01 Osnove i Norme Strukturnih Mreža

8/16/2019 01 Osnove i Norme Strukturnih Mreža

1/22

Stranica

1

OSNOVE I NORME

MREŽNE TEHNOLOGIJE

w

SADRŽAJ

AKTUALNE NORME ...................................................................................... Stranica 2

BUDUĆE NORME ............................................................................................ Stranica 4

PODRUČJA ZA KOJA VRIJEDE NORME ................................................ Stranica 13

TEHNOLOGIJA OPTIČKIH VLAKANA .................................................... Stranica 14

UTIKAČI................................................................................. ............................. Stranica 15

OPTIČKO KABLIRANJE - TEORIJA .......................................................... Stranica 17


2/22

anica

2

OSNOVE I NORME MREŽNE TEHNOLOGIJE

W AKTUALNE NORME

Trenutačno vrijede slijedeće norme, koje su na snazi od 2003. godine:

S međunarodnog gledišta aktualna je norma ISO/IEC 11801: Ed. 2.0. Za SAD vrijedi norma TIA/EIA 568, a za Europu važeća

norma je EN 50173-1:2003.

Međunarodna norma ISO/IEC i europska norma EN gotovo su jednake i za razliku od američke norme TIA/EIA razlikuju kate-

goriju i klasu. Kategorija opisuje metode i vrijednosti prema kojima valja ispitivati pojedinačne komponente. To znači da se

pojedinačne komponente uvijek mogu testirati i određivati prema nekoj kategoriji. No, ukoliko se objedine proizvodi neke

određene kategorije, nastaje sustav koji je definiran prema klasi. Vrijednost klase pritom određuje komponenta s najnižom

kategorijom. Dodatnu razliku u odnosu na američku normu predstavljaju kategorija 7 i klasa F, koje se mogu naći samo u

normama ISO/IEC i EN.

Za instalaciju strukturnog kabliranja koje je neutralno u pogledu primjene vrijede slijedeći standardi:

Najvažnije norme za instalaciju sustava strukturnog kabliranja u praksi su norma EN 50174 s dijelovima 1 do 3 kao i norma

EN 50346. One opisuju ono na što valja obratiti pozornost prilikom instalacije i ispitivanja strukturnog kabliranja.

EN 50174: Informacijska tehnologija - Instalacija strukturnog kabliranja

Dio 1: Specifikacija i osiguranje kvalitete

Dio 2: Planiranje instalacije i instalacije u zgradama

Dio 3: Planiranje instalacije i instalacije na otvorenom

EN 50346: Informacijska tehnologija - Instalacija kabliranja - Ispitivanje kabliranja

Kako se granične frekvencije sve više povećavaju, teme poput elektromagnetske kompatibilnosti, izjednačenja potencijala i

uzemljenja postaju sve važnije. Za njih vrijede sljedeće norme:

EN 50310: Primjena mjera za izjednačenje potencijala i uzemljenje u zgradama s uređajima informatičke tehnologije

EN 55022: Granične vrijednosti i mjerni postupci pri smetnjama prouzrokovanim radio valovima na uređajima infor-

matičke tehnologije

EN 50081: Elektromagnetska kompatibilnost (EMC); Izvorna norma za emisiju smetnji

Dio 1: Stambena i poslovna područja, kao i područja obrta i malih poduzeća

Dio 2: Industrijsko područje

EN 50082: Elektromagnetska kompatibilnost (EMC); Izvorna norma za otpornost na smetnje

Dio 1: Stambena i poslovna područja, kao i područja obrta i malih poduzeća

Dio 2: Industrijsko područje

Norma Valjanost Kategorija 5 6 7

Klasa (ne postoji u TIA/EIA) D E F

Granična frekvencija (MHz) 100 250 600

ISO/IEC Međunarodna x x x

EN Europa x x x

TIA/EIA Amerika x x


3/22


Stranica

3

Proizvodi kategorije 6

Kod specifikacije do 250 MHz i vrijednosti traženih u normama, konektor RJ45, koji je normiran u skladu s EN 60603-7-5,

već dostiže granice koje otežavaju međusobnu kompatibilnost utikača i utičnica. Već i najmanje mehaničke razlike između

utičnice i korištenog utikača mogu dovesti do nepostizanja performansi zahtijevanih normama. Bez obzira da li se kabelska

linija mjeri prema LINK-u (bez prespojnog kabela) ili prema CHANNEL-u (s prespojnim kabelom), sustavi kabliranja klase D, E

i F moraju zadovoljiti oba mjerenja.

Najslabija karika nekog kabliranja je prijelaz između utikača RJ45 i utičnice RJ45.

Budući da se u praksi vrlo brzo ispostavilo da navodno usporedive komponente u sustavu ne postižu uvijek vrijednosti kojeodgovaraju normama, organizacije za normizaciju uvele su 2003. godine dodatni test komponenata (EN 50173-1:2003).

Ovaj je test poznat kao „de-embedded test”. On jamči električnu i mehaničku kompatibilnost najuobičajenijih utikača RJ45

renomiranih proizvođača s certificiranom utičnicom RJ45. Ispostavilo se, međutim, da usklađene komponente nekog proiz-

vođača u sustavu osiguravaju više rezerve od rješenja s usklađenim komponentama različitih proizvođača (mix-and-match).

Permanentni link

Channel

Mjerni adapter

Priključni kabelPrespojni kabel

Mjerni adapter

LINK:

CHANNEL:


4/22


anica

4

W BUDUĆE NORME

W EN 50173: UREĐAJI ZA KOMUNIKACIJSKO KABLIRANJE KOJI SU NEUTRALNIU POGLEDU PRIMJENE

W EN 50173- 1: OPĆI OKVIRNI UVJETI

Trenutno se norma EN 50173 prerađuje i proširuje u 5 novih dijelova:

Dio 1: Opći okvirni uvjeti

Dio 2: Uredske zgradeDio 3: Industrijski pogon

Dio 4: Stambene zgrade

Dio 5: Računalni centri

Pokraj poznatih kategorija i klasa dodane su dvije NOVE.

