استاندارد کابل کشی شبکه را بشناسیم

به طور کلی، چهار استاندارد کابل کشی شبکه مهم وجود دارد که بیشتر در سیستم کابل‌ کشی عمومی (GCS) استفاده می‌شوند. آنها TIA 568، IEE802.3، ISO 11801 و EN 50173 هستند. پس، آنها چه هستند؟ تفاوت‌های آنها چیست؟ چگونه می‌توانیم استاندارد مناسب را برای قضاوت در مورد کیفیت یک کابل اترنت انتخاب کنیم؟ به ترتیب از آنها در چه کاربردهایی استفاده می‌شود؟ برای یافتن تمام پاسخ‌ها، این پست را مطالعه کنید.

استاندارد کابل کشی شبکه TIA / EIA چیست

برای شروع، یکی از استاندارد های کابل کشی شبکه، باید بدانید که «استاندارد EIA/TIA» چیست. TIA که نام کامل آن انجمن صنعت ارتباطات از راه دور است، توسط موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) برای توسعه استانداردهای صنعتی داوطلبانه و مبتنی بر اجماع برای طیف گسترده‌ای از محصولات فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) تأیید شده است.

بنابراین، از آن به عنوان TIA ANSI، ANSI/TIA یا TIA/ANSI نیز یاد می‌شود. گاهی اوقات، از آن به عنوان TIA/EIA (انجمن صنایع الکترونیک، که در 11 فوریه 2011 فعالیت خود را متوقف کرد) نیز یاد می‌شود. این اولین و معتبرترین استاندارد در بین تمام استانداردهای شبکه است.

ANSI/TIA 568 مجموعه‌ای از استانداردهای ارتباطات از راه دور از TIA است. این استانداردها، استانداردهای سیستم کابل‌کشی ساختاریافته را بین ساختمان‌ها در محیط‌های دانشگاهی و برای ساختمان‌های تجاری تعریف می‌کند.

نسخه فعلی چندین دسته فرکانس لینک و کابل‌کشی اتصالات مسی کابل شبکه مانند CAT5e (100 مگاهرتز)، CAT6 (250 مگاهرتز)، CAT6a (500 مگاهرتز) و CAT8 (2000 مگاهرتز) را تعریف می‌کند.

بیشتر بدانید: قیمت کابل شبکه

ANSI/TIA-568-C.2 به عنوان یکی از استانداردهای اصلی TIA 568، بر اجزای سیستم‌های کابل شبکه تمرکز دارد. این استاندارد به طور خاص کابل‌کشی و اجزای کابل رده 3، رده 5e، رده 6 و رده 6a را پوشش می‌دهد.

الزامات مکانیکی ANSI/TIA-568-C.2 ویژگی‌های فیزیکی و مشخصات عملکرد مکانیکی را که کابل باید برآورده کند، تعریف می‌کند. همچنین تعریف می‌کند که این عملکرد فقط با استفاده از اجزای سازگار قابل دستیابی است. هر دسته از کابل‌ها باید شامل چهار جفت سیم به هم تابیده با رساناهای مفتول یا رشته‌ای با اندازه بین 22AWG و 24AWG با عایق ترموپلاستیک کلی با قطر کمتر یا مساوی 9.0 میلی‌متر باشد.

یکی دیگر از استانداردهای اصلی ANSI/TIA-568.2-D (منتشر شده در سپتامبر 2018)، جدیدترین استاندارد برای کابل‌های مسی، الزامات مکانیکی و انتقال کابل‌ها و اجزای مسی کابل شبکه را مشخص می‌کند.

انواع استاندارد کابل کشی شبکه TIA 568

انجمن صنعت مخابرات (TIA) و اتحاد صنایع الکترونیک (EIA) برای ایجاد چارچوبی برای استانداردهای مخابرات، که در مجموع به عنوان استانداردهای TIA/EIA شناخته می‌شوند، با یکدیگر همکاری کردند. این استانداردها طیف گسترده‌ای از حوزه‌های مخابرات، از جمله کابل‌کشی، شبکه و مشخصات تجهیزات را در بر می‌گیرند.

