Multimedia w okablowaniu

Według dostawców okablowania strukturalnego krajowy rynek uległ w ostatnich latach znaczącej segmentacji.

Według dostawców okablowania strukturalnego krajowy rynek uległ w ostatnich latach znaczącej segmentacji.

Wśród potencjalnych odbiorców - zwłaszcza małych i średnich firm - wzrosło zainteresowanie najtańszymi produktami okablowania sprowadzanymi z Dalekiego Wschodu, które spełnia wprawdzie bieżące potrzeby przedsiębiorstw, ale nie jest optymalnym i przyszłościowym rozwiązaniem.

Drugi segment odbiorców kształtuje grupa dużych firm korporacyjnych oraz instytucji państwowych, które świadome faktu dokonywania poważnych inwestycji na najbliższe 5-10 lat z wyprzedzeniem określają swoje wymagania w dokumentach przetargowych. Dla nich również ważna jest cena kompletnego zestawu okablowania, ale pod uwagę biorą oni jedynie rozwiązania spełniające najwyższe wymagania. To oni są wyznacznikiem postępu we wdrażaniu nowoczesnych systemów i platform okablowania strukturalnego, które już teraz, a na pewno w niedalekiej przyszłości będą stanowić podstawę obsługi szybkich aplikacji multimedialnych.

Druga generacja

Kategorie i klasy wydajności

Kategorie i klasy wydajności

Sytuacja ta jest jednym z powodów przygotowywania się dostawców okablowania do wdrażania następnej generacji szerokopasmowych rozwiązań multimedialnych, w których poprzez personalizację usług można będzie dostosować aplikacje do preferencji użytkowników. Sukces tej operacji jest uzależniony od zrozumienia przez odbiorców i usługodawców konieczności posiadania szerokopasmowej sieci dostępowej i metropolitalnej, które muszą oferować większą przepływność oraz charakteryzować się podwyższoną inteligencją w obsłudze nowych aplikacji. Takie wymagania spełnia jedynie inteligentne okablowanie drugiej generacji (z procesorami DSP), którego podstawą są systemy oparte na skrętce miedzianej UTP lub STP kat. 6a, lub wyższej, bądź produkty światłowodowe korzystające z wielomodowych włókien klasy OM2 i OM3 o średnicy 50/125 nm.

Wdrażanie multimedialnych aplikacji czasu rzeczywistego (triple play) o strumieniowym charakterze transmisji wymaga okablowania wyższych kategorii, co najmniej kat. 6 (do 55 m) lub rozszerzonej kat. 6a (klasa E) bądź kat. 7 (klasa F), standardowo zapewniających przepływność 10 Gb/s na dystansie 100 m. Jest prawdopodobne, że instalacja okablowania kategorii 7 jedynie na potrzeby teleinformatyki (pliki, poczta, Internet, transfer danych) jeszcze długo nie będzie celowa, podobnie jak podnoszenie szybkości powyżej 10 Gb/s.

Na okablowanie strukturalne o podwyższonych parametrach są zamówienia ze strony operatorów, którzy już chcą dostarczać w czasie rzeczywistym szerokopasmowe usługi strumieniowe (filmy, wideoteka, telewizja cyfrowa, interaktywna telewizja i gry). Poszerzający się krąg użytkowników i przedsiębiorstw zainteresowanych aplikacjami 10-gigabitowymi powoduje ciągłe usprawnianie okablowania. Wstępnie już zdefiniowane normy dla aplikacji 10-gigabitowych mają być udostępnione w połowie roku, ale pierwsze instalacje zgodne z nimi pojawią się najwcześniej w 2007 r.

