Wszystko o kablu koncentrycznym

KABEL KONCENTRYCZNY
RóŜne rodzaje kabla koncentrycznego maja róŜne właściwości elektryczne i dlatego kabel
wykorzystywany przez jeden typ sieci nie moŜe współpracować z innym.
WyróŜniamy trzy typy sieciowych kabli koncentrycznych:
• Ethernet cienki o impedancji falowej 50 omów i grubości 1/4", powszechnie stosowany
w małych sieciach lokalnych (max. odległość między końcami sieci 185m).
Ethernet gruby o impedancji falowej 50 omów i grubości 1/2", praktycznie wyszedł z
uŜycia, czasem stosowany jako rdzeń sieci (max. odległość między końcami sieci do
500m).
• Arcnet o impedancji falowej 93 omy i grubości 1/3"(max. odległość między końcami
sieci do 300m).
• Kable koncentryczne powinny być zakończone terminatorami (specjalne końcówki o
rezystancji dostosowane do impedancji falowej kabla).
Zalety kabla koncentrycznego:
• jest mało wraŜliwy na zakłócenia i szumy
• nadaje się do sieci z przesyłaniem modulowanym ( szerokopasmowym )
• zapewnia większe prędkości niŜ nie ekranowany kabel skręcany
• jest tańszy niŜ ekranowany kabel skręcany
Wady kabla koncentrycznego:
• łatwo ulega uszkodzeniom
• moŜliwość zastosowania danego typu kabla ogranicza impedancja falowa
• róŜne typy kabla koncentrycznego wymagane przez róŜne sieci lokalne
• trudny w wykorzystaniu
• trudności przy lokalizowaniu usterki
Praca z kablem koncentrycznym
W odróŜnieniu od nieekranowanego kabla skręcanego, który jest zasadniczo taki sam dla
wszystkich typów lokalnych sieci komputerowych, róŜne typy sieci wykorzystujące kabel
koncentryczny wymagają róŜnych rodzajów tego kabla.
Kabel koncentryczny uŜywany w sieci Ethernet nie jest kompatybilny z kablem z sieci
ARCNET, i na odwrót.
Kabel koncentryczny jest najczęściej określany przez wojskowy numer specyfikacyjny
rozpoczynający się od liter RG: np. RG-58A/U, RG-62/U, itd. Kable o róŜnych numerach RG
mają róŜne charakterystyki fizyczne i elektryczne.
Jeśli planujesz zastosowanie kabla koncentrycznego, upewnij się, Ŝe wybrany typ kabla jest
odpowiedni dla danego sprzętu sieciowego. Sieć ARCNET wykorzystuje kabel RG-62/U. Sieć
Ethernet wykorzystuje albo cienki kabel Ethernet (podobny do RG-S8A/U) albo gruby kabel
Ethernet. Gruby kabel Ethernet jest specjalną odmianą kabla RG-8/U. Gruby kabel Ethernet
jest czasem nazywamy kablem Ŝółtym ze względu na to, Ŝe najczęściej ma Ŝółty lub
pomarańczowy kolor.
Najpopularniejszym typem złącznika uŜywanym do łączenia cienkich kabli koncentrycznych
(takich jak cienki Ethernet lub RG-62/U) jest złącznik BNC. Złączniki takie umoŜliwiają
szybkie łączenie i rozłączanie. Dostępne są trzy typy złączników BNC: obciskane, sworzniowe
i śrubowe. Złączniki obciskane dają najlepsze połączenia i powodują najmniej kłopotów w
eksploatacji.
Zaletą złączników sworzniowych i śrubowych jest to, Ŝe nie wymagają przy instalacji
specjalnych szczypiec obciskowych lub innych narzędzi poza zwykłymi kluczami
maszynowymi. Jednak koszty wynikające z kłopotów, jakie mogą powodować przy
eksploatacji mogą przewaŜać nad kosztami zakupu szczypiec.
Jeśli planujesz wykonywanie lub naprawę połączeń kabla koncentrycznego, zainwestuj w
dobre szczypce obciskowe i urządzenie do zdejmowania izolacji z kabla. Szczypce powinny
być dostosowane do uŜywanego typu kabla koncentrycznego i powinny być w stanie ściskać
zarówno środkowy sworzeń połączeniowy, jak i zewnętrzną tulejkę.
Instalacja złącznika BNC na kablu
Standardowy obciskowy złącznik BNC składa się z trzech części: korpusu, wewnętrznego
sworznia oraz tulejki (patrz Rysunek 1). Te części składowe mogą być niewymienialne
pomiędzy róŜnymi typami i modelami złączników, więc lepiej nie mieszać części
pochodzących od róŜnych złączników. NaleŜy się równieŜ upewnić, Ŝe stosowany złącznik jest
odpowiedni do uŜywanego typu kabla koncentrycznego.
Rysunek 1. Części złącznika BNC
Aby zainstalować złącznik, naleŜy postępować według następujących punktów:
•
Nasuń tulejkę na koniec kabla (patrz Rysunek 2).
Rysunek 2. Kabel koncentryczny z tulejką
•
Zdejmij wierzchnią izolację z końca kabla o długości nieco ponad 1 cm, usuń siatkę lub
folię ekranującą z nieco ponad 0,5 cm kabla i zdejmij wewnętrzną izolację z trochę
krótszego odcinka kabla (patrz Rysunek 3). Przy pomocy dobrego, trójostrzowego
urządzenia do zdejmowania izolacji oraz odrobiny praktyki moŜna te czynności
wykonać za jednym razem.
•
Wewnętrzne Ŝyłki kabla powinny być ciasno razem skręcone i nie postrzępione. Nasuń
centralny sworzeń na wewnętrzną, przewodzącą część kabla (patrz Rysunek 4).
Upewnij się, Ŝe wszystkie Ŝyłki wewnętrznego przewodu są wewnątrz środkowego
sworznia złącznika (w razie potrzeby posłuŜ się szkłem powiększającym). Sworzeń
powinien dochodzić aŜ do izolacji otaczającej wewnętrzny przewód kabla. Jeśli tak nie
jest, centralny przewód wystaje za daleko lub sworzeń jest wadliwy.
Rysunek 3. Kabel koncentryczny ze zdjętą izolacją
Rysunek 4. Centralny sworzeń zainstalowany na kablu
•
Zaciśnij sworzeń na wewnętrznym przewodzie kabla przy pomocy szczypiec. Upewnij
się, Ŝe Ŝadne części przewodu nie wystają na zewnątrz.
Rysunek 5. Zainstalowany korpus złącznika
•
Zainstaluj korpus złącznika tak, aby wystający rękaw wszedł pomiędzy wewnętrzną
izolację a siatkę lub folię ekranującą. Wewnętrzny sworzeń powinien trafić w otwór w
korpusie złącznika (patrz Rysunek 5).
Rysunek 6. Prawidłowo ustawiona tulejka
•
Nasuń tulejkę tak aby ściśle przylegała do korpusu złącznika (zobacz Rysunek 6).
śaden kawałek przewodu ekranującego nie powinien wystawać pomiędzy korpusem
złącznika a tulejką.
Rysunek 7. Prawidłowo obciśnięta tulejka
•
Ustaw szczypce obciskowe na tulejce i zaciśnij tulejkę na kablu i złączniku. Ściśnij
szczypce tak mocno, jak to moŜliwe (patrz Rysunek 7).
Problemy z okablowaniem
Oto garść podpowiedzi dotyczących rozwiązywania problemów związanych z okablowaniem:
Rozbij problem na mniejsze części. Jeśli stosujesz liniowy system okablowania taki, jak cienki
Ethernet, spróbuj rozłączać sieć na dwie połowy. Jeśli ustalisz, Ŝe problem dotyczy jednej lub
drugiej połowy, znacznie sobie ułatwisz rozwiązanie problemu. Przy topologii gwiaździstej,
próbuj rozłączać poszczególne części sieci.
Szukaj wadliwych lub źle zainstalowanych złączników. Luźno lub niewłaściwie zainstalowane
albo zniszczone złączniki są głównym powodem problemów z okablowaniem sieci.
Szukaj brakujących ograniczników. Są one często niewłaściwie zainstalowane jeśli
przenoszono lub dodawano urządzenia.
Szukaj uszkodzonych kabli. Kabel biegnący po podłodze łatwo moŜe ulec uszkodzeniu.
RównieŜ zmiana konstrukcji lub modelu sieci moŜe być przyczyną uszkodzeń kabla.
Szukaj elementów doinstalowanych przez uŜytkowników. Elementy okablowania dodane we
własnym zakresie przez uŜytkowników są częstym źródłem nieprawidłowych połączeń w
sieci.