Postojat će 3 klase, pri čemu će se područja u kojima su klase podijeljene moći interpretirati kao što slijedi:

• Klasa 1 za uredsku okolinu

• Klasa 2 za laku industriju

• Klasa 3 za tešku industriju

M.I.C.E klase Teme pojedinih klasa

Norma Valjanost Kategorija 5 6 6A 7 7A

Klasa (ne postoji u TIA/EIA) D E EA F FA

Granična frekvencija (MHz) 100 250 500 600 1000

ISO/IEC Međunarodna x x x x x

EN Europa x x x x x

TIA/EIA Amerika x x x

NOVO NOVO

W M.I.C.E KLASE

Povećanje težine• Vibracija• Šok• Tlak• Udar

Prodor• predmeta: < 12,5 mm• predmeta: < 0,05 mm• tekućine: raspršivača• tekućine: kratkotrajna

uranjanja

• Temperatura• Vlažnost• UV-zračenje• Onečišćenje uslijed

tekućina iplinova

• Elektrostatičko• Električno polje• Magnetsko polje• Elektromagnetsko polje• Pucanje/izljev

Klase

Mehaničko M1

I1

C1

E1 E2 E3

C3C2

I2

M2

I3

M3

Rangiranje pristupa

Klimatsko

Elektromagnetsko


5/22


Stranica

5

4-Connector Channel:

Beim 4-Connector Channel, der in Österreich nur selten verkabelt wird, werden zwei zusätzliche Buchsen zum

bestehenden 2-Connector Channel hinzugefügt. Dieser Channel ist wesentlich schwieriger einzuhalten, die Kom-

ponenten müssen daher optimal zueinander abgestimmt sein. Der Channel beinhaltet von links nach rechts:

1) Patchkabel (die Buchse der aktiven Komponente wird auf einem Patchfeld abgebildet, der 2. Stecker des

Patchkabels wird dabei entfernt und das Patchkabel direkt an der Buchse aufgeschalten)

2) Patchfeld (als Abbildung der Ports der aktiven Komponenten = Cross Connect)

3) Patchkabel (zur Verbindung zweier Patchfelder)

4) Patchfeld (an dem das Verlegekabel aufgeschalten ist)

5) Verlegekabel

6) Dose (an der das Verlegekabel aufgeschalten ist = Consolidation Point) 7) Patchkabel (Die Buchse der Dose wird an einer weiteren Dose abgebildet, der 2. Stecker des Patchkabels

wird dabei entfernt und das Patchkabel direkt an der Buchse der 2. Dose aufgeschalten)

8) Dose (2. Dose als Anschlusspunkt der Endgeräte)

9) Anschlusskabel (für die Verbindung Dose - Endgerät)

Kategorija 6A / Klasa EA razvijena je za 10 gigabitne primjene. Trenutačno (stanje prvo tromjesečje 2007.) je samo moguće

testirati ukupni sustav prema Channel Klasa EA do 500 MHz (dati certificirati), budući da mjerne vrijednosti/metode za poje-

dinačnu provjeru komponenata prema kategoriji 6A još nisu utvrđene.

Sustavi koji polažu test Channel, moraju (isto kao i kod klase E) uspješno završiti pooštreni test 4-Connector-Channel.

2-Connector Channel:

2-Connector Channel kablira se u 95% slučajeva. On sadržava s lijeva na desno:

1) Prespojni kabel (za povezivanje aktivne komponente - prespojni kabel)

2) Prespojni panel (na kojem je priključen instalacijski kabel)

3) Instalacijski kabel

4) Utičnica (na koju je priključen instalacijski kabel)

5) Priključni kabel (za povezivanje utičnica - krajnji uređaj)

4-Connector Channel:Kod 4-Connector Channela koji se rijetko izvodi, postojećem 2-Connector Channelu dodane su dvije dodatne utičnice. Ovaj

Channel je znatno teže održati, komponente zato moraju međusobno biti optimalno usklađene. Channel sadržava s lijeva na

desno:

1) Prespojni kabel (utičnica aktivnih komponenata, 2. utikač prespojnog kabela se pritom uklanja i prespojni kabel se izravno

priključuje na utičnicu)

2) Prespojni panel (kao shema priključaka aktivnih komponenata = Cross Connect)

3) Prespojni kabel (za povezivanja dva prespojna panela)

4) Prespojni panel (na kojem je priključen instalacijski kabel)

5) Instalacijski kabel

6) Utičnica (na kojoj je priključen instalacijski kabel = Consolidation Point)

7) Prespojni kabel (kutija utičnice se nadograđuje na drugu utičnicu, 2. utikač prespojnog kabela se pritom uklanja i pre-

spojni kabel se priključuje izravno na kutiju 2. utičnice)8) Utičnica (2. utičnica kao točka priključenja krajnjih uređaja)

9) Priključni kabel (za povezivanje utičnica - krajnji uređaj)

W KATEGORIJA 6A / KL ASA EA

W RAZLIKA IZMEĐU 2- I 4-CONNECTOR CHANNELA


6/22


anica

6

Usvajanjem standarda IEEE 802.3an:2006 u srpnju 2006, koji je razvijen za 10 gigabitni Ethernet prijenos preko bakra, postignut

je ponovno jedan veliki korak naprijed. Slično kao kod usvajanja standarda za 1 gigabitni Ethernet prije 6 godina i ovaj korak

postavlja značajne zahtjeve pred fizikalni sloj, odnosno pred sustav kabliranja. Prvi put se pokazuje da se ove razlike odnose i na

druge struke u području tehničke opreme zgrada. Zahvaljujući tome potrebno je stručno planiranje i promišljanje glede različitih

tehničkih uređaja u zgradama. S električnog gledišta ključna riječ je EMV (elektromagnetska kompatibilnost), koja sve više privlači

pozornost i koja se puno više nego prije mora uzimati u obzir. Pritom u prvi plan prije svega dolaze tehnička međudjelovanja

sustava.