Krzysztof Ojdana, specjalista ds. produktu, Molex Premise Networks

Rozwiązania multimedialne coraz częściej znajdują zastosowanie w okablowaniu strukturalnym. Wysokiej jakości kabel umożliwia zarówno transmisję danych i głosu, jak i wielu aplikacji multimedialnych, takich jak wideokonferencje, telewizja przemysłowa, kablowa, systemy nagłośnienia itp. Do wzrostu popularności usług multimedialnych winno przyczynić się tegoroczne zatwierdzenie standardu okablowania miedzianego 10GbE (100 m), które pozwoli na szybsze wdrażanie budynkowych aplikacji typu triple play w pełnym zakresie ich możliwości. Multimedialne podejście wkracza również w sferę związaną z zarządzaniem systemami kablowymi. Obecnie obserwujemy wzrost zainteresowania systemami inteligentnego okablowania, w których administrator ma na ekranie monitora bieżącą informację o okablowaniu (podłączonym sprzęcie, wykorzystaniu portów w panelach, wolnych portach w przełącznikach itp.). Możliwe jest więc usprawnienie pracy działu IT poprzez wpisywanie zleceń do systemu, ich akceptację przez szefa oraz fizyczne wykonanie połączeń przez personel techniczny. Praca ludzka jest coraz droższa i każdy system pozwalający na usprawnienie działania spotyka się z zainteresowaniem klientów.

Większa szybkość szkieletu

Źródła szumów tła w kablu UTP (10 Gb/s)

Źródła szumów tła w kablu UTP (10 Gb/s)

Podniesienie wydajności systemów okablowania strukturalnego powyżej 1 Gb/s staje się warunkiem koniecznym aplikacji multimedialnych. Zatwierdzony we wrześniu 2002 r. standard okablowania kat. 6 (klasa E) zapewniał swą sprawność do częstotliwości 250 MHz, co standardowo daje przepływność nieco powyżej 1 Gb/s w zasięgu do 100 m. Nie jest to jednak wystarczająca szybkość dla wielu jednoczesnych aplikacji strumieniowych czasu rzeczywistego (integrowanie kanałów przesyłowych), które już potrzebują okablowania o przepustowości sięgającej 10 Gb/s lub wyższej.

Zdefiniowane w listopadzie 2002 r. założenia dla kabli i złączy okablowania kat. 7, formalnie zgodne ze specyfikacją ISO/IEC 11801-2002 (pasmo 600 MHz), nie uzyskały miana obowiązującego standardu. Mimo wcześniejszych zapewnień organizacji normalizacyjnych, że ogłoszenie standardu IEEE 802.3an dla skrętki UTP (10 Gb/s, 100 m) nastąpi w lipcu 2004 r., termin ten najpierw przesunięto na połowę zeszłego roku, a ostatecznie ma on być ogłoszony dopiero w tym roku. Powodem opóźnień są ciągnące się uzgodnienia odnośnie do ograniczenia wpływu szkodliwych przesłuchów obcych (parametr ANEXT), trudnych do skutecznego wyeliminowania. Według projektu rozszerzonej kategorii 6a (Augmented Category 6), jako zgodnej z wymaganiami IEEE 802.3an, będzie można obsługiwać aplikacje w miedzianym okablowaniu strukturalnym. Będąca na ukończeniu modernizacja (Addendum 10) normy TIA568B.2 zawiera specyfikację okablowania dla protokołu 10GBase-T, a ISO/IEC przewiduje zakończenie tych prac nad nową klasą E również w tym roku.

Kłopoty z ograniczaniem wpływu przesłuchów własnych i obcych w paśmie do 600 MHz dla nieekranowanej skrętki UTP spowodowały, że w nowej specyfikacji kat. 6a zaproponowano węższe pasmo przenoszenia - nieprzekraczającego 500 MHz. Uzyskanie w nim nominalnej szybkości 10 Gb/s o zasięgu 100 m wymaga stosowania wielopoziomowego kodowania sygnałów (PAM-8 lub PAM-10) oraz wprowadzenia specjalnej konstrukcji czteroparowych kabli miedzianych - dystansujących za pomocą separatorów wzajemne ułożenie skrętek wewnątrz płaszcza. Nadal jednak nie wiadomo, czy nowa specyfikacja okablowania kat. 6a będzie preferować przepustowość w paśmie przenoszenia 500 MHz (modulacja z kodowaniem PAM-8), czy bardziej wyrafinowaną wersję z dziesięciopoziomowym kodowaniem sygnałów PAM-10, dla którego wystarczy pasmo 450 MHz.

