Bölüm 51:Kablo Sonlandırma

Ailesini seçtiğin kablodan bir makara aldın. Yanında bir avuç konnektör ve bir pense duruyor.

İşin tamamı sekiz teli doğru sıraya dizmek, sonra o sırayı bozmadan sıkmak. Bükümü nerede açacağın da bu işin içinde. Peki o sıra neye göre kuruldu?

Kablonun marjı nerede kazanılır?

Kablo ailelerini, ekranlama seçeneklerini ve bükümün taklit ettiği geometriyi ayırmıştın; komşu çiftlerin birbirine sızmasına diyafoni deniyordu. Elindeki makara o ailelerden biri ve iki ucu da hâlâ açık. Kılıfı soyduğunda sekiz tel görürsün. Bu sekiz tel dört çift hâlinde birbirine bükülmüştür. Çiftlerin ana renkleri turuncu, mavi, yeşil ve kahverengidir. Her çiftin ikinci teli aynı renkte çizgili beyazdır, yani renk kodu çifti gözle okunur kılar.

Bükümün ne işe yaradığını biliyorsun, ama o kadarı fabrikanın işi. Seninki bükümün bittiği yerde başlıyor.

Diyafoni en çok verici ucunda görülür, çünkü sinyal orada en güçlüdür. Adı yakın uç diyafonisi. Konnektördeki metal pinler de kablonun telleri kadar bu sızmaya açıktır. Zayıflama uzunlukla büyüyor, yakın uç diyafonisi ise büyümüyor; çünkü diyafoni bir uç olayı. Bu yüzden masanın altındaki yarım metrelik kötü bir sonlandırma bütün hattı aşağı çekebilir.

Kategori sayısı sana bir hız söylemiyor; kablonun hangi frekansa kadar temiz kaldığını söylüyor. Bant genişliği ile gürültü arasında bir sınır vardı ve kategori sayısı o sınırın kablo tarafındaki karşılığı.

Tablodaki haber ikinci sütunda değil. Üç kategori arasında ekleme kaybı neredeyse aynı; ayrışma yakın uç diyafonisinde oluyor. İkisinin arasındaki fark kablonun gerçek marjıdır ve adı zayıflama-diyafoni oranıdır. Bu fark pozitif kalmak zorundadır. Negatife düştüğü frekansta gürültü sinyali geçer, kablonun kullanılabilir bant sınırı da tam orasıdır.

Sekiz telin sırası nereden geliyor?

Standart iki dizilim tanımlar: tercih edilen T568A ve isteğe bağlı T568B. Sahada isteğe bağlı olan daha yaygın kullanılır. İkisi arasında elektriksel bir üstünlük yoktur ve aynı hızda çalışırlar; fark teknik değil, kurumsal bir sözleşmedir.

Sahada ezberlenen sıra şudur: turuncu-beyaz, turuncu, yeşil-beyaz, mavi, mavi-beyaz, yeşil, kahverengi-beyaz, kahverengi. Bu T568B’dir. Ezberlenen şey renk dizisi değil, çift bütünlüğüdür.

İki şema arasındaki fark sekiz pozisyondan yalnızca dördündedir. 1 ile 3 yer değiştirir, 2 ile 6 yer değiştirir. Mavi çift ve kahverengi çift ikisinde de aynı yerde durur. Pin numaraları konnektörü tutuş biçimine bağlıdır: kontaklar sana bakacak şekilde tuttuğunda soldan sağa 1’den 8’e sayarsın. Sırada tuhaf duran tek şey yeşil çifttir; bir teli 3 numaralı pine girer, ikincisi 4 ile 5’i atlayıp 6’ya gider.

Ortadaki iki pin neden atlanıyor? Sebebi ağ değil telefon. İki şemada da 4 ve 5 birinci çifte, yani maviye ayrılmıştır; analog ses devresi tam oraya bağlanır. 10BASE-T’nin 1, 2, 3 ve 6 pinlerini seçmesi keyfî bir tercih değildi. Aynı kablo üzerinden telefon hizmeti de yürüsün diye orta iki pin boş bırakıldı.

İki dizilim yan yana konunca fark da atlama da tek bakışta görünüyor:

Dördüncü sütun asıl anlatandır. Bir çiftin iki teli her zaman aynı sayıyı taşır ve bükümü ancak öyle işe yarar. Üç çift yan yana iki pine oturuyor; ikinci ya da üçüncü çift ise ortadaki mavi çiftin üstünden atlayarak 3 ile 6’ya düşüyor. Aradaki iki pin başka bir çifte ait olduğu için o atlama zorunlu.

Son sütun 10BASE-T ve 100BASE-TX içindir. 1000BASE-T’de “kullanılmaz” diye bir şey kalmaz: dört çiftin dördü de aynı anda hem gönderir hem alır, her biri saniyede 250 megabit taşır. Sekiz telin dördünü çakmadan geçen ev yapımı kablonun 100’de çalışıp 1000’de düşmesinin sebebi tam olarak budur.

Düz kablonun kuralı tek cümledir: iki uç aynı şemadadır. Çapraz kabloda bir uç A, öbür uç B’dir. 1 ile 3, 2 ile 6 yer değiştirir; gönderme çifti karşıdaki alma pinlerine düşer. Ters kablo ise veri için değil konsol portu için yapılır. Bir uçtaki sıra 1-8 ise öteki uçta 8-1’dir.

Çapraz kabloyu bugün sahada zor bulursun. Otomatik MDI/MDI-X 1998’de geliştirildi ve 1000BASE-T ile yaygınlaştı. Arayüz, sinyalleri iç kapılar arasında taşır ve yaklaşık 60 ms bekleyip karşıdan bir bağlantı darbesi arar. Bekleme rastgele başlatılır. Yoksa iki uç aynı anda takla atar, hiç anlaşamazlar.

Milimetreler kabloyu düşürür

Sonlandırma sırasında büküm en fazla 13 mm geriye kadar açılabilir. Bu bölümün en somut el kuralı budur. Ders notlarında açıkta kalan tel boyu için 1,7 cm yazar. Bu, standarttan 4 mm daha gevşektir ve ev yapımı kablonun testte düşmesinin bir sebebidir.

Soyma işleminde yalnızca dış kılıf kesilir. Bıçak içerideki tellerin yalıtımına değdiyse kablo görünürde sağlamdır ama testte düşer. Telleri düzeltir, renk sırasına dizer ve yaklaşık 12 mm boyunda düz bir hizada kesersin. Sekiz telin aynı boyda olması hepsinin konnektörün dibine aynı anda dayanmasını sağlar.

İşin aleti tek bir pensedir. Aynı pensenin çoğu zaman bir de RJ-11 yuvası bulunur; yanlış yuvaya sıkarsan konnektör ezilir ve çöpe gider. Sıkmadan önce iki şeyi gözle doğrularsın: sekiz telin de en dibe dayandığını ve dış kılıfın konnektörün içine girdiğini. Konnektörün ön yüzünden sekiz bakır ucu sayabilmelisin. Sıkmanın yaptığı iş tamamen mekaniktir. Konnektörün bıçaklı pinleri yalıtımı delip bakıra gömülür, arkadaki plastik de dış kılıfı sıkıştırır. Bu ikinci sıkıştırmanın adı gerilim boşaltmadır ve kabloyu çekiştiren eli kontaklardan uzak tutar.

Duvar prizinde ve patch panelinde pense hiç işe yaramaz. Orada tel soyulmadan yalıtım delen kontağa bastırılır ve punch-down aleti aynı harekette fazlalığı keser. Patch kablo çok damarlı telden, yatay kablo tek damarlıdan yapılır. Tek damarlı teli patch kablo olarak kullanırsan bükülen uç konnektörün dibinde çatlar. Arıza kesikli olduğu için haftalarca bulunamaz.

Aynı iş camda nasıl yapılıyor?

Bakırda sekiz teli sıraya dizip sıkıyordun. Camda sıraya dizilecek tel yok; hizalanacak tek bir eksen var, ve o eksenin çapı tek modlu fiberde 9 mikron. İki core’u (nüveyi) bir mikronluk kaçıklıkla buluşturmak gerekiyor. Pense bu işi yapamaz — tolerans mekanik değil optik.

Onun yerine üç adım var: soy, kır, birleştir.

Soymak. Önce dış kılıf ve aramid, sonra 900 mikronluk tampon, en son 250 mikronluk birincil kaplama alınır. Geriye 125 mikronluk çıplak cam kalır. Kaplama alındıktan sonra cam yalnızca alkolle silinir; parmakla tutulmaz, çünkü ciltteki yağ hem ölçüme hem eke girer.

