در تاريخ بيستم ژوئن سال 2002، انجمن صنايع مخابراتي (TIA) استاندارد Cat 6 را معرفي نمود. پس از ارائه اين استاندارد، سؤالات متعددي در ذهن علاقه‌مندان به‌وجود آمد. سؤالاتي از قبيل اينكه اين استاندارد چيست؟ چه شباهت‌ها و تفاوت‌هايي با استاندارد قبلي خود يعني Cat5/5e دارد؟ آيا جايگزين Cat5/5e خواهد شد؟ نحوه كاركرد آن چگونه است؟ آيا كليه مشكلات را برطرف كرده است؟ چه تأثيرات مثبتي در عملكرد شبكه‌ها ايجاد مي‌كند؟ و كاربردهاي خاص اين استاندارد كابل‌بندي كدام‌ها هستند و چه كاربردهايي با استانداردهاي قبلي مشكل پيدا خواهند كرد؟ براي يافتن پاسخ اين سؤالات مي‌توانيد اين مقاله كه در قالب پرسش و پاسخ تدوين شده است را مطالعه نماييد.
استاندارد Cat 6 چيست؟
Cat 6 يك سيستم كابل‌بندي است كه تشكيل شده است از اجزاء مختلف نظير كابل‌ها (Cable)، قطعه كابل‌ها(Cord) و كانكتورهاي اختصاصي كه از لحاظ شكل و نوع و مواد تشكيل‌دهنده شباهت‌ها و تفاوت‌هايي را با استاندارد قبل از خود دارد.
شباهت‌ها و تفاوت‌ها
نخست بايد بدانيد كه اجزاء Cat 6 كه توسط شركت‌هاي سازنده مختلف توليد مي‌شوند مي‌بايست بتوانند با يكديگر كار كنند (Interoperability) و همچنين بايد بتوانند با ساير استانداردهاي قبل از خود نيز سازگاري داشته باشند. يعني اينكه بتوان اجزاء Cat 6 و اجزاء Cat5/5e را در يك شبكه در كنار يكديگر استفاده نمود و يا در صورت لزوم بتوان اجزاء Cat 6 را جايگزين اجزاء Cat5/5e نمود.
به غير از اين، تمامي اجزاء Cat 6 و Cat5/5e داراي امپدانس اسمي 100(Nominal Impedance) اهم هستند ولي در تجهيزات Cat 6 تحمل خطاي بيشتري در برابر تغييرات مقاومت وجود دارد.
تغييرات مقاومت تحت عنوان پارامتري به نام Return loss (افت بازگشتي) سنجيده مي‌شوند. هر چقدر مقدار Return loss (برحسب دسي‌بل) بيشتر باشد تطبيق امپدانس بهتري ميان اجزاء وجود خواهد داشت و طبيعتاً مقدار انعكاس سيگنال و انعكاس مجدد سيگنال كمتر خواهد بود. در نتيجه Cat 6 نرخ خطاي بيتي (BER) كمتري براي شبكه‌هاي اترنت سريع و گيگابيت اترنت (1000BASET) ارائه مي‌كند.
همانطور كه مي‌دانيد هر چقدر خطاهاي بيتي افزايش يابد، شبكه شما صرفنظر از قيمت ابزارهاي شبكه‌اي كه خريداري كرده‌ايد در يك چرخه بي‌پايان كشف خطا و ارسال مجدد گرفتار مي‌شود و اين موضوع منجر به كاهش سرعت و افت شديد كارايي شبكه مي‌گردد.
سوم اينكه در Cat 6 تمامي پارامترهاي انتقال براي كانال‌هاي مختلف و اجزاء و ارتباطات پايدار قادرند تا حداكثر فركانس 250 مگاهرتز كاركنند. اين در حاليست كه اين مقدار براي استاندارد Cat5/5e فقط 100 مگاهرتز است.
در جدول 1، مقايسه پارامتري مختلف انتقال استانداردهاي Cat5/5e و Cat 6 كه از سوي سازمان TIA منتشر شده، آمده است.
تفاوت‌هايي نيز در مورد محدوده فركانسي و پهناي باند مفيد وجود دارد. طبق تعريف پهناي باند همان محدوده فركانسي است زماني كه PSACR (جمع جبري نسبت تضعيف به سيگنال‌هاي ناخواسته) مثبت است.
