Okablowanie strukturalne

Transkrypt

1 Okablowanie strukturalne Media transmisji miedź Standardy okablowania budynków Przeznaczenie TIA/EIA-568A Stworzenie standardu okablowania telekomunikacyjnego zaspokajającego wymagania różnych producentów Normalizacja planowania i instalacji okablowania strukturalnego w budynkach publicznych Ustanowienie kryteriów technicznych i jakości dla różnych konfiguracji okablowania Zakres standardu Minimalne wymagania okablowania telekomunikacyjnego w środowisku pomieszczeń biurowych Rekomendowane topologie i odległości Parametry medium transmisji wpływające na jakość Złącza i sygnały na nich dla zapewnienia współpracy Zapewnienie przydatności projektów przez okres co najmniej 10-ciu lat 1

2 Historia TIA/EIA-568A Początek w 1985 w lipcu 1991 wersja EIA/TIA-568 (CAT3) w sierpniu 1991 Technical Systems Bulletin TSB-36 (CAT4 i CAT5) w sierpniu 1994 wersja 568A ISO opracowuje obecnie Generic Cabling for Customer Premises Cabling ISO/IEC Standaryzacja w Europie Na podstawie norm amerykańskich powstała norma międzynarodowa: ISO/IEC Information technology Generic cabling for customer premises. Z kolei w oparciu o normę międzynarodową stworzono normę europejską EN Information technology Generic cabling systems zawierającą jednakże więcej unormowań związanych ze specyfiką rynków Unii Europejskiej. Inne europejskie normy związane, to: EN Okablowanie poziome EN Okablowanie pionowe EN Okablowanie krosowe i stacyjne 2

3 Elementy systemu 1. Wejście w/g EIA/TIA Centralny punkt dystrybucji 3. Okablowanie pionowe 4. Pośredni punkt dystrybucji 5. Okablowanie poziome 6. Stanowisko pracy Okablowanie pionowe Pionowe połączenia między piętrami Połączenie od wejścia do CPD Połączenia między budynkami 3

4 Okablowanie pionowe - Topologia gwiazdy Okablowanie poziome Między miejscem pracy, a LPD Trzy rodzaje mediów transmisji na odcinku do 90 m: 4-pary 100 Ω UTP (drut 24 AWG) 2-pary 150 Ω STP 2 włókna 62.5/125 µm dopuszcza się użycie kabla koncentrycznego 50 Ω 4

5 Okablowanie poziome - Topologia gwiazdy Miejsce pracy Każde MP powinno posiadać minimum DWA gniazda. Jedno do transmisji głosu drugie do transmisji danych

6 Jakie technologie? Przykłady technologii 6

7 Przykłady technologii Pomiary parametrów toru transmisji podstawowe Tłumienie NEXT ACR Długość Mapa połączeń Rozszerzone FEXT (z ang. Far End Crosstalk) Return Loss straty odbiciowe PS (power sum (NEXT i FEXT) Return loss Delay Skew 7

8 NEXT i tłumienie Okablowanie poziome przykład Horizontal UTP Cable Attenuation/NEXT Loss (worst pair) Impedancja 100 Ώ Kategoria 3 Kategoria 4 Kategoria 5 Cz ęstotliwość (MHz) (db) Attn/NEXT (db)attn/next (db) Attn/NEXT / / / / 53 -/ 68 -/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /- -/ / /- -/ / /- -/ / /- -/ /32 Np..: Sygnał 1V nadawany na 100 Ώ U 2 /R = 0,01 W = S we = 10 mw Ulega tłumieniu 13,1 db = 1.31B ( 10 1,31 = 20 ) 20 razy S wy = Swe / 10 1,31 = Swe / 20 = mw / 20= 0,5 mw U wy = SQRT ( S * R ) = SQRT ( 5*10-4 *100 ) = V NEXT 23dB = 2,3B ( 10 2,31 = 20 ) 200 razy N wy = 0,05 mw U n = SQRT ( 5*10-5 *100 ) = 0.07 V 8

9 Jak rozumieć te liczby? Tłumienie ATTN 13,1 db = 10* log 10 ( Nadawany/Odbierany) = moc 20 x mniejsza Przesłuch NEXT 23 db = 10* log 10 ( Nadawany/Szum) = moc 200 x mniejsza S/N = Odbierany/Szum = 0,5mW/0,05mW = 10 S/N = 10 0,1*(NEXT-ATTN) lub S/N db = NEXT - ATTN Przykład obliczeniowy C = B * log 2 (1 + S/N ) C = 0,33 * B * SN db Przy 16MHz CAT3 0,33*16*10 6 *(23-13) = 53 Mb/s CAT5 0,33*16*10 6 *(44-8) = 190 Mb/s Przy wyższych częstotliwościach? 9

