TIA/EIA-T568-A. Các chuẩn an toàn hỏa hoạn tuân theo gồm AS1660.5.3 (khơng có halogen), AS 1660.5.2 (mật độ khói thấp), AS 1660.5.1 (cột khói theo chiều thẳng đứng), và AS 1660.5.6 (một cột khói đứng). Loại cáp này được UL thẩm định và liệt kê (CMR/CM).
Trong hỏa hoạn thời gian là vơ cùng quan trọng. Cáp khơng có halogen được thiết kế để giảm thiểu khói và hơi độc qua đó tăng thời gian cho việc di tản và giảm thiểu thiệt hại cho tòa nhà trong trường hợp hỏa hoạn.
Clo được sử dụng trong cáp PVC là một chất độc hại cho môi trường. Cáp khơng có halogen được sản xuất từ những nguyên liệu khơng hại cho mơi trường và khơng chứa PVC hay fluoropolymer.
Khói từ các vỏ bọc cáp chứa PVC khi tiếp xúc với hơi nước (chẳng hạn như từ bình phun nước) sẽ hình thành các axit ăn mịn có thể phá hủy thiết bị. Cáp khơng có halogen được thiết kế để bảo vệ trang thiết bị và khơng có chứa các halogen sinh ra các axit.
Hệ thống cáp có cấu trúc liên kết ngang (hạng mục cáp 3). Ở đây, hệ thống cáp có cấu trúc liên kết ngang tuân theo các yêu cầu cho cáp loại 3 của AS/NZS3080 1996. Loại cáp này cũng phù hợp cho các ứng dụng cần băng thông đến 600MHz như thoại,