» Články » Vývoj strukturovaných kabeláží

Vývoj strukturovaných kabeláží

Mezinárodní norma ISO/IEC 11801 z roku 2002 rozdělila strukturované kabeláže do tří výkonnostních kategorií. Cat.5E, Cat.6 a Cat.7. Kategorie Cat.5E byla navržena tak, aby splňovala požadavky pro všechny tehdy existující standardizované protokoly včetně Gigabit Ethernetu. Cat.6 a Cat.7 byly připravené pro nové vysokorychlostní protokoly budoucnosti. Vyšší přenosová rychlost si vyžaduje větší šířku přenosového pásma, proto za základ kategorizace kabeláží byla zvolena právě šířka přenosového pásma a to následovně:

Rok 2006

Přenosová rychlost jako nové kritérium výkonnosti kabelážíí

Výzkumné práce na novém protokolu 10 Gigabit Ethernet během chvíle ukázaly, že šířka pásma jako kritérium výkonnosti kabeláže nestačí. Objevil se nový, do té doby nepoznaný, fenomén ve formě přeslechů mezi sousedícími datovými kabely ve svazku a blízkými porty v patch panelech a zásuvkách, který byl nazván Alien Crosstalk. Jestliže kabeláž nesplňuje požadavky i pro tento nový parametr, přenos dat při vysokých přenosových rychlostech, selhává i přes dostatečnou šířku přenosového pásma. Proto pro 10 Gigabit Ethernet a rychlosti nad 1 Gbit/s musela být v roce 2006 zavedena úplně nová kategorie Cat.6A se šířkou pásma 500 MHz a s definovanou maximální hodnotou Alien Crosstalk. Od té chvíle se Cat.6 a Cat.7 ocitly ve slepé uličce a staly se v praxi nepoužitelnými, protože chybějící kritérium pro Alien Crosstalk je výkonnostně postavilo na úroveň Cat.5E. Kromě nové Cat.6A je tedy z původně zavedených kategorií využitelná jen kategorie Cat.5E, jelikož přeslechy mezi sousedními přenosovými prvky se při rychlostech do 1 Gigabit/s ještě neprojevují.

Na základě výše uvedených skutečností kritériem výkonnosti kabeláže přestala být šířka přenosového pásma a nahradila ji přenosová rychlost. Viz situace v roce 2006 na obrázku.

Systémy Cat.6A

V normě pro 10 Gigabit ethernet byly definovány základní požadavky pro přenosový kanál, což stačilo výrobcům strukturovaných kabeláží k tomu, aby na trh přinesli systém Cat.6A s následujícími vlastnostmi resp. omezeními:

Výkonnostní kategorie Cat.6A je garantována jen pro systém jakožto celek.

V systému musí být použity pouze komponenty, ze kterých výrobce sestavil přenosový kanál a dal ho certifikovat ve zkušebních laboratořích.

Jakmile jsou komponenty použity v jiné konfiguraci, než je uvedeno v certifikátu nebo jsou kombinované s komponenty z jiného systému Cat.6A, neexistují žádné záruky pro přenosové vlastnosti ani výkonnostní kategorii kabeláže, která takto vznikne.

Jednotlivé instalační kabely, patch panely, zásuvky, patch kabely, ze kterých jsou systémy Cat.6A sestaveny, nemají vlastnosti, na základě kterých by mohly být označovány jako komponenty Cat.6A. Proto renomovaní výrobci systémů Cat.6A pro jednotlivé stavební prvky používají jen názvy odvozené od obchodního jména systému, který naznačuje přenosovou rychlost jako například 10GPlus, Real10, 10Giga apod. Na druhé straně je mnoho takových dodavatelů, kteří tyto stavební prvky označují jako komponenty Cat.6A/Cat.6_A., čímž vytvářejí chaos na trhu a uvádějí zákazníky v omyl.

Pro všechny výrobce nestíněných kabeláží znamenalo zavedení kategorie Cat.6A nutnost vyvinout nové a dokonalejší systémy. Jen těm nejlepším se podařilo najít technicky, elegantně a jednoduše instalovatelné řešení. Naopak, výrobci kvalitních stíněných kabeláží vůbec nemuseli vyvíjet nové portfolio produktů. Měření totiž prokázala nečekané skryté rezervy existujících produktů v šířce frekvenčního pásma a v odolnosti vůči vlivu Alien Crosstalk. Takto vzniky a byly certifikovány kabelážní systémy Cat.6A, které byly sestaveny ze všech do té chvíle vyráběných stíněných komponentů Cat.6, resp. Cat.7. Šlo o nezpochybnitelný důkaz významu a důležitosti stínění pro eliminaci elektromagnetických vlivů jakéhokoliv druhu, včetně Alien Crosstalk. Takto byla v praxi demonstrována nadčasovost kvalitních produktů, které mají v sobě zabudované potřebné vlastnosti dříve, než je odhalí a definuje mezinárodní normalizace.

Rok 2010

Komponenty Cat.6A / Cat.6_A

Jak jsme již zmínili, norma z roku 2006 umožnila vznik systémů Cat.6A/ClassE_A a to i přes to, že se ještě vlastnostmi jednotlivých komponentů v tomto stádiu nezaobírala. Trvalo další 3 roky, než normalizační komise našly kritéria pro přenosové parametry jednotlivých komponentů Cat.6A/Cat.6_A a dokud stanovily zkušební metody pro jejich testování a certifikaci. Tento proces byl ukončen v září 2009 odsouhlasením druhého dodatku k normě ISO/IEC 11801, který byl publikovaný v Dubnu 2010.

Pro komponenty Cat.6A/Cat.6_A je nejdůležitější charakteristikou interoperibilita.Znametná to, že každá přenosový kanál vytvořený z komponentů Cat.6A/Cat.6_Aod různých výrobců a značek je zaručeně kabeláž výkonnostní kategorie Cat.6A/ClassE_A.

Dvě cesty pro realizaci strukturovaných kabeláží Cat.6A/ClassE_A

Stojíme na prahu nové etapy, kde kableáže výkonnostní kategorie Cat.6A bude možné zrealizovat dvěma způsoby:

instalováním uceleného systému Cat.6/ClassEA
instalováním interoperabilních komponentů Cat.6A/Cat.6_A

Viz situace z roku 20120 na obrázku.

Obě možnosti jsou rovnocenné a obě mají oporu i v mezinárodních normách.

Úloha certifikátů u systému Cat.6A/Class E_A a komponentech Cat.6A/Cat.6_A

Výkonnostní kategorie Cat.6A je garantována pro systémy Cat.6A/ClassE_A stejně jako komponenty Cat.6A/Cat.6_A jen v případě, že tyto odpovídají normám, o kterých jsme se už zmiňovali. Soulad s normami není možné potvrdit jinak, než testy a měřeními, které se dají realizovat jen ve specializovaných zkušebních laboratořích.

Odlišit falzifikáty od skutečných systémů a komponentů Cat.6A/Cat.6_A je zákazník schopen jen na základě certifikátů z nezávislých zkušebních laboratoří. Proto také musí být samozřejmostí jejich striktní vyžadování od dodavatele. V případě systému Cat.6A/ClassE_A jde o jeden certifikát na celý přenosový kanál a v případě Cat.6A/Cat.6_A komponentů je každý z nich certifikovaný samostatně (případně ve skupinách stejné produktové řady).

Pro zjištění, zda jde o systém Cat.6A/ClassE_A, stavební prvek systému Cat.6A/ClassE_A nebo skutečný komponent Cat.6A/Cat.6_A, jsou důležité i texty uvedené v certifikátech. Proto v tabulce 1 uvádíme potřebné základní informace, které mají této identifikaci pomoci:

tab.1

Předmět certifikace	Povinné odkazy a mezinárodní normy	Povinné texty uváděné v certifikátu	Informativní citace amerických norem
Systém Cat.6A/Class E_A	ISO/IEC 11801 yyyy amendment 1 (yyyy - rok vydání normy 2002 a později)	“Two Connector Channel“, nebo “Four Connector Channel“ + seznam všech komponentů tvořících přenosový kanál včetně P/N	ANSI/TIA/EIA 568-B.2-10 nebo ANSI/TIA/EIA 568-C.2
Komponent Cat.6A/Cat.6_A	ISO/IEC 11801 yyyy amendment 2 (yyyy - rok vydania normy 2002 a neskôr)	samostatný komponent, Category 6A s P/N	ANSI/TIA/EIA 568-B.2-10 nebo ANSI/TIA/EIA 568-C.2

Poznámka: komponenty a systémy Cat.6A certifikované jen podle americké národní normy (poslední sloupec tabulky) nevyhovují mezinárodní normy z důvodu nižších požadavků. Např. NEXT@ 500MHz zaostává za mezinárodní normou u systémových řešení o 1,8dB a u komponentů dokonce o 3dB.

Úloha certifikačních měření instalované kabeláže Cat.6A

Certifikační měření instalované kabeláže přenosnými měřícími přístroji (testery) jsou určeny jen pro ověření kvality instalačních prací a odhalení případných chyb. V žádném případě však nenahrazují certifikát systému Cat.6A/ClassE_A resp. certifikáty komponentů Cat.6A/Cat.6_A z nezávislých zkušebních laboratoří (viz předcházející kapitola).

Jakmile jde o ucelený systém Cat.6A/ClassE_A, musí se vždy měřit jako kanál („Channel“) při použití patch kabelů daného systému. V případě kabeláží realizovaných na interoperabilních komponentech Cat.6A/Cat.6_A máme na výběr ze dvou možností a to měřit jako kanál (postup jako v případě systému Cat.6A/ClassE_A) nebo měřit jako pevnou linku (Permanent Link). Druhá možnost má hlavní výhodu v tom, že v čase realizace rozvodů nemusí být definován konkrétní typ patch kabelů, ani jejich dodavatel (což se ve většině případu stejně nedá zabezpečit). Výkonnostní kategorie Cat.6A/Cat.6_A je totiž garantována pro všechny patch kabely Cat.6A/Cat.6_A a to i bez potřeby jakéhokoliv dodatečného ověřování nebo měření.

Všechny měřící přístroje uvádějí kromě mezinárodní normy i národní normu TIA/EIA platnou pro USA. Tato v principu vychází z nestíněných řešení a proto požadavky na přenosové charakteristiky komponentů a systémů jsou nížší. Proto při certifikačním měření instalované kabeláže je potřeba na testerech zvolit vždy mezinárodní normu ISO/IEC 11801 (jak je uvedeno v tabulce 2). Vyjímku tvoří:

instalace realizované v USA
instalace realizované v zemi, které národní norma vychází z TIA/EIA-568,
instalace v sídle, v pobočce nebo dceřiné společnosti US firmy na území jiného státu

V tabulce 2 jsou uvedena potřebná nastavení pro certifikační měření instalované kabeláže testery vyhovujícími výše uvedeným kritériím.

tab.2

Typ kabeláže	Typ testu	Certifikace podle mezinárodní normy	Americká norma (informativně)
Ucelený systém Cat.6A/ClassE_A	Channel	ISO Ea 500 STP Chann nebo* ISO ClassEa Ch AMD1	Cat 6A STP Chann nebo* TIA Cat.6A Channel
Instalace na komponentech Cat.6A/Cat.6_A	Channel	ISO Ea 500 STP Chann nebo* ISO ClassEa Ch AMD1	Cat 6A STP Chann nebo* TIA Cat.6A Channel
Instalace na komponentech Cat.6A/Cat.6_A	Permanent link	ISO Ea PL2 (3) STP Perm nebo* ISO ClassEa PL AMD2	Cat 6A STP Perm nebo* TIA Cat.6A Perm.Link

* v závislosti na použití testeru

2. Analýza a kritické zhodnocení trhu

Příčiny pštrosí politiky

I přesto, že už je téměř tři roky zřejmé, že Cat.6 skončila ve slepé uličce, na mnohých trzích je tato kabeláž stále bestsellerem. Argumenty o vyšší spolehlivosti přenosu Gigabit Ethernetu použitím Cat.6 místo Cat.5E jsou zavádějící, jelikož přenosová rychlost 1Gbit/s je pro Cat.5E garantována normou a šířka pásma 100 MHz byla zvolena s 20% rezervou.