Cat 6 پهناي باند 200 مگاهرتز را در دماي 20 درجه سانتيگراد در مسافتي حدود 100 متر پشتيباني مي‌كند كه اين مقدار براي استاندارد Cat5/5e حدود 100 مگاهرتز است يعني چيزي در حدود نصف.
آيا اجزاء Cat 6 در مقايسه Cat5/5e تغيير كرده‌اند؟
يكي از تفاوت‌هاي اساسي و مشهود ميان اين دو استاندارد در ساختمان كابل‌ها مي‌باشد. قطر كابلهاي Cat 6 به نسبت Cat5/5e بيشتر است. اين مقدار براي استاندارد Cat 6 از 3/5 ميلي‌متر تا 8/5 ميلي‌متر متغيراست. ولي براي استاندارد Cat5/5e قطر كابل‌ها از 8/4 ميلي‌متر تا 5/5 ميلي‌متر در نظر گرفته شده است و دليل آن هم به دو عامل برمي‌گردد. اولاً به خاطر ضخيم‌تر بودن سيم‌هاي مسي به كار رفته در اين كابل‌ها و ثانياً اينكه در بعضي محصولات Cat 6 از يك جداكننده به نام Cross-Web استفاده مي‌شود كه به عنوان يك حائل در ميان زوج سيمها قرار مي‌گيرد تا اثرات نويز را كاهش دهد. البته اين Cross Web از ضروريات استاندارد Cat 6 نمي‌باشد ولي برخي توليدكنندگان بااين روش اثرات نويز را در طول كابل كاهش مي‌دهند.
دليل افزايش قطر سيمها (32AWG) به خاطر كاهش مقياسي به نام افت تداخلي (Insertion loss) كه گاهي تضعيف نيز ناميده مي‌شود در يك محدوده فركانس مي‌باشد. هر چقدر مقدار Insertion loss كمتر باشد سيگنال دريافتي در گيرنده قوي‌تر خواهد بود. اين اصلاح منجر به كاهش اثرات نويز صادره از منابع داخلي و خارجي مي‌گردد. به‌علاوه كابل‌هايي با Insertion loss كمتر مي‌توانند مسافت‌هاي طولاني‌تر و تحمل بيشتر در مقابل تغييرات دما را پشتيباني كنند كه نتيجه نهايي آن عملكرد بهتر شبكه خواهد بود.
ويژگي ديگر Cat 6، وجود به هم تابيدگي بيشتر سيمها براي كاهش اثر نويز ميان زوج سيمها مي‌باشد.
همان‌طوركه مي‌بينيد در اين استاندارد، سازندگان مختلف، محصولات متنوعي را مي‌توانيد توليد كنيد و اين موضوع، تصميم‌گيري صحيح در انتخاب كابل مناسب را مشكل مي‌كند.
نصب تجهيزات Cat 6
نحوه نصب تجهيزات Cat 6 در بسياري از موارد با روش‌هاي نصب تجهيزات استاندارد قديمي‌تر يعني Cat5/5e مشابه است. ولي برخي نكات درباره طراحي و نصب وجود دارد كه افراد فعال در زمينه نصب و پياده‌سازي شبكه‌ها مي‌بايست به آنها توجه داشته باشند، نظير پايان‌دهنده‌هاي كابل (Cable Terminator) و نحوه انتخاب مسير كابل. يعني ضخامت كابل‌ها در انتخاب اندازه داكت بايد محاسبه شود. ضمناً وجود پايان‌دهنده كابل هم در كارايي كلي شبكه تأثير به‌سزائي دارد.
آيا Cat 6 جايگزين Cat5/5e خواهد شد؟
پاسخ مثبت است ولي زمان دقيق آن مشخص نيست. مانند هر فناوري جديد ديگر، در حال حاضر امروزه هزينه نصب تجهيزات Cat 6 در مقايسه با استاندارد Cat5/5e حدود پانزده درصد گران‌تر است. البته هزينه‌ها به مرور زمان و با افزايش توليد محصولات كاهش خواهد يافت. اما امكاناتي كه اين استاندارد از نظر كارايي، سرعت و قابليت مي‌دهد، كمابيش صرفنظر كردن از آن را غيرممكن مي‌كند. ضمن آن‌كه كاربردها نيز سرعت بيشتر را طلب مي‌كنند و گاهي ما را مجبور به استفاده از Cat 6 مي‌نمايند.