To se osobito odnosi na:

• sustav uzemljenja i sustav za izjednačenje potencijala

• gromobranske uređaje

• sve metalne dijelove koji se spajaju na izjednačenje potencijala

• napajanje strujom

• vrstu električnog trošila

• mrežno kabliranje

• električno zračenje, odnosno odzračenje (EMV)

Svi ovi sustavi međusobno djeluju jedni na druge. Stoga izolirano promatranje više nije dovoljno. Na odlučujućim mjestimaneophodno je stručno znanje. Ako se ne uzme u obzir međusobno djelovanje i ako se ova pitanja ne razmotre u dovoljnoj mjeri,

to može dovesti do toga da pojedina postrojenja ne funkcioniraju ili samo uvjetovano funkcioniraju, odnosno da se kod njih jave

značajne funkcijske smetnje, iako je svaki pojedini dio postrojenja, izolirano promatran, u skladu s normom.

Osnova za sve električne uređaje i sustave je opskrba električnom energijom. Na njoj se temelji značajni broj procesa u zgradama

(neovisno o tome koriste li se privatno ili poslovno). Odatle je važno posebnu pozornost pokloniti opskrbi električnom energijom

u odnosu na mrežno kabliranje. Zato što u tom području mogu nastupiti različiti problemi. Kasnije ispravljanje često je složeno ivrlo skupo. U mnogim se zemljama TN sustavi već desetljećima uspješno primjenjuju. TN sustav izdvaja se kroz:

TN-C TN-S

W NAPAJANJE STRUJOM

PEN (sabirnica)

ili PAS

PE (sabirnica)

PAS


7/22


Stranica

7

Za opskrbu strujom, koja treba zadovoljiti potrebe strukturnog kabliranja, TN-S sustav je nešto što se „mora“ imati, čak i onda

kad se to normom EN 50310:2001 i djelomično nacionalnim pravilima i propisima samo „osobito preporučuje“. TN-S oblik

smanjuje neželjene struje izjednačenja na PE vodiču, koje mogu izazvati različite efekte, kao npr.:

• neispravne dijelove uklopne mreže

• koroziju cjevovoda

• aktiviranje alarmnih i sigurnosnih uređaja bez vanjskog poticaja

• neuobičajene pojave pri AOP

U praksi struja teče preko svih sustava spojenih na izjednačenje potencijala. Kod TN-S sustava radna struja sadrži definiran

vodič (N vodič), čime se ispunjava dodatno značajno osnovno pravilo: nema radne struje na PE vodiču!

Broj električnih uređaja i komponenata povećava se i zato je sve značajnije stvoriti „osnovu“ u skladu s normom EMV.

Upleteno izjednačenje potencijala prema EN 50174-2:2000

Sustav uzemljenja koji odgovara aktualnom stanju tehnologije predstavlja solidan temelj za EMV. Tu je neophodno razumjeti

razliku između uzemljenja i izjednačenja potencijala. Sustav uzemljenja ima suštinsku zadaću da u slučaju greške uspostavi

definirani put (PE / zaštitni vodič) do zemlje. Pritom sigurnost stoji u prvom planu. U praksi se to osigurava pomoću mrežnog

sustava uzemljenja niske impedancije.

Zadaće izjednačenja potencijala:

• Osiguranje da različiti sustavi i uređaji imaju isti potencijal

• Odvođenje struje greške u slučaju greške, odnosno uspostavljanje istog potencijala s PE

U zatvorenoj instalaciji, izjednačenje potencijala ima zadaću staviti na raspolaganje definiranu referentnu točku (definirani

potencijal). Pokraj već opisanih zadaća, sustav uzemljenja i sustav za izjednačenje potencijala predstavljaju dodatni temelj za

izgradnju visokokvalitetnih EMV performansi. Primjer za ovakav slučaj imamo Faradayev kavez.

W UZEMLJENJE I IZJEDNAČENJE POTENCIJALA

PE PE

Korijen

Stablo

Zvijezda (IBN)

MESH-IBN

MESH-IBN

MESH-BN

lokalni MESH-IBN

lokalni

MESH-IBN

(SRPP)

(SRPP)

IBN

CBN

CBN


8/22


anica

8

AlienNEXT

Unter AlienNEXT (Alien Near End Crosstalk = externes

Nebensprechen) versteht man die Einkopplung von

Störsignalen aus Aderpaaren eines oder mehrer Kabel(s)

bzw. eines Teils davon auf ein Aderpaar eines anderen

Kabels.

Auch die IEEE erkannte die Brisanz des EMV-Themas.

Aus diesem Grund wurden die maximalen Linklängen

für ungeschirmte Systeme deutlich reduziert. Selbstdie Amerikaner haben die maximale Linklänge, in den AlienNEXT

Trenutno se provjerava je li moguće prenositi 10 gigabitni

Ethernet i preko već instaliranih sustava Cat6 / klase E.

Maksimalna duljina veze ovisi o tome je li kabliran oklopljeniili neoklopljeni sustav. Oklopljeni sustavi imaju osjetno više

rezerve i time veće duljine linka.

W 10 GIGABITNI ETHERNET, ALIENNEXT I EMV

Uslijed povećanja širine frekvencijskog pojasa i sve složenijeg kodiranja, elektromagnetska kompatibilnost ima sve važniju

ulogu. Prije svega kod 10 gigabitnog Etherneta preko bakra ova tema dobiva osobit značaj, jer se pritom moraju razmotriti

određena pitanja.

Tehnički model 10 gigabitnog Etherneta sličan je modelu gigabitnog Etherneta. Na 4 parice u fullduplex varijanti prenosi se

po 2,5 Gigabita/s. Novost je značajno prošireno područje frekvencije od 62 MHz na 417 MHz.

To dovodi do toga da se uvode i definiraju novi parametri kako bi se osigurala funkcionalnost primjene:

• AlienNEXT (Alien Near End Crosstalk)

• Pozadinski zvukovi

• PS AACR-F (Power Sum Attenuation to Alien Crosstalk Ratio Far end)

AlienNEXT

Pod AlienNEXT (Alien Near End Crosstalk = vanjsko preslu-

šavanje) podrazumijeva se utjecaj signala smetnje od parica

jednog ili više kabela, odnosno jedan dio od toga na paricu

drugog kabela.

