CABLAGGIO STRUTTURATO – CAVI LAN

Due principali organizzazioni sono dedicate allo sviluppo e alla emissione delle Norme relative al cablaggio strutturato: la TIA e la IEC.

La TIA (Telecommunications Industry Association), accreditata presso l’ANSI (American National Standards Institute) è stata costituita nel 1988 dopo la fusione con l’EIA (Electronic Industries Association). Questo è il motivo per cui le Norme sono comunemente conosciute con le sigle ANSI/TIA e/o TIA.

A livello mondiale, l’organizzazione che emette le Norme è la IEC (International Electrotechnical Commission) e la ISO (International Standards Organization). Le Norme sono spesso nominate ISO/IEC.

Vi sono altre organizzazioni quali il CSA (Canadian Standards Association) ed il CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization).

TIA classifica i componenti (Cavi, connettori e patch cord) in “Categorie”. ISO/IEC definisce i requisiti in “class”

ANSI / TIA-568 definisce gli standard di sistema di cablaggio strutturato per gli edifici commerciali e pubblici: i tipi di cablaggio, le distanze, i connettori, le architetture dei sistemi di cavi, gli standard di terminazione dei cavi e le caratteristiche delle prestazioni, i requisiti di installazione dei cavi e i metodi di prova dei cavi installati.

Lo standard principale, ANSI / TIA-568.0-D (D indica l’ultima revisione del 2017) definisce i requisiti generali, mentre ANSI / TIA-568-C.2 si concentra sui componenti dei sistemi bilanciati a doppini intrecciati. ANSI / TIA-568.3-D si rivolge a componenti di sistemi di cavi in ​​fibra ottica e ANSI / TIA-568-C.4, indirizzato a componenti di cablaggio coassiale.

L’intento di questi standard è quello di fornire le pratiche raccomandate per la progettazione e l’installazione di sistemi di cablaggio che supporteranno un’ampia varietà di servizi esistenti e futuri, con una durata superiore a dieci anni.

RETI LAN

Il CABLAGGIO STRUTTURATO in sintesi è un’infrastruttura per la trasmissione di segnali progettata per integrare, in un’unica rete LAN (Local Area Network), più applicazioni di telecomunicazione.

Il cavo è uno degli elementi fondamentali e più critici del cablaggio strutturato in relazione alle prestazioni, sia in termini di qualità del prodotto, che in termini di correttezza nell’installazione

Nell’ambito delle reti LAN vengono impiegati i cavi UTP (Unshielded Twisted Pair o doppino ritorto non schermato) e STP (Shielded twisted pair o doppino ritorto schermato), costituiti da 4 coppie di conduttori di rame ritorti.

Le coppie così intrecciate sono a loro volta ritorte in un’unica spirale. Tale disposizione dei cavetti consente di limitare la diafonia, il campo elettromagnetico generato da ogni singolo cavetto che andrebbe a disturbare il segnale dell’intero cavo di rete.

I cavi UTP e STP presentano ai due estremi i connettori che s’innestano direttamente nelle prese dedicate delle schede di rete o dei concentratori (Hub, Switch), denominati RJ45.

A differenza delle apparecchiature telefoniche, che utilizzano l’RJ-11, il connettore RJ45 è utilizzato in particolare per il cablaggio delle reti locali secondo gli standard Ethernet / IEEE 802.3 10Base-T, 100Base-TX e 1000Base-T che indicano la velocità di trasmissione.

La velocità di trasmissione dei dati, in relazione al tipo di mezzo trasmissivo può essere:

• 10BASE-T /100BASE-TX (Fast Ethernet) : 100 Mbit/s
• 1000Base-T (Gigabit Ethernet ) : 1.000 Mbit/s
• 10GBASE-LX4,10GBASE-ER e 10GBASE-SR (10Gigabit Ethernet) : 10.000 Mbit/s

I cavi di rete devono essere collegati al jack RJ-45 secondo standard rigorosi che stabiliscono sia l’ordine dei fili nel jack sia le modalità di posatura.

Quali sono le differenze principali?

Per tale applicazione sono stati sviluppati due standard di cablaggio, EIA/TIA-568A ed EIA/TIA-568B, che differiscono fra di loro per l’inversione delle coppie 2 e 3.

I due standard presentano una diafonia (crosstalk) diversa, dovuta al differente passo di avvolgimento delle coppie.

Lo schema di cablaggio maggiormente utilizzato è l’EIA/TIA-568B che è il più recente ed ha una diafonia minore rispetto a quella del EIA/TIA-568A.