آيا مشكلات قبلي برطرف شده‌اند و آيا Cat 6 ادعاهاي خود را عملي نموده است؟
پاسخ مثبت است. چرا كه هيچ مانع فني در اين راه وجود ندارد. زماني كه براي تكميل استاندارد صرف شده است مربوط به توسعه پارامترها و فرآيندهاي تست مي‌باشد كه براي بهينه‌سازي اجزاء Cat 6 در جهت تضمين همكاري متقابل فروشندگان مختلف صورت گرفته است.
مشخصه‌هاي فني با دقت و جزييات بسيار زياد ذكر شده‌اند و سخت‌افزارهاي ارتباطي در شرايط آزمايشي مختلف تست شده‌اند و در شرايط كاري بسيار بد نيز مورد آزمايش قرار گرفته‌اند.
براي همين هم ممكن است مثلاً كانكتورهاي ساخت يك شركت با بقيه محصولات Cat 6 كار كند ولي كارايي آن مثلاً در حالت حداقلي باشد. براي همين هم بهترين كارايي در حالتي وجود دارد كه همه تجهيزات از يك سازنده انتخاب شده باشند.
براي آشنايي با عملكرد اتصالات در Cat 6، مي‌توانيد يك گيرنده ماهواره‌اي را تجسم كنيد. زماني كه تكنسين براي نصب آنتن بشقابي ماهواره شروع به كار مي‌كند، ابتدا آنتن را در جهت اصلي يك ماهواره قرار مي‌دهد و سپس با گوش دادن به صداي دستگاه ردياب خود و يا مشاهده تصوير تلويزيوني اقدام به تغيير جهت بشقاب مي‌نمايد تا قوي‌ترين سيگنال را بيابد. در مورد جك‌هاي Cat 6 نيز اين موضوع صدق مي‌كند.
به اين صورت كه يك مقدار حداقل قابل قبول براي سيگنال‌ها وجود دارد و يك سيگنال بهينه كه در واقع بيانگر قوي‌ترين سيگنال دريافتي در سمت گيرنده اطلاعات مي‌باشد.
همان‌طوركه مي‌بينيد استاندارد Cat 6 كليه ادعاهاي خود را عملي ساخته است. كارايي شبكه چقدر تغيير خواهد يافت؟
چه از Cat 6 و چه از Cat5/5e استفاده كنيد، كارآيي شبكه، تحت تأثير نسبت سيگنال به نويز در سمت گيرنده خواهد بود. همه منابع مؤثر در نويز نظير NEXT وFEXT، نويز ILD و همشنوايي خارجي بايد موردتوجه قرار گيرند.
مهمترين مزيت كابلهاي Cat 6 در بهينه كردن نسبت سيگنال به نويز با استفاده از بالا بردن پهناي باند است. نتيجه اينكه Cat 6 در مقايسه Cat5/5e نسبت سيگنال به نويز را حدود 12 دسي‌بل (تقريباً 16 برابر) نسبت به
Cat5 بهبود بخشيده است.
آيا واقعاً به Cat 6 نيازمنديم؟
شايد بهتر باشد به اين سئوال پاسخ دهيم كه آيا Cat5/5e نمي‌تواند جوابگوي نيازهاي امروز و يا قابل‌پيش‌بيني آينده باشد؟ پاسخ اين است كه احتمالاً مي‌تواند وليكن تفاوت‌هايي نيز وجود دارد. مثلاً اينكه ثابت شده است كه 6 Cat نرخ خطاي بيتي كمتري را نسبت به Cat5/5e دارد كه اين موضوع منجر به انتقال داده‌هاي بيشتر در طول شبكه‌هاي اترنت 100BASE-TX و 1000BASE-T مي‌شود.
در مورد كاربردهاي آتي شبكه نيز بايد بگوييم كه در اين استاندارد استفاده از امكان گيگابيت اترنت
(1000BASE-TX) به صورت يك راه‌حل مناسب براي آينده ارائه شده است.
كاربرد ديگر در زمينه ارسال ويدئو از طريق خطوط باند پهن مي‌باشد كه امروزه براي اين‌كار از كابلهاي هم محور (Coaxial) استفاده مي‌شود ولي راه‌حل Cat 6 براي اين كار براي مسافت‌هاي بيش از 100متر و در فركانس‌هاي كاري بالاي 550 مگاهرتز مي‌باشد. چرا كه ضريب افت سيگنال كم در فركانس‌هاي بالا در استاندارد Cat 6 آن را نسبت به Cat5/5e براي اين كار مناسب‌تر نموده است.
