English / Archive / SECOND ISSUE / S. PAVLOVIĆ: Tehnički uslovi i tehnička rešenja za realizaciju pasivne telekomunikacione infrastrukture u građevinskim objektima (kopija)
Kvalitetna telekomunikaciona infrastruktura obezbeđuje velikoj populaciji jednostavno korišćenje savremenih informacionih servisa. Realizacijom dobre telekomunikacione infrastrukture dostupne korisnicima doprinosi se realizaciji ideja o ravnopravnosti potrošača i o zaštiti interesa korisnika telekomunikacionih usluga (Zakon o telekomunikacijama). Takođe je poznat stav da ulaganje u telekomunikacionu infrastrukturu predstavlja osnov za ekonomski napredak društva (Strategija razvoja telekomunikacija u Republici Srbiji).
U poslednjih nekoliko godina, došlo je do nagle ekspanzije telekomunikacionih servisa koji se nude krajnjim korisnicima. Ti servisi postaju sve zastupljeniji čak i kod individualnih korisnika po stambenim objektima. Razlog takve ekspanzije leži u tri osnovna pokretačka elementa razvoja telekomunikacija danas:
Deregulacija – koja je otvorila lokalnu petlju za konkurenciju, što je dalje dovelo do pojave novih kompanija koje ulažu u razvoj sopstvene mrežne infrastrukture i razvoj novih servisa na tržištu.
Drastičan pad cena opreme koja se koristi u pristupnim mrežama, prvenstveno komponenti za optičke i Ethernet mreže - što je doprinelo veoma atraktivnim rešenjima u pristupnim mrežama (FTTx).
Veliki porast upotrebe interneta – koji je povećao potrebe korisnika za širokopojasnim servisima, i koji donosi sve više tehničkih sistema i rešenja zasnovanih na IP tehnologijama, što sve zajedno utiče na izuzetno dinamično ulaganje u mrežnu infrastrukturu od strane pružalaca telekomunikacionih usluga.
Telekomunikaciona infrastruktura koja je sposobna da distribuira sve raspoložive servise i obezbedi dovoljan kapacitet za korisnike unutar poslovnih i stambenih objekata može se realizovati strukturnim kablovskim sistemom (SKS). Danas su praktično sve komponente SKS potpuno pokrivene važećim standardima. Zbog toga sva tehnička rešenja i tehnički uslovi za telekomunikacionu infrastrukturu u objektu moraju biti u saglasnosti sa standardima koji definišu SKS.
Telekomunikaciona infrastruktura u građevinskim objektima definiše se tehničkom dokumentacijom. Sa stanovišta zakona, tehnička dokumentacija je skup projekata koji se izrađuju radi utvrđivanja koncepcije objekta, razrade uslova, načina izgradnje i za potrebe održavanja objekta (Zakon o izgradnji, član 2.). Sa stanovišta inženjerske struke pojam tehničke dokumentacije označava elaborat kojim se sa tehničke strane razrađuje tehničko-proizvodna i eksploataciona koncepcija nekog građevinskog objekta ili određenih uređaja i sistema, (investiciona oprema) i daju tehnička rešenja za izgradnju, odnosno proizvodnju.
Da bi se objasnile karakteristike SKS i definisale minimalne karakteristike telekomunikacione infrastrukture u poslovnim i stambenim objektima, potrebno je razumeti kojim se telekomunikacionim kapacitetima raspolaže u pristupnim mrežama, to jest koji se sve servisi mogu učiniti dostupnim korisnicima kroz adekvatnu infrastrukturu. Izvesnu revoluciju u telekomunikacijama izazvalo je korišćenje optičke IP Ethernet arhitekture. Ona predstavlja kombinaciju najboljeg iz optičkih mreža i Ethernet tehnologija. To je otvorilo prostor da mnoge kompanije ubrzano razvijaju nove servise i opremu za sve veće zahteve korisnika. Rezidencijalnim korisnicima danas se nude i servisi koji su vrlo zahtevni u pogledu širine propusnog opsega: HDTV, video striming, onlajn gejming, brzi internet. Mnoge institucije uočile su i iskoristile potencijal telekomunikacione infrastrukture i krenule u pravcu razvoja takozvanog informatičkog društva. To je dalje dovelo do institucionalnog okvira za razvoj servisa kao što su e-uprava, e-zdravlje, e-obrazovanje i e-poslovanje.