Kırmak. Fiber makasla kesilmez, kırılır. Kesici camın yüzeyinde kontrollü bir çizik açar, sonra lif gerilerek çizikten koparılır. Amaç eksene tam dik, aynasal bir yüzey elde etmek. Burası bölümün ikinci somut sayısıdır: kırım açısı 0,5 dereceyi geçmemeli. İyi bakılmış bir kırıcı zaten bu değeri verir; 1 derece kabul edilebilir sınırdır, 2 derecenin üstü kayıp demektir. Kaynaştırma cihazı yüzeyi kamerayla ölçer ve açı eşiği aşarsa işi başlatmadan reddeder.

Neden bu kadar hassas? Bakırda iki telin uçları eğri kesilse de bakır bakıra değdiği anda akım geçer. Camda iş öyle yürümüyor: iki yüzey arasında kalan mikron ölçekli hava boşluğu ışığın iki kez kırılması demek, ve her kırılma sinyalin bir kısmını core’un dışına atıyor. Işığın camda hangi dar açı bandına mahkûm olduğunu bir sonraki bölümde hesaplayacağız; şimdilik şu kadarı yeter — o bant, eksenden yedi dereceden dar.

Birleştirmek. İki yol var ve aralarındaki fark bir kalite kararıdır.

Kaynaştırma iki cam ucu elektrik arkıyla eritip birbirine kaynatır. Cihaz önce iki core’u kamerayla görüp hizalar, sonra arkı basar ve ek noktasını ısıyla büzüşen bir kılıfla korur. TIA-568 tek bir ek için üst sınırı 0,3 dB koyar; modern bir cihaz bunun altıda birini verir. Mekanik ek ise iki ucu bir kılavuzun içinde karşı karşıya getirip aradaki boşluğu, camla aynı kırılma indisine sahip bir jelle doldurur. Jel hava boşluğunu optik olarak yok eder. Daha hızlı, alet gerektirmez, ama kaybı bir kat büyüktür ve zamanla bozulur.

Sahada en yaygın uygulama ikisinin ortasıdır: konnektörü fabrikada takılmış kısa bir pigtail alınır ve onun çıplak ucu hattın ucuna kaynaştırılır. Böylece kritik yüzey — konnektörün cilalanmış alnı — fabrika koşullarında üretilmiş olur; sahada yapılan iş yalnızca bir ektir.

Konnektörün alnındaki sekiz derece

Konnektörün ucunda seramik bir kılavuz halka, yani ferrül vardır; çapı SC’de 2,5, LC’de 1,25 mm. Fiber bu halkanın tam ortasından geçer ve alnı cilalanır. Cilanın geometrisi, geri yansıyan ışığın ne kadarının kaynağa döndüğünü belirler.

APC’nin sekiz derecelik eğik alnı bir hile. Düz bir alından geri yansıyan ışık geldiği yolu izleyip core’a, oradan da lazere döner. Alnı eğdiğinde yansıyan ışın o dar açı bandının dışına düşüyor, core’da tutunamıyor ve kabukta kayboluyor — bir sonraki bölümde kuracağımız şart burada kasten bozuluyor. Geri dönen ışığın lazerin çıkışını bozması bu yüzden ortadan kalkıyor. Analog video taşıyan kablo TV hatlarında ve PON şebekelerinde yeşil konnektör görmenin sebebi budur.

Yeşille maviyi birleştirme. APC ile UPC birbirine takılırsa eğik alın düz alna nokta temasla basar. Sonuç yüksek kayıp ve iki ferrülün de kalıcı hasarıdır. Renk kodu bir süs değil, bir kilit.

Son adım temizliktir ve fiberde arızaların çoğunun sebebi tam olarak budur. Tek bir toz zerresi 9 mikronluk core’un önemli bir kısmını kapatabilir. Ferrül tüy bırakmayan bir bezle ve izopropil alkolle silinir, sonra 200-400 kat büyüten bir muayene mikroskobuyla gözle denetlenir. Sahada üç kelimelik kural şudur: denetle, temizle, yeniden denetle.

Kablo çalışıyor mu, yoksa yalnızca iletiyor mu?

Test cihazının verdiği ilk çıktı tel haritasıdır ve hangi telin hangi pine gittiğini gösterir. Basit bir cihazda her tel için bir LED bulunur. Sekiz LED’in sırayla yanması doğru dizilimi, sıranın bozulması yanlış sonlandırmayı işaret eder.

