ΥΑΡΑΚΣΗΡIΣΙΚΑ ΜΕΣΑΔΟΗ ΚΑΙ ΥΡΗΗ ΣΩΝ ΕΝΤΡΜΑΣΩΝ ΚΑΙ ΟΠΣΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ

Transcript

1 ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΟ ΔΚΠΑΗΓΔΤΣΗΚΟ ΗΓΡΤΜΑ ΚΑΒΑΛΑ ΣΜΖΜΑ ΖΛΔΚΣΡΟΛΟΓΗΑ ΠΣΤΥΙΑΚΗ ΕΡΓΑΙΑ ΥΑΡΑΚΣΗΡIΣΙΚΑ ΜΕΣΑΔΟΗ ΚΑΙ ΥΡΗΗ ΣΩΝ ΕΝΤΡΜΑΣΩΝ ΚΑΙ ΟΠΣΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ ΓΡΗΓΟΡΑΚΟ Γ. ΙΩΑΝΝΗ ΠΑΝΕ Δ. ΙΩΑΝΝΗ ΔΗΖΓΖΣΖ: ΒΡΑΓΔΛΛΖ ΗΩΑΝΝΖ ΚΑΒΑΛΑ 2010

2 ΠΔΡΗΔΧΟΜΔΝΑ Περιεχόμενα ΔΗΑΓΧΓΖ... 5 Ζ ΔΠΟΥΖ ΣΖ ΠΛΖΡΟΦΟΡΗΑ ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΚΑΛΧΓΗΑ... 9 ΣΤΠΟΗ ΚΑΛΧΓΗΧΝ ΤΣΑΣΗΚΑ ΚΑΛΧΓΗΧΝ Αγσγφο Γηειεθηξηθφ (Μφλσζε) Θσξάθηζε θαισδίνπ Πεξίβιεκα θαισδίνπ εκάλζεηο θαισδίσλ ΥΑΛΚΗΝΑ ΚΑΛΧΓΗΑ (copper media) Πξνδηαγξαθέο θαισδίσλ: ΟΜΟΑΞΟΝΗΚΑ ΚΑΛΧΓΗΑ (coaxial cable) ΚΤΡΗΑ ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ΟΜΟΑΞΟΝΗΚΧΝ ΚΑΛΧΓΗΧΝ : Σχπνη νκναμνληθψλ θαισδίσλ ΚΑΛΧΓΗΑ ΤΝΔΣΡΑΜΜΔΝΟΤ ΕΔΤΓΟΤ ΚΑΛΧΓΗΑ STP (Shielded twisted pair) ΚΤΡΗΑ ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ STP: ΚΤΡΗΑ ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ScTP: ΚΑΛΧΓΗΑ UTP (Unshielded twisted pair) ΚΑΣΖΓΟΡΗΔ ΣΟΤ Unshielded Twisted Pair (UTP) ΚΑΛΧΓΗΑ CROSSOVER Crossover Καιψδηα Straight-through Καιψδηα Rollover ΔΠΗΛΟΓΖ ΚΑΛΧΓΗΟΤ ΟΠΣΗΚΖ ΗΝΑ

3 Ηζηνξηθή αλαδξνκή θαη νπηηθά δίθηπα πξψηεο γεληάο Σα νπηηθά δίθηπα δεχηεξεο γεληάο Σα κειινληηθά νπηηθά δίθηπα ηξίηεο γεληάο ΚΑΛΧΓΗΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ ΣΤΠΟΗ ΚΑΛΧΓΗΧΝ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ Καιψδηα πνιχηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ (Multimode fiber) Καιψδηα κνλφηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ (Singlemode fiber) Ζ ΔΠΗΚΟΗΝΧΝΗΑ ΣΑ ΓΗΚΣΤΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ ΠΡΟΣΤΠΑ ΚΑΛΧΓΗΧΔΧΝ National Electrical Code (NEC) American National Standards Institute (ANSI) Electronic Industries Alliance (EIA) Telecommunications Industry Association (TIA) Πξφηππν θαισδηψζεσλ ANSI/TIA/EIA-568-B θνπφο ηνπ πξνηχπνπ ANSI/TIA/EIA-568-B ΓΟΜΖΜΔΝΖ ΚΑΛΧΓΗΧΖ ΟΡΗΜΟ ΤΣΖΜΑΣΟ ΓΟΜΖΜΔΝΖ ΚΑΛΧΓΗΧΖ ΤΠΟΤΣΖΜΑΣΑ ΓΟΜΖΜΔΝΖ ΚΑΛΧΓΗΧΖ ΤΝΓΔΜΟΗ ΚΑΗ ΤΝΓΔΖ ΤΛΗΚΟΤ ΟΡΗΜΟ ΤΝΓΔΜΧΝ ΤΝΓΔΜΟΗ UTP ΤΝΓΔΜΟΗ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ χλδεζκνη ST χλδεζκνη SC χλδεζκνη νπηηθψλ ηλψλ small form factor (SFF) χλδεζκνη MT-RJ χλδεζκνη Volition VF ΠΡΟΒΛΖΜΑΣΑ ΣΖΝ ΜΔΣΑΓΟΖ ΜΔΧ ΥΑΛΚΗΝΧΝ ΚΑΛΧΓΗΧΝ ΠΑΡΑΜΔΣΡΟΗ ΔΛΔΓΥΟΤ ΚΑΛΧΓΗΧΝ Wire map α. Αλνηθηφ θχθισκα β. Βξαρπθχθισκα γ. Αληηζηξακκέλν δεχγνο (Reversed pair)

4 δ. Γηαζηαχξσζε δεπγψλ (Transposed pairs) ε. Γηαρσξηζκφο δεχγνπο (Split pair) Δμαζζέλεζε θαη απψιεηα θαηά ηελ ζχλδεζε Πεγέο ζνξχβνπ ζηα ράιθηλα θαιψδηα Καηεγνξίεο ηνπ crosstalk Έιεγρνο κήθνπο θαισδίνπ Απψιεηα επηζηξνθήο (Return loss) Καζπζηέξεζε δηάδνζεο (propagation delay) Αζχκκεηξε θαζπζηέξεζε (Delay skew) ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕ UTP ΚΑΛΩΔΙΩΝ Προδιαγραθές καλωδίων καηηγορίας Προδιαγραθές καλωδίων καηηγορίας 5e Προδιαγραθές καλωδίων καηηγορίας ΠΡΟΒΛΖΜΑΣΑ ΣΖΝ ΜΔΣΑΓΟΖ ΜΔΧ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ ΠΡΟΒΛΖΜΑΣΑ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΤΝΓΔΖ Απψιεηεο ιφγσ δηαθνξεηηθήο δηακέηξνπ ππξήλα Απψιεηεο Πιεπξηθήο Μεηαηφπηζεο Απψιεηεο δηαρσξηζκνχ άθξσλ Απψιεηεο γσληαίαο απψιεηαο επζπγξάκκηζεο Απψιεηεο απφ αλσκαιίεο επηθάλεηαο Απψιεηεο απφ θάκςε ηεο ίλαο ΚΑΘΑΡΗΜΟ ΚΑΗ ΔΛΔΓΥΟ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ ΠΡΟΓΗΑΓΡΑΦΔ ΚΑΛΧΓΗΧΝ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ ΛΔΞΗΚΟ ΤΝΟΦΖ ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ΑΝΑΦΟΡΔ ΔΠΗΛΟΓΟ

5 ΕΙΑΓΨΓΗ Ζ ΔΠΟΥΖ ΣΖ ΠΛΖΡΟΦΟΡΗΑ. Ζ επνρή, ηελ νπνία δηαλχνπκε, έρεη ραξαθηεξηζηεί δηθαίσο απφ πνιινχο σο ε επνρή ηεο πιεξνθνξίαο. Οη κνξθέο πιεξνθφξεζεο πνπ θαηαθιχδνπλ εδψ θαη θνληά έλαλ αηψλα ηελ αλζξσπφηεηα είλαη πνιιέο θαη πνηθίιεο. Ζ ηειεθσλία, ην ξαδηφθσλν, ε ηειεφξαζε, ην Internet θ.α. είλαη κεξηθέο απφ ηηο δπλαηφηεηεο επηθνηλσλίαο θαη κεηαθνξάο πιεξνθνξίαο πνπ πιαηζηψλνπλ ηελ θαζεκεξηλή καο δσή. Ζ αλάπηπμε λέσλ κνξθψλ πιεξνθφξεζεο θαη ε πεξαηηέξσ βειηίσζε ησλ δπλαηνηήησλ ησλ ήδε γλσζηψλ κνξθψλ θαζίζηαηαη ζηηο κέξεο καο σο επηηαθηηθή αλάγθε θαζψο είλαη γεγνλφο φηη ε ηάζε ηεο αλζξσπφηεηαο γηα ζπλερή θαη γξήγνξε πιεξνθφξεζε απμάλεη ζε θαζεκεξηλή βάζε. Υαξαθηεξηζηηθή απφδεημε απηήο ηεο αλάγθεο είλαη ε ξαγδαία εμάπισζε ηνπ Γηαδηθηχνπ πνπ έρεη εθπιήμεη αθφκα θαη ηνπο πην αηζηφδνμνπο αλαιπηέο. Πέξα φκσο απφ ηελ ξαγδαία εμάπισζε ε ζπλερήο αχμεζε ησλ ρξεζηψλ θαζψο θαη ηνπ ρξφλνπ ρξήζεο ηνπ Γηαδηθηχνπ απνηεινχλ ηνλ βαζηθφηεξν ιφγν γηα ηηο ξαγδαίεο αιιαγέο, πνπ ζπκβαίλνπλ ζηελ βηνκεραλία ησλ ηειεπηθνηλσληψλ, θαζψο ε αλάγθε απηή ζπληειεί ζηε ζπλερή αλάπηπμε λέσλ ηερλνινγηψλ θαη ζηελ θαηαζθεπή δηθηχσλ κε πνιχ πςειέο ηαρχηεηεο κεηάδνζεο. Οη ζεκαληηθφηεξνη παξάγνληεο, πνπ έρνπλ ζπληειέζεη ζηε ζπλερή αλαδσνγφλεζε απηήο ηεο αλάγθεο, είλαη : Ζ εθπιεθηηθή αλάπηπμε ηνπ Γηαδηθηχνπ (Internet) θαη ηνπ Παγθφζκηνπ Ηζηνχ (World Wide Web) αλαθνξηθά κε ηνλ αξηζκφ ησλ ρξεζηψλ, αιιά θπξίσο κε ην ρξφλν ρξήζεο θαη θαη επέθηαζε ην εχξνο δψλεο πνπ αληηζηνηρεί ζε θαζέλα απφ απηνχο. Ζ ζπλερήο βειηίσζε ηεο παξνρήο ππεξεζηψλ κε ηαπηφρξνλε αλάπηπμε εθαξκνγψλ ηδηαίηεξα θηιηθψλ πξνο ηνπο ρξήζηεο φισλ ησλ ειηθηψλ θαη ηδηαηηεξνηήησλ. Ζ εκθάληζε εθαξκνγψλ πνιπκέζσλ θαη επηθνηλσληψλ κε μερσξηζηά θαη πνιιέο θνξέο πξσηνπνξηαθά ραξαθηεξηζηηθά πνπ θπξηνιεθηηθά δίλνπλ λέεο δηαζηάζεηο ζε ήδε ππάξρνληεο κνξθέο δηαζθέδαζεο θαη ςπραγσγίαο. Ζ δπλαηφηεηα αλάπηπμεο εθαξκνγψλ εκπνξίνπ αιιά θαη αμηφπηζησλ ππεξεζηψλ ελεκέξσζεο θαη εμππεξέηεζεο ησλ ρξεζηψλ κε πςειά επίπεδα αζθάιεηαο θαη ιεηηνπξγηθφηεηαο. Οη ππνζρέζεηο ησλ εηαηξηψλ γηα ζπλερή βειηίσζε ηνπ Γηαδηθηχνπ ηφζν σο πξνο ηελ αχμεζε ησλ ηαρπηήησλ κεηάδνζεο φζν θαη πξνο ηηο παξερφκελεο ππεξεζίεο θαη ηα επίπεδα αζθάιεηαο. 5

6 Ζ απμαλφκελε αλάπηπμε ηερλνινγηψλ επξπδσληθήο πξφζβαζεο, φπσο γηα παξάδεηγκα ε ςεθηαθή ζπλδξνκεηηθή γξακκή (Digital Subscriber Line10 DSL) θαη ηα θαισδηαθά modem, ηα νπνία κπνξνχλ λα πξνζθέξνπλ εχξνο δψλεο ηεο ηάμεο ησλ κεξηθψλ Mb/s αλά ρξήζηε. Ζ ζπλερήο δηθηχσζε επηρεηξήζεσλ κε γξακκέο κεηαθνξάο πνιχ πςειψλ ηαρπηήησλ. Σα δίθηπα απηά ρξεζηκνπνηνχληαη επξέσο είηε γηα εζσηεξηθή αιιεινζχλδεζε ησλ δηαθφξσλ ηκεκάησλ ηεο επηρείξεζεο, είηε γηα επηθνηλσλία δηαθνξεηηθψλ επηρεηξήζεσλ κεηαμχ ηνπο. Ζ κείσζε ηνπ θφζηνπο παξνρήο εχξνπο δψλεο. Ζ κείσζε απηή είλαη απνηέιεζκα αθελφο ηεο πξνφδνπ ησλ ηειεπηθνηλσληψλ, θαη αθεηέξνπ ηεο θαηάξγεζεο ηνπ κνλνπσιίνπ κεκνλσκέλσλ παξνρέσλ ππεξεζηψλ (service providers), σο απνηέιεζκα ηεο απειεπζέξσζεο ηνπ ρψξνπ. Ζ εηζξνή πνιιψλ αθφκα ρξεζηψλ, ζχκθσλα κε ηηο αλαιχζεηο, ζα νδεγήζεη ζε αθφκα κεγαιχηεξε κείσζε ηνπ θφζηνπο παξνρήο εχξνπο δψλεο. Οη αιιαγέο ζηνλ ηχπν ηεο ηειεπηθνηλσληαθήο θίλεζεο, θαζψο ηα ηειεπηαία ρξφληα ηα δίθηπα θαηαθιχδνληαη απφ πιεξνθνξίεο δεδνκέλσλ. Μεγάιεο ηειεπηθνηλσληαθέο εηαηξίεο, φπσο ε MCI WorldCom θαη ε ΑΣ&Σ αλαθέξνπλ εηήζηα αχμεζε ζηε κεηάδνζε δεδνκέλσλ 1000% θαη 300%, αληίζηνηρα. Ζ αληίζηνηρε αχμεζε γηα ηε κεηάδνζε θσλήο είλαη κφιηο 10% εηεζίσο. Ζ αλάγθε γηα όιν θαη κεγαιύηεξε αύμεζε ησλ ηαρπηήησλ κεηάδνζεο, δειαδή κεγαιύηεξνπ εύξνπο ζπρλνηήησλ, νδήγεζε ζηελ ρξήζε ηεο νπηηθήο ίλαο αληί ηνπ θαισδίνπ ραιθνύ. Ζ νπηηθή ίλα παξέρεη ζεκαληηθόηαηα πιενλεθηήκαηα ζε ζρέζε κε ην απιό ράιθηλν θαιώδην πνπ ρξεζηκνπνηείηαη εδώ θαη δεθαεηίεο ζηηο ελζύξκαηεο επηθνηλσλίεο. Οξηζκέλα από απηά ηα πιενλεθηήκαηα αιιά θαη ηα κεηνλεθηήκαηα είλαη: Σν ηεξάζηην εχξνο δψλεο. Ζ νπηηθή ίλα παξέρεη εχξνο ζπρλνηήησλ γηα κεηάδνζε πεξίπνπ ίζν κε 25THz ή 25000GHz ζηελ θαζκαηηθή πεξηνρή ηνπ 1.5κm. Σν εχξνο απηφ είλαη 1000 θνξέο κεγαιχηεξν απφ νιφθιεξν ην δηαζέζηκν θάζκα ξαδηνζπρλνηήησλ. Οη κηθξέο απψιεηεο θαηά ηελ δηάδνζε ηνπ ζήκαηνο. Ζ νπηηθή ίλα ζε ζρέζε κε ην ράιθηλν θαιψδην παξνπζηάδεη πεξηνξηζκέλεο απψιεηεο γεγνλφο πνπ επηηξέπεη ηελ κεηάδνζε δεδνκέλσλ ζε κεγάιεο απνζηάζεηο ρσξίο λα είλαη αλαγθαία ε ελδηάκεζε ελίζρπζε ηνπ ζήκαηνο. Αιιά αθφκα θαη ζηελ πεξίπησζε πνπ απαηηείηαη ελίζρπζε θαη αλαγέλλεζε ηνπ ζήκαηνο δεδνκέλσλ ε δηαδηθαζία ιακβάλεη ρψξα ζπαληφηεξα. Αθφκα ε νπηηθή ίλα είλαη πην «αλζεθηηθή» φζνλ αθνξά ηνλ ζφξπβν ζε ζχγθξηζε κε ην ράιθηλν θαιψδην θαζψο ν καλδχαο ηεο νπηηθήο ίλαο ιεηηνπξγεί ηαπηφρξνλα θαη σο πξνζηαηεπηηθφ ελψ ην θπκαηνδεγνχκελν νπηηθφ ζήκα δελ επεξεάδεηαη (ιφγσ ηεο θχζεο ηνπ) απφ ηηο πνηθίιεο πεγέο ζνξχβνπ. 6

7 Σέινο ζηα πιενλεθηήκαηα ζπγθαηαιέγνληαη θαη νη ηερληθέο πνιππιεμίαο πνπ κπνξνχλ λα απμήζνπλ ζεκαληηθά ηελ απνδνηηθφηεηα ηεο νπηηθήο ίλαο επηηξέπνληαο ηελ ηαπηφρξνλε κεηάδνζε πιεξνθνξίαο κέζσ πνιιψλ δηαθνξεηηθψλ θαλαιηψλ. Οη δχν ηερληθέο πνιππιεμίαο είλαη ε WDM (πνιππιεμία θαηά κήθνο θχκαηνο) θαη OTDM (πνιππιεμία ζην ρξφλν). Μεηνλεθηήκαηα πνπ παξνπζηάδνπλ νη νπηηθέο ίλεο είλαη νη παξακνξθψζεηο πνπ κπνξεί λα ππνζηεί ην κεηαδηδφκελν νπηηθφ ζήκα εμαηηίαο θαηλνκέλσλ δηαζπνξάο, κε γξακκηθνηήησλ θαη δηπινζιαζηηθφηεηαο. Ζ επίδξαζε φκσο απηψλ ησλ θαηλνκέλσλ επηιχεηαη ρξεζηκνπνηψληαο ζπγθεθξηκέλε ίλα, γηα αληηζηάζκηζε ηεο δηαζπνξάο, κεηψλνληαο ηελ κεηαδηδφκελε ηζρχο, γηα ηηο κε γξακκηθφηεηεο θαη θξνληίδνληαο λα κελ ηζαιαθσζεί ε ίλα θαηά ηελ εγθαηάζηαζε ηεο, γηα ηελ δηπινζιαζηηθφηεηα. Σν εχξνο δψλεο είλαη αλακθηζβήηεηα ν βαζηθφηεξνο ιφγνο εμάπισζεο ηεο νπηηθήο ίλαο παξφια απηά δελ κπνξνχκε λα ακειήζνπκε θαη ηα ππφινηπα πιενλεθηήκαηα πνπ παξνπζηάδεη ζαλ θαιψδην. Σν γεγνλφο φκσο φηη ε νπηηθή ίλα παξνπζηάδεη κεγάιν εχξνο δψλεο θαη φηη κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί ζε πνιχ πςεινχο ξπζκνχο κεηάδνζεο (ππάξρνπλ απηή ηελ ζηηγκή εκπνξηθά δηαζέζηκα ζπζηήκαηα πνπ ιεηηνπξγνχλ ζηα 10Gbps θαη ζε ιίγν θαηξφ ζα ππάξρνπλ θαη ηα αληίζηνηρα ζηα 40Gbps) δελ ζεκαίλεη φηη ελ ηέιεη κπνξνχκε λα έρνπκε πξαθηηθά ηέηνηνπο ξπζκνχο. Ο ιφγνο είλαη φηη ζε θάζε θφκβν ην νπηηθφ ζήκα πξέπεη λα κεηαηξέπεηαη ζε ειεθηξηθφ θαη λα επεμεξγάδεηαη θαζψο δελ ππάξρεη ε δπλαηφηεηα επεμεξγαζίαο ηνπ ζηελ νπηηθή κνξθή. Απηφ πξνζζέηεη ζεκαληηθή θαζπζηέξεζε ζηελ δηαδηθαζία ηεο κεηάδνζεο ελψ αλ πξνζζέζνπκε θαη ην γεγνλφο φηη ηα ειεθηξνληθά δελ κπνξνχλ λα δνπιέςνπλ ζε ηφζν πςεινχο ξπζκνχο νδεγνχκαζηε ζηελ δηαπίζησζε φηη κέλνπλ αλεθκεηάιιεπηεο νη δπλαηφηεηεο πνπ καο παξέρεη ε νπηηθή ίλα. Γηα ηελ αληηκεηψπηζε απηνχ ηνπ ζνβαξνχ πξνβιήκαηνο ε ηερλνινγία πξνσζεί ηελ δεκηνπξγία θαη αλάπηπμε δηαηάμεσλ επεμεξγαζίαο νπηηθνχ ζήκαηνο ζε ξπζκνχο αληίζηνηρνπο ησλ ξπζκψλ κεηάδνζεο. Οη δηαηάμεηο απηέο πξέπεη λα πξαγκαηνπνηνχλ φιεο ηηο αλαγθαίεο ελέξγεηεο πνπ ζα θαζηζηνχλ δπλαηή ηελ κεηάδνζε νπηηθνχ ζήκαηνο ρσξίο ηε ελδηάκεζε παξεκβνιή ειεθηξνληθψλ. Οη δηαηάμεηο απηέο ζα παξέρνπλ δπλαηφηεηεο ελίζρπζεο, αλαγέλλεζεο, κεηαγσγήο θαη επεμεξγαζίαο ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο. Απψηεξνο ζηφρνο είλαη ε δεκηνπξγία ησλ ακηγψο νπηηθψλ δηθηχσλ, δειαδή δηθηχσλ φπνπ φιεο νη ιεηηνπξγίεο ζα πξαγκαηνπνηνχληαη ζε νπηηθφ επίπεδν εμαζθαιίδνληαο ηαρχηεηα θαη ιεηηνπξγηθφηεηα. Αλαθνξηθά σο πξνο απηή θαηεχζπλζε έρεη παξνπζηαζηεί κεγάιε εμέιημε θαη ηα δεδνκέλα είλαη ελζαξξπληηθά γηα ην κέιινλ. Ζ εκθάληζε ησλ θηελψλ νπηηθψλ εληζρπηψλ ίλαο εξβίνπ πνπ παξνπζηάδνπλ ηθαλνπνηεηηθφ θέξδνο ζε έλα αξθεηά κεγάιν θάζκα ζπρλνηήησλ θαζψο θαη ε χπαξμε πνιππιεθηψλ/απνπνιππιεθηψλ ζε ζπλδπαζκφ κε δηαηάμεηο αλαγέλλεζεο, κεηαηξνπήο κήθνπο θχκαηνο αιιά θαη ησλ πξψησλ νπηηθψλ ππιψλ πνπ βαζίδνληαη ζε ζπκβνιφκεηξα απνηεινχλ ηελ θαιχηεξε παξαθαηαζήθε γηα ην κέιινλ ηεο θσηνληθήο ηερλνινγίαο. ήκεξα ε έξεπλα επηθεληξψλεηαη ζηελ δεκηνπξγία θαη βειηίσζε εθείλσλ ησλ επηκέξνπο δηαηάμεσλ πνπ ζην κέιινλ ζα είλαη ε βάζε γηα ηελ δεκηνπξγία ησλ πξψησλ ακηγψο νπηηθψλ 7

8 δηθηχσλ. Πξηλ φκσο αλαθεξζνχκε ζηα ππάξρνληα δίθηπα πνπ ρξεζηκνπνηνχλ νπηηθέο ίλεο θαη ζε εθείλα πνπ ζηαδηαθά εκθαλίδνληαη ζην πξνζθήλην θαη έρνπλ ελζσκαηψζεη πεξαηηέξσ ηελ θσηνληθή ηερλνινγία ζα παξνπζηάζνπκε ηηο βαζηθφηεξεο αξρέο ιεηηνπξγίαο ησλ δηθηχσλ θαζψο θαη ηα ραξαθηεξηζηηθά πνπ απηά ζα πξέπεη λα έρνπλ γηα λα ζεσξνχληαη αμηφπηζηα θαη ιεηηνπξγηθά. 8

9 ΕΙΑΓΨΓΗ ΣΑ ΚΑΛΨΔΙΑ ΟΡΗΜΟ ΚΑΛΧΓΗΧΝ. Έλα θαιψδην είλαη κηα θαηαζθεπή πνπ απνηειείηαη απφ έλαλ ή πεξηζζφηεξνπο κνλσκέλνπο αγσγνχο, απφ θάπνηα αλζεθηηθά πξνζηαηεπηηθά κέιε θαη απφ έλα εμσηεξηθφ πεξίβιεκα, ε ηδηφηεηα ηνπ νπνίνπ είλαη λα θξαηά φια ηα ζηνηρεία ηνπ θαισδίνπ καδί. ΣΤΠΟΗ ΚΑΛΧΓΗΧΝ. Μπνξνχκε λα ρσξίζνπκε ηα θαιψδηα ζε δχν γεληθέο θαηεγνξίεο, ζηα ράιθηλα θαιώδηα ηα νπνία θαηαζθεπάδνληαη απφ ραιθφ θαη ζηα θαιώδηα νπηηθώλ ηλψλ ηα νπνία θαηαζθεπάδνληαη απφ γπαιί. ηα ράιθηλα θαιψδηα ηα ζήκαηα κεηαδίδνληαη κε ηελ κνξθή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ελψ ζηα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ κε ηελ κνξθή ελέξγεηαο θσηφο. Οξηζκέλνη απφ ηνπο ζπλεζέζηεξνπο ηχπνπο θαισδίσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα ζπζηήκαηα επηθνηλσλίαο είλαη νη εμήο : Καιψδην αζσξάθηζηνπ ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο (UTP) Category 3 (θαηεγνξία 3) Category 4 (θαηεγνξία 4) Category 5 (θαηεγνξία 5) Category 5e (θαηεγνξία 5e) Category 6 (θαηεγνξία 6) Θσξαθηζκέλν θαιψδην ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο (ScTP) Category 3 (θαηεγνξία 3) Category 4 (θαηεγνξία 4) Category 5 (θαηεγνξία 5) Καιψδην ζσξαθηζκέλνπ ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο (STP) STP STP-A Οκναμνληθφ θαιψδην RG-58 A/U Ηζρλφ Ethernet RG-8 παρχ Ethernet RG-6 θαιψδην βίληεν RG-11 θαιψδην βίληεν RG-59 θαιψδην βίληεν 9

10 RG-62 Καιψδην νπηηθψλ ηλψλ 50/125 κm πνιχηξνπν 62.5/125 κm πνιχηξνπν Μνλφηξνπν ΤΣΑΣΗΚΑ ΚΑΛΧΓΗΧΝ. Σα θαιψδηα, αλεμάξηεηα απφ ηνλ ηχπν ηνπο, απνηεινχληαη ζρεδφλ απφ ηα ίδηα ζπζηαηηθά. Σν βαζηθφ κέξνο θάζε θαισδίνπ είλαη ν αγσγφο κέζσ ηνπ νπνίνπ κεηαδίδνληαη ηα ζήκαηα επηθνηλσλίαο. Γχξσ απφ ηνλ αγσγφ ππάξρεη θάπνηα κνξθή κνλσηηθνχ πιηθνχ πνπ ρξεζηκεχεη θπξίσο ζηελ πξνζηαζία ηνπ αγσγνχ. Ο κνλσκέλνο αγσγφο θαη γεληθά φιε ε ζπγθξφηεζε ηνπ θαισδίνπ θαιχπηεηαη απφ ην πεξίβιεκα θαισδίνπ. Έλα ζπζηαηηθφ πνπ δελ εκθαλίδεηαη ζε φινπο ηνπο ηχπνπο θαισδίνπ (πξναηξεηηθφ) είλαη ε ζσξάθηζε θαισδίνπ. Αγσγόο. Ο αγσγφο είλαη ην ζεκαληηθφηεξν ζπζηαηηθφ θάζε θαισδίνπ επηθνηλσλίαο επεηδή είλαη ν θχξηνο ππεχζπλνο γηα ηελ κεηαθνξά ηνπ κεηαδηδφκελνπ ζήκαηνο. Ο αγσγφο ελφο ράιθηλνπ θαισδίνπ είλαη ζπλήζσο θάπνηα κνξθή ράιθηλνπ κεηαιιηθνχ πιηθνχ. Ο αγσγφο κπνξεί λα είλαη έλα απφ ηα παξαθάησ : Υάιθηλνο Υάιπβαο κε θάιπςε ραιθνχ Κξάκα ραιθνχ (ραιθφο κε άιια πιηθά ηα νπνία έρνπλ πξνζηεζεί γηα αχμεζε ηεο αλζεθηηθφηεηαο θαη ηεο αληνρήο ηνπ) Ο ραιθφο ζέηεη ην πξφηππν ηεο αγσγηκφηεηαο. Υξεζηκνπνηείηαη ζπλήζσο ιφγσ ησλ εμαίξεησλ ηδηνηήησλ αγσγηκφηεηαο ηνπ θαη ηνπ ρακεινχ ηνπ θφζηνπο. Ο ρξπζφο θαη ην αζήκη είλαη άιια κέηαιια κε εμαίξεηεο ηδηφηεηεο αγσγηκφηεηαο αιιά ρξεζηκνπνηνχληαη ζπάληα ιφγσ ηνπ πςεινχ ηνπο θφζηνπο. Οη αγσγνί ράιθηλσλ θαισδίσλ δηαηίζεληαη γεληθά ζαλ ζηεξενί αγσγνί ή πιεγκέλνη αγσγνί. Οη ζηεξενί αγσγνί είλαη ζηξνγγπινί, ζπκπαγείο κεηαιιηθνί αγσγνί, πνπ δηαηξέρνπλ φιν ην κήθνο ηνπ θαισδίνπ. Οη πιεγκέλνη αγσγνί θαηαζθεπάδνληαη ζπζηξέθνληαο πνιινχο κηθξφηεξνπο αγσγνχο γηα λα δεκηνπξγεζεί έλαο κεγαιχηεξνο αγσγφο (ζπλεζηξακκέλνο). Οη ζηεξενί αγσγνί θαηαζθεπάδνληαη επθνιφηεξα θαη είλαη θζελφηεξνη απφ ηνπο ζπλεζηξακκέλνπο αγσγνχο. Δπίζεο νη ζηεξενί αγσγνί ηεξκαηίδνληαη επθνιφηεξα θαη παξέρνπλ θαιχηεξε απφδνζε κεηάδνζεο ζε πςειφηεξεο ζπρλφηεηεο. Οη ζπλεζηξακκέλνη αγσγνί είλαη πην εχθακπηνη απφ ηνπο ζηεξενχο αγσγνχο. Σα θαιψδηα κε ζπλεζηξακκέλνπο αγσγνχο πξνηηκψληαη ζε πεξηβάιινληα φπνπ ην θαιψδην πξέπεη λα θακθζεί ππφ κεγάιεο γσλίεο ή λα κεηαθηλείηαη ζπρλά. 10