10 Okablowanie poziome przykład Horizontal UTP Cable Attenuation/NEXT Loss (worst pair) Impedancja 100 Ώ Kategoria 3 Kategoria 4 Kategoria 5 Cz ęstotliwość (MHz) (db) Attn/NEXT (db)attn/next (db) Attn/NEXT / / / / 53 -/ 68 -/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /- -/ / /- -/ / /- -/ / /- -/ /32 Przy 16MHz CAT3 0,33*16*10 6 *(23-13) = 53 Mb/s CAT5 0,33*16*10 6 *(44-8) = 190 Mb/s Przy 25 MHz tylko CAT 5 0,33*25*10 6 *(41-10) = 250 Mb/s Przy 62 MHz 0,33*62*10 6 *(35-17) = 340 Mb/s Przy 100 MHz 0,33*100*10 6 *(32-22) = 330 Mb/s Parametr NEXT Nazwa przesłuch zbliżny wywodzi się z telekomunikacji. Najczęstszy sposób pomiaru przesłuchu zbliżnego NEXT, polega na pomiarze poziomu sygnału indukowanego w jednej parze przewodników, od sygnału pochodzącego z dowolnej z trzech pozostałych par w kablu czteroparowym. Miarą parametru NEXT, podawaną w decybelach, jest stosunek mocy sygnału przesyłanego w parze zakłócającej i sygnału wytworzonego w parze zakłócanej. Im większa jest wartość bezwzględna NEXT, tym lepsza jest odporność na zakłócenia pochodzące od sygnałów w innych parach przewodnika. Wartość parametru NEXT jest silnie zależna od częstotliwości, w związku z tym należy dokonać pomiaru w paśmie częstotliwości od 1 do 100 MHz 10

11 Parametr NEXT a częstotliwość Parametr ACR Syntetycznie jakość kanału oddaje parametr Attenuation to Crosstalk Ratio 11

12 Mapa połączeń i typowe błędy Długości Długość kanału do 100 m Długość odcinka stałego do 90 m Mierzone na podstawie szybkości propagacji (nominal velocity of propagation - NVP) z tolerancją 10% 12

13 Nowe ważne parametry toru transmisji ( od CAT 5e ) W TIA/EIA/TSB-95 opublikowanym w grudniu 1999 roku FEXT (z ang. Far End Crosstalk) Przesłuchy na odległym końcu kabla; zakłócenie mierzone na przeciwnym końcu kabla niż sygnał wywołujący zakłócenie. Jest to parametr łatwy do pomiaru, ale trudny do wyspecyfikowania w normach - wartość jest zależna od długości (a więc tłumienia) kanału transmisji. ELFEXT (z ang. Equal-Level Far End Crosstalk) - przesłuchy oraz sygnał zakłócający mierzone są na przeciwnym końcu kabla w stosunku do nadajnika. Wartość uwzględnia tłumienie kanału i może być łatwo wyspecyfikowana w normach. FEXT vs Attn PSEFLEX podobnie jak NEXT i PSNEXT PowerSum NEXT - polega na pomiarze poziomu sygnału indukowanego w danej parze od sumy sygnałów pochodzących od wszystkich pozostałych par. Przesłuch zbliżny mierzony w ten sposób jest znacznie większy od mierzonego metodą tradycyjną i lepiej oddaje charakter rzeczywistych przesłuchów występujących w torze transmisyjnym. Bardzo istotny parametr dla instalacji w których będą działały protokoły transmisyjne wykorzystujące do transmisji wszystkie cztery pary przewodnika (np. 100VG-AnyLAN, Ethernet 1000Base-T). Return Loss straty odbiciowe. Parametr ten określa wartość sygnału odbitego, co spowodowane jest niedopasowaniem (odbiciem) impedancji wzdłuż kanału transmisyjnego. Sygnał ten może być źródłem zakłóceń dla sygnału użytecznego, co jest bardzo istotne w przypadku transmisji w dwóch kierunkach jednocześnie (np. przy Ethernet 1000Base-T). Delay Skew - Parametr ten określa różnicę opóźnienia transmisji pomiędzy najszybszą i najwolniejszą parą w miedzianym kablu Dlaczego nowe parametry? Nowe technologie wykorzystują transmisję: w kilku parach jednocześnie i w obu kierunkach jednocześnie (np. 100 Base T2, 1000BaseT i dalsze.) 13

14 Parametr FEXT FEXT jest na końcu FAR NEXT był tu Power Sum NEXT 14

15 Parametr return loss Odbicie części energii w wyniku niedopasowania impedancji. Szczególnie nierównomierny przebieg w dziedzinie częstotliwości Propagation Delay Skew (różnica opóźnień) Parametr ten określa różnicę opóźnienia transmisji pomiędzy najszybszą i najwolniejszą parą w miedzianym kablu. Przy dużych prędkościach transmisji może powstać problem ze spójnością sygnału nadawanego wszystkimi parami kabla na odległym końcu, gdyż odbiornik nie będzie w stanie zdekodować poprawnie informacji przychodzącej po wszystkich czterech parach przewodnika. Maksymalna dopuszczalna wartość różnicy opóźnień wynosi: Odcinek stały < 45 Cały kanał <50 ns 15