1

Okablowanie strukturalne

Media transmisjimiedź

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

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 568AISO opracowuje obecnie „Generic Cabling for

Customer Premises Cabling”ISO/IEC 11801

Standaryzacja w EuropieNa podstawie norm amerykańskich powstała norma

międzynarodowa:• ISO/IEC 11801 „Information technology – Generic

cabling for customer premises”.Z kolei w oparciu o normę międzynarodową stworzono

normę europejską• EN 50173 „Information technology – Generic cabling

systems” zawierającą jednakże więcej unormowańzwiązanych ze specyfiką rynków Unii Europejskiej.

Inne europejskie normy związane, to:• EN 50167 „Okablowanie poziome”• EN 50168 „Okablowanie pionowe”• EN 50169 „Okablowanie krosowe i stacyjne”

3

Elementy systemu1. Wejście w/g EIA/TIA-5692. Centralny punkt

dystrybucji3. Okablowanie pionowe4. Pośredni punkt

dystrybucji5. Okablowanie poziome6. Stanowisko pracy

Okablowanie pionowe

• Pionowe połączenia między piętrami• Połączenie od wejścia do CPD• Połączenia między budynkami

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

5

Okablowanie poziome -Topologia gwiazdy

Miejsce pracy

Każde MP powinno posiadać minimum DWA gniazda. Jedno do transmisji głosu drugie do transmisji danych. 1

8

6

Jakie technologie?

Przykłady technologii

7

Przykłady technologii

Pomiary parametrów toru transmisji

podstawoweTłumienieNEXTACRDługośćMapa połączeń

RozszerzoneFEXT (z ang. Far End Crosstalk) Return Loss – straty odbiciowePS (power sum (NEXT i FEXT)Return lossDelay Skew

8

NEXT i tłumienie

Okablowanie poziome przykładHorizontal UTP CableAttenuation/NEXT Loss (worst pair) Impedancja 100 Ώ

Kategoria 3 Kategoria 4 Kategoria 5Cz ęstotliwość (MHz) (dB) Attn/NEXT (dB)Attn/NEXT (dB) Attn/NEXT

0.064 0.9 / - 0.8 / - 0.8 /0.150 - / 53 - / 68 - / 740.256 1.3 / - 1.1 / - 1.1 / -0.512 1.8 / - 1.5 / - 1.5 / -0.772 2.2 / 43 1.9 / 58 1.8 / 641.0 2.6 / 41 2.2 / 56 2.0 / 624.0 5.6 / 32 4.3 / 47 4.1 / 538.0 8.5 / 27 6.2 / 42 5.8 / 4810.0 9.7 / 26 6.9 / 41 6.5 / 4716.0 13.1 / 23 8.9 / 38 8.2 / 4420.0 - / - 10.0 / 36 9.3 / 4225.0 - / - - / - 10.4 / 4131.25 - / - - / - 11.7 / 3962.5 - / - - / - 17.0 / 35100.0 - / - - / - 22.0 /32

Np..: Sygnał 1V nadawany na 100 Ώ U2/R = 0,01 W = Swe = 10 mW

Ulega tłumieniu 13,1 dB = 1.31B ( 10 1,31 = 20 ) 20 razy

Swy = Swe / 10 1,31 = Swe / 20 = 10 10 mW / 20= 0,5 mW

Uwy = SQRT ( S * R ) = SQRT ( 5*10-4 *100 ) = 0.223 V

NEXT 23dB = 2,3B ( 10 2,31 = 20 ) 200 razy

Nwy = 0,05 mW Un = SQRT ( 5*10-5 *100 ) = 0.07 V

9

Jak rozumieć te liczby ?

Tłumienie ATTN 13,1 dB = 10* log10 ( Nadawany/Odbierany) = moc 20 x mniejsza

Przesłuch NEXT 23 dB = 10* log10 ( Nadawany/Szum) = moc 200 x mniejsza

S/N = Odbierany/Szum = 0,5mW/0,05mW = 10S/N = 10 0,1*(NEXT-ATTN) lub S/Ndb = NEXT - ATTN

Przykład obliczeniowy

C = B * log 2 (1 + S/N )C = 0,33 * B * SNdbPrzy 16MHzCAT3 0,33*16*106 *(23-13) = 53 Mb/sCAT5 0,33*16*106 *(44-8) = 190 Mb/sPrzy wyższych częstotliwościach ?

10

Okablowanie poziome przykładHorizontal UTP CableAttenuation/NEXT Loss (worst pair) Impedancja 100 Ώ

Kategoria 3 Kategoria 4 Kategoria 5Cz ęstotliwość (MHz) (dB) Attn/NEXT (dB)Attn/NEXT (dB) Attn/NEXT

0.064 0.9 / - 0.8 / - 0.8 /0.150 - / 53 - / 68 - / 740.256 1.3 / - 1.1 / - 1.1 / -0.512 1.8 / - 1.5 / - 1.5 / -0.772 2.2 / 43 1.9 / 58 1.8 / 641.0 2.6 / 41 2.2 / 56 2.0 / 624.0 5.6 / 32 4.3 / 47 4.1 / 538.0 8.5 / 27 6.2 / 42 5.8 / 4810.0 9.7 / 26 6.9 / 41 6.5 / 4716.0 13.1 / 23 8.9 / 38 8.2 / 4420.0 - / - 10.0 / 36 9.3 / 4225.0 - / - - / - 10.4 / 4131.25 - / - - / - 11.7 / 3962.5 - / - - / - 17.0 / 35100.0 - / - - / - 22.0 /32

Przy 16MHzCAT3 0,33*16*106 *(23-13) = 53 Mb/sCAT5 0,33*16*106 *(44-8) = 190 Mb/sPrzy 25 MHz tylko CAT 5

0,33*25*106 *(41-10) = 250 Mb/sPrzy 62 MHz

0,33*62*106 *(35-17) = 340 Mb/sPrzy 100 MHz

0,33*100*106 *(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 wartośćbezwzględna 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

11

Parametr NEXT a częstotliwość

Parametr ACRSyntetycznie jakość kanału oddaje parametr

Attenuation to Crosstalk Ratio

12

Mapa połączeń i typowe błędy

Długości

• Długość kanału do 100 m• Długość odcinka stałego do 90 mMierzone na podstawie szybkości propagacji

(nominal velocity of propagation - NVP) z tolerancją 10%

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 zbliżnymierzony 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 ….)

14

Parametr FEXT

NEXT był tu

FEXT jest na końcu FAR

Power Sum NEXT

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 różnicęopóźnienia transmisji pomiędzy najszybszą i najwolniejszą parą w miedzianym kablu. Przy dużych prędkościach transmisji może powstać problem ze spójnościąsygnału nadawanego wszystkimi parami kabla na odległym końcu, gdyż odbiornik nie będzie w stanie zdekodować poprawnie informacji przychodzącej po wszystkich czterech parach przewodnika. Maksymalna dopuszczalna wartośćróżnicy opóźnień wynosi:

Odcinek stały < 45Cały kanał <50 ns