1 / 31

Modul 4:

Modul 4:. Frequency-Based Cable Testing. Prečo vlny?. elektronické systémy - údaje (znaky, slová, obrázky, video a hudba) konvertovanie údajov na svetelné alebo rádiové vlny a potom späť nie sú viditeľné voľným okom; meranie – osciloskop prenášajú sa určitými frekvenčnými pásmami. Waves.

axl
Download Presentation

Modul 4:

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Modul 4: Frequency-Based Cable Testing

  2. Prečo vlny? • elektronické systémy - údaje (znaky, slová, obrázky, video a hudba) • konvertovanie údajov na svetelné alebo rádiové vlny a potom späť • nie sú viditeľné voľným okom; • meranie – osciloskop • prenášajú sa určitými frekvenčnými pásmami

  3. Waves • energia prechádzajúca z jedného miesta na druhé; • perióda – čas medzi dvoma vlnami meraný v sekundách(s); čas, za ktorý sa vykoná 1 cyklus; • frekvencia – počet vĺn za jednu sekundu, meraný v hertzoch (Hz); • 1 Hz (1 cyklus) = 1 vlna za sekundu; • amplitúda el. signálu – výška meraná vo voltoch.

  4. Types of waves • napäťové vlny – medené káble; • svetelné vlny – optické káble; • elektromagnetické vlny – alternujúce elektrické a magnetické vlny; • každú vlnu možno znázorniť grafom

  5. Sine waves • sínusoida; • graf matematickej funkcie; • periodické – opakovanie určitého vzoru v pravidelných intervaloch; • spojité – žiadne 2 susedné body grafu nemajú rovnakú hodnotu; • reprezentácia - analógové vlny.

  6. V A T t Analógový signál (4.1.1)

  7. Analog signal • vlastnosti: • continous voltage, • voltage varies as time progresses, • many encodings possible; • A – amplitude (heigh or depth of wave); • T – period (time to complete 1 wave cycle); • F – frequency (cycles per second) = 1/T.

  8. Square waves • periodické; • graf nie je spojitý; • udržiava jednu hodnotu a potom sa zrazu zmení na inú hodnotu, po krátkom čase sa vráti na pôvodnú hodnotu; • reprezentácia - digitálne signály (pulzy); • má aj amplitúdu aj frekvenciu ako všetky vlny.

  9. T V 1 A 0 1 0 1 t Digitálny signál

  10. Digital signal • vlastnosti: • discrete pulses (not continous) • can only have one of two states (1/0, on/off) • voltage jumps between levels • A – heigh of pulses.

  11. Exponents and logarithms • v sieťovaní sa používajú 3 číselné systémy: • Base 2 – binary • Base 10 – decimal • Base 16 – hexadecimal • common log = logaritmus so základom 10; • logaritmus – inverzná funkcia k exponenciálnej, t.j. 102 = 100  log10100 = 2; • využitie logaritmov – výpočet decibelov a na meranie intenzity signálu medených, optických a bezdrôtových kanálov.

  12. Decibels • výpočet decibelov: • dB = 10 log10 (Pfinal / Pref)– meranie svetelných vĺn optických káblov a rádiových vĺn vo vzduchu; • dB = 20 log10 (Vfinal / Vref) – meranie elektromagnetických vĺn v medených kábloch; • označuje stratu (-) alebo zisk (+) sily vĺn; • P – power, V – voltage; • Pfinal is the delivered power measured in watts; • Pref is the original power measured in watts; • Vfinal is the delivered voltage measured in volts; • Vref is the original voltage measured in volts.

  13. Time & frequency of signals I. • znaky, slová, obrázky, video alebo hudba - napäťové vzory v kábloch a el. zariadeniach, konvertovanie na svetelné alebo rádiové vlny a späť; • osciloskop: • zariadenie na zobrazenie el. signálov (napäťové vlny a pulzy); • os x – čas, os y – napätie alebo prúd; • existujú aj dvojvstupové; • analýza signálov – časovo doménovej analýzy.

