RETI FISSE E MOBILI Anno Accademico 2003-04 I MEZZI TRASMISSIVI ELETTRICI Gianfranco Prini DICO - Università di Milano gfp@dico.unimi.it

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ARGOMENTI Testo di riferimento Slide correlate “Reti Locali: dal Cablaggio all’Internetworking”, di Silvano Gai, Pier Luca Montessoro, Pietro Nicoletti Slide correlate “I Mezzi Trasmissivi Elettrici”, di Pietro Nicoletti e Pier Luca Montessoro In queste slide si integrano, si rettificano, si commentano, etc. alcuni punti di quelle slide Gli indici (pèdici) che si trovano nei titoli di queste slide si riferiscono ai numeri d’ordine progressivi di quelle slide

IL MEZZO ELETTRICO IDEALE3 Poiché gli studenti di questo corso sono privi di una preparazione di base specifica sulla fisica e sull’ingegneria dei conduttori elettrici, i relativi concetti vengono qui riassunti, ma solo in maniera approssimata e qualitativa

AWG: AMERICAN WIRE GAGE5 Notare che il corretto spelling di “gage” è in realtà “gauge” [in italiano “calibro”, ma anche “misura”, “diametro”, “spessore”, “strumento di misura”, “contatore”, “scartamento” (ferr.), “immersione” o “pescaggio” (di nave)] Il sostantivo “gage” nulla ha a che fare con i mezzi trasmissivi elettrici: significa “pegno”, “garanzia”, “(pegno di) sfida”, oppure – come abbreviazione di “greengage” (USA) – anche “prugna regina Claudia” Per il solo verbo “to gauge”, e solo in USA, è ammesso il meno corretto spelling “to gage”

AWG PRINCIPALMENTE UTILIZZATI6 Per il cablaggio fisso si utilizzano soprattutto cavi con conduttore solido (meno flessibile) di diametro che le norme vogliono compreso tra 24 e 22 AWG (e non soltanto le misure 24 oppure 22 AWG) Per le bretelle di collegamento si utilizzano soprattutto cavi con conduttore trefolato (più flessibile) di diametro che le norme vogliono compreso tra 26 a 24 AWG (e non soltanto la misura 26 AWG) Abitualmente si utilizzano cavi da 24 AWG per entrambi gli scopi

DIAFONIA TRA I CAVI9 Diafonia: rapporto tra la potenza indotta sul cavo adiacente e la potenza del segnale originale Attenuazione di diafonia: rapporto tra potenza del segnale originale e potenza indotta sul cavo adiacente Anche ACR (Attenuation to Cross-Talk Ratio): differenza tra attenuazione e NEXT, ossia la porzione (residua) di segnale attenuato (sul cavo di ricezione) non inquinata dal NEXT (generato dal cavo di trasmissione)

NEXT: NEAR-END CROSS-TALK10 Coppie twistate (o “doppini” ritorti) Se ne veda la ragione d’uso alle slide 22 e 23 Se ne vedano i tipi alle slide da 24 a 30 Altri concetti oggi utilizzati nelle specifiche di cavi e canali: PSNEXT (Power Sum Near-End Cross-Talk Loss, o “somma di potenza di paradiafonia”): NEXT cumulativo, ossia somma dei NEXT di tutte le (altre) coppie su una sola coppia PSACR (Power Sum Attenuation to Cross-Talk Ratio): porzione (residua) di segnale attenuato (sul cavo di ricezione) non inquinata dal NEXT cumulativo (generato dall’insieme di tutti gli altri cavi di trasmissione adiacenti)

FEXT: FAR-END CROSS-TALK11 Altri concetti oggi utilizzati nelle specifiche di cavi e canali: ELFEXT (Equal Level Far-End Cross-Talk Loss, o “perdita di diafonia all’estremità lontana a pari livello”, o anche “scarto di telediafonia”): rapporto tra segnale desiderato sulla coppia di ricezione e disturbo indesiderato indotto sulla medesima, provocato da un segnale proveniente dalla estremità lontana PSFEXT (Power Sum Far-End Cross-Talk Loss, o “somma di potenza di telediafonia”): somma dei FEXT di tutte le (altre) coppie su una sola PSELFEXT (Power Sum Equal Level Far-End Cross-Talk; in italiano: “somma di potenza di scarto di telediafonia”): somma dei PSFEXT di tutte le (altre) coppie su una sola coppia

IMPEDENZA DEL CAVO12 Return Loss (Perdita di Ritorno): quantità di energia del segnale che viene riflessa nei punti di interfaccia tra i vari componenti di un circuito, o comunque nei punti di variazione di impedenza di un conduttore

TIPI DI SCHERMI14 Schermo a calza: tipicamente treccia di rame stagnato

SICUREZZA IN CASO DI INCENDIO16 Nel nostro paese (e in Europa) i cavi di tipo plenum non sono a norma In USA vengono installati p.es. nei controsoffitti, che in USA spesso fungono da circuito di ritorno dell’impianto di condizionamento dell’aria, consentendo l’asportazione dei gas tossici Sono invece a norma i cavi LSZH (o LS0H), a propagazione ritardata della fiamma, a bassa emissione di fumi scuri e senza emissione di gas alogeni Per ambienti a più elevato rischio d’incendio esistono cavi simili ai precedenti, ma che non propagano la fiamma per nulla (carbonizzano)