11 Γηειεθηξηθό (Μόλσζε). Σν δηειεθηξηθφ είλαη ε κφλσζε ή ην κε αγψγηκν ηκήκα ελφο θαισδίνπ. Κάζε αγσγφο πξέπεη λα θαιχπηεηαη κε έλα δηειεθηξηθφ πιηθφ γηα λα απνηξέπεηαη ε δηέιεπζε ξεχκαηνο ζε άιινπο αγσγνχο θαη ζε άιια κεηαιιηθά αληηθείκελα. Πνιιά θαιψδηα UTP κνλψλνληαη κε ρισξηνχρν πνιπβηλχιην, πνπ είλαη γλσζηφ ζαλ PVC. Ζ κφλσζε PVC ρξεζηκνπνηείηαη γηα θαιψδηα πνπ έρνπλ ζρεδηαζηεί γηα εζσηεξηθέο εγθαηαζηάζεηο θηεξίσλ. Ζ κφλσζε PVC δελ ηθαλνπνηεί ηηο απαηηήζεηο ππξνπξνζηαζίαο θαη απφδνζεο γηα δίθηπα πςειψλ ηαρπηήησλ. Γηα απηφ ηνλ ιφγν έρνπλ αλαπηπρζεί λέα πιηθά, ζαλ ην θζνξηνχρν αηζπιέλην πξνππιέλην, γλσζηφ ζαλ FEP. Σν πνιπαηζπιέλην, γλσζηφ ζαλ PE, είλαη έλα κνλσηηθφ πιηθφ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα θαιψδηα ζρεδηαζκέλα γηα εμσηεξηθέο εγθαηαζηάζεηο θηεξίσλ. Ζ κφλσζε PE παξέρεη θαιχηεξε απφδνζε ράιθηλσλ αγσγψλ ζε ζρέζε κε ην PVC, αιιά κπνξεί λα εγθαηαζηαζεί κφλν αλάκεζα ζε θηήξηα. Σν PE είλαη έλα πιηθφ πνπ βαζίδεηαη ζην πεηξέιαην θαη δελ κπνξεί λα εγθαηαζηαζεί κέζα ζε θηήξηα ιφγσ ησλ θηλδχλσλ ππξθαγηάο. Θσξάθηζε θαισδίνπ. Ζ ζσξάθηζε θαισδίνπ είλαη έλα πξναηξεηηθφ ζπζηαηηθφ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζηα θαιψδηα επηθνηλσλίαο γηα θπζηθή θαη γηα ειεθηξηθή πξνζηαζία. Μπνξεί λα θαιχπηεη θαζέλα απφ ηα παξαθάησ ζπζηαηηθά θαισδίνπ : Όιν ην θαιψδην Μεκνλσκέλα δεχγε ηνπ θαισδίνπ Έλα αγσγφ κέζα ζην θαιψδην Ζ βαζηθή ρξήζε ηεο ζσξάθηζεο είλαη λα πξνζηαηεχεη ηα ζήκαηα πνπ ηαμηδεχνπλ κέζσ ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ θαισδίνπ απφ εμσηεξηθέο ειεθηξηθέο παξεκβνιέο θαζψο θαη λα απαγνξεχεη ηελ εθπνκπή ειεθηξνκαγλεηηθήο αθηηλνβνιίαο κέζα απφ ην ίδην ην θαιψδην. Πεξίβιεκα θαισδίνπ. Σν πεξίβιεκα θαισδίνπ είλαη ην επηθαλεηαθφ ζπζηαηηθφ ελφο θαισδίνπ. Σν πεξίβιεκα είλαη έλα κε κεηαιιηθφ ζηνηρείν, πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα θξαηά καδί ηα άιια ζπζηαηηθά ηνπ θαισδίνπ θαη λα ηα πξνζηαηεχεη. Ο ηχπνο ηνπ πεξηβιήκαηνο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ην θαιψδην εμαξηάηαη απφ ην πνχ πξφθεηηαη απηφ λα εγθαηαζηαζεί. Σα θαιψδηα πνπ εγθαζίζηαληαη έμσ απφ έλα θηήξην έρνπλ δηαθνξεηηθέο απαηηήζεηο πεξηβιήκαηνο απφ ηα θαιψδηα πνπ εγθαζίζηαληαη κέζα ζε έλα θηίξην. Σα θαιψδηα πνπ εγθαζίζηαληαη έμσ απφ έλα θηήξην πηζαλφλ λα έρνπλ πεξηζζφηεξεο θζνξέο θαη πξέπεη λα θαηαζθεπάδνληαη απφ δηαθνξεηηθά πιηθά ζε ζρέζε κε ηα θαιψδηα πνπ εγθαζίζηαληαη κέζα ζε θηίξηα. Ο NEC απαηηεί ηα θαιψδηα πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα έλα ζχζηεκα 11

12 επηθνηλσλίαο λα είλαη θαηάιιεια γηα ην πεξηβάιινλ πνπ πξφθεηηαη λα εγθαηαζηαζνχλ. Ο NEC θαζνξίδεη ηελ θαηαιιειφηεηα κε βάζε ην αλ έρεη ειεγρζεί ην θαιψδην γηα αληνρή ζε θσηηά, θαπλφ θαη ηνμηθφηεηα, γηα ζπγθεθξηκέλα πεξηβάιινληα θηηξίνπ. Σα θαιψδηα επηθνηλσλίαο πνπ πξφθεηηαη λα εγθαηαζηαζνχλ είηε ζε έλα αεξαγσγφ είηε ζε έλα ζσιήλα ή θξεάηην θαηαθφξπθεο θαισδίσζεο πξέπεη λα έρνπλ αληίζηνηρε δηαβάζκηζε. εκάλζεηο θαισδίσλ. Οη ζεκάλζεηο θαισδίσλ επηθνηλσλίαο κεηά απφ έιεγρν ζχκθσλα κε ηνλ NEC έρεη σο εμήο : ήκαλζε θαισδίνπ CMP CMR CM CMX CMUC Σύπνο Καιψδην επηθνηλσλίαο αεξαγσγνχ Καιψδην επηθνηλσλίαο θαηαθφξπθνπ ζσιήλα Καιψδην επηθνηλσλίαο Καιψδην επηθνηλσλίαο πεξηνξηζκέλεο ρξήζεο Τπνηαπήηην (θάησ απφ ηάπεηεο) θαιψδην επηθνηλσλίαο 12

13 ΦΑΛΚΙΝΑ ΚΑΛΨΔΙΑ (copper media). Σα ράιθηλα θαιψδηα ηα ζπλαληάκε ζρεδφλ ζε θάζε ηνπηθφ δίθηπν LAN. Τπάξρνπλ δηάθνξνη ηχπνη ράιθηλσλ θαισδίσλ κε δηαθνξεηηθά ραξαθηεξηζηηθά ν θαζέλαο. Ζ δηαθνξνπνίεζε ζηα ραξαθηεξηζηηθά θάλεη ηνλ θάζε ηχπν ράιθηλνπ θαισδίνπ λα δηαθέξεη απφ ηνπο άιινπο θαη λα έρεη ηα δηθά ηνπ πιενλεθηήκαηα θαη θπζηθά θαη ηα δηθά ηνπ κεηνλεθηήκαηα. εκαληηθφ ζηάδην ζηελ εγθαηάζηαζε ελφο λένπ δηθηχνπ απνηειεί ε ζσζηή επηινγή ησλ ηχπσλ θαισδίσλ πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ, αλ ε επηινγή απηή δελ είλαη ε θαιχηεξε δπλαηή ηφηε είλαη πνιχ πηζαλφ λα ππάξμεη πξφβιεκα ζηελ απνδνηηθή ιεηηνπξγία ηνπ δηθηχνπ. Πξνδηαγξαθέο θαισδίσλ: Σα θαιψδηα έρνπλ δηαθνξεηηθέο πξνδηαγξαθέο. Οη πην ζεκαληηθέο εθηηκήζεηο ζρεηηθά κε ηελ απφδνζε είλαη νη αθφινπζεο: Ση ηαρχηεηα κπνξεί λα επηηεπρζεί; Ζ ηαρχηεηα ηεο κεηάδνζεο δεδνκέλσλ κέζσ ηνπ θαισδίνπ είλαη εμαηξεηηθά ζεκαληηθή. Ζ ηαρχηεηα ηεο κεηάδνζεο επεξεάδεηαη απφ ην είδνο αγσγνχ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη. Οη κεηαδφζεηο ζα είλαη ςεθηαθέο ή αλαινγηθέο; Οη δχν δηαθνξεηηθέο κεηαδφζεηο απαηηνχλ δηαθνξεηηθνχο ηχπνπο θαισδίσλ. Πφζν καθξηά κπνξεί έλα ζήκα λα ηαμηδέςεη; Δάλ ην ζήκα ππνβαζκίδεηαη, νη ζπζθεπέο δηθηχσλ κπνξεί λα κελ είλαη ζε ζέζε λα ιάβνπλ θαη λα εξκελεχζνπλ ην ζήκα. Ζ απφζηαζε πνπ ην ζήκα ηαμηδεχεη κέζσ ηνπ θαισδίνπ έρεη επηπηψζεηο ζηε εμαζζέλεζή ηνπ. Ζ ππνβάζκηζε ζπζρεηίδεηαη άκεζα κε ηελ απφζηαζε πνπ ηαμηδεχνπλ ηα ζήκαηα θαη ηνλ ηχπν θαισδίνπ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη. Πξνδηαγξαθέο Ethernet θαισδίσλ: 10 BASE-T 10 BASE5 10 BASE Mbps Σαρχηεηα Σχπνο κεηάδνζεο BASEband BROADband T 5 2 Σχπνο θαισδίνπ θαη κέγηζην κέγεζνο 13

14 ΟΜΟΑΞΟΝΗΚΑ ΚΑΛΧΓΗΑ (coaxial cable). Σν νκναμνληθφ θαιψδην (Δηθφλα 1) απνηειείηαη απφ έλαλ αγσγφ ραιθνχ πνπ πεξηβάιιεηαη απφ έλα ζηξψκα εχθακπηεο κφλσζεο (insulation). Εικόνα 1. Σηοισεία ομοαξονικού καλωδίος. Ο θεληξηθφο αγσγφο κπνξεί επίζεο λα απνηειείηαη απφ θαιψδην αινπκηλίνπ θαιπκκέλν απφ θαζζίηεξν κεηψλνληαο έηζη ηα έμνδα θαηαζθεπήο. Πάλσ απφ απηφ ην κνλσηηθφ πιηθφ ππάξρεη κηα πιεμνχδα ραιθνχ (braided copper shielding) πνπ ελεξγεί σο αζπίδα (ζσξάθηζε) γηα ηνλ εζσηεξηθφ αγσγφ. Ζ θάιπςε απηήο ηεο αζπίδαο είλαη ην πεξίβιεκα θαισδίνπ (cable outer jacket). Γηα ηα ηνπηθά δίθηπα (LAN), ην νκναμνληθφ θαιψδην πξνζθέξεη δηάθνξα πιενλεθηήκαηα. Μπνξεί λα θαιχπηεη κεγαιχηεξεο απνζηάζεηο απφ ην STP, ην UTP θαη ην ScTP. Σν νκναμνληθφ θαιψδην είλαη πην θζελφ απφ ην νπηηθφ (fiber-optic) θαιψδην θαη ε ηερλνινγία ηνπ είλαη επξέσο γλσζηή. Δπίζεο έρεη ρξεζηκνπνηεζεί γηα πνιιά ρξφληα γηα πνιινχο ηχπνπο κεηαδφζεσλ φπσο ε θαισδηαθή ηειεφξαζε. Δίλαη ζεκαληηθφ λα εμεηαζηεί ην κέγεζνο ελφο θαισδίνπ. Όηαλ ην πάρνο απμάλεηαη, γίλεηαη δπζθνιφηεξν λα εξγαζηνχκε κε έλα θαιψδην. Σν θαιψδην πξέπεη λα πεξλά κέζσ αγσγψλ πνπ είλαη πεξηνξηζκέλνη ζην κέγεζνο. Σν νκναμνληθφ θαιψδην είλαη δηαζέζηκν ζε δηάθνξα κεγέζε. Γεληθά, φζν πην δχζθνιν είλαη ηα κέζα κεηάδνζεο λα εγθαηαζηαζνχλ ηφζν πην πνιχ ζα θνζηίζεη θαη ε εγθαηάζηαζή ηνπο. Σν νκναμνληθφ θαιψδην είλαη αθξηβφηεξν ζηελ εγθαηάζηαζε απφ ην θαιψδην ζπλεζηξακκέλσλ δεπγψλ (twisted-pair). 14

15 ΚΤΡΗΑ ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ΟΜΟΑΞΟΝΗΚΧΝ ΚΑΛΧΓΗΧΝ : Σαρχηεηα : Mbps Κφζηνο : Υακειφ Μέγεζνο ζπλδέζκσλ : Μέηξην Μέγηζην κήθνο θαισδίνπ : 500κ Σύπνη νκναμνληθώλ θαισδίσλ. Οη ζπλεζέζηεξνη ηχπνη νκναμνληθψλ θαισδίσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ζπζηήκαηα επηθνηλσλίαο είλαη νη εμήο : RG-6/RG-59 γηα video, CATV. (χλζεηε αληίζηαζε 75 ohms) RG-8/RG-58 (παιηφηεξα) γηα δίθηπα Ethernet (χλζεηε αληίζηαζε 50 ohms) RG-62 γηα παιηέο εγθαηαζηάζεηο ηεξκαηηθψλ (χλζεηε αληίζηαζε 93 ohms) ΚΑΛΧΓΗΑ ΤΝΔΣΡΑΜΜΔΝΟΤ ΕΔΤΓΟΤ. Πνιινί ηχπνη ράιθηλσλ θαισδίσλ ρξεζηκνπνηνχλ γηα ηελ θαηαζθεπή ηνπο ηελ κέζνδν ηνπ ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο. ηελ κέζνδν απηή νη αγσγνί ζπζηξέθνληαη ζε δεχγε. Σα δηάθνξα δεχγε έρνπλ ζπλήζσο δηαθνξεηηθνχο ξπζκνχο ζηξέςεο κέζα ζην θαιψδην κε ζθνπφ ηελ ειαρηζηνπνίεζε ηνπ crosstalk (δηνκηιία). Όζν πην κεγάινο είλαη ν ξπζκφο ζηξέςεο ηφζν κεηψλεηαη ην crosstalk. Σα θαιψδηα ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο κπνξεί λα είλαη είηε ζσξαθηζκέλα νπφηε θαη έρνπκε ηα θαιψδηα ζσξαθηζκέλνπ ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο είηε αζσξάθηζηα νπφηε θαη έρνπκε ηα θαιψδηα αζσξάθηζηνπ ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο. Οη ηχπνη θαισδίσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχλ ηελ κέζνδν ηνπ ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο είλαη : Καιψδην UTP Καιψδην ScTP Καιψδην STP ΚΑΛΧΓΗΑ STP (Shielded twisted pair). Σν θαιψδην STP (θαιψδην ζσξαθηζκέλνπ ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο) δεκηνπξγήζεθε απφ ηελ IBM ην 1984 θαη ζπλδπάδεη ηηο ηερληθέο αθχξσζεο (cancellation), ζσξάθηζεο (shield) θαη ζπλεζηξακκέλσλ δεπγψλ (twisted pair). 15

16 Δηθόλα 2. Σηνηρεία θαισδίνπ STP. πλήζσο είλαη θαιψδην 150ohm. Σν STP κεηψλεη ηνλ ειεθηξηθφ ζφξπβν κέζα ζην θαιψδην θαζψο θαη ην crosstalk. Σν STP κεηψλεη επίζεο ηνλ εμσηεξηθφ ειεθηξνληθφ ζφξπβν φπσο ε ειεθηξνκαγλεηηθή παξέκβαζε (EMI) θαη ε παξέκβαζε ξαδηνζπρλφηεηαο (RFI). Σν θαιψδην STP κνηξάδεηαη πνιιψλ απφ ηα πιενλεθηήκαηα θαη ηα κεηνλεθηήκαηα ηνπ θαισδίνπ UTP. Σν STP παξέρεη πεξηζζφηεξε πξνζηαζία απφ φινπο ηνπο ηχπνπο εμσηεξηθψλ παξεκβάζεσλ. Χζηφζν, ην STP είλαη αθξηβφηεξν θαη δπζθνιφηεξν λα εγθαηαζηαζεί απ φηη ην UTP. Σα θαιψδηα STP έρνπλ δηαθνξεηηθφ ρξσκαηηθφ θψδηθα απφ ηα θαιψδηα UTP θαη ScTP : Εεύγος Χρωμαηικός κώδικας Εεχγνο 1 Εεχγνο 2 Κφθθηλν Πξάζηλν Μαχξν Πνξηνθαιί (ή θίηξηλν) Χξσκαηηθόο θώδηθαο θαισδίνπ STP. 16

17 Σα θαιψδηα STP είλαη άθξσο ζσξαθηζκέλα θαιψδηα. Απηφ ηα θάλεη κεγαιχηεξα ζε κέγεζνο θαη πην αθξηβά απφ ηα θαιψδηα UTP θαη ScTP. Σα STP θαηαηάζζνληαη ζηα ζπκκεηξηθά θαιψδηα, ηα νπνία έρνπλ ηνπο αγσγνχο ηνπο ζπλεζηξακκέλνπο ζε δεχγε. Ζ δηπιή ζσξάθηζε ησλ θαισδίσλ STP θαη ε θαηαζθεπή ζπλεζηξακκέλσλ δεπγψλ δίλεη ζην θαιψδην κεγάιε αλνρή ζηνλ ειεθηξηθφ ζφξπβν θαη ζηελ ειεθηξνκαγλεηηθή παξεκβνιή. ΚΤΡΗΑ ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ STP: Σαρχηεηα : Mbps Κφζηνο : Μέηξην Μέγεζνο ζπλδέζκσλ : Μέηξην πξνο Μεγάιν Μέγηζην κήθνο θαισδίνπ : 100κ Έλα πβξίδην ηνπ UTP είλαη ην Screened UTP (ScTP) (Δηθφλα 3), ην νπνίν είλαη επίζεο γλσζηφ σο foil screened twisted pair (FTP). Δηθόλα 3. Σηνηρεία θαισδίνπ ScTP. Σν ScTP είλαη νπζηαζηηθά ην UTP πνπ ηπιίγεηαη ζε κηα κεηαιιηθή ζσξάθηζε θχιισλ αινπκηλίνπ (overall shield). Σν ScTP, φπσο θαη ην UTP, είλαη επίζεο θαιψδην 100ohm. Σα θαιψδηα STP θαη ScTP δελ κπνξνχλ λα θαιχςνπλ κεγάιεο απνζηάζεηο ζε αληίζεζε κε άιια κέζα δηθηχσζεο, φπσο ην νκναμνληθφ θαιψδην ή ε νπηηθή ίλα, ρσξίο ην ζήκα ηνπο λα επαλαιακβάλεηαη. Ζ κφλσζε θαη ην πξνζηαηεπηηθφ θάιπκκα ζπλδπάδνληαη γηα λα απμήζνπλ αξθεηά ην κέγεζνο, ην βάξνο, θαη ην θφζηνο ηνπ θαισδίνπ. Σα πιηθά ζσξαθηζκέλσλ θαιπκκάησλ θαζηζηνχλ ηνπο ηεξκαηηζκνχο δπζθνιφηεξνπο θαη πην επαίζζεηνπο ζηε θησρή εξγαζία. Χζηφζν, ηα STP θαη ScTP θαηέρνπλ αθφκα έλαλ ξφιν, εηδηθά ζηελ Δπξψπε ή ηηο εγθαηαζηάζεηο φπνπ ππάξρεη εθηελή EMI θαη RFI θνληά ζηελ θαισδίσζε. 17

18 Σα θαιψδηα ScTP έρνπλ ηνλ ίδην ρξσκαηηθφ θψδηθα κε ηα θαιψδηα UTP : Εεύγος Χρωμαηικός κώδικας σνηομογραθία Εεχγνο 1 Άζπξν Πνξηνθαιί W-O Πνξηνθαιί O Εεχγνο 2 Άζπξν Πξάζηλν W-G Πξάζηλν G Εεχγνο 3 Άζπξν Μπιε W-BL Μπιε BL Εεχγνο 4 Άζπξν Καθέ W-BR Καθέ BR Χξσκαηηθόο θώδηθαο θαισδίνπ ScTP. ΚΤΡΗΑ ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ScTP: Σαρχηεηα : Mbps Κφζηνο : Αθξηβφ Μέγεζνο ζπλδέζκσλ : Μέηξην πξνο Μεγάιν Μέγηζην κήθνο θαισδίνπ : 100κ ΚΑΛΧΓΗΑ UTP (Unshielded twisted pair). Σν θαιψδην UTP (θαιψδην αζσξάθηζηνπ ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο) ρξεζηκνπνηείηαη εθηεηακέλα ιφγσ ηεο επθακςίαο ηνπ. Σν θαιψδην UTP κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα θσλή, γηα δεδνκέλα ρακειψλ ηαρπηήησλ, γηα δεδνκέλα πςειψλ ηαρπηήησλ, γηα ζπζηήκαηα ήρνπ θαη αλαθνηλψζεσλ θαη γηα ζπζηήκαηα απηνκαηηζκνχ θαη ειέγρνπ θηεξίσλ. 18

19 Δηθόλα 4. Σηνηρεία θαισδίνπ UTP. Κάζε έλαο απφ ηνπο νρηψ αγσγνχο ραιθνχ ζην θαιψδην UTP θαιχπηεηαη κε κνλσηηθφ πιηθφ. Δπηπιένλ, θάζε δεπγάξη ησλ θαισδίσλ είλαη ζηξηκκέλν ην έλα γχξσ απφ ην άιιν (ζπλεζηξακκέλν). Απηφο ν ηχπνο θαισδίνπ ζηεξίδεηαη ζηελ επίδξαζε ηεο αθχξσζεο (cancellation), πνπ παξάγεηαη απφ ηα ζπλεζηξακκέλα δεπγάξηα θαισδίσλ, γηα λα πεξηνξίζεη ηελ ππνβάζκηζε ησλ ζεκάησλ πνπ πξνθαιείηαη απφ ην EMI θαη RFI. Γηα ηελ κείσζε ηνπ crosstalk (δηνκηιίαο) κεηαμχ ησλ δεπγαξηψλ ζην θαιψδην UTP, ν αξηζκφο ζπζηξνθψλ αλά ηα δεπγάξηα θαισδίσλ πνηθίιιεη. Όπσο ην θαιψδην STP, ην θαιψδην UTP πξέπεη λα αθνινπζήζεη ηηο αθξηβείο πξνδηαγξαθέο σο πξνο ην πφζεο ζπζηξνθέο επηηξέπνληαη αλά πφδη ηνπ θαισδίνπ. Σν TIA/EIA-568-B.2 πεξηέρεη ηηο πξνδηαγξαθέο γηα ηελ απφδνζε ησλ θαισδίσλ. Ζ θαηεγνξία 5e είλαη ην θαιψδην πνπ ζπζηήλεηαη πνιχ ζπρλά θαη πνπ εθαξκφδεηαη ζηηο εγθαηαζηάζεηο. Χζηφζν, νη πξνβιέςεηο αλαιπηψλ θαη νη αλεμάξηεηεο ςεθνθνξίεο δείρλνπλ φηη ε θαηεγνξία 6 ζα εθηνπίζεη ην θαιψδην θαηεγνξίαο 5e ζηηο εγθαηαζηάζεηο δηθηχσλ. Σν γεγνλφο φηη νη απαηηήζεηο ησλ θαισδίσλ ηεο θαηεγνξίαο 6 σο πξνο ηηο ζπλδέζεηο θαη ηα θαλάιηα είλαη ζπκβαηή κε ηελ θαηεγνξία 5e δηεπθνιχλεη πνιχ ηνπο πειάηεο λα επηιέμνπλ ηελ θαηεγνξία 6 θαη λα εθηνπίζνπλ ηελ θαηεγνξία 5e ζηα δίθηπά ηνπο. Οη εθαξκνγέο πνπ ιεηηνπξγνχλ ζηελ θαηεγνξία 5e ζα ιεηηνπξγήζνπλ θαη ζηελ θαηεγνξία 6. Σν θαιψδην UTP έρεη εμειηρζεί κε ηα ρξφληα. Αξρηθά ρξεζηκνπνηνχληαλ κφλν γηα εθαξκνγέο θσλήο δειαδή ρξεηάδνληαλ κφλν γηα λα κεηαθέξεη αλαινγηθά ζήκαηα. Απηά ηα ζήκαηα είλαη πνιχ ζηηβαξά θαη δελ δηαβξψλνληαη εχθνια απφ ειεθηξηθφ ζφξπβν ή απφ ειεθηξνκαγλεηηθή παξεκβνιή. Καζψο ην θαιψδην UTP ρξεζηκνπνηνχηαλ γηα δηάθνξα ζπζηήκαηα, έγηλε ζαθέο φηη ζα ρξεηαδφηαλ θαιψδην UTP θαιχηεξεο πνηφηεηαο γηα ππνζηήξημε ζπζηεκάησλ δεδνκέλσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχζαλ ςεθηαθή ζεκαηνδνζία. Ζ εμέιημε ηνπ θαισδίνπ UTP δεκηνχξγεζε δηάθνξεο θαηεγνξίεο ή δηαβαζκίζεηο θαισδίσλ UTP. Όζν πςειφηεξε είλαη ε θαηεγνξία ηνπ θαισδίνπ UTP, ηφζν θαιχηεξα είλαη ηα ραξαθηεξηζηηθά απφδνζεο ηνπ θαισδίνπ. 19

20 Καιψδηα UTP πςειφηεξεο θαηεγνξίαο αλαθέξνληαη ζαλ θαιψδηα UTP πνηφηεηαο δεδνκέλσλ θαη θαιψδηα UTP ρακειφηεξεο θαηεγνξίαο αλαθέξνληαη ζαλ θαιψδηα UTP πνηφηεηαο θσλήο. ΚΑΣΖΓΟΡΗΔ ΣΟΤ Unshielded Twisted Pair (UTP) Category 1 Voice Only (Telephone Wire) Category 2 Data to 4 Mbps (Local Talk) Category 3 Data to 10 Mbps (Ethernet) Category 4 Data to 20 Mbps (16 Mbps Token Ring) Category 5 Data to 100 Mbps (Fast Ethernet) Category 6 Data to1gbps (Gigabit Ethernet) Καηεγνξίεο θαισδίνπ UTP. Δδψ πξέπεη λα ζεκεηψζνπκε πσο ζε αληίζεζε κε ηηο θαηεγνξίεο 1,2,4 θαη 5, ε θαηεγνξία 3 αλαγλσξίδεηαη αθφκα απφ ην TIA/EIA-568-B. Σν θαιψδην UTP έρεη πνιιά πιενλεθηήκαηα. Δίλαη εχθνιν ζηελ εγθαηάζηαζε θαη είλαη θζελφηεξν απφ άιινπο ηχπνπο κέζσλ δηθηχσζεο. ηελ πξαγκαηηθφηεηα, ην UTP αλά κέηξν ζηνηρίδεη ιηγφηεξν απφ θάζε άιιν ηχπν LAN θαισδίσζεο. Χζηφζν, ην πξαγκαηηθφ πιενλέθηεκα είλαη ην κέγεζνο. Γεδνκέλνπ φηη έρεη ηφζν κηθξή εμσηεξηθή δηάκεηξν, ην UTP δελ γεκίδεη ηνπο αγσγνχο θαισδίσζεο ηφζν γξήγνξα φζν άιινη ηχπνη θαισδίσλ. Απηφ κπνξεί λα είλαη έλαο εμαηξεηηθά ζεκαληηθφο παξάγνληαο πνπ εμεηάδεηαη, ηδηαίηεξα φηαλ εγθαζίζηαηαη έλα δίθηπν ζε έλα παιαηφηεξν θηήξην. Όηαλ ην θαιψδην UTP εγθαζίζηαηαη κε έλαλ ζχλδεζκν RJ-45, νη πηζαλέο πεγέο ζνξχβνπ κεηψλνληαη πνιχ θαη κηα θαιή ζηαζεξή ζχλδεζε είλαη ζρεδφλ εγγπεκέλε. Τπάξρνπλ κεξηθά κεηνλεθηήκαηα ηεο θαισδίσζεο ζπλεζηξακκέλσλ-δεπγψλ. Σν θαιψδην UTP είλαη πεξηζζφηεξν επαίζζεην ζε ειεθηξηθνχο ζνξχβνπο θαη ζε παξάζηηα ζε αληίζεζε κε άιινπο ηχπνπο κέζσλ δηθηχσζεο. Ζ θαισδίσζε ζπλεζηξακκέλσλ-δεπγψλ παιηφηεξα ζεσξνχληαλ πσο έρεη κηθξφηεξνπο ξπζκνχο κεηάδνζεο δεδνκέλσλ ζε ζρέζε κε ηνπο άιινπο ηχπνπο κέζσλ δηθηχσζεο. Απηφ δελ ηζρχεη πιένλ. ηελ πξαγκαηηθφηεηα, ζήκεξα, ην ζπλεζηξακκέλν δεπγάξη ζεσξείηαη πσο έρεη ην γξεγνξφηεξν ξπζκφ κεηάδνζεο δεδνκέλσλ απφ νπνηνδήπνηε κέζν βαζηζκέλν ζην ραιθφ. 20

