Introduzione. L evoluzione delle Reti Locali. La nascita delle reti. I livelli. Facciamo due esempi:

Transcript

1 Introduzione Questo documento è stato realizzato per offrire una visione generale sui sistemi di cablaggio strutturato per personale non tecnico. Di seguito troverete la storia dell' evoluzione delle reti locali (Local Area Network o LAN) e dei sistemi di cablaggio. L evoluzione delle Reti Locali La nascita delle reti Il progetto Ethernet fu sviluppato da Xerox negli anni '70, per collegare dei minicalcolatori al "Palo Alto Research Center". I nodi della rete erano collegati da un cavo coassiale o da un doppino telefonico. I livelli Quando furono realizzate le prime infrastrutture telefoniche tutti i circuiti erano stati ottimizzati per la trasmissione della voce. Quando i modem (modulator / demodulator periferica utilizzata per connettere un computer alla linea telefonica) furono connessi alle linee telefoniche, esse limitarono la velocità dei segnali dei computer chiamati "DATI". Quando si cominciò a connettere i computer tra di loro (reti), alcuni utenti cercarono di utilizzare la preesistente rete telefonica. Gli utenti si accorsero ben presto che la rete telefonica non era adatta a trasportare tutti i tipi di segnali. Le associazioni di telecomunicazioni assieme ai costruttori cominciarono a lavorare su alcuni standard in modo da identificare tipi di cablaggi differenti per informazioni differenti. Oggi tutti i nuovi servizi telefonici sono cablati con il livello 3. Note e considerazioni Nella descrizione delle varie sezioni non parleremo di cavi facendo riferimento al protocollo utilizzabile ma, al contrario, alla massima frequenza di trasmissione. Questo perché la qualità del cavo non si misura secondo il protocollo, cioè in Mbit/s, ma secondo la massima frequenza di trasmissione utile, quindi in MHz. Facciamo due esempi: 1. Il Token-Ring può trasmettere fino a 16 MegaBit/secondo di dati. Ogni bit viene trasmesso, secondo il codice Manchester, in un ciclo di dati. Di conseguenza per trasmettere 16 Megabit in un secondo è necessaria una frequenza di trasmissione di 16 MHz. 2. Lo standard FDDI trasmette 100 Megabit/secondo di dati. IBM utilizza l algoritmo di codifica 4B / 5B (PHY), quindi per ogni 100 Megabit di dati ne vengono trasmessi altri 25 per un totale di 125 Megabit al secondo. Di conseguenza, per trasmettere 100Mbit/s di dati con il metodo di trasmissione 4B / 5B è necessaria una frequenza di trasmissione di 125 MHz. Prima di analizzare la sezione successiva è opportuno un accenno alla principale novità della norma Commercial Building Telecommunication Wiring Standard EIA/TIA 568 datata luglio 1991 e alla sua appendice Additional Cable Specifications for Unshielded Twisted Pairs Cables technical System Bulletin number 36 datata novembre Questa norma introduce, per la prima volta, il concetto di categoria di cavi in sostituzione della definizione di livello. Ma qual è la differenza tra categoria e livello? Per identificare il livello di un cavo si misura, a frequenze definite, l impedenza caratteristica che deve essere entro il valore di 100 +/- 15% Ohm. Per identificare la categoria, invece, l impedenza caratteristica deve essere costantemente entro il valore di 100 +/- 15% Ohm nella interna gamma di frequenze utilizzate per le prove, fino al più alto valore di frequenza riferito alla categoria. Si definiscono, nel TSB 36, cinque categorie di cavi con possibilità diverse di utilizzo:

2 CAVI DI CATEGORIA 1 E 2: la norma non fornisce valori di riferimento. Sono usati per trasmissioni dati a bassa velocità e per la voce CATEGORIA 3 : vengono dati valori elettrico/trasmissivi fino a 16 MHz. Sono usati per trasmissioni a fonia e per trasmissioni dati incluso l IEEE a 10 Mbits. CATEGORIA 4 : i parametri elettrico/trasmissivi sono specificati fino a 20 MHz. Sono usati per trasmissioni fonia e per trasmissioni dati incluso l IEEE a 16 Mbits. CATEGORIA 5 : può essere usato per segnali con velocità di trasmissione fino a 100 MHz, che è la frequenza massima presa in considerazione dal TSB 36. Il Futuro delle Reti Per rispondere alle nuove esigenze di trasmissione dati degli anni 90. I vari produttori si sono indirizzati le linee raggruppabili nei seguenti settori: SHIELDED FOILED UNFOILED FIBER Tra queste, quella di riferimento dovrebbe essere la soluzione schermata denominata linea FTP (Foiled Twisted Pairs). Utilizza un cavo con impedenza caratteristica di 100 Ohm, costituito da 4 coppie protette da un foglio di alluminio, collaudato e certificato per trasmettere fino a 100 MHz. I connettori, di tipo RJ-45, sono schermati. Qui di seguito parleremo più dettagliatamente di questa soluzione. Le Specifiche e le Normative Il sistema di cablaggio strutturato sopra evidenziato aderisce ai segmenti standard nazionali ed internazionali. ISO/IEC DIS (dicembre 1993) draft "Generic Cabling for Costumer Premises" EIA/TIA SP-2840 (maggio 1993) (ex 568) "Commercial Building Telecommunications cabling" EIA/TIA TSB-36 "Additional cable specifications for UTP 100 Ohm cables"

