Статья выражает частное мнение автора о том, нужен ли полевой кабель «витая пара» и каким он должен быть. Что, кроме полевого кабеля, необходимо, чтобы эффективно использовать передачу данных 100 Base-TX, 1000 Base-T и питания поверх данных в системах связи и технике вооруженных сил. О них я имею только отдаленное представление, но с проблемами передачи Ethernet и питания поверх данных по симметричным кабелям знаком.
Интерфейс Fast Ethernet имеется как в оборудовании военного назначения (например, бортовых ЭВМ различных машин, переносных тактических ноутбуках и т.п.), так и в устройствах общепромышленного и общегражданского назначения, которые сейчас применяются в СВО (например, IP- камерах).
Для примера посмотрим на продукцию НПО «Пуск» (г.Москва). Переносное многофункциональное вычислительное устройство ПМВУ-1511 (тактический ноутбук) имеет интерфейс 1 x 100/1000 Ethernet Base-T, переносная рабочая станция ПРС 2101 - 2 Х 100/1000 Ethernet Base-T. Та же самая картина со специализированными вычислителями.
Поверхностный анализ доступной информации отечественных производителей показывает, что набор других типов интерфейсов (RS-485, RS-232, USB, SFP) зависит от типа и назначения устройства или заказывается опционально, но Ethernet присутствует практически всегда.
Полевой кабель
Легкие полевые кабели связи предназначены для быстрой и многократной прокладки полевых кабельных линий, которые должны обеспечивать устойчивую связь подразделений и частей тактического звена, выполняющих боевые задачи. (из учебных материалов военной кафедры)
Для примера посмотрим на лёгкий полевой кабель П-4, предназначенный для обеспечения работы многоканальных аналоговых и цифровых систем передачи в полевых условиях, работающих в полосе частот до 2048 кГц или образующих цифровой поток со скоростью до 2048 кбит/с.
Как видим, его конструкция похожа на экранированный двупарный кабель SF/UTP. Несмотря на внешнее сходство конструкции в «разрезе», П-4 отличается от «витой пары» шагом и типом скрутки (звёздная), электрическими параметрами, весом, строительной длиной и назначением.
По назначению, конструкции и электрическим параметрам близким аналогом П-4 для применения на сети связи общего пользования является кабель КСПП 1Х4, выпускаемый с различными диаметрами жил и в различных исполнениях (с гидрофобным заполнителем, с броней, с тросом для подвески).
Если бы мне удалось найти информацию о полевой «витой паре» - я не стал бы писать эту статью. Но ни представители кабельных заводов, ни предприятий, выпускающих различное оборудование, с которыми я общался, ничего по этому поводу мне не смогли сказать.
In my humble opinion
1. Полевой кабель «витая пара» найдет свое место как системах связи, так и в системах передачи данных, используемых в ВВТ. Разработать и запустить в производство кабель, удовлетворяющий требованиям заказчика, предприятия кабельной промышленности способны в короткие сроки.
2. Для использования с кабелем должны быть подобраны подходящие разъемы (по поводу требования к разъемам тут у меня есть только некоторые соображения)
3. Расширить возможности и повысить эффективность систем, использующих интерфейсы Ethernet, позволит дополнительное оборудование: репитеры, инжекторы PoE, устройства для управления физическим уровнем сети.
Обосновываю по поводу кабеля.
Аргумент, что полевой кабель не нужен и для всех случаев можно использовать обычную «витую» пару для уличной прокладки отметаю сразу – при многократном сматывании и разматывании кабеля в боевых условиях будет повреждена оболочка, а возможно и однопроволочные жилы - на мой взгляд, этого достаточно. Если бы не было необходимости, армия закупала бы КСПП вместо П-4 и ЗКП 1х4 вместо П-296, ситуация с кабелем для Ethernet вряд ли принципиально отличается.
Основные требования к полевому кабелю:
- должен выпускаться ёмкостью 2 и 4 пары;
- жилы должны быть многопроволочными для повышения гибкости;
- проволочный экран может нести дополнительно функцию защиты от механических повреждений;
- должно обеспечиваться пониженное затухание, за счет чего увеличена дальность передачи данных (для 100 Base-TX до 200 м);
- используемый для оболочки материал и наполнители должны обеспечить повышенную, по сравнению с кабелями для гражданского применения, прочность и гибкость.
- возможно кабель должен быть в огнестойком исполнении (Fire Resistant), чтобы мог работать, если лежит на горящей траве, или топливо на него пролилось и загоралось. Наша промышленность огнестойкие кабели выпускает, технологических проблем не должно быть
Уверен, что при наличии ГОЗ кабельные заводы взялись бы за разработку и производство кабеля, и успешно с этим справились.
Пока не совсем уверен по поводу разъемов
Такие сомнения основаны на жизненном опыте - мои предложения по конструкции и схемотехнике устройств и блоков обычно принимались, но мне никогда не удавалось убедить заказчика из оборонки поменять разъемы и соединители на более, на мой взгляд, подходящие.
Обратил внимание, что на тех устройствах, которые я видел вживую или на фотографии, для подключения Ethernet используются цилиндрические штыревые разъемы – но … низкочастотные (во всяком случае так указывается в технической документации на них). При разработке разъемов такие задачи не ставились, но, раз их применяют, то, по всей видимости, значительного затухания и искажения формы сигнала они не дают. (Обязательно измерим !)
Одного взгляда на изделие «Урал-12» (ноутбук) производства НПП «Рубин» (г.Пенза) достаточно, чтобы понять – разъемы надежные. Могу предположить, что для Ethernet используются два крайних справа.
С разъемами та еще история – не раз мне приходилось убеждать коллег, что использование разъемов RJ-45 на колесных платформах – плохая идея. В качестве примера приводил коммутаторы, используемые на подвижном составе железных дорог.
Наша промышленность уже начала выпускать цилиндрические штыревые разъемы специально рассчитанные под Ethernet – хорошие, мы их планируем использовать. Для подключения внутри кунга или узла связи они отлично подойдут, под открытым небом, тем более в бою- не самый лучший вариант.
Дополнительное оборудование.
Идея комплекса кабель-репитер-инжектор была отработана вместе с НПП «Информсистема» (Ростов-на-Дону) в 2016 г. Операторам, обеспечивающим доступ в интернет по схеме FTTC/FTTB (оптика до уличного шкафа или коммутатора в здании, далее – витая пара) идея не зашла, а вот для подключения блоков ODU в системах БШПД, передатчиков на транспортной сети а так-же IP-камер применяется, хотя и ограниченно. См. статью "ДЛИННЫЙ" ETHERNET становится еще длиннее
Резервирование и переключение на физическом уровне (и тут тоже есть конкретные задачи) тоже давно нами реализовано. См. Типовые решения для переключателя Commeng 8P8C-SW
Таким образом, имеются отработанные решения и серийно выпускаемое оборудование для увеличения длины передачи данных, передачи питания поверх данных, управления кабельной структурой и сетью на физическом уровне. В короткое время конструкция может быть доработана под требования заказчика, и использоваться вместе с полевым кабелем "витая пара".