21 ΚΑΛΧΓΗΑ CROSSOVER. Γηα λα ππάξμεη επηθνηλσλία ην ζήκα πνπ δηαβηβάδεηαη απφ ηελ πεγή πξέπεη λα γίλεη θαηαλνεηφ απφ ηνλ πξννξηζκφ. Σν ζήκα πξνο απνζηνιή πξέπεη λα παξαιεθζεί ζσζηά απφ ην θχθισκα ηεο ζχλδεζεο πνπ ζρεδηάζηεθε κε ζθνπφ λα ιάβεη ην ζήκα. Οη ηχπνη ζπλδέζεσλ θαισδίσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη κεηαμχ δηθηπαθψλ ζπζθεπψλ είλαη νη εμήο : Crossover Έλα θαιψδην crossover είλαη έλαο ηχπνο δηθηπαθνχ θαισδίνπ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα ζπλδέεη άκεζα δηθηπαθέο ζπζθεπέο ελψ απηέο ζα κπνξνχζαλ λα ζπλδεζνχλ ηππηθά κέζσ ελφο switch, hub ή ελφο router. Έλα παξάδεηγκα κηαο ηέηνηαο ζχλδεζεο, κε θαιψδην crossover, είλαη φηαλ ζπλδένπκε δχν πξνζσπηθνχο ππνινγηζηέο απεπζείαο κέζσ ησλ θαξηψλ δηθηχνπ ηνπο. Οη ηερλνινγίεο 10BASE-T θαη 100BASE-TX Ethernet ρξεζηκνπνηνχλ απφ έλα δεπγάξη θαισδίσλ γηα ηελ κεηάδνζε πξνο θάζε θαηεχζπλζε. Απηφ απαηηεί φηη ην δεπγάξη κεηάδνζεο ηεο θάζε ζπζθεπήο ζα είλαη ζπλδεδεκέλν κε ην δεπγάξη ιήςεο ηεο απέλαληη ζπζθεπήο. Όηαλ κηα ηεξκαηηθή ζπζθεπή ζπλδέεηαη κε έλα switch ή hub απηφ ην crossover γίλεηαη εζσηεξηθά ζην πιηθφ ηνπ switch ή ηνπ hub. Γηα απηή ηελ δηαδηθαζία ρξεζηκνπνηείηαη έλα straight through θαιψδην ζην νπνίν ην θάζε Pin ηνπ ελφο ζπλδέζκνπ ζπλδέεηαη κε ην αληίζηνηρν Pin ηνπ άιινπ ζπλδέζκνπ. Όηαλ κηα ηεξκαηηθή ζπζθεπή ζπλδέεηαη απεπζείαο κε κηα άιιε ρσξίο ηελ ρξήζε ελφο switch ή hub ηφηε ην crossover πξέπεη λα γίλεη εμσηεξηθά ζην θαιψδην. Αθνχ νη ηερλνινγίεο 10BASE-T θαη 100BASE-TX Ethernet ρξεζηκνπνηνχλ 2 δεπγάξηα θαισδίσλ γηα απνζηνιή θαη ιήςε δεδνκέλσλ, απηά ηα δχν δεπγάξηα ζα πξέπεη λα αληηκεηαηεζνχλ κέζα ζην θαιψδην. Απηφ είλαη ην crossover θαιψδην. Έλα crossover θαιψδην πξέπεη επίζεο λα ρξεζηκνπνηεζεί θαη ζηελ ζχλδεζε δχν ζπζθεπψλ πνπ θάλνπλ ην crossover εζσηεξηθά θαζψο ην έλα crossover αθπξψλεη ην άιιν. Γηα παξάδεηγκα απηφ ζα ζπκβεί ζε κηα ζχλδεζε κεηαμχ δχν hubs. Ζ ζχλδεζε απηή παξφια απηά κπνξεί λα επηηεπρζεί θαη κε θαιψδην straight through αξθεί λα ρξεζηκνπνηήζνπκε έλαλ crossover adapter. Δπεηδή ε δηαθνξά ζηηο αλαζέζεηο ησλ pin/δεπγαξηψλ κεηαμχ ησλ TIA/EIA T568A θαη T568B πξνηχπσλ είλαη ίδηα κε απηή πνπ γίλεηαη ζην θαιψδην crossover ηφηε απηφ κπνξεί λα ζεσξεζεί ζαλ έλα θαιψδην κε ηνλ έλαλ ζχλδεζκφ ηνπ λα αθνινπζεί ηελ ηππνπνίεζε T568A θαη ηνλ άιινλ ηελ T568B. 21

22 Δηθόλα 5. Σύλδεζε Crossover. Έλα ηέηνην θαιψδην ζα ιεηηνπξγήζεη γηα ηηο ηερλνινγίεο 10BASE-T ή 100BASE-TX. Ζ ηερλνινγία 1000BASE-T4 (Gigabit crossover) ε νπνία ρξεζηκνπνηεί θαη ηα ηέζζεξα δεπγάξηα απαηηεί θαη απφ ηα άιια δχν δεπγάξηα λα αληηκεηαηεζνχλ. Δηθόλα 6. Σύλδεζε Gigabit Crossover. 22

23 Σν θαιψδην crossover ην ρξεζηκνπνηνχκε γηα λα ζπλδέζνπκε δηάθνξεο ζπζθεπέο φπσο : Switch κε switch Switch κε hub Hub κε hub Router κε router PC κε PC Router κε PC Καιώδηα Straight-through. Σν θαιψδην straight-through ην ρξεζηκνπνηνχκε ζπρλά γηα λα ζπλδέζνπκε ζπζθεπέο δηαθνξεηηθψλ ηχπσλ φπσο : Switch κε router Switch κε PC ή server Hub κε PC ή server Αλ ρξεηάδεηαη λα ειέγμνπκε αλ έλα θαιψδην είλαη straight ηφηε ζα πξέπεη λα θνηηάμνπκε αλ ηα δχν άθξα ηνπ έρνπλ ηελ ζεηξά θαισδίσλ κε ηα ίδηα ρξψκαηα. Δηθόλα 7. Σύλδεζε Straight-through. 23

24 Παξαθάησ, ζηελ εηθφλα, παξνπζηάδεηαη ε ζχλδεζε κεηαμχ ελφο ππνινγηζηή κε έλα hub κε θαιψδην straight-through θαζψο θαη ε ζχλδεζε κεηαμχ δχν ππνινγηζηψλ κε θαιψδην crossover. Δπίζεο, ε εηθφλα 8, καο δίλεη ηελ δπλαηφηεηα λα δνχκε πσο γίλεηαη ε αληηκεηάζεζε ησλ δεπγαξηψλ εζσηεξηθά ζε έλα θαιψδην Crossover. Δηθόλα 8. Σπλδέζεηο Straightthrough θαη Crossover (1). Δηθόλα 9. Σπλδέζεηο Straightthrough θαη Crossover (2). 24

25 Καιώδηα Rollover. Σν rollover θαιψδην ρξεζηκνπνηείηαη ζπλήζσο γηα ηελ ζχλδεζε κεηαμχ ελφο ηεξκαηηθνχ κε ηελ console πφξηα ελφο router. Απηφ ην θαιψδην ηππηθά είλαη επίπεδν θαη έρεη ρξψκα αλνηρηφ κπιε γηα λα κπνξνχκε λα ην δηαρσξίδνπκε απφ ηα άιια θαιψδηα δηθηχσζεο. Σν θαιψδην απηφ νλνκάζηεθε rollover επεηδή ηα ρξψκαηα ζηελ κία άθξε ηνπ, φηαλ ρξεζηκνπνηνχκε ζχλδεζκν RJ45, είλαη αθξηβψο αλάπνδα κε ηα ρξψκαηα ζηελ άιιε άθξε ηνπ. Δηθόλα 10. Σύλδεζε Rollover. Ζ παξαθάησ εηθφλα (Δηθφλα 11) παξνπζηάδεη ηνλ ηχπν ζχλδεζεο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη κεηαμχ δηάθνξσλ ζπζθεπψλ ελφο δηθηχνπ. Δηθόλα 11. Σπλδέζεηο Straightthrough, Crossover θαη Rollover. 25

26 ΕΠΙΛΟΓΗ ΚΑΛΨΔΙΟΤ Ζ επηινγή ηνπ θαηάιιεινπ ηχπνπ θαισδίνπ είλαη πάληα κία θξίζηκε απφθαζε ζηηο εθαξκνγέο, είηε ηεο πξνεγκέλεο είηε ηεο ζπκβαηηθήο ηερλνινγίαο. Δηδηθφηεξα φηαλ ππάξρνπλ απαηηήζεηο ή αλάγθεο πςειήο αθξίβεηαο θαη αμηνπηζηίαο. Απφζηαζε, δηεξρφκελν ζήκα, κεραληθέο θαηαπνλήζεηο, ειεθηξνκαγλεηηθέο επηξξνέο, ειεθηξηθά θνξηία, ρεκηθά πξντφληα, πεξηβαιινληηθέο ζπλζήθεο, ρξφλνη ιεηηνπξγίαο, είλαη κεξηθά απφ ηα ζηνηρεία πνπ ιακβάλνληαη ππφςε ζηνλ πξνζδηνξηζκφ ησλ αλαγθαίσλ ή /θαη επηηξεπηψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ελφο ηχπνπ θαισδίνπ. Έηζη ηα ειεθηξηθά ραξαθηεξηζηηθά θαη νη θπζηθέο ηδηφηεηεο ησλ δηαθφξσλ θαισδίσλ δηακνξθψλνπλ ηνπο πίλαθεο θξηηεξίσλ γηα κία ζσζηή επηινγή. 1. ΑΓΧΓΟΗ Οη αγσγνί δηαθξίλνληαη γεληθά ζε δχν θαηεγνξίεο: πκπαγείο (κνλφθισλνη) αγσγνί Πνιχθισλνη αγσγνί (ζπλήζσο 7 θιψλσλ) Μνλόθισλνη αγσγνί Σξφπνη ηεξκαηηζκνχ θαη ζχλδεζεο: Γπκλή ελζπξκάησζε Κφιιεζε Αγγχξσζε (κε ηελ πξνζζήθε αθξνδέθηε) Βίδσκα (ζε αθξνζεηξέο) Ηθαλφηεηα θάκςεο: Μεγάιε γσλία θάκςεο Μηθξή αληνρή ζε παξακνξθψζεηο Δθαξκνγέο: Καηάιιεινη γηα κφληκε εγθαηάζηαζε Αθαηάιιεινη γηα θηλνχκελεο θαισδηψζεηο Πνιύθισλνη αγσγνί Σξφπνη ηεξκαηηζκνχ θαη ζχλδεζεο: Κφιιεζε Αγγχξσζε (κε ηελ πξνζζήθε αθξνδέθηε) Βίδσκα (ζε αθξνζεηξέο) 26

27 Ηθαλφηεηα θάκςεο: Μηθξή γσλία θάκςεο Μεγάιε αληνρή ζε παξακνξθψζεηο Δθαξκνγέο: Καηάιιεινη γηα κφληκε εγθαηάζηαζε Καηάιιεινη γηα θηλνχκελεο θαισδηψζεηο Αγσγνί ζεκάησλ κεηξήζεσο θαη ειέγρνπ Ο αθφινπζνο πίλαθαο παξνπζηάδεη ζπλνπηηθά ηα ραξαθηεξηζηηθά δχν βαζηθψλ θαηεγνξηψλ πιηθψλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηελ θαηαζθεπή αγσγψλ κεηαθνξάο ζεκάησλ κεηξήζεσο θαη ειέγρνπ. Αγσγνί αληηζηαζκίζεσο Έλα ζεξκνειεθηξηθφ ζχζηεκα κέηξεζεο ζεξκνθξαζίαο απνηειείηαη απφ ην αηζζεηήξην κέηξεζεο (έλα ζεξκνδεχγνο) πνπ ρξεζηκνπνηεί ηε δεχμε κέηξεζεο θαη απφ ηνλ απνδέθηε (ζηελ απινχζηεξε πεξίπησζε έλα γαιβαλφκεηξν) πνπ ρξεζηκνπνηεί ηε δεχμε αλαθνξάο. Ζ δηαζχλδεζε γίλεηαη κε αγσγνχο αληηζηαζκίζεσο ή πξνέθηαζεο ζεξκνζηνηρείσλ. Αγσγνί πξνέθηαζεο: Σν πιηθφ θαηαζθεπήο ησλ αγσγψλ είλαη αθξηβψο ίδην κε ην πιηθφ θαηαζθεπήο ησλ ζεξκνδεπγψλ. Αγσγνί αληηζηαζκίζεσο: Υξεζηκνπνηνχληαη ιηγφηεξα αθξηβά πιηθά απφ εθείλα πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα ζεξκνδεχγε, έρνπλ φκσο ηηο ίδηεο ειεθηξηθέο ηδηφηεηεο. 2. ΜΟΝΧΖ Σα αθφινπζα ραξαθηεξηζηηθά ιακβάλνληαη ππφςε ζηελ επηινγή ηνπ πιηθνχ κφλσζεο ησλ αγσγψλ: Γηειεθηξηθή ηαζεξά (εr) Μεραληθή ζηαζεξφηεηα Βαζκφο Αλάθιεμεο Αληίζηαζε Μφλσζεο Θεξκηθή ζπκπεξηθνξά Αληίζηαζε ζε δηαβξσηηθά δηαιχκαηα Αληίζηαζε Αθηηλνβνιίαο 27

28 Σα ζπλεζέζηεξα πιηθά κφλσζεο είλαη PVC, PE θαη XLPE, πνπ ζπζρεηίδνληαη απφ ηνλ παξαπάλσ πίλαθα. 3. ΠΛΔΞΖ Οη αγσγνί ελφο θαισδίνπ είηε δηαηάζζνληαη ζαλ απινί αγσγνί είηε πιέθνληαη ζε δεχγε, ηξηάδεο θαη ηεηξάδεο. Απηέο νη πιέμεηο δηεπζεηνχληαη ζε νκφθεληξεο θπθιηθέο ζηξψζεηο πνπ ζρεκαηίδνπλ ηνλ ππξήλα ηνπ θαισδίνπ. Απιόο: Μνλσκέλνο αγσγφο Εεύγνο: Γχν κνλσκέλνη αγσγνί ζπλεζηξακκέλνη καδί γηα λα ζρεκαηίζνπλ έλα θχθισκα Σξηάδα: Σξεηο κνλσκέλνη αγσγνί ζπλεζηξακκέλνη καδί, νη αγσγνί a θαη b ζρεκαηίδνπλ θχθισκα θαη ν c είλαη ε γξακκή ζεκαηνδνζίαο Σεηξάδα: Σέζζεξεηο κνλσκέλνη αγσγνί ζπλεζηξακκέλνη καδί A. Οη δηακεηξηθά απέλαληη αγσγνί a-b απνηεινχλ θχθισκα θαη νη c, d είλαη γηα ζθνπνχο ζεκαηνδνζίαο B. Οη δηακεηξηθά απέλαληη αγσγνί a- b θαη c- d απνηεινχλ δχν αλεμάξηεηα θπθιψκαηα Σα αθφινπζα ζεκεία ιακβάλνληαη ππ φςε ζην πιέμηκν ησλ θαισδίσλ: i. Γηα λα είλαη ακειεηέεο νη ειεθηξηθέο παξεκβνιέο ησλ θαισδηαθψλ πιέμεσλ (δεχγε, ηξηάδεο, ηεηξάδεο), ην κήθνο ζπζηξνθήο (length of twist) γηα ηελ θάζε πιέμε πξέπεη λα δηαθέξεη. Απηή ε αλάγθε νδεγεί ζε πνιχπινθεο ηερληθέο παξαγσγήο θαη κπνξεί λα αγλνεζεί κφλν ζηελ πεξίπησζε πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη δεχγε, ηξηάδεο θαη ηεηξάδεο κε αλεμάξηεηε ζσξάθηζε. ii. Σν κηθξφ κήθνο ζπζηξνθήο ειαρηζηνπνηεί ηηο εμσηεξηθέο παξεκβνιέο, θαζηζηψληαο ηθαλή ηελ κεηάδνζε δεδνκέλσλ κε κεγαιχηεξεο ηαρχηεηεο. iii. Όηαλ έλα θαιψδην δηαζέηεη πάλσ απφ επηά θαισδηαθέο πιέμεηο, ηφηε απηέο 28

29 πξέπεη λα δηεπζεηεζνχλ ζε ζηξψζεηο. Ζ αληεζηξακκέλε δηάηαμε απηψλ ησλ ζηξψζεσλ κεηψλεη ηηο κεηαμχ ηνπο ειεθηξηθέο παξεκβνιέο. 4. ΘΧΡΑΚΗΖ Γηα λα ππάξμεη πξνζηαζία έλαληη ειεθηξνκαγλεηηθψλ παξεκβνιψλ, ηα θαιψδηα πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ κεηάδνζε πιεξνθνξηψλ πξέπεη λα είλαη ζσξαθηζκέλα. Ο ηχπνο ζσξάθηζεο επηιέγεηαη ζχκθσλα κε ηηο παξεκβνιέο πνπ πξνβιέπνληαη θαηά ηελ ιεηηνπξγία. Όινη αλεμαξηήησο νη ηχπνη ζσξάθηζεο πξέπεη λα πξνζγεηψλνληαη κε ηνλ ζσζηφ ηξφπν, γηαηί ζηελ αληίζεηε πεξίπησζε δεκηνπξγνχληαη παξαζηηηθέο ειεθηξηθέο ηάζεηο. Με ηνλ φξν παξεκβνιέο ελλννχκε: Δζσηεξηθέο παξεκβνιέο πνπ αλαπηχζζνληαη απφ ην ίδην ην θαιψδην. Δζσηεξηθέο παξεκβνιέο πνπ νθείινληαη ζε ζπγθεθξηκέλα ζπλδεδεκέλα θπθιψκαηα (π.ρ. cross-talk) Δμσηεξηθέο παξεκβνιέο απφ πεγέο ηζρχνο, πςειψλ ζπρλνηήησλ θ.ι.π. 4.1 Θσξάθηζε έλαληη εζσηεξηθώλ παξεκβνιώλ ηελ πεξίπησζε απηή θχξην αίηην είλαη ε επαγσγηθή αληζνξξνπία κεηαμχ ησλ θαισδηαθψλ πιέμεσλ. Σξφπνο αληηκεηψπηζεο: Με δηαθνξεηηθά κήθε ζπζηξνθήο Με ρσξηζηή ζσξάθηζε αλά θαισδηαθή πιέμε Πεξηγξαθή: a) Καισδηαθέο πιέμεηο b) Σαηλία ζσξάθηζεο αλά πιέμε θαη αγσγφο γείσζεο c) Αγσγφο επηθνηλσλίαο 29

30 d) Σαηλία ζπλνιηθήο ζσξάθηζεο θαη αγσγφο γείσζεο e) Δμσηεξηθφο καλδχαο θαισδίνπ Γηα ζσξάθηζε ζπλήζσο ρξεζηκνπνηείηαη πνιπεζηεξηθή ηαηλία πνπ θέξεη ζηελ κία φςε ηεο επίζηξσζε θχινπ αινπκηλίνπ. Ζ πιεπξά ηνπ αινπκηλίνπ έξρεηαη ζε άκεζε επαθή κε έλα ράιθηλν ζχξκα γείσζεο. αλ κνλσηηθφ κεηαμχ ησλ ηαηληψλ ζσξάθηζεο ρξεζηκνπνηνχληαη κία ή πεξηζζφηεξεο πνιπεζηεξηθέο ηαηλίεο. ηα εχθακπηα θαιψδηα ε ζσξάθηζε πξέπεη λα γίλεηαη απφ πιέγκα ραιθνχ. ε εηδηθέο πεξηπηψζεηο απαηηείηαη ζσξάθηζε θαηαζθεπαζκέλε απφ νκφθεληξεο θπθιηθέο ζηξψζεηο ραιθνζπξκάησλ. Απηνί φκσο νη ηχπνη ζσξάθηζεο είλαη πνιχ πην αθξηβνί απφ ηελ πνιπεζηεξηθή ηαηλία κε επίζηξσζε αινπκηλίνπ. 4.2 Θσξάθηζε έλαληη εμσηεξηθώλ παξεκβνιώλ Γηα λα απνθεπρζνχλ εμσηεξηθέο παξεκβνιέο, εθηφο απφ ηελ ρξήζε θαισδίσλ κε κηθξά κήθε ζπζηξνθήο, απαξαίηεην είλαη λα ρξεζηκνπνηείηαη θαη νιηθή ζσξάθηζε πνπ λα θαιχπηεη εμνινθιήξνπ ηνλ ππξήλα ηνπ θαισδίνπ. Σν ελαιιαζζφκελν ξεχκα (απφ θαιψδηα ηζρχνο, γελλήηξηεο, θηλεηήξεο, κεηαζρεκαηηζηέο, ειεθηξνλφκνπο θ.ι.π.) δεκηνπξγεί παξεκβνιέο ρακειήο ζπρλφηεηαο θαη αληηκεησπίδεηαη απφ ζσξαθίζεηο κε ρακειή αληίζηαζε ζπλερνχο (DC resistance) ή /θαη κε ζηδεξνκαγλεηηθά πιηθά. 5. ΜΑΝΓΤΑ ΚΑΗ ΟΠΛΗΜΟ O Μαλδχαο ηνπ θαισδίνπ (πιαζηηθφο ή κνιχβδηλνο) θαη ν νπιηζκφο ηνπ, ζα πξέπεη λα είλαη ζσζηά ελαξκνληζκέλνη ψζηε λα πξνζηαηεχνπλ ηνλ ππξήλα απφ: κεραληθέο θαηαπνλήζεηο πγξαζία ρεκηθή δηάβξσζε νμείδσζε ειεθηξνκαγλεηηθέο παξεκβνιέο 5.1 Πιαζηηθνί Δζσηεξηθνί Μαλδύεο Δπελεξγνχλ βνεζεηηθά: - γεκίδνληαο ηα δηάθελα ηνπ θαισδηαθνχ ππξήλα - παξέρνληαο πξφζζεηε πξνζηαζία έλαληη ηεο πγξαζίαο - ππνβαζηάδνληαο ηνλ πηζαλφ νπιηζκφ - ππνβαζηάδνληαο ηνλ πηζαλφ κνιχβδηλν καλδχα - κεηψλνληαο ηελ ρσξεηηθφηεηα κεηαμχ εμσηεξηθήο ζηηβάδαο ηνπ θαισδηαθνχ ππξήλα θαη νιηθήο ζσξάθηζεο 5.2 Μνιύβδηλνη Μαλδύεο Οη κνιχβδηλνη καλδχεο είλαη νη πην νηθνλνκηθέο ιχζεηο γηα πξνζηαζία απφ πγξαζία θαη δηαβξσηηθά δηαιχκαηα. 30

31 Έλαο κνιχβδηλνο καλδχαο κπνξεί αθφκα λα ιεηηνπξγήζεη θαη ζαλ ειεθηξνκαγλεηηθφο ζψξαθαο. Ο ζπληειεζηήο rc είλαη κεηαμχ 0.8 θαη 0.9. Χζηφζν, ε ρξήζε κία ηέηνηαο πξνζηαζίαο έρεη κεξηθά κεηνλεθηήκαηα: - επαηζζεζία ζε δνλήζεηο (ελδνθξπζηαιιηθή δηάβξσζε ηνπ κνιχβδνπ) - αχμεζε ηνπ βάξνπο (άξα ηνπ θφζηνπο κεηαθνξάο θαη εγθαηάζηαζεο) - κεγάιε αθηίλα θάκςεο 5.3 Οπιηζκνί Σα θαιψδηα πνπ πξνβιέπεηαη φηη ζα ππνζηνχλ κεραληθέο θαηαπνλήζεηο, πξέπεη λα είλαη εθνδηαζκέλα κε θάπνην νπιηζκφ. Ζ επηινγή ηνπ θαηάιιεινπ νπιηζκνχ θξίλεηαη κε βάζε ηα αθφινπζα: a.δγθάξζηα κεραληθή θαηαπφλεζε b.σάζε εθειθπζκνχ c.πξνζηαζία απφ δσχθηα θαη ηεξκίηεο d.κηλήζεηο θαισδίνπ θαηά ηελ ιεηηνπξγία e.θνπηκφηεηα φπσο ε χπαξμε αγσγνχ εμίζσζεο ζπλέρεηαο, γξακκήο ή γείσζεο f.υξήζε ηππνπνηεκέλσλ ζηππηνζιίπησλ 5.4 Δμσηεξηθόο Μαλδύαο Ζ επηινγή ηνπ είδνπο ηνπ εμσηεξηθνχ καλδχα, πξνζδηνξίδεηαη θπξίσο απφ ηηο αθφινπζεο ηδηφηεηεο: Αληίζηαζε ζηε θζνξά ιφγσ ηξηβψλ Δπθακςία Θεξκηθή ζπκπεξηθνξά Υεκηθή ζπκπεξηθνξά Βαζκφο αλάθιεμεο Αληίζηαζε ζηελ ππεξηψδε θαη ειεθηξνκαγλεηηθή αθηηλνβνιία Δμσηεξηθόο καλδύαο από πνιπβηλπινρξσξίδην (PVC) Σν PVC είλαη εππξνζάξκνζην ζε εηδηθέο πεξηβαληνινγηθέο ζπλζήθεο θαη επνκέλσο ην πην δηαδεδνκέλν ζε ρξήζε πιηθφ. Γελ παξαηεξνχληαη αιινηψζεηο. Χζηφζν, φηαλ πξφθεηηαη λα βξίζθεηαη ζε επαθή κε ηξνθέο θαη πφζηκν λεξφ, αθνινπζνχληαη εηδηθά πξνβιεπφκελεο πξνδηαγξαθέο. Θεξκνθξαζίεο: Καηά ην άπισκα ησλ θαισδίσλ: -5 ν C έσο θαη +50 ν C Πξηλ θαη κεηά ην άπισκα ησλ θαισδίσλ: -30 ν C έσο θαη +85 ν C ε εμαηξεηηθέο ζπλζήθεο ζεξκνθξαζίαο ππάξρνπλ εηδηθνί ηχπνη PVC. Βαζκόο αλάθιεμεο: Σν PVC είλαη δχζθιεθην (απηφ-ζβπλφκελν), δει. δελ ζπλερίδεη λα θιέγεηαη φηαλ ε αηηία ηεο αλάθιεμεο εμειεηθζεί. Αληνρή ζε ιάδηα θαη δηαιπηηθά. Σα πεξηζζφηεξα πξντφληα PVC είλαη αλζεθηηθά ζε δηαιπηηθά θαη ιάδηα. Με θάπνηα πξφζζεηε επεμεξγαζία κπνξεί λα ηθαλνπνηήζεη εηδηθέο πξνδηαγξαθέο φπσο νη ASTM D 4F-66T Δμσηεξηθόο καλδύαο από πνιπαηζπιέλην (PE) Φπζηνινγία: 31

32 Γελ παξνπζηάδεη κεηαβνιέο Βαζκόο αλάθιεμεο: Σν PΔ είλαη εχθιεθην. πλερίδεη λα θιέγεηαη έζησ θαη εάλ ε αηηία ηεο αλάθιεμεο εμαιεηθζεί. Υξσκαηηζκόο: Σν ρξσκαηηζκέλν ΡΔ είλαη εππαζέο ζηελ ππεξηψδε αθηηλνβνιία. Χζηφζν, κε ηελ πξνζζήθε άλζξαθα κπνξεί λα γίλεη αλζεθηηθφ ζηηο ππεξηψδεηο. Γηα ην ιφγν απηφ νη καλδχεο ΡΔ είλαη ζπλήζσο καχξνπ ρξψκαηνο. Οπφηε απαηηείηαη ρξσκαηηθφο θψδηθαο, ηφηε πξνζηίζεηαη εμσηεξηθή επέλδπζε κε PVC. Αληνρή ζε ιάδηα θαη δηαιπηηθά. To PE παξνπζηάδεη εμαηξεηηθή αληνρή ζηνπο αξσκαηηθνχο πδξνγνλάλζξαθεο Δμσηεξηθόο καλδύαο από πνιπνπξεζάλε (PUR) Δμαηηίαο ησλ θαιψλ ρεκηθψλ θαη εμαηξεηηθψλ θπζηθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηεο ε PUR είλαη ε πιένλ θαηάιιειε ζαλ πιηθφ καλδχα. Χζηφζν, ην πςειφ θφζηνο ηνπ πξντφληνο πεξηνξίδεη ηε ρξήζε ηεο ζε εηδηθέο εθαξκνγέο. Πξόζζεηα ραξαθηεξηζηηθά: Πνιχ θαιέο κεραληθέο ηδηφηεηεο. Ζ ρξσκαηηζκέλε PUR έρεη κεγάιε αληνρή ζηηο Τπεξηψδεηο αθηίλεο. Δκθαλίδεη επίζεο εμαηξεηηθή αληίζηαζε ζηελ αλάπηπμε κπθήησλ ή ζηηο κηθξνβηνινγηθέο πξνζβνιέο. Οη καλδχεο πνιπνπξεζάλεο θξίλνληαη θαηάιιεινη γηα ππνβξχρηεο θαη ππνζαιάζζηεο εγθαηαζηάζεηο. 6. ΑΚΣΗΝΑ ΚΑΜΦΖ Γηα λα πξνζδηνξηζηεί ε επηηξεπηή γσλία θάκςεο ηνπ θαισδίνπ, ρξεζηκνπνηνχληαη δχν έλλνηεο: Κακπηηθή ηθαλφηεηα = εμσηεξηθή δηάκεηξνο θνπινχξαο ηνπ θαισδίνπ Αθηίλα θάκςεο = αθηίλα θακπχιεο ηνπ θαισδίνπ (R) Οη ζεκαληηθφηεξνη παξάγνληεο απφ ηνπο νπνίνπο εμαξηάηαη ε κηθξφηεξε επηηξεπηή αθηίλα θάκςεο, είλαη: Ζ εμσηεξηθή δηάκεηξνο ηνπ θαισδίνπ (d) Σν είδνο (ηξφπνο θαηαζθεπήο) ηνπ θαισδίνπ Οη θνπινχξεο ζηα ζηξνθεία θαη νη θακπχιεο ζηηο ζράξεο θαη ζηνπο δηαδξφκνπο ησλ θαισδίσλ, δελ πξέπεη λα παξνπζηάδνπλ γσλίεο κε κηθξφηεξε αθηίλα θάκςεο απφ ηελ επηηξεπηή. Γσλία κε κηθξφηεξε αθηίλα θάκςεο πξνθαιεί κφληκε παξακφξθσζε ζην θαιψδην. Όηαλ ην θαιψδην απνθηά ηελ ηειηθή ηνπ ζέζε, κεηά ην άπισκα ηνπ, ηφηε ε αθηίλα θάκςεο ηνπ κπνξεί λα κηθξχλεη ζην κηζφ ηνπ ειαρίζηνπ νξίνπ ηεο, αιιά κφλν γηα κία θνξά. 7. ΜΔΣΑΓΟΖ ΖΜΑΣΟ Γηα ηελ πην αμηφπηζηε θαη νηθνλνκηθή κεηάδνζε ειεθηξηθψλ ζεκάησλ ηα θαιψδηα πξέπεη λα ηθαλνπνηνχλ ηηο αθφινπζεο αλάγθεο: 32