  14. Time & frequency of signals II. • spektrálny analyzér: • frekvenčne doménová analýza– sledovanie signálov; • os x – frekvencia; • ELM signály – rôzne frekvencie na prenos, čím nedochádza k vzájomnému rušeniu signálov; • frequency modulation (FM) radio signal – iné frekvencie ako televízne alebo satelitné signály.

  15. Šum • súvisí so zvukom; • komunikácia súvisiaca s nežiadúcimi signálmi; • vzniká: • prírodné / technické zdroje; • komunikačnými systémami sa pridajú k dátam; • nemožno ho odstrániť iba minimalizovať, • biely šum – ovplyvňuje rovnomerne všetky prenosové frekvencie (všetky stanice, všetky prenosy dát); • úzkopásmová interferencia(narrowband)– ovplyňuje len malý rozsah frekvencií (stanice v blízkosti danej frekvencie, rušenie len niektorých signálov).

  16. Sources of noise • káble, ktoré prenášajú signál a sú blízko seba; • rádio frekvenčné rušenie zo signálov prenášaných v blízkosti kábla; • šírenie šumu zo zariadení, ktoré sú zdrojom elektromagnetického rušenia (napr. motor); • príjem alebo vysielanie optického signálu.

  17. Types of bandwidth • analógová šírka pásma: • frekvenčný rozsah analógových elektronických systémov; • opis rozsahu frekvencií, ktorými sa prenáša rádiový signál; • prenos rádiovými stanicami alebo elektronickým zosilovačom; • jednotka – Hz; • digitálna šírka pásma: • množstvo informácií, ktoré pretečú z jedného miesta na iné za jednotku času; • jednotka – bps; • obmedzenie – fyzické médiá / fyz. zákony / technológie;

  18. Analog vs. digital bandwidth • analógová šírka pásma sa používa na určenie digitálnej šírky pásma medených káblov; • digitálne vlny sú tvorené veľkým počtom analógových; • analógové frekvencie sú prenášané medzi dvoma bodmi; • dva signály sa porovnajú a určí sa zoslabenie; • médiá podporujúce vyššiu analógovú šírku pásma bez vyššieho stupňa zoslabenia zvyčajne podporujú vyššie digitálne šírky pásma.

  19. Modul 4: Signals and noise

  20. Ethernet • pri prenose sa každý bit musí najprv rozpoznať, ale trvácnosť je krátka; • v danom čase je potrebné si zapamätať čo veľké množstvo originálnych signálov; • zrýchlenie je možné prostredníctvom inštalácie lepších káblov, nových konektorov a sieťových zariadení (patch panel, punch-down blocks).

  21. Coaxial cable and optic-fiber • coaxial cable: • tienený; • medená sieťovina – elektricky uzemnený kvôli ochrane pred externým el. šumom; • menej šumivé ako iné medené káble – sú drahšie; • STP – vnútorná fólia chráni všetky páry pred generovaním šumu z iných párov; • ScTP – Category 5, Category 5e. • optické káble: • počas prenosu sa mení intenzita svetla (k šumu dochádza menej ako pri el. signále na rovnakej vzdialenosti); • nie je ovplyvnený el. šumom a nemusí byť uzemnený, iba ak vonk. obal obsahuje kovové súčasti.

  22. Attenuation • zníženie amplitúdy signálu pozdĺž kábla; • zvýšenie zoslabenia: • veľmi dlhé káble • vysoké frekvencie • zmena el. energie signálu na teplo; • meranie v dBs v záporných číslach - čím nižšie, tým lepšie;

  23. Impendance • pri meraní odporu v kábloch so striedavým prúdom - v Ω; • Category 5 – 100 Ω; • impendačná nespojitosť • rôzne hodnoty impendancie kábla a konektora v dôsledku zlej inštalácie konektorov; • spôsobuje zoslabenie a chvenie • kombináciou zoslabenia a impedančnej nespojitosti signálu vzniká útlm (insertion loss). • ak sa signál dostane k miestu nespojitosti, časť sa odrazí späť a časť v smere pôvodného signálu, čím sa vytvorí viacnásobný echo-efekt.