يك كاربرد اساسي ديگر، ويدئوي ديجيتال مي‌باشد كه بر اساس آن سيگنال‌هاي ديجيتال مستقيماً از يك منبع تلويزيون با كيفيت بالا (HDTV) با سرعت 5/1 گيگابايت در ثانيه صادر مي‌شوند كه از توان امروزي شبكه‌هاي مسي Cat5/5e بسيار بالاتر است. طي يك بررسي از ظرفيت انتقال داده در كابلهاي Cat 6 با پهناي باند 200 مگاهرتز مشاهده شد كه نرخ انتقال داده حدود 2 گيگابايت در ثانيه بود.
چرا به جاي Cat 6 از فيبر نوري استفاده نكنيم؟
بدون نياز به بررسي كارايي، تصميم‌گيري درباره انتخاب كابلهاي مسي يا نوري را بهتر است با توجه به تفاوت قيمت ميان كابلهاي مسي و كابلهاي فيبر نوري شروع كنيم و يا شايد بهتر باشد كل تجهيزات لازم براي شبكه‌هاي مبتني بر كابلهاي مسي و كابلهاي فيبر نوري را با يكديگر مقايسه كنيم.
در كل، هزينه بالاي تجهيزات شبكه‌هاي نوري، استفاده از آنها را در كابل‌كشي افقي مقرون به صرفه نمي‌سازد و فقط در شرايطي كه محيط از نويز بالا برخوردار است يا امنيت بالا مورد نياز مي‌باشد مي‌تواند مورد بررسي قرار گيرد. البته با گذشت زمان هزينه خريد كابلهاي نوري پائين آمده است وليكن در مقايسه با تجهيزات فعال
(Active) شبكه‌اي، هنوز هم اين رقم بسيار بالاتر از استانداردهاي مبتني بر كابل مسي مي‌باشد.
|
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- پارامترهاي مختلف انتقال در استانداردهاي مختلف انتقال در استانداردهاي Cate5/5e و Cate6 |
|||||
دليل ديگر در استفاده از تجهيزات مسي در كاربردهاي مربوط به برق‌رساني سيستمهاي تلفني VoIP مي‌باشد. طبق اين استاندارد جديد كه توسط IEEE ارائه شده، يك پريز ديواري مي‌تواند توان موردنياز براي تجهيزاتي نظير
IP Phone، دوربين و … را فراهم سازد كه اين ويژگي به‌خوبي توسط استانداردهاي مبتني بر كابلهاي مسي قابل پشتيباني و ارائه است.
نتيجه‌گيري
در اين مقاله تفاوت‌ها و شباهت‌هاي ميان استانداردهاي Cat 6 و Cat5/5e و دلائلي كه كاربران را قانع كند تا از
Cat 6 استفاده نمايند بيان شدند. اين استاندارد شامل مشخصه‌هاي مربوط به سازگاري محصولات سازنده‌هاي مختلف و سازگاري با استانداردهاي قبلي مي‌باشد.
از نقطه نظر كارايي، اگر ما از ويژگي‌هاي پهناي باند و نسبت سيگنال به نويز براي مشخص كردن كل كارايي استفاده كنيم، كابل‌بندي Cat 6 در مقايسه با Cat5/5e پهناي باندي حدود 2 برابر (200 مگاهرتز) و نسبت سيگنال به نويزي در حدود 16 برابر بهتر ارائه مي‌كند. بقيه موارد مربوط است به جبران كمبودهاي ساير تجهيزات و نويزهاي خارجي و تغييرات حرارتي محيط.
ضمناً Cat 6 از كاربردهاي مختلفي نظير امكان ارسال ويدئو از طريق خط باندپهن چند كاناله تا حداكثر محدوده فركانسي 550 مگاهرتز و نيز سيگنال‌هاي ويدئويي ديجيتالي تا 2 گيگابيت در ثانيه براي HDTV و همچنين كاربردهاي گيگابيت اترنت پشتيباني مي‌كند.
از يك جنبه ديگر، كابل‌بندي Cat 6 براي كارهاي متداول در مقايسه با فيبر نوري مناسب‌تر است و دليل اصلي آن هم تفاوت قيمت عمده اين دو نوع از تجهيزات مي‌باشد. به غير از اين‌ها، استاندارد جديد IEEE براي تغذيه راه دور تجهيزات DTE سازگاري بيشتري با تجهيزات Cat 6 دارد و دليل آن هم به خاطر اتلاف كمتر ولتاژ در اين كابل‌ها مي‌باشد.