Merenja u telekomunikacijama

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 1

MERENJA U TELEKOMUNIKACIJAMA

Mihajlo Prerad Certified Cable Test Technician Trainer

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 2Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 2

Šta su merenja?

• Pod merenjem se podrazumeva testiranje komunikacione opreme i instalacija, nadzor i održavanje sistema, logička analiza signala, kao i prikupljanje, statistička obrada i ekspertiza podataka o funkcionisanju sistema.

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 3Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 3

Način prenosa signala (fizički sloj)

– Bežične mreže• Prenos signala putem radio talasa• Bez fizičkog povezivanja dve tačke

– Bakarne mreže• Prenos signala putem bakarnog kabla• Različite tehnologije: ADSL, VDSL, SHDSL, Coax, Ethernet...

– Optičke mreže• Prenos signala putem optičkog vlakna• Brzine prenosa 100Gpbs

3

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 4Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 4

BEŽIČNE MREŽE

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 5Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 5

BEŽIČNE MREŽE

• Prenos informacija između dve tačke koje nisu fizički povezane putem radio talasa (vrsta elektromagnetnog zračenja)

• Standardi:– WiFi (802.11a/b/g/n)– Bluetooth– WiMax– VHF, UHF– GSM, UMTS, EDGE

• Frekvencijski opseg:

3Hz – 300GHz

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 6Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 6

Instrumenti za testiranje bežičnih mreža

Analizator spektra (Spectrum Analyzer)

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 7Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 7

Dizajn WiFi mreža

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 8Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 8

Analiza i monitoring WiFi mreža

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 9Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 9

Bakarne mreže -Strukturno kabliranje

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 10Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 10

Kategorije i tipovi kablova

Kategorije:• Cat 3 – 16 MHz• Cat 5e – 100 MHz• Cat 6 – 250 MHz• Cat 6a – 500 MHz• Cat 7 – 600 MHz• Cat 7a – 1000 MHz

10

UTP

STP

SSTP

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 11Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 11

IZGLED BAKARNIH KABLOVA

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 12Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 12

Korak 1: Verifikacija

• Verifikacija omogućuje:– Osnovne funkcije za proveru

konektivnosti kao što su: “wiremap” i dužina kabla

– Jednostavne funkcije za rešavanje problema kao što je nalaženje greške na kablu

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 13Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 13

Korak 2: Kvalifikacija

• Kvalifikacija omogućuje:– Wiremap– Provera brzine prenosa koju kabl

podržava (10/100/1000BaseT)– Dužina kabla i mesto prekida– Crosstalk i Impedance fault– Memorija za čuvanje i štampanje

rezultata

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 14Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 14

Šta je sertifikacija?

• “Da li performanse nekog kabla zadovoljavaju parametre propisane prema TIA ili ISO standardu”

• Definicija tih performansi i nivoa koje treba zadovoljiti (“Kategorije ili Klase”) je definisana standardima:

– TIA-568B standard (Cat 5e, Cat 6)– ISO 11801 i IEC 61935 (Class C, D , E i F)

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 15Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 15

Parametri sertifikacije

15

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 16Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 16

Greške ožičenja

• Identifikacija fizičke greške instalacije:– Kratak spoj između bilo koje dve

parice– Prekid– Ukrštene parice

16

FAIL PASS

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 17Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 17

Propagation delay

17

• Vreme potrebno da signal poslat sa jednog kraja stigne na drugi kraj• Limit: 555ns

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 18Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 18

Delay skew

• Razlika u propagacionom kašnjenju između najbržih i najsporijih parica

• Limit: 50ns• Idealan <25ns• Uobičajen 25 – 50ns

18

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 19Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 19

Gubitak

Predajnik

signala

Prijemnik

Signala

SLABLJENJE

• Količina izgubljenog signala u prenosnom linku (izraženo u dB)

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 20Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 20

Slabljenje - primer

• Proporcionalno raste sa dužinom i frekvencijom

• Za svakih -6dB gubitka, originalni signal slabi za 50% vrednosti

20

Ratio Decibel

1/1 0 dB

1/2 -6 dB

1/5 -14 dB

1/10 -20 dB

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 21Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 21

Optičke mreže

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 22

22

#1 – Mreža Nikad neće biti sporija

•Planirajte veće brzine, bolje vreme odziva, smanjeno kašnjenje

#2 - Mreža Nikad neće biti manja

•Planirajte više korisnika, veću količinu saobraćaja, više linkova

#3 - Mreža Nikad neće biti ista

•Planirajte fleksibilnost, izmenljivost i mogućnost brzih promena

Tri zakona mreže:

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 23Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 23

Porast korisnika

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 24Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 24

Potrošači zahtevaju...

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 25Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 25

Potrebe aplikacija

Aplikacija Protok

IP telefonija 0.064 Mbps

Internet 1..10 Mbps

Onlajn video 5 Mbps/ch.

HDTV 9..20 Mbps/ch

MICOM TM INTERNATIONAL | MICOM GROUP MEMBER

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 26Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 26

Potrebe prosečnog korisnika

Data

Voice

Video

AccessNetwork

5..20 Mbps

0.1 Mbps

6..30 Mbps

1..10 Mbps

10 do 30 Mbps

9 – 20 Mbps

0,1 Mbps

1 – 10 Mbps

MICOM TM INTERNATIONAL | MICOM GROUP MEMBER

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 27Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 27

27

Rešenje: postavite optička vlakna!

• Mali gubici• Veliki propusni opseg• Bez uticaja okoline (EMI)• Veoma mali• Lagani

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 28Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 28

Infracrvena svetlost Vidljiva svetlost

(VFL)

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 29Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 29

Optički kabl

Spoljna izolacija (tzv. “jacket”)

Materijal za učvršćenje (tzv. “cevlar”)

Akrilatna zaštita (tzv. “buffer”)

Primarna izolacija (tzv. “clad”)

Jezgro (tzv. “core”)

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 30Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 30

30

Optički kabl• Koristi svetlosni signal za prenos podataka• Core & Cladding se prave najčešće od specijalne vrste

silikonskog stakla• Tipičan “Cladding” prečnik = 125 µm• Tipičan “Coating” prečnik = 250 µm• Prečnik jezgra (core) definiše tip vlakna

– 9 µm za singlemodna vlakna (varira od 8.3 do 9)– 50 i 62.5 µm za multimodna vlakna

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 31Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 31

Tipovi optičkih vlakana

• Monomodna (SM, singlemode)– sva vlakna su monomodna– Talasne dužine: 1310nm i 1550nm (ima i drugih)

• Višemodna (MM, multimode)– sva vlakna su multimodna – Talasne dužine: 850nm i 1300nm

• Hibridni mod– monomodna i multimodna vlakna u okviru jednog kabla

(npr. 4MM i 4SM)

31

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 32Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 32

SC

Tipovi konektora

ST

FCLC

* Popularan je i E2000 konektor (nemam sliku)

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 33Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 33

Multimodna vlakna

• Od latinske reči “multi-path”; što znači “višemodni”

• Modovi svetlosti stižu na destinaciju u različito vreme i prouzrokuju širenje/rasipanje signala

125 µm62.5 µm

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 34Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 34

Singlemodna vlakna

• Od latinske reči “single-path”; što znači jedan mod (singlemod)

• Postoji samo jedan mod, tako da nema širenja signala.

125 µm9 µm

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 35Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 35

Optička merenja

• Optička snaga – merenje apsolutne optičke snage u dBm prema referenci od 1 millivata snage

• Atenuacija (gubitak) – količina svetlosti koja se izgubi u kablu. Meri se u dB.

• Disperzija – širenje pulsa svetlosti tokom vremena prilikom prolaska kroz vlakno.

0 dBm = 1mW (miliwatt)

Gubitak (dB)

Gubitak snage (%)

Primljeni signal (%)

3 50 50

10 90 10

20 99 1

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 36Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 36

Uzrok gubitaka

• Različiti tip vlakana (npr. 62.5 i 50 mikrona)

• Razmak između vlakana

• Loše poravnjanje

• Loš ugao

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 37Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 37

• Nije poželjno savijanje pod oštrim uglovima

• Singlemodne talasne dužine su osetljivije na savijanje kabla

Savijanje optičkog kabla

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 38Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 38

Čišćenje• Za testiranje optičkih vlakana najbitnije je čišćenje

• Bez opreme za čišćenje NE MOŽETE

testirati optička vlakna

• Prašina u kancelariji je tipično između

2.5 µm i 10 µm

• Sva vlakna treba proveriti i očistiti pre

bilo kakvog testiranja ili puštanja u rad

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 39Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 39

Izgledi čistih i prljavih vlakana

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 40

40

Šta radi OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)?

OTDR Port

konektor

Processing

& Control

Color

Display

Directional

Coupler

Very Sensitive

Photo

Detector

Two Laser

Diodes

1. Šalje svetlosne impulse

2. Proverava da li se svetlost odbija

3. Što dalje svetlost ode, više mu

vremena treba a se vrati

5. Kada svetlost naiđe na konektor,

deo se reflektuje nazad

4. Što dalje svetlost ode, signal koji

se vrati je verovatno dosta slabiji

(meri dužinu)

(meri gubitke vlakna)

(pronalazi konekcije)

OTDR

Optical Fiber

Electrical

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 41

41

Tipični OTDR trag

Povratni signal

refleksija

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 42

42

Krajnji događaj

Kraj vlakna

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 43

43

Refleksija

Konekcija

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 44

44

Gubitak

Ne-reflektovani događaj

Splajs ili loša konekcija

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 45Version 2.1a ©2011 Fluke Corporation. All rights reserved. Slide 45

45

“Gain” tj. Pojačanje

Npr. 50-mikronsko vlakno konektovano na 62.5-mikronsko

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 46

46

“Ghost“ Efekat

Višestruko presavijeno vlakno

MIHAJLO PRERAD - MERENJA Slide 47

PITANJA?

HVALA NA PAŽNJI!