Vlasnici poslovnih zgrada danas uočavaju mogućnost uštede korišćenjem centralizovanih sistema, kao što su sistemi upravljanja potrošnjom energije, bezbednosni sistemi i slično. Proizvođači opreme brzo su reagovali, pa su i drugi tehnološki sistemi u građevinskim objektima kao osnov komunikacije počeli da koriste IP tehnologiju: klimatizacija, protivprovalna zaštita, kontrola pristupa i slično. Zajedničko za sve ove sisteme je to što zahtevaju širokopojasno povezivanje korisnika sa operatorom.
DSL tehnologija je donela kratkoročno unapređenje i omogućila širokopojasni pristup preko postojeće bakarne infrastrukture. Međutim, već danas je jasno da će efektivan vek upotrebe DSL tehnologija biti ograničen, i da u pristupnoj mreži koja se ugrađuje u poslovne i stambene objekte moraju da se primene neka dugoročnija rešenja. Danas je jasno da to dugoročnije rešenje predstavlja mrežna arhitektura u čijoj su osnovi optičke komponente i eternet tehnologija (EPON), i to:
FTTB – Fiber to the Business
FTTH – Fiber to the Home
FTTb – Fiber to the Building
Razvoj SKS počeo je čim je postalo tehnički moguće da se kroz istu infrastrukturu integrišu prenos govora i podataka. Danas se kod nas pod SKS uobičajeno podrazumeva telekomunikaciona infrastruktura za integrisan prenos govora i podataka. Međutim, u savremenim objektima SKS se koristi i za integraciju, osim govora i podataka, takođe i videa, upravljačkih sistema, sistema kontrole pristupa, protivprovalnih sistema, sistema za upravljanje energijom, itd. U savremenim poslovnim objektima danas SKS može praktično da se koristi za povezivanje svih sistema, osim sistema zaštite od požara. Taj sistem se još uvek izvodi nezavisno od ostalih, zbog važeće zakonske regulative (mada u SAD već postoje instrukcije o načinu na koji je kroz SKS moguće integrisati i protivpožarni sistem).
Kada se za novoprojektovane građevinske objekte definišu tehnički uslovi za realizaciju telekomunikacione infrastrukture, mora se voditi računa da ona bude izvedena na način koji omogućava potrošačima jednostavan izbor operatora. To pre svega znači da operatori mogu pružati svoje usluge bez intervencija na telekomunikacionoj infrastrukturi unutar objekta, što je od suštinske važnosti u budućoj eksploataciji izgrađenog objekta. Ako je to zadovoljeno, infrastruktura će s tehničkog aspekta omogućavati zaštitu konkurentnosti na tržištu, jer će svaki davalac usluga imati lak pristup do korisnika. Sve to može jednostavno da se reši prilikom izgradnje objekta, ako se sistemom tehničkih uslova pravilno postavi još u fazi projektovanja.
Pri projektovanju poslovnih objekata u Srbiji, danas je uobičajena projektantska praksa da se u njima sprovede SKS koji integriše govor i podatke. Međutim, u novim stambenim objektima u praksi još uvek nema primene SKS ili neke njegove varijante. Projektovanje „slabe struje“ u stambenim objektima kod nas se još uvek svodi samo na ispunjenje zakonske obaveze koja je u tehničkom smislu zastarela i nesumnjivo predstavlja neadekvatno rešenje. To kasnije u eksploataciji objekta izaziva ozbiljne probleme operatorima, odnosno pružaocima usluga, i može da bude veliki nedostatak za korisnike, ali i da uspori razvoj telekomunikacionih usluga.
Ekspanzija u oblasti telekomunikacione infrastrukture danas je vrlo dinamična, što donosi nove proizvode i nova rešenja. Neka rešenja koja postanu standardizovana, već posle nekoliko godina postaju tehnički praktično prevaziđena. Ponekad i proizvođači unose zabunu nudeći svoja rešenja koja nisu standardizovana.
Standardi koji definišu SKS sistem u različitim regionima su:
Evropska unija EN 50173
SAD TIA/EIA 568
Kanada CAN/CSA- T529
Međunarodni standard ISO 11801
U daljem tekstu se pod pojmom standarda podrazumeva ono što je eksplicitno definisano jednim od sledećih dokumenata: ISO 11801, EN 50173 i TIA/EIA 568.
Slika 1. Standardni model SKS
Slika 2. Varijacija SKS sa centralizacijom
Slika 3. Savremeni SKS u objektima
Glavna telekomunikaciona koncentracija je naziv primereniji za distributivna čvorišta, pre svega u stambenim objektima i velikim namenskim poslovnim objektima koji se izdaju većem broju zakupaca. Međutim, ovde se taj pojam uvodi za mesto gde, gledajući sa strane pružaoca usluge, počinje unutrašnja instalacija u objektu. Samim tim, to je ujedno i prostor gde se završava „spoljašnja TK infrastruktura“. U logičkom smislu to je pristupna tačka „spoljnim“ TK servisima.