استانداردها:

• ANSI/TIA-568.0 کابل‌کشی عمومی مخابرات برای محل مشتری
• ANSI/TIA-568.1 استاندارد زیرساخت مخابرات ساختمان‌های تجاری
• ANSI/TIA-568.2 استاندارد کابل‌کشی و قطعات مخابراتی زوج به هم تابیده متوازن
• ANSI/TIA-568.3 استاندارد کابل‌کشی و قطعات فیبر نوری
• ANSI/TIA-568.4 استاندارد کابل‌کشی و قطعات کواکسیال پهن‌باند
• ANSI/TIA-568.5 استاندارد کابل‌کشی و قطعات مخابراتی زوج به هم تابیده متوازن

ستون فقرات اتصال: استانداردهای کابل‌کشی TIA/EIA

در قلب هر شبکه‌ای، زیرساخت فیزیکی قرار دارد و استانداردهای کابل‌کشی TIA/EIA طرح اولیه ساخت آن را ارائه می‌دهند. چه کابل‌ شبکه مسی و چه رشته‌های فیبر نوری که داده‌ها را با سرعت نور منتقل می‌کنند، این استانداردها ثبات و عملکرد را در محیط‌های متنوع تضمین می‌کنند.

• Cat5e، Cat6، Cat6A:

این اصطلاحات آشنا به دسته‌های مختلفی از کابل‌های اترنت زوج به هم تابیده اشاره دارند که هر کدام حداکثر نرخ داده و ویژگی‌های انتقال را مشخص می‌کنند. از Cat5e که همه جا از اترنت گیگابیت پشتیبانی می‌کند تا Cat6A با کارایی بالا که اترنت 10 گیگابیت را در فواصل طولانی‌تر امکان‌پذیر می‌کند، این استانداردها نیازهای پهنای باند مختلفی را برآورده می‌کنند.

• کابل‌کشی فیبر نوری:

استانداردهای TIA/EIA دامنه خود را به کابل‌کشی فیبر نوری گسترش می‌دهند و پارامترهایی مانند قطر هسته، پهنای باند مودال و محدودیت‌های تضعیف را تعریف می‌کنند. چه فیبرهای تک حالته برای انتقال در مسافت‌های طولانی باشند و چه فیبرهای چند حالته برای فواصل کوتاه‌تر، رعایت این استانداردها انتقال داده قابل اعتماد در شبکه‌های نوری را تضمین می‌کند.

استانداردهای شبکه TIA/EIA

در چشم‌انداز پویای فناوری‌های شبکه، قابلیت همکاری کلید اصلی است. استانداردهای شبکه TIA/EIA یک زبان مشترک برای تولیدکنندگان تجهیزات شبکه فراهم می‌کنند و امکان ادغام و سازگاری یکپارچه را فراهم می‌کنند. از اترنت گرفته تا وای‌فای، این استانداردها زمینه را برای زیرساخت‌های شبکه قوی، مقیاس‌پذیر و سازگار فراهم می‌کنند.

• استانداردهای اترنت:

استانداردهای TIA/EIA مشخصات شبکه اترنت را مشخص می‌کنند و شامل پارامترهایی مانند نرخ داده، قالب‌های فریم و روش‌های سیگنالینگ می‌شوند. چه 100BASE-T فراگیر باشد و چه 10GBASE-T فوق‌العاده سریع، رعایت این استانداردها قابلیت همکاری و سازگاری را در شبکه‌های مبتنی بر اترنت تضمین می‌کند.

• استانداردهای بی‌سیم:

با گسترش فناوری‌های بی‌سیم، استانداردهای TIA/EIA همچنین مشخصات شبکه‌های بی‌سیم، از جمله شبکه‌های Wi-Fi و تلفن همراه را در بر می‌گیرند. از استانداردهای Wi-Fi مانند 802.11ac گرفته تا استانداردهای تلفن همراه مانند LTE، رعایت این استانداردها اتصال یکپارچه در دنیای بی‌سیم را تسهیل می‌کند.

تضمین انطباق: اهمیت برای تولیدکنندگان

در حالی که درک استانداردهای TIA/EIA برای پیمایش در چشم‌انداز ارتباطات مدرن ضروری است، به همان اندازه برای تولیدکنندگان نیز بسیار مهم است که از رعایت این استانداردها در محصولات خود اطمینان حاصل کنند. رعایت و صدور گواهینامه با استانداردهای TIA/EIA نشان می‌دهد که یک محصول الزامات مشخص شده برای قابلیت همکاری، قابلیت اطمینان و عملکرد را برآورده می‌کند.

تولیدکنندگانی که به استانداردهای TIA/EIA پایبند هستند، تعهد به کیفیت و سازگاری را نشان می‌دهند و اعتماد را در مصرف‌کنندگان و مشاغل به طور یکسان القا می‌کنند. رعایت این استانداردها نه تنها تضمین می‌کند که محصولات به طور یکپارچه در زیرساخت‌های شبکه مستقر کار می‌کنند، بلکه خطر مشکلات سازگاری و نقص عملکرد را نیز به حداقل می‌رساند.

علاوه بر این، اخذ گواهینامه برای رعایت استانداردهای TIA/EIA می‌تواند درهایی را به سوی بازارها و فرصت‌های جدید باز کند. بسیاری از صنایع و بخش‌ها برای واجد شرایط بودن برای تهیه یا استقرار، به محصولاتی نیاز دارند که استانداردهای خاصی را رعایت کنند. تولیدکنندگان با همسو شدن با استانداردهای TIA/EIA، خود را به عنوان شرکای قابل اعتماد در توسعه راه‌حل‌های مخابراتی قوی و قابل اعتماد قرار می‌دهند.

بیشتر بدانید: کابل کشی شبکه

علاوه بر این، رعایت استانداردهای TIA/EIA نوآوری و پیشرفت را در صنعت تقویت می‌کند. از آنجایی که تولیدکنندگان، محصولات خود را برای برآورده کردن الزامات سختگیرانه‌ی ذکر شده در این استانداردها طراحی می‌کنند، به تکامل فناوری کمک می‌کنند و پیشرفت را به سمت سیستم‌های ارتباطی کارآمدتر و به‌هم‌پیوسته‌تر سوق می‌دهند.

به طور خلاصه، برای تولیدکنندگان، رعایت استانداردهای TIA/EIA فقط مسئله‌ی برآورده کردن الزامات نظارتی نیست؛ بلکه یک ضرورت استراتژیک است که کیفیت محصول را افزایش می‌دهد، فرصت‌های بازار را گسترش می‌دهد و نوآوری را در چشم‌انداز همواره در حال تکامل مخابرات مدرن هدایت می‌کند.

روندهای آینده

استانداردهای 5G و فراتر از آن:

با گسترش فناوری 5G که ارتباطات بی‌سیم را متحول می‌کند، انتظار می‌رود استانداردهای TIA/EIA برای تطبیق با الزامات منحصر به فرد شبکه‌های 5G سازگار شوند. این شامل مشخصاتی برای افزایش نرخ داده، کاهش تأخیر و افزایش ظرفیت شبکه برای پشتیبانی از گسترش برنامه‌ها و خدمات با پهنای باند بالا می‌شود.

با نگاهی به آینده، توسعه استانداردهای شبکه‌های 6G احتمالاً به یک نقطه کانونی تبدیل خواهد شد و به قابلیت‌های پیشرفته‌تری مانند ارتباطات تراهرتز، تصویربرداری هولوگرافی و ارتباطات با تأخیر بسیار کم و بسیار قابل اعتماد (URLLC) خواهد پرداخت.

دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT):

گسترش دستگاه‌های IoT و فناوری‌های هوشمند، استانداردهای قوی برای قابلیت همکاری، امنیت و مقیاس‌پذیری را ضروری می‌سازد. استانداردهای TIA/EIA برای رسیدگی به چالش‌های اتصال ناشی از دستگاه‌های IoT آماده شده‌اند و ادغام و ارتباط یکپارچه در شبکه‌ها و پلتفرم‌های متنوع را تضمین می‌کنند.

ساختمان‌های هوشمند:

با افزایش ارتباطات و هوشمند شدن ساختمان‌ها، استانداردهای TIA/EIA نقش مهمی در تعریف الزامات زیرساختی برای ساختمان‌های هوشمند ایفا خواهند کرد. این شامل استانداردهایی برای سیستم‌های ارتباطی یکپارچه، اتوماسیون ساختمان، مدیریت انرژی و ایمنی ساکنین می‌شود و راه را برای محیط‌های ساختمانی کارآمدتر و پایدارتر هموار می‌کند.

با پیش‌بینی و پرداختن به این روندهای نوظهور، استانداردهای TIA/EIA همچنان به عنوان سنگ بنای زیرساخت‌های مخابراتی مدرن عمل خواهند کرد و امکان ادغام یکپارچه فناوری‌های پیشرفته و پیشبرد نوآوری در راه‌حل‌های اتصال را فراهم می‌کنند.

استاندارد کابل کشی شبکه ISO 11801 چیست؟

ISO 11801 یا ISO/IEC 11801، استاندارد بین‌المللی برای کابل‌کشی عمومی برای محل مشتری است. این استاندارد، سیستم‌های کابل‌کشی مخابراتی عمومی (کابل‌کشی ساختاریافته) را مشخص می‌کند که برای کاربردهایی مانند تلفن آنالوگ و ISDN، استانداردهای مختلف ارتباط داده، سیستم‌های کنترل ساختمان و غیره مناسب هستند.

این استاندارد هم کابل‌کشی مسی متعادل و هم کابل‌کشی فیبر نوری را پوشش می‌دهد.

ISO 11801 برای استفاده در محل‌های تجاری مانند یک ساختمان یا چندین ساختمان در یک محوطه دانشگاه طراحی شده است که همان ANSI/TIA 568 است. و روکش کابل معمولاً از جنس PVC است.

استاندارد ISO 11801 چندین کلاس لینک/کانال و دسته کابل‌کشی اتصالات مسی جفت پیچ‌خورده را به شرح زیر تعریف می‌کند:

علاوه بر این، امپدانس لینک این استاندارد ۱۰۰ اهم است. علاوه بر این، هیچ تجهیزاتی وجود ندارد که کانکتورهایی داشته باشد که از کانال کلاس F (رده ۷) و کانال کلاس FA (رده ۷a) پشتیبانی کنند. رده ۷ و رده ۷a توسط TIA/EIA به رسمیت شناخته نمی‌شوند.

EN 50173 چیست؟

EN 50173 یا CELENECEN 50173، یک استاندارد اروپایی برای سیستم کابل‌کشی عمومی است. بر اساس TIA و ISO 11801، EN 50173 الزامات اضافی دیگری برای کابل‌های شبکه دارد. به طور کلی، این استاندارد با استاندارد ISO/IEC 11801 سازگار است، در حالی که معمولاً از کابل‌های LSZH استفاده می‌کند.

سری استاندارد EN 50173 به پنج حوزه (از EN 50173-1 تا EN 50173-5) برای کاربردهای مختلف تقسیم می‌شود. این کاربردها به ترتیب شامل الزامات عمومی، ساختمان‌های اداری، ساختمان‌های صنعتی، واحدهای مسکونی خصوصی و مراکز محاسباتی می‌شوند.

همچنین در اجزای جداگانه مانند فناوری‌های کابل و اتصال (به عنوان مثال فرکانس لینک) و همچنین در کلاس نصب این اجزا، مانند ISO 11801، تفاوت وجود دارد.

استاندارد کابل کشی شبکه IEEE 802.3 چیست

امروزه استانداردهای اترنت بسیار متنوعی وجود دارد که در بالا به آن اشاره شد. در طول سال‌ها، این استانداردها تکامل یافته‌اند تا فناوری‌های فعلی را پوشش دهند. از اولین استاندارد اترنت در سال ۱۹۷۳ تا به امروز، این استانداردها یا استانداردهای قبلی را ارتقا داده‌اند یا آنها را به‌روزرسانی کرده‌اند.

این گروه از متخصصان هر ساله گرد هم می‌آیند تا روی استانداردهایی که در اختیار عموم قرار می‌گیرند، کار کنند. این دانش سپس به عنوان راهنمایی برای شرکت‌ها و تولیدکنندگان استفاده می‌شود تا درک جهانی از نوع ساختار و عملکردی که باید انتظار داشت را دنبال کنند. در این قسمت، به بررسی IEEE 802.3 و معنای آن در صنعت شبکه خواهیم پرداخت.

IEEE چیست

ابتدا با مجموعه‌ای از افرادی که این استانداردها را ایجاد می‌کنند شروع می‌کنیم. IEEE مخفف موسسه مهندسان برق و الکترونیک است. این یک گروه کاری از متخصصان در زمینه‌های برق و مهندسی است که برای تعریف لایه‌های فیزیکی و لایه‌های پیوند داده، کنترل دسترسی به رسانه اترنت سیمی گرد هم می‌آیند. حوزه مشترک برای این کار، فناوری شبکه محلی مانند LAN (شبکه محلی) یا WAN (شبکه گسترده) است.

برای ایجاد این شبکه‌های محلی، باید اتصالات فیزیکی بین گره‌ها یا دستگاه‌های شبکه مانند روترها یا سوئیچ‌ها با استفاده از کابل‌های مسی یا کابل‌های فیبر برقرار شود. که اغلب به عنوان کابل‌های اترنت شناخته می‌شوند.

IEEE 802.3 چیست؟

802.3 استانداردی است که توسط IEEE تعیین شده و مشخصات اترنت را پوشش می‌دهد. بیش از یک استاندارد اترنت وجود دارد که تحت 802.3 قرار می‌گیرد. هر نسخه، جنبه یا نوع متفاوتی از قابلیت اترنت را پوشش می‌دهد.

برخی از این استانداردها، نسخه‌های جدیدی از اترنت را معرفی می‌کنند که با عملکردهای فناوری امروزی مطابقت دارند و برخی ممکن است بخش‌های کوچک‌تری مانند فریم‌های داده مورد استفاده را مشخص کنند. هر استاندارد معمولاً با یک عدد یا حرف بعد از 802.3 تکمیل می‌شود. این به سازماندهی اینکه هر استاندارد چه کاری انجام می‌دهد کمک می‌کند. حتی می‌توانید چندین استاندارد را برای یک نسخه اترنت مشاهده کنید.

به عنوان مثال:

10 مگابیت بر ثانیه دارای مکمل‌های متعددی مانند 802.3a، 802.3j، 802.3i است.

اترنت گیگابیت دارای مکمل‌هایی مانند 802.3z و 802.3ab است.

10 گیگابیت مکمل‌هایی مانند 802.3ae، 802.3ak، 802.3an، 802.3av و موارد دیگر دارد.

لیست استانداردهای 802.3

• 802.3 1983 این اولین استاندارد IEEE برای اترنت، 10base5، 10 مگابیت بر ثانیه روی کابل کواکسیال ضخیم را تعریف کرد.
• 802.3a 1985 10Base-2 (اترنت نازک)، 10 مگابیت بر ثانیه روی کابل کواکسیال نازک. 802.3b 1985 10-Broad-36
• 802.3c 1986 مشخصات تکرارکننده 10 مگابیت بر ثانیه
• 802.3d 1987 FOIRL (لینک فیبر)
• 802.3e 1987 1-Base-5
• 802.3i 1990 10Base-T (جفت سیم به هم تابیده)
• 802.3j 1993 10Base-F (فیبر نوری)
• 802.3u 1995 100Base-T (اترنت سریع و مذاکره خودکار)
• 802.3x 1997 فول داپلکس
• 802.3z 1998 1000Base-X (اترنت گیگابیت)
• 802.3ab 1999 1000Base-T (اترنت گیگابیت روی جفت سیم به هم تابیده)، 1 گیگابیت بر ثانیه.
• 802.3ac 1998 برچسب VLAN (افزایش اندازه فریم به 1522 بایت) – این حداکثر اندازه فریم را به 1522 بایت افزایش داد.
• 802.3ad 2000 لینک‌های موازی (تجمیع لینک)
• 802.3ae 2002 اترنت 10 گیگابیتی
• 802.3af 2003 انتقال برق از طریق اترنت – اولین نسخه استاندارد برای این فناوری
• 802.3ah 2004 اترنت برای اولین مایل
• 802.3ak 2004 10G-Base-CX4 10Gbps، اترنت روی کابل‌های دومحوره.
• 802.3an 2006 10G-Base-T 10Gbps روی کابل جفت پیچ خورده بدون محافظ، UTP.
• 802.3ap 2007 اترنت Backplane، 1 و 10 گیگابیت بر ثانیه روی یک PCB. 802.3aq 2006 1-G-Base-LRM 10 گیگابیت بر ثانیه روی فیبر چند حالته. 802.3as 2005 گسترش فریم
• 802.3at 2005 برق از طریق اترنت پلاس – بهبود تا 25.5 وات
• 802.3au 2006 الزامات جداسازی برای برق از طریق اترنت
• 802.3av 2009 10 گیگابیت بر ثانیه
• 802.3ax 2008 تجمیع لینک – به IEEE مراجعه کنید 802.1ax
• 802.3az 2010 اترنت با مصرف انرژی بهینه
• 802.3ba 2010 اترنت 40 گیگابیت بر ثانیه و 100 گیگابیت بر ثانیه
• 802.3bc 2009 به‌روزرسانی نوع، طول و مقدار اترنت، TLVهایی که قبلاً در 802.1AB تا 802.3 مشخص شده بودند
• 802.3bd 2011 کنترل جریان مبتنی بر اولویت
• 802.3bf 2011 ارائه نشانگر دقیق زمان شروع ارسال و دریافت برخی از بسته‌ها برای پشتیبانی از IEEE P802.1AS

آینده استاندارد کابل کشی شبکه

نسل بعدی اترنت سال به سال در حال توسعه است. IEEE به طور معمول در طول سال گرد هم می‌آید تا استانداردهای فعلی را بررسی کرده و استانداردهای جدیدی را توسعه دهد. ما حتی به سرعت‌هایی مانند ۲۵ گیگابیت بر ثانیه و ۵۰ گیگابیت رسیده‌ایم.

بسیاری از این استانداردهای جدید هم کابل‌های مسی و هم فیبر را پوشش می‌دهند. می‌توانید انتظار داشته باشید که بسیاری از سرعت‌های برد بالاتر بیشتر روی کابل‌های فیبر تمرکز کنند.

مقایسه TIA 568، ISO 11801 و EN 50173

از بین تمام موارد فوق، TIA 568 اولین استانداردی است که استفاده می‌شود و معتبرترین استاندارد برای GCS است؛ EN 50173 سختگیرانه‌ترین استاندارد از بین این سه استاندارد است زیرا الزامات اضافی را بر اساس TIA 568 و ISO 11801 اضافه می‌کند؛

به عنوان استاندارد بین‌المللی، ISO 11801 نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سه استاندارد تقریباً در محیط‌های کاربردی مانند محیط‌های دانشگاهی و ساختمان‌های تجاری، ویژگی‌های یکسانی دارند، در حالی که در چندین جنبه کوچک به شرح زیر با هم تفاوت دارند:

شما می‌توانید بر اساس موقعیت‌های مختلف، استانداردهای مختلفی را دنبال کنید. به عنوان مثال، اگر می‌خواهید کیفیت کابل Cat7 یا Cat7a را آزمایش کنید، می‌توانید از استاندارد ISO 11801 یا EN 50173 پیروی کنید. و اگر در بریتانیا هستید، بهتر است استاندارد EN 50173 را انتخاب کنید.

برای اینکه بفهمید کابل مورد نظر شما از استاندارد صحیح پیروی کرده و آزمون کیفیت را با موفقیت پشت سر گذاشته است یا خیر، می‌توانید کابل اترنت را از فروشندگانی خریداری کنید که می‌توانند گزارش آزمون کیفیت (مثلاً گزارش آزمون Fluke) را به شما ارائه دهند. برای اطلاعات بیشتر مقاله تست فلوک چیست را مطالعه نمایید.