STRUKTUROVANÉ KABELÁŽNÍ SYSTÉMY pro komunikační sítě část 3.

„ PROČ ? “ MATERIÁLY pro strukturované kabeláže - METALICKÉ KABELY Základní otázka: „Který kabel má lepší a stabilnější přenosové parametry, koaxiál nebo párový kabel ?“ Odpověď: „Samozřejmě koaxiál .“ Otázka: „ PROČ ? “

KOAX 138 Z0 = x log(D/d) e IMPEDANCE VEDENÍ Z0 - jmenovitá impedance vnitřní vodič vnější vodič KOAX 138 Z0 = x log(D/d) e pevná distance Z0 - jmenovitá impedance d - průměr středového vodiče D - vnitřní průměr vnějšího vodiče e - dielektrická konstanta (pro vzduch = 1)

UTP 276 Z0 = x log(2D/d) e IMPEDANCE VEDENÍ Z0 - jmenovitá impedance d - průměr vodiče D - vzdálenost os vodičů v páru e - dielektrická konstanta (pro vzduch = 1)

STP 276 Z0 = x log((2D/d) x 1+(D/2h) e IMPEDANCE VEDENÍ Vliv stínění na impedanci 276 Z0 = x log((2D/d) x 1+(D/2h) 2 e Z0 - jmenovitá impedance d - průměr vodiče D - vzdálenost os vodičů páru e - dielektrická konstanta (pro vzduch = 1) h - vzdálenost mezi párem a stíněním

IMPEDANCE VEDENÍ Vliv nesymetrie páru na impedanci pro AWG24

IMPEDANCE VEDENÍ Vliv torzní síly (zkrutu) kabelu na impedanci

IMPEDANCE VEDENÍ – SVAŘENÝ PÁR nesvařený pár má inkonsistentní sysmetrii tato inkonsistence negativně působí na “cable performance” primárně - Impedance sekundárně: Return Loss NEXT svařený pár má konsistentní symetrii

IMPEDANCE VEDENÍ – SVAŘENÝ PÁR Ztráta souososti vodič-vodič Nesvařené páry Svařené páry I když u kabelu se svařovanými páry dojde k jeho ohnutí, vzdálenost vodičů v páru zůstává stabilní, čímž je zajištěna imunita vůči každodenním instalačním vlivům, jako jsou ohyb, vinutí anebo tah

IMPEDANCE VEDENÍ – SVAŘENÝ PÁR svařený pár kombinuje charakteristiky centrovaného koaxiálního kabelu s praktičností párových twistovaných kabelů

IMPEDANCE VEDENÍ – SVAŘENÝ PÁR Oddělení vodičů v páru způsobí lokální změnu impedance, odrazy signálu a přeslechy. Svařený pár neumožní rozpad sysmetrie a přenosové parametry zůstávají zachovány

IMPEDANCE VEDENÍ – SVAŘENÝ PÁR nesvařený pár může být zdrojem odrazů, šumů a vyzařování svařený pár je vůči těmto jevům imunní

PROBLEMATIKA STÍNĚNÍ

PROBLEMATIKA STÍNĚNÍ Proč nenavrhovat stíněné řešení? Podstatným důvodem je, že žádná z proklamovaných výhod stínění na zvýšení šumové imunity nepřevyšuje nevýhody, které stínění přináší. Následující body by si měl zákazník uvědomit, pokud zvažuje, zda zvolit řešení UTP nebo STP: - světový trh prodeje strukturované kabeláže je silně nakloněn směrem k UTP (80% trhu dle komise BSRIA) - stínění degraduje vyváženost, kterou IEEE a další rozhraní požadují. Takový “méně vyvážený” signál je následně “méně efektivní” a to se řeší stíněním. Jde o “začarovaný kruh”. - stínění zvyšuje kapacitanci a tím také útlum. Výrobci stíněných systémů ve snaze čelit tomuto jevu presentují kabely s větším průřezem měděných drátů v každém páru (22AWG a ne 24AWG). Patch cordy mají vyšší útlum (standard ISO připouští o 50% vyšší útlum patch cordů, oproti tomu EIA/TIA pouze o 20%. - ISO, EN50173 a EN50174 požadují, aby stínění systému bylo kontinuální. Tím se rozumí, že všechny komponenty a kabely v přenosovém kanálu, včetně aktivních prvků na obou koncích, budou stíněny a zemněny. Nesplnění tohoto požadavku může zapříčinit interferenci s jinými elektrickými zařízeními, dále vliv na přenos signálu a způsobit, že systém nebude ve shodě s požadavky EMC. To omezuje výběr aktivních prvků, které zabezpečují přenosovou cestu: - zakazuje se použití Telco kabelů (žádné příslušenství na zemnění) - zakazuje se použití PCMCIA karet - zakazuje se použití jakýchkoliv prvků UTP v kanálu - ‘částečně zemněné’ stíněné systémy jsou dnes zakázané

