LANEX S.A. ul. Ceramiczna 8 20-150 Lublin tel. (081) 444 10 11 tel/fax. (081) 740 35 70 Instrukcja instalacji światłowodowego konwertera e-mail: info@lanex.pl Dział Serwisu www.lanex.pl tel. (081) 443-96-39
1. Wstęp Konwerter w pełni odpowiada standardowi IEEE 802.3u 100BASE-TX. Urządzenie jest przeznaczone do pracy w parze z drugim konwerterem tego samego typu. Zastosowanie konwetera pozwala wydłużyć segment sieci do ponad 8 km, przy pracy w trybie full duplex i użyciu światłowodu jednomodowego. Zmiana elektrycznego medium transmisyjnego na światłowodowe pozwala na zwiększenie zasięgu transmisji oraz całkowite wyeliminowanie wpływu oddziaływań zakłócających, takich jak: pole elektromagnetyczne, prądy błądzące, różnice potencjałów uziemień itp. 2. Charakterystyka ogólna Urządzenie posiada ekranowane złącze RJ45 przeznaczone dla dwuparowego kabla skręcanego kategorii 5 oraz dwa złącza światłowodowe typu ST. Konwerter.1 realizuje następujące funkcje: - przesyła i odbiera dane (tryb pracy full duplex) - wykrywa przerwę w linii światłowodowej - wykrywa przerwę w kablu elektrycznym. - true queit line wyłącza nadajnik dla kabla skręcanego przy braku obecności sygnału na odbiorniku optycznym. 2.1 Sygnalizacja PWR LNK - napięcie zasilania - przerwa w linii MDI-X LNK PWR LNK 6V 100BASE-TX TO FIBER OPTIC FULL DUPLEX CONVERTER Brak świecenia zielonej diody LNK może oznaczać uszkodzenie kabla, wyłączenie zasilania konwertera współpracującego na drugim końcu linii, odłączenie linii od nadajnika tego transceivera lub zanieczyszczenie złącza światłowodowego (wtyku lub gniazda).
3. Dane techniczne Szybkość transmisji 200 Mbps Napięcie zasilania 6 V Pobór prądu 520 ma Wnoszone opóźnienie 35 ns Temperatura pracy +5 do +50 O C Wilgotność 10 do 90 % Wymiary 90 x 40 x 25 mm Masa ok 200 g 3.2 Parametry optyczne dla długości fali 1300nm Źródło światła / długość fali LED / 1300 nm Typ złączy światłowodowych ST Minimalny poziom mocy optycznej w światłowodzie 9/125 µm - 26 dbm Minimalny poziom mocy optycznej w światłowodzie 50/125µm - 19 dbm Minimalny poziom mocy optycznej w światłowodzie 62,5/125µm - 18 dbm Gwarantowana czułość odbiornika - 32,5 dbm 3.2 Parametry elektryczne złącza RJ45 Różnicowa impedancja wejściowa Amplituda sygnału na wyjściach różnicowych 100 Ω ok. 2000 mv 4. Zasady łączenia Gniazdo RJ45 konwertera jest przystosowane do łączenia z portem elektrycznym karty sieciowej stacji roboczej. W przypadku połaczenia konwertera z koncentratorem lub repeateram wyposażonym w port RJ45 należy w kablu łączącym skrzyżować odpowiednie pary przewodów zgodnie z poniższymi rysunkami. a) 1 2 3 RJ-45 RJ-45 1 2 3 6 6 b) 1 2 3 RJ-45 RJ-45 1 2 3 6 6 Kable połączeniowe: a) konwerter - karta, b) konwerter - repeater.
Konwerter powinien być podłączony kablem skręcanym kat.5, którego impedancja skręconych par przewodów wynosi 100 Ω. Maksymalna długość kabla może wynosić 100 m. Konwerter nie regeneruje prametrów czasowych sygnału dlatego też nie zaleca się stosowania długiego odcinka kabla skręcanego. Długość kabla skręcanego powinna być ograniczona do niezbędnego minimum (10-20 m) na korzyść kabla światłowodowego. Konwerter współpracuje z kartami sieciowymi posiadającymi standardowe złącze RJ45 i zgodnymi ze standardem 100BASE-TX. Przy prawidłowym połączeniu i aktywacji karty świeci się dioda LNK od strony gniazda RJ45. 5. Zasięg transmisji Zasięg transmisji uzależniony jest od kilku parametrów związanych zarówno z samym urządzeniem jak i z konfiguracją połączenia. W zależności od trybu pracy czynnikiem ograniczającym mogą być prametry optyczne konwetera, bądź dopuszczalne opóźnienie w domenie kolizyjnej. Można wyróżnić dwie konfiguracje połączenia ważne z punktu widzenia zasięgu transmisji, tj, tryb pracy łącza z monitorowaniem kolizji (half duplex) i tryb pracy bez monitorowania kolizji (full dulex). a) Praca w trybie half duplex. Czynnikiem ograniczającym zasięg łącza w trybie pracy half duplex będzie maksymalne dopuszccalne opóźnienie sygnału w łączu. Związane ono jest tak jak w łączu 10BASE-T z minimalną długością pakietu równą 512 bitów. Czas trwania bitu dla transmisji 100Mbit/s wynosi 10ns, co po pomnożeniu przez liczbę bitów daje dopuszczalne opóźnienie w łączu równe 5,12 µs. Wymagany budżet czasowy rozkłada się na poszczególne urządzenia występujące pomiędzy stacją nadawczą i odbiorczą. W sieciach Fast Ethernet podobnie jak w sieciach 10BASE-T ważną rolę spełniają repeatery. Repeatery w założeniach powinny być używane do połączenia segmetnów sieci w jednej domenie kolizyjnej. Standard 100BASE-T definiuje dwa typy repeaterów: repeatery klasy I oraz repeatery klasy II. Repeatery klasy I służą do zmiany medium transmisyjnego (100BASE-TX, 100BASE-FX, 100BASE-T4) i wnoszą takie opóźnienie do systemu, że tylko jeden repeater może być włączony w jedną domenę kolizyjną. Dopuszczalne opóźnienie wnoszone przez ten typ repeaterów wynosi 140 bitów co daje w skali czasu 1,4 µs. Repeatery klasy II typowo są wyposażone w porty o jednym fizycznym systemie (np. 100BASE-TX/FX bez portów 100BASE-T4) i wnoszą opóźnienie systemowe, które umożliwia włączenie dwu repeaterów w jedną domenę kolizyjną przy maksymalnyej długości kabla skręcanego. Opóźnienie wnoszone przez reapeatery klasy II wynosi: 92 bity dla repeaterów z portami 100BASE-TX/FX oraz 67 bitów dla repeaterów z portami 100Base-T4. Daje to odpowiednio 920 ns i 670 ns opóźnienia w skali czasu. Włączenie repeatera w pomiędzy stacje zmniejsza budżet czasowy o opóźnienie wnoszone przez urządznie. Masymalna rozpiętość sieci w tym przypadku jest ściśle związana z ilością i rodzajem włączanych pomiedzy terminale urządzeń.
Standard IEEE802.3u definiuje maksymalną długość łącza dla różnych typów zastosowanych urządzeń i kabla (patrz. tabela poniżej). Konfiguracja sieci Transmisja po kablu skręcanym Rozpiętość sieci w [m] Transmisja pomiędzy i Dwa segmenty pomiędzy z repeaterem klasy I Trzy segmenty pomiędzy z dwoma repeaterami klasy II Transmisja światłowodowa Rozpiętość sieci w [m] 100 412 200 272 205 228 Aby wyznaczyć maksymalą długość łącza należy znać parametry czasowe elementów składowych potrzebnych do zestawienie połączenia. Poniższa tabela przedstawia wartości opóznień wnoszonych przez kolejne elementy toru podanych przez normę IEEE802.3u. Składnik Wnoszone opóźnienie Całkowite opóźnienie 5120 ns Kabel kat.5 5,7 ns/m (max.) Światłowód wielomodowy 5 ns/km (max.) Repeater klasy I 1400 ns (całkowite) Repeater klasy II 920 ns (całkowite) 35 ns (typowe) Przy wyznaczaniu długości kabla światłowodowego należy pamiętać, że 412 metrów światłowodu ( w przybliżeniu około 2060 ns w jednym kierunku) pozwala na wykrywanie kolizji w łączu bez repeatera. W całkowitym budżecie czasowym równym 5,12 us należy uwzględnić czas potrzebny na wykrycie kolizji. Tak więc rzeczywisty budżet czasowy wynosi 412 bitów czyli 4120 ns. Poniższe przykłady powinny być pomocne przy projektowniu łącza sieciowego: Przykład 1. TP 2m Światłowód L=? 