1 Infokommunikációs rendszerek Lesson 2. előadás Vezetékes átviteli közegek Wire-line transmission Takács György Infokom r 2. ea. szep. 16.

Az előadások a következő témára: "1 Infokommunikációs rendszerek Lesson 2. előadás Vezetékes átviteli közegek Wire-line transmission Takács György Infokom r 2. ea. szep. 16."— Előadás másolata:

1 1 Infokommunikációs rendszerek Lesson 2. előadás Vezetékes átviteli közegek Wire-line transmission Takács György Infokom r 2. ea. szep. 16.

2 Melyik átviteli közeg jobb? Infokom r 2. ea. szep. 16.2

3 3 Fényvezető szálak réz tartalékkal Réz érpárak GSM Rádiós kapcsolat Infokom r 2. ea. szep. 16. ITK hálózat

4 4 Vezetékes átviteli közegek Sodrott érpáras rézkábelek Koaxiális kábelek Fényvezető kábelek Infokom r 2. ea. szep. 16.

5 infokom. rendsz. 2. előadás 2010. szept. 13. komea_2_2010 5 A további infrastruktúra tartalék helye Infokom r 2. ea. szep. 16.

6 6 Közeg jellemzők Átviteli tulajdonságok (csillapítás, késleltetés, reflexió, diszperzió, áthallás, zajok, zavaró hatások) Fektetési, kötési kérdések Illesztések, szerelvények, végződtetések Hibák, hibahely-behatárolás Infokom r 2. ea. szep. 16.

7 7 Wireline transmission media Symmetrical twisted pair copper cable Coaxial cable Optical fibre cable Constuction issues, connecting, error detection, error localosation. Infokom r 2. ea. szep. 16.

8 8 Media and cable characteristics Transmission parameters (attenuation, delay, reflection, crosstalk, noises, interferences) Laying, connecting technologies Faults, fault localization Matching, accessories, termination Infokom r 2. ea. szep. 16.

9 9 Symmetric or asymmetric? Related to the ground To protect from interferences The basic equations and characteristics of wires are very similar Infokom r 2. ea. szep. 16.

10 10 Electromagnetic field around the symmetric wire Infokom r 2. ea. szep. 16.

11 11Infokom r 2. ea. szep. 16.

12 12Infokom r 2. ea. szep. 16.

13 infokom. rendsz. 2. előadás 2010. szept. 13. komea_2_2010 13 Jelölések u(x,t)feszültség, a távolság és idő függvénye voltage as the function of time and distance i(x,t) áram, a távolság és idő függvénye current as the function of time and distance γ (gamma)komplex csillapítási együttható Attenuation coefficient R,G,C,Legységnyi hosszú kábelszakasz ellenállása, átvezetése, kapacitása, induktivitása resistance, conductivity, capacity, inductivity of the unit length cable Z a kábel komplex bemenő impedanciája The complex input impedance of the cable. Zo A kábel hullámimpedanciája The characteristic impedanceof the cable Infokom r 2. ea. szep. 16.

14 14 Equivalent circuit for a (dx) fragment of a wire Infokom r 2. ea. szep. 16.

15 15 The basic equations for wires Infokom r 2. ea. szep. 16.

16 16 The solution of basic equations Infokom r 2. ea. szep. 16.

17 17 Consequence No.1 waveform of voltage as a function of distance along the wire Infokom r 2. ea. szep. 16.

18 18Infokom r 2. ea. szep. 16.

19 19 Consequence No.2 waveform of voltage as a function of time Infokom r 2. ea. szep. 16.

20 20 Transmission properties of wires: attenuation, phase shift, characteristic impedance Infokom r 2. ea. szep. 16.

21 21 Phenomenon at the end of terminated wire Reflection coefficient Infokom r 2. ea. szep. 16.

22 infokom. rendsz. 2. előadás 2010. szept. 13. komea_2_2010 22 Phenomenon at the end of terminated wire example No1. : matched termination Infokom r 2. ea. szep. 16.

23 23 Phenomenon at the end of terminated wire example No2. : shortcut at the end Infokom r 2. ea. szep. 16.

24 24 Phenomenon at the end of terminated wire example No3. : open end Infokom r 2. ea. szep. 16.

25 25 Phenomenon at the end of terminated wire example No4. : ohmic termination Infokom r 2. ea. szep. 16.

26 26Infokom r 2. ea. szep. 16.

27 27 Far end crosstalk and near end crosstalk Infokom r 2. ea. szep. 16.

28 28Infokom r 2. ea. szep. 16.

29 29 Characteristics of an UTP cabeling passing the CAT6 specifications Infokom r 2. ea. szep. 16.