AlienNEXT

Full duplex

4x 2,5 GBit/s

Parica 1

Parica 2

Parica 3

Parica 4


9/22


Stranica

9

Ist die Kopplungsdämpfung für Übertragungsstrecken

der Klasse EA bzw. F 10 dB besser oder für

Übertragungsstrecken der Klasse FA 25 dB besser als

40 dB bei 30 MHz < f < 100 MHz

80-20*log(f)dB bei 100 MHz < f < 1.000 MHz

dann werden die Werte für die Parameter PS AlienNEXT

(Power Sum Alien Near End Crosstalk) und PS AACR-F

(Power Sum Attenuation to Alien Crosstalk Ratio Far

end) aufgrund der Kabelkonstruktion eingehalten.

Man unterscheidet im Wesentlichen zwei Kopplungsmechanismen, die man wie folgt einteilen kann:

• Leitungsgebundene Kopplung• Wellenkopplung

Die leitungsgebundene Kopplung lässt sich durch die Wahl der Abstände von und zwischen elektrischen

Komponenten sowie deren Schirmung minimieren. Bei der Wellenkopplung kann dies nur durch Schirmung

erreicht werden. Die Schirmung ist abhängig vom Frequenzbereich auszuführen. Im Fall einer strukturierten

Verkabelung muss das verwendete Frequenzspektrum betrachtet werden, bei einer 10 Gigabit Ethernet

Anwendungen bedeutet das 417 MHz.

Verhalten der Kopplungsdämpfung über der Frequenz

Brzina

prijenosa

GBit/s

Duljina

mMedij (kabel)

AlienNEXT

Rezerva

EMV

FaktorRezerva pozadinskih zvukova

10 100 Kat 7 oklopljena 25 dB 80 dB 10 dB

10 100 Kat 6 oklopljena 15 dB 60 dB 5 - 0 dB

10 55 (33) Kat 6 UTP greška 40 dB Potrebne su dodatne mjere

10 100 Kat 6A UTP 0 dB 40 dB Potrebne su dodatne mjere

Maksimalne duljine linka prema IEEE 802.3an:2006

Iz gornje tablice nedvojbeno se vidi da su oklopljeni sustavi u prednosti pred neoklopljenim sustavima.

Današnji sustavi klase F zadovoljavaju sve zahtjeve prema IEEE 802.3an:2006.

Pozadinski zvukovi i PSAACR-F

Kako je frekvencija prijenosa proširena na 417 MHz, okolina u kojoj su prisutna brojna prirodna i tehnički prouzrokova-

na elektromagnetska zračenja, u stanju je značajno utjecati na prijenos i/ili izazvati smetnje. Ovo elektromagnetskozračenje isto tako djelomično je rezultat korištenog opsega frekvencije prijenosa. Zbog toga je norma IEEE

802.3an:2006 postavila da pozadinski zvukovi iznose najviše 150 dBm/Hz. Parametar koji opisuje koliko se zvukova

može potisnuti predstavlja takozvano prigušenje sprezanja (couplingatt. = prigušenje na spoju). Ovo je zbroj asime -

tričnog prigušenja aU (postiže se upredanjem parica) i prigušenjem oklapanja aS.

Ako je prigušenje na spoju za prijenosne linije klase EA,

odnosno F za 10 dB bolje ili za prijenosne linije klase FA za 25

dB bolje od

40 dB pri 30 MHz < f < 100 MHz80-20*log(f)dB pri 30 MHz < f < 100 MHz

onda će se vrijednosti za parametre PS AlienNEXT (Power

Sum Alien Near End Crosstalk) i PS AACR-F (Power Sum

Attenuation to Alien Crosstalk Ratio Far end) održavati zbog

konstrukcije kabela.

U biti razlikuju se dva mehanizma za prigušenje, koje se može podijeliti na sljedeći način:

• Provodna sprega

• Valna sprega

Provodna sprega se smanjuje odabirom razmaka od i između električnih komponenti kao i njihovim oklopljenjem. Kod valne

sprege to se može postići samo oklopljenjem. Pri oklopljenju treba voditi računa o frekvencijskom području. U slučaju struk-

turnog kabliranja mora se uzeti u obzir primijenjeni frekvencijski spektar, kod 10 gigabitnih Ethernet primjena to znači 417

MHz.

Odnos prigušenja spoja i frekvencije

Prigušenjespojke

Frekvencija (zapis)


10/22


11/22


Stranica

11

AlienNEXT Messung im Feld

W MJERNA TEHNIKA

W DAKLE

Novi mjerni uređaji u stanju su mjeriti sve parametre do 500 MHz, međutim s dvije iznimke:

AlienNEXT i pozadinski zvukovi.

AlienNEXT bi se naime mogao izmjeriti, ali za to bi bili potrebni sati i dani jer AlienNEXT predstavlja preslušavanje izmeđukabela i komponenata. Slučaj koji se u praksi pokazao kao najnepovoljniji je takozvana konfiguracija „6 around 1“. Jedan

centralni kabel okružen je sa 6 drugih kabela, koji kod njega izazivaju smetnje. To znači da za svake 4 parice treba napraviti

96 mjerenja kako bi se izveo jedan ispitni uzorak. Isto se mora izvesti i za sve ostale ispitne kabele. Međutim u praksi nitko

ne zna koji uzorak je ispitni i nije poznato gdje i kojih 6 drugih kabela leži oko njega. Jedino oklopljeni sustavi zadovoljavaju

AlienNEXT zahtjeve po „Design in“ zbog već navedenog prigušenja spoja i stoga se ne moraju ispitivati. Dovoljna je jedna

provjera komponenata preko neovisnog ovlaštenog instituta za ispitivanje. Za neoklopljene sustave, s trenutnog stanovišta,

provjera je svakako uvijek neophodna nakon svakog polaganja.

Pozadinske smetnje nije moguće izmjeriti. I u ovom su slučaju oklopljeni sustavi u prednosti budući da oni automatski ispu -

njavaju zahtjeve norme IEEE 802.3an:2006. To se reflektira i u samim normama, u kojima su precizno određeni AlienNEXT

zahtjevi (IEEE).

Kod strukturnog kabliranja potreban je sustav uzemljenja koji će zadovoljiti EMV, kao i sustav za izjednačenje potencijala,

neovisno o primjenjenom prijenosnom mediju. Svi bakarni sustavi (neoklopljeni sustavi također!) s 10 gigabitnim Ethernetom

ovise o funkcijski pogodnom sustavu uzemljenja, kao i sustavu za izjednačenje potencijala! Norme EN 50310:2001 i EN

50174-2:2000 sadrže korisne savjete u vezi s ovom temom. Oklopljeni sustavi već danas ispunjavaju zahtjeve novih parame-

tara pod uvjetom da je instalacija izvedena stručno i pravilno.

10 gigabitni Ethernet dostupan je u svim područjima tehničkih razlika između neoklopljenih i oklopljenih sustava. Uobičajeni

argumenti moraju se nanovo definirati. Diljem svijeta prepoznatljiv je isti trend oklopljenih sustava, prije svega u klasičnim

europskim UTP zemljama.

AlienNEXT mjerenje u polju


12/22


anica

2

W EN 50173- 3: INDUSTRIJSKI POGONI

W EN 50173-5: RAČUNALNI CENTRI

Kao dopuna aplikacijama iz norme EN 50173 Dio1, norma EN 50173 Dio 3 utvrđuje proširenu strukturu i konfiguraciju apli-

kacijski neutralnih uređaja za lokacije koje se koriste u industriji, na kojima će se primjenjivati mrežne aplikacije iz područja

informatičke tehnologije u cilju podrške postupaka nadzora i zadataka upravljanja. Dio 3 norme EN 50173 dodatno opisuje

zahtjeve koji uzimaju u obzir pogonske uvjete u industriji.

Kao dopuna strukturi opisanoj u normi EN 50173-1 utvrđuju se sljedeći funkcijski elementi i sučelja:

• etažni kabel

• međurazvod (ZV) i međukabel

• priključak za informacijsku tehnologiju za industriju (TA)

• mrežno sučelje (NS)

Na taj način struktura kabliranja propisana normom EN 50173-3 nudi četverostupanjski koncept kabliranja. Raspored, dimen-

zioniranje i konfiguracija djelomičnih sustava koji dolaze u uporabu i dodatnih komponenata.

Opisuju se kako se takozvana pogonska sredstva integriraju izravno ili u spoju unutar centara za automatizaciju. Osim toga,

norma definira posebne uvjete kabliranja, kao i njihovu konfiguraciju za simetrično i optičko kabliranje.

Na temelju velikog prijenosa podataka koji se naravno pojavljuju u računalnim centrima, međunarodna norma ISO/IEC i

europska norma za bakreno kabliranje preporučuje pojačano korištenje sustava iznad klase EA (10 gigabitne primjene).

Pri optičkom kabliranju, kod višemodnih vlakana, norme daju prednost većem korištenju vlakana kategorije OM2 ili OM3

(posebno razvijene za 10 gigabitne primjene). Kao utične elemente treba koristiti SFF utikače (utikače malog oblika, koji

nemaju veće dimenzije od RJ45 utikača), kao npr. LC utikači.

Kod jednomodnih vlakana smiju se koristiti samo vlakna kategorije OS1. Kao utični element preporučuje se LC utikač, koji

ima prigušenje zbog povratnog svjetlosnog signala najmanje 55 dB.

W NOVI FUNKCIJSKI ELEMENTI


13/22


Stranica

13

INTERNATIONAL

ISO/IEC 11801

Generic cabling

for customer premises

AMERIKA

TIA/EIA 568

Commercial building

telecommunications

cabling standard

EUROPA

EN 50173

Anwendungsneutrale

Kommunikationskabelanlagen

W PODRUČJE ZA KOJE VRIJEDE NORMEKABLIRANJA KOJA SU NEUTRALNA U POGLEDU PRIMJENE

INTERNACIONALNA

NORMA ISO/IEC 11801

Generičko kabliranjeprema zahtjevima

investitora

AMERIKA

TIA/EIA 568

Standard

telekomunikacijskog

kabliranja poslovnih prostora

EUROPA

EN 50173

Uređaji za komunikacijsko kabli-

ranje koji su neutralni u pogle-

du primjene


14/22


anica

4

W TEHNOLOGIJA OPTIČKIH VLAKANA UGRAĐENA U EN 50173

W KATEGORIJE KABELARazlikuju se 3 kategorije multimodnih vlakana:

Dosad se u važećim normama optičko kabliranje u biti nije uzimalo u obzir. Taj se propust ispravlja aktualnom normom EN

50173-1, izdanje 2002. U normi EN 50173-1:2002 optičko kabliranje podijeljeno je po klasama (OF-300, OF-500 i OF2000), a

optički kabeli po kategorijama (OM1, OM2, OM3 i OS1).

KATEGORIJA VLAKNA

OM1 50/125µm 62,5/125µm -

OM2 50/125µm - -

OM3 50/125µm - -

OS1 - - 9/125µm

W KLASE KABLIRANJA

Norma EN 50173-1 opisuje tri klase kabliranja: OF-300, OF-500 i OF2000. Precizno se opisuje način izračuna maksimalne du -ljine pomoću formule (vidi EN 50173-1:2002, poglavlje 6.3, tablica 24). Pritom se uzima u obzir broj upletenih vlakana i

priključenih spojeva.

VRSTA VLAKNA / KATEGORIJA KABELA KLASA NAJVEĆA DULJINA (M)

MULTIMODNA (VIŠEMODNA)

OF- 300 300

OM1/OM2/OM3 OF-500 500

OF-2000 2000

SINGLE MODE (JEDNOMODNA)

OF- 300 300

OS1 OF-500 500

OF-2000 2000

W DULJINE PRIJENOSA OPTIČKIM VLAKNIMA ZA ETHERNETDolje navedena tablica pokazuje na koju se udaljenost može prenijeti Ethernet preko višemodnog kabela (tablica se nalazi u

dodatku E norme EN 50173-1:2002). Norma ne isključuje da vlakna 62,5µm mogu odgovarati standardu OM2. U praksi se ipak

pokazalo da dosad (prema našoj spoznaji) niti jedan proizvođač nije proizveo vlakno 62,5/125µm OM2 (napomena: to vjero-

jatno nije moguće zbog fizikalnih karakteristika vlakana). No, norma EN 50173-1 navodi da se kabeli OM3 mogu realizirati

SAMO s vlaknima 50/125µm. Nadalje, norma opisuje najveće moguće prigušenje i najmanju modalnu pojasnu širinu koje poje-

dinačni kablovi različitih kategorija smiju imati (točni podaci nalaze se u normi EN 50713-1:2002). Kako bismo mogli odlučiti

koja vlakna dolaze u obzir, moramo si uvijek postaviti pitanje koji protokol treba prenijeti kojom brzinom. I ovdje norma daje

informacije o protokolu i duljini koje možete pronaći u dodatku E norme EN 50173-1:2002. Na taj je način moguće preko vla-kana OM2 prenositi gigabitni, no i 10 gigabitni Ethernet. U obzir se, ipak, uzima maksimalna duljina. U kabelima SCHRACK

HSEAIBHxx5 integrirano je specijalno poboljšano vlakno OM2, kojim se može garantirati gigabitna duljina prijenosa u prvom

prozoru do 750 m i 10 gigabitna duljina prijenosa u prvom prozoru do 110 m. Najveća duljina u multimodnom području za 10

gigabitni Ethernet postiže se vlaknom OM3. Dodatni kriterij za duljinu predstavlja klasa kab liranja.

ETHERNET- PROTOKOL NAJVEĆA PRIJENOSNA DULJINA (m)

ŠIRINA FREKVEN-

CIJSKOG POJASA V ALNA DULJINA ( Nm ) 62,5/125µm 50/125µm 50/125µm 9/125µm

OM1 OM2 OM3 OS1

10 Mbit ISO/IEC 8802.3: FOIRL 850 1000 514 514 –

ISO/IEC 8802.3: 10BaseFL 850 2000 1514 1514 –

100 MBit ISO/IEC 8802.3: 100BaseFx 1300 2000 2000 2000 –

1 GBit Sx ISO/IEC 8802.3: 1000BaseSx 850 275 550 550 –

1 GBit Lx ISO/IEC 8802.3: 1000BaseLx 1300 550 550 550 2000

10 GBit IEEE 802.3ae: 10GBaseSR/SW 850 33 82 300 –


15/22


Stranica

15

Pregibnica služi tomu da se kabel može izvaditi iz utikača

unutar definiranog polumjera, a da se vlakna ne mogu pritis-nuti ili oštetiti.

Kućište je izrađeno od metala ili plastike. Sastoji se od ferule i

uvodnice za vlačno rasterećenje kabela u utikaču. Utikač se

uvijek spaja u kućište.

Ferula se najčešće izrađuje od keramike, rijetko od plastike ili

metala i služi tomu da se vlakno centrira u utikaču. Vlakno se

lijepi u centrirani otvor. Vlakno se vodi do početka prstena i

tamo se polira u ravnini s ferulom. Na tu poliranu površinu

prenosi se svjetlosni signal.

W UTIKAČI S OPTIČKIM VLAKNIMA

W OD ČEGA SE SASTOJI UTIKAČ?

Pregibnica

Kućište

Ferula

W ŠTO ZNAČI PC I APC?

PC... Fizički kontakt (engl. Physical Contact)

Utikači su međusobno spojeni jedan uz drugi pod definiranim tlakom. Ferula je polirana pod kutom od 90°.

APC... Fizički kontakt pod kutom (engl. Angled Physical Contact)

I ovdje utikači stoje u spojnici jedan uz drugi pod definiranim tlakom, no ferula je brušena pod kutem od 8°. Time se jamči veće

prigušenje povratnog svjetlosnog signala.

Sukladno IEC 60874-19-1 za utikač s optičkim vlaknima preporuča se slijedeći kod boje:

Multimodni (višemodni) bež ili crni

Monomodni (jednomodni)

(PC) plavi

(APC) zeleni


16/22


anica

6

W NAJČEŠĆE VRSTE UTIKAČA

Ostali tipovi utikača su E2000-utikač, MiniSC-utikač (ili MU), Escon-utikač , FSMA-utikač, FDDI-utikač i Voli tion (VF45)-utikač.

Isporučujemo sve utikače u svim kombinacijama kao prespojni kabel ili pred-konfekcionirani kabel.

W ST-UTIKAČ

Znak prepoznavanja: Bajunetski spoj (kao kod BNC-utikača), čime je osiguran od odvrtanja.

Najčešća uporaba u multimodnom području, rjeđe u monomodnom području.

W SC-UTIKAČ

Znak prepoznavanja: Četverokutni, s prstenom i push-pull montažom, dobavljiv i kao APC.

Podjednako se primjenjuje u multimodnom i monomodnom području. To je jedini utikač koji se

spominje u normi EN50173-1:2002. Ovaj utikač postoji i u duplex izvedbi (2 utikača koji su

međusobno spojeni).

W FC/PC-UTIKAČZnak prepoznavanja: Može se zavrtati pomoću male „kuke“ kao zaštita od odvrtanja, dobavljiv i

kao APC. Rijetko se primjenjuje u multimodnom području, već više u multimodnom području.

W LC-UTIKAČZnak prepoznavanja: Spada u utikače malog formata (Small Form Connector), budući da mu

treba samo pola prostora potrebnog za SC-utikač, a i ferula je osjetno manja nego kod tri gore

navedena utikača. Postoji i u duplex izvedbi (2 utikača koja su međusobno spojena). Sve češće se

primjenjuje u multimodnom i monomodnom području.

W MTRJ-UTIKAČ

Znak prepoznavanja: Budući da je izgledom sličan RJ45-utikaču naziva se MTRJ. Jedan je od

malog broja utikača koji imaju 2 vlakna u jednom kućištu i spada u utikače malih dimenzija

(malog formata), budući da mu je s dva vlakna potrebno jednako prostora kao SC-utikaču. On

nema ferulu. Rijetko se primjenjuje u multimodnom području, a u monomodnom području goto-

vo se ne primjenjuje.


17/22


Stranica

17

W ŠTO JE SVJETLOST

W REFLEKSIJA

Svjetlost je vidljiv dio elektromagnetskog zračenja. Elektromagnetski valovi šire se u vakuumu brzinom svjet-

losti.

C0 = 300 000 km/s

Vidljiva svjetlost zauzima usko područje (pojasnu širinu) od 420 nm (ljubičasta) do 750 nm (crvena). No, u

tehnologiji optičkih vlakana koristi se infracrveno područje valnih duljina od oko 800 nm do 1600 nm.

W ELEKTROMAGNETSKI SPEKTAR

Ako svjetlosna zraka padne na graničnu površinu

između dva sloja tvari (npr. staklene jezgre i omotača),

dio svjetla se reflektira. Odatle, udio reflektirajuće

svjetlosti ovisi o ulaznom kutu. Kao što znamo iz fizi-

ke, kut upada jednak je kutu izlaza (1 = 2).

POZOR! Ne gledajte NIKADA u već priključen optički kabel. Infracrveno područje je nevidljivo, stoga se svjetlo

emitirano s LED dioda ili lasera ne vidi te može dovesti do trajnog oštećenja vida (valna duljina 850 nm).

W TOTALNA REFLEKSIJA

Ovo stanje može nastupiti samo iz optički gušće tvari

(npr. staklo) u rjeđu tvar (npr. zrak), u obratnom sluča-

ju totalna refleks ija nije moguća (iz zraka u staklo).

Što je u biti totalna refleksija? Za sve upadajuće svjet-

losne zrake kod kojih je kut upada veći od graničnog

kuta 0, u optički rjeđoj tvari više nema pripadajuće

lomljene zrake. Ove se zrake reflektiraju na graničnoj

površini u gušću tvar.

Refleksija svjetlosti

Ultraljubičasto Infracrveno

Lomljena zraka

Potpuno reflektiranazraka

Svjetlosne zrake

Granicaizmeđu2 sloja

Vidljivi spektar

420 nm 750 nm


18/22


anica

8

W PRIGUŠENJE

Za razliku od bakarne tehnologije, gubici u svjetlovodnoj

tehnici su gušenja na optičkoj dionici.

Ovaj je parametar jako bitan za fazu planiranja optičkih

mreža i linija. Prigušenje u tom kontekstu ovisi o apsorpci-

ji i raspršenju, kao i mehaničk i uzrokovanom pregibanju.

W APSORPCIJA

Pod apsorpcijom podrazumijevamo pretvorbu svjetlosti

(pri određenoj valnoj duljini) u neki drugi oblik energije.

Stakleni materijal koji danas primjenjujemo gotovo isklju-

čivo za optičku tehnologiju je SiO2 (kvarcno staklo).

Ulazna apsorpcija je tako mala da nema nikakvu ulogu unašim daljnjim razmatranjima. Za optičku tehnologiju

značajna je kvaliteta kvarcnog stakla (onečišćenja). Veliki

dio tih onečišćenja može se danas tehnički ukloniti. Jedno

veliko onečišćenje, koje trenutno još uvijek uzrokuje

poteškoće i u proizvodnji optičkih vlakana, je sadržaj vode.

Kako vlažnost zraka ne bi mogla imati utjecaja na proiz-

vodnju vlakna, nanosi se tzv. primarni plašt na vlakno (pri-

mary coating).

W GUBICI RASPRŠENJA

S fizikalnog gledišta, staklo je kruta tekućina i zato se sma-

tra nehomogenim materijalom. Stoga i indeks loma varira

ovisno o lokalnim promjenama gustoće. Ovu je činjenicu

otkrio Lord Rayleigh. Ovaj dobitnik Nobelove nagrade,

rođen 1842. godine, objasnio je pomoću „Rayleigh-raspršenja“ plavu boju neba i crvenu boju sunca na izlas-

ku ili zalasku na temelju loma svjetlosti kroz molekule

zraka.

Tok prigušenja

P r i g u š e n j e

Valna dužina

Rayleigh-raspršenjeTeoretska granica

1 Prozor850 nm

dB/Km

2 Prozor1300 nm

3 Prozor1550 nm

Gušenja zbograspršenja

GušenjeOH-ionima

Gušenjeapsorpcijom

SiO2


19/22


Stranica

19

W GUBICI ZRAČENJA

W DISPERZIJA

W INDEKS LOMA

Pri instalaciji optičkih kabela koji često moraju imati mnoga zakrivljenja i pregibe ovisno o uvjetima instala-

cije, svjetlost (modovi) se ne može uvijek raširiti u mjeri koja je teoretski potrebna. Osim toga, greške u

obradi (npr. upletanje) izazivaju gubitke zračenja. Dodatni gubici se stvaraju i samom izvedbom spojeva

(npr. vareni spojevi).

Kao primjer navodimo tipične vrijednosti prigušenja za tipove vlakana u kabelima SCHRACK HSEAIBHxxy.

Razlike u vremenu prolaska signala koje nastaju u staklenim vlaknima nazivaju se disperzija. Tim razlikama

u vremenu rada ograničava se i pojasna širina pr ijenosa u staklenim vlaknima. U načelu razlikuju se tri vrste

disperzije:

materijalna, valovodna i modalna disperzija.

