Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Тестирование межкабельных наводок в полевых условиях

Зинг Жу, Харшанг Пандья

Как ожидается, уже в этом году институт IEEE (www.ieee.org) выпустит окончательную версию стандарта 10GBase-T на 10-гигабитовую сеть Ethernet, работающую по кабелю из медных витых пар. Одна из основных проблем, возникающих при построении 10-Гбит/с сетевой инфраструктуры на основе СКС расширенной категории 6, связана с тестированием и компенсацией помех, наводимых элементами соседних каналов связи. Примером таких помех являются так называемые межкабельные наводки (alien crosstalk). В данной статье рассматриваются методы тестирования этих наводок и даются рекомендации по их ослаблению.

Кабельная система для 10GBase-T

Постоянно развиваясь, Ethernet стала основной технологией ЛВС. Все большее распространение получают новые версии этой технологии, такие, как 10-Gigabit Ethernet. Начиная с 2004 г. рабочая группа IEEE 802.3an работает над проектом под названием 10GBase-T. Его основная цель — принятие стандарта на 10-Гбит/с локальные сети Ethernet на основе витопарного медного кабеля UTP. Важнейшей задачей в данной области является обеспечение надежной 10-гигабитовой связи по медным кабелям с 8-контактными разъемами (RJ-45) протяженностью до 100 м при затратах, не превышающих те, что возникают при использовании оптоволокна.

Хотя кабельные системы категорий 5 и 6 являются на сегодняшний день самыми распространенными, они не соответствуют требованиям скоростных сетей 10-Gigabit Ethernet в отношении полосы пропускания и перекрестных наводок. Поэтому подкомитет Ассоциации телекоммуникационной промышленности США (Telecommunications Industry Association — TIA; www.tia.org) по кабельным спецификациям (TIA 42.7) работает в настоящее время над дополнительными документами, в которых должны быть определены новые характеристики кабелей и кабельных компонентов, гарантирующие работу систем 10GBase-T.

Ассоциация TIA разрабатывает спецификацию ANSI/TIA TSB 155 “Руководство по оценке и улучшению характеристик инсталлированных СКС категории 6 в целях поддержки сетей 10GBase-T” (Guidelines for the Assessment and Mitigation of Installed Category 6 Cabling to Support 10GBase-T). В этом документе содержатся указания по сертификации в полевых условиях СКС категории 6 протяженностью канала до 55 м применительно к приложениям 10GBase-T. Кроме того, по заданию института IEEE ассоциация TIA работает над спецификацией ANSI/TIA 568-B.2-10 “Технические требования к СКС на основе 4-парного 100-Ом кабеля расширенной категории 6” (Transmission Performance Specifications for 4-Pair 100-Ohm Augmented Category 6 Cabling) для 100-м каналов связи и рабочих частот до 500 МГц.

Полную версию данной статьи смотрите в 8-ом номере журнала за 2006 год.

Факторы, влияющие на межкабельные наводки

Как уже говорилось, межкабельные наводки — это важнейшая характеристика кабельной системы для приложений 10GBase-T. Уровень таких наводок зависит от того, насколько близко расположены соседние кабели и коннекторы, и от их числа. Модель для расчета межкабельных наводок довольно сложная и требует учета по меньшей мере следующих важных факторов:

• расстояния между соседними кабелями или соседними портами;

• расстояния до источника наводки и длины кабеля;

• шага скрутки витых пар;

• числа кабелей, наводки от которых проявляются в рассматриваемом кабеле;

• уровня и частоты исходного сигнала.

По существу, две основные характеристики межкабельных наводок — это PSANEXT (Power Sum Alien Near End Crosstalk — суммарные межкабельные наводки на ближнем конце кабеля) и PSAELFEXT (Power Sum Alien Equal-level Far-End Crosstalk — суммарные межкабельные наводки на дальнем конце кабеля). Обычно для измерения параметров PSANEXT и PSAELFEXT в лабораторной среде используется конфигурация “шесть вокруг одного”, в которой испытываемый кабель (принимающий наводку) размещается в центре, а наводящие помехи кабели — вокруг него (рис. 1). Такая конфигурация представляет собой наихудший с точки зрения уровня межкабельных наводок пример. Кабели, не имеющие непосредственного физического контакта с испытываемым кабелем, генерируют гораздо меньшие перекрестные наводки (по сравнению с таковыми от шести “соседей”), поэтому ими можно пренебречь.

Приводящие к повышению уровня помех межкабельные наводки сужают рабочую полосу пропускания кабельного канала, поскольку снижают общее отношение сигнал/шум. негативное влияние межкабельных наводок на системы 10GBase-T более заметно, чем на менее скоростные сетевые приложения. Кроме того, в отличие от внутриканальных (между парами одного кабеля) перекрестных наводок NEXT и FEXT, которые можно компенсировать при цифровой обработке сигналов (DSP) в активном сетевом оборудовании, компенсация межкабельных наводок на уровне активного оборудования является слишком трудной задачей: она требует больших дополнительных затрат и усложнения конструкции трансивера.

По мере того как контролю за межкабельными наводками в средах 10GBase-T придается все большее и большее значение, растет интерес и к технологиям, непосредственно касающимся этой проблемы. В частности, все участники рынка кабельных систем активно обсуждают вопросы полевого тестирования межкабельных наводок.

Проблемы тестирования

Рассмотрим разницу в тестировании внутриканальных и межкабельных наводок. Внутриканальные наводки возникают в одном кабеле, тогда как межкабельные — в связке из нескольких кабелей, поэтому, чтобы измерить межкабельные наводки, требуется подключить к тестовому оборудованию более двух кабелей.

Для тестирования внутриканальных перекрестных наводок необходимы только одно локальное тестовое устройство (тестер) и одно удаленное. Однако при определении межкабельных наводок концы многочисленных кабелей могут находиться в разных местах, и тогда нужно устанавливать тестовое оборудование на каждом из удаленных кабельных концов (рис. 2).

Таким образом, тестовая инфраструктура для измерения межкабельных наводок является более сложной и в ней задействуется больше инструментария, чем в таковой для измерения внутриканальных перекрестных наводок. И первая проблема здесь заключается в том, чтобы производители предложили недорогое техническое решение, которое соответствовало бы всем требованиям такого тестирования.

Вторая — и более серьезная — проблема связана со спецификой полевого тестирования межкабельных наводок. Оно должно выполняться на уже имеющихся связках кабелей, а они могут включать в себя более шести кабелей. Если используемая система поддерживает тестирование лишь одной пары кабелей одновременно, то вам придется многократно подсоединять и отсоединять кабели. В таком процессе слишком много ручных манипуляций с кабелями, поэтому он является довольно продолжительным и заметно повышает вероятность человеческих ошибок. Если вы не придерживаетесь четкой системы маркировки кабелей, то у вас есть все шансы забыть протестировать некоторые из комбинаций.

С увеличением числа кабелей число комбинаций, которые необходимо промерить, быстро растет. При использовании N кабелей, для тестирования параметра PSANEXT потребуется выполнить измерения для N (N–1)/2 комбинаций. Например, для 7 наводящих помехи кабелей нужно будет выполнить 21 индивидуальное измерение параметра ANEXT.

Разнообразные подходы

Предложенные недавно решения для тестирования межкабельных наводок базируются главным образом на устройствах для стандартных измерений перекрестных наводок. В них используются два тестера (один подключается к кабелю, на который наводится помеха, другой — к кабелю — ее источнику) и коммуникационный канал между ними.

При тестировании межкабельных наводок на ближнем конце основное устройство (базовый блок) подключается к каналу-“жертве”, а вспомогательное (инжектор) — к одному из наводящих помеху каналов (рис. 3а). К удаленным концам обоих каналов подключаются специальные согласованные нагрузки. Во время тестирования вспомогательное устройство поочередно, пара за парой передает в канал нагрузочный сигнал, а основное — тоже поочередно замеряет межкабельную наводку на кабеле-“жертве”. Во время тестирования межкабельной наводки на дальнем конце кабеля основное устройство подключается к кабелю-“жертве”, а вспомогательное — к наводящему помеху кабелю, но на другом конце (рис. 3б).

Недавно появилось новое решение (на него была подана заявка как на изобретение), которое основано на инструменте, получившем название Alien Cross Talk Stimulator (AxTalk Stimulator), или стимулятор межкабельных наводок. Суть этого решения такова: к каждому концу кабеля-“жертвы” подсоединяются портативные анализаторы спектра, а к кабелям — источникам наводок — устройства AxTalk Stimulator (рис. 4). Чтобы понять, как работает этот метод тестирования, надо знать, что стимуляторы могут функционировать в трех режимах:

• Передача. Устройство AxTalk передает специальный сигнал в радиочастотном диапазоне, в то время как такое же устройство на другом конце линии находится в режиме прослушивания.

• Нагрузка. Устройства на обоих концах линии имитируют нагрузку. Такое состояние устанавливается по умолчанию и поддерживает коммуникационное соединение между локальным и удаленным стимуляторами.

• Прослушивание. Находясь в данном режиме, устройство переключается в режим нагрузки, когда удаленное устройство начинает передачу сигнала.

При тестировании межкабельных наводок с помощью описываемого решения используется принцип “частотных доменов”, согласно которому передатчик генерирует тестовый синусоидальный сигнал заданной частоты в течение заданного интервала времени. Этот тестовый сигнал подается на тестируемый объект (витую пару), а межкабельная наводка измеряется локальным или удаленным анализатором спектра, настроенным на ту же самую частоту.

Используя специальную технологию качающейся частоты, можно измерить межкабельные наводки, генерируемые на кабеле-“жертве” любым числом кабелей-источников с подключенными к ним стимуляторами, всего за один цикл измерений (для чего обычно требуется всего несколько минут). Это исключает необходимость поочередного подключения и отключения кабелей — источников наводок.

Ослабление межкабельных наводок

Измерение межкабельных наводок очень важная процедура для сетей 10GBase-T. Если уровень таких наводок не соответствует установленным требованиям, то необходимо использовать методы для их максимального ослабления. Многое здесь определяется правильной инсталляцией кабельной системы для сети 10GBase-T. Приведем ряд рекомендаций.

При развертывании приложений 10GBase-T для подключения соответствующих кабелей по возможности не используйте соседние гнезда коммутационных панелей и разносите друг от друга коммутационные шнуры. Соседние гнезда можно использовать для кабелей других приложений, таких, как 10/100/1000Base-T.

Если же вы вынуждены задействовать соседние гнезда для каналов 10GBase-T, не забудьте протестировать суммарные межкабельные наводки.

Для снижения межкабельных наводок, помимо пространственного разнесения коммутационных шнуров, можно то же сделать с оконечными шнурами (используемыми для подключения оборудования) и другими элементами горизонтальной кабельной проводки. Альтернативой разнесению шнуров является использование шнуров с достаточно высокой способностью подавления межкабельных наводок — например, изготовленных из кабеля ScTP категории 6 или кабеля расширенной категории 6. Наконец, уменьшить наводки позволит переход от архитектуры кросс-коннект к схеме подключений интерконнект..





  
8 '2006
СОДЕРЖАНИЕ

инфраструктура

• Тестируем клиентские устройства для БЛВС

• Презентации по радиоволнам

• 2006 - лучшие продукты года

бизнес

• Форум на Итальянских озерах

• В «сердце» Кремниевой долины

• Инструментарий для управления поставками

• Футбол и конвергенция

информационные системы

• Call-центры отечественных производителей (часть II)

• Роль гражданских институтов в построении информационного общества

сети связи

• Отечественные производители. Каждый за себя

кабельные системы

• Медиаконвертеры набирают «интеллект»

• Тестирование межкабельных наводок в полевых условиях

• Трубы для прокладки кабелей связи

защита данных

• Непрерывная защита данных

новые продукты

• Wi-Fi для СКС; Инфракрасная IP-камера компании Planet; Широкополосный шлюз «в кармане»; Система мониторинга и управления доступом на базе Linux; Новая конвергентная система связи от Samsung


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх