Hệ thống cáp cấu trúc - Open Cabling System

Hệ thống cáp cấu trúc là hệ thống cáp được xây dựng từ loại cáp và thiết bị, phụ kiện kết nối nhằm mục đích truyền dẫn các dịch vụ: thoại, dữ liệu, hình ảnh hoặc truyền dẫn tín hiệu quản lý trong tòa nhà.

1.  Các thành phần của một hệ thống cáp có cấu trúc
Theo tiêu chuẩn của TIA/EIA một hệ thống cáp có cấu trúc được cấu thành bởi 07 thành phần chính sau đây:

-       Work Area (Đầu ra khu vực làm việc)
-       Horizontal Cabling (Đường kết nối cáo ngang)
-       Telecommunications Room (Phòng viễn thông)
-       Backbone Cabling (Đường kết nối cáp trục chính)
-       Equipment Room (Phòng thiết bị)
-       Entrance Facilities (Lối vào cáp)
-       Administration (Hệ thống quản trị)

Work Area: Là khu vực kết nối đến thiết bị đầu cuối người dùng (Máy tính hoặc điện thoại, fax). Khu vực này gồm các ổ cắm mạng (network node) và một đoạn cáp được gọi là cáp nhảy (Patch Cord). Đoạn cáp nối thiết bị với ổ mạng này dài tối đa 3m.

Horizontal Cabling: Là phần cáp nối từ ổ cắm mạng tại khu vực làm việc - Work Area đến các phần cứng đấu nối tập trung cáp tập trung cáp trong phòng thiết bị truyền thông. Chiều dài của phần cáp nối này tối đa là 90m.

Telecommunication Room hoặc Telecom Closet: Là điểm tập trung cáp, tất cả các đầu cáp được tập trung về đây và kết nối với các thiết bị tập trung cáp như kết nối chéo (Cross-Connect), thanh đấu nối (Patch Panel)…, phần cáp nối từ điểm tập trung cáp vào thiết bị được gọi là cáp nhảy dài tối đa 6m.

Backbone Cabling: Là phần cáp có vai trò làm trục chính liên kết giữa các phòng thiết bị, các toà nhà. Trục cáp này thường là cáp quang hoặc cáp đồng tốc độ cao.

Equipment Room: Khác với phòng TR, phòng ER chứa nhiều thiết bị truyền thông phức tạp cung cấp các ứng dụng đến người dùng trong tòa nhà. Phòng ER cũng có thể bao gồm chức năng của phòng TR. Phòng TR phải được thiết kế tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn ANSI/TIA/EIA 569.
Phòng thiết bị có thể chứa các giá đấu chéo, giá đấu nối trung gian đối với hệ thống cáp trục.

Entrance Facilities: Khu vực nằm trong tòa nhà  phục vụ như là điểm đầu vào tòa nhà đối với cáp từ bên ngoài của các nhà cung cấp dịch vụ như: điện thoại, ADSL, truyền hình cáp, Lease line….Các đường tín hiệu này được đấu nối trong phòng Entrance Facilities. Phòng này cũng chứa các thiết bị bảo vệ như thiết bị chống sét, và hoạt động như là điểm phân ranh giới của các nhà cung cấp dịch vụ truy cập chung.

Administration: Đây là phần quản trị của hệ thống. Bao gồm việc đánh nhãn, lập hồ sơ, bản vẽ… cho phép người quản trị hệ thống có thể quản lý tất cả các thiết bị trong toàn hệ thống, có thể dễ dàng bảo trì, nâng cấp khi cần thiết.

Chú ý: Căn cứ vào mục đích sử dụng và quy mô văn phòng, tòa nhà sẽ có những thành phần cáp tương ứng đối với hệ thống cáp thực tế.

2.  Các loại mô hình của một hệ thống cáp cấu trúc

Một hệ thống cáp cấu trúc được thiết kế dựa trên hai mô hình chính đó là mô hình quản lý phân tán (DNA) và mô hình tập trung (CNA).

2.1. Mô hình quản lý phân tán (DNA)
Trong mô hình này, hệ thống cáp tại các tầng được kéo về một tủ tập trung đặt tại các tầng hoặc khu vực gần đó, từ các tủ tập trung này sẽ kết nối về tủ trung tâm chính qua hệ thống cáp trục chính (Backbone).

Mô hình này có những ưu điểm và nhược điểm cụ thể như sau:
    *  Ưu điểm
    -       Dùng cho các tòa nhà lớn và khu campus
    -       Dựa trên tiêu chuẩn thiết kế của TIA/EIA và ISO
    -       Giảm số lượng cáp Trục chính
    *  Nhược điểm
    -       Cần nhiều thiết bị điện tử (converter, switch,…)
    -       Không thuận tiện cho MAC
    -      Tăng thời gian và chi phí quản lý
    -       Không tận dụng hiệu quả các cổng mạng

2.2.   Mô hình quản lý tập trung (CNA)
Trong mô hình này, hệ thống cáp được quy hoạch tập trung toàn bộ về một tủ chính đặt tại phòng trung tâm của toàn hê thống.