Przepływność 10 Gb/s w miedzianej infrastrukturze okablowania ethernetowego można teraz uzyskać za pomocą jednego z dwóch ekonomicznych rozwiązań: korzystając z kabli ekranowanych STP (takich jak PiMF lub podobnych) lub nieekranowanych kabli skrętkowych UTP (10GBase-T) według proponowanego standardu IEEE 802.3an (kat. 6a). Trzeba wyraźnie podkreślić, że okablowanie 10GbE z użyciem skrętek UTP, a także STP nadal jest tańsze niż okablowanie światłowodowe, chociaż różnica ta z roku na rok maleje.

Pionierami w miedzianym okablowaniu LAN 10GbE, zgodnym z wstępnymi założeniami specyfikacji rozszerzonej kategorii 6a (UTP, 500 MHz, 10 Gb/s, 100 m), są dwie firmy: KRONE z systemem okablowania CopperTEN oraz Systimax Solution z rozwiązaniem GigaSPEED X10D. Obydwa produkty pozwalają na tworzenie aplikacji szerokopasmowych - związanych ze strumieniowym transportem sygnałów - takich jak: realizacja wydajnych środowisk przetwarzania NAS i SAN, dostęp do płatnych przekazów wideo klasy PPV (Pay per View), obsługa serwerów wideoteki filmowej, dystrybucja programów telewizyjnych czy dostarczanie w czasie rzeczywistym aplikacji na żądanie klasy VoD (Video on Demand).

Konstrukcja kabli dla aplikacji 10 GbE

Konstrukcja kabli dla aplikacji 10 GbE

Z nieekranowanym okablowaniem strukturalnym UTP 10 Gb/s skutecznie rywalizują systemy okablowania korzystające z rozwiązań ze skrętkami ekranowanymi STP, podobne do istniejących kabli PiMF (Pair in Metal Foil). W kablach PiMF 1200 każda para transmisyjna jest oddzielnie ekranowana (maksymalna redukcja przesłuchu), a całość posiada dodatkowy oplot z siatki ekranującej (ochrona przed polem magnetycznym i niskoczęstotliwościowym polem elektrycznym). W porównaniu z kablami UTP lub FTP konstrukcja ta daje optymalny parametr NEXT, który jest najważniejszym parametrem okablowania, a dodatkowo siatka oplatająca wszystkie pary gwarantuje wysoką odporność na zakłócenia zewnętrzne ANEXT (Alien XT).

Ze względów konstrukcyjnych ten rodzaj kabli jest łatwiejszy w instalacji i pozwala na zachowanie oczekiwanych parametrów w trakcie, jak również po wykonaniu często niskiej jakości prac instalacyjnych. Z praktyki wynika, że np. kable UTP kat. 6 mogą łatwo utracić swoje parametry, jeśli instalatorstwo nie jest wykonywane z należytą starannością. Każde niedopatrzenie może wtedy spowodować drastyczny spadek parametrów, co nie ma tak wielkiego wpływu podczas instalacji kabli PiMF (1200 MHz).

Do realizacji interaktywnej telewizji w przedsiębiorstwie przepustowość kanału każdego użytkownika szacuje się obecnie na 8-10 Mb/s, ale może ona sięgać nawet 20 Mb/s podczas korzystania z telewizji . Ponieważ każdy kanał telewizyjny SDTV z kompresją MPEG2 potrzebuje dzisiaj przepływności ok. 3-4 Mb/s, sieć szkieletowa IPTV ze 100 użytkownikami wymaga już przepływności nie mniejszej niż 400 Mb/s. Transport aplikacji o wysokiej rozdzielczości HDTV (do niedawna 20 Mb/s, dzisiaj 10 Mb/s) stawia odpowiednio większe wymagania dla sieci szkieletowych, przy czym zagregowana przepustowość szkieletu bywa zwykle mniejsza, zwłaszcza po zaimplementowaniu bardziej efektywnych metod kompresji sygnału wizyjnego. Przewiduje się, że w 2007 r. przepływności potrzebne do transportu obrazu będą odpowiednio niższe: 1 Mb/s dla SDTV oraz 5 Mb/s dla HDTV. Upowszechnienie się takich aplikacji wymagać będzie w szkielecie sieci okablowania strukturalnego przepływności nie mniejszej niż 10 Gb/s.

