HỆ THỐNG CÁP CẤU TRÚC

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG CÁP CẤU TRÚC TÒA NHÀ VĂN PHÒNG

1.1 Định nghĩa

Hệ thống cáp cấu trúc tòa nhà 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 tòa nhà BMS hoặc iBMS.

Hệ thống cáp cấu trúc là hệ thống cấu trúc mở, sự phân bố vị trí cũng như phương tiện truyền dẫn được chuẩn hóa, phương pháp thi công đáp ứng theo tiêu chuẩn quốc tế quy định. Yêu cầu thiết kế hệ thống cáp cấu trúc tòa nhà phải đáp ứng các điều kiện sau:

• Độ an toàn, tin cậy cao.
• Không phụ thuộc thiết bị phần cứng khi người sử dụng có yêu cầu thay đổi nâng cấp lên những giải pháp đầu cuối tiên tiến hơn.
• Sẵn sàng đáp ứng mọi khả năng phát triển trong tương lai gần, dễ dàng mở rộng khi có nhu cầu.
• Có khả năng quản lý một cách toàn diện, nhanh chóng và thuận tiện. Các trục trặc được xác định và khắc phục trong thời gian ngắn nhất.
• Trong tương lai, có thể ứng dụng được các kỹ thuật tiên tiến nhất mà không phá vỡ cấu trúc hệ thống, bảo toàn các đầu tư ban đầu.
• Được thiết kế theo cấu trúc mở, nghĩa là cho phép thay đổi thuộc tính; thêm, bớt nút mạng phù hợp với mô hình kinh doanh của doanh nghiệp mà không phá vỡ kiến trúc thiết kế ban đầu hệ thống.
• Đảm bảo sử dụng hiệu quả băng thông toàn bộ hệ thống: 100/1000Mbps cho người dùng và nhiều hơn 10Gbps đối với mạng trục xương sống.

1.2 Tài liệu tham khảo

Hệ thống cáp cấu trúc phải tuân thủ các yêu cầu và quy định của các tài liệu chuẩn công nghiệp. Các tài liệu dưới đây được kết hợp chặt chẽ để tham khảo bao gồm:

1. Tiêu chuẩn ISO 11801: Tiêu chuẩn hệ thống cáp chung cho tòa nhà – Sử dụng chính.
2. ANSI/TIA/EIA-568-C: Tiêu chuẩn về hệ thống cáp viễn thông trong tòa nhà thương mại – Tham khảo.
3. ANSI/TIA/EIA-568-C.2-10: Bản mô tả kỹ thuật hiệu năng truyền dẫn cho cáp Cat6A, 100Ohm – Tham khảo.
4. TIA/TSB-140: Hướng dẫn kiểm tra độ dài, suy hao, phân cực của hệ thống cáp quang – Tham khảo..
5. ANSI/TIA/EIA-569-B – Chuẩn về đường máng và không gian cáp trong tòa nhà thương mại – Sử dụng chính.
6. ANSI/TIA/EIA-606-A – Chuẩn quản lý cơ sở hạ tầng viễn thông tòa nhà thương mại – Sử dụng chính.
7. ANSI/J-STD-607-A – Các yêu cầu tiếp đất và tiếp mát của hệ thống viễn thông trong tòa nhà thương mại – Sử dụng chính.
8. BISCI – Telecommunications Distribution Methods Manual.
9. National Fire Protection Agency (NFPA) – NFPA 70, National Electrical Code (NEC) – 2002.

Nếu có sự mâu thuẫn giữa các tài liệu trên, xung đột sẽ được giải quyết ưu tiên theo thứ tự danh sách trên. Thứ tự ưu tiên sẽ được duy trì trừ khi tài liệu cấp thấp hơn được chấp nhận như là quy tắc nội bộ, từng vùng hoặc chỉ định trực tiếp từ chủ đầu tư.

Nếu tài liệu này và bất kì các tài liệu nào liệt kê trên đây mâu thuẫn, các yêu cầu nghiêm ngặt hơn sẽ được áp dụng. Tất cả các tài liệu liệt kê trên là các tài liệu mới nhất hiện nay; nhà cung cấp có trách nhiệm xác định và đưa ra tài liệu mới nhất trong trường hợp cải tiến phương án lắp đặt.

1.3 Các thành phần chính của hệ thống cáp cấu trúc

Hệ thống cáp đầy đủ trong tòa nhà bao gồm các thành phần như sau:

Work Area – Khu vực làm việc: 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 5m.

Horizontal Cabling – Cáp ngang: 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 Close – Phòng đấu nối cáp: 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 5m.

Backbone Cabling – Cáp trục chính: 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.

Equipment Room – Phòng thiết bị: 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 – Phòng kết nối cáp đầu vào: 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…. 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.

1.4 Các yêu cầu kỹ thuật của các thành phần trong hệ thống cáp cấu trúc

1.4.1 Vị trí làm việc – Work area

Theo tiêu chuẩn mỗi điểm làm việc cho một người dùng tối thiểu có hai điểm kết nối thông tin trong đó một dữ liệu và một thoại. Ngoài ra, cho mục đích dự phòng, mở rộng ứng dụng hoặc kết nối thông tin trong tương lai, mỗi điểm làm việc có thể thêm một hoặc nhiều ổ cắm mạng hoặc thoại. Các ổ cắm này gọi chung là ổ cắm thông tin. Xu hướng về mặt hệ thống cáp 2 ổ cắm này có chức năng giống như sau. Việc sử dụng ứng dụng gì chỉ phụ thuộc vào thiết bị đầu cuối.

(Chú ý: Các ổ cắm thông tin sẽ được thiết kế và lắp đặt tại vị trí làm việc theo bản vẽ nội thất nếu có. Trong trường hợp chưa có bản vẽ nội thất chi tiết, việc tính toán số lượng ổ cắm và vị trí ổ cắm dựa trên thông tin chi tiết về công năng của phòng, sàn, tòa nhà và nhu cầu, xu hướng sử dụng.)

1.4.2Mặt ổ cắm thông tin – Faceplate

Mặt ổ cắm thông tin cho phép lắp đặt các nhân mạng, có nhiều loại mặt ổ cắm khác nhau tuy nhiên các loại ổ cắm thường có các đặc điểm sau.

• Mặt ổ cắm phải có nhãn để dễ dàng nhận biết ứng dụng thoại hoặc dữ liệu.
• Có thể sử dụng các loại mặt 1, 2, 4, 6, 12 cổng.
• Sử dụng loại kích thước chuẩn 85x85mm hoặc 115x70mm với chiều ngang hoặc chiều dọc.
• Mặt ổ cắm nghiêng góc 450 tùy theo một số trường hợp cụ thể.
• Mặt ổ cắm phải có thể có cửa chớp bảo vệ tránh bụi bẩn.

1.4.3 Nhân chuẩn đấu nối – Modular Jack

Các ổ cắm mạng có thể sử dụng nhân chuẩn đấu nối chuẩn Cat3, Cat5E, Cat6, Cat6A, Cat7, 7A cho các ứng dụng thoại, mạng 10/100Mbps và 1G và 10Gigabit Ethernet hoặc các ổ cắm chuẩn F hỗ trợ truyền hình, một số đặc tính và yêu cầu đối với nhân chuẩn RJ45 phải tuân thủ các điều kiện sau:

• Kết nối giắc RJ 45 với 8 điểm tiếp xúc tương ứng với 4 cặp màu.
• Có khả năng tương thích với các loại cáp đường kính 0.4-0.64mm.
• Sản phẩm đáp ứng kiểm định của UL, hiệu suất được kiểm định bởi tổ chức độc lập
• Lưỡi cắt nghiêng góc 450 không làm mở xoắn dây.
• Quy cách bấm dây đáp ứng tiêu chuẩn T568A/B.

1.4.4 Dây nhảy – Patchcord

Để đảm bảo hiệu suất thống mạng tốt nhất và phục vụ trong thời gian dài. Toàn bộ hệ thống mạng khuyến nghị sử dụng loại dây nhảy sản xuất sẵn tại nhà máy. Không sử dụng kiểu bấm đầu bằng nhân công tại hiện trường đối với các công trình bảo hành sản phẩm hoặc bảo hành hệ thống 25 năm.

Đối với dây nhảy hệ thống cáp Cat5e, 6, 6A, được sản xuất từ nhà máy với các chiều dài tùy chọn như: 5ft, 7ft và 10ft hoặc độ dài tùy chọn tùy thuộc vào thiết kế và đáp ứng thông số kỹ thuật:

• Có 8 điểm tiếp xúc mạ vàng với hai đầu nối RJ 45 có sẵn.
• Hiệu suất truyền dẫn tương thích chuẩn EIA/TIA 568-A/B và ISO IEC 11801.
• Trở kháng 100 Ω ± 15%.
• Loại cáp lõi bện, linh động trong đấu nhảy
• Phần bảo vệ bán kính cong và cáp giúp duy trì bán kính cong cho phép.

1.4.5 Hệ thống cáp ngang – Cáp đồng UTP/FTP Cat5e, Cat6, Cat6A, Cat7, 7A

Hệ thống cáp ngang nối các điểm kết nối thông tin hoặc điểm tập trung cáp đến tủ phối cáp tại mỗi tầng. Hệ thống cáp ngang có thể sử dụng cáp UTP Cat5E cho tốc độ 100Mbps (tối đa 1G), Cat6 đối với tốc độ 1Gbps, Cat 6A, Ca7, 7A đối với tốc độ 1-10Gbp hoặc Cat7, 7A cho mục đích hỗ trợ đa dịch vụ.

Tất cả các loại cáp UTP/FTP đều phải tương thích với tất cả các yêu cầu về dòng điện cũng như các ứng dụng truyền dẫn tốc độ Gigabit, 100BASE-TX, Token Ring, 155 Mbps ATM, 100 Mbps TP-PMD, ISDN, tín hiệu tương tự, số, hình ảnh. sẵn sàng cho những ứng dụng trong tương lai.

Cáp mạng UTP Cat 6: Dùng cho các hệ thống yêu cầu tốc độ truyền dẫn 01Gbps, đặc điểm chính như sau:

• Cáp UTP Cat 6, 4 đôi không vỏ bọc chống có trở kháng 100Ω ± 15% đáp ứng hoàn toàn các ứng dụng của Cat 6.
• Đường kính của lõi đồng tối thiểu 0.5 mm, các đôi cáp được xoắn vào nhau sao cho đảm bảo cân bằng trở kháng và giảm nhiễu.
• Đáp ứng yêu cầu TIA/EIA Category 6. Cáp được kiểm tra lớp E để đảm bảo khả năng vận hành cho tất cả các ứng dụng tốc độ 1Gbps từ tủ phối cáp mỗi tầng đến mỗi ổ mạng tại các vị trí làm việc của người dùng cuối.
  Cáp mạng UTP Cat 6A: Dùng cho các hệ thống yêu cầu tốc độ truyền dẫn 01-10Gbps, đặc điểm chính như sau:
• Cáp UTP Cat 6A, 4 đôi không vỏ bọc chống có trở kháng 100Ω ± 5% đáp ứng hoàn toàn các ứng dụng của Cat 6A, thiết kế dạng elip cấu trúc lệch tâm, giảm thiểu nhiễu giữa các cặp cáp và giữa các cáp với nhau.
• Đường kính của lõi đồng tối thiểu 23AWG các đôi cáp được xoắn vào nhau sao cho đảm bảo cân bằng trở kháng và giảm nhiễu.
• Đáp ứng yêu cầu TIA/EIA Category 6A. Cáp được kiểm tra đảm bảo khả năng vận hành cho tất cả các ứng dụng tốc độ 1-10Gbps từ tủ phối cáp mỗi tầng đến mỗi ổ mạng tại các vị trí làm việc của người dùng cuối.

1.4.6 Thanh đấu nối cáp Patch Panel và giàn phiến đấu nối băng thông tốc độ cao Highband

Thanh đấu nối 24, 48 cổng là nơi tập trung đấu nối cáp thông tin từ các nút thoại và dữ liệu của người dùng đồng thời kết nối tới các thiết bị mạng. Thanh đấu nối cáp có thể là chuẩn Cat5E hoặc Cat6, Cat6A, Cat7, Cat7A. Một số Tính năng & Đặc tính kỹ thuật thanh đấu nối cáp chuẩn Cat5e, Cat6, Cat6A như sau:

• Có 24 cổng RJ-45, với 8 chân mạ vàng, hỗ trợ tái cắm rút dây nhảy RJ-45 trên 750 lần.
• Lưỡi cắt dây mạ bạc hoặc mạ thiếc có độ nghiêng 450 IDC. Đấu nối dây trên 200 lần.
• Lý tưởng cho việc truyền dữ liệu tốc độ cao hoặc những yêu cầu truyền tổng hợp cả thoại lẫn dữ liệu. Được thiết kế để hỗ trợ cho tốc độ truyền Gigabit Ethernet.
• Có thể lắp đặt lên giá đỡ thiết bị dễ dàng. Các thanh đấu nối cáp có thể gá được vào các tủ chứa thiết bị 19”.
• Hỗ trợ 2 chuẩn đấu dây (A/B) tiện cho việc sử dụng. Vùng nhận dạng nằm trên hoặc dưới mỗi cổng giúp cho việc dán nhãn dễ hiểu.
• Khuyến nghị sử dụng loại Modular

Ngoài cách sử dụng Patch Panel dạng truyền thống để đấu nối cáp, có thể sử dụng các loại phiến đấu nối băng thông tốc độ cao Highband. Các loại phiến này hỗ trợ các tốc độ 10/100, 1G-10G và phù hợp với cáp không bọc giáp UTP. Giải pháp phiến có các ưu điểm như tiết kiệm không gian bởi tận dụng các không gian tường, giảm thiểu chi phí kết nối bởi giảm thiểu dây nhảy kết nối, tính thẩm mĩ cao…

1.4.7Hệ thống cáp trục

Hệ thống cáp trục tòa nhà cho phép kết nối cáp giữa các phòng đấu nối từng tầng, từng khu vực với phòng phân phối cáp tòa nhà. Kết nối giữa các phòng thiết bị với phòng thiết bị trung tâm. Kết nối phòng kết nối đầu vào EF với các phòng đấu nối tòa nhà, từng tầng.

Hệ thống cáp trục bao gồm cáp nhiều đôi UTP cho thoại và cáp đồng 4 đôi UTP, FTP hoặc cáp quang dùng cho mạng dữ liệu tốc độ cao. Cáp trục có thể dùng cấu trúc sao, một đầu nối tại phòng thiết bị hoặc phân phối toà nhà đầu còn lại ở phân phối từng tầng.

Đối với các tòa nhà lớn, hầu hết hệ thống cáp trục được quang hóa đến từng tầng để truyền dữ liệu. Cáp trục tòa nhà thường sử dụng cáp quang đa mốt OM3 hoặc OM4 để kết nối giữa các thiết bị bởi khả năng tiết kiệm chi phí từ các thiết bị đầu cuối. Hệ thống cáp quang đơn 1 cũng là 1 lựa chọn đối với trường hợp cung cấp dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ đến từng tầng.

1.4.8 Hệ thống tủ thiết bị

Hệ thống tủ đấu nối có thể sử dụng các loại tủ rack loại mở (Open) hoặc tủ rack loại kín có cánh cửa bảo vệ với kích thước tùy thuộc yêu cầu sử dụng. Khuyến nghị sử dụng loại tủ kiểu mới rộng 800mm cho phép quản lý cáp, dây nhảy trục đứng giúp thuận lợi trong quá trình vận hành sau này cũng như đảm bảo thẩm mỹ.

Một số yêu cầu về tủ thiết bị loại cabinet như sau:

• Vỏ tủ được sản xuất từ thép hoặc Aluminum phủ sơn tĩnh điện, bảo đảm độ bền vững, có tính chịu lực cao và chống gỉ.
• Bộ khung tủ bằng chất liệu thép dày đảm bảo độ bền vững và tính chịu lực cao, chịu được tải trọng lớn.
• Cửa dạng lưới hoặc mê ca trong suốt.
• Đường cáp vào ở cả nóc và đáy tủ.
• Hỗ trợ quản lý cáp trục đứng và mật độ cao.

Các yêu cầu trên đây là các tiêu chí chung để lựa chọn thiết bị và sản phẩm cụ thể đối với hệ thống cáp cấu trúc tòa nhà.

Các thiết bị và sản phẩm đưa ra đáp ứng tối thiểu là tương đương hoặc cao hơn với các yêu cầu đề ra của hệ thống cáp cấu trúc.