PROBLEMATIKA STÍNĚNÍ Stínění zvyšuje cenu kabelu a komponent Stínění zvyšuje cenu instalace: - nutné kontrolovat zemnění budovy a případně provést požadované úpravy pro zlepšení - nutné kontrolovat celý systém včetně portů zásuvek a odstranit rozdíly potenciálů - nutné uzemnit zakončení kabelů na propojovacích panelech a prověřit, zda je celé stínění uzemněné a propojené až na panely - nutné zemnit propojovací panely v rozvaděčích a rozvaděče - instalace stíněného kabelu do portu je časově náročnější Zvýšení ceny údržby – zemněný systém musí být kontrolován, aby se zákazník ujistil, že funguje správně a beze změn přenosových charakteristik a parametrů. Ty mohou být ohroženy při změnách podmínek stínění a zemnění během jeho životnosti. Vliv stínění na testování systémů není brán v úvahu ve standardech EIA/TIA a ISO (procedura na měření výkonnosti kanálu nebo linku je popsána bez zemnění kanálu na obou koncích). Rozhraní a aktivní prvky jsou navrženy a testovány na UTP systémy a není uvažován vliv velkého množství rozdílných stíněných systémů na trhu.

PROBLEMATIKA STÍNĚNÍ

PROBLEMATIKA STÍNĚNÍ

VLIV ZÁŘEZOVÉHO SPOJE NA IMPEDANCI DOBRÉ ŠPATNÉ Vzdálenost os zářezových kontaktů ovlivňuje lokálně IMPEDANCI

PERFORM LINK Podélná stabilita impedance (homogenita impedance) ovlivňuje veškeré přenosové parametry linky a je primárním faktorem, který ovlivňuje její výkon. Veškeré negativní vlivy jsou zapříčiněny nestabilitou impedance tj. nekvalitním kabelem, ostrými ohyby, nevhodnou technologií zářezového spoje, lidským faktorem při instalaci.

VOLBA VHODNÉHO TYPU KABELU volba konstrukce páru - nesvařený / svařený pár volba konstrukce kabelu UTP, STP/FTP, ISTP datový / multimediální volba kategorie - Cat. 3,5,6,7 , 10GE ??? volba pláště kabelu jednoplášťový, dvouplášťový, armovaný materiál pláště standardní (PVC) bezhalogenový LSOH plenum (TEF) speciální (PE)

PŘÍKLADY KABELŮ UTP - nesvařený pár UTP - svařený pár UTP - svařený pár - flex

PŘÍKLADY KABELŮ UTP - svařený pár - x-spline UTP - svařený pár - e-spline

PŘÍKLADY KABELŮ UTP kabel pro 10GE

PŘÍKLADY KABELŮ UTP multimediální - svařený pár

PŘÍKLADY KABELŮ FTP - nesvařený pár ISTP - nesvařený pár FTP - svařený pár

PŘÍKLADY KABELŮ UTP - dva pláště UTP - armovaný

Vláknová optika

Co je to světlo ? Světlo je elektromagnetické vlnění VLÁKNOVÁ OPTIKA Elektromagnetické spektrum

Co můžeme se světlem dělat ? VLÁKNOVÁ OPTIKA Co můžeme se světlem dělat ? Rozkládat a skládat Ohýbat Odrážet Modulovat

VLÁKNOVÁ OPTIKA Nežádoucí vlastnosti Útlum Nežádané odrazy !!!

Druhy světla a vlnová délka VLÁKNOVÁ OPTIKA Druhy světla a vlnová délka Světlo barevné (slunce, oheň, žárovka atd.) monochromatické - jednobarevné (filtr, LED) koherentní - o jedné vlnové délce (LASER) Méně barev (kmitočtů) - méně problémů Vlnová délka viditelného světla se pohybuje mezi 400nm až 700nm.

2x VLÁKNOVÁ OPTIKA - ROZSAH VLNOVÉ DÉLKY 1 2x Vlnová délka se obyčejně udává v nanometrech (pro MM např. 850nm a 1300nm, pro SM 1300nm nebo 1550nm).