Bezpieczeństwo i zarządzanie

Bezpieczne okablowanie zapobiega zalogowaniu się do sieci osób nieuprawnionych, co dotyczy zarówno hakerów dążących do pozyskania cennych informacji firmowych lub całkowitego zdemolowania systemu, jak i użytkowników sieci przedsiębiorstwa, którzy powinni mieć dostęp jedynie do zasobów sieci im przeznaczonych. Warto zwrócić uwagę, że poprzez zmianę fizycznych połączeń lub ustawień w okablowaniu LAN/WAN również można łatwo uzyskać nieuprawniony dostęp do zasobów sieciowych. Efektem bezpiecznego okablowania jest więc sieć działająca sprawnie i stabilnie oraz odporna na awarie, zarówno w oprogramowaniu, jak i w samym sprzęcie technicznym. Według magazynu LAN Technology, 70% takich awarii w okablowaniu jest spowodowana problemami z fizyczną warstwą sieci, w szczególności pomyłkami podczas dokonywania połączeń w okablowaniu. Ich reinstalacja winna podlegać kontroli.

Coraz większego znaczenia nabiera więc sfera odpowiedniego i inteligentnego zarządzania okablowaniem. Jednym z nich jest inteligentne zarządzanie Real Time (Molex), pozwalające na monitorowanie fizycznych połączeń sieci w obrębie szafy dystrybucyjnej. Produkt uzupełniony dodatkowymi urządzeniami elektronicznymi współpracującymi z serwerem danych udostępnia administratorowi w czasie rzeczywistym wszelkie zmiany zachodzące w systemie okablowania, które oprócz ich monitorowania na ekranie rejestruje je w systemie ciągłym. Jakiekolwiek wpięcie czy usunięcie kabla krosowego jest natychmiast odnotowywane przez system i przesłane do urządzeń monitorujących, dzięki czemu administrator sprawuje kontrolę nad zmianami i może je zaakceptować lub odrzucić. Wszelkie nieprzewidywane w grafiku zmiany okablowania w szafach dystrybucyjnych wywołują natychmiast sytuację alarmową poprzez wygenerowanie e-maila lub innym ustalonym sposobem komunikacji (np. fotografia obiektu ingerencji).

Jakie prognozy?

Koncepcja okablowania 10 Gb/s na skrętce UTP 10GBase-T Ethernet wg kat. 6a (IEEE 802.3an) niewątpliwie będzie podstawą wdrażania teleinformatycznej struktury przedsiębiorstwa w najbliższych latach. Nawet jeśli dzisiaj nie ma jeszcze w pełni ukształtowanych aplikacji szerokopasmowych wykorzystujących to pasmo w 100%. Chociaż systemy miedziane z okablowaniem najwyższej kat. 7 już radzą sobie z problemami przesłuchu i stanowią produkt akceptowalny z technicznego punktu widzenia, to wdrażanie infrastruktury kat. 7 na rynku przebiega znacznie wolniej niż zakładano. Szacuje się obecnie, że została ona dotąd zaimplementowana w mniej niż 1% instalacji na świecie.

Końcowy sukces handlowy sprzętu na okablowaniu kat. 7 może być więc wątpliwy z racji kryterium jego opłacalności. Znacznie lepsze prognozy są teraz przed okablowaniem miedzianym kat. 6a i światłowodowym. Coraz bardziej powszechne instalowanie optycznego Ethernetu 10GbE w szkielecie (do 350 m), jako docelowej technologii MAN/WAN, sprzyja wykorzystaniu sprawdzonej, tradycyjnej technologii transmisyjnej typu SONET/SDH na średnich i dużych odległościach w wersjach z protokołem IP.


TOP 200