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IL CABLAGGIO STRUTTURATO DEGLI EDIFICI

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IL CABLAGGIO STRUTTURATODEGLI EDIFICI

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• Il cablaggio è un insieme di componentipassivi posati in opera:

• cavi, connettori, prese, permutatori, ecc.•opportunamente installati e predisposti per poter

interconnettere degli apparati attivi (computer,telefoni, stampanti, monitor, ecc.)

• Sistema di Cablaggio Strutturato (SCS)•Sistema multifunzionale

• Reti locali• Fonia• TV a circuito chiuso• Rilevamento presenze• Controllo accessi• ……

Cos’è il cablaggio

Cosa integrare ?

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• TIA/EIA 568B standard americano per i cablaggi di edifici commerciali di tipo office oriented• ISO/IEC 11801 standard internazionale per i cablaggi di edificicommerciali di tipo office oriented• EN 50173 standard europeo derivata da ISO/IEC 11801

• TIA/EIA 569, IS14763, EN 50174:definiscono le caratteristiche delle infrastrutture peril cablaggio e le norme per l’installazione

• TIA-606 contiene direttive per l’etichettatura e l’amministrazione dei componenti di un sistema di cablaggio strutturato.

• TIA/EIA TSB 67, TSB 95 standard americani:stabiliscono le modalità di test e certificazione di un sistema dicablaggio strutturato

Standard principali

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Gli standard EIA/TIA 568B, ISO/IEC 11801,EN50173 adottano la medesima topologia stellaregerarchica costituita da:• centro stella di comprensorio (primo livellogerarchico)• centro stella di edificio (secondo livellogerarchico)• centro stella (armadio) di piano (terzo livellogerarchico)

Topologia di un Sistema di Cablaggio Strutturato

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Topologia di un Sistema di Cablaggio Strutturato

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IS11801 BUILDING WIRING STANDARD

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TIA-568B BUILDING WIRING STANDARD

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Modello stellare gerarchico

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ISO/IEC 11801 Cabling Architecture:distanze massime

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Componenti di un cablaggio tipico

Cablaggio orizzontale• doppino in rame a 4 coppie (UTP) di categoria 6

• prese RJ45 di categoria 6 (almeno due per posto di lavoro)

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Componenti di un cablaggio tipicoDorsali di edificio (cablaggio verticale)

• doppino multicoppia (cavi a 25, 50, 100, .. coppie) per la telefonia ed eventuali altri servizi

• fibra ottica multimodale per la rete dati

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Componenti di un cablaggio tipicoDorsali di comprensorio

• doppino multicoppia (cavi a 25, 50, 100, .. coppie) per la telefonia ed eventuali altri servizi

• fibra ottica multimodale/monomodale per la rete dati

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Componenti di un cablaggio tipicoCavi in rame

• hardware di permutazione od interconnessione di tipo 110

110 connecting blocks

Wiring blocks (100 and 300 pairs)

Connectingblocks

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Componenti di un cablaggio tipicoCavi in rame

• hardware di permutazione od interconnessione mediante pannello jack

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Componenti di un cablaggio tipicoInterconnessione dei cavi in fibra ottica

Lightguide Interconnection Unit (LIU)

Bretella ottica

Connettori ST Connettori SC Connettori LC

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Hub/switch

110 patch cordwork area cable

Esempio di sottosistema orizzontale: architettura di permutazione

• prevede che le apparecchiature siano terminate in un campo di terminazione a sé stante(viola) e che le porte delle apparecchiature siano collegate al circuito di cablaggio orizzontale mediante dei cordoni di permutazione.

max

90

m

max

100

m

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Hub/switch

max

100

m

max

90

m

Esempio di sottosistema orizzontale: architettura di interconnessione

• rappresenta una soluzione alternativa consentita quando le apparecchiature sonocollocate nell’armadio per telecomunicazioni.• tra le porte delle apparecchiature della rete locale ed il circuito di cablaggio orizzontale vengono installati dei cordoni di permutazione

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Optical fiber backbone application

Apparato di rete

Apparato di rete

TC

ER

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Voice application

TC

PBX

ER

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Campi di terminazione in un Telecommunication Closet

Blue Horizontal Subsystem cables to IOs served by the TC

White Backbone/Riser cables to the Equipment Room (ER)

Gray Backbone tie cable to another closet on the same floor

Purple Circuits representing common equipment located within the TC (Controllers, concentrators, LAN Hubs, etc.)