Struktura vlákna n0 n1 Jádro Odrazná vrstva VLÁKNOVÁ OPTIKA Struktura vlákna Jádro Odrazná vrstva n0 n1 Index lomu je změřen na základě rychlosti světla při průchodu materiálem

Odrazná vrstva Jádro Světlo VLÁKNOVÁ OPTIKA - STRUKTURA VLÁKNA Vstupní paprsek může být odražen v závislosti na úhlu, který svírá mezi jádrem a odraznou vrstvou. Kritický úhel je poměr indexu lomu světla jádra a odrazné vrstvy.

Při překročení kritického úhlu se paprsek ztrácí v plášti. VLÁKNOVÁ OPTIKA - ZTRÁTY V OHYBU Kritický úhel Při překročení kritického úhlu se paprsek ztrácí v plášti.

Paprsek musí dopadat pod tímto úhlem, aby byl veden vláknem VLÁKNOVÁ OPTIKA - PRŮMĚR JÁDRA VLÁKNA Paprsek musí dopadat pod tímto úhlem, aby byl veden vláknem n0 n1 NA = (n02 - n12)1/2

Multimode - STEP-INDEX VLÁKNOVÁ OPTIKA - PŘENOS PAPRSKU SVĚTLA VLÁKNEM 140µm 100µm Multimode - STEP-INDEX

Multimode – gradient 125µm 50(62.5)µm VLÁKNOVÁ OPTIKA - PŘENOS PAPRSKU SVĚTLA VLÁKNEM 125µm 50(62.5)µm Multimode – gradient

VLÁKNOVÁ OPTIKA - PŘENOS PAPRSKU SVĚTLA VLÁKNEM Single-mode

Typy optických vláken SINGLE MODE - 9/125/250 (900) MULTI MODE VLÁKNOVÁ OPTIKA Typy optických vláken SINGLE MODE - 9/125/250 (900) MULTI MODE STEP INDEX - 100/140/250 (900) GRADIENT 50/125/250 (900) 62,5/125/250 (900)

VLÁKNOVÁ OPTIKA Typy optických vláken

FO - výpočet dosahu MM VLÁKNOVÁ OPTIKA GIGABIT ETHERNET obecně je uvažována šířka pásma FO kabelu - 160MHz/km v případě kvalitnějších FO kabelů mužeme přepočítat dosah L=BW / (DR x BN) L - délka v m BW - šířka pásma v MHz/km DR - rychlost dat v MHz (pro Gigabit = 1000MHz) BN - normalizovaná šírka pásma pro rychlost jednoho bitu (BN = 0,00071 pro MM vlákna)

VLÁKNOVÁ OPTIKA - SPOJOVÁNÍ OPTICKÝCH VLÁKEN Spojování vláken svařováním FO konektory mechanickou spojkou Spojení konektoru s vláknem lepením mechanicky lisováním (crimp) JUMPER - pouze z kabelu PIGTAIL - vláknový nebo kabelový

Adapter Ferule Odrazná vrstva VLÁKNOVÁ OPTIKA - SPOJENÍ VLÁKEN V FO KONEKTORU Adapter Ferule Odrazná vrstva Jádro

Pláště FO kabelů Jednoduchý Vícenásobný (dvojitý) Armovaný (metal) MATERIÁLY pro strukturované kabeláže - OPTICKÉ KABELY Pláště FO kabelů Jednoduchý Vícenásobný (dvojitý) Armovaný (metal) Speciální (proti vlhkosti při porušení pláště) Závěstný (metal/nemetalický) Dělení dle materiálů - PVC, PE, HDPE, NH mater.

Konstrukce FO kabelů BREAKOUT OPDS (minibreakout) MATERIÁLY pro strukturované kabeláže - OPTICKÉ KABELY Konstrukce FO kabelů BREAKOUT simplex duplex breakout kabel OPDS (minibreakout) MFPT - vlákna v trubce v gelu

Konstrukce FO kabelů - příklady kabely s těsnou sekundární ochranou - suché simplex – Breakout segment duplext kabely s volnou sekundární ochranou - gelové OPDS MFPT – central tube OPDS - INTEX MFPT – multi tube BREAKOUT

VOLBA VHODNÉHO TYPU FO KABELU volba typu vlákna - dle potřebného dosahu volba konstrukce kabelu horizontální sekce - DUPLEX, OPDS páteřní sekce v budovách - BREAKOUT, OPDS páteřní sekce v areálech - MFPT, OPDS - do 3000m dálková vedení - MFPT volba pláště kabelu jednoplášťový, dvouplášťový, armovaný, závěsný materiál pláště standardní (PVC) bezhalogenový LSOH plenum (TEF) speciální (PE)

část 3. KONEC