U korisničkim prostorima predlaže se obavezno formiranje korisničke telekomunikacione koncentracije (KTK). Glavna telekomunikaciona koncentracija mora da ima fizičku vezu sa svim KTK koje se nalaze u objektu. U poslovnim objektima način formiranja i komponente potrebne za definisanje GTK i KTK potpuno su utvrđeni standardima. Međutim, u stambenim objektima pojam KTK još uvek nema primenu u projektantskim realizacijama. KTK bi predstavljala koncentraciju za prostor stana. Mišljenja smo da bi minimalno tehničko rešenje koje bi zadovoljilo korisnike stambenog prostora u Srbiji u narednim godinama, a koje ne bi uticalo na troškove gradnje, bilo da se od GTK do KTK u svakom stanu instaliraju 3 FTP kabla, minimum klase D, kategorije 5, pri čemu bi se:
·prvi kabl koristio da se korisnicima omogući ethernet povezivanje sa pružaocem usluga;
·drugi kabl koristio da se korisnicima omogući povezivanje na postojeću infrastrukturu Telekoma, to jest da se na standardan način obezbede servisi fiksne telefonije , DSL povezivanje i slično;
·treći kabl koristio za ostale sisteme slabe struje i njihovu međusobnu integraciju. (video nadzor, interfonska instalacija, ...).
Slika 4. Predlog SKS u stambenim objektima
Korisnici stambenih prostora danas su sve zahtevniji po pitanju telekomunikacione infrastrukture. Može se reći da su prosečne potrebe korisnika stambenog prostora relativno naglo porasle, tako što su se od jedne obične analogne telefonske parice približile potrebama radnog prostora, sa svim sistemima uobičajenim u poslovnom okruženju (LAN mreža, video nadzor, protivprovalni sistemi, TV). Imajući u vidu i servise kao što su HDTV, onlajn igrice, inteligentna kuća i slično, jasno je da je unutar stambenog prostora (kuća i stanova) danas neophodna ozbiljna kablovska infrastruktura.
Sigurno je da će u narednom periodu različiti proizvođači opreme ponuditi tržištu, između ostalog, i neka rešenja za opremu, razvodne ormare i slično, prilagođene ugradnji u stanove i kuće. Šta će od svega toga biti standardizovano ne može se sa sigurnošću tvrditi. Iz prakse se može zaključiti da standardni ormar od 19“ nije dobro rešenje za formiranje KTK u stambenim prostorima, a sasvim sigurno je potpuno neprimeren i neprimenljiv za manje stambene celine. Takođe, smatramo da će, pored osnovne funkcionalnosti, važni elementi za buduću standardizaciju opreme biti i dimenzije opreme, način instaliranja, način napajanja. U tom smislu, u svakom KTK mora da postoji mogućnost energetskog napajanja aktivne opreme (minimalno 1 x 220 V). Neka rešenja za KTK koja su se u praksi pokazala kao tehnički solidna zasnivala su se na razvodnim ormarima sličnim onima koji se koriste za energetske instalacije i „peč“ panele od 10“.
Predlog za izbor kablova, odnosno njihove minimalne karakteristike, za vezu između GTK i KTK u stambenim objektima su zaštićeni (oklopljeni, ili u tehničkom žargonu: „širmovani“) kablovi klase D, kategorije 5. Međutim, preporučuje se i korišćenje kablova klase E, kategorije 6. Da bi se detaljnije objasnio izbor kablova koji se ovde predlažu, u nastavku je prikazan kratak pregled njihovih najvažnijih karakteristika sa stanovišta važećih standarda.
Kablovi su standardizovani prema različitim kriterijumima. Prema materijalu od koga su izrađeni, razlikuju se bakarni i optički kablovi. U osnovi izrade bakarnih kablova je upredena bakarna parica, a u osnovi izrade optičkih kablova je optičko vlakno. Prema mestu polaganja, definisani su unutrašnji i spoljašnji kablovi (indoor/outdoor). Osnovna razlika kod ove podele je u konstrukciji omotača i stepenu zaštite kabla od atmosferske i druge agresivne pojave iz okruženja.
Bakarni kablovi: Osnovna konstrukcija podrazumeva 4 uparene bakarne parice. U zavisnosti od zaštitnog omotača oko bakarnih parica, postoji nekoliko vrsta bakarnih kablova:
Različiti proizvođači imaju različite oznake za svoje proizvode, ali je suština u oznakama U, F i S (U označava da nema nikakvog dodatnog omotača, F označava omotač od aluminijumske folije, a S označava omotač od bakarne mrežice). U konstrukciji samih kablova postoji mnogo varijacija. Takozvani „hibridni“ kablovi kombinuju više pojedinačnih kablova u jednom omotaču.
Standardi definišu komponente SKS i prema frekvencijskom opsegu u kome rade. Podela je izvršena na sledeći način:
U februaru 2008. godine, od strane TIA/EIA promovisan je standard „kategorija 6A“ koji definiše rad na frekvencijama do 550 MHz. Danas se bakarni kablovi prave i sa deklarisanom frekvencijom rada do 1500 MHz.
5.1.1. Zašto oklopljeni kablovi?
Dugi niz godina u stručnoj javnosti se vodi vrlo važna debata na temu: da li u SKS treba ravnopravno koristiti oklopljene i neoklopljene kablove. Osnovni razlog ovakve debate je razlika u ceni ove dve vrste kablova. Za argumentaciju u toj debati bitan je standard elektromagnetane kompatibilnosti (EMC). Termin EMC se danas često koristi kao termin koji obuhvata i emitovani i primljeni električni šum.
U skladu sa Direktivom Evropske unije o EMC koja je stupila na snagu 1. januara 1996. godine, oprema koja se koristi u informacionim tehnologijama mora da ispunjava potrebne evropske specifikacije i zadovolji EMC standarde, i tada nosi oznaku „CE“ (Conforming European). Međutim, CE oznaka ne može da bude postavljena na pasivnu opremu koja se koristi u SKS. Vrsta signala koja se prenosi, dužina i priroda datog kabla mogu se menjati s vremenom u zavisnosti od opreme koja se ugrađuje. Suština svakog dobro projektovanog i izvedenog kablovskog sistema jeste da ne sme da degradira EMC karakteristike bilo koje aktivne opreme koja se ugrađuje u SKS.
3P Laboratorije u Danskoj sprovele su testove u kojima su nezaštićeni (UTP) i zaštićeni kablovi bili izloženi poljima od 3 V/m. Pokazalo se da su najviše vrednosti do 35 mV bile indukovane na nezaštićenim kablovima, a samo nekoliko milivolti je bilo indukovano na zaštićenim kablovima.
Postavlja se pitanje da li ove vrednosti mogu imati uticaja na rad u SKS. Kod standarda 10BaseT i 100baseT, koji su se doskora koristili, nisu imali uticaja na prenos signala, ali kod standarda 1000BaseT i 10GBaseT ove vrednosti polja mogu imati uticaja. Imajući u vidu da u okviru SKS kroz bakarne kablove počinju da se integrišu i drugi sistemi, uključujući i napajanje uređaja integrisanih u SKS, mišljenja smo da tehnički uslovi treba da propišu isključivo korišćenje zaštićenih kablova.
5.1.2. Karakteristike kablova u slučaju požara
Ponašanje kablova u slučaju požara takođe je bitan element o kome mora da se vodi računa prilikom definisanja tehničkih uslova za TK instalacije. Iako SKS standardi ne daju nikakve preporuke o ponašanju kablova u prisustvu vatre, jer je to tema drugih standarda, postoji nekoliko važnih napomena vezanih za ovu problematiku. PVC je još najčešće sredstvo za oblaganje unutrašnjih kablova za prenos podataka. Danas postoje različiti dodaci koji usporavaju vatru i materijali sa niskim stepenom zapaljivosti bez halogena. Takvi materijali imaju različite oznake, kao što su LSF (nizak stepen dima i isparenja), LSF0H (nizak stepen dima i isparenja bez halogena) i LS0H (nizak stepen dima, nula halogena).
Testiranje izvedene instalacije veoma je važan postupak prilikom realizacije SKS-a. Kablovski sistemi moraju da se testiraju nakon završene instalacije kako bi se dokazalo da ispunjavaju standarde u skladu s kojim su nabavljeni. Za aplikacije koje nisu zahtevne, a kakve su ranije u stambenim objektima bile uobičajene, nije ni bilo potrebe za posebnim testiranjima. Međutim, s pojavom kablova kategorije 5, kategorije 6, sistema optičkog vlakna i multigigabitnog prenosa, neophodno je temeljno testiranje kablovske opreme. Standardi u testiranju pojavili su se posle prvog talasa standarda za kablovske sisteme. Mnogo godina jedini standard na raspolaganju bio je TSB 67, Bilten Sistema Telekomunikacija broj 67 od TIA/EIA-568. Danas postoji veliki broj standarda koji obrađuju testiranja.
