Trasmissione video: questione di distanze

 

La crescita delle prestazioni richieste ai sistemi di cablaggio strutturato, in termini di larghezza di banda, induce una riduzione delle distanze raggiungili. Oltre specifiche soglie, infatti, il segnale non riesce a raggiungere correttamente il destinatario, con ripercussioni sulla qualità del video trasmesso.

 

Nella progettazione di un impianto video, oltre al corretto posizionamento delle telecamere, è fondamentale valutare le prestazioni dei cavi incaricati di trasmettere il segnale.

In questo ambito, le normative di riferimento non sono sempre di aiuto, in quanto variano a seconda degli standard e in base alle specifiche del livello fisico di Ethernet e Fiber Channel.

Districarsi, dunque, non è semplice. Basti pensare che la EN 50173 definisce dei limiti molto indicativi, non identificando con precisione la distanza massima sulla quale sono distribuiti i servizi di telecomunicazione.

Il progettista del cablaggio strutturato è così chiamato a maturare una conoscenza delle specifiche del livello fisico di Ethernet e Fiber Channel (nel caso in cui il cablaggio riguardi un Data Center) per progettare correttamente l'impianto passivo di telecomunicazione.

In termini assoluti, però, un limite rimane invariato nel tempo: la distanza massima del canale trasmissivo di piano, realizzato in rame, non deve superare i 100 metri.

Per questa ragione, tutte le specifiche di livello fisico riferite ai doppini delle LAN e, in particolare Ethernet, garantiscono un corretto funzionamento del canale trasmissivo fino a 100 metri.

 

100 metri, limite imprescindibile

I produttori, in fase di certificazione, devono poter dimostrare che la propria bobina di cavo lunga 100 metri garantisce le prestazioni fissate dagli standard di una specifica categoria.

E il progettista, al termine delle operazioni, deve rilasciare al cliente una certificazione redatta non sulla base dei prodotti installati, bensì sulla base di una misurazione strumentale e obiettiva.

Per questa ragione, è fondamentale sapere come “misurare“ la distanza.

Da un punto di vista pratico, potrebbe essere immediato valutare, sulla pianta di un edifici, la distanza tra il rack di distribuzione di piano e la telecamera.

Se quest'ultima si trova nel raggio di 100 metri, i parametri sembrerebbero essere rispettati.

In realtà non è così, in quanto i cavi non possono percorre una linea retta, ma devono eseguire una serie di curve, che portano ad aumentare la distanza anche in modo significativo.

Da qui l'impossibilità di definire solo teoricamente tali distanze, che devono essere verificate nel contesto reale o partendo, quantomeno, da un progetto tridimensionale.

La valutazione del percorso di un cavo può risultare difficoltosa in alcune realtà, ma rappresenta un esercizio fondamentale per il rispetto degli standard.

É bene, poi, ricordare che, per una corretta valutazione, bisogna prendere in considerazione anche le bretelle di collegamento, che entrano a far parte della lunghezza totale.

 

Le distanze nel wireless

Proprio a fronte di problematiche di distanza - ma, soprattutto, di raggiungibilità e di praticità - si preferisce spesso abbandonare i cavi in rame a favore delle soluzioni radio.

I vantaggi del wireless sono noti a tutti, ma le problematiche relative alle distanze permangono.

I dati tecnici di questi apparecchi specificano, infatti, il raggio di copertura in campo aperto.

In realtà, se escludiamo alcuni casi particolari, tra l'emittente e il ricevente esiste sempre una barriera fisica che ostacola la comunicazione.

Una situazione che si somma al fatto che la potenza di un segnale radio decade, irrimediabilmente, con il quadrato della distanza.

La soluzione apparentemente più banale, per fare fronte a tale limite, consiste nell’aumentare la potenza di uscita, pur nel rispetto dei limiti previsti dalla Legge.

Scelta, però, questa, che rischia di rivelarsi controproducente, perché accresce la distanza raggiunta dalle onde elettromagnetiche in tutte le direzioni, col rischio che il segnale possa essere intercettato anche all’esterno della zona che si vuole coprire.

Senza dimenticare che gli access point installati in aree contigue devono operare su canali diversi e, aumentando eccessivamente l’area di copertura, si rischia di interferire con un sistema di comunicazione attivo sul medesimo canale.

Infine, a parte il maggior consumo energetico, una potenza eccessiva rischia di generare echi o, in alcuni casi, di saturare la capacità dell’apparato ricevente.

Alla luce di queste considerazioni, è necessario valutare con estrema attenzione le posizioni in cui vengono installate le antenne e i possibili ostacoli presenti, ottimizzando così il loro numero per collegare zone non raggiunte dalla rete fisica o per supportare la mobilità.

 

Uno scudo contro le interferenze

Uno dei fattori che maggiormente incide sulle prestazioni di un impianto di telecomunicazione è rappresentato dalle interferenze elettromagnetiche, i cui effetti aumentano col crescere della frequenza di funzionamento.

Da qui, la necessità di ricorrere a soluzioni schermate. Nello specifico, i cavi schermati tipo STP - Shielded Twisted Pair permettono di limitare l’interferenza reciproca fra i singoli doppini, in quanto si tratta di cavi realizzati con coppie schermate in modo individuale.

Adottando, invece, gli ScTP - Screened Twiested Pair, ossia cavi ricoperti da uno schermo, si proteggono le comunicazioni da interferenze esterne, onde evitare che il campo indotto possa danneggiare altri cavi posati a breve distanza.

Per “efficienza di schermatura” si intende la capacità del conduttore esterno (schermo) di opporsi alle interferenze elettromagnetiche provenienti da altri componenti.

La sua capacità di svolgere un simile compito è misurata in dB e indica di quanti dB viene attenuato il segnale interferente.

Lo schermo migliore è caratterizzato da un’efficienza più alta, ovvero dalla migliore capacità di limitare l’effetto negativo del segnale interferente.

Esistono vari generi di schermatura, più o meno adatti al tipo di impiego cui sono destinati.

In ogni caso, l’utilizzo di cavi schermati non garantisce una totale immunità dai campi elettromagnetici esterni.

Affinché lo schermo funzioni in modo efficace, infatti, è essenziale eseguire un’opportuna messa a terra.

Quando una simile operazione prevede più punti di contatto, i percorsi devono essere caratterizzati da una bassa resistenza e da una altrettanto bassa impedenza.

Un altro aspetto da valutare attentamente è rappresentato dal numero di punti di messa a terra: teoricamente, in presenza di basse frequenze, ne basterebbe uno solo.

Invece, con frequenze elevate, l’operazione di messa a terra sarebbe da compiere in più punti.

In tal caso, ogni punto potrebbe presentare un potenziale diverso, provocando delle correnti di terra che, creando un anello tra lo schermo e la massa, potrebbero trasportare disturbi ad alta frequenza, i cui effetti negativi possono essere percepiti dai circuiti logici a bassa tensione.

In simili casi, gli standard di cablaggio EIA/TIA raccomandano di connettere in un unico punto lo schermo incaricato di proteggere la parte permanente del cablaggio. Il che non garantisce l’assenza di correnti in transito, in quanto si potrebbe comunque instaurare una continuità elettrica fino alle apparecchiature.

 

Massimiliano Cassinelli

Ingegnere

Progettista reti TLC

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