Cũng như mô hình quản lý phân tán, mô hình quản lý tập trung có những ưu điểm và nhược điểm cụ thể như sau:
    *  Ưu điểm
    -       MAC đơn giản, ít tốn kém
    -       Giảm thời gian và chi phí quản lý
    -       Tận dụng hết khả năng của các cổng mạng
    -       Dựa trên tiêu chuẩn TIA/EIA TSB-72
    -       Giảm không gian cho các Telecomunications closet
    -       Dễ di dời hệ thống cáp
    -       Giảm điểm hư hỏng trên switch
    *  Nhược điểm
    -       Chi phí lắp đặt ban đầu cao
    -       Tăng chi phí thiết bị điện tử cho cáp quang

3.  Các tiêu chuẩn Viễn thông
Một hệ thống cáp có cấu trúc chuẩn phải được thiết kế và triển khai dựa trên một hệ thống các tiêu chuẩn quốc tế, các tiêu chuẩn được áp dụng phổ biến nhất hiện nay là TIA/EIA:

3.1. TIA/EIA-568B: Tiêu chuẩn TIA/EIA – 568B là tiêu chuẩn về kết nối hệ thống cáp viễn thông cho tòa nhà thương mại, thường được áp dụng tại châu Mỹ và châu Á.

Mục đích: Cho phép lập kế hoạch và lắp đặt hệ thống kết nối cáp cấu trúc cho các tòa nhà thương mại. Chỉ định một hệ thống cáp chung hỗ trợ môi trường nhiều loại sản phẩm với nhiều nhà cung cấp.

3.2.  TIA/EIA-569B: Tiêu chuẩn TIA/EIA-569B là tiêu chuẩn về không gian và đường cáp cho tòa nhà thương mại. Bao gồm pathway (đường cáp – cách đi cáp từ nơi này sang nơi khác) và space (không gian – vị trí các thiết bị và đầu cuối viễn thông).

Mục đích: Chuẩn hóa các chỉ định thiết kế và xây dựng bên trong và giữa các tòa nhà, hỗ trợ môi trường truyền tín hiệu và kết nối các thiết bị viễn thông.

3.3.   TIA/EIA-606A: Tiêu chuẩn TIA/EIA-606A là tiêu chuẩn quản trị cơ sở hạ tầng viễn thông trong tòa nhà thương mại.

Mục đích: Cung cấp một hệ thống hỗ trợ quản trị thống nhất, độc lập với các ứng dụng. Thiết lập chỉ dẫn cho các chủ sở hữu, người dùng, nhà sản xuất, tư vấn, nhà thầu, nhà lắp đặt, quản trị viên… có liên quan đến việc quản trị (và đặt nhãn) cơ sở hạ tầng viễn thông.

3.4.   ANSI-J-STD-607A: Tiêu chuẩn ANSI-J-STD-607A là tiêu chuẩn yêu cầu về tiếp đất và liên kế cho tòa nhà thương mại trong công nghiệp viễn thông.

Mục đích: Cho phép lập kế hoạch, thiết kế và lắp đặt hệ thống tiếp đất viễn thông, không cần biết về hệ thống viễn thông sẽ lắp đặt sau đó. Hỗ trợ môi trường nhiều loại sản phẩm với nhiều nhà cung cấp, cũng như thực tế tiếp đất cho các hệ thống.

3.5.   TIA/EIA-942: Tiêu chuẩn TIA/EIA-942 là tiêu chuẩn cho một hệ thống cáp dành cho trung tâm dữ liệu (Data Center Cabling).

Mục đích: Chuẩn hóa thiết kế và lắp đặt hệ thống cáp cho một cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu, tối ưu hóa được nhu cầu sử dụng ở mật độ cao cho trung tâm dữ liệu. Chỉ định một hệ thống cáp chung hỗ trợ môi trường nhiều loại sản phẩm với nhiều nhà cung cấp trong một trung tâm dữ liệu.

3.6.  TIA/EIA-862: Tiêu chuẩn TIA/EIA-862 là tiêu chuẩn áp dụng cho việc thiết kế một hệ thống điều khiển tự động cho toàn tòa nhà thương mại. Cho phép điều khiển tự động tất cả hệ thống an ninh, hệ thống quan sát (CCTV), hệ thống báo cháy, hệ thống quản lý môi trường, nhiệt độ, độ ẩm, hệ thống quản trị nguồn điện ánh sáng bên trong và bên ngoài tòa nhà …

Mục đích: Tiêu chuẩn TIA/EIA-862 chuẩn hóa thống nhất công nghệ cáp, kiến trúc, thiết kế, lắp đặt, kiểm tra đo lường cho một hệ thống tự động toàn tòa nhà (BAS) trong các tòa nhà thương mại. Hệ thống cho phép đáp ứng tất cả các thiết bị, các loại cáp, các chuẩn kết nối, các công nghệ khác nhau trong cùng một hệ thống cáp cấu trúc. Một đặc điểm quan trọng khác “hệ thống điện áp thấp” (audio/video paging, service/equipment alarms, nonvoice/ data communications, wireless access points) được hỗ trợ bởi cơ sở hạ tầng cáp viễn thông cũng được yêu cầu trong tiêu chuẩn này.