  24. Crosstalk (presluch) • prenos signálu medzi blízkymi káblami; • pri zmene napätia v kábli sa generuje elm. energia – vyžaruje sa ako rádiový signál z vysielača; • vedľajšie káble – ako antény – zachytia prenášanú energiu – rušia prenos signálu; • alien crosstalk – ovplyvnený signál iného kábla; • meranie – aplikovanie testovacieho signálu na každý pár – meranie amplitúdy nechcenej straty; • 4 testy.

  25. Sources of noise on twisted-pair cable • pár káblov prenáša 1 signál; • šum sa v signále objaví na všetkých kábloch naraz – ľahké objavenie a filtrovanie pre prijímač; • viac odolné voči presluchu a šumu zo susedných káblov; • vyššie kategórie UTP – viac prekrútený drôtov pre minimalizovanie úniku pri vysokých prenosových frekvenciách.

  26. Types of crosstalk I. • Near-end Crosstalk (NEXT) • presluch na blízkom konci kábla; • pomer intenzity testovaného signálu a presluchu na rovnakom konci kábla; • meranie – záporné hodnoty dB; • nízka záporná hodnota = viac šumu; • - 30 dB < NEXT šumu a čistejší signál ako - 10 bB; • meranie medzi každými dvoma pármi v UTP.

  27. Types of crosstalk II. • Far-end Crosstalk (FEXT) • presluch na vzdialenom konci; • jednom konci kábla sa generuje testovaný signál a jeho presluch do druhého páru sa meria na druhom konci; • záver = vyhodnotí sa ich pomer; • Power Sum Near-end Crosstalk (PSNEXT) • celkový presluch na blízkom konci kábla; • meria celkový efekt NEXT zo všetkých párov v kábli; • vypočíta sa pre každý pár na základe NEXT efektu z ďalších troch párov; • určuje, do akej miery je testovaná stanica zdrojom rušenia, keď jedným párom signál prijíma a zvyšnými vysiela.

  28. Primary test parameters • Wire map • Insertion loss • NEXT • PSNEXT • ELFEXT • PSELFEXT • Return loss • Propagation delay • Cable length • Delay skew

  29. Ethernet standards • NIC • vysielanie signálu – pin 1 a pin 2; • príjem signálu – pin 3 a pin 6; • Wire map (4.2.5) • zaisťuje, že neexistuje otvorený (1 vlákno nedosiahne konektor) alebo krátky okruh v kábli, kde nastáva skrat; • správne zapojených 8 vlákien; • reversed pair – 1. koniec OK, 2. koniec opačne; • split pair – 1 pár je vymenený s iným párom.

  30. Insertion loss (IL) a return loss • Insertion loss • kombinácia zoslabenia signálu a impendačnej nespojitosti; • meranie – dB na vzdialenom konci kábla; • IL test – na káble a konektory pred použitím v LAN; • return loss • spôsobený impendančnou nespojitosťou (IN) na všetkých miestach na kábli; • najdôležitejší dosah – echo signály v mieste nespojitosti (môže sa objaviť na prijímači v rôznych intervaloch a spôsobiť chvenie).

  31. Time-based parameters • propagation delay • základný test TIAEIA-568-B; • časová dostupnosť signálu, pre testovanie; • závisí od dĺžky, počtu krútení a el. vlastností; • meranie – stovky nanosekúnd; • Time Domain Reflectometry (TDR) test – dĺžka káblu na základe el. oneskorenia (nie fyzická); • propagation delayskew • čas prenosu signálov jednotlivými pármi žíl môže byť rozdielny; • časový sklz = rozdiel medzi najmenšou a najväčšou nameranou hodnotou

More Related