33 Μεηάδνζε ρσξίο απψιεηεο Μεηάδνζε ζε κεγάιε απφζηαζε Τςειφ βαζκφ απφδνζεο ζηελ κεηαθνξά δεδνκέλσλ Καιή θαη καθξφρξνλε ιεηηνπξγία Απηφ ζεκαίλεη: λα είλαη φζν δπλαηφ κηθξφηεξε ε παξακφξθσζε θαη ε εμαζζέλεζε ηνπ ζήκαηνο πνπ κεηαδίδεηαη, ψζηε ζην ηέινο ηεο δηαδξνκήο λα ππάξρεη ηθαλνπνηεηηθφο ιφγνο ζήκαηνο πξνο ζφξπβν λα δηαηεξνχληαη ηα αξρηθά ειεθηξηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ θαισδίνπ, έζησ θαη κεηά απφ ζνβαξέο κεραληθέο, ειεθηξηθέο θαη ρεκηθέο θαηαπνλήζεηο, αθφκα θαη εάλ έρεη πεξάζεη ζεκαληηθφο ρξφλνο γήξαλζεο ησλ αγσγψλ. 7.1 Παξάκεηξνη κεηάδνζεο Ζ πνηφηεηα κεηάδνζεο ελφο θαισδίνπ εμαξηάηαη απφ δχν βαζηθέο παξακέηξνπο, ηε ζχλζεηε ή θαηλφκελε αληίζηαζε Ε θαη ηελ εμαζζέλεζε α. Οη ηηκέο απηψλ ησλ παξακέηξσλ εμαξηψληαη απφ ηα αθφινπζα ειεθηξηθά ραξαθηεξηζηηθά: Χκηθή αληίζηαζε αγσγνχ - R Ακνηβαία ρσξεηηθφηεηα - C Απηεπαγσγή - L Γηειεθηξηθή δηαξξνή G Υαξαθηεξηζηηθή Αληίζηαζε Θα πξέπεη λα παξακέλεη ζηαζεξή θαηά κήθνο νιφθιεξνπ ηνπ θαισδίνπ. Δίλαη ν ιφγνο ηεο δηεξρφκελεο ηάζεο πξνο ην δηεξρφκελν ξεχκα ζε θάζε ζεκείν ελφο πξνζαξκνζκέλνπ θαισδίνπ Δμαζζέλεζε Δίλαη ε κείσζε ηνπ πιάηνπο ελφο ζήκαηνο θαηά κήθνο ηνπ θαισδίνπ. H εμαζζέλεζε πξέπεη λα είλαη φζν δπλαηφ κηθξφηεξε γηα ηελ θαιχηεξε κεηάδνζε ηνπ ζήκαηνο Παξεκβνιέο Οη παξεκβνιέο είλαη γεληθά παξαζηηηθέο ελνριήζεηο πνπ πξνέξρνληαη απφ πεγέο μέλσλ ζεκάησλ. Οη παξεκβνιέο δηαθξίλνληαη ζε: - Παξεκβνιέο εμσηεξηθψλ πεγψλ Οη ηξφπνη αληηκεηψπηζεο ηνπο αλάγνληαη ζηε ζσζηή ζσξάθηζε ησλ αγσγψλ. - Παξεκβνιέο εζσηεξηθψλ πεγψλ 7.2 Ζιεθηξηθά ραξαθηεξηζηηθά θαισδίσλ Απηά είλαη ε σκηθή αληίζηαζε ηνπ αγσγνχ R, ε απηεπαγσγή L, ε ακνηβαία ρσξεηηθφηεηα C θαη ε δηαξξνή ηνπ δηειεθηξηθνχ G Χκηθή αληίζηαζε αγσγώλ Ζ κηθξφηεξε σκηθή αληίζηαζε ησλ αγσγψλ, πξνθαιεί ηελ κεγαιχηεξε εμαζζέλεζε. Δμαξηάηαη άκεζα απφ ηελ ζεξκνθξαζία ησλ αγσγψλ ελφο θαισδίνπ θαη αλαγξάθεηαη 33

34 ζπλήζσο απφ ηνπο θαηαζθεπαζηέο γηα ηε ηηκή ησλ 20 ν C Ακνηβαία ρσξεηηθόηεηα H ρακειή ακνηβαία ρσξεηηθφηεηα πνπ αλαπηχζζεηαη κεηαμχ ησλ αγσγψλ πξνθαιεί κφλν κηθξέο παξακνξθψζεηο ηνπ ζήκαηνο. Έηζη είλαη δπλαηή ε κεηάδνζε παικηθψλ ζεκάησλ κε βξαρχ ρξφλν αλφδνπ, γηα ηε κεηαβίβαζε ζηνηρείσλ ζε κεγάιεο ηαρχηεηεο (bit/sec=baud) Απηεπαγσγή H απηεπαγσγή πξνθαιείηαη απφ εζσηεξηθνχο θαη εμσηεξηθνχο παξάγνληεο. Ζ εζσηεξηθή απηεπαγσγή εμαξηάηαη απφ ην καγλεηηθφ πεδίν ζην εζσηεξηθφ ηνπ αγσγνχ. ηα καγλεηηθά πιηθά, π.ρ. ραιθφο, κπνξεί πξαθηηθά λα ζεσξείηαη ακειεηέα. Ζ εμσηεξηθή απηεπαγσγή εμαξηάηαη απφ ην καγλεηηθφ πεδίν γχξσ απφ ηνλ αγσγφ θαη είλαη ζπλάξηεζε ηεο απφζηαζεο θαη ηεο δηακέηξνπ ησλ αγσγψλ. Ζ απηεπαγσγή απμάλεη: κε ην πάρνο ηεο κφλσζεο κε ηε κείσζε ηεο δηαηνκήο ησλ αγσγψλ Γηαξξνή Ζ δηαξξνή G είλαη ην ειεθηξηθό κέγεζνο πνπ πξνζδηνξίδεη ηηο δηειεθηξηθέο απώιεηεο ηηο ππνινγηδόκελεο από ην ηύπν: G = 2π f * C * tanδ f = ζπρλόηεηα C = ακνηβαία ρσξεηηθόηεηα tanδ = ζπληειεζηήο απώιεηαο Ολνκαζηηθέο ηάζεηο θαισδίσλ Δίλαη νη κέγηζηεο ελδπθλπόκελεο ηηκέο ζπλερνύο θνξηίζεσο ησλ θαισδίσλ, πξνθεηκέλνπ λα κε πξνθιεζνύλ θαηλόκελα ειεθηξηθήο δηαξξνήο ή δηαπεξαηόηεηαο ή ζεξκνπιαζηηθήο παξακόξθσζεο. Uo : Σάζε κεηαμύ ελεξγνύ αγσγνύ θαη νπδέηεξνπ ή γεο U : Σάζε κεηαμύ ελεξγώλ αγσγώλ (θάζεσλ) θαισδίνπ 34

35 ΟΠΣΙΚΗ ΙΝΑ Ηζηνξηθή αλαδξνκή θαη νπηηθά δίθηπα πξώηεο γεληάο. Ζ νπηηθή ίλα ρξεζηκνπνηήζεθε γηα πξψηε θνξά σο γξακκή κεηαθνξάο ζην δίθηπν ΣΑΣ-8 γηα ηε κεηάδνζε ππεξαζηηθψλ θαη ππεξαηιαληηθψλ ηειεθσληθψλ ζεκάησλ ζε ξπζκφ κεηάδνζεο 560 Mb/s. Ζ δηείζδπζε ησλ νπηηθψλ ηλψλ ζηα ηειεπηθνηλσληαθά δίθηπα θνξκνχ επηηαρχλζεθε κεηά ηελ πινπνίεζε ησλ πξψησλ νπηηθψλ εληζρπηψλ κε ίλεο πξνζκίμεσλ εξβίνπ (Erbium Doped Fiber Amplifier- EDFA), νη νπνίνη επέηξεςαλ ηελ ελίζρπζε ηνπ ζήκαηνο απεπζείαο ζην νπηηθφ επίπεδν ρσξίο ηε ρξήζε νπην-ειεθηξνληθψλ κεηαηξνπψλ, παξέρνληαο ηε δπλαηφηεηα γηα ηελ θαηαζθεπή κεγαιχηεξνπ κήθνπο νπηηθψλ δηθηχσλ. Έηζη, ζηα κέζα ηεο δεθαεηίαο ηνπ 1990 νινθιεξψζεθε ην ππεξαηιαληηθφ δίθηπν ΣΑΣ-12/13, ην νπνίν δηαρεηξίδεηαη θίλεζε ζε ξπζκφ κεηάδνζεο 10 Gb/s, ην ππνζαιάζζην δίθηπν FLAG κε παξφκνηεο δπλαηφηεηεο θαη βάζε ηε χγρξνλε Φεθηαθή Ηεξαξρία (Synchronous Digital Hierarchy-SDH), θαη ην παλαθξηθαληθφ δίθηπν Africa ONE. Με ηελ έλαξμε ηεο λέαο ρηιηεηίαο νινθιεξψζεθε ην παγθφζκην δίθηπν SEA-MEWE_ 3 (Δπξψπε-Αζία-Απζηξαιία) κε ζπλνιηθή δηέιεπζε 10 Gb/s, ελψ αλαθνηλψλεηαη θαη ε έλαξμε ησλ δηθηχσλ Flag-Atlantic1 θαη Flag-Pacific1 κε δηέιεπζε 5 θαη 10 Tb/s θαη βάζε ην SDH. Παξάιιεια, έθαλαλ ηελ εκθάληζή ηνπο θαη ηα πξψηα εκπνξηθά δηαζέζηκα ζπζηήκαηα κεηάδνζεο κε ξπζκφ κεηάδνζεο θάζε θαλαιηνχ ζηα 40 Gb/s. Σα ζεκαληηθά ραξαθηεξηζηηθά ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ, πνπ νδήγεζαλ ζηελ ηαρχηαηε δηείζδπζε ηνπο ζηηο ηειεπηθνηλσλίεο, είλαη νη ρακειέο ηνπο απψιεηεο, ε παξνρή ηεξάζηηνπ εχξνπο δψλεο, ε δπλαηφηεηα εληαίαο ππνδνκήο γηα ηελ παξνρή πνιιαπιψλ ππεξεζηψλ, θαη ε δηάζεζε εχξνπο δψλεο όπου θαη όποτε ρξεηάδεηαη. Οη νπηηθέο ίλεο έρνπλ πνιχ κεγαιχηεξν εχξνο δψλεο απφ ην ραιθφ θαη είλαη πνιχ ιηγφηεξν επάισηεο ζε ειεθηξνκαγλεηηθέο παξεκβνιέο θαη ζε άιιεο αλεπηζχκεηεο επηδξάζεηο θαηά ηε κεηάδνζε πιεξνθνξίαο. Καηά ζπλέπεηα, ε νπηηθή ίλα πξνηηκάηαη έλαληη ηνπ ραιθνχ σο κέζν κεηάδνζεο, φηαλ πξφθεηηαη γηα κεηάδνζε δεδνκέλσλ κε ξπζκφ κεηάδνζεο κεγαιχηεξν απφ κεξηθέο δεθάδεο Mb/s θαη ζε απνζηάζεηο πάλσ απφ 1 km. Σα νπηηθά δίθηπα δηαρσξίδνληαη ζε δχν γεληέο: ζηα δίθηπα πξψηεο θαη ζηα δίθηπα δεχηεξεο γεληάο. ηα νπηηθά δίθηπα πξψηεο γεληάο ε νπηηθή ίλα ρξεζηκνπνηνχληαλ κφλν σο θπζηθφ κέζν κεηάδνζεο θαη παξνρήο ρσξεηηθφηεηαο, ελψ ε κεηαγσγή, ε δξνκνιφγεζε, θαζψο θαη φιεο νη άιιεο επθπείο δηθηπαθέο 35

36 δηεξγαζίεο επηηεινχληαλ απφ ειεθηξνληθά θπθιψκαηα. Υαξαθηεξηζηηθά παξαδείγκαηα ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ πξψηεο γεληάο είλαη ην χγρξνλν Οπηηθφ Γίθηπν (Synchronous Optical NETwork-SONET) θαη ην SDH, ηα νπνία ζρεκαηίδνπλ ηνλ θνξκφ ηεο ηειεπηθνηλσληαθήο ππνδνκήο ζηε Βφξεηα Ακεξηθή, ηελ Αζία θαη ηελ Δπξψπε. ηηο κέξεο καο ζρεκαηίδνληαη ζηαδηαθά ηα νπηηθά δίθηπα δεχηεξεο γεληάο, ζηα νπνία κέξνο ηεο δξνκνιφγεζεο, ηεο κεηαγσγήο θαζψο θαη ησλ άιισλ επθπψλ δηαδηθαζηψλ έρεη κεηαθηλεζεί ζην νπηηθφ επίπεδν (optical layer). Γηα ηελ αμηνπνίεζε ηεο ηεξάζηηαο ρσξεηηθφηεηαο ησλ νπηηθψλ ηλψλ θαη ηε βέιηηζηε εθκεηάιιεπζε απηήο ρξεζηκνπνηνχληαη ηππηθέο ηερληθέο νπηηθήο πνιππιεμίαο ζε πιήξε αλαινγία κε ηηο ηερληθέο ειεθηξνληθήο πνιππιεμίαο. Ζ αλάγθε γηα πνιππιεμία γελλήζεθε απφ ην γεγνλφο φηη είλαη πνιχ πην νηθνλνκηθή ε κεηάδνζε δεδνκέλσλ κε πςειφηεξν ξπζκφ κέζα απφ κία θαη κφλν ίλα, απφ ην λα ρξεζηκνπνηνχληαη πνιιέο ίλεο κεηαθέξνληαο δεδνκέλα ζε ρακεινχο ξπζκνχο. Οη βαζηθνί ηξφπνη πνιππιεμίαο κέζα ζε κία νπηηθή ίλα, νη νπνίν έρνπλ αλαθεξζεί θαη ζηελ αξρή ζηα πιενλεθηήκαηα ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ, είλαη ε πνιππιεμία θαηά κήθνο θχκαηνο (Wavelength Division Multiplexing-WDM) θαη ε νπηηθή πνιππιεμία δεδνκέλσλ ζην πεδίν ηνπ ρξφλνπ (Optical Time Division Multiplexing-OTDM). Ζ ηερληθή WDM ρξεζηκνπνηείηαη ζηα νπηηθά δίθηπα ζε πιήξε αληηζηνηρία κε ηελ πνιππιεμία δηαίξεζεο ζπρλφηεηαο (Frequency Division Multiplexing-FDM) ζηα δίθηπα ξαδηνεπηθνηλσληψλ. χκθσλα κε ηελ ηερληθή WDM ε κεηάδνζε ησλ δεδνκέλσλ γίλεηαη κε ηαπηφρξνλε κεηάδνζε πνιιψλ κεθψλ θχκαηνο κέζα απφ ηελ ίδηα ίλα, φπνπ ην θάζε κήθνο θχκαηνο θέξεη έλα πνζνζηφ ηνπ ζπλνιηθνχ φγθνπ ησλ δεδνκέλσλ. Σα εκπνξηθά δηαζέζηκα WDM δίθηπα, πνπ έρνπλ αλαθνηλσζεί απφ κεγάιεο ηειεπηθνηλσληαθέο εηαηξίεο, πεξηιακβάλνπλ σο θαη 160 θαλάιηα ζε ξπζκφ κεηάδνζεο Gb/s ην θαζέλα ή 80 θαλάιηα κε ξπζκφ κεηάδνζεο 40 Gb/s αλά θαλάιη. ε εξγαζηεξηαθφ/εξεπλεηηθφ επίπεδν νη επηδφζεηο ησλ WDM ζπζηεκάησλ κεηάδνζεο είλαη πνιχ πην εληππσζηαθέο. Ζ ηερληθή πνιππιεμίαο OTDM ρξεζηκνπνηείηαη ζηα νπηηθά ζπζηήκαηα ζε πιήξε αληηζηνηρία κε ηελ ειεθηξνληθή πνιππιεμία ζην πεδίν ηνπ ρξφλνπ (Electronic Time Division Multiplexing-ETDM), πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζηα ειεθηξνληθά δίθηπα, κε κφλε δηαθνξά φηη ζηελ OTDM πνιππιεμία νη ξπζκνί κεηάδνζεο είλαη πνιχ πςειφηεξνη. ηελ ηερληθή OTDM ηα δεδνκέλα κεηαδίδνληαη ζε έλα θαη κφλν θαλάιη (θέξνπζα ζπρλφηεηα) παξεκβάιινληαο κε νπηηθφ ηξφπν ηα ςεθία πνιιψλ ξνψλ δεδνκέλσλ ρακειήο ηαρχηεηαο ζε κία κνλαδηθή ξνή δεδνκέλσλ πςεινχ ξπζκνχ κεηάδνζεο. Οη βαζηθφηεξνη παξάγνληεο γηα ηελ επίδνζε ησλ OTDM ζπζηεκάησλ είλαη ν αθξηβήο ρξνληζκφο ησλ νπηηθψλ ζεκάησλ θαη ην ρξνληθφ εχξνο ησλ νπηηθψλ παικψλ γηα ηελ απνθπγή θαηλνκέλσλ δηαζπκβνιηθήο παξεκβνιήο (intersymbol interference) ζην πνιππιεγκέλν θαλάιη. OTDM ζπζηήκαηα κεηάδνζεο δελ ππάξρνπλ απηή ηε ζηηγκή σο εκπνξηθά δηαζέζηκα πξντφληα, θαζψο ε OTDM πνιππιεμία δελ ζεσξείηαη αθφκα αξθεηά πξαθηηθή ηερληθή κεηάδνζεο. 36

37 Σα νπηηθά δίθηπα δεύηεξεο γεληάο. Αλ θαη ηα νπηηθά δίθηπα πηνζεηήζεθαλ αξρηθά κφλν γηα ηε κεηάδνζε ησλ δεδνκέλσλ, πνιχ γξήγνξα δηαπηζηψζεθε φηη έρνπλ ηηο δπλαηφηεηεο γηα ηελ πινπνίεζε πεξηζζφηεξσλ ιεηηνπξγηθψλ δηεξγαζηψλ πέξαλ ηεο δεχμεο απφ ζεκείν ζε ζεκείν. Μεηαθέξνληαο νξηζκέλεο απφ ηηο δηεξγαζίεο κεηαγσγήο θαη δξνκνιφγεζεο, πνπ επηηεινχληαλ απφ ειεθηξνληθά θπθιψκαηα, απεπζείαο ζην νπηηθφ επίπεδν, πξνθχπηνπλ νξηζκέλα πνιχ ζεκαληηθά πιενλεθηήκαηα, θαζψο έηζη νξηζκέλεο ιεηηνπξγίεο γίλνληαη ζε ζπληνκφηεξν ρξνληθφ δηάζηεκα θαη ηαπηφρξνλα απαιιάζζνληαη ηα ειεθηξνληθά θπθιψκαηα απφ ηελ επεμεξγαζία φινπ ηνπ φγθνπ δεδνκέλσλ. Ζ δηαπίζησζε απηή νδήγεζε ζηα νπηηθά δίθηπα δεχηεξεο γεληάο, ηα νπνία έρνπλ ήδε αξρίζεη λα εγθαζίζηαληαη ζηαδηαθά. ηα νπηηθά δίθηπα δεχηεξεο γεληάο είλαη δπλαηή ε ρξήζε θαη ησλ δχν ηερληθψλ πνιππιεμίαο παξφια απηά ζηελ πξαγκαηηθφηεηα ρξεζηκνπνηείηαη κφλν ε WDM. Σα βαζηθά δνκηθά ζπζηήκαηα απηψλ ησλ δηθηχσλ (ζρήκα 1.2) είλαη ηα νπηηθά ηεξκαηηθά γξακκήο (optical line terminal-olt), νη νπηηθνί πνιππιέθηεο πξνζζήθεο/αθαίξεζεο δεδνκέλσλ (optical add/drop multiplexer-oadm) θαη ηα νπηηθά ζηνηρεία δηαζχλδεζεο (optical cross-connect-oxc). εκαληηθά δνκηθά ζπζηήκαηα είλαη, επίζεο, νη νπηηθνί εληζρπηέο, νη νπνίνη ρξεζηκνπνηνχληαη αλά ηαθηέο απνζηάζεηο κεηάδνζεο γηα ηελ επαλελίζρπζε ησλ νπηηθψλ ζεκάησλ. Σα νπηηθά ηεξκαηηθά γξακκήο ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα ηεξκαηηθά άθξα κίαο δεχμεο γηα ηε κεηαηξνπή ηνπ ειεθηξηθνχ ζήκαηνο ζε νπηηθφ ή αληίζηξνθα θαη ηελ πνιππιεμία ή απνπνιππιεμία θαηά WDM ησλ θαλαιηψλ δηαθνξεηηθνχ κήθνπο θχκαηνο, αλάινγα κε ην αλ ην ηεξκαηηθφ είλαη ζηελ είζνδν ή ζηελ έμνδν ηεο δεχμεο. Καηά ζπλέπεηα, Ν ειεθηξηθά ζήκαηα αληηζηνηρίδνληαη ζε Ν θαλάιηα δηαθνξεηηθνχ κήθνπο θχκαηνο. Γηα ηελ πινπνίεζε ησλ WDM πνιππιεθηψλ θαη απνπνιππιεθηψλ ρξεζηκνπνηνχληαη ζπζηνηρίεο θξαγκάησλ πεξίζιαζεο (Arrayed Waveguide Gratings-AWG), ζπζηνηρίεο δηειεθηξηθψλ θίιηξσλ ιεπηνχ θχιινπ (dielectric thin-film filters), ή ζπζηνηρίεο θξαγκάησλ πεξίζιαζεο Bragg. Οη απμεκέλεο ιεηηνπξγηθέο δπλαηφηεηεο ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ δεχηεξεο γεληάο νθείινληαη ζηε ρξήζε ησλ νπηηθψλ πνιππιεθηψλ πξνζζήθεο/αθαίξεζεο δεδνκέλσλ (OADMs) θαη ησλ νπηηθψλ ζηνηρείσλ δηαζχλδεζεο (OXCs). Σα ζηνηρεία απηά ηνπνζεηνχληαη ζε ελδηάκεζα ζεκεία ηεο δεχμεο θαη ν βαζηθφο ηνπο ξφινο είλαη ε δξνκνιφγεζε ησλ εηζεξρφκελσλ WDM θαλαιηψλ. Οη OADMs επηιεθηηθά «αθαηξνχλ» νξηζκέλα θαλάιηα απφ ηε δεχμε θαη επηηξέπνπλ ηε δηέιεπζε ησλ ππνινίπσλ θαλαιηψλ, ελψ ηαπηφρξνλα κπνξνχλ λα «πξνζζέηνπλ» λέα θαλάιηα ζηε δεχμε ζηε ζέζε απηψλ πνπ «αθαηξέζεθαλ». Αλάινγε ιεηηνπξγία επηηεινχλ θαη νη OXCs, αιιά κε πνιχ κεγαιχηεξν αξηζκφ θαλαιηψλ. Οη OXCs δηαρεηξίδνληαη ζεκαληηθά πεξηζζφηεξεο εηζφδνπο/εμφδνπο θαη πην πνιχπινθεο ηνπνινγίεο δηθηχσλ απφ ηνπο OADMs. πλήζσο ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ ζχλδεζε πνιχπινθσλ ηνπνινγηψλ δηθηχνπ θαη δηαθφξσλ ππνδηθηχσλ κεηαμχ ηνπο. Αληίζεηα, νη OADMs ρξεζηκνπνηνχληαη ζε ζεκεία ηεο δεχμεο, ζηα νπνία απαηηείηαη ν ηνπηθφο ηεξκαηηζκφο ηεο κεηάδνζεο θάπνησλ θαλαιηψλ θαη ε εηζαγσγή θαη ε δξνκνιφγεζε λέσλ θαλαιηψλ ζε δηαθνξεηηθνχο πξννξηζκνχο ηνπ δηθηχνπ, θαη ζπλδένληαη ζε ηνπνινγίεο γξακκήο ή ηνπνινγίεο δαθηπιίνπ. Γεδνκέλεο ηεο ηθαλφηεηαο ησλ OXCs λα ρεηξίδνληαη 37

38 πνιχ κεγαιχηεξν φγθν δεδνκέλσλ, νη OXCs ηνπνζεηνχληαη ζε θεληξηθά ελδηάκεζα ζεκεία ηεο δεχμεο, ελψ νη OADMs ηνπνζεηνχληαη πεξηζζφηεξν θνληά ζηα ηεξκαηηθά ζεκεία ηεο δεχμεο. Γηα ηελ πινπνίεζε θαη ησλ δχν κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ δηαθφπηεο κεηαγσγήο ή νπηηθνί εληζρπηέο εκηαγσγνχ (Semiconductor Optical Amplifier-SOA), κηθξν-ειεθηξν-κεραληθνί δηαθφπηεο (Micro-Electro-Mechanical Switches-MEMS) ή κεηαηξνπείο κήθνπο θχκαηνο (wavelength converters). Με βάζε ηελ παξαπάλσ αλάιπζε ηα WDM νπηηθά δίθηπα δεχηεξεο γεληάο παξέρνπλ ζπλδέζεηο κήθνπο θχκαηνο κεηαμχ ησλ ηεξκαηηθψλ, θαη γηα ην ιφγν απηφ απνθαινχληαη θαη δίθηπα δξνκνιφγεζεο κήθνπο θχκαηνο (wavelengthrouted networks). Καηά ζπλέπεηα νη ζπλδέζεηο κεηαμχ ησλ ηεξκαηηθψλ γξακκήο είλαη πςειήο ρσξεηηθφηεηαο θαη παξέρνληαη ζε ζηαζεξή βάζε. Σα ζεκαληηθφηεξα ραξαθηεξηζηηθά απηήο ηεο αξρηηεθηνληθήο είλαη ηα εμήο: Επανασπηζιμοποίηζη μήκοςρ κύμαηορ (wavelength reuse): Γεδνκέλνπ φηη ε ζχλδεζε κεηαμχ δχν ηεξκαηηθψλ γίλεηαη κέζσ ελφο κήθνπο θχκαηνο, ην ίδην κήθνο θχκαηνο κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί μαλά γηα ηε ζχλδεζε δχν άιισλ ηεξκαηηθψλ, αξθεί λα κελ ππάξρεη επηθάιπςε ησλ δχν ζπλδέζεσλ ζε θάπνην ζεκείν ηεο δεχμεο. Ζ δπλαηφηεηα απηή παξέρεη ην πιενλέθηεκα ησλ πνιιαπιψλ ζπλδέζεσλ κε ρξήζε ελφο πεξηνξηζκέλνπ αξηζκνχ κεθψλ θχκαηνο. Μεηαηποπή μήκοςρ κύμαηορ (wavelength conversion): Ζ δηαδηθαζία απηή ζπλίζηαηαη ζηελ αληηγξαθή ησλ δεδνκέλσλ ελφο κήθνπο θχκαηνο, έζησ ι1, ζε έλα λέν κήθνο θχκαηνο, έζησ ι2, θαη ηε κεηάδνζε ηνπ λένπ κήθνπο θχκαηνο κέζα απφ ην δίθηπν. Ζ κεηαηξνπή κήθνπο θχκαηνο επηηξέπεη ηελ απνδνηηθφηεξε εθκεηάιιεπζε ησλ δηαζέζηκσλ κεθψλ θχκαηνο ζην δίθηπν. Σα βαζηθφηεξα νπηηθά ζηνηρεία, πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη σο κεηαηξνπείο κήθνπο θχκαηνο, είλαη νη νπηηθνί εκηαγψγηκνη εληζρπηέο (SOAs) θαη νη νπηηθέο ζπκβνινκεηξηθέο πχιεο. Διαθάνεια (Transparency): Ζ δηαθάλεηα αθνξά ζην γεγνλφο φηη ζε θάζε ζχλδεζε κήθνπο θχκαηνο κπνξνχλ λα κεηαδίδνληαη δεδνκέλα κε δηαθνξεηηθνχο ξπζκνχο κεηάδνζεο, δηαθνξεηηθά πξσηφθνιια ή δηαθνξεηηθφ ηχπν δεδνκέλσλ, δεδνκέλνπ φηη ε δξνκνιφγεζε απηψλ γίλεηαη απεπζείαο ζην νπηηθφ επίπεδν θαη κε κνλαδηθφ θξηηήξην ην θέξνλ κήθνο θχκαηνο. Καηά ζπλέπεηα ην δίθηπν κπνξεί λα εμππεξεηεί ηαπηφρξνλα κηα πνηθηιία ηειεπηθνηλσληαθψλ ζηξσκάησλ πςειφηεξνπ επηπέδνπ, φπσο, γηα παξάδεηγκα, ηεξκαηηθά SONET θαη δξνκνινγεηέο IP. Μεηαγωγή κςκλώμαηορ (circuit switching) : Οη ζπλδέζεηο κήθνπο θχκαηνο ζηα νπηηθά δίθηπα δεχηεξεο γεληάο παξακέλνπλ ζηαηηθέο, αθνχεδξαησζνχλ, ζε πιήξε αλαινγία κε ηηο ζπλδέζεηο ζηα δίθηπα κεηαγσγήο θπθιψκαηνο. ηελ πξάμε, κία ζχλδεζε κήθνπο θχκαηνο παξακέλεη «αλνηρηή» γηα κήλεο ή αθφκα θαη γηα ρξφληα κεηά ηελ εδξαίσζή ηεο. 38

39 Ανθεκηικόηηηα : Σν δίθηπν κπνξεί λα θαηαζθεπαζηεί θαηά ηέηνην ηξφπν, νχησο ψζηε ζε πεξίπησζε απνηπρίαο θαηά ηε κεηάδνζε ησλ δεδνκέλσλ απηά λα επαλαδξνκνινγνχληαη απηφκαηα κέζα απφ ελαιιαθηηθέο δηαδξνκέο κέζα ζην δίθηπν. Με βάζε ηα πξναλαθεξζέληα ραξαθηεξηζηηθά ησλ WDM δηθηχσλ δεχηεξεο γεληάο πξνθχπηεη αλακθηζβήηεηα ην ζπκπέξαζκα, φηη ηα δίθηπα απηά παξέρνπλ ηε δπλαηφηεηα γηα επξπδσληθέο ζπλδέζεηο πςειήο ηαρχηεηαο δεδνκέλσλ θαη κεγάιεο ρξνληθήο δηάξθεηαο, θαζψο θαη ηε δπλαηφηεηα γηα απνδνηηθή δηαρείξηζε ελφο ηεξάζηηνπ φγθνπ δεδνκέλσλ απεπζείαο ζην νπηηθφ επίπεδν. Σα ραξαθηεξηζηηθά απηά είλαη ηδηαηηέξσο ειθπζηηθά γηα ηα κεγάιεο έθηαζεο δίθηπα επξείαο πεξηνρήο (WANs), ζηα νπνία ε ηειεπηθνηλσληαθή θίλεζε ζπλαζξνίδεηαη ζε νληφηεηεο δεδνκέλσλ κεγάινπ κεγέζνπο θαη είλαη επηζπκεηή ε δέζκεπζε πςειήο ρσξεηηθφηεηαο γηα κεγάιν ρξνληθφ δηάζηεκα. Γηα ην ιφγν απηφ, ηα νπηηθά δίθηπα δεχηεξεο γεληάο βξίζθνπλ θπξίσο εθαξκνγή ζηα δίθηπα επξείαο πεξηνρήο, ρξεζηκνπνηψληαο πςειήο ρσξεηηθφηεηαο ζηαηηθέο ζπλδέζεηο κεθψλ θχκαηνο γηα ηε δηαζχλδεζή ηνπο. Σα νπηηθά δίθηπα δεχηεξεο γεληάο δελ παξέρνπλ, φκσο, ηε δπλαηφηεηα γηα ρεηξηζκφ νληνηήησλ δεδνκέλσλ κηθξνχ κεγέζνπο (granularity), αλ θαη απηή ε δπλαηφηεηα ζα αλήθεη ζίγνπξα ζηηο βαζηθέο απαηηήζεηο ησλ ρξεζηψλ απφ ηα κειινληηθά νπηηθά δίθηπα. Ζ επέκβαζε ζηε κεηαδηδφκελε πιεξνθνξία πεξηνξίδεηαη, φκσο, ζηα νπηηθά δίθηπα δεχηεξεο γεληάο ζε επίπεδν κήθνπο θχκαηνο θαη ν ρξφλνο κεηαγσγήο ηεο πιεξνθνξίαο (switching period) είλαη ηεο ηάμεο δεθάδσλ ιεπηψλ, κε απνηέιεζκα ε δέζκεπζε ελφο ηεξάζηηνπ εχξνπο δψλεο ζε κία ζχλδεζε λα δηαηεξείηαη ζηαηηθή γηα πνιχ κεγάιν ρξνληθφ δηάζηεκα κεηά ηελ εδξαίσζε ηεο ζχλδεζεο, αθφκα θαη αλ απηή είλαη αλελεξγή. Καηά ζπλέπεηα, ηα δίθηπα απηά επηηεινχλ κεηαγσγή θπθιψκαηνο, δελ είλαη ζε ζέζε λα παξέρνπλ εχξνο δψλεο θαη απαίηεζε θαη είλαη πιήξσο αδχλαηε ε εμππεξέηεζε εθξεθηηθψλ ξνψλ δεδνκέλσλ. Δπηπιένλ, ν αξηζκφο ησλ δπλαηψλ ζπλδέζεσλ ζηα νπηηθά δίθηπα κεηαγσγήο θπθιψκαηνο θαζνξίδεηαη απφ ην κέγηζην αξηζκφ ρξεζηκνπνηνχκελσλ θαλαιηψλ-κεθψλ θχκαηνο, κε απνηέιεζκα λα ππάξρνπλ ζπγθξνχζεηο (collisions) ζηελ θίλεζε δεδνκέλσλ, φηαλ νη επηζπκεηέο ζπλδέζεηο μεπεξλνχλ ζε αξηζκφ ηα δηαζέζηκα κήθε θχκαηνο. Σα κεηνλεθηήκαηα απηά θαζηζηνχλ απαγνξεπηηθή ηε ρξήζε ησλ νπηηθψλ ζπζηεκάησλ δεχηεξεο γεληάο ζε δίθηπα, ζηα νπνία απαηηείηαη άκεζα ε παξνρή πνιιαπιψλ ππεξεζηψλ ηφζν ζπλερνχο, φζν θαη εθξεθηηθήο ξνήο δεδνκέλσλ ζε πςειέο ηαρχηεηεο κεηάδνζεο. Σέηνηα δίθηπα είλαη, γηα παξάδεηγκα, ηα κεηξνπνιηηηθά δίθηπα (MANs). Ζ εθκεηάιιεπζε ηνπ εχξνπο δψλεο ζηα δίθηπα απηά πξνθαλψο δε ζα είλαη απνδνηηθή, θαζψο γηα θάζε κία απφ ηηο ελ γέλεη πνιιέο ζπλδέζεηο ηνπο ζα ρξεηάδεηαη θαη έλα νιφθιεξν κήθνο θχκαηνο, ην νπνίν ζα παξακέλεη αλελεξγφ ζην κεγαιχηεξν ρξνληθφ δηάζηεκα. Δπνκέλσο, αλ θαη νη επηδφζεηο ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ δεχηεξεο γεληάο είλαη αξθεηά ηθαλνπνηεηηθέο γηα ηα δίθηπα επξείαο πεξηνρήο, δελ επαξθνχλ γηα ηελ απνδνηηθή δηαζχλδεζε ζε δίθηπα κεγαιχηεξεο εθξεθηηθφηεηαο θαη ακεζφηεξεο πξφζβαζεο. Γηα ηελ εμππεξέηεζε απηψλ ησλ δηθηχσλ θαη ηε βέιηηζηε εθκεηάιιεπζε ηνπ δηαζέζηκνπ εχξνπο δψλεο νη ειπίδεο έρνπλ ελαπνηεζεί ζηα κειινληηθά νπηηθά δίθηπα ηξίηεο γεληάο, ηα νπνία έρνπλ ζπγθεληξψζεη ζεκαληηθφ εξεπλεηηθφ ελδηαθέξνλ ηα ηειεπηαία ρξφληα, θαη γηα ηα νπνία γίλεηαη ιφγνο ζηελ επφκελε ελφηεηα. 39

40 Σα κειινληηθά νπηηθά δίθηπα ηξίηεο γεληάο. Ο βαζηθφο ζηφρνο ησλ κειινληηθψλ νπηηθψλ δηθηχσλ ηξίηεο γεληάο είλαη ε απνδνηηθή εθκεηάιιεπζε ηνπ δηαζέζηκνπ εχξνπο δψλεο ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ, ππφ ηελ έλλνηα ηεο παξνρήο ζπλδέζεσλ πςειήο ρσξεηηθφηεηαο κφλν θαηά ην ρξνληθφ δηάζηεκα, γηα ην νπνίν νη ζπλδέζεηο απηέο είλαη ελεξγέο. Γηα ηελ επίηεπμε ηεο παξνρήο εχξνπο δψλεο θαη απαίηεζε ηα νπηηθά δίθηπα ηξίηεο γεληάο έρνπλ πηνζεηήζεη ηελ ηερληθή κεηαγσγήο παθέηνπ, ε νπνία ήδε ιεηηνπξγεί κε απνδνηηθφ ηξφπν ζηα ειεθηξνληθά δίθηπα. Ο φξνο νπηηθά δίθηπα ηξίηεο γεληάο είλαη, επνκέλσο, ηαπηφζεκνο κε ηνλ φξν νπηηθά δίθηπα κεηαγσγήο παθέησλ (All- Optical Packet Switched Networks OPS) ΚΑΛΧΓΗΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ Οη νπηηθέο ίλεο απνηεινχλ κηα κέζνδν κεηάδνζεο πιεξνθνξηψλ κε ηελ κνξθή παικψλ θσηφο θαη γη απηφ ε ηερλνινγία ηνπο είλαη πην πεξίπινθε απφ απηήλ ησλ ράιθηλσλ θαισδίσλ. Ζ θσηεηλή πεγή είλαη είηε laser είηε θάπνην είδνο LED. Σα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ ρξεζηκνπνηνχλ ζπγθεθξηκέλα κήθε θχκαηνο θσηφο. Σν κήθνο θχκαηνο κηαο ζπγθεθξηκέλεο πεγήο θσηφο είλαη ην κήθνο, ππνινγηζκέλν ζε nanometers, κεηαμχ δχν ζπλερφκελσλ θνξπθψλ ελφο θχκαηνο θσηφο πνπ εθπέκπεη ε πεγή. Δηθόλα 12. Μήθνο θύκαηνο θσηόο. Ζ ρξήζε παικψλ θσηφο γηα κεηαθνξά πιεξνθνξηψλ εμππεξεηεί ηνπο ίδηνπο ζηφρνπο κε ην ράιθηλν θαιψδην, πνπ κεηαθέξεη ειεθηξηθά ζήκαηα. Οπνηνζδήπνηε ηχπνο ειεθηξηθνχ ζήκαηνο πνπ κπνξεί λα κεηαηξαπεί ζε παικνχο θσηφο κπνξεί λα κεηαδνζεί κέζα ζε έλα θαιψδην νπηηθψλ ηλψλ. Σα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ έρνπλ παξφκνηα ζπζηαηηθά ζηελ θαηαζθεπή ηνπο κε ηα ράιθηλα θαιψδηα. Ζ θχξηα δηαθνξά είλαη φηη ηα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ ρξεζηκνπνηνχλ γπαιί γηα κεηάδνζε παικψλ θσηφο, ελψ ηα ράιθηλα θαιψδηα ρξεζηκνπνηνχλ θάπνηα κνξθή ράιθηλνπ αγσγνχ γηα κεηάδνζε ειεθηξηθψλ ζεκάησλ. 40

41 Σα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ έρνπλ επίζεο θάπνηα κνξθή πξνζηαηεπηηθνχ κνλσηηθνχ πιηθνχ πνπ θαιχπηεη ηηο γπάιηλεο νπηηθέο ίλεο θαη έλα πεξίβιεκα πνπ θαιχπηεη φιε ηελ ζπγθξφηεζε ηνπ θαισδίνπ. Οξηζκέλα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ πεξηιακβάλνπλ κηα ζσξάθηζε θαισδίνπ. Οη ζσξαθίζεηο είλαη έλα πξναηξεηηθφ ζπζηαηηθφ θαη πεξηιακβάλνληαη κφλν ζε κεξηθνχο ηχπνπο θαισδίσλ νπηηθψλ ηλψλ. ΣΤΠΟΗ ΚΑΛΧΓΗΧΝ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ. Τπάξρνπλ δχν γεληθέο θαηεγνξίεο νπηηθψλ ηλψλ πνπ δηαρσξίδνληαη θπξίσο κε βάζε ην κέγεζνο ηνπ ππξήλα ηεο νπηηθήο ίλαο. Φπζηθά ιφγσ ηνπ κεγέζνπο ηεο νπηηθήο ίλαο ε κεηάδνζε ζηηο δχν θαηεγνξίεο πξαγκαηνπνηείηαη κε δηαθνξεηηθφ ηξφπν πνπ ζα αλαιπζεί παξαθάησ θαη πνπ κπνξεί λα απνηειέζεη έλα αθφκα ηξφπν δηαρσξηζκνχ κεηαμχ ησλ δχν θαηεγνξηψλ. Οη δχν απηέο θαηεγνξίεο είλαη νη εμήο : Καιψδηα πνιχηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ Καιψδηα κνλφηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ Καιώδηα πνιύηξνπσλ νπηηθώλ ηλώλ (Multimode fiber). Σν ζηνηρείν ηεο νπηηθήο ίλαο κέζσ ηνπ νπνίνπ ηαμηδεχνπλ νη αθηίλεο θσηφο νλνκάδεηαη ππξήλαο (core). Ο ππξήλαο ζηα θαιψδηα πνιπηξφπσλ νπηηθψλ ηλψλ έρεη κεγάιν κέγεζνο θαη απηφ επηηξέπεη ζε πνιιέο αθηίλεο θσηφο λα εηζέιζνπλ ζε απηφλ ηαπηφρξνλα. Οη αθηίλεο θσηφο κπνξνχλ λα εηζέιζνπλ ζηνλ ππξήλα κφλν αλ ε γσλία ηνπο αλήθεη ζην αξηζκεηηθφ θάζκα αλνίγκαηνο ηεο ίλαο (δεθηή γσλία πξφζπησζεο) (Δηθφλα ). Έπεηηα, αθνχ νη αθηίλεο έρνπλ εηζέιζεη ζηνλ ππξήλα ηεο ίλαο, ππάξρεη πεξηνξηζκέλνο αξηζκφο απφ νπηηθά κνλνπάηηα πνπ κηα αθηίλα θσηφο κπνξεί λα αθνινπζήζεη. Απηά ηα νπηηθά κνλνπάηηα νλνκάδνληαη modes. Αλ ε δηάκεηξνο ηνπ ππξήλα ηεο ίλαο είλαη αξθεηά κεγάιε ψζηε λα ππάξρνπλ πνιιά κνλνπάηηα ηα νπνία λα κπνξνχλ λα δηαζρίζνπλ νη αθηίλεο θσηφο ηφηε ε νπηηθή ίλα νλνκάδεηαη πνιχηξνπε "multimode" ίλα. Ζ κνλφηξνπε Single-mode ίλα έρεη πνιχ κηθξφηεξν ππξήλα θαη επηηξέπεη ζηηο αθηίλεο θσηφο λα ηαμηδεχνπλ κέζα ζε απηφλ κέζσ ελφο κφλν mode. Δηθόλα 13. Γεθηή γσλία πξόζπησζεο. 41

42 Κάζε θαιψδην νπηηθήο ίλαο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζηελ δηθηχσζε απνηειείηαη απφ δχν ίλεο νη νπνίεο εγθιείνληαη ζε δηαθνξεηηθέο ζήθεο. Αλ ππνζέζνπκε πσο έρνπκε δχν ζπζθεπέο Α θαη Β ε επηθνηλσλία κεηαμχ ηνπο επηηπγράλεηαη σο εμήο: ε κία ίλα κεηαθέξεη δεδνκέλα απφ ηελ ζπζθεπή Α ζηελ ζπζθεπή Β ελψ ε άιιε κεηαθέξεη δεδνκέλα απφ ηελ ζπζθεπή Β ζηελ ζπζθεπή Α. Οη ίλεο ιεηηνπξγνχλ παξφκνηα κε δχν κνλφδξνκνπο πνπ έρνπλ αληίζεηεο θαηεπζχλζεηο. Απηφ ην γεγνλφο παξέρεη κία full-duplex επηθνηλσλία (επηθνηλσλία θαη πξνο ηηο δχν θαηεπζχλζεηο ηαπηφρξνλα). Σα ράιθηλα θαιψδηα ζπλεζηξακκέλσλ δεπγψλ ρξεζηκνπνηνχλ έλα δεπγάξη θαισδίσλ γηα λα απνζηέιινπλ δεδνκέλα θαη έλα άιιν δεπγάξη θαισδίσλ γηα λα ιακβάλνπλ δεδνκέλα. Έηζη θαη ηα θπθιψκαηα ησλ νπηηθψλ ηλψλ ρξεζηκνπνηνχλ ηελ κία ίλα γηα απνζηνιή θαη ηελ άιιε γηα ιήςε δεδνκέλσλ. Σππηθά απηέο νη δχν ίλεο εγθιείνληαη ζε έλα απιφ εμσηεξηθφ θάιπκκα κέρξη λα θηάζνπλ ζην ζεκείν πνπ γίλεηαη ε ζχλδεζε ησλ ζπλδέζκσλ (connectors). Μέρξη ηελ ζχλδεζε ησλ ζπλδέζκσλ δελ ππάξρεη ε αλάγθε γηα πξνζηαηεπηηθφ θάιπκκα επεηδή ην θσο δελ κπνξεί λα δξαπεηεχζεη φηαλ βξίζθεηαη κέζα ζηελ ίλα. Οη ίλεο κπνξνχλ λα κεηαθέξνπλ πολύ περιζζόηερα bits αλά δεπηεξφιεπην θαη ζε κεγαιχηεξεο απνζηάζεηο απ φηη ν ραιθφο. πλήζσο ην νπηηθφ θαιψδην απαξηίδεηαη απφ 5 κέξε (Δηθφλα 14). Απηά ηα κέξε είλαη : Ο ππξήλαο (core) Ο καλδχαο (cladding) Ζ πξνζηαηεπηηθή επηθάιπςε (buffer) Σα αλζεθηηθά κέιε (strength members) Μηα εμσηεξηθή πξνζηαζία (outer jacket) 42

43 Δηθόλα 14. Τα 5 κέξε ηεο νπηηθήο ίλαο. Ο ππξήλαο απνηειεί ην κέζν ηεο κεηαθνξάο ηνπ θσηφο θαη βξίζθεηαη ζην θέληξν ηεο νπηηθήο ίλαο. Όια ηα θσηεηλά ζήκαηα ηαμηδεχνπλ κέζσ ηνπ ππξήλα. Ο ππξήλαο νπζηαζηηθά είλαη γπαιί θηηαγκέλν απφ έλαλ ζπλδπαζκφ δηνμεηδίνπ ππξηηίνπ (silica) θαη άιισλ ζηνηρείσλ. Ζ Multimode ίλα ρξεζηκνπνηεί γηα ηνλ ππξήλα ηεο έλα ηχπν γπαιηνχ πνπ νλνκάδεηαη graded index. Απηφ ην γπαιί έρεη ρακειφηεξν δείθηε δηάζιαζεο πξνο ηελ εμσηεξηθή άθξε ηνπ ππξήλα. Δπνκέλσο ε εμσηεξηθή πεξηνρή ηνπ ππξήλα είλαη ιηγφηεξν νπηηθά ππθλή απφ απηήλ ζην θέληξν κε απνηέιεζκα ην θσο λα ηαμηδεχεη γξεγνξφηεξα ζην εμσηεξηθφ κέξνο ηνπ ππξήλα. Απηφο ν ζρεδηαζκφο ρξεζηκνπνηείηαη επεηδή κηα αθηίλα θσηφο πνπ αθνινπζεί έλα mode ην νπνίν πεγαίλεη θαηεπζείαλ ζην θέληξν ηνπ ππξήλα δελ ηαμηδεχεη ηφζν καθξηά φζν κηα άιιε αθηίλα ε νπνία αλαπεδά πάλσ θάησ κέζα ζηελ ίλα. Όιεο νη αθηίλεο πξέπεη λα θηάζνπλ ζην ηέξκα ηαπηφρξνλα. Έηζη ν παξαιήπηεο ζην ηέινο ηεο ίλαο ιακβάλεη κηα ηζρπξή ιάκςε θσηφο θαη φρη έλα καθξνρξφλην, αδχλακν παικφ. Ο ππξήλαο πεξηβάιιεηαη απφ ην cladding (καλδχαο). Ζ εξγαζία ηνπ καλδχα είλαη λα θξαηά ην θσο κέζα ζηνλ ππξήλα. Σν πιηθφ απφ ην νπνίν θηηάρλεηαη ην cladding είλαη ίδην κε απηφ ηνπ ππξήλα αιιά κε ρακειφηεξν δείθηε δηάζιαζεο. Ο ππξήλαο έρεη πάληα πςειφηεξν δείθηε δηάζιαζεο απφ ηνλ καλδχα. Απηφ βνεζάεη λα κέλνπλ νη αθηίλεο θσηφο κέζα ζηνλ ππξήλα, επεηδή ην θσο ηείλεη λα θπξηψλεη θπζηθά πξνο ην πιηθφ κε ηνλ πςειφηεξν δείθηε δηάζιαζεο. Σν θιαζηθφ multimode θαιψδην νπηηθήο ίλαο απνηειεί ηνλ πην θνηλφ ηχπν θαισδίσλ νπηηθψλ ηλψλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα LANs. Έλα θιαζηθφ multimode θαιψδην νπηηθήο ίλαο ρξεζηκνπνηεί νπηηθή ίλα κε ππξήλα δηακέηξνπ 62.5 ή 50 micron (1κ (micron) = έλα 43

44 εθαηνκκπξηνζηφ ηνπ κέηξνπ) θαη cladding δηακέηξνπ 125 micron [62.5/125 ή 50/125]. Σν cladding πεξηβάιιεηαη απφ έλα buffer πιηθφ ην νπνίν ζπρλά είλαη πιαζηηθφ. Απηφ ην πιηθφ βνεζάεη ζηελ πξνζηαζία ηνπ ππξήλα θαη ηνπ cladding απφ πηζαλέο δεκηέο. Τπάξρνπλ δχν βαζηθνί ζρεδηαζκνί θαισδίσλ ν έλαο είλαη ν loosetube (ραιαξφο ζρεδηαζκφο) θαη ν άιινο ν tight-buffered (ζθηρηφο ζρεδηαζκφο). Οη πεξηζζφηεξεο νπηηθέο ίλεο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα LANs αθνινπζνχλ ηνλ δεχηεξν ζρεδηαζκφ ζηνλ νπνίν ην buffering πιηθφ πνπ πεξηθιείεη ην cladding είλαη ζε άκεζε επαθή κε απηφ. Σα tight-buffered θαιψδηα έρνπλ πνιχ κηθξφ κέγεζνο θαη απηφ ηα θάλεη ηδηαίηεξα εχθακπηα, δειαδή εχθνια ζηελ εγθαηάζηαζε. Ζ θαηαζθεπή tight-buffered παξέρεη εμαίξεηε αληίζηαζε ζε ζπγθξνχζεηο αιιά δελ πξνζηαηεχεη ην γπαιί ηεο νπηηθήο ίλαο θαη δελ παξέρεη αληνρή ζε ελαιιαγέο ζεξκνθξαζίαο. Γη απηνχο ηνπο ιφγνπο ηα tight-buffered θαιψδηα ρξεζηκνπνηνχληαη θπξίσο γηα εζσηεξηθέο εγθαηαζηάζεηο. Αληίζεηα ε ηερλνινγία loose-tube παξέρεη θαιχηεξε πξνζηαζία ζε πεξηπηψζεηο αθξαίσλ ελαιιαγψλ ζεξκνθξαζίαο. Οη πεξηζζφηεξνη θαηαζθεπαζηέο θαισδίσλ εγρχνπλ έλα δειέ γηα πξνζηαζία απφ ην λεξφ κέζα ζηνπο ζσιήλεο ραιαξήο κφλσζεο γηα λα πξνζηαηεχνπλ ηελ νπηηθή ίλα απφ θαηαζηξνθή απφ ην λεξφ. Γη απηνχο ηνπο ιφγνπο ηα loose-tube θαιψδηα ρξεζηκνπνηνχληαη γηα εμσηεξηθέο εγθαηαζηάζεηο. Σα θαιψδηα loose-tube πνπ πεξηέρνπλ ην δειέ γηα ηελ πξνζηαζία απφ ην λεξφ δελ κπνξνχλ λα εγθαηαζηαζνχλ ζε εζσηεξηθνχο ρψξνπο γηαηί παξαβηάδνπλ ηνπο θαλνληζκνχο ππξνπξνζηαζίαο θαζψο ην δειέ απηφ είλαη ηππηθά έλα πιηθφ κε βάζε ην πεηξέιαην. Σα αλζεθηηθά κέιε πνπ πεξηβάιινπλ ηνλ buffer πξνζηαηεχνπλ ην θαιψδην απφ θαθνκεηαρείξηζε φπσο γηα παξάδεηγκα απφηνκν ηξάβεγκα. Σν πιηθφ πνπ ζπρλά ρξεζηκνπνηείηαη εδψ είλαη ην Kevlar πνπ επίζεο ρξεζηκνπνηείηαη θαη ζηελ παξαγσγή ησλ αιεμίζθαηξσλ γηιέθσλ. Σν ηειεπηαίν κέξνο ηνπ νπηηθνχ θαισδίνπ είλαη ε εμσηεξηθή πξνζηαζία ή αιιηψο ην πεξίβιεκα ηνπ θαισδίνπ πνπ πξνζηαηεχεη ηελ ίλα απφ γδαξζίκαηα, δηαιπηηθέο νπζίεο θαη απφ άιιεο επηθίλδπλεο θαηαζηάζεηο. πλήζσο ε εμσηεξηθή πξνζηαζία έρεη πνξηνθαιί ρξψκα. ηηο multimode νπηηθέο ίλεο ζπλήζσο ρξεζηκνπνηνχληαη νη εμήο δχν πεγέο θσηφο : Infrared Light Emitting Diodes (LEDs) ή Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs). Σα LEDs είλαη ιίγν θζελφηεξα αιιά κπνξνχλ λα θαιχςνπλ κηθξφηεξεο απνζηάζεηο ζε ζρέζε κε ηα VCSELs. Καιώδηα κνλόηξνπσλ νπηηθώλ ηλώλ (Singlemode fiber). Ζ Single-mode (κνλφηξνπε) ίλα απνηειείηαη απφ ηα ίδηα κέξε κε ηελ multimode ίλα. Ζ εμσηεξηθή πξνζηαζία ηεο single-mode ίλαο είλαη ζπλήζσο θίηξηλε. Ζ ζεκαληηθφηεξε δηαθνξά κεηαμχ multimode θαη single-mode είλαη ην γεγνλφο φηη ε δεχηεξε επηηξέπεη κφλν ζε έλα mode θσηφο λα κεηαδίδεηαη κέζσ ηνπ ππξήλα ηεο. Ο ππξήλαο ηεο single-mode ίλαο έρεη δηάκεηξν απφ 8 σο 10 microns. Ζ πην θνηλή δηάκεηξνο είλαη απηή ησλ 9 microns (9/125= 9 microns δηάκεηξνο ηνπ ππξήλα θαη 125 microns δηάκεηξνο ηνπ cladding, ε ηηκή απηή αλαγξάθεηαη ζηελ εμσηεξηθή επηθάλεηα ηεο ίλαο). ηηο single-mode ίλεο σο πεγή θσηφο ρξεζηκνπνηείηαη έλα infrared laser. Οη αθηίλεο θσηφο πνπ απηφ παξάγεη εηζέξρνληαη ζηνλ ππξήλα κε γσλία 90 κνηξψλ. Απηφ 44

45 έρεη σο απνηέιεζκα ε αθηίλα λα αθνινπζεί κία ζηαζεξή επζεία πνξεία κέζα απφ ην θέληξν ηνπ ππξήλα. Απηφ απμάλεη ζεκαληηθά θαη ηελ ηαρχηεηα θαη ηελ απφζηαζε πνπ κπνξνχλ ηα δεδνκέλα λα κεηαθεξζνχλ. Δμαηηίαο ηνπ ζρεδηαζκνχ ηεο ε single-mode ίλα είλαη ζπκβαηή κε πςειφηεξνπο ξπζκνχο κεηάδνζεο δεδνκέλσλ (bandwidth) θαη κεγαιχηεξεο απνζηάζεηο ζε ζρέζε κε ηελ multimode νπηηθή ίλα. Ζ single-mode ίλα κπνξεί λα κεηαθέξεη δεδνκέλα ζε απνζηάζεηο κέρξη θαη ηα 3000 κέηξα ελψ ε multimode ίλα κέρξη θαη ηα 2000 κέηξα θαη κε bandwidth κηθξφηεξν απφ ηα 200 mb/sec. Παξά ην γεγνλφο φηη απηή ε απφζηαζε ζεσξείηαη σο ζηάληαξ νη λεφηεξεο ηερλνινγίεο έρνπλ απμήζεη απηέο ηηο απνζηάζεηο. Σα laser θαη νη single-mode ίλεο είλαη πην αθξηβά απφ ηα led θαη ηηο multimode ίλεο. Λφγσ ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηνπο νη single-mode ίλεο ζπρλά ρξεζηκνπνηνχληαη γηα εζσηεξηθέο θηεξηαθέο δηθηπψζεηο. ΠΡΟΟΥΖ : Σν θσο ηνπ laser πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηηο single-mode ίλεο έρεη κεγαιχηεξν κήθνο θχκαηνο απφ απηφ πνπ κπνξεί λα δεη ην αλζξψπηλν κάηη. Σν laser είλαη ηφζν δπλαηφ πνπ κπνξεί λα πξνθαιέζεη ζνβαξή δεκηά ζηα κάηηα. Δηθόλα 15. Γηάκεηξνο ησλ ππξήλσλ multimode θαη singlemode ηλώλ. 45

46 Δηθόλα 16. Πνιύηξνπε θαη κνλόηξνπε ίλα. Ζ ΔΠΗΚΟΗΝΧΝΗΑ ΣΑ ΓΗΚΣΤΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ. Σα πεξηζζφηεξα απφ ηα δεδνκέλα πνπ ζηέιλνληαη ζε έλα ηνπηθφ δίθηπν (LAN) ηαμηδεχνπλ κε ηελ κνξθή ειεθηξηθψλ ζεκάησλ. Χζηφζν φπσο γλσξίδνπκε νη νπηηθέο ίλεο ρξεζηκνπνηνχλ ην θσο γηα ηελ απνζηνιή δεδνκέλσλ. Δπνκέλσο γηα ηελ ζσζηή επηθνηλσλία ζε έλα δίθηπν πνπ ππάξρνπλ θαη νπηηθέο ίλεο θαη ράιθηλα θαιψδηα ζα πξέπεη λα ππάξρεη θάπνηνο κεραληζκφο πνπ λα κεηαηξέπεη ηνλ ειεθηξηζκφ ζε θσο ζηελ κία άθξε ηεο ίλαο θαη ην θσο ζε ειεθηξηζκφ ζηελ άιιε άθξε ηεο. Ο κεραληζκφο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα θάλεη απηή ηελ κεηαηξνπή είλαη ν transmitter απφ ηελ κία άθξε ηεο ίλαο θαη ν receiver απφ ηελ άιιε άθξε ηεο. Ο transmitter ιακβάλεη ηα δεδνκέλα πξνο απνζηνιή απφ switches θαη routers. Απηά ηα δεδνκέλα είλαη ζηελ κνξθή ειεθηξηθψλ ζεκάησλ. Ο transmitter κεηαηξέπεη ηα ειεθηξηθά ζήκαηα ζηνπο αληίζηνηρνπο θσηεηλνχο παικνχο. Τπάξρνπλ δχν ηχπνη 46

47 θσηεηλψλ πεγψλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ θξππηνγξάθεζε θαη γηα ηελ απνζηνιή δεδνκέλσλ κέζσ ησλ θαισδίσλ : Σα LED θαη Σα Laser Σα LED παξάγνπλ ππέξπζξν θσο κε κήθνο θχκαηνο ησλ 850 nm ή ησλ 1310nm θαη ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα ηνπηθά δίθηπα κε multimode ίλεο. Σα Laser παξάγνπλ κηα ιεπηή αθηίλα ππέξπζξνπ θσηφο κε κήθνο θχκαηνο πνπ ζπλήζσο θπκαίλεηαη κεηαμχ ησλ nm θαη ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα WANs ή ζηα campus backbones κε single-mode ίλεο. Κάζε κηα απφ απηέο ηηο πεγέο κπνξεί λα αλαβνζβήλεη πνιχ γξήγνξα γηα λα ζηείιεη δεδνκέλα (ζε κνξθή 1,0) ζε πςειφ αξηζκφ bits αλά second. ηελ άιιε άθξε ηεο νπηηθήο ίλαο βξίζθεηαη ν receiver. Ο receiver ιεηηνπξγεί θάπσο ζαλ ηηο θσηνειεθηξηθέο θπςέιεο πνπ ππάξρνπλ ζηα θνκπηνπηεξάθηα πνπ ηξνθνδνηνχληαη κε ειηαθή ελέξγεηα. Όηαλ ην θσο ρηππάεη ζηνλ receiver απηφο παξάγεη ειεθηξηζκφ. Ζ πξψηε δνπιεηά ηνπ receiver είλαη λα εληνπίζεη ηνλ θσηεηλφ παικφ πνπ έξρεηαη απφ ηελ ίλα. Έπεηηα κεηαηξέπεη ηνλ θσηεηλφ παικφ πίζσ ζην αξρηθφ ειεθηξηθφ ζήκα πνπ είρε εηζαρζεί ζηνλ transmitter ζηελ άιιε άθξε ηεο ίλαο. Σψξα πνπ ην ζήκα είλαη μαλά ζηελ αξρηθή ηνπ κνξθή είλαη έηνηκν λα απνζηαιεί κέζσ ηνπ ράιθηλνπ θαισδίνπ ζε θάζε ειεθηξνληθή ζπζθεπή φπσο έλαο ππνινγηζηήο, έλα switch ή έλαο router. Οη εκηαγσγνί πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζαλ δέθηεο ζηηο ζπλδέζεηο ησλ νπηηθψλ ηλψλ νλνκάδνληαη p-intrinsic-n diodes (PIN photodiodes). Σα PIN photodiodes ζρεδηάδνληαη έηζη ψζηε λα είλαη επαίζζεηα ζηα 850,1310 ή 1550 nm κήθε θχκαηνο θσηφο πνπ παξάγνληαη απφ ηνλ transmitter ζηελ άιιε άθξε ηεο ίλαο. Όηαλ δέρεηαη έλα ρηχπεκα απφ έλα παικφ θσηφο ζηα παξαπάλσ κήθε θχκαηνο ηφηε ην PIN photodiode παξάγεη γξήγνξα έλα ειεθηξηθφ ξεχκα ηεο ζσζηήο ηάζεο γηα ην δίθηπν θαη ζηηγκηαία ζηακαηάεη απηή ηελ παξαγσγή φηαλ θαλέλα θσο δελ ρηππάεη πάλσ ηνπ. Απηφ παξάγεη ηηο αιιαγέο ηεο ηάζεο πνπ αλαπαξηζηνχλ ηα δεδνκέλα ζε κνξθή 0 θαη 1 ζην ράιθηλν θαιψδην. Οη ζχλδεζκνη ζηηο άθξεο ησλ ηλψλ είλαη ζπλδεδεκέλνη έηζη ψζηε νη ίλεο λα κπνξνχλ λα ζπλδεζνχλ ζηηο πφξηεο ηνπ transmitter θαη ηνπ receiver. ηηο multimode νπηηθέο ίλεο νη ηχπνη ζπλδέζκσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη πην ζπρλά είλαη νη Subscriber Connectors (SC) ελψ ζηηο single-mode ίλεο ρξεζηκνπνηνχληαη νη Straight Tip (ST) ζχλδεζκνη. Δθηφο απφ ηνπο transmitters, ηνπο receivers, ηνπο connectors θαη ηηο ίλεο πνπ είλαη απαξαίηεηα ζε έλα νπηηθφ δίθηπν ζπλήζσο ρξεζηκνπνηνχληαη θαη θάπνηνη επαλαιήπηεο (repeaters). Οη επαλαιήπηεο είλαη νπηηθνί εληζρπηέο πνπ ιακβάλνπλ έλα απνδπλακσκέλν θσηεηλφ παικφ πνπ ηαμηδεχεη ζε κεγάιεο απνζηάζεηο θαη ην επαλαθέξνπλ ζην αξρηθφ ηνπ ζρήκα. πλνςίδνληαο : Μεξηθά ζεκαληηθά πιενλεθηήκαηα ησλ νπηηθψλ ηλψλ είλαη ηα εμήο : Αλνζία ζηελ ειεθηξνκαγλεηηθή παξεκβνιή. Δπίηεπμε πςειφηεξσλ ξπζκψλ κεηάδνζεο. Κάιπςε κεγαιχηεξσλ απνζηάζεσλ. Μεγαιχηεξε αζθάιεηα. 47

48 Καη κεξηθά ζεκαληηθά κεηνλεθηήκαηα ησλ νπηηθψλ ηλψλ είλαη ηα εμήο : Μεγαιχηεξν θφζηνο. Γπζθνιία ζηελ εγθαηάζηαζε. 48

49 ΠΡΟΣΤΠΑ ΚΑΛΨΔΙΨΕΨΝ. Ο χλδεζκνο Σειεπηθνηλσληαθήο Βηνκεραλίαο (ΣΗΑ) νξίδεη έλα πξφηππν ζαλ : Έλα έληππν πνπ θαζνξίδεη ηερλνινγηθέο θαη ηερληθέο απαηηήζεηο γηα δηεξγαζίεο, πξαθηηθέο θαη κεζφδνπο. Σα πξφηππα παίδνπλ ζεκαληηθφ ξφιν ζηελ παξνρή νκνηνκνξθίαο ζηελ ζρεδίαζε ζπζηεκάησλ δνκεκέλεο θαισδίσζεο. Απηά ηα πξφηππα γίλνληαη ηα ζεκέιηα ζηα νπνία βαζίδνληαη ηα ζπζηήκαηα θαη νη λέεο ηερλνινγίεο δνκεκέλεο θαισδίσζεο. Σα πξφηππα έρνπλ απνδεηρζεί ηδηαίηεξα θξίζηκα γηα ηελ βηνκεραλία ηειεπηθνηλσληαθψλ θαισδηψζεσλ θαζψο έρνπλ επηηξέςεη λα ζρεδηάδνληαη θαη λα εγθαζίζηαληαη ζπζηήκαηα θαισδίσζεο ρσξίο λα είλαη γλσζηφ πνηεο εθαξκνγέο πξφθεηηαη λα ρξεζηκνπνηεζνχλ, κε γλψζε φκσο φηη φιεο νη επηζπκεηέο εθαξκνγέο ζα δνπιεχνπλ, αξθεί λα αθνινπζνχληαη ηα πξφηππα. Δπίζεο ηα πξφηππα επηηξέπνπλ ζε έλα ζχζηεκα θαισδίσζεο επηθνηλσληψλ λα κεγαιψλεη θαη λα αιιάδεη καδί κε ηηο ηερλνινγηθέο αιιαγέο. Απηφ κεηψλεη ηηο δηαθνπέο ζε πθηζηάκελεο ππεξεζίεο θαη ην θφζηνο ησλ κεηαθηλήζεσλ, πξνζζεθψλ θαη αιιαγψλ. National Electrical Code (NEC) Σν 1897 κηα νκάδα επαγγεικαηηψλ δεκηνχξγεζε ηελ Δζληθή Έλσζε Μεραληθψλ Ππξθαγηάο (National Association of Fire Engineers) κε ζθνπφ ηελ δεκηνπξγία θαη ηελ έθδνζε ησλ πξψησλ νδεγηψλ γηα αζθαιή εγθαηάζηαζε ειεθηξηθψλ ζπζηεκάησλ θαη παξνρή νδεγηψλ γηα ηελ πξνζηαζία ησλ αλζξψπσλ, ηεο ηδηνθηεζίαο ηνπο θαη ηνπ πεξηβάιινληνο απφ ηελ ππξθαγηά. Οη νδεγίεο απηέο νλνκάζηεθαλ National Electrical Code (NEC). American National Standards Institute (ANSI) Σν ANSI ηδξχζεθε ζηηο Ζλσκέλεο πνιηηείεο ην 1918 ζαλ κία ηδησηηθή κε θεξδνζθνπηθή νξγάλσζε πνπ ζπληεξνχληαλ ζπλερψο απφ ηα κέιε ηεο. Ο ζθνπφο ηνπ ANSI είλαη λα ελζαξξχλεη ηελ εζεινληηθή ζπκκφξθσζε κε ηα πξφηππα. Ζ θνηλφηεηα κειψλ ηνπ ANSI πεξηιακβάλεη ζρεδφλ ηδησηηθέο επηρεηξήζεηο, ηηο θπβεξλεηηθέο νξγαλψζεηο ησλ Ζλσκέλσλ πνιηηεηψλ θαζψο επίζεο θαη δηεζλή κέιε. Σα πξφηππα ηνπ ANSI πεξηιακβάλνπλ έλα κεγάιν εχξνο ηερλνινγηθψλ πξνδηαγξαθψλ, πξνδηαγξαθψλ γισζζψλ πξνγξακκαηηζκνχ θαη πξνδηαγξαθψλ γηα ζχλνια ραξαθηήξσλ. Σν ANSI βνήζεζε ζην ζπληνληζκφ ησλ πξνζπαζεηψλ ηεο EIA θαη ηεο TIA γηα ηελ αλάπηπμε ηνπ πξνηχπνπ θαισδίσλ ANSI/TIA/EIA

50 Electronic Industries Alliance (EIA) Ζ EIA ηδξχζεθε ην 1924 θαη απφ ηφηε έρεη εμειηρζεί ζε κηα νξγάλσζε πνπ αληηπξνζσπεχεη κηα επξεία πνηθηιία θαηαζθεπαζηψλ ειεθηξνληθψλ πξντφλησλ ζηηο Ζλσκέλεο πνιηηείεο θαη ζην εμσηεξηθφ. Ζ ΔΗΑ δξαζηεξηνπνηείηαη ζε δηάθνξνπο ηνκείο νη νπνίνη πεξηιακβάλνπλ ζπζηαηηθά, ειεθηξνληθά είδε επξείαο θαηαλάισζεο, ειεθηξνληθέο πιεξνθνξίεο, ειεθηξνληθέο βηνκεραλίεο, θπβεξλήζεηο θαη ηειεπηθνηλσλίεο. Ζ ΔΗΑ καδί κε ην ΣΗΑ ήηαλ νη θαηεπζπληήξηεο δπλάκεηο πίζσ απφ ην ANSI/TIA/EIA-568. Telecommunications Industry Association (TIA) Ζ ΣΗΑ είλαη κηα εκπνξηθή νξγάλσζε πνπ ηδξχζεθε ην 1988 θαη ε θνηλφηεηα κειψλ ηεο απνηειείηαη απφ ηνπιάρηζηνλ επηρεηξήζεηο ηειεπηθνηλσληψλ θαη ειεθηξνληθήο πνπ παξέρνπλ ηηο ππεξεζίεο ηνπο, ηα πιηθά ηνπο θαη ηα πξντφληα ηνπο ζε φιν ηνλ θφζκν. Ο ζθνπφο ηεο ΣΗΑ είλαη ε αληηπξνζψπεπζε ησλ κειψλ ηεο ζε δεηήκαηα ζρεηηθά κε ηα πξφηππα, ηε δεκφζηα πνιηηηθή θαη ηελ αλάπηπμε αγνξάο. Πξόηππν θαισδηώζεσλ ANSI/TIA/EIA-568-B ηα κέζα ηεο δεθαεηίαο ηνπ '80 θαηαλαισηέο, αλάδνρνη, πξνκεζεπηέο θαη θαηαζθεπαζηέο ελδηαθέξζεθαλ γηα ηελ έιιεηςε πξνδηαγξαθψλ ζρεηηθά κε ηελ θαισδίσζε ηειεπηθνηλσληψλ. Σν ΔΗΑ αλέπηπμε κηα πξνδηαγξαθή γηα λα ελζαξξχλεη ηε δνκεκέλε, ηππνπνηεκέλε θαισδίσζε. Έηζη ε ΣΗΑ θαη ε ΔΗΑ ην 1991 έθδσζε ηε πξψηε έθδνζε ηεο ζεηξάο ANSI/TIA/EIA-568 ή πην απιά αλαθεξφκελε σο TIA/EIA θνπόο ηνπ πξνηύπνπ ANSI/TIA/EIA-568-B. Σα πξφηππα ANSI/TIA/EIA-568 αλαπηχρζεθαλ θαη έρνπλ εμειηρζεί ζηελ ηξέρνπζα κνξθή ηνπο γηα δηάθνξνπο ιφγνπο: Γηα λα θαζηεξψζνπλ κηα πξνδηαγξαθή θαισδίσζεο πνπ ζα ππνζηεξίδεη πεξηζζφηεξεο απφ κηα εληαία εθαξκνγή πξνκεζεπηψλ. Γηα λα παξέρεη ηελ θαηεχζπλζε ηνπ ζρεδίνπ, ηνπ εμνπιηζκνχ θαη ηεο θαισδίσζεο ηειεπηθνηλσληψλ ησλ πξντφλησλ πνπ πξννξίδνληαη λα εμππεξεηήζνπλ ηηο εκπνξηθέο νξγαλψζεηο. Γηα λα θαζνξίζεη έλα ζχζηεκα θαισδίσζεο αξθεηά γεληθφ πνπ λα κπνξεί λα ππνζηεξίδεη θαη ηε θσλή θαη ηα δεδνκέλα. Γηα λα θαζνξίζνπλ ηηο ηερληθέο θαη ηηο νδεγίεο απφδνζεο θαη λα παξέρνπλ ηηο νδεγίεο γηα ηνλ πξνγξακκαηηζκφ θαη ηελ εγθαηάζηαζε ησλ δνκεκέλσλ ζπζηεκάησλ θαισδίσζεο. 50

51 Σα πξφηππα εμεηάδνπλ ηα αθφινπζα: Τπνζπζηήκαηα ηεο δνκεκέλεο θαισδίσζεο. Διάρηζηεο πξνδηαγξαθέο γηα ηελ θαισδίσζε ηειεπηθνηλσληψλ. Μέζνδνη θαη πξαθηηθέο εγθαηάζηαζεο. Αλαζέζεηο ζπλδέζκσλ θαη pins (Δηθφλα 17). Σελ δηάξθεηα δσήο ησλ θαισδηψζεσλ ηνπ ζπζηήκαηνο (πνπ πξέπεη λα ππεξβαίλεη ηα 10 έηε). Πξνδηαγξαθέο απφδνζεο πιηθνχ ζχλδεζεο. πληζηψκελεο ηνπνινγίεο θαη απνζηάζεηο. Σνπο νξηζκνχο ησλ ζηνηρείσλ θαισδίσζεο. Ζ ηξέρνπζα δηακφξθσζε ηνπ Ansi/tia/eia-568 ππνδηαηξεί ηα πξφηππα σο εμήο: ANSI/TIA/EIA-568-B.1: Γεληθέο απαηηήζεηο. ANSI/TIA/EIA-568-B.2: ηνηρεία θαισδίσζεο ζπλεζηξακκέλσλ δεπγψλ. ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1: Πξνζζήθε 1 Πξνδηαγξαθέο απφδνζεο κεηάδνζεο γηα θαιψδηα 4 δεπγψλ ησλ 100 Ohm ηεο θαηεγνξίαο 6. ANSI/TIA/EIA-568-B.3: ηνηρεία θαισδίσζεο νπηηθψλ ηλψλ. Δικόνα 17. Χρωμαηικός κώδικας προηύπων Σ568Α και Σ568Β. 51

52 ΔΟΜΗΜΕΝΗ ΚΑΛΨΔΙΨΗ. ΟΡΗΜΟ ΤΣΖΜΑΣΟ ΓΟΜΖΜΔΝΖ ΚΑΛΧΓΗΧΖ. Ο φξνο ζχζηεκα δνκεκέλεο θαισδίσζεο αλαθέξεηαη ζε έλα ζρέδην θαισδίσζεο επηθνηλσληψλ πνπ έρεη εγθαηαζηαζεί ζε έλα θηίξην ή ζε έλα ζπγθξφηεκα θηηξίσλ, θαη ην νπνίν είλαη ζε ζέζε λα ππνζηεξίδεη φιεο ηηο κνξθέο ζπζηεκάησλ επηθνηλσλίαο. Απηφ ζεκαίλεη φηη φιε ε θαισδίσζε, ζπκπεξηιακβαλνκέλνπ ηνπ δηθηχνπ, ηνπ ηειεθψλνπ, ηνπ βίληεν, ηνπ ήρνπ, ηεο αζθάιεηαο, ηνπ ειέγρνπ ζέξκαλζεο θαη ςχμεο, ηνπ θσηηζκνχ, θαη νηηδήπνηε άιιν, πξνγξακκαηίδεηαη, ζρεδηάδεηαη, εγθαζίζηαηαη, θαη ξπζκίδεηαη σο έλα εληαίν ζχζηεκα. ε κηα θαηάζηαζε κε δνκεκέλεο θαισδίσζεο, ε θαισδίσζε πνπ ππνζηεξίδεη θάζε έλα απφ ηα ζπζηήκαηα ελφο θηεξίνπ εγθαζίζηαηαη ζπρλά αλεμάξηεηα, ρξεζηκνπνηψληαο ζεηξηαθή ζχλδεζε. Ο παξαθάησ πίλαθαο ζπγθξίλεη αθξηβψο κεξηθνχο ηχπνπο ζπκβαηηθψλ θαισδηψζεσλ κε έλα δνκεκέλν ζχζηεκα θαισδίσζεο. Πίλαθαο ζπκβαηηθήο vs δνκεκέλεο θαισδίσζεο. 52

53 ΤΠΟΤΣΖΜΑΣΑ ΓΟΜΖΜΔΝΖ ΚΑΛΧΓΗΧΖ. Σν πξφηππν Ansi/tia/eia-568 ρσξίδεη ηελ δνκεκέλε θαισδίσζε ζε 6 ππνζπζηήκαηα: 1. Σα ηκήκαηα ηνπ ρώξνπ εξγαζίαο (work-area components). Σα ηκήκαηα ηνπ ρψξνπ εξγαζίαο είλαη φινο ν ππνινγηζηηθφο εμνπιηζκφο πνπ ζπλδέεηαη κε ηηο ηειεπηθνηλσληαθέο πξίδεο (work-area outlets). Οη ηειεπηθνηλσληαθέο πξίδεο ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ δηαζχλδεζε ηνπ ρψξνπ εξγαζίαο κε ηελ νξηδφληηα θαισδίσζε. ηα ηκήκαηα ηνπ ρψξνπ εξγαζίαο πεξηιακβάλνληαη νη ζηαζκνί εξγαζίαο - ηεξκαηηθά, πξνζσπηθνί ππνινγηζηέο, θηι. 2. Σελ νξηδόληηα θαισδίσζε (horizontal cabling). ην ππνζχζηεκα ηεο νξηδφληηαο θαισδίσζεο πξνζδηνξίδνληαη φινη νη θαισδηαθνί ηχπνη πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηε ζχλδεζε ηεο θάζε ηειεπηθνηλσληαθήο πξίδαο ηνπ ρψξνπ εξγαζίαο ζε έλαλ ηειεπηθνηλσληαθφ ζάιακν (Δηθφλα 18). Οη θαισδηαθνί ηχπνη πνπ κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζηελ νξηδφληηα θαισδίσζε είλαη 4 θαη ν θαζέλαο πεξηνξίδεηαη ζην λα δηαλχεη κέγηζηε απφζηαζε 90 κέηξσλ. Οη 4 ηχπνη είλαη νη εμήο : UTP ή ScTP θαιψδην ησλ 100 ohm. Οπηηθέο ίλεο ησλ 62.5/125 κm ή 50/125 κm. Δικόνα 18. Οξηδόληηα θαισδίσζε. 53

54 3. Toλ ηειεπηθνηλσληαθό ζάιακν (telecommunications closet). ηνλ ηειεπηθνηλσληαθφ ζάιακν (Δηθφλα 19) πεξηέρνληαη νη απινχζηεξνη ηειεπηθνηλσληαθνί εμνπιηζκνί, έλαληη ηνπ δσκαηίνπ εμνπιηζκνχ ηνπ θάζε θηεξίνπ. Δδψ πεξηέρνληαη νη ηεξκαηηζκνί θαη ηα ζεκεία ζπγθέληξσζεο ησλ θαισδίσλ (cross-connect) πνπ αθνξνχλ ηελ δηαζχλδεζε ησλ θαισδίσλ ηεο ξαρνθνθαιηάο θαη ηεο νξηδφληηαο θαισδίσζεο. Δικόνα 19. Τειεπηθνηλσληαθόο ζάιακνο. 4. Σελ θαισδίσζε ξαρνθνθαιηάο (backbone cabling). Ζ θαισδίσζε απηή παξέρεη ηε δηαζχλδεζε κεηαμχ ησλ ηειεπηθνηλσληαθψλ ζαιάκσλ, ηνπ δσκαηίνπ εμνπιηζκνχ θαη ηεο εγθαηάζηαζεο εηζφδνπ. Οπζηαζηηθά απνηειεί ηελ θχξηα εζσηεξηθή θαισδίσζε ηνπ θηεξίνπ. Απνηειείηαη απφ θαιψδηα, ζσιήλεο, ζπλήζσο απφ ζράξεο νξνθήο, ζπζθεπέο ηεξκαηηζκνχ θαη έμηξα θαιψδηα γηα θνχκπσκα, γλσζηά σο patch-cords ή θνξδφληα. Σν ζπλεζέζηεξν είδνο θαισδίνπ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζε απηή ηελ θαισδίσζε είλαη ην UTP θαηεγνξίαο 3, ελψ νη νπηηθέο ίλεο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη είλαη νη πνιχηξνπεο γηα κέγηζηε απφζηαζε 2 ρηιηνκέηξσλ θαη νη κνλφηξνπεο γηα απφζηαζε έσο 3 ρηιηνκέηξσλ. 54

55 Δικόνα 20. Τνπνινγία θαισδίσζεο ξαρνθνθαιηάο : Αζηέξα. 5. Σν δσκάηην εμνπιηζκνύ (equipment room). Απηφ ην δσκάηην απνηειεί έλα ρψξν ηνπνζέηεζεο ηειεπηθνηλσληαθνχ εμνπιηζκνχ (π.ρ. PBX (χζηεκα ηειεθσληθνχ θέληξνπ), ππνινγηζηηθφο εμνπιηζκφο, θιπ) ν νπνίνο ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ εμππεξέηεζε ησλ ρξεζηψλ πνπ βξίζθνληαη κέζα ζην θηίξην. Ο ηειεπηθνηλσληαθφο εμνπιηζκφο πνπ ηνπνζεηείηαη ζηα δσκάηηα εμνπιηζκνχ είλαη ζπλήζσο κεγαιχηεξεο πνιππινθφηεηαο απφ ηνλ εμνπιηζκφ πνπ βξίζθεηαη ζηνπο ηειεπηθνηλσληαθνχο ζαιάκνπο. Καηά θαλφλα, έλα δσκάηην εμνπιηζκνχ κπνξεί λα εθηειέζεη φιεο ηηο εξγαζίεο πνπ εθηεινχληαη θαη απφ έλα ηειεπηθνηλσληαθφ ζάιακν. Σν δσκάηην εμνπιηζκνχ ρξεζηκνπνηείηαη θπξίσο απφ ηερληθφ πξνζσπηθφ. 55

56 6. Σελ εγθαηάζηαζε εηζόδνπ (entrance facility). Ζ εγθαηάζηαζε απηή απνηειεί ην ζεκείν δηαζχλδεζεο ηεο εμσηεξηθήο θαισδίσζεο κε ηελ θαισδίσζε ξαρνθνθαιηάο (backbone cabling) ηνπ θηεξίνπ. Δδψ εγθαηαζηνχληαη θαη νη ζπζθεπέο πνπ πξνζηαηεχνπλ ηελ ππεξθφξησζε ηνπ δηθηχνπ. Δικόνα 21. Γνκεκέλε θαισδίσζε. 56

57 ΤΝΔΕΜΟΙ ΚΑΙ ΤΝΔΕΗ ΤΛΙΚΟΤ ΟΡΗΜΟ ΤΝΓΔΜΧΝ Έλαο ζχλδεζκνο είλαη κηα κεραληθή ζπζθεπή πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα ηεξκαηίδεη έλα θαιψδην επηθνηλσλίαο. Με ηνλ φξν ηεξκαηηζκφ πεξηγξάθεηαη ε ζχλδεζε ή ε απνζχλδεζε ησλ θαισδίσλ απφ έλα κεηαδφηε ή έλα δέθηε ή έλα άιιν θαιψδην επηθνηλσλίαο. Ο φξνο ζχλδεζκνο ρξεζηκνπνηείηαη θαη γηα ηα ράιθηλα θαιψδηα θαη γηα ηα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ. ηα ράιθηλα θαιψδηα, ν ζχλδεζκνο είλαη ζρεδηαζκέλνο έηζη ψζηε λα θάλεη κηα θπζηθή ειεθηξηθή επαθή κε ηνπο ράιθηλνπο αγσγνχο ηνπ θαισδίνπ, ελψ ζηηο νπηηθέο ίλεο, ε βαζηθή ιεηηνπξγία ηνπ ζπλδέζκνπ είλαη λα ηηο επζπγξακκίδεη, έηζη ψζηε ην θσο λα πεξλά απφ απηέο ρσξίο λα ππάξρνπλ απψιεηεο. Όινη νη ζχλδεζκνη έρνπλ ηνπο ίδηνπο αληηθεηκεληθνχο ζηφρνπο. Απηνί νη ζηφρνη πεξηιακβάλνπλ ηνπο παξαθάησ : Παξνρή κηαο βνιηθήο κεζφδνπ γηα ζχλδεζε θαη απνζχλδεζε ηνπ θαισδίνπ. Παξνρή κηαο θπζηθήο επζηάζεηαο, γηα λα απνθεπρζεί ε απνζχλδεζε ή ν δηαρσξηζκφο. Παξνρή κηαο ειεθηξηθήο ή νπηηθήο δηαδξνκήο ρακειήο απψιεηαο. Σα βαζηθά ζηνηρεία πνπ πξέπεη λα παξνπζηάδεη έλαο ζχλδεζκνο είλαη ηα εμήο : πκβαηφηεηα. Δπρξεζηία ζηνλ κεραληζκφ απειεπζέξσζεο (δηεπθνιχλεη ηελ ζχλδεζε θαη απνζχλδεζε ελφο ζπλδέζκνπ). Υακειή απψιεηα. Αληνρή ζηελ θαθνκεηαρείξηζε πνπ πθίζηαηαη θαηά ηελ ζχλδεζε θαη απνζχλδεζε (ν αξηζκφο ησλ θνξψλ πνπ έλαο ζχλδεζκνο κπνξεί λα ζπλδεζεί θαη λα απνζπλδεζεί πξηλ αξρίζεη λα δείρλεη ζεκάδηα θζνξάο είλαη γλσζηφο ζαλ κέζνο ρξφλνο κεηαμχ βιαβψλ (mean time between failure, MTBF)). 57

58 ΤΝΓΔΜΟΗ UTP. Οη ζχλδεζκνη πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηνλ ηεξκαηηζκφ ησλ θαισδίσλ UTP απνηεινχληαη απφ δχν κέξε, ην ζειπθφ (ππνδνρή ή πξίδα) θαη ην αξζεληθφ (βχζκα). Ζ ππνδνρή έρεη 4 ή 8 επαθέο, ζρεδηαζκέλεο κε εηδηθέο ζρηζκέο, ζηηο νπνίεο ζπλδένληαη νη αγσγνί ηνπ ηεξκαηηζκέλνπ θαισδίνπ κε έλα εηδηθφ εξγαιείν ηνπνζέηεζεο κε πίεζε. Οη ζρηζκέο είλαη εηδηθά ζρεδηαζκέλεο ψζηε λα θφβνπλ ηελ κφλσζε ησλ αγσγψλ έηζη ψζηε λα δεκηνπξγείηαη κηα θπζηθή επαθή κε ηνλ ζχλδεζκν. Παιαηφηεξα νη πξίδεο είραλ θάπνηεο βίδεο, ζην πίζσ κέξνο ηνπο, γχξσ απφ ηηο νπνίεο έπξεπε λα δηπισζνχλ νη αγσγνί ηνπ ηεξκαηηζκέλνπ θαισδίνπ αθνχ φκσο πξψηα είραλ απνγπκλσζεί πνιχ πξνζεθηηθά (Δηθφλα ). ΣΩΡΑ 58

59 ΠΑΛΑΗΟΣΔΡΑ Δικόνες 21 και 22. Πξίδα ζπλδέζκνπ UTP θαισδίσλ (ηώπα και παλαιόηεπα). 59

60 Σα βχζκαηα είλαη έηζη ζρεδηαζκέλα ψζηε φηαλ ζπλδένληαη κε ηελ πξίδα λα δεκηνπξγείηαη κηα ειεθηξηθή ζχλδεζε. Σα βχζκαηα ζπγθξαηνχληαη ζηελ ζέζε ηνπο κε έλα πιαζηηθφ θιηπ πνπ βξίζθεηαη ζην πάλσ κέξνο ηνπο (Δηθφλα 23). Δικόνα 23. Βύζκα ζπλδέζκνπ UTP θαισδίσλ Οη πην θνηλνί ηχπνη ζπλδέζκσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηνλ ηεξκαηηζκφ ησλ θαισδίσλ UTP είλαη νη RJ-11 θαη RJ-45. Σν RJ απνηειεί έλα πξφζεκα ηνπ νπνίνπ ηα αξρηθά πξνέξρνληαη απφ ηηο ιέμεηο Registered Jack (θαηαρσξεκέλε ππνδνρή/πξίδα). Σν RJ 11 αληηζηνηρεί ζε ζχλδεζκν 4 ή 6 ζέζεσλ θαη δχν επαθψλ ελψ ην RJ 45 ζε ζχλδεζκν 8 ζέζεσλ θαη 8 επαθψλ. Ο παξαθάησ πίλαθαο παξνπζηάδεη άιινπο ηχπνπο ζπλδέζκσλ γηα θαιψδηα UTP : 60

61 Πίλαθαο ζπδέζκσλ UTP. Οη ζχλδεζκνη κε 4 ζέζεηο θαη 4 επαθέο θαζψο θαη απηνί κε 6 ζέζεηο θαη 6 επαθέο γηα ηνλ ηεξκαηηζκφ ηνπο αθνινπζνχλ πάληα ηo πξφηππν ραξηνγξάθεζεο USOC. χκθσλα κε ην πξφηππν απηφ νη αγσγνί νξγαλψλνληαη ζε δεχγε, αξρίδνληαο απφ ηηο κεζαίεο αθίδεο (pin) ηνπ ζπλδέζκνπ. Σν δεχγνο 1 ηεξκαηίδεηαη πάληα ζηηο κεζαίεο αθίδεο θαη ην δεχγνο 2 πάληα ζηηο δχν επφκελεο. Αλ ρξεζηκνπνηείηαη ζχλδεζκνο κε 6 ζέζεηο θαη 6 επαθέο ηφηε ην δεχγνο 3 ηεξκαηίδεηαη ζηηο εμσηεξηθέο αθίδεο 1 θαη 6 (Δηθφλα 24 ). Δηθόλα 24. Πξόηππν USOC. 61

62 Οη ζχλδεζκνη κε 8 ζέζεηο θαη 8 επαθέο γηα ηνλ ηεξκαηηζκφ ηνπο ζπλήζσο αθνινπζνχλ ηα πξφηππα Σ568Α θαη Σ568Β. Σν πξφηππν USOC ζπάληα ρξεζηκνπνηείηαη γηα απηνχο ηνπο ζπλδέζκνπο επεηδή δελ ππνζηεξίδεηαη απφ ηα πξφηππα δνκεκέλεο θαισδίσζεο ANSI/TIA/EIA-568-Α θαη ANSI/TIA/EIA-568-B.1. Ζ ραξηνγξάθεζε πνπ αθνινπζείηαη ζηα πξφηππα Σ568Α θαη Σ568Β παξνπζηάδεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα : Δικόνα 25. Πρόησπα Σ568Α και Σ568Β. 62

63 ΤΝΓΔΜΟΗ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ. Οη ζχλδεζκνη νπηηθψλ ηλψλ είλαη δηαθνξεηηθνί απφ απηνχο ησλ ράιθηλσλ θαισδίσλ, επεηδή ε θχξηα ιεηηνπξγία ηνπο δελ είλαη λα παξέρνπλ κηα ειεθηξηθή ζχλδεζε αλάκεζα ζε ράιθηλα θαιψδηα αιιά λα επζπγξακκίδνπλ ηνπο ππξήλεο ησλ ζπλδεφκελσλ νπηηθψλ ηλψλ έηζη ψζηε λα επηηξέπνπλ ζηηο αθηίλεο θσηφο λα πεξλνχλ απφ ηελ κία νπηηθή ίλα ζηελ άιιε ρσξίο λα ππάξρνπλ απψιεηεο. Ζ ιεηηνπξγία ηεο επζπγξάκκηζεο πξέπεη λα είλαη πνιχ αθξηβήο. Ο ππξήλαο ελφο θαισδίνπ πνιχηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ είλαη 50 ή 62.5 microns. Μηα ιάζνο επζπγξάκκηζε 10 microns είλαη ιάζνο επζπγξάκκηζε ηνπ 16-20% ηνπ κεγέζνπο ηνπ ππξήλα θαη είλαη πξνθαλέο φηη ζα πξνθαιέζεη ζεκαληηθή απψιεηα ζην ζεκείν ζχλδεζεο. Οη ζχλδεζκνη νπηηθψλ ηλψλ είλαη πάληα αξζεληθνί ζχλδεζκνη. Οπφηε γηα λα επηηεπρζεί ζχλδεζε κεηαμχ ηνπο ρξεηάδεηαη κηα επηπιένλ ζπζθεπή. Απηή ε ζπζθεπή είλαη ν πξνζαξκνγέαο. Ο πξνζαξκνγέαο επζπγξακκίδεη ηνπο δχν ζπλδέζκνπο γηα λα παξέρεη κηα έλσζε ρακειήο απψιεηαο. Δικόνα 26. Προζαρμογέας ST. Σν πξφηππν ANSI/TIA/EIA-568-Α απνδέρεηαη δχν ηχπνπο ζπλδέζκσλ νπηηθψλ ηλψλ, ηνπο ST θαη SC. Ζ ANSI/TIA/EIA-568-Β, πνπ απνηειεί ηελ αλαζεσξεκέλε έθδνζε ηνπ πξνηχπνπ ANSI/TIA/EIA-568-Α, ζπλερίδεη λα θάλεη απνδεθηνχο ηνπο ζπλδέζκνπο ST θαη SC θαη επίζεο εηζάγεη ζηνπο απνδεθηνχο ζπλδέζκνπο θαη ηνπο ζπλδέζκνπο SFF. 63

