Gigabitowy Ethernet a okablowanie strukturalne.pdf

(334 KB) Pobierz
Gigabitowy Ethernet a okablowanie strukturalne
Gigabitowy Ethernet a okablowanie strukturalne.
Wprowadzenie
Okablowanie strukturalne jest bardzo dynamicznie rozwijającą się dziedziną telekomunikacji.
KaŜdy rok przynosi coraz to nowe wyzwania, którym musi sprostać nowoczesny system
okablowania strukturalnego. Jednak, aby system taki zapewniał maksymalną funkcjonalność,
musi być on zgodny z odpowiednimi normami branŜowymi i zaleceniami producenta.
Z praktycznego punktu widzenia bardzo istotne jest stosowanie standardów instalacyjnych.
UmoŜliwia to dołączanie sprzętu aktywnego pochodzącego od róŜnych producentów do
infrastruktury kablowej, która stanowi interfejs pomiędzy róŜnymi aktywnymi urządzeniami
sieciowymi. Standardy zapewniają takŜe duŜą elastyczność w momencie, gdy zachodzi potrzeba
zmiany umiejscowienia sprzętu. W nowym miejscu po prostu podłącza się sprzęt do istniejącego
juŜ przyłącza sieciowego, dokonuje się odpowiednich zmian w szafie dystrybucyjnej i na tym
koniec modyfikacji.
Proces standaryzacyjny trwa dosyć długo , wobec czego normy nie nadąŜają za nowymi
rozwiązaniami wchodzącymi na rynek. Aktualnie obowiązujące standardy zostały uchwalone w
1995 roku (tabela 1), a od tego czasu wiele się zmieniło w sieciach komputerowych. Największą
zmianą było wprowadzenie najszybszego obecnie protokołu w sieciach lokalnych, czyli
Gigabitowego Ethernetu.
Standardy międzynarodowe Standardy amerykańskie
Standardy
europejskie
ISO/IEC 11801
TIA/EIA 568A
EN 50173
Projektowanie
instalacji
TIA/EIA 569
CD 14763-1
TIA/EIA 606
prEN 50174
Administrowanie
instalacją
CD 14763-2
TIA/EIA 607
CD 14763-3
TSB 67
Testowanie
CD 14763-4
TSB 95 (1
(źródło: Networld)
(1 - nowy biuletyn uchwalony w grudniu 1999 roku przez komitet TIA.
Tabela 1. Standardy w okablowaniu strukturalnym.
Odmiany Gigabitowego Ethernetu.
Początkowo miał być to protokół oparty na kablach światłowodowych jako medium
transmisyjnym (standard IEEE 802.3z), jednakŜe presja rynku i producentów systemów
okablowania strukturalnego doprowadziły do powstania standardu IEEE 802.3ab, który określił
wymagania protokołu dla okablowania strukturalnego opartego na kablach miedzianych
istniejącej juŜ kategorii 5 (klasy D).
Nazwa Ethernet 1000 Base-x określa protokół transmisyjny, który jest w stanie pracować z
szybkością do 1 Gb/s (gigabit na sekundę) wykorzystując róŜnego rodzaju media transmisyjne
405952124.052.png 405952124.063.png 405952124.074.png 405952124.085.png
(tabela 2). Ethernet 1000Base-LX lub SX określone w normie IEEE 802.3z oznaczają, Ŝe jako
medium transmisyjne wykorzystywany jest światłowód jedno- lub wielomodowy, Ethernet
1000Base-CX określa sposób łączenia urządzeń aktywnych na krótkich odcinkach za pomocą
miedzianych kabli krosowych, Ethernet 1000Base-T opisany w normie IEEE 802.3ab oznacza,
Ŝe jest to protokół działający w oparciu o kabel miedziany, tzw. skrętkę kategorii 5 spełniającą
dodatkowe wymagania wyspecyfikowane w projekcie normy TIA/EIA-568A określonej jako
kategoria 5E (z ang. Enhanced - rozszerzona), a których sposób pomiaru został określony w
biuletynie TIA/EIA/TSB-95 opublikowanym w grudniu 1999 roku. Maksymalne odległości
transmisji dla poszczególnych rodzajów mediów transmisyjnych zebrane zostały w tabeli 3.
Standard
IEEE
Interfejs warstwy
fizycznej
Rodzaj medium transmisyjnego
Data zatwierdzenia przez
IEEE
1000Base-SX
(długość fali 810
nm)
światłowód wielomodowy
1000Base-LX
802.3z
(długość fali 1300
nm
światłowód jednomodowy
czerwiec 1998
i wielomodowy
lub 1310 nm)
1000Base-CX
specjalny kabel miedziany
(połączenia
krosowe)
dla krótkich połączeń
kategoria 5 UTP
802.3ab
1000Base-T
(spełniająca wymóg pomiaru PS
NEXT, ELFEXT, return loss, delay
skew)
czerwiec 1999
(kabel skrętkowy)
kategoria 5E UTP
(zalecana dla nowych instalacji)
(źródło: Hewlett Packard)
Tabela 2. Rodzaje mediów transmisyjnych.
Ethernet 10Base-x
Ethernet 100Base-
x
Ethernet 1000Base-x
Prędkość
transmisji
10 Mb/s
100 Mb/s
1000 Mb/s
Kabel kat. 5 UTP
100 m
100 m
100 m
Kabel STP/Coax
500 m
100 m
25 m
światłowód
wielomodowy
2000 m
412 m (1
550 m
2000 m (2
405952124.001.png 405952124.003.png 405952124.004.png 405952124.005.png 405952124.006.png
światłowód
jednomodowy
25000 m
20000 m
5000 m
(źródło: Gigabit Ethernet Alliance)
(1 - half duplex wg IEEE;
(2 - full duplex wg IEEE;
Tabela 3. Maksymalne długości medium transmisyjnego dla standardów IEEE 802.3
Dotychczas mierzone parametry fizyczne.
Dotychczas stosowane protokoły w lokalnych sieciach komputerowych wykorzystywały do
transmisji tylko dwie pary przewodników (parę 1 i 2) w czteroparowych miedzianych kablach
skrętkowych. Dlatego teŜ, zgodnie z biuletynem TIA/EIA/TSB-67 L.II, pomiar w paśmie do 100
MHz parametrów takich jak:
przesłuch zbliŜny (z ang. NEXT - Near End Crosstalk),
·
tłumienie (z ang. Attenuation),
·
mapa połączeń (z ang. Wire Map),
·
długość (z ang. Length),
był zupełnie wystarczający. Wyniki zgodne z odpowiednimi normami (np. z normą europejską
EN 50173) gwarantowały poprawne działanie wszystkich ówcześnie dostępnych protokołów
transmisyjnych.
NEXT
Nazwa przesłuch zbliŜny wywodzi się z telekomunikacji. Najczęstszy sposób pomiaru
przesłuchu zbliŜnego NEXT, polega na pomiarze poziomu sygnału zaindukowanego w jednej
parze przewodników, od sygnału pochodzącego z dowolnej z trzech pozostałych par w kablu
czteroparowym (rysunek 1).
Miarą parametru NEXT, podawaną w decybelach, jest róŜnica 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 zaleŜna od częstotliwości, w związku
z tym naleŜy dokonać pomiaru w paśmie częstotliwości od 1 do 100 MHz.
Tłumienie
·
405952124.007.png 405952124.008.png 405952124.009.png 405952124.010.png 405952124.011.png 405952124.012.png 405952124.013.png 405952124.014.png 405952124.015.png 405952124.016.png 405952124.017.png 405952124.018.png 405952124.019.png 405952124.020.png 405952124.021.png 405952124.022.png 405952124.023.png 405952124.024.png 405952124.025.png 405952124.026.png 405952124.027.png 405952124.028.png 405952124.029.png 405952124.030.png 405952124.031.png 405952124.032.png 405952124.033.png 405952124.034.png 405952124.035.png 405952124.036.png 405952124.037.png 405952124.038.png 405952124.039.png 405952124.040.png 405952124.041.png 405952124.042.png 405952124.043.png 405952124.044.png 405952124.045.png 405952124.046.png 405952124.047.png 405952124.048.png 405952124.049.png 405952124.050.png 405952124.051.png 405952124.053.png 405952124.054.png 405952124.055.png 405952124.056.png 405952124.057.png 405952124.058.png 405952124.059.png 405952124.060.png 405952124.061.png 405952124.062.png 405952124.064.png 405952124.065.png 405952124.066.png 405952124.067.png 405952124.068.png 405952124.069.png 405952124.070.png 405952124.071.png 405952124.072.png 405952124.073.png 405952124.075.png 405952124.076.png 405952124.077.png 405952124.078.png 405952124.079.png 405952124.080.png 405952124.081.png 405952124.082.png 405952124.083.png 405952124.084.png 405952124.086.png 405952124.087.png
Parametr ten określa o ile zmniejszy się moc sygnału w danej parze przewodnika po przejściu
przez cały tor. Parametr ten jest ściśle zaleŜny od częstotliwości i pomiaru dokonuje się w
paśmie od 1 do 100 MHz. Wykres przykładowego wyniku pomiaru parametru NEXT pokazany
jest na rysunku 2.
Mapa połączeń
Określa nam w jakiej sekwencji ułoŜone są w złączu lub gnieździe poszczególne pary
przewodników. Najczęściej spotykanymi sekwencjami są EIA-568A i EIA-568B (rysunek 3).
Parametr ten słuŜy do wykrycia ewentualnych błędów instalacyjnych. Typowe błędy instalacyjne
pokazane są na rysunku 4. Dla kaŜdego z ośmiu przewodników mapa połączeń moŜe wykazać:
prawidłowe podłączenie na kaŜdym końcu mierzonego toru;
·
ciągłość połączeń;
·
połączenia pomiędzy dwoma lub więcej przewodami;
·
zamienione pary (z ang. Crossed pairs);
·
405952124.088.png 405952124.089.png 405952124.090.png 405952124.091.png 405952124.092.png 405952124.093.png 405952124.094.png
zamienione poszczególne przewody (z ang. Split pairs);
·
zamienione przewodniki w parze (z ang. Reversed pairs);
·
ciągłość ekranu (dla instalacji ekranowanych).
Długość
Parametr ten określa długość mierzonego toru transmisyjnego. Zgodnie z normą europejską EN
50173 maksymalna długość okablowania poziomego nie moŜe przekroczyć 90 metrów
niezaleŜnie od zastosowanego medium transmisyjnego (kabel miedziany UTP, światłowód
wielomodowy), a łączna długość kabli krosowych i przyłączeniowych nie moŜe przekroczyć 10
metrów. Jednak, aby miernik był w stanie zmierzyć długość kabla naleŜy wprowadzić do niego
parametr NVP (z ang. Nominal Velocity of Propagation). Określa on o ile szybkość
rozchodzenia się sygnałów w danym przewodniku jest mniejsza od prędkości światła i jest
charakterystyczny dla danego typu kabla (np. dla kabli UTP~66-70%, dla kabli FTP~72-75%).
Wartości dopuszczalne poszczególnych parametrów wyspecyfikowane są w odpowiednich
normach (np. EN 50173, TIA/EIA-568A) i kaŜdy miernik dynamiczny do okablowania zgodny z
biuletynem TIA/EIA/TSB-67 L. II (np. HP WireScope 155) posiada te wartości w swojej
pamięci.
Nowe parametry.
Z chwilą wprowadzenia transmisji w kablu miedzianym po wszystkich czterech parach
przewodników, a w dodatku jeszcze w dwóch kierunkach jednocześnie ( rysunek 5 ) dla protokołu
Ethernet 1000Base-T, przeprowadzenie tylko dotychczasowych pomiarów okazało się
niewystarczające do zapewnienia transmisji z maksymalną prędkością w istniejącym systemie
okablowania strukturalnego.
W związku z tym powstała potrzeba pomiaru nowych parametrów, które uwzględniają zjawiska
fizyczne występujące przy transmisji po wszystkich czterech parach przewodników. Parametry
te zostały przedstawione w nowym biuletynie TIA/EIA/TSB-95, który ukazał się w grudniu
1999 roku.
W biuletynie wyszczególnione są parametry takie jak:
PowerSum NEXT;
·
PowerSum ACR (z ang. Attenuation to Crosstalk Ratio);
·
FEXT (z ang. Far End Crosstalk);
·
ELFEXT (z ang. Equal Level Far End Crosstalk);
·
PowerSum ELFEXT;
·
Return Loss;
·
·
405952124.095.png 405952124.002.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin