networking >> Calculul lungimii cablurilor

Multa lume cunoaste astazi faptul ca lungimea maxima admisa pentru cablurile UTP/STP/FTP de retea din cupru este de 100m. A devenit o regula „de aur” ce este respectata cu sfintenie, mai putin in cazul in care ne-ar mai trebui doar vreo citiva m pt. a ne incadra in ea. „Stiu eu ca merge pina la 130m. E verificata.”, spun chiar si cei cu experienta si cu state vechi in domenul IT. Pe de alta parte, sint cazuri in care pur si simplu 10 m de cablu flexibil de racord al echipamentului terminal nu sint de ajuns, in conditiile in care cablul fix este mult mai mic de 90m. In cele ce urmeaza voi incerca sa clarific aceasta dilema, pt. a va permite sa va atingeti scopul fara stresul ca ati facut cine-stie-ce-greseala.

Conform standardului ISO/IEC 11801, schema completa de conectare a unui echipament terminal la retea este urmatoarea:

Pentru racordul intre TE (echipamentul de retea) si FD (localul Telecom), standardul ISO/IEC 11801 defineste canalul ce comunicatie ca fiind compus din minim 3 tronsoane distincte : cablul flexibil pt. racordul la switch (patch-cord), cablul fix (denumit si permanent, sau de cablare orizontala) si cablul flexibil pt. racordul la echipamentul final.

Nota 1

In lantul de cablare orizontale mai pot exista inca doua tronsoane:

cablul cross-connect, ce se monteaza de obicei in localul telecom si face racordul intre patch-panel-ul cablarii orizontale si un patch-panel suplimentar montat in rack-ul cu switch-uri
cablul folosit la consolidation-point, care de obicei este tot cablu flexibil

Regula spune ca intre FD si TE avem o lungime-limita de 100m de cablu de cupru torsadat, compusa dintr-un segment de 90m de cablu fix si doua segmente de racord, a caror lungime insumata nu trebuie sa depaseasca 10m.

Cablurile ce se folosesc pt. efectuarea racordurilor circuitelor fixe la echipamentul de retea si la echipamentul terminal sint flexibile si demontabile. Indoirea repetata a acestor cabluri si strivirile accidentale ce pot apare in timpul utilizarii lor zilnice conduc in timp la detorsadarea perechilor componente si la deformarea izolatiei conductorilor interiori, cu efect negativ asupra parametrilor electrici.

Pentru a fi flexibile, cablurile de racord (patch-cord-urile) sint construite din 8 conductori de cupru alcatuiti din cablu multifilar (litat), spre deosebire de cablurile fixe ce sint construite cu un conductor monofilar (dintr-o bucata). Un cablu multifilar are performante electrice mai slabe pe masura ce creste frecventa semnalelor electrice, in comparatie cu cablurile monofilare.

Pt. a impiedica degradarea perfomantelor unui canal de comunicatie in timp datorita fenomenelor expuse mai sus, standardul ISO/IEC 11801 limiteaza lungimea insumata a cablurilor flexibile la 10m si solicita protejrea cablurilor fixe prin montarea lor intr-un pat de cablu dedicat semnalelor slabe. Standardul amintit a „tintit” in primul rind reglementarea cablarilor pt. mediile „Office”, ce detineau in 2002 (si detin inca) o cota mare din piata proiectelor de cablare structurata.

Din punctul de vedere al performantelor electrice, in practica un cablu flexibil se comporta aproximativ la fel cu un cablu fix de lungime ceva mai mare. In plus, temperaturile ridicate au si ele o influenta negativa asupra raspunsului in frecventa al cablurilor, fie ele flexibile sau monofilare. Daca in mediul „Office” rar se intilnesc temperaturi mai mari de 30°C, exista si multe alte situatii in care este nevoie de folosirea computerelor: in industrie si medii de productie, in laboratoare termice, la transmisii provizorii ce au loc in aer liber, etc…

Pentru o estimare realista, care sa permita incadrarea in limitele de functionare normala a transmisiilor de date in prezenta fenomenelor descrise mai sus folosind cabluri obisnuite, au fost definiti citiva coeficienti de corectie de care este bine sa tinem cont atunci cind dimensionam lungimea circuitelor.

Pentru aceste dimensionari speciale (repet, atunci cind nu ne putem incadra in cazul standard 90+10m), se poate folosi urmatoarea formula pentru dimensionarea maximala a cablului fix:

Formula 1

H = 109 – Fx

(hc5sp1)

unde:

H [m]	= lungimea cablului fix de cablare orizontala
F [m]	= lungimea insumata a celor 2 cabluri flexibile de racord (cablul din rack si cablul de la priza)
x [%]	= coeficient de corectie pt. compensarea atenuarii suplimentare a cablului flexibil raportat la atenuarea cablului fix

Valoarea lui x depinde de tipul constructiv al cablului. In calculele de estimare a lungimii se vor folosi pt. x urmatoarele valori:

Formula se pote folosi in egala masura si pentru verificarea lungimii maxime pe care o putem accepta in cazul cablului flexibil, de obicei la capatul dinspre TE.

Valoarea lungimii rezultata cu formula de mai sus este valabila pt. o temperatura a mediului ambiant de 20°C. In cazul in care temperatura mediului in care se afla cablurile este mai mare, va trebui sa reducem procentual lungimea maxima admisibila a cablului pentru a compensa atenuarea suplimentara indusa de fenomenele termice, dupa formula urmatoare:

r = 0,4% per °C, pt. cabluri UTP si temperaturi 40°C > T > 20°C	(ut24xsp2)
r = 0,6% per °C, pt. cabluri UTP si temperaturi 60°C > T > 40°C	(ut46sp3)
r = 0,2% per °C, pt. cabluri STP si temperaturi T > 20°C	(st2sp4)

Formula 2

H = (109 – Fx)(1-r)

(hc5sp5)

unde H si F se exprima in metri, r in procente, iar x este o „constanta de tip de cablu”.

x = 1.2 pt. cablu UTP

x = 1.5 pt. cablu STP

De obicei, cablurile flexibile FTP si STP folosesc pt. cele 8 fire interioare un cablu mai subtire decit cel folosit la cablul UTP, probabil incercind sa compenseze grosimea ecranajului fara a inrautati flexibilitatea. Prin urmare, in cazul in care nu aveti la indemina un catalog pt. cablurile flexibile pe care le aveti in stoc, puteti alege pt. x valorile:

In partea a 2-a a articolului vom vedea cum se aplica formulele de mai sus in citeva exemple concrete si cit se poate de reale.