LAN Kablo Kalite Kriterleri

Kalite ve İletken Çapı Arasındaki İlişki

Yazı Dizisi-1

Kamil Mutlu&Kerem Dizman

Ethernet sistemi 1970’lerin ortasında Bob Metcalfe tarafından yerel ağları (LAN, Local Area Network) birbirine bağlamak üzere keşfedildiğinde, taşınacak veri miktarı 3 Mbps’yi aşmıyordu. Günümüzde iletilen verinin boyutları 100 Gbps’ler ile ölçülüyor ve bu denli büyük miktarda veriyi taşımak sanılandan çok daha karmaşık.

Peki, veriyi en kaliteli şekilde nasıl iletebilirim? Daha doğrusu piyasada bu kadar çok farklı marka varken, kaliteli kabloyu nasıl anlayabilirim?



Ülkemizde maalesef bu noktada yaygın uygulama, kablonun AWG olarak ifade edilen iletken çapına bakarak seçim yapmak ve bunu yaparken de aslında kablo performansı anlamında çok daha önemli olan;

• Yüksek frekans iletim testleri


• Alçak frekans değerleri


• Kablonun üretim prosesi ve dizaynı

gibi kriterleri göz ardı etmek!

Yazımızın bundan sonraki kısmında, kablonun kalitesini direk olarak etkileyen parametrelerini inceleyecek ve bunların iletken çapından bağımsız olarak performansa nasıl etki ettiğini açıklayacağız.

Yüksek Frekans İletim Testleri

LAN kablosunun kullanım amacına göre önceliği yüksek frekans iletim (transmisyon) parametreleri testlerindeki performansıdır. Bu testlerde karşılaşılan uygunsuzluklar, kablonun veri aktarım hızını olumsuz yönde etkileyebileceği gibi, veri kayıplarına veya çevresel elektromanyetik girişimlerden etkilenmeye/etkilemeye sebebiyet verecek ve kablonun iletim kalitesini düşürecektir.

LAN Kablolarının işaret iletim parametrelerinin karakteristikleri belirli standartlar ile tanımlanmıştır. Aşağıda verilen bu standartlarda, kablo tiplerine göre iletim parametrelerinin limitleri belirtilmiştir.

• IEC 61156-5+A1 - Multicore and symmetrical pair/quad cables for digital communications - Part 5: Symmetrical pair/quad cables with transmission characteristics up to 1000 MHz - Horizontal floor wiring Sectional specification

• ANSI/TIA-568-C.2:2009 - Commercial Building Telecommunications Cabling Standard- Part 2: Balanced Twisted-Pair Telecommunications Cabling and Components

• ISO/IEC 11801:2011 (Ed. 2.2) - Information technology – Generic cabling for customer premises

• EN 50288 Series - Multi-element metallic cables used in analogue and digital communication and control  (Part 2-1 ,Part 3-1 , Part 4-1, Part 5-1, Part 6-1 )

• CENELEC EN 50173 Series
  
  
  
  • EN 50173-1 2011 (Ed. 3.0) - Information technology: Generic cabling systems - Part 1: General requirements
  
  
  • EN 50173-2+A1:2010+A2:2011 - Information technology - Generic cabling systems - Part 2 : Office premises
  
  
  
  

Başlıca yüksek frekans iletim parametreleri şu şekilde sıralanabilir:

Empedans değeri, kablodan geçen akıma karşı direnç gösteren rezistans, indüktans ve kapasitans değerlerinin toplamıdır. Birimi Ohm’dur (Ω). LAN kablolarında empedans 100 Ω dur. Frekansa bağlı olarak değişim göstermektedir. Kablonun belirtilen bütün çalışma frekans aralığında, tanımlı standartlara göre belirlenen alt ve üst limitler aralığında 100 Ω değerini sağlaması gerekmektedir. Sağlanmadığı durumda kablonun kullanıldığı ağ altyapısındaki diğer sistemler ve elektriksel donanımlar ile empedans uyumsuzluğu, işaret ve hız kayıpları meydana gelmektedir.

Empedans değeri, aşağıdaki formül ile hesaplanır.

Empedans-Return Loss test sistemi

Aşağıdaki grafiklerde iki farklı bakır çaplı CAT6 U/UTP kablonun IEC 61156-5 standardına göre 250MHz yakın uç empedans sonuçları görülmektedir.  Soldaki 23 AWG kablonun kullanımı sırasında yeşil per üzerinden veri aktarımında empedans uyumsuzlukları, geri yansıyan işaretler ve buna bağlı olarak ciddi veri kayıpları meydana gelecektir. Bu kabloda daha kalın bakır kullanılmış fakat bu kablonun üretim prosesindeki bozucu etkiler kablonun yüksek frekans performansına olumsuz bir etki yapmıştır.

Uygun olmayan 23 AWG CAT6 U/UTP Empedans Ölçümü              

        

   Uygun 24 AWG CAT6 U/UTP Empedans Ölçümü

Benzer bir olumsuzluk da kablo kılıfı yüzeyinde oluşan bir yarıktan içeri giren nem veya su nedeniyle oluşmuştur. Aşağıdaki grafikte suya ve neme bağlı performans düşüşü açık bir şekilde izlenebilmektedir.

Kılıfından içeri nem alan bir 23 AWG CAT6 U/UTP kablonun Empedans Test sonucu

Bundan sonraki yazımızda "Ortalama Empedans, Geri Dönüş Kaybı"  anlatılacaktır.