در تاریخ بیستم ژوئن سال 2002، انجمن صنایع مخابراتی (TIA) استاندارد Cat 6 را معرفی نمود. پس از ارائه این استاندارد، سؤالات متعددی در ذهن علاقه‌مندان به‌وجود آمد. سؤالاتی از قبیل اینکه این استاندارد چیست؟ چه شباهت‌ها و تفاوت‌هایی با استاندارد قبلی خود یعنی Cat5/5e دارد؟ آیا جایگزین Cat5/5e خواهد شد؟ نحوه کارکرد آن چگونه است؟ آیا کلیه مشکلات را برطرف کرده است؟ چه تأثیرات مثبتی در عملکرد شبکه‌ها ایجاد می‌کند؟ و کاربردهای خاص این استاندارد کابل‌بندی کدام‌ها هستند و چه کاربردهایی با استانداردهای قبلی مشکل پیدا خواهند کرد؟ برای یافتن پاسخ این سؤالات می‌توانید این مقاله که در قالب پرسش و پاسخ تدوین شده است را مطالعه نمایید.
استاندارد Cat 6 چیست؟
Cat 6 یک سیستم کابل‌بندی است که تشکیل شده است از اجزاء مختلف نظیر کابل‌ها (Cable)، قطعه کابل‌ها(Cord) و کانکتورهای اختصاصی که از لحاظ شکل و نوع و مواد تشکیل‌دهنده شباهت‌ها و تفاوت‌هایی را با استاندارد قبل از خود دارد.
شباهت‌ها و تفاوت‌ها
نخست باید بدانید که اجزاء Cat 66 که توسط شرکت‌های سازنده مختلف تولید می‌شوند می‌بایست بتوانند با یکدیگر کار کنند (Interoperability) و همچنین باید بتوانند با سایر استانداردهای قبل از خود نیز سازگاری داشته باشند. یعنی اینکه بتوان اجزاء Cat 6 و اجزاء Cat5/5e را در یک شبکه در کنار یکدیگر استفاده نمود و یا در صورت لزوم بتوان اجزاء Cat 6 را جایگزین اجزاء Cat5/5e نمود.
به غیر از این، تمامی اجزاء Cat 6 و Cat5/5e دارای امپدانس اسمی 100(Nominal Impedance) اهم هستند ولی در تجهیزات Cat 6 تحمل خطای بیشتری در برابر تغییرات مقاومت وجود دارد.
تغییرات مقاومت تحت عنوان پارامتری به نام Return loss (افت بازگشتی) سنجیده می‌شوند. هر چقدر مقدار Return loss (برحسب دسی‌بل) بیشتر باشد تطبیق امپدانس بهتری میان اجزاء وجود خواهد داشت و طبیعتاً مقدار انعکاس سیگنال و انعکاس مجدد سیگنال کمتر خواهد بود. در نتیجه Cat 6 نرخ خطای بیتی (BER) کمتری برای شبکه‌های اترنت سریع و گیگابیت اترنت (1000BASET) ارائه می‌کند.
همانطور که می‌دانید هر چقدر خطاهای بیتی افزایش یابد، شبکه شما صرفنظر از قیمت ابزارهای شبکه‌ای که خریداری کرده‌اید در یک چرخه بی‌پایان کشف خطا و ارسال مجدد گرفتار می‌شود و این موضوع منجر به کاهش سرعت و افت شدید کارایی شبکه می‌گردد.
سوم اینکه در Cat 6 تمامی پارامترهای انتقال برای کانال‌های مختلف و اجزاء و ارتباطات پایدار قادرند تا حداکثر فرکانس 250 مگاهرتز کارکنند. این در حالیست که این مقدار برای استاندارد Cat5/5e فقط 100 مگاهرتز است.
در جدول 1، مقایسه پارامتری مختلف انتقال استانداردهای Cat5/5e و Cat 6 که از سوی سازمان TIAA منتشر شده، آمده است.
تفاوت‌هایی نیز در مورد محدوده فرکانسی و پهنای باند مفید وجود دارد. طبق تعریف پهنای باند همان محدوده فرکانسی است زمانی که PSACR (جمع جبری نسبت تضعیف به سیگنال‌های ناخواسته) مثبت است.
Cat 6 پهنای باند 200 مگاهرتز را در دمای 20 درجه سانتیگراد در مسافتی حدود 100 متر پشتیبانی می‌کند که این مقدار برای استاندارد Cat5/5e حدود 100 مگاهرتز است یعنی چیزی در حدود نصف.
آیا اجزاء Cat 6 در مقایسه Cat5/5e تغییر کرده‌اند؟
یکی از تفاوت‌های اساسی و مشهود میان این دو استاندارد در ساختمان کابل‌ها می‌باشد. قطر کابلهای Cat 66 به نسبت Cat5/5e بیشتر است. این مقدار برای استاندارد Cat 6 از 3/5 میلی‌متر تا 8/5 میلی‌متر متغیراست. ولی برای استاندارد Cat5/5e قطر کابل‌ها از 8/4 میلی‌متر تا 5/5 میلی‌متر در نظر گرفته شده است و دلیل آن هم به دو عامل برمی‌گردد. اولاً به خاطر ضخیم‌تر بودن سیم‌های مسی به کار رفته در این کابل‌ها و ثانیاً اینکه در بعضی محصولات Cat 6 از یک جداکننده به نام Cross-Web استفاده می‌شود که به عنوان یک حائل در میان زوج سیمها قرار می‌گیرد تا اثرات نویز را کاهش دهد. البته این Cross Web از ضروریات استاندارد Cat 6 نمی‌باشد ولی برخی تولیدکنندگان بااین روش اثرات نویز را در طول کابل کاهش می‌دهند.
دلیل افزایش قطر سیمها (32AWG) به خاطر کاهش مقیاسی به نام افت تداخلی (Insertion losss) که گاهی تضعیف نیز نامیده می‌شود در یک محدوده فرکانس می‌باشد. هر چقدر مقدار Insertion loss کمتر باشد سیگنال دریافتی در گیرنده قوی‌تر خواهد بود. این اصلاح منجر به کاهش اثرات نویز صادره از منابع داخلی و خارجی می‌گردد. به‌علاوه کابل‌هایی با Insertion loss کمتر می‌توانند مسافت‌های طولانی‌تر و تحمل بیشتر در مقابل تغییرات دما را پشتیبانی کنند که نتیجه نهایی آن عملکرد بهتر شبکه خواهد بود.
ویژگی دیگر Cat 6، وجود به هم تابیدگی بیشتر سیمها برای کاهش اثر نویز میان زوج سیمها می‌باشد.
همان‌طورکه می‌بینید در این استاندارد، سازندگان مختلف، محصولات متنوعی را می‌توانید تولید کنید و این موضوع، تصمیم‌گیری صحیح در انتخاب کابل مناسب را مشکل می‌کند.
نصب تجهیزات Cat 6
نحوه نصب تجهیزات Cat 6 در بسیاری از موارد با روش‌های نصب تجهیزات استاندارد قدیمی‌تر یعنی Cat5/5ee مشابه است. ولی برخی نکات درباره طراحی و نصب وجود دارد که افراد فعال در زمینه نصب و پیاده‌سازی شبکه‌ها می‌بایست به آنها توجه داشته باشند، نظیر پایان‌دهنده‌های کابل (Cable Terminator) و نحوه انتخاب مسیر کابل. یعنی ضخامت کابل‌ها در انتخاب اندازه داکت باید محاسبه شود. ضمناً وجود پایان‌دهنده کابل هم در کارایی کلی شبکه تأثیر به‌سزائی دارد.
آیا Cat 6 جایگزین Cat5/5e خواهد شد؟
پاسخ مثبت است ولی زمان دقیق آن مشخص نیست. مانند هر فناوری جدید دیگر، در حال حاضر امروزه هزینه نصب تجهیزات Cat 6 در مقایسه با استاندارد Cat5/5e حدود پانزده درصد گران‌تر است. البته هزینه‌ها به مرور زمان و با افزایش تولید محصولات کاهش خواهد یافت. اما امکاناتی که این استاندارد از نظر کارایی، سرعت و قابلیت می‌دهد، کمابیش صرفنظر کردن از آن را غیرممکن می‌کند. ضمن آن‌که کاربردها نیز سرعت بیشتر را طلب می‌کنند و گاهی ما را مجبور به استفاده از Cat 6 می‌نمایند.
آیا مشکلات قبلی برطرف شده‌اند و آیا Cat 6 ادعاهای خود را عملی نموده است؟
پاسخ مثبت است. چرا که هیچ مانع فنی در این راه وجود ندارد. زمانی که برای تکمیل استاندارد صرف شده است مربوط به توسعه پارامترها و فرآیندهای تست می‌باشد که برای بهینه‌سازی اجزاء Cat 6 در جهت تضمین همکاری متقابل فروشندگان مختلف صورت گرفته است.
مشخصه‌های فنی با دقت و جزییات بسیار زیاد ذکر شده‌اند و سخت‌افزارهای ارتباطی در شرایط آزمایشی مختلف تست شده‌اند و در شرایط کاری بسیار بد نیز مورد آزمایش قرار گرفته‌اند.
برای همین هم ممکن است مثلاً کانکتورهای ساخت یک شرکت با بقیه محصولات Cat 66 کار کند ولی کارایی آن مثلاً در حالت حداقلی باشد. برای همین هم بهترین کارایی در حالتی وجود دارد که همه تجهیزات از یک سازنده انتخاب شده باشند.
برای آشنایی با عملکرد اتصالات در Cat 6، می‌توانید یک گیرنده ماهواره‌ای را تجسم کنید. زمانی که تکنسین برای نصب آنتن بشقابی ماهواره شروع به کار می‌کند، ابتدا آنتن را در جهت اصلی یک ماهواره قرار می‌دهد و سپس با گوش دادن به صدای دستگاه ردیاب خود و یا مشاهده تصویر تلویزیونی اقدام به تغییر جهت بشقاب می‌نماید تا قوی‌ترین سیگنال را بیابد. در مورد جک‌های Cat 6 نیز این موضوع صدق می‌کند.
به این صورت که یک مقدار حداقل قابل قبول برای سیگنال‌ها وجود دارد و یک سیگنال بهینه که در واقع بیانگر قوی‌ترین سیگنال دریافتی در سمت گیرنده اطلاعات می‌باشد.
همان‌طورکه می‌بینید استاندارد Cat 6 کلیه ادعاهای خود را عملی ساخته است. کارایی شبکه چقدر تغییر خواهد یافت؟
چه از Cat 6 و چه از Cat5/5e استفاده کنید، کارآیی شبکه، تحت تأثیر نسبت سیگنال به نویز در سمت گیرنده خواهد بود. همه منابع مؤثر در نویز نظیر NEXT وFEXT، نویز ILD و همشنوایی خارجی باید موردتوجه قرار گیرند.
مهمترین مزیت کابلهای Cat 66 در بهینه کردن نسبت سیگنال به نویز با استفاده از بالا بردن پهنای باند است. نتیجه اینکه Cat 6 در مقایسه Cat5/5e نسبت سیگنال به نویز را حدود 12 دسی‌بل (تقریباً 16 برابر) نسبت به
Cat55 بهبود بخشیده است.
آیا واقعاً به Cat 6 نیازمندیم؟
شاید بهتر باشد به این سئوال پاسخ دهیم که آیا Cat5/5ee نمی‌تواند جوابگوی نیازهای امروز و یا قابل‌پیش‌بینی آینده باشد؟ پاسخ این است که احتمالاً می‌تواند ولیکن تفاوت‌هایی نیز وجود دارد. مثلاً اینکه ثابت شده است که 6 Cat نرخ خطای بیتی کمتری را نسبت به Cat5/5e دارد که این موضوع منجر به انتقال داده‌های بیشتر در طول شبکه‌های اترنت 100BASE-TX و 1000BASE-T می‌شود.
در مورد کاربردهای آتی شبکه نیز باید بگوییم که در این استاندارد استفاده از امکان گیگابیت اترنت
(1000BASE-TX) به صورت یک راه‌حل مناسب برای آینده ارائه شده است.
کاربرد دیگر در زمینه ارسال ویدئو از طریق خطوط باند پهن می‌باشد که امروزه برای این‌کار از کابلهای هم محور (Coaxial) استفاده می‌شود ولی راه‌حل Cat 6 برای این کار برای مسافت‌های بیش از 100متر و در فرکانس‌های کاری بالای 550 مگاهرتز می‌باشد. چرا که ضریب افت سیگنال کم در فرکانس‌های بالا در استاندارد Cat 6 آن را نسبت به Cat5/5e برای این کار مناسب‌تر نموده است.
یک کاربرد اساسی دیگر، ویدئوی دیجیتال می‌باشد که بر اساس آن سیگنال‌های دیجیتال مستقیماً از یک منبع تلویزیون با کیفیت بالا (HDTV) با سرعت 5/1 گیگابایت در ثانیه صادر می‌شوند که از توان امروزی شبکه‌های مسی Cat5/5e بسیار بالاتر است. طی یک بررسی از ظرفیت انتقال داده در کابلهای Cat 6 با پهنای باند 200 مگاهرتز مشاهده شد که نرخ انتقال داده حدود 2 گیگابایت در ثانیه بود.
چرا به جای Cat 6 از فیبر نوری استفاده نکنیم؟
بدون نیاز به بررسی کارایی، تصمیم‌گیری درباره انتخاب کابلهای مسی یا نوری را بهتر است با توجه به تفاوت قیمت میان کابلهای مسی و کابلهای فیبر نوری شروع کنیم و یا شاید بهتر باشد کل تجهیزات لازم برای شبکه‌های مبتنی بر کابلهای مسی و کابلهای فیبر نوری را با یکدیگر مقایسه کنیم.
در کل، هزینه بالای تجهیزات شبکه‌های نوری، استفاده از آنها را در کابل‌کشی افقی مقرون به صرفه نمی‌سازد و فقط در شرایطی که محیط از نویز بالا برخوردار است یا امنیت بالا مورد نیاز می‌باشد می‌تواند مورد بررسی قرار گیرد. البته با گذشت زمان هزینه خرید کابلهای نوری پائین آمده است ولیکن در مقایسه با تجهیزات فعال
(Active) شبکه‌ای، هنوز هم این رقم بسیار بالاتر از استانداردهای مبتنی بر کابل مسی می‌باشد.
|
Return loss Min |
ELFEXTMin |
PSNEXTMin |
NEXTMin |
Frequency |
Cable |
|
10 |
17,4 |
27,1 |
40.1 |
100 |
Cat 5 |
|
12 |
23,3 |
37,1 |
39,3 |
100 |
Cat 6 |
|
9 |
17,2 |
31,9 |
34,8 |
200 |
Cat 6 |
|
8 |
15,3 |
30,2 |
33,1 |
250 |
Cat 6 |
|
جدول 1- پارامترهای مختلف انتقال در استانداردهای مختلف انتقال در استانداردهای Cate5/5e و Cate6 |
|||||
دلیل دیگر در استفاده از تجهیزات مسی در کاربردهای مربوط به برق‌رسانی سیستم‌های تلفنی VoIP می‌باشد. طبق این استاندارد جدید که توسط IEEE ارائه شده، یک پریز دیواری می‌تواند توان موردنیاز برای تجهیزاتی نظیر
IP Phonee، دوربین و … را فراهم سازد که این ویژگی به‌خوبی توسط استانداردهای مبتنی بر کابلهای مسی قابل پشتیبانی و ارائه است.
نتیجه‌گیری
در این مقاله تفاوت‌ها و شباهت‌های میان استانداردهای Cat 6 و Cat5/5e و دلائلی که کاربران را قانع کند تا از
Cat 66 استفاده نمایند بیان شدند. این استاندارد شامل مشخصه‌های مربوط به سازگاری محصولات سازنده‌های مختلف و سازگاری با استانداردهای قبلی می‌باشد.
از نقطه نظر کارایی، اگر ما از ویژگی‌های پهنای باند و نسبت سیگنال به نویز برای مشخص کردن کل کارایی استفاده کنیم، کابل‌بندی Cat 6 در مقایسه با Cat5/5e پهنای باندی حدود 2 برابر (200 مگاهرتز) و نسبت سیگنال به نویزی در حدود 16 برابر بهتر ارائه می‌کند. بقیه موارد مربوط است به جبران کمبودهای سایر تجهیزات و نویزهای خارجی و تغییرات حرارتی محیط.
ضمناً Cat 6 از کاربردهای مختلفی نظیر امکان ارسال ویدئو از طریق خط باندپهن چند کاناله تا حداکثر محدوده فرکانسی 550 مگاهرتز و نیز سیگنال‌های ویدئویی دیجیتالی تا 2 گیگابیت در ثانیه برای HDTV و همچنین کاربردهای گیگابیت اترنت پشتیبانی می‌کند.
از یک جنبه دیگر، کابل‌بندی Cat 6 برای کارهای متداول در مقایسه با فیبر نوری مناسب‌تر است و دلیل اصلی آن هم تفاوت قیمت عمده این دو نوع از تجهیزات می‌باشد. به غیر از این‌ها، استاندارد جدید IEEE برای تغذیه راه دور تجهیزات DTE سازگاری بیشتری با تجهیزات Cat 6 دارد و دلیل آن هم به خاطر اتلاف کمتر ولتاژ در این کابل‌ها می‌باشد.
برای خرید کتاب مرجع استانداردهای مدیریتی سازمان جهانی استاندارد iso اینجا کلیک کنید.
برای خرید کتاب بازرسی، تست و تحویل تاسیسات برقی ساختمان اینجا کلیک کنید.