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Campi di terminazione in una Equipment Room

Blue Horizontal Subsystem cables to IOs served by the ER

White Backbone/Riser cables to the Telecommunication Closet (TC)

Brown Campus cables to other buildings

Purple Circuits representing common equipment located within the ER (Switched, controllers, concentrators, LAN Hubs, etc.)

Green Telephone company Central Office trunk circuits

Yellow Miscellaneous circuits

Gray Tie cable to other equipment or computer rooms

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La rete dati di Ingegneria: architettura logica

Quadrante 1 Quadrante 2

Quadrante 4 Quadrante 3

FioriniISUFI

Layer-3 switch

Layer-2 switchin stack

1000 Base-LX1000 Base-SX

193.204.76.0/24 193.204.73.0/24

193.204.78.0/24 193.204.77.0/24

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White

White

cavi UTP cat5 24AWG

LIU

LIU

LIU

Brown

Blue

TC i-esimo

L3switch

L2switch

ER

L2switch

agli altri due TC

Blue

cavo

UT

P c

at3

100

cp

cavo

F.O

. mul

tim

odal

i

La rete fonia-dati di Ingegneria: schema di distribuzione

Fiorini

cavo

F.O

. mon

omod

ali

ISUFI

White

cavo UTP cat3 100 cp

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PIANO TERRAda PTST38-1 a PTST44-2

MGS200

PIANO 1°

PIANO 2°

PIANO 3°

PABX

ERAR-A

da P1ST26-1 a P1ST49-2

MGS200

TCAR-B

da P2ST01-1 a P2ST17-1

MGS200

2 cavi 3071

da P3ST18-1 a P3ST25bis-1

MGS200

2 cavi 1010 100cp

da PLST12/A-1 a PLST12/O-2

MGS200

2 cavi 3071

2 cavi 3071

2 cavi 3071 2 cavi 3071

Pull-Through cables

Esempio di schema di distribuzione

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White

Blue

LAN Equipment

Interconnect

Purple

White

PABX

2 ca

vi d

i dor

sale

100

cp 1

010

cavi 3071

AR-B

AR-A

Esempio di schema di distribuzione:campi di terminazione

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T568A T568B

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Il doppino (TP:Twisted Pair)• Costituito da una coppia (pair) di conduttori di rame ricoperti di

guaina isolante e ritorti (binati, twisted) al fine ridurre le interferenze elettromagnetiche

– Ridotta emissione di disturbi

– Ridotta sensibilità ai disturbi esterni

• Impiegato in fonia, reti locali, cablaggio strutturato• le caratteristiche elettriche richieste per impiego

sulle reti locali sono nettamente superiori a quelleper impieghi in fonia

• Costi ridotti, installazione semplice, flessibilità

• Normalmente si utilizzano cavi con più coppie (4, 25, 50 ed oltre)• necessario adottare passi di binatura differenziati da coppia a coppia per

ridurre la diafonia tra le coppie

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Trasmissione sbilanciata (su cavo coassiale)

Lo schermo trasporta la tensione di riferimento dei segnali

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Trasmissione bilanciata (su doppino)

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Trasmissione bilanciata su doppino: riduzione dell’emissione dei disturbi

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Trasmissione bilanciata su doppino: immunità ai disturbi

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Media - UTP/STP/FTP

• UTP - Unshielded Twisted Pair

• STP - Shielded Twisted Pair (heavily shielded e.g.... IBM type1)

• FTP - Foil ‘screened’ Twisted Pair (lightweight screen)

Drain

OverallFoil wrap

Foil per pair

Braid

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Transmitter Receiver

Attenuazione

• perdita o diminuzione del segnale nell’attraversamento di un mezzo trasmissivo

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Transmitter Receiver

Receiver Transmitter

Attenuation

Undesired noise(caused by crosstalk)

NEXT

Local End Far End

Diafonia• misura in dB di quanto un cavo disturba un altro cavo vicino

• spesso è data come attenuazione di diafonia e, quindi, comeparametro di merito ( quanto è attenuato un segnale indotto da un cavo vicino )

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NEXT

Transmitter

Receiver

Paradiafonia (Near end cross-Talk )

• peggiora con l'aumentare della frequenza e si stabilizza dopo una quindicina di metri •PSNEXT (Power Sum NEXT): misura tutti i disturbi indotti da tutte le coppie vicino a quella in esame

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FEXT

Transmitter

Receiver

Telediafonia (Far end cross-Talk)