Testiranje izvedene instalacije je postupak koji instalateru i korisniku omogućava da imaju nedvosmislen skup parametara za utvrđivanje da li kablovski sistem radi na zadovoljavajući način. Veličine koje se uobičajeno testiraju na bakarnim kablovima su:
·Wire Map - definiše ispravnu užičenost kabla, odnosno proverava da li je svaki od osam ulaznih pinova pojedine veze u kablu vezan za odgovarajući izlazni pin. Ovim testom otkrivaju se mehanička oštećenja kabla i lociraju prekidi, kratki spojevi i eventualne nepravilnosti pri konektovanju;
·Attenuation – predstavlja slabljenje signala u dB pri njegovoj propagaciji kroz pojedini kablovski par;
·Length – predstavlja dužinu svakog kablovskog para u metrima;
·DC Resistance – predstavlja otpornost u omima (otpornost kabla za jednosmerni signal) svakog kablovskog para;
·Prop. Delay – predstavlja vreme (u nanosekundama) prenosa test signala kroz svaki kablovski par;
·Delay Skew – predstavljaj razliku Prop. Delay za pojedini kablovski par i najkraćeg Prop. Delay;
·Return Loss – predstavlja gubitak signala koji se prostire duž kablovskog para usled refleksije koja nastaje kao posledica neravnomerno raspoređene podužne impadanse;
·NEXT (Near-End Crosstalk) – predstavlja preslušavanje pojedinih kablovskih parova, to jest veličinu gubitaka koji su iskazani s primljenim signalom u jednom kablovskom paru (na istom kraju kabla sa kojeg je signal i poslat) kad je test signal poslat kroz drugi kablovski par;
·ACR - predstavlja razliku merenog NEXT-a i slabljenja;
·ELFEXT – predstavlja razliku merenog FEXT-a i slabljenja; FEXT je NEXT meren na udaljenom kraju kabla kad je signal poslat sa bliskog kraja;
·PSACR - je izračunata algebarska suma pojedinačnih ACR efekata za odgovarajući kablovski par;
·PSELFEXT - je izračunata algebarska suma pojedinačnih ELFEXT efekata za odgovarajući kablovski par;
·PSNEXT - je izračunata algebarska suma pojedinačnih NEXT efekata za odgovarajući kablovski par.
U svim ovim pojedinačnim testovima Limit/Loss Budget (dB), predstavlja ograničenje merene veličine propisane izabranim standardom.
Margin (dB) prestavlja razliku izmerene vrednosti i Limit/LossBudgeta. Frequency (MHz) je frekvencija signala na kojoj je Margin merene veličine za pojedini kablovski par UTP/STP kablovske veze najgora.
U projektovanju telekomunikacione infrastrukture građevinskih objekata, poslovnih, stambenih i industrijskih, nesumnjivo mora da se vodi računa o nameni objekta. Zajedničko za sve vrste objekata jeste da telekomunikaciona infrastruktura danas mora da se izvodi na principima strukturnog kablovskog sistema (SKS). Nagla ekspanzija telekomunikacionih servisa koji se nude krajnjim korisnicima i narasle potrebe tih korisnika zahtevaju jedno takvo tehničko rešenje. Promene koje su se dešavale u tehnologiji poslednjih godina pokazuju da će se razvoj servisa i potreba korisnika dinamično menjati i u budućnosti. Strukturni kablovski sistem daje fleksibilnost koja omogućava da građevinski objekat tokom svog životnog veka uspešno prihvata sve te očekivane tehnološke promene bez drastičnih fizičkih intervencija i sa minimalnim investicijama.
Da bi se u novim poslovnim ili stambenim objektima (zgradama koje imaju više korisnika) projektantski realizovao strukturni kablovski sistem potrebno je definisati nezavistan prostor gde se formira glavna telekomunikaciona koncentracija objekta (GTK), zajednička za sve korisnike u njemu. U pojedinačnim prostorima korisnika (stanovima, kućama, poslovnim prostorima) potrebno je formirati korisničku telekomunikacionu koncentraciju (KTK). Glavna koncentracija mora da ima fizičku vezu sa svim korisničkim koncentracijama u objektu.
Način formiranja i komponente potrebne za GTK i KTK u poslovnim i industrijskim objektima i zgradama institucija potpuno su definisani standardima. Međutim, za stambene objekte i za naselja sa individualnim kućama nema direktno primenjivih standardizovanih rešenja. U projektantskoj praksi se vrši prilagođavanje između arhaičnih propisa i realnih potreba, od slučaja do slučaja.