64 ύλδεζκνη ST. Οη ζχλδεζκνη νπηηθψλ ηλψλ ST αλαπηχρζεθαλ αξρηθά απφ ηελ ΑΣ&Σ. Ζ ζπληνκνγξαθία ST είλαη απφ ηηο ιέμεηο straight tip (επζχο πφινο). Απηνί νη ζχλδεζκνη έρνπλ έλα επζχ πφιν θαη έλα κεραληζκφ θιεηδψκαηνο ηχπνπ κπαγηνλέηαο. Δικόνα 27. Σύλδεζκνο νπηηθώλ ηλώλ ST. Οη ζχλδεζκνη νπηηθψλ ηλψλ ST είλαη ζρεδηαζκέλνη έηζη ψζηε λα ηεξκαηίδνπλ κηα κφλν νπηηθή ίλα. Ο ζχλδεζκνο έρεη ζρεδηαζηεί ψζηε λα ζπλδέεηαη ζε κηα γπάιηλε νπηηθή ίλα θαη λα ηελ θξαηά ζηελ ζέζε ηεο, ζπλήζσο κε ηελ ρξήζε θάπνηνπ είδνπο θφιιαο. Οη ζχλδεζκνη νπηηθψλ ηλψλ ST είλαη γλσζηνί ζαλ ηχπνο ζπλδέζκνπ PC. Σν PC είλαη απφ ηηο ιέμεηο physical contact (θπζηθήο επαθήο). Απηφ ζεκαίλεη φηη φηαλ ζπλδένληαη δχν ζχλδεζκνη ST ζε έλα πξνζαξκνγέα, νη πφινη ησλ δχν ζπλδέζκσλ έξρνληαη ζε επαθή ν έλαο κε ηνλ άιιν. Δηθόλα 28. Σρέδην ζπλδέζκνπ ST. 64

65 Σερληθά ραξαθηεξηζηηθά: Τιηθφ πεξηβιήκαηνο: Μέηαιιν. Δπηκεηάιισκα: Νίθει. Δληζρπηηθφο δαθηχιηνο: Κεξακηθφο. Δχξνο ζεξκνθξαζηψλ: -40 C εσο +80 C Αλζεθηηθφηεηα: 500 Mating cycles Ηnsertion loss: 0.25 Db ύλδεζκνη SC. Οη ζχλδεζκνη SC αλαπηχρζεθαλ απφ ηελ εηαηξία Nippon Telephone and Telegraph (NTT). ήκεξα νη ζχλδεζκνη απηνί ρξεζηκνπνηνχληαη φιν θαη πεξηζζφηεξν ηφζν ζηηο επηθνηλσλίεο (γηα κεηαθνξά πιεξνθνξηψλ αιιά θαη θσλήο) φζν θαη ζηελ θαισδηαθή ηειεφξαζε. Οη ζχλδεζκνη SC ππνζηεξίδνπλ κνλέο νπηηθέο ίλεο θαη ρξεζηκνπνηνχληαη σο επί ησλ πιείζηνλ ζε single-mode ίλεο. Σν θχξην κέξνο ησλ ζπλδέζκσλ SC είλαη πιαζηηθφ θαη απηφ ηνλ θάλεη πνιχ ειαθξχ. Έρνπλ κηθξή απψιεηα θαη ην κηθξφ ηνπο κέγεζνο κε ηελ ηεηξαγσληζκέλε θφξκα πηάλεη πνιχ ιίγν ρψξν. Ο ζχλδεζκνο 568SC είλαη ν κφλνο ηχπνο ζπλδέζκνπ πνπ ζπληζηάηαη απφ ην πξφηππν θαισδηψζεσλ ANSI/TIA/EIA-568-Α. Έλαο ζχλδεζκνο 568SC είλαη έλαο ακθίδξνκνο ζχλδεζκνο ζηνλ νπνίν ρξεζηκνπνηνχληαη δχν απινί ζχλδεζκνη SC γηα ηελ ππνζηήξημε δχν νπηηθψλ ηλψλ. Σν βαζηθφ πιενλέθηεκα ηνπ ζπλδέζκνπ 568SC είλαη φηη ε ζπγθξφηεζή ηνπ κπνξεί λα αξηζκεζεί (Α θαη Β), ψζηε λα απνηξαπεί αληηκεηάζεζε ησλ νπηηθψλ ηλψλ. Δικόνα 29. Αξίζκεζε νπηηθώλ ζπλδέζκσλ 568SC. 65

66 Οη ζχλδεζκνη SC κπνξνχλ λα ηεξκαηίδνπλ θαιψδηα πνιχηξνπσλ θαη κνλφηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ 50/125 microns θαη 62.5/125 microns. Simplex connector Duplex connector Δηθόλεο 30 θαη 31. Σύλδεζκνο νπηηθώλ ηλώλ SC. 66

67 Σα βηνκεραληθά πξφηππα θαισδηψζεσλ ζπληζηνχλ ηελ ρξήζε ζπλδέζκνπ κπεδ ρξψκαηνο γηα ηεξκαηηζκφ θαισδίσλ πνιχηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ θαη ζπλδέζκνπ κπιε ρξψκαηνο γηα ηεξκαηηζκφ θαισδίσλ κνλφηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ. Δηθόλα 32. Σρέδην ζπλδέζκνπ SC. Σερληθά ραξαθηεξηζηηθά: Τιηθφ πεξηβιήκαηνο: Πιαζηηθφ. Δληζρπηηθφο δαθηχιηνο: Κεξακηθφο. Δχξνο ζεξκνθξαζηψλ: -40 C εσο +80 C. Αλζεθηηθφηεηα: 1000 Mating cycles. Ηnsertion loss: 0.25 db. Δηθόλα 33. Σρέδηα ζπλδέζκσλ SC. 67

68 ύλδεζκνη νπηηθώλ ηλώλ small form factor (SFF). Σν SFF είλαη o φξνο πνπ πεξηγξάθεη ζπλδέζκνπο νπηηθψλ ηλψλ, νη νπνίνη κπνξνχλ ηα ηεξκαηίδνπλ δχν ή πεξηζζφηεξεο νπηηθέο ίλεο ζε έλα κφλν ζχλδεζκν. Δπεηδή ζηελ επηθνηλσλία κέζσ νπηηθψλ ηλψλ ρξεηάδνληαη δχν νπηηθέο ίλεο γηα ηαπηφρξνλε κεηάδνζε θαη ιήςε ζεκάησλ νη ζχλδεζκνη SFF ππεξηεξνχλ σο πξνο ηνπο SC θαη ST ζηα εμήο : Απαηηνχλ ηελ ρξήζε ελφο κφλν ζπλδέζκνπ αληί γηα δχν SC θαη ST. Απαηηνχλ ηνλ κηζφ ρψξν ζε ζρέζε κε έλα ακθίδξνκν SC. Δμνηθνλνκνχλ θφζηνο απφ ηελλ εξγαζία πνπ απαηηείηαη γηα ηεξκαηηζκφ δχν ζπλδέζκσλ. Όινη νη ζχλδεζκνη SFF ππνζηεξίδνληαη ζην πξφηππν ANSI/TIA/EIA-568-Β.3. Οη ζπλεζέζηεξνη ηχπνη ζπλδέζκσλ SFF ζηελ αγνξά ζήκεξα είλαη : χλδεζκνη SFF MT-RJ χλδεζκνη Volition VF-45 ύλδεζκνη MT-RJ. Ο ζχλδεζκνο νπηηθψλ ηλψλ MT-RJ είλαη έλαο ζχλδεζκνο SFF, πνπ αλαπηχρζεθε απφ θνηλνχ απφ ηελ Tyco electronics θαη ηελ Siecor. Απηφο ν ηχπνο ζπλδέζκνπ νπηηθψλ ηλψλ κπνξεί λα ηεξκαηίδεη θαιψδηα πνιχηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ 50/125 θαη 62.5/125 microns. Ο MT-RJ ζρεδηάζηεθε ψζηε λα έρεη ην ίδην κέγεζνο κε ηνπο ζπλδέζκνπο UTP. Απηφ επηηξέπεη ζηνπο ζπλδέζκνπο MT-RJ λα εγθαζίζηαληαη ζε πξφηππεο πξίδεο ζηνπο ρψξνπο εξγαζίαο θαη ζε πιαίζηα δηαζχλδεζεο ζε αίζνπζεο ηειεπηθνηλσληψλ. πλδένληαη ζε έλα πξνζαξκνγέα νπηηθήο ίλαο MT-RJ κε έλα κεραληζκφ γξήγνξεο απειεπζέξσζεο ζαλ ην βχζκα UTP. Δικόνα 34. Σύλδεζκνο νπηηθώλ ηλώλ MTRJ. 68

69 ύλδεζκνη Volition VF-45. Ο ζχλδεζκνο νπηηθήο ίλαο volition VF-45 είλαη έλαο άιινο ζχλδεζκνο SFF. Ο ζχλδεζκνο volition αλαπηχρζεθε απφ ηελ 3Μ. Απηφο ν ζχλδεζκνο κπνξεί λα ηεξκαηίζεη θαιψδηα πνιχηξνπσλ θαη κνλφηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ 50/125 θαη 62.5/125 microns. Ο ζχλδεζκνο νπηηθήο ίλαο volition VF-45 είλαη ζρεδηαζκέλνο κε κηα ζπγθξφηεζε βχζκαηνο-πξίδαο. Απηή ε ζπγθξφηεζε πξνζνκνηάδεη ηελ ζπγθξφηεζε νθηψ ζέζεσλ ζπλδέζκνπ UTP. Δηθόλα 35. Σύλδεζκνο νπηηθώλ ηλώλ VF45. 69

70 ΠΡΟΒΛΗΜΑΣΑ ΣΗΝ ΜΕΣΑΔΟΗ ΜΕΨ ΦΑΛΚΙΝΨΝ ΚΑΛΨΔΙΨΝ. ηα ράιθηλα θαιψδηα ηα ζήκαηα δεδνκέλσλ παξνπζηάδνληαη απφ επίπεδα ηάζεο πνπ αληηπξνζσπεχνπλ ηα δπαδηθά 0 θαη 1. Γηα λα ιεηηνπξγεί έλα ηνπηθφ δίθηπν ζσζηά νη ζπζθεπέο πνπ ιακβάλνπλ δεδνκέλα ζα πξέπεη λα είλαη ηθαλέο λα εξκελεχνπλ κε αθξίβεηα απηά ηα επίπεδα ηάζεο. ΠΑΡΑΜΔΣΡΟΗ ΔΛΔΓΥΟΤ ΚΑΛΧΓΗΧΝ. Όινη νη ζχλδεζκνη θαισδίσλ ζα πξέπεη λα ειέγρνληαη ζηηο κέγηζηεο ηαρχηεηεο πνπ ππνζηεξίδνπλ αλάινγα κε ηελ θαηεγνξία ηνπ θαισδίνπ πνπ είλαη εγθαηεζηεκέλν. Οη 10 παξάκεηξνη πνπ πξέπεη λα ειεγρζνχλ γηα ην αλ ζπκθσλνχλ κε ηα πξφηππα ηνπ TIA/EIA είλαη : Σν Wire map Σν Insertion loss Σν Near-end crosstalk (NEXT) Σν Power sum near-end crosstalk (PSNEXT) Σν Equal-level far-end crosstalk (ELFEXT) Σν Power sum equal-level far-end crosstalk (PSELFEXT) Σν Return loss Σν Propagation delay Σν Cable length Σν Delay skew Wire map. Σα πξφηππα ηνπ Ethernet θαζνξίδνπλ φηη θάζε έλα απφ ηα pin ελφο RJ-45 ζπλδέζκνπ εμππεξεηεί έλα ζπγθεθξηκέλν ζθνπφ. Μία NIC κεηαδίδεη ζήκαηα ζηα pins 1 θαη 2 ελψ ιακβάλεη ζήκαηα ζηα pins 3 θαη 6. Δπνκέλσο θαη νη 8 αγσγνί ελφο UTP θαισδίνπ ζα πξέπεη λα είλαη ζπλδεδεκέλνη ζηα ζσζηά pins θαη ζηηο δχν άθξεο ηνπ θαισδίνπ. Ο έιεγρνο ηνπ wire map βεβαηψλεη πσο δελ ππάξρεη θάπνην απφ ηα εμήο ιάζε ζην θαιψδην: Κάπνην αλνηρηφ (open) ή βξαρπθπθισκέλν (short) θχθισκα. Κάπνην αληηζηξακκέλν δεχγνο. Κάπνηα δηαζηαχξσζε δεπγψλ. Κάπνηνο δηαρσξηζκφο δεχγνπο. Ζ ζσζηή ζπλδεζηκφηεηα ησλ ηειεπηθνηλσληαθψλ ζπλδέζκσλ θαζνξίδεηαη απφ ην 70

71 πξφηππν ANSI/TIA/EIA-568-Β.2 θαη παξνπζηάδεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα: Δηθόλα 36. Σσζηή ζύλδεζε ζπλδέζκσλ ζύκθσλα κε ην πξόηππν ANSI/TIA/EIA568Β.2. α. Αλνηθηό θύθισκα. Αλνηθηφ θχθισκα είλαη κηα ζπλζήθε φπνπ έλαο ή πεξηζζφηεξνη αγσγνί δελ παξέρνπλ ζπλέρεηα απφ ην έλα άθξν ηνπ θαισδίνπ κέρξη ην άιιν. Απηή ε ζπλζήθε θαλνληθά δειψλεηαη κε έλα Ο (open) δίπια ζην pin πνπ παξνπζηάδεη αζπλέρεηα. Σα θαιψδηα ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο πξέπεη λα έρνπλ πιήξε ζπλέρεηα θαη γηα ηνπο νθηψ αγσγνχο ελφο θαισδίνπ. ην παξαθάησ ζρήκα παξαηεξνχκε κηα αζπλέρεηα ζην pin 6: Δηθόλα 37. Αλνηρηό θύθισκα. 71

72 β. Βξαρπθύθισκα. Έλα βξαρπθχθισκα είλαη κηα ζπλζήθε φπνπ δχν ή πεξηζζφηεξνη αγσγνί ελφο θαισδίνπ ζπλδένληαη ειεθηξηθά κεηαμχ ηνπο. Απηή ε ζπλζήθε δειψλεηαη κε κηα γξακκή κεηαμχ ησλ ζπλδεφκελσλ αγσγψλ. Δηθόλα 38. Βξαρπθύθισκα. γ. Αληηζηξακκέλν δεύγνο (Reversed pair). Τπάξρνπλ πνιιά δηαθνξεηηθά ζθάικαηα θαισδίσζεο πνπ κπνξνχλ λα εληνπηζηνχλ απφ ηνλ έιεγρν ηνπ wire map. Έλα απφ απηά είλαη ην ζθάικα ησλ αληηζηξακκέλσλ δεπγψλ (reversed-pair fault) φπνπ έλα δεπγάξη αγσγψλ είλαη ζσζηά ηνπνζεηεκέλν ζηνλ έλα ζχλδεζκν αιιά αλάπνδα ζηνλ άιιν ζχλδεζκν. Αλ γηα παξάδεηγκα ν άζπξν-πνξηνθαιί αγσγφο ηεξκαηίδεηαη ζην pin 1 θαη ν πνξηνθαιί αγσγφο ζην pin 2 ζην έλα άθξν ηνπ θαισδίνπ αιιά αληίζηξνθα ζην άιιν άθξν ηφηε ιέκε πσο ην θαιψδην έρεη ζθάικα αληηζηξακκέλσλ δεπγψλ (Δηθφλα 39). Δηθόλα 39. Αληηζηξακκέλν δεύγνο. 72

73 δ. Γηαζηαύξσζε δεπγώλ (Transposed pairs). Έλα δηαζηαπξσκέλν δεχγνο είλαη κηα ζπλζήθε φπνπ νη δχν αγσγνί ελφο δεχγνπο ζπλδένληαη ζε ιάζνο ζέζε ζηελ κία άθξε ηνπ θαισδίνπ. Απηή ε ζπλζήθε ζπκβαίλεη ζπρλά φηαλ ρξεζηκνπνηείηαη κηα έμνδνο ηχπνπ Σ568Α ζην έλα άθξν ελφο θαισδίνπ ζπλεζηξακκέλνπ δεχγνπο θαη κηα έμνδνο ηχπνπ Σ568Β ζην άιιν άθξν ηνπ ίδηνπ θαισδίνπ. Απηή ε θαηάζηαζε θάλεη ην πξάζηλν δεχγνο λα ηεξκαηίδεηαη ζηηο αθίδεο 1 θαη 2 ηνπ ζπζηαηηθνχ ηχπνπ Σ568Α ζην έλα άθξν ηνπ θαισδίνπ, ελψ ην ίδην δεχγνο ηεξκαηίδεηαη ζηηο αθίδεο 3 θαη 6 ζην ζπζηαηηθφ ηχπνπ Σ568Β ζην άιιν άθξν ηνπ ίδηνπ θαισδίνπ (Δηθφλα 40). Δηθόλα 40. Γηαζηαύξσζε δεπγώλ. ε. Γηαρσξηζκόο δεύγνπο (Split pair). Έλα άιιν ζθάικα είλαη ην split-pair ην νπνίν ζπκβαίλεη φηαλ έλαο αγσγφο απφ έλα δεπγάξη αιιάδεη ζέζε κε έλα αγσγφ απφ έλα δηαθνξεηηθφ δεπγάξη θαη ζηα δχν άθξα ηνπ θαισδίνπ. Γηα παξάδεηγκα, κηα ζπλζήθε δηαρσξηζκέλνπ δεχγνπο ζπκβαίλεη φηαλ ν έλαο αγσγφο ηνπ πξάζηλνπ δεχγνπο ηεξκαηίδεηαη ζηελ αθίδα έλα, αιιά ν δεχηεξνο αγσγφο ηνπ δεχγνπο ηεξκαηίδεηαη ζηελ αθίδα 6 θαη ζηα δχν άθξα ηνπ θαισδίνπ (Δηθφλα 41 ). Δηθόλα 41. Γηαρσξηζκόο δεύγνπο. 73

74 Δμαζζέλεζε θαη απώιεηα θαηά ηελ ζύλδεζε. Δμαζζέλεζε είλαη ε κείσζε ηνπ πιάηνπο ηνπ ζήκαηνο θαζψο απηφ ηαμηδεχεη θαηά ην κήθνο ελφο θαισδίνπ. Όζν κεγαιχηεξν είλαη ην κήθνο ηνπ θαισδίνπ ηφζν κεγαιχηεξε ζα είλαη θαη ε εμαζζέλεζε ηνπ ζήκαηνο. ηελ πξαγκαηηθφηεηα κεηά ην πέξαο ελφο ζπγθεθξηκέλνπ ζεκείνπ ηα δεδνκέλα δελ κεηαθέξνληαη ζσζηά επεηδή ε εμαζζέλεζε είλαη πνιχ κεγάιε. Δπίζεο ε εμαζζέλεζε απμάλεηαη φζν απμάλεηαη θαη ε ζπρλφηεηα ηνπ θαισδίνπ. Αλ γηα παξάδεηγκα έρνπκε έλα θαιψδην 100 κέηξσλ ε εμαζζέλεζε ζα είλαη κηθξφηεξε απφ 2db ζην 1Mhz θαη κεγαιχηεξε απφ 20 db ζηα 100Mhz. Γηα απηφ ην ιφγν ε εμαζζέλεζε ζε έλα θαιψδην πξέπεη λα ππνινγίδεηαη ζηηο πςειφηεξεο ζπρλφηεηεο πνπ ππνζηεξίδεη ην θαιψδην. Έλαο αθφκα παξάγνληαο πνπ απμάλεη ηελ εμαζζέλεζε είλαη νη πςειέο ζεξκνθξαζίεο. Γηα θάζε αχμεζε ελφο βαζκνχ θειζίνπ ε εμαζζέλεζε ηππηθά απμάλεηαη θαηά 1.5% γηα θαιψδηα θαηεγνξίαο 3 θαη θαηά 0.4% γηα θαιψδηα θαηεγνξίαο 5e. Ζ εμαζζέλεζε εθθξάδεηαη ζε dbs κε αξλεηηθά λνχκεξα. Ζ κέηξεζή ηεο γίλεηαη ζηνλ παξαιήπηε. Γηα παξάδεηγκα αλ έρνπκε 10db ζηελ είζνδν ελφο ζπλδέζκνπ θαη κεηξήζνπκε ζηνλ παξαιήπηε 3db ηφηε ππνινγίδνπκε ηελ εμαζζέλεζε σο εμήο : 3db 10db = -7db. Σν παξαιείπεηαη νπφηε ιέκε πσο έρνπκε 7db εμαζζέλεζε. Οη κηθξφηεξνη αξηζκνί εμαζζέλεζεο είλαη ζεκάδη θαιχηεξεο απφδνζεο ελφο ζπλδέζκνπ. Δηθόλα 42. Δμαζζέλεζε ηνπ ζήκαηνο ζηα UTP θαιώδηα. 74

75 Τπάξρνπλ θαη άιινη δηάθνξνη ιφγνη πνπ νδεγνχλ ζηελ εμαζζέλεζε. Ζ αληίζηαζε ηνπ ράιθηλνπ θαισδίνπ κεηαηξέπεη κεξηθή απφ ηελ ειεθηξηθή ελέξγεηα ηνπ ζήκαηνο ζε ζεξκφηεηα. Δπίζεο ελέξγεηα ηνπ ζήκαηνο ράλεηαη φηαλ δηαξξέεη απφ ην κνλσηηθφ πιηθφ ηνπ θαισδίνπ θαη απφ ηελ ζχλζεηε αληίζηαζε (Impedance) εμαηηίαο ησλ θαθψλ ζπλδέζκσλ. Ζ ζχλζεηε αληίζηαζε είλαη ε κνλάδα κέηξεζεο ηεο αληίζηαζεο ηνπ θαισδίνπ θαη κεηξηέηαη ζε ohms. Ζ θιαζηθή αληίζηαζε ζε έλα θαιψδην θαηεγνξίαο 5 είλαη 100 ohms. Αλ έλαο ζχλδεζκνο δελ είλαη ζσζηά ζπλδεδεκέλνο ζε έλα θαιψδην θαηεγνξίαο 5 ζα έρεη δηαθνξεηηθή ηηκή αληίζηαζεο απφ φηη ην θαιψδην. Απηφ νλνκάδεηαη αζπλέρεηα ζχλζεηεο αληίζηαζεο (impedance discontinuity). Ζ αζπλέρεηα ζχλζεηεο αληίζηαζεο πξνθαιεί εμαζζέλεζε επεηδή έλα κέξνο ηνπ κεηαδηδφκελνπ ζήκαηνο δηαζιάηαη πίζσ ζαλ ερψ θαη δελ θηάλεη ζηνλ παξαιήπηε. Απηή ε επίδξαζε απμάλεηαη αλ πνιιαπιέο αζπλέρεηεο πξνθαινχλ ζε επηπιένλ κέξε ηνπ ζήκαηνο λα δηαζιψληαη πίζσ ζηνλ κεηαθνξέα. Όηαλ ην δηαζιψκελν ζήκα ρηππάεη ηελ πξψηε αζπλέρεηα ηφηε αξθεηφ απφ απηφ μαλαγπξλάεη πξνο ηελ αξρηθή ηνπ θαηεχζπλζε θαη έηζη δεκηνπξγνχληαη πνιιαπιέο παξφκνηεο επηδξάζεηο. Απηέο νη επηδξάζεηο θηάλνπλ ζηνλ παξαιήπηε ζε δηαθνξεηηθά δηαζηήκαηα θαη απηφ ηνλ δπζθνιεχεη ζην λα αλαγλσξίζεη ηηο ηηκέο ησλ δεδνκέλσλ. Απηφ ην θαηλφκελν νλνκάδεηαη jitter. Ο ζπλδπαζκφο ησλ επηδξάζεσλ ηεο εμαζζέλεζεο ηνπ ζήκαηνο θαη ηεο αζπλέρεηαο ζχλζεηεο αληίζηαζεο ζε έλα ζχλδεζκν επηθνηλσλίαο νλνκάδεηαη απψιεηα θαηά ηελ ζχλδεζε (insertion loss). Ζ ζσζηή ιεηηνπξγία ελφο δηθηχνπ εμαξηάηαη απφ ηα ζηαζεξά ραξαθηεξηζηηθά ζχλζεηεο αληίζηαζεο ζε φια ηα θαιψδηα θαη ηνπο ζπλδέζκνπο ρσξίο αζπλέρεηεο ζε νιφθιεξν ην ζχζηεκα θαισδίσζεο. Δηθόλα 43. Σσζηή θαη ιαλζαζκέλε ηνπνζέηεζε ζπλδέζκνπ RJ45. 75

76 Πεγέο ζνξύβνπ ζηα ράιθηλα θαιώδηα. Θφξπβνο είλαη θάζε ειεθηξηθή ελέξγεηα πάλσ ζην θαιψδην κεηάδνζεο πνπ δπζθνιεχεη ηνλ παξαιήπηε λα κεηαθξάζεη ηα δεδνκέλα πνπ ζηέιλνληαη απφ ηνλ κεηαθνξέα. Σν πξφηππν TIA/EIA-568-B απαηηεί απφ ηα θαιψδηα λα ειέγρνληαη ζε δηάθνξνπο ηχπνπο ζνξχβνπ. Σν Crosstalk (δηνκηιία) κπιέθεη ηηο κεηαθνξέο ησλ ζεκάησλ απφ θάπνην θαιψδην ζε θάπνην άιιν θνληηλφ ηνπ. Όηαλ ε ηάζε ζε έλα αγσγφ αιιάδεη ηφηε παξάγεηαη ειεθηξνκαγλεηηθή ελέξγεηα. Απηή ε ελέξγεηα αθηηλνβνιεί έμσ απφ ην θαιψδην ζαλ έλα ξαδηνθσληθφ ζήκα απφ έλαλ πνκπφ. Οη γεηηνληθνί αγσγνί ζε έλα θαιψδην ιεηηνπξγνχλ ζαλ θεξαίεο θαη ιακβάλνπλ ηελ κεηαδηδφκελε ελέξγεηα πνπ αλαθαηεχεηαη κε ηα δεδνκέλα πνπ κεηαδίδνπλ απηνί. Σν Crosstalk κπνξεί επίζεο λα πξνθιεζεί απφ ζήκαηα απφ μερσξηζηά θνληηλά θαιψδηα. Όηαλ δεκηνπξγείηαη έηζη νλνκάδεηαη alien crosstalk. Σν crosstalk είλαη πην θαηαζηξνθηθφ ζε πςειφηεξεο ζπρλφηεηεο κεηάδνζεο. Δηθόλα 44. Μεηάδνζε ηνπ crosstalk ζε γεηηνληθνύο αγσγνύο. Σα κεραλήκαηα ειέγρνπ θαισδίσλ κεηξάλε ην crosstalk σο εμήο: θάλνπλ έλαλ έιεγρν ηνπ ζήκαηνο ζην έλα δεπγάξη θαισδίσλ θαη ζηελ ζπλέρεηα κεηξάλε ην πιάηνο ηνπ αλεπηζχκεηνπ ζήκαηνο crosstalk ζην άιιν δεπγάξη ηνπ θαισδίνπ. Σα θαιψδηα ζπλεζηξακκέλσλ δεπγψλ είλαη ζρεδηαζκέλα έηζη ψζηε λα παίξλνπλ ην πιενλέθηεκα ηεο επίδξαζεο ηνπ crosstalk κε ζθνπφ λα ειαρηζηνπνηήζνπλ ηνλ ζφξπβν. ε απηά ηα θαιψδηα έλα δεπγάξη αγσγψλ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα κεηαδψζεη έλα ζήκα. Σν δεπγάξη είλαη ζπλεζηξακκέλν έηζη ψζηε θάζε αγσγφο λα βηψλεη ην ίδην crosstalk. Δπεηδή έλα ζήκα ζνξχβνπ ζε έλα θαιψδην κπνξεί μαθληθά λα εκθαληζηεί θαη ζε θάπνην άιιν, απηφ ην ζήκα ζνξχβνπ κπνξεί εχθνια λα αληρλεπζεί θαη λα θηιηξαξηζηεί ζηνλ παξαιήπηε. Σα θαιψδηα ζπλεζηξακκέλσλ δεπγψλ είλαη πην αλζεθηηθά ζην crosstalk θαη ζηα ζήκαηα ζνξχβνπ απφ γεηηνληθά δεχγε. Οη πςειφηεξεο θαηεγνξίεο ησλ UTP απαηηνχλ πεξηζζφηεξεο ζπζηξνθέο ζε θάζε δεπγάξη θαισδίσλ κε ζθνπφ ηελ κείσζε ηνπ crosstalk ζηηο ςειέο ζπρλφηεηεο κεηάδνζεο. 76

77 Καηεγνξίεο ηνπ crosstalk. Σν Near-end crosstalk (NEXT) είλαη ην crosstalk πνπ εκθαλίδεηαη θνληά ζηνλ κεηαθνξέα θαη εθθξάδεηαη κε αξλεηηθή αμία db, φπνπ νη ρακεινί αξλεηηθνί αξηζκνί δείρλνπλ πεξηζζφηεξν ζφξπβν. ηα κεραλήκαηα ειέγρνπ ην NEXT παξνπζηάδεηαη ρσξίο ην ζχκβνιν - δειαδή έλα απνηέιεζκα 30 db νπζηαζηηθά ζεκαίλεη -30dB. Σν NEXT εκθαλίδεηαη πην ζπρλά ζηα 20 κε 30 κέηξα απφ ηνλ κεηαθνξέα. Σν NEXT πξέπεη λα ππνινγηζηεί απφ θάζε δεπγάξη ζε θάζε άιιν δεπγάξη θαη απφ ηα δχν άθξα ελφο UTP ζπλδέζκνπ. Σν Power Sum NEXT (PSNEXT) ππνινγίδεηαη γηα θάζε δεπγάξη θαισδίσλ θαη ζηεξίδεηαη ζηελ αζξνηζηηθή επίδξαζε NEXT ησλ ππφινηπσλ θαισδίσλ πάλσ ζε απηφ. Ζ ζπλδπαζηηθή επίδξαζε ηνπ crosstalk απφ πνιιαπιέο ηαπηφρξνλεο πεγέο κεηάδνζεο κπνξεί λα γίλεη θαηαζηξνθηθή γηα ην ζήκα. Δηθόλα 45. Δπηδξάζεηο NEXT θαη PSNEXT. 77