Szukaj źródeł zakłóceń. Na przykład, kable biegnące pod oświetleniem fluorescencyjnym lub
wzdłuŜ szybów wind mogą powodować problemy.
SKRĘTKA UTP
Najpopularniejszym i najtańszym środkiem transmisji jest nie ekranowany kabel skręcany
(UTP). Składa się z jednej lub więcej par przewodu miedzianego otoczonych wspólną osłonę
izolacyjną.
Istnieją trzy rodzaje nie ekranowanego kabla skręcanego:
zgodny ze specyfikacją DIW firmy AT&T
zgodny ze specyfikacją 10 BASE T
zgodny ze specyfikacją Type 3 firmy IBM
Rodzaje te róŜnią się ilością posiadanych par przewodów.
Zalety:
jest najtańszym medium transmisji
jest akceptowany przez wiele rodzajów sieci
łatwa instalacja (standardowo instalowany w nowych budynkach)
Wady:
niska prędkość transmisji
ograniczona długość odcinków kabla z uwagi na małą odporność na zakłócenia
Odporność kabla skręcanego na zakłócenia zwiększa się przez jego ekranowanie. Ekranowany
kabel skręcany (STP) składa się z jednej lub więcej par przewodów miedzianych otoczonych
ekranującą siatką lub folią, umieszczonych w izolacyjnej osłonie.
Praca z nieekranowanym kablem skręcanym
Mimo Ŝe termin kabel skręcany moŜe odnosić się do wielu typów kabli, w przemyśle sieci
komputerowych oznacza zwykle kabel telefoniczny. Najczęściej odnosi się do kabla zgodnego
ze specyfikacją firmy AT&T dla kabla D-Inside Wire (DIW), który jest mniej podatny na
szumy i przesłuch niŜ inne kable nieekranowane. Specyfikacja Type 3 firmy IBM jest zgodna z
DIW. Kabel typu DIW jest łatwo rozpoznawalny: posiada szarą lub beŜową otulinę, a kaŜda
para ma charakterystyczny kolorowy kod. Pierwsze cztery pary mają następujące kolory:
Para
Para
Para
Para
1:
2:
3:
4:
Biały
Biały
Biały
Biały
z
z
z
z
niebieskim paskiem, niebieski z białym paskiem
pomarańczowym paskiem, pomarańczowy z białym paskiem
zielonym paskiem, zielony z białym paskiem
brązowym paskiem, brązowy z białym paskiem
Dwa typy łączników są powszechnie stosowane przy łączeniu sieci z nieekranowanym kablem
skręcanym: sześciopozycyjne łączniki modularne, o oznaczeniu RJ-11 oraz ośmiopozycyjne
łączniki modularne o oznaczeniu RJ-45.
Kabel nieekranowany jest prawie zawsze instalowany w konfiguracji gwiazdowej rozchodząc
się z jednego lub kilku centralnych łączy. Połączenia w takim centrum realizowane są w
oparciu o bloki Quick-Connect Block typu S66. Są one dostępne w kilku konfiguracjach, ale
najczęściej mają dwa rzędy po 50 podwójnych łączników (patrz Rysunek 2-5). Inne
rozwiązanie stanowi blok typu 110 promowany przez AT&T. Jest on trochę inaczej
zaprojektowany niŜ blok typu 66, ale ma to samo zastosowanie.
Przy uŜyciu specjalnego narzędzia (patrz Rysunek 2), miedziane druty typu DIW mogą być
szybko i łatwo łączone z blokiem typu 66 bez konieczności zdzierania izolacji. Bloki maj±
zazwyczaj 50 łączników do łatwego przyłączenia 25-cio parowych kabli.
Kable powinny być przyłączane do bloków w standardowy sposób. Przy kablu 25-cio
parowym, na przykład, para nr 1 powinna być na górze a para nr 25 na dole. Kable o dwóch,
trzech i czterech parach są zwykle dołączane grupowo, przy czym pierwsza grupa zaczyna się
u góry a ostatnia grupa na dole bloku. Połączenia między obwodami mogą być dokonywane
poprzez przyłączanie dwóch obwodów razem po tej samej stronie bloku, lub przez
przyłączanie obwodów po róŜnych stronach bloku i zastosowanie przewodów łączących obie
części lub specjalnych spinaczy łączących.
Końcówki kabla
NaleŜy się upewnić, Ŝe kable są przyłączone do złączników prawidłowo. Końcówki
nieekranowanych kabli skręcanych są podłączane odwrotnie (końcówka 1 do 8, końcówka 7
do 2, itd.), lub zgodnie (końcówka 1 do 1, końcówka 2 do 2, itd.). (Patrz rysunek 2.8) Kable
telefoniczne są zwykle typu odwrotnego. Kable uŜywane do przesyłania danych są
najczęściej, ale nie zawsze, typu zgodnego. ARCNET, Token Ring i 10BASE-T Ethernet
(okablowanie stacji roboczych) są zazwyczaj typu zgodnego. Kable LocalTalk uŜywające
systemu Farallons PhoneNet są typu odwrotnego.
Końcówki kabli
Tekst na rysunku (od lewej): Połączenie odwrotne; Połączenie zgodne.
Instalacja złączników modularnych
Aby zainstalować złącznik modularny naleŜy:
Przyciąć koniec kabla tak, aby był kwadratowy.
Zdjąć ok. 0,5 cm zewnętrznej izolacji z kabla przy instalowaniu do dwu-, cztero- i
sześcioliniowych złączników (RJ-11), a ok. 1 cm przy instalowaniu do ośmioliniowych
złączników (RJ-45) (patrz Rysunek 5). Nie naleŜy zdejmować izolacji z poszczególnych
przewodów.
Kabel przygotowany do połączenia z łącznikiem modularnym
Wetknąć kabel do wtyczki tak aby kable dotykały dna (patrz Rysunek niŜej).
Wstawianie kabla do złącznika modularnego.
Tekst na rysunku (od góry): WSTAW PRZEWODY Aś DOSIĘGNĄ DNA; KLAPKA BLOKUJĄCA
•
Wstawić złącznik do szczypiec obciskowych, przytrzymując przewody tak, aby były
głęboko wewnątrz złącznika.
Ściskanie złącznika modularnego.
Tekst na rysunku: KLAPKA BLOKUJĄCA
•
•
•
Ścisnąć szczypce. Niektóre droŜsze typy szczypiec stosują mechanizm zapadkowy
powodujący zwolnienie uścisku, kiedy połączenie jest gotowe.
Otworzyć szczypce i wyjąć złącznik. Przy niektórych typach szczypiec konieczne moŜe
być wciśnięcie klapki blokującej na złączniku, aby umoŜliwić wyjęcie złącznika.
Sprawdzić, czy końcówki kabla zostały w pełni dociśnięte, czy ściśnięta część
plastikowej obudowy złącznika obejmuje zewnętrzną izolację kabla, oraz czy
polaryzacja jest prawidłowa.
KROSOWANIE PRZEWODÓW
Kolejność podłączenia przewodów skrętki jest opisana dwoma normami EIA/TIA 568A oraz
568B.
Dla połączenia komputera z koncentratorem lub przełącznikiem stosuje się tzw. kabel prosty
(straight-thru cable), który z obu stron podłączony jest tak samo wg standardu 568A lub
568B.
Dla połączenia bezpośrednio dwóch komputerów bez pośrednictwa huba konieczna jest taka
zamiana par przewodów, aby sygnał nadawany z jednej strony mógł być odbierany z drugiej.
Ten kabel nosi nazwę kabla krzyŜowego (cross-over cable) i charakteryzuje się tym, Ŝe jeden
koniec podłączony jest wg standardu 568A zaś drugi 568B. Odpowiednikiem kabla
krzyŜowego w połączeniu dwóch hubów jest gniazdo UpLink. Przy połączeniu kaskadowo
dwóch hubów kablem prostym jeden koniec kabla podłączamy do jednego z portów huba
pierwszego, zaś drugi koniec podłączony musi być do huba drugiego do portu UpLink. Przy
podłączeniu kablem krzyŜowym dwóch hubów, oba końce kabla muszą być dołączone do
portów zwykłych lub do portów UpLink. Port UpLink został wprowadzony po to, aby w
połączeniach pomiędzy hubami uniknąć konieczności stosowania innego kabla niŜ we
wszystkich innych połączeniach. Ze względu na swą funkcję, port ten określany jest czasami
terminem portu z wewnętrznym krzyŜowaniem.
Zarówno kable, gniazda, jak i przełączniki realizujące funkcję krzyŜowania powinny być dla
odróŜnienia oznaczone symbolem X.
