Podstawowe zasady kablowania w miedzi

W uzyskaniu systemu okablowania strukturalnego zapewniającego optymalną wydajność sieci pomaga właściwy dobór podzespołów, umożliwiających uzyskanie niskiej (nawet zerowej) wartości bitowego współczynnika błędu BER (Bit Error Rate). Sprawdzenie jakości takiej sieci wymaga przeprowadzenia testów w kanale aktywnym, zwykle za pomocą kosztownego sprzętu pomiarowego. Stosując się do wielokrotnie sprawdzonych już reguł postępowania podczas montażu, można uniknąć części kłopotów i zminimalizować końcowy koszt uruchomienia okablowania miedzianego. Aby unikać dodatkowych kosztów diagnozowania okablowania miedzianego po instalacji niewielkich sieci, wystarczy rzetelnie przestrzegać jedynie kilku podstawowych zasad obowiązujących podczas montażu okablowania. Poza tym jest niezbędne zrozumienie podstawowych przyczyn pojawiania się w sieci błędnych bitów, które powodują niską jakość transmisji pomiędzy kartami sieciowymi NIC (Network Interface Card) a węzłami, hubami, ruterami i przełącznikami sieci.

Z tego powodu ważne są następujace wymagania i uwagi:

1. Dobór elementów wymaganej kategorii. Przyczyną gubienia bitów w sieci może być użycie niewłaściwych kart (pakietów) współpracujących urządzeń. Taki sam efekt powoduje niska jakość samego okablowania strukturalnego, a w praktyce nie jest możliwe proste wyizolowanie przyczyn powstawania błędów w systemie. W tej sytuacji dobór i kontrola rodzajów współpracujących modułów mają znaczenie zasadnicze. Sprawdzenie działania układów nadawczo-odbiorczych w krytycznych warunkach transmisji sieciowych (najwyższe obciążenie) prawie zawsze wymaga odrębnego stanowiska testowego.
2. Zrównoważenie impedancji. Nawet stosowanie całkowicie sprawnych elementów o zgodnych parametrach wydajności (czyli właściwej kategorii), lecz o niewielkim poziomie niezrównoważenia impedancji pomiędzy okablowaniem a złączami może mieć fatalne skutki dla funkcjonowania okablowania w konkretnej sieci. Brak zrównoważenia impedancji powoduje, że część transmitowanego sygnału odbija się z powrotem w stronę śródła, przez co amplituda sygnału docierającego do odbiornika ulega zmniejszeniu. Odbitą część sygnału nazywaną tłumieniem odbiciowym (return loss) określa się w dB. Im lepiej jest dopasowana impedancja toru do zainstalowanych typów złączy i kabli dodatkowych, tym lepsze są ogólne parametry elektryczne systemu, a tym samym mniejsze ryzyko pojawienia się błędów w sieci.
3. Eliminowanie retransmisji. Zależność między prawdopodobieństwem wystąpienia błędu oraz wartością tłumienia odbicia, tłumieniem samego medium a szumem występującym w systemie jest jednoznaczna. Im wyższy jest poziom szumu oraz im słabszy sygnał z powodu tłumienia właściwego i tłumienia odbicia, tym wyższe jest prawdopodobieństwo pojawienia się błędu - gdyż odbiornik nie może rozszyfrować prawdziwego sygnału. Retransmitowany sygnał jest powtórnie odsyłany do nadajnika, zajmując użyteczne pasmo transmisji i powodując automatycznie obniżenie kategorii okablowania.
4. Odpowiedni stosunek szumu do sygnału. Dopóki poziom szumu w systemie jest niski podobnie jak poziom strat związanych z tłumieniem oraz tłumieniem odbicia, dopóty stosunek sygnału informacyjnego do szumu S/N (Signal-to-Noise Ratio) będzie miał wartość wysoką, a prawdopodobieństwo pojawienia się błędu niewielkie. Dokument 802.3ab określa górną granicę współczynnika błędu dla standardu 1000Base-T równą 10-10, czyli nie więcej niż 1 błąd na 10 mld bitów informacji dla okablowania miedzianego. Jeśli pojawia się więcej błędów niż określono w tej normie, jest prawdopodobne, że wydajność sieci ulegnie degradacji w zauważalny sposób i zmniejszy się przez nią przepływ danych.
5. Wyższa kategoria. Aby uniknąć nieoczekiwanych trudności związanych z nadmierną stopą błędów w najczęściej realizowanym okablowaniu strukturalnym kategorii 5, rozsądnym rozwiązaniem jest dobór elementów systemu, które spełniają wymagania normy kategorii 5e. Dzięki temu transmisja (parametr PowerSum Next) za pośrednictwem 100 m kanału transmisyjnego o szerokości pasma przenoszenia 1-100 MHz będzie przebiegać bez trudności i z zachowaniem wyznaczonego marginesu bezpieczeństwa oraz dodatnią wartością tłumienia do przesłuchu lub stosunku sygnału do szumu - w całym zakresie częstotliwości.
6. Dodatni parametr ACR. Jeśli tłumienie odbiciowe (spowodowane niezrównoważeniem impedancji) osiąga wartości określone dla kategorii 5e, istnieje niewielkie prawdopodobieństwo, aby było przyczyną powstania szumów w instalacjach kategorii 5. W miarę wzrostu częstotliwości sygnału wzrasta także wartość tłumienia, stosunek tłumienia do przesłuchu ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio) natomiast maleje. Wiadomo że odbiornik może poprawnie zidentyfikować sygnał, jeśli parametr ACR jest dodatni. Im wyższą wartość osiąga ACR, tym większe istnieje prawdopodobieństwo, że bitowy współczynnik błędu BER będzie mieścił się w granicach tolerancji.
7. Świadomość innych zagrożeń. Naczelna zasada kablowania strukturalnego nadal pozostaje jedna. Uzyskanie bezbłędnie działającego okablowania wymaga (poza solidnym montażem) nie tylko montażu podzespołów tej samej kategorii okablowania, ale również stosowania systemów dopasowanych, w których kable i złącza są zgodne zarówno w kategorii, jak i ściśle dopasowane w tej kategorii do impedancji charakterystycznej. Jeśli system spełniający wymagania kategorii 5e zostanie zainstalowany zgodnie z wszystkimi obowiązującymi standardami, nie może się on przyczynić do pojawienia się w sieci dodatkowych błędnych bitów. Producenci podzespołów kategorii 5e zwykle już dostarczają podzespoły o lepszych parametrach niż określa norma, co dodatkowo rekompensuje niedociągnięcia pojawiające się podczas procesu instalowania systemu.