Zbroj materijalne i valovodne disperzije naziva se kromatska disperzija. Pojednostavljeno rečeno, disperzija

u optičkom području opisuje miješanje modova u staklenom vlaknu, bez razlike radi li se o jednomodnom

ili multimodnom tipu vlakna.

Ovaj indeks opisuje odnos između brzine svjetlosti u vakuumu i brzine svjetlosti u nekoj tvari.

Za različite tvari vrijede različiti indeksi loma (npr. staklena jezgra i stakleni omotač).

Indeksi loma

Svjetlosne zrake

Kut prihvata

Valna dužina

850 nm

1300 nm 0,35

0,21

2,5 3,0

0,60,5

1550 nm

Vrsta vlakana

Jednomodna (monomodna) E9/125 Višemodna (multimodna) G50 / 125 Višemodna (multimodna) G62,5 / 125


20/22


anica

20

W NUMERIČKI OTVOR (APERTURA)

U optičkom vlaknu koristi se totalna refleksija za „svjetlovod“, a

to znači da je u središtu vodiča staklena jezgra s indeksom loma

nK, a oko nje stakleni omotač s indeksom loma nM. nK mora

biti veći od nM. Kut prihvata (g) je određeni granični kut, kojine smije biti veći od kuta upada. Samo pri totalnoj refleksiji

moguće je da svjetlosna zraka iz staklene jezgre ne može prod-

rijeti u stakleni omotač.

Sinus kuta prihvaćanja je numerički otvor.

W UMNOŽAK POJASNE ŠIRINE I DULJINEŠto se više impulsa (binarno) može prenijeti u vremenskoj jedinici (sek.), to je veći kapacitet prijenosa optič-

kog vlakna. Kapacitet prijenosa može se preračunati u odgovarajuću pojasnu širinu. No, bitno je da opisana

pojasna širina stoji na raspolaganju duž kompletne optičke prijenosne linije. Matematičkom formulom može

se utvrditi odnos maksimalne frekvencije prijenosa prema maksimalnoj prijenosnoj liniji kao umnožak pojasne

širine i duljine. Ovaj umnožak pojasne širine i duljine, pored prigušenja vlakana, zauzima u optičkoj tehnolo-

giji najvažnije mjesto upravo u fazi planiranja optičke mreže. Načelno, staklena jezgra i stakleni omotač se sa-

stoje od kvarcnog stakla koje potječe od kvarcnog pijeska (SiO2). Jedan od najpozitivnijih efekata je to što ta

sirovina postoji u dostatnom obliku u zemlji. Optičko vlakno se sastoji od cilindrične jezgre i omotača

obloženog oko nje. Uslijed svojstava koje staklo posjeduje, jezgra i cilindrični omotač reagiraju vrlo osjetljivo

na zahtjeve pregiba i/ili torzije. Kako bi se opterećenja pregibanja i torzije mogla bolje apsorbirati, „staklo“ je

obloženo primarnim slojem.

Primarni sloj je načinjen od akrilata,

te ima bitnu zadaću:

• mehanička zaštita

• zaštita vlakna od vlage

(H2O bi se raspršila u optičkom kabelu)

• kodiranje u boji pri ugradnji snopa kabela

Konstrukcija staklenog vlakna

1 = Staklena jezgra = Sil icij (staklo)2 = Omotač = Silicij (stakleni omotač)3 = Primarni sloj = Akrilatni uretan


21/22


Stranica

21

W MONOMODNO VLAKNO (JEDNOMODNO VLAKNO)

Za razliku od gradijentnog vlakna (koristi se u multimodnom području), jednomodno vlakno je vlakno

sa stupnjevitim indeksom loma. Na temelju konstrukcije u jezgri se može aksijalno širiti samo jedan

mod, ne može nastati razlika u vremenu prolaska signala kao u multimodnom području, a modalna

disperzija jednaka je nuli. Jednomodna vlakna najčešće se koriste samo u 2. i 3. prozoru. Na temeljumalog promjera jezgre, obrada (upletanje) i proizvodnja tog vlakna je problematičnija i skuplja nego

kod MM vlakna.

W MULTIMODNO VLAKNO S GRADIJENTNIM INDEKSOM (VIŠEMODNO)

W PRIMJENA OPTIČKIH VLAKNA

U usporedbi s višemodnim vlaknom sa stupnjevitim indeksom loma, ova varijanta vlakna odlikuje se

boljim umnoškom pojasne širine i duljine. Kod vlakna s gradijentnim indeksom loma indeks loma para-

bolično pada od sredine jezgre prema omotaču. Svjetlost se širi u obliku sinusa između jezgre i omo-

tača. Ovo vlakno dostupno je s različitim promjerima jezgre.

Kao što je već napomenuto, suvremene informatičke mreže nezamislive su bez optičkih vlakana. U usporedbi

s konvencionalnim kabliranjima, (bakrene mreže) ona imaju sljedeće prednosti:

• nema EMV opterećenja (utjecaja)

• nema rasipanja signala

• potpuno galvansko razdvajanje između računalnih mreža

• velika pojasna širina prijenosa

• nema preslušavanja signala (NEXT)

• manje dimenzije kabela

Na temelju ovih točaka i činjenice da se posljednjih godina ovi mrežni oblici sve više šire, može se naslutiti da

je optičko vlakno u načelu rješenje svih mrežnih problema. Duge i široke rasprave o promjeru i odnosu okla-

panja, kao što je to uobičajeno u bakarnoj tehnologiji, ovdje su gotovo nepoznate. Jedina relevantna tema je

zaštita od glodavaca. Ipak, za svakoga je bitno da zna razliku između multimodnih (MM) i jednomodnih (SM)

vlakana. Već pri projektiranju veliku važnost trebalo bi dati izboru odgovarajućih vlakana.

Poprečni pres jek vlakana Profil indeksa loma Ulazni signal Širen je valova Izlazni signal

Poprečni pres jek vlakana Profil indeksa loma Ulazni signal Širenje valova Izlazni signal


22/22

anica

22

Documents

01 Osnove i Norme Strukturnih Mreža