CARATTERISTICHE ED IMPIEGO19 Impiego di coax escluso da tempo dalle norme di cablaggio di edifici commerciali Impiego di coax non solo previsto, ma fondamentale per le norme di cablaggio di edifici residenziali Distribuzione del segnale televisivo ad alta definizione in edifici commerciali potrebbe richiedere reintroduzione del coax, oppure sviluppo di cavi a prestazioni ancora maggiori (oggi si comincia a parlare di Categoria 8), o ancora l’adozione su larga scala di fibra ottica

THICK ETHERNET20 Impiego di cavo per Thick Ethernet escluso da tempo dalle norme di cablaggio degli edifici commerciali

THIN ETHERNET21 Impiego di cavo per Thin Ethernet escluso da tempo dalle norme di cablaggio degli edifici commerciali

IL DOPPINO22 Le recenti norme in lingua italiana adottano (sfortutamente) il termine “coppia twistata”, assai meno elegante di “coppia ritorta” In senso stretto, per “doppino” si intende una singola coppia ritorta di conduttori Nel gergo corrente, si indica con “doppino” anche un cavo multicoppia, soprattutto se contiene un numero limitato di coppie (p.es. 4) Delay skew (distorsione di propagazione): variazione dei ritardi di propagazione, dovuta alla differente lunghezza delle coppie in un cavo multicoppia (vi contribuisce soprattutto il diverso passo di binatura)

TIPI DI DOPPINO24 Termine S-UTP poco usato Il cavo S-FTP (Screened Foiled Twisted Pair) è detto anche ScFTP (termine S-UTP non usato) Tipi di cavo prevalenti nei vari Paesi europei UTP: Belgio, Danimarca, Irlanda, Italia, Norvegia, Olanda, Portogallo, Regno Unito, Spagna, Svezia FTP: Francia (e Unimi, Unimib, etc.) S-FTP e STP: Austria, Germania, Svizzera Esiste anche il tipo PiMF (Pair in Metal Foil) Comuni anche i cavi corazzati (antiroditore) e/o armati (interrabili senza altre protezioni)

CAVO UTP A 100W25 Cavi multicoppia: fino a 2400 coppie per cavo Per i cavi multicoppia (fino a 25 coppie) le norme definiscono standard di colorazione per ciascuna coppia e per i relativi cavetti in ogni coppia, uno dei cavetti deve essere colorato a tinta unita, l’altro deve essere colorato con lo stesso colore alternato al bianco (es. rosso e bianco-rosso) Cavi multicoppia per interni contenenti un multiplo di 25 coppie (max 100) si realizzano mediante giustapposizione di cavi da 25 coppie (max 4), racchiusi in un’unica guaìna Attenzione gli accenti: guaìna, valùto, valùti, valùta, valùtano, scandinàvi, motoscàfo, ucraìno, Pollùce, etc.

CAVO STP A 150W28 Non più utilizzato da tempo Oggi la struttura STP viene utilizzata per cavi di Categoria 7 (ancora non standardizzata)

CAVO DI TIPO 2 IBM29 Non più utilizzato da tempo immemorabile

CAVO DI TIPO 6 IBM30 Non più utilizzato da tempo immemorabile

CATEGORIE DEI CAVI ED IMPIEGHI31 Categoria 5: secondo le norme più recenti, le specifiche sono ora quelle della precedente Categoria 5e (“enhanced”) Categoria 6: cavi testati fino a 250MHz (norma approvato nel 1998) Categoria 7: cavi testati fino a 600MHz (norma in fase di approvazione) Categoria 8: cavi testati fino a 800MHz (norma in fase di discussione) Possono essere UTP, FTP, S-FTP, PiMF o STP Solo Categoria 7 (per ora) limitata a PiMF/STP

CATEGORIE E STANDARD32 Le norme più recenti di cablaggio generico escludono da tempo l’impiego di cavi di Categoria 1 e 2 escludono da poco l’impiego di cavi di Categoria 3 escludono da poco l’impiego di cavi STP da 150W adottano le nuove specifiche per i cavi di Categoria 5 suggeriscono l’impiego di cavi di Categoria 6 consentono l’impiego di cavi di Categoria 7 non fanno alcuna menzione di cavi di Categoria 8 (ma indicano che in futuro potranno rendersi disponibili ed essere adottate nuove categorie di cavi con prestazioni migliori di quelli attuali)

SLIDE DA 33 A 38 Le norme più recenti definiscono (normativamente) le caratteristiche elettriche mediante formule (a valori continui), invece che mediante tabelle (a valori discreti) forniscono (informativamente) tabelle, per valori usuali delle variabili, unicamente per continuità con il passato oltre a caratteristiche elettriche e limiti per attenuazione e diafonia (NEXT e FEXT), specificano anche i limiti per ELFEXT, PSNEXT, PSFEXT, PSELFEXT, ACR, PSACR, return loss, propagation delay, delay skew, etc.

CATEGORIA 5 (EX 5e) Dati in dB @ 100 MHz tranne dove specificato Grandezza Canale Cavo fisso Attenuation: 24.0 21.6 NEXT: 30.1 32.3 PSNEXT: 27.1 29.3 ACR: 6.1 10.7 PSACR: 3.1 7.7 ELFEXT: 17.4 20.0 PSELFEXT: 14.4 17.0 Return Loss: 10.0 12.1 Propagation Delay: 548ns 510ns Delay Skew: 50ns 45ns