Méně náročnému zákazníkovi má smysl nabídnou řešení Cat.5E a uživateli s potřebou nadčasové a vysokorychlostní kabeláže instalovat Cat.6A/ ClassE_A. Proč se na mnohých trzích děje něco úplně jiného jsme zjišťovali analýzou situace ve čtyřech zemích: Argentina, Česko, Slovensko a Maďarsko.

Zaostávání v nasazování kabeláží kategorie Cat.6A / ClassE_A je úměrné podílu nestíněných kabeláží na trhu. Můžeme to vnímat i jako záměrné brždění rozvoje ze strany některých zastánců nestíněných řešení.

Z dalších zjištěných faktorů, které brání rychlejšímu prosazení Cat.6A / ClassE_A kabeláží vzpomeňme:

Početní převaha a agresivnější marketing výrobců, kteří doposud nedisponují řešením Cat.6A/ClassE_A(tzv. „followers“ bez vlastní vývojové základny, snažících se o kopírování a napodobování originálních produktů).
Komerční zájem i předních výrobců co nejdéle profitovat z prodeje Cat.6 portfoila a tak lépe zhodnotit technologické zařazení a investice z minulostii.
Absence kvalifikovaných informací o produktu při prodeji přes moderní distribuční kanály (internetový obchod, velkosklady, obchodní řetězce).
Velké tendry a centralizované nákupy pro státní správu a nadnárodní korporace vypisované ze setrvačnosti na základě zastaralých interních předpisů pro budování kabelážní infrastruktury organizace.
Nezájem resp. nepochopení potřeby častější aktualizace vědomostí ze strany projektantů strukturovaných kabelážních systémů.
Zištný a krátkozraký přístup některých instalačních firem k zákazníkovi: „Dnes nainstalovat kabeláž Cat.6 je šancí po několika letech dělat instalaci znovu na Cat.6A / ClassE_A“.

Z analyzovaných trhů kromě Slovenska s výraznou dominancí stíněných kabeláží došlo k největšímu posunu směrem ke Cat.6A/Class E_A řešení v české republice a to nejvíce zásluhou zapojení konzultantských firem do výběru budov pro své klienty s důrazem na kvalitní a nadčasovou IT infrastrukturu.

Více než 92% šance být podveden

V listopadu 2010 jsme uskutečnili detailní analýzu všech produktů s označením Cat.6A/Cat.6_A nabízených na slovenském a českém trhu.

3. Komponenty systému Cat.6A / ClassE_Anejsou komponenty Cat.6A / Cat.6_A!

Změny ve vzdělávání a mezinárodní normalizaci za poslední roky je možné shrnout do následujících bodů:

Pro stanovení požadavků na přenosovou cestu (kabeláž) z hlediska normalizace se stal rozhodujícím přenosový protokol.
Ethernet dominuje a určuje směr dalšího vývoje v LAN komunikacích.
Kritériem výkonnosti kabeláží přestala být šířka přenosového pásma, která byla nahrazena maximální přenosovou rychlostí.
V reálném životě mají opodstatnění jen Cat.5E (pro přenosy do 1 Gbit/s) a Cat.6A (pro přenosy do 10 Gbit/s).
Cat.6 a Cat.7 jsou „zombie“ kategoriemi a výkonnostně jsou na stejné úrovni jako Cat.5E (přenosy garantované jen do 1 Gbit/s).
Od roku 2006 je možné realizovat kabeláže výkonnostní kategorie Cat.6A formou ucelených systémů Cat.6A/ClassE_A.
Některé kvalitní stíněné komponenty Cat.6 a Cat.7 našly využití jako stavební prvky systémů Cat.6A/ClassE_A.
Od roku 2010 mohou existovat komponenty Cat.6A/Cat.6_A a jejich základní vlastností je interoperabilita.
Řešení realizované jako ucelený systém Cat.6A/ClassE_A a řešení postavené na komponentech Cat.6A/Cat.6_A jsou rovnocenné a obě mají oporu v mezinárodních normách.

« zpět