11,4ns 35ns Ts=? 35ns 11,4ns TP 2m 4120ns = 2 x 35ns +2 x 35ns +2 x 11,4ns +2 x 11,4ns + 2 x Ts + A gdzie A jest marginesem systemowym równym 40ns Ts = 1947,2 ns L = 389,5 m
Przykład 2. TP TP RPT II Światłowód 3m 2m 2m L=? 17,1ns 920ns 11,4ns 35ns Ts=? 35ns 11,4ns 4120ns = 2 x 17,1ns + 4 x 11,4ns + 4 x 35ns + 2 x 920ns + 2 x Ts + A Ts = 1010 ns L = 202 m b) praca w trybie full duplex Ze względu na brak monitorowaia kolizji w trybie pracy full duplex nie ma ograniczeń czasowych transmisji a zasięg zależy od budżetu mocy optycznej, pasma przenoszenia światłowodu oraz typu nadajnika optycznego. Zgodnie z normą IEEE802.3u zasięg łącza dla transmisji światłowodowej w trybie pracy full duplex i zastosowaniu światłowodu gradientowego wynosi 2000m. Należy jednak stwierdzić, że jest możliwe uzyskanie większego zasięgu dla światłowodu gradientowego poprzez użycie dobrego włókna światłowodowego (pasmo przenoszenia > 600 MHz/km). Na znaczące zwiększenie zasięgu pozwala zastosowanie światłowodu jednomodowego. Przykład: typowa tłumienność światłowodu 9/125 µm poziom mocy nadajnika czułość odbiornika margines mocy budżet mocy uwzględniając margines zasięg transmisji 0,4 db/km -26 dbm -32,5 dbm 3 db -26 dbm - (-32,5 dbm) = 6,5 db 6,5 db - 3 db = 3,5 db 3,5 db : 0,4 db/km 8,7 km W przypadku transmisji światłowodowej nie jest możliwe jednoznaczne podanie zasięgu. W celu jego określenia należy sporządzić bilans mocy, który uwzględnia moc nadajnika, czułość odbiornika, zalecany margines oraz parametry kabla światłowodowego. 6. Zasady posługiwania się złączami światłowodowymi Złącza są elementami o bardzo wysokiej precyzji i wymagają bardzo delikatnego obchodzenia się z nimi. Należy je chronić przed kurzem i zabrudzeniem. Rozłączone elementy złącza należy zabezpieczyć nasadkami ochronnymi. W razie zanieczyszczenia, gniazdo można przedmuchać sprężonym, czystym powietrzem a wtyk przemyć alkoholem izopropylowym lub etylowym. Należy przy tym bezwzględnie posługiwać się szmatką nie pozostawiającą włókien.
7. Zasilanie Konwerter jest zasilany jest z zasilacza stabilizowanego o napieciu wyjściowym 6V (+/-5%) i prądzie większym od 520 ma. Przewody zasilacza należy podłączyć do gniazda zasilania kowertera zgodnie z biegunowością podaną na obudowie. Do konwertera może być dodatkowo dołączony odpowiedni zasilacz. Oznaczenia biegunowości zasilacza - przewód czarny -6 V - przewód czarny z czerwoną kreską +6 V Uwaga: Konwerter jest zabezpieczony przed odwrotnym podłączeniem zasilania. 8. Instalacja konwertera Konweter może być urządzeniem wolnostojącym lub może zostać zawieszony na ścianie przy pomocy adaptera wchodzącego w skład wyposażenia. Podczas instalacji należy w pierwszej kolejności dołączać konwerter od strony kabla skrętkowego, ponieważ warunkiem aktywacji strony światłowodowej konwertera jest obecność sygnału od strony interfejsu elektrycznego. ST jest znakiem handlowym firmy AT&T. Ethernet jest znakiem handlowym firmy XEROX Corp 9. Przykładowe sposoby wykorzystania konwetera 10BASE-T 100BASE-Tx światłowód
100BASE-Tx Hub przełączający 100BASE-Tx BMK-34 BMK-34 10BASE-T 10BASE-FL światłowodowy BMK-34 10BASE-FL Hub przełączający 100BASE-Tx BMK-34 10BASE-T 10BASE-FL 10BASE-T