Панели Patch-panels

Коммутационные панели patch panels имеют на лицевой стороне розетки восьмиконтактных модульных разъемов для соответствующих коммутационных шнуров (рис. 1). Коммутационная панель состоит из:

• коммутационного блока;

• элементов маркировки;

• организаторов кабеля;

• элементов крепления.

Коммутационный блок является базовым конструктивным элементом коммутационной панели с модульными розетками.

Он представляет собой пластинчатое основание с установленными на нем в один или несколько рядов розетками модульных разъемов, которые могут быть категории 3, 4 или 5. Основным материалом основания является анодированный алюминий. Пластина основания дополнительно выполняет функции лицевой панели, поэтому имеет соответствующий дизайн и эстетические характеристики.

Коммутационные блоки делятся на неразборные и разборные.

Неразборные блоки имеют модульные розетки, установленные в заводских условиях. Такое решение обеспечивает очень высокую плотность размещения розеток и соответственно возможность разводки на одной панели большого количества кабелей. Передача сигналов от IDC-контактов к информационным розеткам осуществляется по проводникам печатной платы.

Из-за использования метода печатного монтажа разводка панелей рассматриваемого типа производства некоторых фирм осуществляется только однопроводным ударным инструментом. Применение пятипарного инструмента запрещается из-за опасности повреждения платы при сильном ударе.

Обычно на задней поверхности панели располагаются только IDC-контакты различной модификации. В некоторых панелях серии SMART израильской компании RIT Technologies IDC-контакты нижнего ряда модульных розеток передней панели заменены на гнезда модульных разъемов. Такое техническое решение позволяет использовать обычные коммутационные шнуры с вилками модульных разъемов как функциональный аналог монтажных шнуров.

За счет подключения вилки с задней стороны панели происходит существенная «разгрузка» лицевой поверхности от кабелей шнуров, что улучшает эстетические характеристики и удобство чтения маркировки. В так называемых интеллектуальных панелях этой компании сзади находится дополнительный разъем для подключения ленточным кабелем к сканеру системы Patch View.

Разборные блоки позволяют монтировать на них розеточные модули напрямую или через адаптер в зависимости от конструкции непосредственно на объекте монтажа. Это резко увеличивает функциональную гибкость устройства за счет возможности установки в нее тех модулей и в том количестве, которые необходимы в данном конкретном месте и в данный конкретный момент.

Разработчики подобных панелей в качестве еще одного их достоинства отмечают легкость перехода от электрических решений к оптическим, в том числе и в процессе текущей эксплуатации и развития системы. Оставшиеся свободными проемы закрываются съемными заглушками для улучшения внешнего вида и могут быть использованы при необходимости расширения сети.

Из-за особенностей конструктивного исполнения массовое применение розеточных модулей с разборными блоками в крупных сетях оказывается обычно мало целесообразным, так как они проигрывают неразборным вариантам как по стоимости, так и по плотности портов (неизбежное следствие универсальности и высокой функциональной гибкости).

Считается, что их преимущества проявляются при построении кабельных систем небольшого размера или же при потребности постоянного внесения изменений в кабельную проводку СКС.

Известны две основные модификации конструктивного исполнения разборных блоков. В первой из них, которая получила наибольшее распространение на практике, розеточный модуль представляет собой интегральную конструкцию, и кабель тем или иным способом подключается к нему перед установкой в панель. Компания AMP в своих панелях системы Net Connect использовала другой подход. В них кабель разделывается на контактах панели, а модуль снабжен коммутационной вставкой с печатными проводниками.

Применение подобного решения обеспечивает возможность очень гибкого изменения типа интерфейса (гнезда восьми- и шестиконтактных модульных разъемов, розетки электрических разъемов MIC системы Token Ring и т.д.) в зависимости от конкретной ситуации, хотя и сопровождается, как и любое модульное решение, заметным увеличением стоимости готового изделия.

Разборные блоки выполняются как для индивидуальной установки розеточных модулей, так и для монтажа их группами по несколько штук. Последнее решение, использованное, например, в панелях СРР компании Panduit, по своим свойствам занимает промежуточное положение между разборным и неразборным вариантами.

Панели рассматриваемого класса имеют наиболее развитую среди функциональных аналогов номенклатуру маркирующих элементов. Для маркировки отдельных розеток коммутационных панелей кроме их нумерации обычно снизу предусматриваются маркировочные поля прямоугольной формы для записи условных обозначений. Поля могут быть как индивидуальными для каждой розетки, так и непрерывными на целую группу розеток. Запись производится мягким карандашом или специальным маркером типа фломастера.

Достаточно редко применяется маркировка сменными надписями, когда на лицевой панели модульной розетки предусматривается окошко для этикетки со съемной прозрачной крышкой, фиксируемой на защелках. Не исключается возможность использования двойной маркировки портов, когда в дополнение к маркирующему полю предусматривается гнездо для установки цветной вставки с кодирующей иконкой. Это решение реализовано в некоторых типах панелей, выпускаемых компанией Ortronics.

Таблица 1. Коммутационные панели с модульными розетками категории 5 и разводкой 568В

Организаторы кабеля предназначены для обеспечения возможности аккуратной укладки горизонтальных и магистральных кабелей, а также коммутационных шнуров. В подавляющем большинстве случаев организаторы коммутационных шнуров выполняются в виде отдельного элемента.

Имеются варианты панелей рассматриваемого класса с интегральными элементами этого типа в основном в виде нескольких разрезных колец, установленных на лицевой панели под розетками модульных разъемов. Организаторы кабелей, которые разделываются на панели, в большинстве случаев для уменьшения габаритов упаковки во время хранения и транспортировки выполняются в форме съемной скобы. Данная скоба крепится к корпусу полки установкой в специальные пазы или на винтах.

Элементы крепления панели используются для ее монтажа на стене или в 19-дюймовом конструктиве. В большинстве случаев применяется второй вариант. Для обеспечения возможности монтажа в 23-дюймовый конструктив некоторые изготовители включают в состав панели штатные адаптеры.

Коммутационные панели для экранированного кабеля отличаются от неэкранированного варианта применением экранированных розеточных модулей и наличием средств заземления кабельного экрана. Заземление в большинстве конструкций с фиксированной конфигурацией выполняется с помощью съемной или интегральной П-образной скобы с зажимами (grounding bracket), которые монтируются в задней части панели.

Иногда встречается установка зажимов на отогнутой назад полке корпуса панели. Скоба попутно выполняет функции организатора кабелей. Экранировка розеточных модулей в наиболее совершенных конструкциях производится только индивидуальными кожухами.

В конструкциях с разборными блоками низкое переходное сопротивление с шиной заземления иногда обеспечивается только за счет прямого контакта экранирующего кожуха розеточного модуля с установочным гнездом панели. Из-за необходимости применения средств экранирования и заземления плотность портов в экранированной панели обычно оказывается ниже по сравнению с неэкранированным аналогом такой же емкости.

При монтаже на стене панель, как правило, устанавливается в горизонтальном положении. Известны также конструкции на небольшое число портов (как правило, 12), которые монтируются вертикально (например, 558260 компании AMP, HD5-89D-12 фирмы Siemon).

Коммутационные панели с модульными розетками наиболее эффективны в той части СКС, которая используется для обслуживания приложений ЛВС. В этом случае вполне достаточно администрировать полными четырехпарными каналами передачи данных.

Рис. 1. Технические решения по облегчению процесса разводки панелей с модульными разъемами

Смонтированные панели, по мнению авторов, обладают наилучшими среди изделий аналогичного назначения эстетическими характеристиками и отличаются простотой и легкостью процесса коммутации. В то же время, отсутствие возможности администрирования каждой отдельно взятой пары заметно повышает стоимость СКС, что в наибольшей степени сказывается в магистральных подсистемах. Поэтому коммутационные панели с модульными разъемами обычно используются только в горизонтальной подсистеме.

Типовые значения емкости коммутационной панели составляют 12, 16, 24, 32, 48, 64, 96 и 120 розеток (портов). В зависимости от конкретного производителя те или иные значения из этого ряда пропускаются. Применение панелей с большим количеством портов нецелесообразно, так как это затрудняет управление коммутационными шнурами.

Большинство производителей панелей рассматриваемого класса выпускают их в двух вариантах, с разводкой 568А и 568В. При монтаже панели рекомендуется пользоваться схемой Т568В подключения горизонтальных кабелей к модульным розеткам. Общие сведения о таких панелях некоторых изготовителей оборудования для СКС приводятся в табл. 1.

Подключение магистральных или горизонтальных кабелей в большинстве панелей производится к IDC-контактам типа 110. Значительно реже для решения этой задачи используются контакты LSA+ фирмы Krone. Обычно контакты располагаются с задней стороны панели в один или два ряда, что вызывает определенные неудобства в процессе выполнения разводки.

Для устранения этого недостатка разработаны следующие конструктивные решения:

• применяются реализации 19-дюймового конструктива, которые позволяют тем или иным способом с помощью различных петель или шарниров откинуть монтируемую панель вбок или вперед под углом, близким к 180°. Это обеспечивает удобный доступ к IDC-контактам на ее задней поверхности (рис. 1а);

• компанией RIT Technologies предложены монтажные кронштейны, которые навешиваются на рельсы 19-дюймового конструктива и служат для установки на них панели с поворотом примерно на 135° относительно нормального рабочего положения. После подключения всех кабелей панель снимается с кронштейнов, сами кронштейны удаляются, и на ихместо в рабочем положении устанавливается панель (рис. 1б);

• модульная панель типа РАТСНМАХ компании Lucent Technologies содержит 4 или 8 (в зависимости от варианта) шестипортовых так называемых распределительных модулей DM2150. Эти модули вставляютсяв корпус панели на защелках и при необходимости выполнения монтажа кабелей поворачиваются вокруг горизонтальной оси почти на 180°.При этом открывается удобный доступ к IDC-контактам 110 на заднейповерхности печатной платы модуля;

• известны конструкции с развернутыми на 180° и выведенными на переднюю панель линейками IDC-контактов, которые располагаются рядом с розетками модульных разъемов. После разделки кабелей контакты закрываются откидной или накладной декоративной заслонкой. Удобство монтажа таких панелей имеет своим следствием некоторое снижение плотности портов, так как линейки IDC-контактов в конструкциях рассматриваемого вида занимают примерно 0,5 U высоты на каждый ряд розеток модульных разъемов. В панелях компании Reichle& De-Massari уменьшения плотности портов по сравнению с традиционными конструкциями практически не происходит за счет того, чтоIDC-контакты после разводки закрываются откидными крышками с маркировочными полями;

• в так называемых панелях Front Access Modular to 110 компании Ortronics, которые могут рассматриваться как разновидность предшествующего решения, установка розеток модульных разъемов выполнена на выступающем из лицевой панели основании. За счет этого кабели к гребенкам типа НО можно подводить без доступа к задней поверхности. Такое решение не позволяет получить высокие эстетические характеристики, однако незаменимо в случае установки дополнительных панелей в сильно загруженный другим оборудованием монтажный шкаф;

• достаточно редко применяется конструкция панели в виде выдвижной полки, которая в переднем положении дополнительно отклоняется вниз на угол примерно 30° (решение компании Alcatel, рис. 1в).

В некоторых конструкциях для подключения многопарных кабелей к модульным панелям применяют разъемы TELCO (табл. 2), причем часто выпускается два варианта этой панели с вилкой и розеткой разъема TELCO. Для обозначения рассмотренных вариантов панелей в англоязычной технической литературе достаточно широко распространены термины «патч-панель типа НО» и «патч-панель типа Telco».

В коммутационных панелях серии SMART израильской компании RIT каждое гнездо розетки дополнительно снабжается красным индикаторным светодиодом, наличие которого существенно увеличивает удобство текущей эксплуатации кабельной системы. Так как такое решение требует передачи управляющих сигналов, то для коммутации применяются специальные девятипроводные шнуры.

Лицевая поверхность панели обычно окрашивается в черный цвет. Не исключается возможность применения цветовой кодировки, облегчающей отнесение панели к той или иной функциональной секции. Так, например, компания ITT Cannon предлагает панели категории 3 черного, красного и зеленого цветов.

Процесс разводки коммутационной панели является сравнительно сложной и утомительной процедурой и выполняется персоналом достаточно высокой квалификации с использованием специального инструмента и дорогостоящего контрольного оборудования. Стремление избавить конечного пользователя от решения связанных с этим проблем привело к появлению ряда технических решений, которые могут быть разбиты на две группы. В изделиях первой группы разводка уже выполнена на предприятии-изготовителе, решения второй группы не требуют разводки вообще.

Подход первого типа реализуют так называемые Претерминированные, или предразведенные, панели, которые предназначены главным образом для облегчения процесса подключения к СКС телефонных станций. Это изделие представляет собой один или несколько блоков типа НО или 66, на которых уже разделано соответствующее количество многопарных кабелей. На втором конце кабель снабжается вилкой или розеткой разъема TELCO. Известны разновидности претерминированных панелей рассматриваемого вида емкостью 900 пар.

Разводка некоторых вариантов претерминированных панелей типа 66 осуществляется кроссировочным проводом. В этом случае наряду с розетками TELCO применяются также розетки модульных разъемов, причем оба этих варианта розеток монтируются непосредственно на корпусе панели, на ее задней или боковой поверхности и применяются на одной панели как по отдельности, так и вместе.

К претерминированным панелям можно условно отнести также панели с модульными разъемами, выходы которых соединены с соответствующими контактами разъемов TELCO.

Подавляющее большинство претерминированных панелей предназначено для установки в кроссовых и используется для подключения сетевого оборудования коллективного пользования. Известны также единичные образцы изделий этого класса, которые ориентированы на применение в качестве многопользовательских розеток MUTO в открытых офисах. В качестве примера отметим изделия OR-60950092 и OR-854044831 компании Ortronics.

Принцип устранения разводки использован в так называемых бесшнуровых панелях, которые содержат большее или меньшее количество пар модульных разъемов с короткими внутренними соединениями между ними по токоведущим дорожкам печатной платы. Разводка розеток может быть выполнена по различной схеме и требует обязательного согласования с типом подключаемого к ним шнура. Как пример укажем изделие Cordless patch компании Siemon.

Развитие принципа бесшнуровой разводки может быть реализовано на основе широко применяемого в телефонных системах различного назначения принципа разъемного соединения двух заводимых в одну ячейку проводников; оно предложено в панелях серии SMART израильской компании RTF Technologies. Некоторые модели этой серии снабжены модульными разъемами, которые попарно соединены между собой по токоведущим дорожкам внутренней печатной платы. Основным отличием от аналогов является наличие дополнительного перекидного переключателя, который позволяет разорвать это соединение.

В данном случае разработчики воспользовались запретом стандартов СКС на параллельное подключение какого-либо оборудования к тракту передачи сигнала. Это делает ненужным наличие на замыкающем пары элементе электрических контактов и позволяет отказаться от обычной в телефонии вставки с розеткой для параллельного подключения в пользу более удобного на практике переключателя. За счет применения этого технического решения в случае тщательного планирования кабельной разводки на этапе проектирования можно обойтись вообще без коммутационных шнуров (по крайней мере, на первом этапе эксплуатации).