30 30 Propagation delay parameters The propagation speed is about 70% of light speed Infokom r 2. ea. szep. 16.

31 31 The reflected signal response at the cable input after sending a nerrow pulse. The far end is terminated by open end! Infokom r 2. ea. szep. 16.

32 32 Attenuation – as a function of frequency Infokom r 2. ea. szep. 16.

33 33 Near end crosstalk as a function of frequency Infokom r 2. ea. szep. 16.

34 34 Characteristics of an UTP cabeling failing the CAT6 specifications What is the problem with this cable? Infokom r 2. ea. szep. 16.

35 35 Propagation delay parameters The propagation speed is about 70% of light speed Infokom r 2. ea. szep. 16.

36 36 The reflected signal response at the cable input after sending a nerrow pulse. The far end is terminated by open end! There are reflections from a mid position but only in pairs 36-78! Infokom r 2. ea. szep. 16.

37 37 The attenuation is OK! Infokom r 2. ea. szep. 16.

38 38 Near end crosstalk failed at pairs 36-78! Infokom r 2. ea. szep. 16.

39 39 The problem is in the cable a wire split at 22,9 m ! Infokom r 2. ea. szep. 16.

40 40Infokom r 2. ea. szep. 16.

41 41 Structure of a coaxial cable Infokom r 2. ea. szep. 16.

42 42Infokom r 2. ea. szep. 16.

43 43Infokom r 2. ea. szep. 16.

44 44Infokom r 2. ea. szep. 16.

45 45Infokom r 2. ea. szep. 16.

46 46 Principle of optical fibre Fibre diameter 125μm !!!! Infokom r 2. ea. szep. 16.

47 47 Typical core and cladding diameters -Sizes are in microns Infokom r 2. ea. szep. 16.

48 48 Transport of light in an optical fibre n refractive index Infokom r 2. ea. szep. 16.

49 49 Types of mode propagation in fiber optic cable Infokom r 2. ea. szep. 16.

50 50 ModeMaterial Index of Refrac tion Profile λ microns Size (microns) Atten. dB/km Bandwidt h MHz/k m Multi- modeGlassStep80062.5/1255.06 Multi- modeGlassGraded130050/1250.71500 Multi- modePlasticStep650485/5002405 Single- modeGlassStep850 5/80 or 1252,301000 Infokom r 2. ea. szep. 16.

51 51 Attenuation dB/km Wavelength hullámhossz Infokom r 2. ea. szep. 16.

52 52Infokom r 2. ea. szep. 16.

53 53 Chromatic dispersion Infokom r 2. ea. szep. 16.

54 54 Principle of Wavelenght division multiplexing (example with three wavelength) Infokom r 2. ea. szep. 16.

55 55Infokom r 2. ea. szep. 16.

56 56Infokom r 2. ea. szep. 16.

57 57 Schematic setup of a simple erbium-doped fiber amplifier. Two laser diodes (LDs) provide the pump power for the erbium-doped fiber Infokom r 2. ea. szep. 16.

58 58Infokom r 2. ea. szep. 16.

59 59Infokom r 2. ea. szep. 16.

60 60Infokom r 2. ea. szep. 16.

61 61Infokom r 2. ea. szep. 16.

62 62Infokom r 2. ea. szep. 16.

63 63Infokom r 2. ea. szep. 16.

64 infokom. rendsz. 2. előadás 2010. szept. 13. komea_2_2010 64 Copper or Fibre? Infokom r 2. ea. szep. 16.

65 65 CAT 7 UTP CAT 7 SFTP CAT 7 SSTP Infokom r 2. ea. szep. 16.

66 66 Where to put 10 GB twisted pair cables? Infokom r 2. ea. szep. 16.

67 Class F cable Class F cable is a cable standard for Ethernet and other interconnect technologies that can be made to be backward compatible with Class D and Class E. Class F features even more strict specifications for crosstalk and system noise than Class E. To achieve this, shielding has been added for individual wire pairs and the cable as a whole. Besides the foil shield, the twisting of the pairs and number of turns per inch increases RF shielding and protects from crosstalk. Class F is recognized for all the country organizations members of ISO. Infokom r 2. ea. szep. 16.67

68 Class F cable The Class F cable standard has been created to allow 10 Gigabit Ethernet over 100 m of copper cabling (also, 10 Gbit/s Ethernet now is typically run on Cat 6a). The cable contains four twisted copper wire pairs, just like the earlier standards. Class F can be terminated either with 8P8C compatible GG45 electrical connectors which incorporate the 8P8C standard or with TERA connectors. When combined with GG45 or TERA connectors, Class F cable is rated for transmission frequencies of up to 600 MHz. Infokom r 2. ea. szep. 16.68