A2. Muntatge i comprovació

torna M7 - Planificació i administració de xarxes

Comprovació

Factors que afecten la transmissió

Senyals elèctriques. Ones sinusoïdals i ones rectangulars

Senyals analògiques. Ones sinusoïdals.

Aquestes senyals descriuen per exemple el comportament de la corrent elèctrica alterna.

La amplitud és el valor absolut màxim del voltatge.

El període és el temps que triga la ona en realitzar un cicle, o dit d’una altra manera el temps que triga en tornar a començar el moviment periòdic.

L’altra magnitud important quan parlem d’ones és la freqüència, i ens indica quants cicles es realitzen per unitat de temps.

Característiques

• El voltatge varia de manera contínua.
• La freqüència es defineix com 1/T i es mesura en Hertz.

Exemple: Suposem una senyal amb un període 1ns. Quina és la seva freqüència.

F = 1/ T = 10 ⁹ Hertz (cicles per segon) = 1 GHz

Senyals digitals. Ones rectangulars

Aquestes senyals descriuen per exemple el comportament de la transmissió d’informació en sistemes informàtics.

La amplitud, la freqüència i el període tenen significats similars.

Característiques

• El voltatge NO varia de manera contínua, si no que salta entre dos valors constants. Això defineix dos estats.
• La freqüència es defineix com 1/T i es mesura en Hertz.

Exponents, logaritmes i decibels

Logaritmes

Les funcions logarítmiques es fan servir en molts camps de la ciència i la tecnologia, en el nostre camp d’estudi, les xarxes, utilitzarem aquestes funcions per mesurar les pèrdues de senyal d’una instal·lació o el guany que ens proporciona un amplificador per exemple.

Donat un nombre en funció d’un exponent qualsevol,

A^B = C

Es defineix el logaritme en base A del nombre com

Log_A C = B

Aquesta es la definició general de logaritme, encara que normalment en el nostre sistema de numeració decimal, s’utilitza majoritàriament el logaritme en base 10, de manera que es sobreentén la base i s’escriu Log C = B, Entenent que si no s’especifica, la base serà 10.

Així podem escriure les següents fórmules que farem servir d’ara en endavant

10^B = C log C = B

Per exemple, si 10² = 100 , aleshores log 100 = 2

Decibels

Els decibels són una unitat que ens mesura el guany o la pèrdua d’una senyal, tant elèctrica com lluminosa.

A partir d’una senyal de referència (origen), mesurant la senyal al final de la instal·lació podrem obtenir el guany o la pèrdua que ha sofert aquesta al llarg de tota la xarxa, i decidir en cada cas si és raonable o hi ha algun problema, i en aquest últim cas intentar solucionar-lo.

Les fórmules per calcular els decibels són les següents

Un valor positiu en el càlcul dels decibels significarà que la senyal ha estat amplificada, hi ha guany, en canvi un valor negatiu dels decibels ens indicarà que hi ha pèrdua de senyal.

Exemple: Suposem una senyal elèctrica que surt d’un emissor (referència) amb un voltatge de 5 Volts. Recorre certa distància i quan mesurem la senyal a l’entrada del receptor veiem que mesura 4 Volts. La pèrdua en decibels de la senyal serà.

Notacions i nomenclatura

Moltes de les mesures que es realitzen o la informació que ens donen els fabricants utilitzen abreviatures i notacions simplificades per evitar escriure nombres massa grans o massa petits, a continuació es mostra una taula amb les més habituals. Cal conèixer-les molt bé.

Valor	Símbol	Nom
10-9	n	Nano
10-6		Micro
10-3	m	Mili
103	K	Kilo
106	M	Mega
109	G	Giga
1012	T	Tera

Errors en els medis

Senyals en cables de coure i de fibra

• Cables de coure : Polsos (Ones rectangulars) de voltatge. Els nivells de voltatge tenen un nivell de referència de 0 volts anomenat terra, és important que tant l’emissor com el receptor tinguin el mateix punt de referència.

El soroll elèctric consisteix en qualsevol energia elèctrica en el cable de transmissió que dificulti que el receptor interpreti les dades enviades per l’emissor.

Els cables de coure utilitzen dos tipus de protecció elèctrica : blindatge i el trenat.

El blindatge protegeix el cable del soroll extern i a més disminueix la pèrdua de senyal evitant que s’escapi. Aquest també està connectat a terra afavorint que emissor i receptor tinguin la mateixa referència.

El trenat dels cables té una geometria que permet absorbir part de les interferències que genera la pròpia senyal que circula pels cables sobre els altres cables propers (Diafonia)

	Blindatge	Trenat
Coaxial	X
UTP		X
FTP	X	X
STP	X	X

• Fibra: Diferents nivells d’intensitat de llum

Tot i que la fibra òptica no es veu afectada pel soroll elèctric, si que pateix atenuació.

Retard en la propagació

És una mesura senzilla que del temps que triga una senyal a recórrer el cable.

En base a aquesta mesura s’obté informació de :

1. La longitud del cable. (És sempre major a la longitud física del revestiment)
2. Les diferències de retard entre les parelles. (És important en xarxes d’alta velocitat que utilitzen varies parelles per transmetre simultàniament, i diferents retards pot significar que la informació no es rebi alhora i es pugui assemblar. 1000 BASE –T)
3. La distància a possibles falles

Els comprovadors més avançats són els que realitzen aquestes comprovacions (TDR, Time Domain Reflector).

Els aparells equivalents en fibra òptica es diuen (OTDR, Optical Time Domain Reflector)

Per a realitzar la mesura envien una senyal pel cable i en funció dels temps que triga a tornar obtenen la longitud.

NVP (Nominal velocity of propagation) : És un valor que es pot calibrar en els comprovadors. Indica la velocitat de la senyal per la mesura del retard de propagació, és el percentatge respecte la velocitat de la llum. Un valor normal està al voltant del 70%.

Desviació del retard (Skew delay)

La diferencia de longitud entre les diferents parelles. Si és massa gran pot provocar que la informació arribi desincronitzada.

Falles de cable

Les falles de cable són totes aquelles que resulten d’una mala connexió dels pins.

Un circuit obert succeeix quan no hi ha continuïtat en els extrems del cable o de les connexions. Per exemple si el cable està tallat o si un extrem del cable no arriba a fer contacte amb el pin del connector.

Un curtcircuit succeeix si dos cables diferents fan contacte en algun punt.

El mapa de cablejat que realitzen els comprovadors de cable, verifica la continuïtat de les connexions.

I a més verifica que la correspondència de les connexions sigui correcte. En funció d’això hi ha vàries falles que es poden detectar.

Parell invertit : Una parella està invertida en un extrem

Parell dividit : Un cable d’una parella es creua amb un cable d’una altra parella.

Exemple : Un cable de la parella 1/2 està canviat amb un cable de la parella 3/6. Tot i que les connexions finals són correctes, les parelles no estan trenades i el cable és susceptible de diafonia.

Parell transposat : Una parella es connecta a pins completament diferents en els extrems.

Atenuació o pèrdua per inserció (Insertion Loss)

La atenuació és la disminució de l’amplitud de la senyal al llarg d’un enllaç.

En un cable de coure disminuirà el voltatge i en un de fibra la intensitat de la llum.

El problema que provoca la atenuació és arribar a no poder distingir la senyal de la referència, i per tant no poder distingir els 1 dels 0.

L’atenuació es mesura en decibels (dB) i sempre en resulten nombres negatius.

Factors que augmenten l’atenuació :

• Longitud del cable
• Freqüències altes
• La resistència del cable (Només per coure, la energia es dissipa en calor)
• Males connexions

ECO o Pèrdua per retorn (Eco Loss)

Només afecta als cables de coure. Aquest fenomen es produeix en les discontinuïtats en la impedància (Connexions defectuoses), on part de la senyal és rebotada en sentit contrari.

El problema que provoca la pèrdua de retorn és poder distingir entre una senyal correcte i una rebotada en mitjans full dúplex (Transmissió en els dos sentits alhora).

És mesura en decibels, entre la senyal de referència i la que retorna a l’origen rebotada..

Exercici. Mirar els valors que interessen de mesura del ECO (Resultat, quant més gran en nombres negatius millor)

Diafonia (Crosstalk)

És un fenomen que es produeix degut a que la corrent elèctrica que circula per un mitjà genera un camp electromagnètic al seu voltant que interfereix la senyal dels cables propers.

És mesura en decibels com la diferència entre una senyal i les senyals acoblades. Interessa que sigui un valor alt, per que això significa que la senyal acoblada és dèbil.

Per exemple si en el telèfon podem escoltar de fons una conversació aliena.

La diafonia es corregeix amb el trenat del cable. Quant més trenat menor serà l’efecte.

Diafonia d’extrem proper (Near End Crosstalk o NEXT) : Es mesura com la diferència entre la quantitat de senyal d’un cable i la quantitat de senyal que s’acobla en l’altre cable i que torna en sentit contrari.

Diafonia d’extrem llunyà (Far End Crosstalk o FEXT) : Es mesura com la diferència entre la quantitat de senyal d’un cable i la quantitat de senyal que s’acobla en l’altre cable i en el mateix sentit. Es refereix a la que arriba a l’altre extrem.

Suma de potències NEXT (PowerSum NEXT o PSNEXT) : És la suma dels efectes de la diafonia NEXT en cada parella deguda als altres 3.

Per tant hi ha 4 mesures. Una per parella.

Ratio d’atenuació a diafonia (Attenuation to Crosstalk Ratio o ACR) : Medeix la diferència entre el valor de NEXT i l’atenuació en cada parella per comparar la senyal amb el soroll. En decibels, ha de ser el més alt possible (Millor situació, no hi ha atenuació i no hi ha NEXT)

Media:Ruido.pdf

Estàndards per la prova del cable. Verificació i certificació de la instal·lació

Una vegada realitzada o mentre s’està fent una instal·lació cal fer certes comprobacions per assegurar que tot funciona correctament i es segueixen els estàndards.

Podem establir dues maneres diferents de fer aquestes comprovacions

Verificació de la instal·lació

• Realitzar el mapa de cablejat
• Medir la longitud del cablejat

Eines: Comprovador de cable (Mapes de cablejat, TDRs), Toners i Probes (Els Toners transmeten una senyal per una parella i els Probes la detecten i emeten un soroll, de manera que es pot seguir el recorregut del cablejat per dintre de parets per exemple)

Certificació de la instal·lació

• Mapa de cablejat
• Longitud del cable entre connexions.
• Pèrdua d’inserció (Atenuació)
• NEXT
• FEXT
• Pèrdua de retorn
• Suma de potències de NEXT i FEXT
• ACR
• Retard en la propagació i diferència de retard

Eines: Eines de certificació de cablejat, molt més complicades i cares, permeten fer les comprovacions anteriors, i aporten sistemes de gestió de la informació de les proves.

Una certificació requereix a més una extensa documentació de totes proves realitzades. El registre d’aquestes que s’obté amb la eina de certificació.

(Fer l’estudi / resum del document d’anglés d’exemple de certificació de FLUKE)

Cablatge estructurat

El cablatge estructurat és un enfocament sistemàtic i ordenat del cablejat. Per tal que pugui ser fàcilment comprès per:

• Instal·ladors
• Administradors de xarxes
• Tècnics en general

Hi ha 3 regles que ajuden a garantir l’efectivitat i la eficiència en els projectes de disseny del cablatge estructurat.

• Estàndards : Complir amb els estàndards.
• Escalabilitat : Planificar tenint en compte el creixement futur.

• • Ex. Suportar diferents aplicacions (Veu, dades, imatges)
  • Ex. cat6 en lloc de cat5
  • Ex. Canaletes amb espai per afegir més cables.
  • Ex. Dispositius i panells de connexió amb connexions lliures.
  • Ex. Instal·lar fibra com a cablatge principal

• Sistemes oberts : En contra dels sistemes propietaris per conservar la elecció de proveïdors.

Discussió dels avantatges desavantatges del sistema

Elements d’una instal·lació de cablatge

• Canaleta. (Metros)
• Colzes, bifurcacions, etc.. (Unitats)
• Cable UTP Cat 5e. (Metros)
• Connectors RJ45 femelles. (Unitats)
• Caixes connectors RJ45 femelles. (Unitats)
• Connectors RJ45 mascles. (Unitats)
• Protectors de plàsctic per RJ45 mascles. (Unitats)
• Patch pannel RJ45 (Quantitat de connectors i longitud)
• Armaris Rack

Eines per a la instal·lació

• Grimpadora
• Engastadora
• Pelacables
• Comprovador de xarxa (Comprovador, Toner, Prober)
• Taladradora, tornavís, “tacos”, “tornillos”, sierra
• Metro

Eines per realitzar la instal·lació.

Les eines especialitzades són:

Grimpadora, Muntatge de mascles

Engastadora, Muntatge de femelles a rosetes de paret o dins del rack

A part d'altres eines d'ús genèric.

Realitzar l’explicació al taller indicant cadascun dels elements

http://www.bjc.es/PDF/pdf.htm Web amb catàlegs de canaletes i accessoris i preus

http://www.unex.org/ Idem

http://www.pidepresupuesto.com/ISPs/Conectividad/ Web on demanes pressupost i la gent ofereix els serveis

Realització

http://www.aslan2.com/empresas/mostrar_asociado.asp?id=63

C/ Espronceda 63-65 Bajo

08005 Barcelona

Tel. +34 93 307 32 80

Fax: +34 93 307 32 87

Normativa

Posar normativa internacional i europea. (pag 122/123 llibre)

www.tiaonline.org

www.eia.org

www.cenelc.org  Europea: European Commite for Electrotechnical Standarization

www.iso.org

Subsistemes de cablatge estructurat.

Hi ha 7 subsistemes en un sistema de cablejat estructurat.

• Punt de demarcació (DEMARC) : El punt on els cables del proveïdor extern es connecten ala cables del client a l’edifici.
• Sala d’equipaments (ER) : És la sala de telecomunicacions principal que alimenta la resta de sales de telecomunicacions
• Sala de telecomunicacions (TR) : És el punt on es produeixen les connexions que proporcionen la transició entre el cablejat horitzontal i vertical. Alimenta les àrees de treball.
• Cablatge Backbone o vertical : Des de el DEMARC a la sala d’equipaments, i després a les sales de telecomunicacions. Per a la escalabilitat és important que aquest cablatge tingui més capacitat.
• Cablatge de distribució o horitzontal : Distribueix els cables des de les sales de telecomunicacions fins les àrees de treball.
• Area de treball (WA) : On es troben les estacions de treball. Màxim 100 m de cable entre TR i cada estació. Cal utilitzar panells de connexió i connexions de paret, no cables directament a les estacions de treball.
• Administració : És una àrea de treball especial.

Limitacions de distàncies:

• Longitud màxima del cablatge fix: 90 m
• Longitud màxima dels cables als panells i a les terminals: 3-6 m.

Punts de Connexió

• Connexió creuada principal (MC, Main cross connection) : És el punt on es troba el DEMARC i que dona servei a tota la instal·lació
• Connexió creuada horitzontal (HC, Horizontal cross connection) : Entre el cablatge vertical i horitzontal.
• Connexió creuada intermèdia (IC, Intermediate cross connection) : Entre el Demarc i las HC. Només pot haver una i pot alimentar vàries HC.

En una LAN petita?

DEMARC  Router

IC  Switch principal que distribueix a la resta de switchs

HC  Cada switch que distribueix a les àrees de treball

• Punts de consolidació : Per a les àrees de treball que requereixen freqüents modificacions de mobiliari (Oficines obertes), per evitar canviar tot el cablatge horitzontal, a mig camí s’estableixen aquests punts. Servei màxim 12 estacions.