Süreklilik tek başına yalancı bir ölçüttür. Eski USOC dizilimi her pini karşı pine bağlar, yani testten geçer ama çiftleri yanlış eşler. 1 ile 2 bir çift, 3 ile 6 başka bir çift olmak zorundadır. Bu eşleşme bozulunca bağlantı yine kurulur, hata oranı yükselir. Bunun adı bölünmüş çifttir ve ancak tel haritasıyla yakalanır. Kategori uygunluğunu doğrulamak da tek bir ölçüm değildir. Farklı frekanslarda toplam zayıflama ve yakın uç diyafonisi ayrı ayrı ölçülür. İyi bir cihaz uzunluğu da ölçer ve 100 m sınırını doğrular.

Fiberde tel haritasının karşılığı yok; ölçülen şey ışığın kendisi. İki ayrı alet iki ayrı soruyu cevaplıyor. Işık kaynağı ve güç ölçer ikilisi bağın iki ucuna konur ve tek bir sayı verir: uçtan uca toplam ekleme kaybı, dB cinsinden. Bu kabul ölçümüdür — bağ bütçeye sığıyor mu, sığmıyor mu. OTDR ise tek uçtan çalışır, hatta bir darbe gönderip süreksizliklerden geri saçılan ışığı zamanla kaydeder. Çıktısı bir sayı değil bir profil: kaybın nerede olduğunu metre cinsinden gösterir, bir ekte mi bir konnektörde mi aşırı sıkı bir kıvrımda mı olduğunu ayırır. Biri “geçti mi?” diye sorar, öteki “nerede takıldı?” diye.

Yüz metre tek bir kablonun boyu değildir. Structured cabling’in (yapısal kablolamanın) yatay dağıtımı tanıdık; kanal denen bütün, 90 metrelik kalıcı hat ile 10 metrelik patch payının toplamıdır. O pay dolapta 6 metreyi, çalışma alanında 3 metreyi aşamaz. Bakırın büyük kısmı duvarın ve tavanın içinde kalır, iki ucundaki jaklar ise elinin altındadır. Arıza aramaya bu yüzden uçlardan başlarsın.

Sekiz telden dördü klasik Ethernet’te veri taşır. Bitleri taşıyan teller bunlar. 1000BASE-T ise dördünü birden kullanır. Gigabit’e geçiş kabloyu değiştirmedi, kablonun kullanılan yarısını iki katına çıkardı; hız kuşak kuşak arttı, bakırın verdiği mesafe hiç oynamadı. Kullanılmayan dört teli kesip atmak bu yüzden yasaktır. Üstelik o teller 10 ve 100 Mbit/s Ethernet’te de boş sayılmaz; Power over Ethernet onların ikinci işidir.

Özet

Peki, ne öğrendik?

• Kategori bir hız değil frekans sözüdür: merdivenin her basamağı kabloya daha geniş bir bant tanımlar, hıza dönüşmesi o bandın gürültüyle olan farkına bağlıdır.
• Marj diyafonide ölçülür: kategoriler arasındaki fark ekleme kaybında değil yakın uç diyafonisinde ve zayıflama-diyafoni oranında görünür, çünkü diyafoni bir uç olayıdır.
• Sekiz telin sırası telefondan miras kaldı: 4 ve 5 numaralı pinler mavi çifte ayrıldığı için 10BASE-T verisi 1, 2, 3 ve 6 numaralı pinlere yerleşti.
• Sonlandırma milimetrelerle ölçülür: büküm en fazla 13 mm geri açılır, teller 12 mm boyunda düz kesilir ve dış kılıf konnektörün içinde kalır.
• Camda tolerans mekanik değil optiktir: fiber kesilmez kırılır, kırım açısı 0,5 dereceyi geçmemelidir, ve iki ucu birleştirmenin iki yolu bir kalite kararıdır — kaynaştırma 0,02-0,05 dB, mekanik ek 0,2-0,5 dB.
• Süreklilik testi yetmez: bölünmüş çift ancak tel haritasıyla görünür, kategori uygunluğu ise farklı frekanslarda ayrı ayrı ölçülür; fiberde aynı ayrım güç ölçer ile OTDR arasındadır.

Kabloyu artık kendin yapabilirsin — bakırda da camda da. Ama camda yaptığın her hareketin gerekçesi tek bir cümleye dayanıyordu ve o cümleyi henüz kanıtlamadım: ışık ancak çok dar bir açı bandında core’da kalıyor. Peki onu orada tutan tam olarak ne?