A History of Cabling for Communications

تاریخچه ارتباطات با کابل

 

 شروع تاریخچه ارتباطات , همزمان با  توسعه تلگراف در اوایل قرن 19 بوده است که به بیش از 150 سال می رسد. تلگراف ابزاری بوده برای انتقال سری هایی از نامه های نمایندگی که آن را کد مورس برای سامول FB مورس نامیده بود همان کسی که مخترع تلگراف بود. زمانی که نامه دریافت و رمز گشایی شد , آنها راه را برای رساندن پیام در فواصل طولانی تر آماده کردند.

به طور طبیعی گام بعدی در نظر گرفتن این بود که آیا ممکن است صدا به صورت الکتریکی ارسال شود. الکساندرا گراهام بل ثبت اختراع خود را برای "تلفن الکتریکی" در سال 1876 عملی کرد, این در حالی بود که الیشا گری چند ساعت دیرتر به دفتر ثبت رفت. در واقع بسیاری از مردم در پیشرفت تلفن کمک کردند, شامل: توماس آلوا ادیسون , لارس اریکسون و دیوید ادوارد هیوز کسی که مخترع میکروفون شد و در استفاده از تلفن جهانی شد.

شگف انگیز است که چگونه به سرعت استفاده از تلفن گسترش پیدا کرد. اولین صفحه کلید , اولین آزمایش , در بوستون در سال 1877 نصب شد. فقط 4 سال بعد بود که 54000 تلفن در ایالات متحده وجود داشت. اولین ارتباط از بوستون به نیویورک در سال 1884 بود که آغاز شد. ارتباطات بی سیم از کارهای کسانی همچون نیکو تسلا و گوگلیلمو مارکونی توسعه یافت. در دهه اول قرن 20 دکتر لی , تقویت کننده لوله های خلا برای ارتیاط از راه دور را اختراع کرد.

فناوری اجازه گسترش ارتباطات از راه دور را داده است. با ظهور برنامه فضایی در سال 1960 , ماهواره های ارتباطی امکان گسترش شبکه های مخابراتی را در سراسر جهان سریع تر از کابل transoceanic  داده است. در سال 1970 , تکنولوژی مدار مجتمع و ریز پردازنده شروع به تحت تاثیر قرار دادن ارتباطات از راه دور و کامپیوتر ها شدند. آزمایشات در انتقال صوت دیجیتال و فیبر نوری آغاز شد. شبکه های کامپیوتری مثل اترنت و سلف از اینترنت توسعه یافته بودند.

در سال 1980 استفاده از دیجیتال مخابراتی , شبکه های کامپوتری و فیبر نوری در مقیاس گسترده ای بوده است و همچنین عصر فروپاشی سیستم بل بوده است.  ...................................

تولید کنندگان برای توسعه استاندارد ها به منظور اطمینان از قابلیت های محصولات خود- تحت نظارت IEEE  برای شبکه های رایانه ای الکترونیک و EIA / TIA برای کابل کشی در ایالات متحده و ISO و IEC  در سراسر جهان مسئولیت دارند. بنابراین استاندارد های صنعتی پا به عرصه گذاشتند که همه ی آنها بستگی به شبکه های ارتباطات امروز دارد.

از سال 1990 تا امروز  عصر شبکه های محلی کامپیوتر و اینترنت می باشد. اگرچه استفاده پیشنهادی و مطرح از کابل کشی ها همیشه موفق نبوده است اما امروزه همه ی کامپوترها به شبکه ی محلی LAN یا به اینترنت یا به هر دو متصل هستند.  سیستم های تلفنی با استفاده از VOIP ( صدا بر روی پروتکل اینترنت ) از طریق اینترنت و همچنین پروتکل های مخابراتی قدیمی , با اتصال بی سیم در بسیاری از موارد به جای سیم کشی مورد استفاده قرار میگیرند. دسترسی به اینترنت با تلفن همراه به بازار اضافه شده و گسترش یافته است. شاید بزرگترین تغییر از عصر حاضر گسترش نهایی شبکه های فیبر نوری مستقیم به خانه ها, محل کار و تجارت باشد که با استفاده از شبکه های نوری و فناوری غیر فعال بوده است.

اما همه ارتباطات از راه دور و اینترنت و حتی بی سیم به کابل کشی بستگی دارد. به طور معمول در سراسر جهان ستون فیبر نوری به شبکه های خصوصی متصل است که استفاده ترکیبی از مس , فیبر و اتصالات بی سیم می باشد.

تاسیسات کابل کشی چیست؟

منظور از تاسیسات کابل کشی, استفاده از کابل در داخل ساختمان است (در مناطق جغرافیایی محدود مانند دانشگاه یا در میان امکانات کسب و کار ) که استاندارد های صنعتی را دارا باشد. ما بیشتر به ساختار سیستم های کابل کشی مراجعه میکنیم که تعریف شده باشند مانند TIA-568 یا ISO / IEC 11801 که همچنین به استاندارد هایی برای شبکه محلی LAN مربوط می باشد. سیستم تلفن و حتی دیگر سیستم ها سازگار با ساختار کابل ها می باشد مانند CCTV و ساختمان مدیریت. بقیه سیستم هایی که به کابل کشی بستگی دارند مانند ساختمان کنترل به ساختار کابل کشی دسترسی پذیری همه جانبه منتقل می شود.

استاندارد های دیگر تاسیسات کابل

در اصل TIA-568 استفاده از ساختار  کابل, اصولا در اترنت به صورت LAN می باشد با این حال تصویب در مقیاس بزرگی از استاندارد کابل کشی UTP باعث شد تا توجه زیادی از کاربران را بدست آورد. در حال حاضر از UTP برای دوربین های CCTV , سیستم های امنیتی , سیستم های ساختمان مدیریت و..... استفاده می شود. بعضی از این سیستم ها مجددا برای کابل های UTP طراحی شدند در حالی که بقیه نیازمند آداپتور می باشند مانند بالانس که به کابل UTP در حال تعادل تبدیل می کند

استاندارد های کابل چیست؟

استفاده گسترده از هر فن آوری بستگی به وجود استانداردهای قابل قبول برای قطعات و سیستم ها دارد. این استاندارد ها به عنوان حداقل  مشخصات برای قطعات و سیستم هایی که قابلیت همکاری تجهیزات از تولید کنندگان مختلف را تضمین می کند نوشته شده است. مهم ترین "استاندارد"  این است که کد ملی برق توسط حفاظت ملی Assn   توسعه یافته باشد و از نظر قانونی الزامی است که تحت پوشش تمام جنبه های ایمنی برق و آتش سوزی باشد. ماده 800 از NEC را سیستم های مخابراتی از قبیل سیستم های تلفن و سیم کشی بیرونی برای آتش سوزی و زنگ سارق پوشش می دهد و ماده 770 را فیبر نوری پوشش می دهد. همچنین همه ی سیم های VDV باید با ساختمان و کد های الکتریکی در دولت و یا شهر خود منطبق باشد.

اما در سال 1980 تکنولوژی به سرعت تغییر کرد. سیگنال های تلفن دیجیتالی شدند , بار فیبر ها زیاد شد و رایانه های شخصی بیش از شبکه های محلی و کابل جدید و کابل کشی معماری مورد نیاز شدند.

امروزه تعریف کابل کشی استاندارد , سیستم های کابل کشی هستند که با استفاده از کابل های مس و فیبر نوری که میتوانند محل شبکه هایی به نام LAN "شبکه های محلی" را از 10 مگا بایت در ثانیه به 10 گیگا بایت در ثانیه در فواصل 100 متر را حمایت کند. سیستم هایی مانند مدیریت ساختمان، تهویه مطبوع، سیستم های امنیتی از جمله دوربین مدار بسته که قبلا مورد استفاده کابل کشی هم محور قرار گرفته بودند. در حال حاضر در اطراف ساختار استاندارد کابل کشی طراحی شده است.

UTP – با چهار جفت سیم – به انواع Cat 3, Cat 5, Cat5e, Cat 6 or Cat 6A نامیده می شوند. “cat” یا تعیین “category” اشاره به سطح عملکرد یا درجه برای کابل کشی UTP دارد که در بخش کابل توضیح خواهیم داد. امروزه اکثرا تنها از کابل های Cat 5e یا Cat 6 استفاده می کنند که گرانتر از کابل Cat 3 هم نیستند که میتوانند تلفن یا هر شبکه محلی بر روی خروجی را پشتیبانی کنند.

 

ستون اصلی کابل کشی می تواند UTP یا فیبر نوری باشد . در شبکه های بزرگتر از فیبر اغلب برای فاصله های طولانی تر و پهنای باند بالاتر استفاده میکنند .

فیبر نوری نیز در 568 , به صورت افقی است اما اغلب به دلیل هزینه بالاتر مورد استفاده قرار نمی گیرد به جز جاهایی که ارسال بیت شبکه یا ارتقا آن بالا باشد . با این حال , شبکه فیبر به درستی طراحی شده است که می تواند دسکتاپ را به طور مستقیم به اتاق کامپیوتر بدون نیاز به ارتباطات مخفی اتصال دهد و در هزینه های اضافی داده ها , AC  و فضای طبقه که ممکن است از فیبر الکترونیک چاپ بشود , صرفه جویی می کند .

استاندارد TIA 568 شامل کابل IBM نوع 1 می باشد که محافظ دو جفت کابل است که هنوز هم در برخی شبکه ها مورد استفاده قرار می گیرد اگر چه شامل کابل های هم محور مانند RG-58 که در برخی شبکه های محلی اترنت یا RG-6 که در CATV و CCTV به جز استاندارد های مسکونی استفاده می شود , نمی شود .

محدودیت های عمومی فاصله مجاز برای کابل کشی ساختار یافته را به اجرا در می آورند . جدول زیر لیست فاصله مجاز کابل را برای انواع مختلفی از کابل کشی است.

Cable Type	Distance (Meters)	Distance (Feet)
UTP copper (data)	100	330
UTP copper (voice-POTS)	800	2625
DSL/ADSL	5000	16404
MM fiber (horizontal)	100	330
MM fiber (centralized)	300	1000
MM fiber (backbone)	2000	6560
SM fiber (backbone)	3000	9840

 

فراتر از "568"

تنها قسمتی از استاندارد کابل کشی ساختار یافته است . این یک  استاندارد چند بخشی است و چندین استاندارد از مناطق دیگر از کابل کشی وجود دارد :

EIA/TIA 568: سند اصلی استاندارد برای کابل کشی ساختار یافته است که در حال حاضر بر روی "C" مرور و اصلاح شده است و همیشه تولید کنندگان آخرین باز بینی را بررسی می کنند.

EIA/TIA 569: پوشش معابر و فضاها که در حال حاضر به عنوان اتاق مخابراتی می نامند.

EIA/TIA 570: کابل کشی مسکونی

EIA/TIA 606: سیستم کابل کشی اداره کل (اسناد)

EIA/TIA 607: ایجاد زمین و اتصال منفی

 

استاندارد های بین المللی

معادل بین المللی EIA/TIA 568 , ISO/IEC 11801 می باشد . استاندارد به طور مشابه به آنچه که انجام شده بوده توسط TR 42 نوشته شده است . در اینجا استاندارد های مربوطه

ISO/IEC 11801: کابل کشی برای مشتری – کابل کشی ساختار یافته و شبیه به TIA 568

ISO/IEC 14763-1: مدیریت, اسناد – مشابه TIA 568

ISO/IEC 14763-2: نقشه کشی و نصب کردن – شبیه به TIA 568

ISO/IEC 14763-3: آزمایش کابل کشی فیبر نوری – شامل TIA 568

IEC 61935-1: آزمایش کابل کشی مسی – شامل TIA 568

NEC Articles Covering Cabling

Chapter	Article	Topic
6	640	Sound Systems
7	725	Remote-Control, Signaling and Power-Limited Circuits
7	760	Fire Alarm Signaling Systems
7	770	Optical Fiber Cables and Raceways
7	780	"Smart House" Wiring
8	800	Telecommunications Circuits (Telephone and LAN)
8	810	Radio and TV Equipment
8	820	CATV Systems
8	830	Network-Powered Broadband Systems

 

یادگیری بیشتر در مورد استانداردها  و کدها

تعدادی  راه برای  پیدا کردن اطلاعات بیشتر در مورد کابل کشی استاندارد وجود دارد . شما می توانید یک کپی کامل از EIA / TIA یا استانداردهای ISO / IEC که بسیار گران قیمت است و زبان استاندارد می باشد خریداری کنید . شما همچنین می توانید کاتالوگ را دریافت کنید و یا از وب سایت تعدادی از کابل کشی تولید کنندگان که توضیحات بسیار کاملی از استانداردها که برای نصب و کاربران نهایی ایجاد شده اند را بازدید کنید. روش دوم یک توصیه است.
درک کدها تنها یادگیری آنچه کدهای پوشش داده شده اند نیست  اما آنچه کدهای قابل اجرا در منطقه محلی هستند و بازرسی تاسیسات می باشد. علاوه بر این، کد به طور منظم تغییر می کند ، معمولا هر 2-5 سال، و نصاب باید تاریخ را بر روی کدها نگه دارد..

کابل از کابل کشی

انتخاب کابل در کابل کشی شبکه (و یا رسانه های ارتباطی گاهی نامیده می شود)  به دلیل فرکانس های بسیار بالا از سیگنال بیشتر مهم است. ارسال یک قدرت ابزار 60-دوره از طریق یک سیم به ندرت ارائه یک مشکل است. اما ارسال 1 یا 10 میلیارد بیت در هر سیگنال دوم می تواند بسیاری سخت تر باشد به همین دلیل،  روش ارسال سیگنال و مواد آنها بیشتر حائز اهمیت می باشد .

انواع کابل کشی شبکه

تعدادی از کابل کشی شبکه بیش از تاریخ ارتباطات تویعه یافته اند و هنوز هم در اتصال شبکه مورد استفاده قرار میگیرند.

زوج به تابیده شده بدون روکش(UTP)

کابل UTP کابل اصلی است که در شبکه به عنوان استاندارد EIA/TIA 568 استفاده می شود . UTP از سیم اصلی تلفن توسعه داده شد اما برای قابلیت افزایش پهنای باند یافت نشد . این کابل به دلیل ارزان بودن و قابلیت نصب آسان به صورت گسترده مورد استفاده گردید. محدودیت پهنای باند اولیه (ترجمه شده به انتقال کندتر) تحت فشار توسعه نمایش کابل جدید ("categories" of 568) قرار گرفتند اما باعث ایجاد یک محصول گران تر با مراحل نصب پیچیده تر گردیده است .

زوج به هم تابیده شده روکش دار (STP)

مانند UTP اما با روکش دور هر جفت. به طور گسترده در سیتم IBM نوع کابل 1 استفاده می شود و شامل نسخه های اولیه ای از مدل 568 می باشد.

کابل هم محور

کابل اصلی اترنت هم محور است که هنوز هم در سیستم ویدئو (CCTV, CATV) استفاده می شود که قابل نصب آسان است. پهنای باند کم است و میرایی پایین اما گران تر و بزرگ می باشد . شامل 568 نمی شود اما در 470 برای ویدئو های مسکونی مورد استفاده است . کابل هم محور نیز در برنامه های کاربردی مسکونی برای شبکه های محلی با استفاده از یک طرح انتقال به نام MOCA که مانند یک مودم کار میکند , مورد استفاده قرار می گیرد .

فیبر نوری

برای اکثر شبکه ها عملکرد بالا، پهنای باند بسیار عالی، طول عمر بسیار طولانی، امنیت بسیار عالی اما هزینه نصب بالاتر از کابل زوج تابیده شده و رابط الکترونیک نیز گران تر است.

راه انتقال :

بی سیم : هیچ کابل انتقال داده نباید به ترمینال شخصی متصل شود اما کابل کشی بدون سیم باید به همه ی آنتن ها (نقاط دور از دسترس) با طیفی از سیگنال های رادیو , ترمینال می تواند در هر جایی جا به جا شود . معمولا بدون سیم گران تر هم می باشد اما در مکان یابی هم مورد استفاده است جایی که برای نصب هم مشکل می باشد .