Differenza tra cavi Ethernet dritti (patch) e incrociati (cross)

Esistono due tipologie di Cavi Lan:

• I cavi dritti (o patch)
• I cavi incrociati (o cross/crossover)

Cavi Patch

I cavi dritti servono per collegare 2 dispositivi ethernet, come i PC al router o allo switch di rete.

I cavi patch possono esser cablati secondo due tipi di standard differenti (standard EIA/TIA 568A ed EIA/TIA 568B) a seconda di come sono disposti i fili colorati nel connettore: i collegamenti sono sempre pin-to-pin (ovvero il pin 1 di un connettore è direttamente collegato al pin 1 dell’altro connettore ecc), ma cambia la disposizione dei fili all’interno dello stesso, secondo un diverso schema dei colori.

 Schema Colori

Cavo dritto EIA/TIA-568A

Cavo dritto EIA/TIA-568B

Cavi Crossover

I cavi incrociati (o crossover) sono utilizzati per collegare due periferiche dello stesso livello: Switch a Switch – Switch a Hub – Hub a Hub, Router a Router o Pc a Pc.

Per costruire un cavo incrociato bisogna seguire lo schema 568A su un plug e lo schema 568B sull’altro plug.

Occasionalmente sono necessari cavi crossover per Ethernet 10Base / T e 100Base / T.

Ogni cavo Ethernet, sempre dotato di un connettore RJ-45, appartiene a una specifica categoria (Cat-5, Cat-5e, Cat-6, Cat-6a, Cat-7, Cat-7a).

I cavi Ethernet migliori permettono di raggiungere velocità di trasferimento dati più elevate riducendo la diafonia (crosstalk in inglese) ovvero le interferenze fra gli elementi che compongono il cavo, soprattutto sulla lunga distanza.

* Dipende dalla lunghezza e dal tipo di cavo

⁽¹⁾ La velocità di trasferimento dati scende a 1 Gbps all’aumentare della distanza, tra 55 e 100 metri.
⁽²⁾ La velocità decresce rapidamente oltre i 15 metri; sono ottenibili 40 Gbps a 50 metri.

I cavi Ethernet Cat-6 permettono di attivare trasferimenti dati fino a 10 Gbps. Ovviamente tutto l’hardware installato all’interno della propria rete locale dovrà essere adeguato (router, schede di rete, switch di ultima generazione).

I cavi Ethernet Cat-7 sono i migliori oggi in commercio: sono ideali per le aziende perché aiutano a superare tutte le precedenti limitazioni.

In questo caso si arriva a 10 Gbps a 100 metri mentre con la versione migliorata Cat-7a ci si può spingere fino a 40 Gbps a 50 metri; 100 Gbps fino a 15 metri (le frequenze di lavoro salgono, rispettivamente, a 600 e 1.000 MHz).

Per categorie ancora più alte, come ad esempio Cat 7, 7e e 7A, una treccia di rame è obbligatoria per soddisfare i valori elettrici standard perché un foglio di alluminio da solo non è sufficiente. Inoltre, ogni materiale schermante ha vantaggi e svantaggi.

Per i cavi con elevate quantità di cicli di piegatura e piccoli raggi di curvatura, alcuni produttori utilizzano un nastro metallizzato aggiuntivo per soddisfare schermature efficaci. Questo è simile a un nastro tessuto con parti metallizzate integrate, che offre una durata di vita più lunga senza cracking rispetto ad un foglio di alluminio standard.

Come riconoscere le differenze tra i cavi Ethernet

I cavi UTP non schermati consentono di raggiungere lunghezze fino a 100 metri ma sono meno adatti per il passaggio nelle forassiti murali o in zone poste all’aperto. In tali situazioni sono da preferirsi cavi ethernet FTP/STP che sono schermati per ridurre al minimo gli effetti delle interferenze elettromagnetiche.

Nello specifico, da quelli meno costosi e con basse prestazioni a quelli più costosi e performanti:

– U/UTP: Sono cavi non schermati (né complessivamente né per le singole coppie).

– F/UTP: Cavo schermato nel complesso con nastro che avvolge le quattro coppie.

– U/FTP: Identifica un cavo Ethernet mediante schermatura delle singole coppie.

– F o S/FTP: Si tratta di un cavo schermato sia complessivamente che con nastratura delle singole coppie.

– SF/FTP: Cavo doppiamente schermato con treccia e nastro con le singole coppie a loro volta nastrate singolarmente.

Di seguito sono riportate alcune marcature dei cavi dati comuni: