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

  

Основы построения структурированной кабельной системы. Часть III

Джефф Ньюман

На установку кабельной системы ушло две недели. Все детали мероприятия согласованы. На ближайшие выходные дни назначен переезд на новое место. Грузчики тщательно пакуют и грузят компьютеры. Вы со своими помощниками уже готовы подключать рабочие станции к сети, так как уверены в успехе заказанной высококачественной структурированной кабельной системы, состоящей на 100% из компонентов, соответствующих категории 5 стандарта TIA/EIA 568A. Все должно работать как надо. Не так ли? А вот и нет. Единственный способ быть абсолютно уверенным в этом — еще до начала эксплуатации потребовать от поставщика проведения сертификации собранной системы на соответствие спецификациям TIA/EIA 568A.

Кабельная система требует столь же тщательных испытаний, своевременного устранения неисправностей и постоянного наблюдения, как и другие сетевые компоненты. Если пренебречь тестированием кабельной системы, то, в конце концов, она откажет в работе в самый неподходящий момент. Проведите ее основные испытания перед началом эксплуатации, а затем периодически повторяйте измерения и сравнивайте их результаты с исходными. Обнаруженная разница позволит заблаговременно заметить начало деградации компонентов кабельной системы и предотвратить ее потенциальные отказы.

Обычно тестирование кабельной системы — удел техников и инженеров по электронике, вооруженных осциллографами, сигнал-генераторами и спектр-анализаторами. Однако сегодня с помощью ручных кабельных тестеров любой работник может провести сложный анализ работы системы на физическом и канальном уровнях. Но для эффективного использования этих устройств все же необходимы некоторые навыки. Цель этой статьи — дать пользователю минимальные знания по тестированию кабельных систем и рассказать о применяемых для этого приборах.

Начало

Для проведения первого, самого простого испытания требуется и самый дешевый инструмент — ваши руки. Порой мы забываем об элементарном и одновременно наиболее важном этапе испытаний — физическом осмотре. Подвергая кабельную систему такому осмотру, не уподобляйтесь новичкам, которые передвигаются по ее закоулкам осторожно, как по хрустальном замку, опасаясь, что любое резкое движение может привести к серьезным разрушениям. Вы полагаете — и ваши сотрудники будут обращаться с кабелями так же бережно? Вряд ли. Поэтому идите смело вперед и не бойтесь дергать и трогать все вокруг! С усилием тяните кабели, вскрывайте стенные панели, приоткрывайте подвесной потолок и заглядывайте (с помощью карманного фонарика) в воздуховоды. Исследуйте все и вся!

Если вы имеете дело с новой кабельной системой, воспользуйтесь методом случайной выборки, чтобы получить статистически корректные данные. Проверьте правильность оконцовки кабеля: на витых парах он должен быть обрезан ровно, без зазубрин и, что важнее всего, иметь совпадающие цветовые коды как на конце, предназначенном для подключения к блоку розеток, так и на конце, подключенном к распределительной панели. Посмотрите, подходит ли кабель к тыльной стороне блока розеток по плавной дуге (с радиусом по крайней мере в четыре раза больше внешнего диаметра самого кабеля), или он согнут под острым углом. Качество механической разводки кабелей — верный критерий оценки потенциальных электрических характеристик кабельной системы. В случае с проложенной ранее системой поинтересуйтесь состоянием мест окончания кабелей. Если заметите их некоторый износ, кабели следует разделать заново, для чего понадобятся некоторые крепежные детали.

Кабели, входящие в телекоммуникационные шкафы и аппаратные комнаты, должны быть аккуратно, но не слишком туго обернуты и достаточно удалены от пола или потолка стойки. Загляните на коммутационные панели за стойкой и убедитесь, что монтажник не нарушил правил разделки для кабелей категории 5. При этом не так важно, на какое расстояние удалена оболочка. Провода витой пары должны быть плотно скручены, чтобы удовлетворять требованиям спецификаций переходного затухания на ближнем конце (Near End Crosstalk — NEXT). Хорошие монтажники развивают провода пары не более чем на полдюйма.

Ручные тестеры

Испытания следует продолжить с помощью ручных кабельных тестеров. Принцип работы этих приборов схож с рентгеновской медицинской установкой. Их излучение проникает в скрытую область кабельной системы, определяя ее электрические свойства, и отображает их в читаемой форме. Однако для расшифровки и понимания результатов испытаний кабелей, как и для "чтения" рентгеновских снимков, необходима определенная квалификация.