78 Λφγσ ηεο εμαζζέλεζεο, ην crosstalk πνπ δεκηνπξγείηαη καθξηά απφ ηνλ κεηαθνξέα δεκηνπξγεί ιηγφηεξν ζφξπβν ζην θαιψδην ζε ζρέζε κε ην NEXT θαη νλνκάδεηαη far-end crosstalk, ή FEXT. Χζηφζν, ην FEXT δελ καο δίλεη πνιιά ζηνηρεία επεηδή ην κήθνο ηνπ θαισδίνπ είλαη απηφ πνπ θαζνξίδεη ην πφζν ζα εμαζζελίζεη ην ζήκα πξηλ επηδξάζεη ζηα δεπγάξηα ζηελ άιιε άθξε ηνπ. Γηα λα αληηζηαζκηζηεί απηφ θαη λα παξαρζεί έλα ζεκαληηθφηεξν απνηέιεζκα ε εμαζζέλεζε αθαηξείηαη απφ ηε δνθηκή FEXT θαη ην απνηέιεζκα νλνκάδεηαη ELFEXT (Equal Level Far End Cross Talk). Σν Power sum equal-level far-end crosstalk (PSELFEXT) ππνινγίδεηαη γηα θάζε δεπγάξη θαισδίσλ θαη ζηεξίδεηαη ζηελ αζξνηζηηθή επίδξαζε ELFEXT ησλ ππφινηπσλ θαισδίσλ πάλσ ζε απηφ. Δηθόλα 46. Δπηδξάζεηο FEXT θαη PSLFEXT. 78

79 Μεξηθά πξφηππα Ethernet φπσο ην 10BASE-T θαη ην 100BASE-TX ιακβάλνπλ δεδνκέλα κφλν απφ ην έλα δεπγάξη πξνο θάζε θαηεχζπλζε. Χζηφζν νη λεφηεξεο ηερλνινγίεο φπσο ην 1000BASE-T πνπ ιακβάλνπλ δεδνκέλα ηαπηφρξνλα απφ πνιιαπιά δεπγάξηα ζηελ ίδηα θαηεχζπλζε πξέπεη λα ειέγρνληαη θαη γηα ην PSNEXT. Έιεγρνο κήθνπο θαισδίνπ. Ο έιεγρνο κήθνπο ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα καο παξέρεη κηα έλδεημε ηνπ κήθνπο, κηαο δηαδξνκήο θαισδίνπ. Σν κήθνο κπνξεί λα ππνινγηζηεί σο θπζηθφ θαη σο ειεθηξηθφ. Σν θπζηθφ κήθνο ππνινγίδεηαη σο ην άζξνηζκα ησλ θπζηθψλ κεθψλ ησλ θαισδίσλ πνπ βξίζθνληαη κεηαμχ δχν ζεκείσλ. Σν ειεθηξηθφ κήθνο ππνινγίδεηαη σο ν ρξφλνο πνπ απαηηείηαη γηα λα ηαμηδέςεη έλα ζήκα κέζσ ελφο αγσγνχ απφ έλα ζεκείν ζε έλα άιιν (propagation delay) θαη εμαξηάηαη απφ ηνλ ηχπν θαισδίνπ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη. Απώιεηα επηζηξνθήο (Return loss). Ζ απψιεηα επηζηξνθήο (Return loss) είλαη ην ζχλνιν ηεο αλαθιψκελεο ελέξγεηαο, πνπ πξνθαιείηαη απφ αζπλέρεηεο ζχλζεηεο αληίζηαζεο ζην ζχζηεκα θαισδίσζεο. Οη αζπλέρεηεο ζχλζεηεο αληίζηαζεο εκθαλίδνληαη ζε έλα θαιψδην επηθνηλσλίαο φηαλ ε ζχλζεηε αληίζηαζε ηνπ ζπλδέζκνπ δελ ηαηξηάδεη αθξηβψο κε απηήλ ηνπ θαισδίνπ. Καζπζηέξεζε δηάδνζεο (propagation delay). Ζ θαζπζηέξεζε δηάδνζεο νξίδεηαη ζαλ ν ρξφλνο πνπ ρξεηάδεηαη γηα έλα κεηαδηδφκελν ζήκα λα ηαμηδέςεη επάλσ ζε έλα δεχγνο αγσγψλ ελφο θαισδίνπ επηθνηλσλίαο. Ζ θαζπζηέξεζε δηάδνζεο ζε έλα δεχγνο αγσγψλ εμαξηάηαη ζεκαληηθά απφ ην κήθνο θαη ηηο ζπζηξνθέο ηνπο. Ζ θαζπζηέξεζε δηάδνζεο ζα είλαη δηαθνξεηηθή γηα θάζε δεχγνο αγσγψλ ελφο θαισδίνπ επηθνηλσλίαο. Απηφ νθείιεηαη ζην γεγνλφο φηη ηα ηέζζεξα δεχγε ζα έρνπλ θάπσο δηαθνξεηηθφ ξπζκφ ζηξέςεο. Σα δεχγε κε πεξηζζφηεξεο ζηξέςεηο είλαη κεγαιχηεξα, θαη απηφ έρεη ζαλ απνηέιεζκα απηά ηα δεχγε λα έρνπλ κεγαιχηεξε θαζπζηέξεζε δηάδνζεο. Ζ θαζπζηέξεζε δηάδνζεο κεηξάηαη ζε λαλνδεπηεξφιεπηα (ns) γηα εθαηφ κέηξα θαισδίνπ. 79

80 Αζύκκεηξε θαζπζηέξεζε (Delay skew). Ζ αζχκκεηξε θαζπζηέξεζε νξίδεηαη ζαλ ε δηαθνξά ζηελ θαζπζηέξεζε δηάδνζεο αλάκεζα ζην ηαρχηεξν θαη ζην βξαδχηεξν ζήκα ηνπ ίδηνπ θαισδίνπ UTP. Ζ αζχκκεηξε θαζπζηέξεζε είλαη κηα ζεκαληηθή πξνδηαγξαθή γηα θαιψδηα UTP, επεηδή λέεο ηερλνινγίεο ηνπηθψλ δηθηχσλ πςειήο ηαρχηεηαο ρξεζηκνπνηνχλ πνιιαπιά δεχγε θαισδίνπ γηα λα κεηαδψζνπλ ζήκαηα δεδνκέλσλ. Γη απηφ, είλαη ζεκαληηθφ ηα πνιιαπιά ζήκαηα δεδνκέλσλ λα θζάλνπλ ζην άιιν άθξν ηνπ θαισδίνπ ηαπηφρξνλα. Απηφ είλαη θξίζηκν γηα λα απνθσδηθνπνηείηαη ζσζηά έλα ιακβαλφκελν ζήκα. Καιψδηα πνπ ππεξβαίλνπλ ηελ παξάκεηξν κέγηζηεο αζχκκεηξεο θαζπζηέξεζεο ζα έρνπλ σο απνηέιεζκα ν εμνπιηζκφο ιήςεο λα κπεξδεχεηαη θαη ην ζήκα λα θαηαζηξέθεηαη. Δηθόλα 47. Αζύκκεηξε θαζπζηέξεζε. 80

81 ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕ UTP ΚΑΛΩΔΙΩΝ. Οη παξαθάησ πξνδηαγξαθέο αθνξνχλ ηα θαιψδηα UTP θαηεγνξίαο 3, 5e θαη 6 πνπ ππνζηεξίδνληαη απφ ηα πξφηππα ANSI/TIA/EIA-568-B.1 θαη ANSI/TIA/EIA- 568-B.2. Προδιαγραθές καλωδίων καηηγορίας 3. Προδιαγραθές καλωδίων καηηγορίας 5e. Μέγηζηε θαζπζηέξεζε δηάδνζεο : 555ns ζηα 10Mhz. Μέγηζηε αζχκκεηξε θαζπζηέξεζε : 50ns ζηα 100Mhz. 81

82 Προδιαγραθές καλωδίων καηηγορίας 6. Μέγηζηε θαζπζηέξεζε δηάδνζεο : 555ns ζηα 10Mhz. Μέγηζηε αζχκκεηξε θαζπζηέξεζε : 50ns/100m ζηα 100Mhz. 82

83 ΠΡΟΒΛΗΜΑΣΑ ΣΗΝ ΜΕΣΑΔΟΗ ΜΕΨ ΟΠΣΙΚΨΝ ΙΝΨΝ. Σα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ κεηψλνπλ θαη απμάλνπλ ηελ έληαζε ηνπ θσηφο γηα λα παξνπζηάζνπλ ηα δπαδηθά 0 θαη 1 ζηηο κεηαδφζεηο δεδνκέλσλ. Ζ δχλακε ηνπ θσηεηλνχ ζήκαηνο δελ εμαζζελεί ηφζν πνιχ φζν ε δχλακε ηνπ ειεθηξηθνχ ζήκαηνο ζε παξφκνηεο απνζηάζεηο. Σα νπηηθά ζήκαηα δελ επεξεάδνληαη απφ ηνλ ειεθηξηθφ ζφξπβν θαη νη νπηηθέο ίλεο δελ ρξεηάδεηαη λα γεησζνχλ εθηφο θαη αλ ε εμσηεξηθή πξνζηαζία ηνπο πεξηέρεη θάπνην κεηαιιηθφ πιηθφ. Σα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ δελ επεξεάδνληαη απφ ηηο πεγέο εμσηεξηθψλ ζνξχβσλ πνπ πξνθαινχλ πξνβιήκαηα ζηα ράιθηλα θαιψδηα επεηδή ην εμσηεξηθφ θσο δελ κπνξεί λα εηζέιζεη ζηελ ίλα. Σα πιηθά πνπ θαιχπηνπλ ηελ ίλα δελ επηηξέπνπλ λα κπαίλεη ή λα βγαίλεη θσο απφ απηήλ. Απηφ ζεκαίλεη πσο ζηηο ίλεο δελ έρνπκε πξνβιήκαηα κε ην crosstalk φπσο ζηα ράιθηλα θαιψδηα. Δπίζεο, ε πνηφηεηα ησλ νπηηθψλ ζπλδέζκσλ είλαη ηφζν θαιή πνπ ηα πξφζθαηα πξφηππα γηα ην gigabit θαη γηα ην 10 gigabit Ethernet θαζνξίδνπλ απνζηάζεηο κεηαθνξάο πνπ ππεξβαίλνπλ ηηο παξαδνζηαθέο απνζηάζεηο ησλ 2 ρηιηνκέηξσλ ησλ θιαζηθψλ Ethernet. Ζ κεηαθνξά κέζσ νπηηθψλ ηλψλ επηηξέπεη ζην πξσηφθνιιν Ethernet λα ρξεζηκνπνηείηαη ζηα MANs θαη WANs. Παξά ην γεγνλφο φηη νη νπηηθέο ίλεο είλαη νη θαιχηεξεο απφ φια ηα κέζα κεηάδνζεο ζην λα κεηαθέξνπλ κεγάιεο πνζφηεηεο δεδνκέλσλ ζε κεγάιεο απνζηάζεηο, απηφ δελ ζεκαίλεη φηη δελ παξνπζηάδνπλ θαη πξνβιήκαηα. Όηαλ ην θσο ηαμηδεχεη κέζσ ηεο ίλαο κεξηθή απφ ηελ ελέξγεηα ηνπ ράλεηαη. Όζν πην καθξηά ηαμηδεχεη ην θσο κέζα ζηελ ίλα ηφζν πεξηζζφηεξε ελέξγεηα ράλεη ην ζήκα. Απηή ε εμαζζέληζε (attenuation) ηνπ ζήκαηνο ζπκβαίλεη γηα δηάθνξνπο ιφγνπο πεξηιακβάλνληαο θαη ηελ ίδηα ηελ θχζε ηεο ίλαο. Ο πην ζεκαληηθφο ιφγνο πάλησο είλαη ην scattering (δηαζθνξπηζκφο). Ο δηαζθνξπηζκφο ηνπ θσηφο κέζα ζηελ ίλα ζπκβαίλεη εμαηηίαο ησλ κηθξνζθνπηθψλ κε νκνηφκνξθψλ κέζα ζηελ ίλα πνπ αληαλαθινχλ θαη δηαζθνξπίδνπλ κεξηθή απφ ηελ ελέξγεηα ηνπ θσηφο. Ζ απνξξφθεζε (Absorption) απνηειεί κία αθφκα αηηία γηα ηελ απνδπλάκσζε ηεο ελέξγεηαο ηνπ θσηφο. Όηαλ νη αθηίλεο θσηφο ρηππάλε ζε κεξηθέο ρεκηθέο αθαζαξζίεο κέζα ζηελ ίλα απηέο απνξξνθνχλ έλα κέξνο ηεο ελέξγεηαο. Απηή ε ελέξγεηα θσηφο κεηαηξέπεηαη ζε έλα κηθξφ ζχλνιν ζεξκηθήο ελέξγεηαο. Ζ απνξξφθεζε θάλεη ην ζήκα θσηφο πην αδχλακν. Ζ δηαζπνξά (Dispersion) ηνπ θσηφο επίζεο κεηψλεη ηηο απνζηάζεηο κεηάδνζεο ζε κηα ίλα. Ζ δηαζπνξά είλαη ν ηερληθφο φξνο ηνπ δηαζθνξπηζκνχ ησλ θσηεηλψλ παικψλ θαζψο ηαμηδεχνπλ κέζσ ηεο ίλαο. Όηαλ κεξηθά κήθε θχκαηνο θσηφο ηαμηδεχνπλ ζε ειάρηζηα δηαθνξεηηθέο 83

84 ηαρχηεηεο κέζα ζην γπαιί ζε ζρέζε κε άιια ηφηε δεκηνπξγείηαη ε ρξσκαηηθή δηαζπνξά. Απηφ ζπκβαίλεη γηαηί έλα πξίζκα δηαρσξίδεη ηα κήθε θχκαηνο ηνπ θσηφο. ε κηα ηδαληθή πεξίπησζε πνπ κηα πεγή LED ή Laser παξάγεη θσο κίαο κφλν ζπρλφηεηαο ηφηε ε ρξσκαηηθή δηαζπνξά δελ απνηειεί πιένλ πξφβιεκα. Γπζηπρψο ηα lasers θαη εηδηθά ηα LEDs παξάγνπλ κηα πνηθηιία απφ κήθε θχκαηνο θαη έηζη ε ρξσκαηηθή δηαζπνξά ειαηηψλεη ηελ απφζηαζε κεηαθνξάο κέζσ κηαο νπηηθήο ίλαο. Αλ ην ζήκα κεηαθέξεηαη ζε κεγάιε απφζηαζε ηφηε απηφ πνπ αξρηθά είλαη έλαο δπλαηφο παικφο θαηαιήγεη λα απιψλεηαη, λα δηαρσξίδεηαη θαη λα ζθνηεηληάδεη κε απνηέιεζκα φηαλ θηάλεη ζηνλ παξαιήπηε απηφο λα κελ κπνξεί λα μερσξίζεη έλα 0 απφ έλα 1. ΠΡΟΒΛΖΜΑΣΑ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΤΝΓΔΖ. Απώιεηεο ιόγσ δηαθνξεηηθήο δηακέηξνπ ππξήλα. Αλ ην θσο ηαμηδεχεη απφ έλα ππξήλα κε κεγαιχηεξε δηάκεηξν ζε έλα ππξήλα κε κηθξφηεξε δηάκεηξν ηφηε φπσο παξαηεξνχκε θαη ζην παξαθάησ ζρήκα αξθεηή απφ ηελ ελέξγεηα ηνπ θσηφο κπνξεί λα ραζεί. Δηθόλα 48. Απώιεηεο ιόγσ δηαθνξεηηθήο δηακέηξνπ ππξήλα. 84

85 Απώιεηεο Πιεπξηθήο Μεηαηόπηζεο. Οη ζχλδεζκνη νπηηθψλ ηλψλ είλαη ζρεδηαζκέλνη έηζη ψζηε λα επζπγξακκίδνπλ θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ επάλσ ζηνπο θεληξηθνχο ηνπο άμνλεο. Όηαλ ν άμνλαο κηαο ίλαο δελ επζπγξακκίδεηαη πιήξσο κε ηνλ άμνλα ηεο άιιεο ίλαο, ππάξρνπλ απψιεηεο. Οη απψιεηεο ζπζρεηίδνληαη κε ηνλ βαζκφ ηεο απψιεηαο επζπγξάκκηζεο αλάκεζα ζηνπο δχν άμνλεο. Δηθόλα 49. Απώιεηεο Πιεπξηθήο Μεηαηόπηζεο. Απώιεηεο δηαρσξηζκνύ άθξσλ. Γχν νπηηθέο ίλεο πνπ ρσξίδνληαη απφ έλα δηάθελν αέξα ζα έρνπλ ζαλ απνηέιεζκα απψιεηα ζήκαηνο. Όζν κεγαιχηεξν είλαη ην δηάθελν, ηφζν κεγαιχηεξε είλαη ε απψιεηα. Ο βαζκφο απψιεηαο είλαη κηθξφηεξνο απφ ηα 0.5db φηαλ νη άθξεο ησλ ηλψλ ρσξίδνληαη απφ κηα απφζηαζε ίζε κε ηελ δηάκεηξν ησλ ππξήλσλ ηνπο. Δηθόλα 50. Απώιεηεο δηαρσξηζκνύ άθξσλ. 85

86 Απώιεηεο γσληαίαο απώιεηαο επζπγξάκκηζεο. Όηαλ ηα άθξα ησλ δχν νπηηθψλ ηλψλ είλαη θάζεηα, ηφηε νη αθηίλεο θσηφο ζα εηζέξρνληαη επηηπρψο ζην άιιν θαιψδην. Αλ νη επηθάλεηεο ησλ δχν θαισδίσλ νπηηθψλ ηλψλ είλαη ππφ γσλία, ηφηε νη αθηίλεο θσηφο ζα αλαθιψληαη ζηελ επηθάλεηα ηνπ δεχηεξνπ θαισδίνπ νπηηθψλ ηλψλ. Δηθόλα 51. Απώιεηεο γσληαίαο απώιεηαο επζπγξάκκηζεο. Απώιεηεο από αλσκαιίεο επηθάλεηαο. Μηα ζεκαληηθή αηηία δεκηνπξγίαο κεγάιεο εμαζζέλεζεο ζηα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ είλαη ε ιαλζαζκέλε εγθαηάζηαζή ηνπο. Αλ ε ίλα ηεληψλεηαη ή δηπιψλεηαη πνιχ ζθιεξά κπνξεί λα πξνθιεζνχλ κηθξνζθνπηθέο ξσγκέο κέζα ζηνλ ππξήλα πνπ ζα δηαζθνξπίδνπλ ηηο αθηίλεο θσηφο. Άιιεο αλσκαιίεο επηθάλεηαο είλαη δηάθνξα ζθαιίζκαηα, μπζίκαηα, αγθάζηα θαη θνςίκαηα. Δηθόλα 52. Απώιεηεο από αλσκαιίεο επηθάλεηαο. 86

87 Απώιεηεο από θάκςε ηεο ίλαο. Ζ θάκςε ηεο ίλαο ζε κηα πάξα πνιχ ζθηρηή θακπχιε κπνξεί λα αιιάμεη ηελ πξνζπίπηνπζα (incident) γσλία ησλ θσηεηλψλ αθηηλψλ πνπ ρηππάλε ζηα ζχλνξα ηνπ ππξήλα θαη ηεο επηθάιπςεο. Σφηε ε πξνζπίπηνπζα γσλία ηεο αθηίλαο ζα γίλεη κηθξφηεξε απφ ηελ θξηηηθή γσλία πνπ απαηηείηαη γηα νιηθή εζσηεξηθή δηάζιαζε. Δθηφο απφ ηελ δηάζιαζε γχξσ απφ ηελ θάκςε ηεο ίλαο κεξηθέο αθηίλεο θσηφο ζα δηαζιαζζνχλ κέζα ζηελ επηθάιπςε θαη ζα ραζνχλ. Δηθόλα 53. Απώιεηεο από θάκςε ηεο ίλαο. Όζν πην απφηνκε είλαη ε θάκςε ηεο ίλαο ηφζν κεγαιχηεξε είλαη θαη ε απψιεηα. Δηθόλα 54. Παξαδείγκαηα απσιεηώλ από θάκςε ηεο ίλαο. 87

88 Γηα λα απνθεπρζνχλ νη πνιχ απφηνκεο θάκςεηο ηεο ίλαο, ε ίλα, ηνπνζεηείηε ζε έλα είδνο ζσιήλα πνπ νλνκάδεηαη interdicting. Σν interdicting βνεζάεη ζεκαληηθά ζηελ πξνζηαζία ηεο ίλαο θαη δηεπθνιχλεη ζην ηξάβεγκα ηελ ίλα ρσξίο ηελ αλεζπρία γηα δεκηνπξγία θάπνηαο θάκςεο ζε απηήλ. ΚΑΘΑΡΗΜΟ ΚΑΗ ΔΛΔΓΥΟ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ. Όηαλ ε ίλα έρεη ηξαβερηεί, νη άθξεο ηεο πξέπεη λα δηαζπαζηνχλ θαη λα γπαιηζηνχλ θαηάιιεια γηα λα εμαζθαιηζηεί φηη είλαη νκαιέο. Γηα λα εμεηαζηνχλ νη άθξεο ηεο ίλαο θαη λα επηβεβαησζεί φηη είλαη θαηάιιεια γπαιηζκέλεο θαη ζρεκαηηζκέλεο κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί έλα κηθξνζθφπην ή έλαο εηδηθφο κεραληζκφο ειέγρνπ. Έπεηηα πξέπεη λα ηνπνζεηεζεί πξνζεθηηθά ν ζχλδεζκνο ζην ηέινο ηεο ίλαο. Αλ ε ηνπνζέηεζε ησλ ζπλδέζκσλ δελ είλαη ζσζηή, αλ ε ζπγθφιιεζε δελ γίλεη θαιά ή αλ γίλεη ζχλδεζε δχν θαισδίσλ κε δηαθνξεηηθνχο ππξήλεο ηφηε ε δχλακε ηνπ θσηεηλνχ ζήκαηνο ζα κεησζεί ζεκαληηθά. Αθνχ ην θαιψδην ηεο νπηηθήο ίλαο θαη νη ζχλδεζκνη έρνπλ εγθαηαζηαζεί, ηα άθξα ηεο ίλαο θαη νη ζχλδεζκνη ζα πξέπεη λα δηαηεξεζνχλ θαζαξά. Σα άθξα ηεο ίλαο επηπιένλ ζα πξέπεη λα θαιπθζνχλ κε πξνζηαηεπηηθφ πιηθφ έηζη ψζηε λα απνθεπρζεί ε θαηαζηξνθή ηνπο. Όηαλ απηφ ην πιηθφ αθαηξείηαη, γηα λα ζπλδέζνπκε ηελ ίλα ζε κηα πφξηα ελφο switch ή ελφο router, ην ηέινο ηεο ίλαο ζα πξέπεη λα θαζαξίδεηαη. Οη πφξηεο πνπ ππάξρνπλ ζηα switch θαη ζηνπο routers γηα νπηηθέο ίλεο ζα πξέπεη επίζεο λα θαιχπηνληαη φηαλ δελ ρξεζηκνπνηνχληαη θαη λα θαζαξίδνληαη πξηλ γίλεη κία ζχλδεζε. Αλ ηα άθξα ηεο ίλαο είλαη βξφκηθα ζα πξνθιεζεί ζεκαληηθή κείσζε ηνπ ζπλνιηθνχ θσηφο πνπ ζα θηάζεη ζηνλ παξαιήπηε. Ζ δηαζπνξά, ε απνξξφθεζε, ε ιαλζαζκέλε εγθαηάζηαζε θαη ηα βξφκηθα άθξα ησλ ηλψλ κεηψλνπλ ηελ δχλακε θσηεηλνχ ζήκαηνο θαη αλαθέξνληαη σο ζφξπβνο ζην θαιψδην. Πξηλ ρξεζηκνπνηήζνπκε έλα θαιψδην νπηηθήο ίλαο θαιφ ζα ήηαλ λα ειεγρζεί γηα λα βεβαησζνχκε φηη θηάλεη ζηνλ παξαιήπηε αξθεηφ θσο έηζη ψζηε απηφο λα είλαη ζε ζέζε λα αληρλεχζεη ηα 0 θαη 1 ζην ζήκα. Όηαλ ζρεδηάδεηαη έλαο ζχλδεζκνο νπηηθήο ίλαο πξέπεη λα ππνινγηζηεί ην ζχλνιν ηεο δχλακεο ζήκαηνο πνπ είλαη αλερηφ λα ραζεί. Απηφ αλαθέξεηαη θαη σο loss budget (ρακέλνο πξνυπνινγηζκφο) ηεο νπηηθήο ίλαο. Φαληαζηείηε έλαλ κεληαίν νηθνλνκηθφ πξνυπνινγηζκφ. Μεηά απφ φιεο ηηο δαπάλεο πνπ αθαηξνχληαη απφ ηνλ αξρηθφ πξνυπνινγηζκφ ζα πξέπεη λα πεξηζζέςνπλ αξθεηά ρξήκαηα ψζηε λα βγεη ν κήλαο. Σα decibel (db) είλαη ε κνλάδα πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ κέηξεζε ηεο ρακέλεο δχλακεο. Μαο ιέεη πφζν ηεο εθαηφ ηεο δχλακεο πνπ θεχγεη απφ ηνλ κεηαθνξέα θηάλεη πξαγκαηηθά ζηνλ παξαιήπηε. 88

89 ΠΡΟΓΗΑΓΡΑΦΔ ΚΑΛΧΓΗΧΝ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ. Οη παξαθάησ πξνδηαγξαθέο αθνξνχλ ηα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ πνπ ππνζηεξίδνληαη απφ ην πξφηππν ANSI/TIA/EIA-568-B.3. Πξνδηαγξαθέο θαισδίσλ νπηηθώλ ηλώλ. Σα θαιψδηα εμσηεξηθήο εγθαηάζηαζεο (outside plant) πξέπεη λα είλαη αδηάβξνρα θαη λα έρνπλ αληνρή ζην ηξάβεγκα ηεο ηάμεσο ησλ 260 kilograms. 89

90 ΛΕΞΙΚΟ Παξαθάησ αλαθέξνπκε ηελ κεηάθξαζε θαζψο θαη ηελ αλάιπζε ησλ ελλνηψλ θάπνησλ ρξήζηκσλ νξηζκψλ: Οξηζκφο ηνπ: backbone (Γηθηπαθφο θνξκφο). Σν κέξνο ηνπ δηθηχνπ πνπ δηαρεηξίδεηαη ηελ κεγαιχηεξε θίλεζε. Έρεη ηα γξεγνξφηεξα κνλνπάηηα κεηάδνζεο ζην δίθηπν θαη θαιχπηεη ηηο κεγαιχηεξεο απνζηάζεηο. Οξηζκφο ηνπ: EMI (Ζιεθηξνκαγλεηηθή παξεκβνιή). Μηα ειεθηξηθή αλαηαξαρή ζε έλα ζχζηεκα εμαηηίαο θπζηθψλ θαηλνκέλσλ. Οξηζκφο ηνπ: RFI (Ραδηνθσληθή παξεκβνιή ζπρλνηήησλ). Μηα δηαηαξαρή ζηελ ιήςε ξαδηνζεκάησλ θαη άιισλ ειεθηξνκαγλεηηθψλ ζεκάησλ ιφγσ ηεο δηέλεμεο κε αλεπηζχκεηα ζήκαηα. Οξηζκφο ηνπ: cancellation (Αθχξσζε). Μηα θαηάζηαζε ζηελ νπνία ζεηηθά θαη αξλεηηθά θνξηία ή φκνηεο ζπρλφηεηεο απφ ζεηηθέο ή αξλεηηθέο πνιηθφηεηεο εμνπδεηεξψλνληαη κεηαμχ ηνπο. Οξηζκφο ηνπ: impedance (χλζεηε αληίζηαζε). Ζ αληίζηαζε ζηελ ξνή ηνπ ελαιιαθηηθνχ ξεχκαηνο ζε έλα θχθισκα. Απεηθνλίδεηαη κε ην γξάκκα Ε θαη κεηξηέηαη ζε ohms. Οξηζκφο ηνπ: cross-connect (Καηαλεκεηήο). Μία δηάηαμε πνπ επηηξέπεη ηνλ ηεξκαηηζκφ ησλ θαισδίσλ θαη ηελ δηαζχλδεζε ηνπο ή cross-connection. Οξηζκφο ηνπ: cross-connection (πλδεζκνινγία θαηαλεκεηή). Έλα ζρέδην ζχλδεζεο κεηαμχ θαισδίσλ, ππνζπζηεκάησλ θαη εμνπιηζκνχ ρξεζηκνπνηψληαο patch cords ή jumbers πνπ επηζπλάπηνληαη ζην ζπλδεφκελν πιηθφ. Οξηζκφο ηνπ: Jumper. πλδέεη θαιψδηα ηξνθνδνζίαο ηειεπηθνηλσληψλ θαη θαιψδηα δηθηπαθνχ θνξκνχ κε άιια θαιψδηα δηθηπαθνχ θνξκνχ. Οξηζκφο ηνπ: patch cord (Καιψδην χλδεζεο). Έλα ζπγθεθξηκέλν κήθνο θαισδίσλ πνπ ηεξκαηίδεηαη ζε θάζε άθξε κε κία πξίδα ή έλα βχζκα. Κάζε κηθξνχ κήθνπο θαιψδην θάζε ηχπνπ (ηειεθψλνπ, ήρνπ, βίληεν, θηι.) πνπ έρεη ζπλδέζκνπο θαη ζηα δχν άθξα ηνπ κπνξεί λα νλνκαζηεί patch cord. 90

91 Οξηζκφο ηνπ: patch panel (πγθεληξσηήο θαισδίσλ). Έλα γθξνππ απφ πξίδεο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα λα ζπλδέζνπλ ηηο εηζεξρφκελεο θαη εμεξρφκελεο γξακκέο ζε επηθνηλσληαθά θαη ειεθηξνληθά ζπζηήκαηα. 91

92 ΤΝΟΧΗ Παξαθάησ ζπλνςίδνπκε ηελ πηπρηαθή εξγαζία κε απιέο αλαθνξέο ζηα ελζχξκαηα θαη αζχξκαηα Μέζα Μεηάδνζεο, ζηα Υάιθηλα Καιψδηα, ζηηο Οπηηθέο Ίλεο, θαζψο θαη ζηα Αζχξκαηα θαη Γνξπθνξηθά Γίθηπα. 92

93 93

94 94

95 95

96 96

97 97

98 98

99 ηηο νπηηθέο ίλεο ν θνξέαο κεηάδνζεο ηεο πιεξνθνξίαο είλαη ην θωρ. ηηο κεγάιεο ζπρλφηεηεο ηεο νπηηθήο αθηηλνβνιίαο νθείινληαη νη πςειέο ηαρχηεηεο κεηάδνζεο πνπ επηηπγράλνληαη ζηηο νπηηθέο ίλεο. Δίλαη θηηαγκέλεο γπαιί ή πιαζηηθφ. Σν θσο νδεγείηαη κέζα ζηελ νπηηθή ίλα κε δηαδνρηθέο νιηθέο αλαθιάζεηο κέζα ζηελ νπηηθή ίλα (ζηνλ ππξήλα ηεο). Παξνπζηάδνπλ ρακειή εμαζζέλεζε, ζφξπβν θαη παξακφξθσζε αιιά πην έληνλε δηαζπνξά. Λφγσ ηεο πνηνηηθήο κεηαθνξάο ηνπ ζήκαηνο κπνξεί λα απμεζεί ε απφζηαζε κεηαμχ επαλαιεπηψλ (πεξίπνπ θάζε 30 km). 99

100 100

101 101

102 102

103 103

104 104

105 105

106 106

107 107

108 108