Instrukcja obsługi multipleksera BMK-22

LANEX S.A.
ul. Diamentowa 2
20-447 Lublin
tel. (081) 441 74 01 do 04
tel/fax. (081) 744 10 19
Instrukcja obsługi multipleksera BMK-22
e-mail: [email protected]
www.lanex.lublin.pl
Dział Serwisu
tel. (081) 441-74-01 do 04
wew.32
1.Charakterystyka ogólna.
Multiplekser BMK-22 jest urządzeniem realizującym dwanaście w pełni dupleksowych,
asynchronicznych kanałów transmisji danych, połączonych w jeden zbiorczy kanał na drodze
zwielokrotnienia w dziedzinie czasu. Transmisja kanału zbiorczego odbywa sie poprzez
dwuwłóknową linię swiatłowodową.
Zastosowanie
światłowodów jako medium transmisyjnego
zapewnia całkowitą
niezależność jakości transmisji od wszelkich oddziaływań zakłócających, takich jak : pola
elektromagnetyczne, prądy błądzące, różnice potencjałów uziemień itp. Kabel światłowodowy
może być prowadzony razem z kablami zasilającymi, niezależnie od tego jakie w nich występują
napięcia i prądy. W każdym wypadku, gwarantuje idealną izolację i bezpieczeństwo.
Multiplekser BMK-22 wyposażony jest w interfejsy zgodne ze standardem RS-232/C.
Jego podstawowe zastosowanie to podłączenie odległych skupisk terminali, komputerów PC lub
innych urządzeń do wielodostępnego komputera centralnego. Parametry jakościowe uzyskiwane
we wszystkich kanałach transmisji danych, takie jak szybkość transmisji, zniekształcenia, czy
stopa błędow są niezależne od odległości pomiędzy multiplekserami.
2.Opis funkcjonalny.
2.1.Zasada działania.
Multiplekser BMK-22 jest urządzeniem asynchronicznym z punktu widzenia kanałów
transmisji danych. Sygnał danych przekształcany jest w postać quasisynchroniczną w drodze
próbkowania nadmiarowego z częstotliwością 10-cio krotnie większą od maksymalnej szybkości
modulacji danych. Próbki odpowiadające poszczególnym kanałom umieszczane są w
odpowiadajacych im szczelinach czasowych ramki o strukturze przedstawionej na rys. 1
K1
K2
K1 - K12
S11, S12
N
R
K3
K4
-
K5
K6
K7
K8
K9
K10
K11
K12
S11
S12
R
N
kanały danych
sygnały sterujące kanałów 11 i 12
kanał nadzoru
bit synchronizacji ramki
Rys.1. Struktura ramki multipleksera BMK-22.
Sygnał zbiorczy przed nadaniem w tor światłowodowy przekształcany jest zgodnie z regułą
kodowania przedstawioną w tabeli 1.
Tabela 1. Reguła kodowania kodu MANCHESTER
bit
danych
0
1
słowo
kodowe
10
01
Przekształcenie sygnału elektrycznego na optyczny realizuje dioda elektroluminescencyjna
kontsrukcyjnie przystosowana do sprzężenia ze swiatłowodem zakończonym złączem standardu
ST. Przekształcenie odwrotne realizuje fotodioda PIN.
Uproszczony schemat wirtualnych połączeń pomiędzy multiplekserami przestawiony jest na
rys.2.
Rys. 2. Uproszczony schemat połączeń multipleksera
2.2.Opis interfejsu.
Multiplekser BMK-22 posiada dziesięć kanałów wyposażonych w uproszczone interfejsy
RS-232/C, dające możliwość przesyłania wyłącznie sygnału danych, skonfigurowane jako DCE.
Kanały 11 i 12 mają dodatkową mozliwość przesłania po jednym sygnale sterującym w kazdym
kierunku. Sposób wykorzystania tego sygnału zależy od użytkownika.
Tabela 2. Opis interfejsu.
Nr wypr.
Oznaczenie
Kierunek
1
DCD
od MUX
2
3
4
5
6
7
8
Rx
Tx
DTR
GND
DSR
RTS
CTS
od MUX
do MUX
do MUX
od MUX
do MUX
od MUX
9
-
-
Funkcja
kanały 1-10
kanały 11 i 12
poziom wysoki w
wg. tab.3.
stanie gotowości do
pracy
dane odbierane
dane nadawane
wg. tab.3.
"ziemia sygnałowa"
wg. tab.3.
wg. tab.3.
poziom wysoki w
wg. tab.3.
stanie gotowości do
pracy
-
Kanały 1 do 10 oraz 11 i 12 przy ustawieniu zwieraczy JP1, JP2, JP3 oraz JP6, JP7, JP8
w pozycji 1-2 mogą być wykorzystane na dwa sposoby:
1. Kabel połączeniowy posiada tylko dwie linie, po których odbywa się transmisja danych w
obydwu kierunkach. Jeśli urządzenie dołączone do multipleksera wymaga wysterowania linii
sterujących przychodzących wówczas konieczne jest użycie "modemu zerowego".
2. Kabel posiada większą ilość linii i urządzenie może korzystać z informacji o stanie
połączenia między multiplekserami. Jeśli połączenie to jest sprawne i oba multipleksery są
włączone wówczas na przewodach DSR, CTS, DCD gniazd kanałowych, występuje wysoki
poziom. Wyłączenie któregokolwiek multipleksera lub przerwa choćby jednego światłowodu
spowoduje wystąpienie poziomu niskiego.
W kanałach 11 i 12 istnieje możliwość zdalnego przekazania jednego sygnału sterującego
w każdym kierunku. Parametry elektryczne dostępnego wirtualnego połączenia są identyczne,
jak w kanale danych. Przyporzadkowanie dostępnego kanału jednemu z dwóch przewodow
sterujacych (RTS lub DTR) po stronie nadawczej oraz jednemu z trzech przewodów (CTS,
DSR lub DCD) po stronie odbiorczej odbywa się poprzez odpowiednie przełączenie zwieraczy
na płytce drukowanej multipleksera (dostępne po otwarciu obudowy). Rozmieszczenie
zwieraczy pokazane jest na rys.3.
JP 6
(CTS 12)
* * *
* * *
JP 5
(DTR 12)
JP 7
(DSR 12)
* * *
* * *
JP 4
(RTS 12)
JP 8
(DCD 12)
* * *
* * *
JP 10
(DTR 11)
JP 1
(CTS 11)
* * *
* * *
1 2 3
JP 9
(RTS 11)
JP 2
(DSR 11)
* * *
JP 3
(DCD 11)
* * *
1 2 3
Rys. 3. Rozmieszczenie zwieraczy linii sterujących kanałów 11 i 12
Sposób wykorzystania zwieraczy powinien być zgodny z tabelą 3 i rys.2.
Tabela 3. Sposób konfigurowania kanału sterującego dla 11 i 12 kanału danych.
Nr kanału
danych
Oznaczenie
przewodu
Oznaczenie
zwieracza
Zwarte punkty
dostępny
sygnał"gotowości"
11
12
CTS
DSR
DCD
RTS
DTR
CTS
DSR
DCD
RTS
DTR
JP1
JP2
JP3
JP9
JP10
JP6
JP7
JP8
JP4
JP5
dostępny kanał
zdalny
1-2
2-3
2-3
1 - 2*
1-2
2-3
2 -3
1 - 2*
* Dopuszczalne jest wykonanie tylko jednego połączenia dla kanału 11 i jednego dla 12. W
przeciwnym wypadku nastąpi zwarcie wyjść sterujących urządzenia DTE !!!
2.3. Połączenie światłowodowe.
Sygnał zbiorczy, zawierający zmultipleksowane czasowo kanały danych, przesyłany jest
optycznie przy pomocy dwóch światłowodów - po jednym dla każdego kierunku transmisji.
Dzięki użyciu kodu liniowego typu Manchester, średnia moc optyczna w swiatłowodach jest
stała, niezależna od przesyłanego sygnału i równa połowie mocy szczytowej.
Multiplekser BMK-22 produkowany jest w dwóch wariantach, różniących sie między sobą
długością fali świetlnej. Wersja krótkofalowa ( 850 nm ) przeznaczona jest do połączeń na
mniejsze odległości z wykorzystaniem wyłącznie
światłowodów
wielomodowych
( gradientowych ). Wersja długofalowa przeznaczona jest do połączeń na większe odległości,
zarówno ze światłowodami jedno- jak i wielomodowymi. Zasięg transmisji zależy od rodzaju i
jakości światłowodu.. Określa go bilans mocy , którego przykład przedstawiony jest w tabeli 4.