• simile alla NEXT ma viene misurata all’estremo opposto del trasmettitore• è un parametro critico nelle trasmissioni full duplex • la PSFEXT è la sommatoria dei disturbi di tutte le coppie verso la coppia in esame

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NEXT

Transmitter

Receiver

Attenuation to Cross-Talk ratio (ACR)

• Esprime la capacità del ricevitore di interpretare il segnale attenuato in presenza di (para)diafonia• PSACR è il Power Sum ACR, ovvero l'ACR considerando la PSNEXT e non solo la NEXT

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Frequency (MHz)

0

10

20

30

40

50

60

70

NEXT Cable & 2 Conn. (Cat 5)

Attenuation (Cat 5 )

20 40 60 80 100 120 140 180 200 220 240160

Channel ACR

100 m UTP Link

Attenuation to Cross-Talk ratio (ACR)

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Equal level Far end cross-Talk (ELFEXT)

FEXT

Transmitter

ReceiverTransmitter

• È l'ACR utilizzando il valore di FEXT anziché di NEXT• PSELFEXT usa PSFEXT anziché FEXT.

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TRANSMISSIONMEDIA

ZO

ZL

l

VI

II

ZIN

VS

Impedenza caratteristica e return loss

Transmitter Receiver

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T(ns)

CableNearEnd

CableFarEnd

Propagation Delay

DelaySkew

0

PAIR 1

PAIR 2

PAIR 3

PAIR 4

Propagation Delay e Delay Skew

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Fibre Ottiche• Minuscolo e flessibile filo di vetro costituito da due parti

con indici di rifrazione diversi

core

cladding

coating

SINGLEMODE

one light path

Source Detector

MULTIMODE

multiple light paths

Cladding

Core

Source Detector

Dimensioni tipiche: 50/125 m, 62,5/125 m

Dimensione tipica: 10/125 m

Dispersione modale

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Caratteristiche delle fibre ottiche• (+) totale immunità ai

disturbi elettromagnetici, non impiegando materiali conduttori e trasportando particelle (fotoni) elettricamente neutre

• (+) sicurezza• (+) elevata banda

trasmissiva• (+) bassa attenuazione:

alcuni decimi di dB/km• (-) monodirezionalità

– servono sempre due fibre per un canale bidirezionale

• (-) rispetto al rame• maggior costo di

installazione• maggior costo dei

dispositivi attivi

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a) Category 3: This designation applies to UTP cables and associated connecting hardware whose transmission characteristics are specified up to 16 MHz. b) Category 4: This designation applies to UTP cables and associated connecting hardware whose transmission characteristics are specified up to 20 MHz (Not referenced in new standards). c) Category 5: This designation applies to UTP cables and associated connecting hardware whose transmission characteristics are specified up to 100 MHz. d) Category 6: This designation applies to UTP cables and associated connecting hardware whose transmission characteristics are specified up to 250 MHz e) Category 7 (to be defined): This designation applies to cables and associated connecting hardware whose transmission characteristics are specified up to 600 MHz

Internationally recognized categories of UTP cabling

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a) OM1 - Multimode fiber with Over Filled Launch (OFL) bandwidth of 200/500 MHz*km at 850/1300 nm b) OM2 - Multimode fiber with Over Filled Launch (OFL) bandwidth of 500/500 MHz*km at 850/1300 nm c) OM3 - Multimode fiber with Over Filled Launch (OFL) bandwidth of 1500/500 MHz*km at 850/1300 nm, and Laser Bandwidth (Using DMD test method) of 2000 MHz*km at 850nm d) OS1 - Standard generic singlemode fiber

Internationally recognized categories of fibers

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Channel

work areacable C

equipment cable A

patch cord B

ISO/IEC Link

A + B + C < 10 metres

TIA/EIA

Basic Link

Channel and Link Definitions

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Evoluzione dello standard TIA/EIA 568A

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  Class A: specified up to 100 kHz   Class B: specified up to 1 MHz   Class C: specified up to 16 MHz   Class D: specified up to 100 MHz   Class E: specified up to 250 MHz  Class F (to be defined): specified up to 600 MHz

The channel performance specification in ISO/IEC 11801 2nd edition (TP cabling)

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The relationship between Category components and Class channel/links

• In the TIA/EIA 568B standard, the term Category is applied to the components AND the channels/links– for instance, Category 6 channel consists of Category

6 components

• In the International standards, the channels/links are specified using the term Class which should comprise of the relevant Category of products