В исследуемый кабель от электронной схемы тестера подается электрический сигнал и преобразуется в ответный сигнал, пришедший с некоторой задержкой. Часто, чтобы ввести контрольный сигнал с определенными параметрами, применяют отдельное устройство, подключаемое к одному концу кабеля. К другому его концу подключают прибор, который регистрирует изменения этого сигнала. Цифровые тестеры посылают по кабелю короткий импульс и интерпретируют ответный сигнал с помощью цифрового процессора сигналов (Digital Signal Processor — DSP) на всех представляющих интерес частотах. Напротив, аналоговые тестеры используют пошаговое изменение частоты и интерпретируют ответный сигнал для каждого значения частоты. Цифровые тестеры быстрее аналоговых, но последние могут обнаруживать аномалии в кабелях, расположенные к точке подключения прибора физически ближе.

Как же вам, рядовому пользователю, при существующем разнообразии типов и конструкций тестеров определить, какой из них испытывает вашу кабельную систему действительно правильно и лучше подходит для ее сертификации? Тестер прежде всего должен отвечать стандарту TIA/EIA 568А, на соответствие которому и сертифицируется кабельная система. Откройте технический сервисный бюллетень TSB-67 ассоциации TIA, где определены требования к характеристикам передачи для трех категорий соединений кабеля и оборудования, поддерживающего стандарт TIA/EIA 568A. Этот бюллетень содержит электрические характеристики тестеров, методы тестирования и необходимый минимум характеристик передачи для UTP-кабелей.

Проделайте все точно

При работе с документом TSB-67 важно учесть следующее: в нем представлены два набора требований: по типам кабелей и по точности измерений в зависимости от типа. Монтажники часто жалуются, что после подключения соединительных шнуров рабочих станций и кросс-панелей пользователей им приходится заново тестировать кабельную систему, теряя при этом время и деньги. В ответ на эти жалобы ассоциация TIA ввела раздельные требования к тестам для соединения и для канала. Параметры соединения — это результаты испытания участка кабеля от розетки рабочей области до первого узла кросс-панели, т. е. того участка, который обычно делают монтажники кабельной системы. В измерениях канала участвуют дополнительно шнуры рабочих станций и все шнуры кросс-панелей до точки подключения электронной коммуникационной аппаратуры.

В TSB-67 также определены два уровня точности (I и II) измерения параметров соединения и канала. Существует ошибочное мнение, что уровень I относится только к испытанию соединения, а уровень II — только к испытанию канала. В TSB-67 это положение трактуется однозначно: полевые тестеры обоих уровней точности должны быть пригодны для проведения испытаний и соединения канала.

Основными параметрами тестирования для "полевых" испытаний являются следующие: карта соединений отдельных проводов в кабель, длина кабеля, затухание и переходное затухание на ближнем конце кабеля (NEXT). Тесты TIA/EIA являются обобщенными и не детализированы ни по типу ЛВС, ни по типу оборудования какого-либо поставщика. Недавно комитет TR-41.8 TIA подтвердил, что кабельная система, сертифицированная на соответствие категории 5 с помощью кабельного тестера, удовлетворяющего требованиям спецификации TSB-67, также способна поддерживать все утвержденные в настоящее время высокоскоростные сетевые стандарты, включая АТМ на 155 Мбит/c.

В стадии изучения находятся такие параметры, как возвратные потери, продольный баланс, продольное полное сопротивление, задержка расфазировки и распространения, которые важны для отдельных сетевых приложений, однако пока не являются частью стандартов TIA/EIA.

Карта проводимости

Тест карты соединения проводов кабеля нужно проводить с целью проверки правильности соединения на каждом его конце. Для всех четырех пар кабеля карта соединений показывает наличие проводимости каждого проводника до удаленного конца, а также ошибки в разводке проводов: короткие замыкания между двумя или более проводами, перепутанные, переполюсованные и расщепленные пары и др. Эти ошибки показаны на рисунке.

Карта соединений гарантирует, что физическая структура пар в кабеле удовлетворяет спецификациям. Иногда только с помощью хорошего "полевого" прибора можно удостовериться, что проблемы с разводкой проводов в кабеле ликвидированы. Например, очень трудно обнаружить расщепленную пару, поскольку она успешно проходит тесты на электрическую проводимость. Расщепленная пара может вызвать очень высокое затухание на ближнем конце кабеля и существенно повлиять на стабильность работы всей сети. Практически единственный способ обнаружить пару с таким дефектом — измерение параметра NEXT.

Следующий "полевой" тест — измерение длины кабеля. Цель этого измерения — проверить соответствие длины кабеля спецификации TIA/EIA 568A, в которой она ограничена 295 футами (90 м). Физическая длина базового соединения/канала определяется суммой физических длин кабелей между двумя конечными точками. Максимальная физическая длина базового соединения — 94 м (включая шнуры тестового оборудования); максимальная физическая длина канала — 100 м (включая длину шнуров оборудования и кросс-панелей).

Затухание — это параметр, который характеризует потери сигнала в базовом соединении или канале. Он оценивается по затуханию худшей из пар кабеля. Переходное затухание на ближнем конце кабеля характеризует уменьшение величины сигнала, принимаемого по одной из пар, вызванное наводками от сигнала, передаваемого другой парой того же кабеля. Величина параметров затухания и NEXT зависит от частоты сигнала и изменяется особенно сильно на более высоких частотах. Поэтому для испытания кабелей категории 5 требуются сложные приборы.

Подходящие инструменты

Чтобы помочь профессиональным монтажникам и простым пользователям в проведении испытаний кабельных систем, создано множество приборов — от простейших индикаторов проводимости до высококлассных рефлектометров (Time Domain Reflectometer — TDR) для проверки медных и оптических кабелей. Необходимо, чтобы, перед тем как купить эти приборы, пользователь разобрался в их достоинствах и недостатках. В таблице приведен перечень таких приборов, даны их характеристики и ориентировочная стоимость.

Самый простой прибор — цифровой мультиметр. Как правило, хороший мультиметр оборудован звуковым индикатором проводимости. Для проверки проводимости нужно просто скрутить вместе концы пары UTP-кабеля или вывод оплетки с концом центральной жилы коаксиального кабеля и подключить щупы мультиметра к другому его концу. Если удельное сопротивление кабеля известно, хорошим тестом является проверка его сопротивления (напомним, что сопротивление есть функция длины). Значение сопротивления выше ожидаемого указывает на слишком длинный кабель или на присутствие на его пути лишних кросс-панелей. Измеряя сопротивление цифровым мультиметром, можно грубо оценить длину кабеля в катушке. Цена цифровых мультиметров колеблется в пределах от 60 до 300 долл.

При определении карты соединений более полезными являются ручные тестеры. Инструменты такого типа в состоянии обнаружить короткое замыкание, обрывы и неправильное соединение проводов. По карте соединений, полученной на тестерах более высокого класса, можно определить также тип применяемой спецификации кабелей, например Т568А, Т568В, USOC, 10Base-T, TP-PMD или Token Ring, либо наличие в кабеле расщепленных пар. Эти приборы просты в обращении, а выдаваемые ими результаты легко понять. Однако с их помощью ничего нельзя узнать о частотных характеристиках кабеля, к примеру о его способности функционировать в высокоскоростной ЛВС. Эти параметры можно определить, используя ручной кабельный тестер или временные рефлектометры. Цена тестеров для определения карты соединений — от 50 до 300 долл.

Как уже было сказано, ручные тестеры предоставляют обширную информацию о кабельной системе, особенно если она действительно соответствует TSB-67. К сожалению, для расшифровки полученных результатов требуется значительно больше знаний. Как правило, тестеры этого типа выдают результаты испытаний: карты соединений, длины, затухания и переходного затухания на ближнем конце кабеля типа годен/негоден (pass/fail), но, кроме этого, они могут выдать результаты испытаний типа PASS* и FAIL*. Звездочки выдаются в том случае, если оценочная точность измерения находится на границе допустимого значения, что соответствующий требованиям TSB-67 тестер обязан регистрировать. В этом случае вы, как заинтересованное лицо, должны сами решить: согласиться с результатом, заменить кабельное оборудование или разделать кабель заново, чтобы получить улучшенный результат и оценку PASS (без звездочки). Цена этих устройств колеблется от 2500 до 4000 долл. в зависимости от их функций и соответствия устройства уровню точности II TSB-67 для категории 5.

Обучающие возможности

Какая же функция более сложных ручных тестеров важна для тех, кто впервые использует их при испытании своей кабельной системы? Желательно, чтобы они могли автоматически выполнять комплекс тестов по TSB-67 и затем выводить на экран большого дисплея оценки PASS или FAIL по каждому параметру. Более сложные приборы способны производить комплексные испытания на обоих концах кабеля одновременно, что значительно снижает трудоемкость тестирования.

Многие приборы имеют блок памяти (где сохраняют результаты испытаний в удобной для пользователя форме), а также последовательный порт и соответствующее ПО для передачи результатов в ПК в формате, совместимом с текстовыми редакторами и электронными таблицами. Желательно, чтобы тестеры имели возможность сохранять не менее 500 наборов данных, но в зависимости от ваших требований это число может меняться.

Ручной кабельный тестер работает от никель-кадмиевых или никель-водородных батарей и имеет для зарядки аккумуляторов адаптер переменного тока. Неплохо, если он будет оснащен флэш-памятью, что позволит в будущем обновлять его рабочие программы и защитит ваши вложения в случае модификации стандартов TIA/EIA.

Другая хорошая возможность обучения — использовать комплект ручных приборов в качестве излучателя и приемника света при проверке оптического кабеля. Для этого прежде всего необходим прибор, который мог бы испытывать многомодовый кабель и выбирать рабочую длину волны для генератора и приемника 850 или 1300 нм. Именно эти значения длин волн в большинстве случаев применяются в коммуникационном оборудовании современных ЛВС. Оптический тестер должен работать с разнообразными типами соединителей, используемых в кабельных системах, например с ST, SC, FC, SMA, Biconic и др. К более сложному и дорогостоящему испытательному оборудованию предъявляются и более серьезные требования. Цена таких приборов колеблется от 800 до 5000 долл.

Самые сложные приборы

Наиболее трудоемкие испытания выполняют с помощью рефлектометров TDR, работающих во временной области. Подобно ручным кабельным тестерам, они посылают короткий импульс по кабелю и воспринимают отраженный сигнал от разного типа неоднородностей. Однако рефлектометр сложнее ручных кабельных тестеров и преобразует отраженный сигнал в визуальную форму, что намного точнее характеризует неоднородности кабеля. Рефлектометр может определить место отражения сигнала в кабеле с точностью до дюйма. В отличие от ручного кабельного тестера, который показывает только числовое выражение расстояния до первой неисправности, рефлектометр воспроизводит полный перечень его неоднородностей. По этому перечню опытный пользователь сможет определить, где расположены кросс-панели, розетки и даже распознать кабели различных производителей. Однако по сравнению с ручными тестерами работа с рефлектометрами требует существенно более высокой квалификации. Рефлектометры для медных кабелей стоят от 5 до 15 тыс. долл. в зависимости от точности инструмента и дополнительных возможностей (например, вывод результатов на бумажную ленту или их запись на ГМД или ЖМД). Рефлектометры для оптического кабеля могут стоить до 30 тыс. долл. Исключительно сложные приборы, которые используются для испытаний оптоволоконных приложений OC3, DS3 и АТМ, продаются по цене до 45 тыс. долл.

И последнее, что должен рассмотреть пользователь: соответствует ли оформление сертификации его системы стандартам для вновь установленной кабельной системы. Следует убедиться, что каждый кабель системы протестирован и снабжен документом. Как минимум, необходимо обследовать карты соединений, определить затухание и переходное затухание на ближнем конце. За тестирование канала вам, скорее всего, придется заплатить монтажникам большую сумму, чем за тестирование только соединения. Однако эти дополнительные затраты стоят того, чтобы получить окончательное доказательство, что созданная кабельная система будет поддерживать высокоскоростные сетевые технологии.

Выбирайте сами, что надо тестировать. И когда. Но уже сейчас можно с уверенностью сказать, что тестирование кабельной системы — нормальная составляющая плана работы с сетью. Тестирование сегодня — это залог бесперебойной работы вашей сети завтра.


распечатать статью




  
2 '1997
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Наш хит-парад

локальные сети

• Концентраторы Ethernet для рабочих групп (обзор российского рынка)

• Выбор аппаратной платформы для Windows NT

• Основы построения структурированной кабельной системы. Часть III

корпоративные сети

• АТМ в России: первые успехи

• Принимая решение о создании сети АТМ

услуги сетей связи

• Лазерная связь — новый экономичный способ беспроводной связи

• Беспроводные сетевые технологии

• Проблемы передачи данных по телефонным линиям

• Перспективные системы и стандарты транкинговой связи

• Измерительное звено системной интеграции

интернет и интрасети

• Как настроить браузер WWW

• Microsoft и Netscape — победители в "войне" браузеров

• Моментальная интрасеть

• Интеграция Windows и Unix с помощью файловых сервисов на базе SMB

• Отображение имен NetBIOS в сетях TCP/IP

• Шлюзы IPX—IP: ваши переводчики в стране Интернет

защита данных

• Обеспечение безопасности Web-сервера

новые продукты

• StorPoint — новое средство доступа к CD-ROM; Администрирование DNS станет легче

только на сервере

• Серверы ODBS: новое слово в технологии БД



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