Tabela 4. Bilans mocy.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Długość fali
Typ światłowodu
Poziom mocy nadajnika
Czułość odbiornika
Tłumienność światłowodu
Margines mocy
Budżet mocy 3 - 4- 6
zasięg 7-5
850 nm
50/125
62,5/125
- 18 dBM
-14 dBm
-41 dBm
3 dB/km
3,5 dB/km
18 dB
6 km
1300 nm
50/125
jednomod.
-18 dBm
-24 dBm
- 42 dBm
1 dB/km
0,5 dB/km
5 dB
22 dB
19 dB
13 dB
6,2 km
19 km
26 km
Podana w p.5 tłumienność jednostkowa światłowodu powinna uwzględniać przeciętną
wartość tłumienności złączy stałych przypadającą na 1 km linii. Margines mocy określany w p.6
zapewnia niezawodną pracę urządzeń, niezależnie od różnych zmiennych czynników , takich
jak: spadek mocy nadajnika, wzrost tłumienności złączy, konieczność wykonania złączy
awaryjnych itp.
Należy zaznaczyć że, dwa współpracujące ze sobą multipleksery muszą być bezwzględnie
przystosowane do tej samej długości fali.
2.3.1.Przełączanie mocy wyjściowej.
Odbiornik multipleksera BMK 22-1 pracuje poprawnie w zakresie mocy optycznej
większej od jego czułości i mniejszej od poziomu przesterowania. Dla któtkich linii
światłowodwych, szczególnie wykorzystujących światłowód 62,6/125 mm moc na wyjściu
odbiornika może być zbyt duża i wówczas należy przełaczyć poziom przy pomocy przełącznika
(lub zwieracza) umieszczonego obok diody nadawczej (zwieracz dostępny jest po zdjęciu
obudowy).
Przesterowanie odbiornika jest nieszkodliwe dla multipleksera, jednakże transmisja w
tych warunkach jestniemożliwa.
2.4.Sygnalizacja stanów awaryjnych.
Multiplekser BMK-22 wyposażony jest w układy automatycznej kontroli poziomu
wejściowego sygnału optycznego. Obniżenie tego poziomu poniżej wartości minimalnej,
zapewniającej poprawną transmisję sygnalizowane jest przez włączenie diody na płycie
cżołowej oznaczonej LLN. Równocześnie z tym zostaje zablokowany odbiór danych, a na
wyjściach RTS, DSR i DCD wszystkich kanałów pojawia się niski poziom napięcia.
Jeśli drugi kierunek transmisji jest sprawny, to informacja o stanie awaryjnym
przekazywana jest do drugiego urzadzenia i sygnalizowana jest przez zapalenie się diody
oznaczonej RLN. Na przewodach RTS, DSR i DCD także pojawia się niski poziom napięcia.
Możliwe stany awaryjne i reakcja urządzeń przedstawione są w tabeli 5.
Tabela 5. Sygnalizacja stanów awaryjnych.
SYGNALIZACJA
MULTIPLEKSER A
LLN
RLN
MULTIPLEKSER A
wyłączony
MULTIPLEKSER B
wyłączony
uszkodzony
nadajnik A
przerwa A → B
uszkodzony
nadajnik B
przerwa B → A
MULTIPLEKSER B
LLN
RLN
----
---
Ä
---
Ä
---
---
---
---
⊗
⊗
---
---
⊗
⊗
---
⊗
---
---
⊗
⊗
---
---
⊗
⊗
---
⊗
---
⊗
---
⊗
---
---
⊗
---
---
---
---
---
⊗
przerwa A-B i B-A
błędne połączenie :
nadajnik- nadajnik
odbiornik-odbiornik
przesterowanie
odbiornika A
przesterowanie
odbiornika B
2.5. Konfiguracje połączeń.
Typowy sposób wykorzystania multipleksera BMK-22, to konfiguracja typu "punkt - punkt"
pomiędzy dwoma skupiskami urzadzeń DTE lub pomiędzy takim skupiskiem, a urządzeniem,
( komputerem ) wielodostępnym ( rys. 4).
Rys.4. Konfiguracja typu "punkt- punkt".
Inny typowy sposób realizacji połaczeń przestawia rys 5. W tej konfiguracji potrzebna jest
większa ilość multiplekserów, natomiast połączenia wykonywane są jednowłóknowa linią
światłowodową. Zakończenia kanału moga znajdować się w dwóch wybranych punktach,
natomiast w pozostałych multiplekserach na gnieżdzie tego kanału nalezy zewrzeć linię RX i
TX.
Rys. 5. Połączenie multiplekserów w "pierścień".
Trzeba pamiętać , że w takim rozwiazaniu maksymalne zniekształcenie czasowe
kumulują się i ich wartość jest równa
Z = ( n-1)z1
gdzie :
- całkowite zniekształcenia
Z
- zniekształcenia jednego multipleksera
z1
- ilość multiplekserów
n
3.Konstrukcja.
Multiplekser BMK-22 przystosowany jest konstrukcyjnie do zainstalowania w stojaku lub
szafie o szerokości 19". Zajmuje wysokość jednego modułu ( 1U ). Wszystkie gniazda D-Sub
kanałów transmisji danych, gniazda ST do dołączenia linii światłowodowej oraz gniazdo sznura
sieciowego umieszczone są z tyłu urządzenia. Z przodu usytuowany jest podświetlany
wyłącznik sieciowy oraz diody sygnalizacyjne LLN i RLN. Mocowanie urządzenia do ramy
odbywa się przy pomocy wsporników mocowanych z boku obudowy. Jeśli bezpośrednio pod
multiplekserem ma być zamocowane inne urządzenie wówczas należy odkręcić gumowe nóżki,
które wykraczają poza obrys 1U.
Multiplekser może także pracować jako urządzenie wolnostojące.
4.Obsługa.
Multiplekser BMK-22 po zainstalowaniu nie wymaga żadnych dodatkowych operacji poza
dołączeniem kabli zgodnie ze standardem RS-232/C oraz dwuwłóknowej linii światłowodowej.
Dla krótkich linii światlowodwych należy obniżyć moc wyjściową nadajnika zgodnie z
p.2.3.1.
Ze szczególną ostrożnóścią należy obchodzić się ze złączami światłowodowymi, z uwagi
na ich wrażliwość na zanieczyszczenia. Złącza i gniazda nieużywane należy zawsze
zabezpieczyć nasadkami ochronnymi.. W razie zabrudzenia gniazdo można przedmuchać
sprężonym powietrzem. Wtyki można przemyć alkoholem izporopylowym lub etylowym,
posługując się przy tym szmatką nie pozostawiającą włókien.
Dołączając wtyk ST do gniazda, należy zwrócić uwagę na trafienie klucza
pozycjonującego wtyk w wycięcie wzdłużne na gnieździe. Następnie należy wcisnąć delikatnie
"ferulę" wtyku do gniazda, zwracając baczną uwagę na zachowanie równoległości osi wtyku i
gniazda, po czym zatrzasnąć nakrętkę bagnetową, analogicznie jak w złączach koncentrycznych
typu BNC.
Po dołączeniu złączy światłowodowych w obu urządzeniach i włączeniu zasilania,
powinny zgasnąć diody LLN i RLN. Jeśli zostały zamienione miejscami wtyki złączy, wówczas
w obu urządzeniach będzie świecić dioda LLN. Połączenie takie jest niegroźne, ale dla
poprawnej pracy konieczna jest zamiana miejscami złacz światlowodowych w jednym z
multiplekserów. Dołączanie i odłączanie złącz światłwodowych może być wykonane przy
włączonym zasilaniu.
W razie awarii linii identyfikację uszkodznia może ułatwić tabela 5.
Dane techniczne
Interfejs elektryczny
-
-
typ transmisji
ilość kanałów danych
ilość kanałów sterujących
maksymalna szykość transmisji
zniekształcenia 10%
zniekształcenia 25%
standard
typ złącza
full duplex asynchroniczna
12
2
40 kbit/s
100 kbit/s
RS 232/C, V/24
D-Sub/9 pin
Interfejs optyczny
-
szybkość transmisji
długość fali
-
moc wyjściowa
-
czułość odbiornika
-
poziom przesterowania odbiornika
-
typ złączy
wymiary
masa
ST jest znakiem handlowym firmy AT&T.
12 Mbit/s
850nm
1300 nm
-18dBm (50/125µm)
-14 dBm (62,5/125 µm)
-24 dBm (SM)
-18dBm (850 nm)
-20 dBm (1300 nm)
ST®
432 x 184 x 44 mm