JeŜeli połączenie wykonywane jest kablem prostym to zaleca się stosowanie sekwencji 568A
ze względu na to, Ŝe elementy sieciowe typu patchpanel lub gniazdo przyłączeniowe mają
naniesione kody barwne przewodów tylko w standardzie 568A lub w obu tych standardach.
Oczywiście dopuszczalne jest równieŜ stosowanie alternatywnej sekwencji 568B.
Są więc tylko dwa rodzaje końców kabla, które odpowiadają normom EIA/TIA 568A oraz
EIA/TIA 568B. W skrętce 5 kategorii są cztery pary przewodów. KaŜda para składa się z
przewodu o danym kolorze, oraz przewodu białego oznaczonego kolorowym paskiem o
kolorze tym samym, co skręcony z nim przewód przy czym przewód z paskiem jest przed
przewodem w kolorze jednolitym. Wyjątek stanowi para niebieska, która ma kolejność
odwrotną:
Kolejność przewodów wg standardu EIA/TIA 568A jest następująca:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
biało-zielony
zielony
biało-pomarańczowy
niebieski
biało-niebieski
pomarańczowy
biało-brązowy
brązowy
Kolejność przewodów wg standardu EIA/TIA 568B jest następująca:
1. biało-pomarańczowy
2. pomarańczowy
3.
4.
5.
6.
7.
8.
biało-zielony
niebieski
biało-niebieski
zielony
biało-brązowy
brązowy
Pary oznaczane są następująco:
1.
2.
3.
4.
para
para
para
para
niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
Przed włoŜeniem przewodów we wtyczkę, zewnętrzna izolacja kabla UTP powinna zostać
ściągnięta na odcinku około 12 mm, a następnie przewody powinny zostać wsunięte do oporu
w podanej powyŜej kolejności. NaleŜy pamiętać, aby podczas montowania kabla w
przyłączach gniazd nie dopuścić do rozkręcenia par przewodu na odcinku większym niŜ 13
mm gdyŜ moŜe spowodować to zmniejszenie odporności na zakłócenia.
Kabel światłowodowy
Transmisja światłowodowa polega na prowadzeniu przez włókno szklane promieni optycznych
generowanych przez laserowe źródło światła. Ze względu na znikome zjawisko tłumienia, a
takŜe odporność na zewnętrzne pola elektromagnetyczne, przy braku emisji energii poza tor
światłowodowy, światłowód stanowi obecnie najlepsze medium transmisyjne.
Kabel światłowodowy składa się z jednego do kilkudziesięciu włókien światłowodowych.
Medium transmisyjne światłowodu stanowi szklane włókno wykonane najczęściej z
domieszkowanego dwutlenku krzemu (o przekroju kołowym) otoczone płaszczem wykonanym
z czystego szkła (SiO2), który pokryty jest osłoną (buforem). Dla promieni świetlnych o
częstotliwości w zakresie bliskim podczerwieni współczynnik załamania światła w płaszczu
jest mniejszy niŜ w rdzeniu, co powoduje całkowite wewnętrzne odbicie promienia i
prowadzenie go wzdłuŜ osi włókna. Zewnętrzną warstwę światłowodu stanowi tzw. bufor
wykonany zazwyczaj z akrylonu poprawiający elastyczność światłowodu i zabezpieczający go
przed uszkodzeniami. Jest on tylko osłoną i nie ma wpływu na właściwości transmisyjne
światłowodu.
WyróŜnia się światłowody jedno- oraz wielomodowe. Światłowody jednomodowe oferują
większe pasmo przenoszenia oraz transmisję na większe odległości niŜ światłowody
wielomodowe. Niestety koszt światłowodu jednomodowego jest wyŜszy.
Zazwyczaj przy transmisji typu full-duplex stosuje się dwa włókna światłowodowe do
oddzielnej transmisji w kaŜdą stroną, choć spotykane są rozwiązania umoŜliwiające taką
transmisję przy wykorzystaniu tylko jednego włókna.
Zalety:
• większa przepustowość w porównaniu z kablem miedzianym, a więc moŜliwość
sprostania przyszłym wymaganiom co do wydajności transmisji
• małe straty, a więc zdolność przesyłania informacji na znaczne odległości
• niewraŜliwość na zakłócenia i przesłuchy elektromagnetyczne
• wyeliminowanie przesłuchów między kablowych
• mała masa i wymiary
• duŜa niezawodność poprawnie zainstalowanego łącza i względnie niski koszt, który
ciągle spada