3 EIA/TIA TSB-40 "Additional transmission specifications for UTP 100 Ohm connecting hardware" EIA/TIA TSB-53 "Transmission specifications for 150 Ohm STP cabling system" up to 300 MHz" UL Subject "Communication cables" UL Subject 13 "Power limited Circuit Cables" La presente soluzione in rame aderisce agli standard internazionali nel campo della compatibilità elettromagnetica in ottemperanza della Direttiva Comunitaria 89/336/CEE. Tale direttiva è stata attuata in Italia con il decreto legislativo n. 476 del 04/12/1992 pubblicato nel supplemento alla GAZZETTA Ufficiale n. 289 del 09/12/1992. Gli standard di riferimento della soluzione sopra menzionata sono: FCC PARTE 15 CLASSE A EN / CISPR 22A / CEI VDE / DIN 0878 (GOP) EN (livello di emissione) EN (livello di immunità) IEC / CEI 65-5 IEC / CEI 65-6 (immunità ESD) IEC / CEI 65-7 (immunità radiata) IEC 801.4(immunità ai transienti elettrici condotti) IEC (immunità ai disturbi RF condotti)

4 La Sicurezza Particolare attenzione và posta nell area della sicurezza degli impianti, delle reti e delle persone. La soluzione FTP deve basarsi su cavi che, a parità di caratteristiche elettriche e trasmissive, in caso di incendio non emettono gas corrosivi (zero alogeni), fumi tossici opachi e nello stesso tempo non favoriscono la propagazione della fiamma (flame retardant), e non favoriscono la propagazione dell incendio (fire retardant). Le guaine di questi cavi, denominati L.S.0.H. (Low Smoke Zero Halogen) sono rispondenti alle seguenti normative: Nei confronti dell ambiente e delle persone fisiche: IEC contenuto dei gas alogeno-idrici emessi durante la combustione dei cavi (metodo) UTE C indice di tossicità (metodo) NES 713 indice di tossicità (metodo) IEC 1034 opacità dei fumi (metodo) CEI V.6 quantità di acidi alogenidrici (requisiti) CEI parte 1,2,3 (metodo) CEI indice di tossicità/opacità dei fumi (requisiti) Nei confronti del comportamento al fuoco: IEC / UL VW-1 / CEI 20-35, caratteristiche di non propagazione della fiamma (metodo e requisiti) IEC cat. C / IEEE 383 / CEI parte 3, caratteristiche di non propagazione dell incendio (metodo e requisiti) L osservanza alle specifiche IEC e CEI, relativi ai cavi LS0H e IEC categoria IEC categoria "C", è richiesta per installazioni in ambienti pubblici che ne prevedono l osservanza per legge; per installazioni sottoposte a collaudo finale da enti governativi o di sicurezza quali, ad esempio le USSL e i Vigili del Fuoco; per installazioni in ambienti critici e a rischio dove molte persone operano in spazi molto limitati. Descriveremo ora la soluzione FTP che impiega cavi di categoria 5. Advanced FTP

5 Advanced FTP è una soluzione basata su cavo a 100 +/- 15% Ohm di impedenza caratteristica, 4 coppie intrecciate, 24 AWG di conduttore di rame solido, protette da un foglio di alluminio (Foiled Twisted Pairs), sottoguaina di materiale termoplastico. Tale soluzione è raccomandata nella realizzazione di cablaggi strutturati in alternativa alla soluzione con cavo non schermato (UTP). Le 4 coppie intrecciate devono essere attestate su un unica presa RJ-45 schermata sia dal lato pannello che dal lato punto utenza. Secondo lo standard non è quindi ammesso, collegare per esempio, due coppia su una presa RJ-45 e le altre coppie su un altra presa RJ-45, anche se adiacenti. Dire che il solo cavo è di categoria 5 non significa che la soluzione risponda agli standard per trasmissioni a 100 MHz. Tutti i componenti devono avere caratteristiche elettrico/trasmissive rispondenti ai valori della categoria 5 (Transmission link). Analogamente la soluzione risponde ai medesimi standard solo nel momento in cui anche il cablaggio, la posa dei cavi etc., sia effettuata con precise modalità ed inoltre, ad installazione avvenuta sia effettuata una misura significativa (con apposite attrezzature per ogni punto rete installato). La soluzione IBM Advanced FTP è rispondente alla categoria 5 Classe D del Link Classification della norma ISO/IEC DIS del 28 ottobre Analizziamo quali sono questi componenti. L armadio di distribuzione Composto da un telaio di larghezza non inferiore a 19 (pollici) può avere un alta densità di prese in quanto, in tre unità d altezza, si possono allocare 48 punti utenza; in alternativa sono disponibili pannelli a 24, 16 o 12 posizioni. Ogni presa sul pannello è conforme allo standard ISO 8877 compatibile, quindi, con i connettori RJ. L armadio può contenere apparati attivi quali HUB, SWITCH, MODEM, etc. (è opportuna l adozione in questi casi di impianti di ventilazione o raffredamento). Il punto rete

6 Il punto rete è composto da una piastrina su cui possono essere installate una o due prese RJ-45 schermate conformi allo standard ISO Esistono due versioni di piastrine, con passo mm. 60 e con passo mm. 84, per essere installate, rispettivamente, su scatole a incasso tipo Bi Ticino 502 e 503. E inoltre possibile avere la piastrina già montata in scatola per installazioni in superficie. Le ridotte dimensioni del cavo e l alta densità di punti all interno di uno stesso armadio di distribuzione rendono questa soluzione idonea ad essere installata in molti ambienti. Negli edifici che hanno "vecchi sistemi di cablaggio" è possibile utilizzare canalizzazioni di dimensioni molto ridotte in quanto il cavo ha un diametro esterno inferiore ai 6 mm. Anche le canalizzazioni di dorsale possono essere progettate con parametri ridotti in quanto, oltre al minor volume della massa dei cavi, devono sostenere, a parità di numero di coppie, un peso inferiore rispetto, ad esempio, alla soluzione STP. I vantaggi della soluzione FTP possono riassumersi in 7 punti: minore spazio richiesto in armadio di distribuzione dimensioni ridotte delle canalizzazioni maggiore velocità d installazione buona immunità alle interferenze di campi elettro-magnetici esterni bassa emissione di disturbi alta affidabilità di trasmissione parametri elettrici costanti al variare della frequenze di trasmissione. L assemblaggio deve rispettare lo standard EIA/TIA 568B Il Labeling

7 Fondamentale per il mantenimento futuro della rete risulta essere la modalità di etichettatura delle varie parti. Si dovrebbe richiedere l' aderenza alle raccomandazioni dello standard TIA/EIA 606 fornendo a seconda delle dimensioni della rete un software o modulo per la compilazione degli aggiornamenti (Si rende noto che le normative più rigorose prevedono il decadimento della certificazione qualora l amministratore di sistema non aggiorni nel tempo le modifiche apportate alla rete stessa o ai relativi cablaggi). Le Certificazioni I test dei materiali non assemblati Normalmente tutte le componenti dovrebbero superare le seguenti prove: ELETTRICO - TRASMISSIVA Resistenza di contatto, diafonia (next), perdita d inserzione (attenuazione), rigidità dielettrica, resistenza di isolamento, return loss (baloon), C.M.R.R. (baloon), Pulse Test (baloon). MECCANICA - CHIMICA - FISICA Cicli di inserzione e disinserzione, vibrazione, composizione materiali impiegati e loro caratterizzazione. AMBIENTALE - DURATA - CLIMATICA Shock termico, cicli climatici - temperatura e umidità, invecchiamento al calore (70 C/500 ore). SAFETY Prove alla fiamma (componentistica). Prima e dopo le prove meccaniche e climatiche vengono effettuati controlli delle caratteristiche funzionali allo scopo di assicurare la totale affidabilità sia dei componenti che dei prodotti impiegati; sia della durata del prodotto nel tempo. Conclusioni Con la scelta di questo tipo di cablaggio strutturato nelle modalità precedentemente elencate il cliente ottiene i seguenti vantaggi: CONCRETI RISPARMI SUI COSTI DEL CABLAGGIO DURANTE L'INTERA VITA DELL'EDIFICIO E progettato per collegare molteplici dispositivi e per elevate capacità di trasmissione.

8 RISPARMI DEI COSTI D,ISTALLAZIONE Gli utenti e le stazioni di lavoro possono essere spostati senza compromettere la produttività del sistema di trasporto. GESTIONE SEMPLIFICATA Consente flessibilità nelle riconfigurazioni. RISPARMI NELLA MANUTENZIONE Permette la semplificazione della diagnosi e della ricerca dei mal funzionamenti. AFFIDABILITA' Componenti di elevata qualità, certificati e garantiti da IBM o costruttori certificati. Rappresenta l elemento fondamentale per l attuazione dell edificio integrato. E il sistema nervoso dello "EDIFICIO INTELLIGENTE". Per ulteriori approfondimenti tecnici potrete richiedere, all' ufficio tecnico, l intera documentazione in lingua originale (Inglese) presso gli uffici della Delam Telecomunicazioni e Servizi.