Основой информационной сети предприятия является его структурированная кабельная система  (СКС). Она предоставляет возможность интеграции большей части приложений, используемых в повседневной жизни предприятия, например системы видеонаблюдения, ЛВС, традиционной и IP-телефонии. Естественно, что набор работающих на базе СКС приложений не статичен, в процессе работы одни устройства добавляются, другие убираются, разворачиваются и сворачиваются различные системы, сотрудники переезжают с места на место.

Присылаю информацию по времени тестирования межкабельных наводок от компании Fluke NetWorks, которые приведены в таблице. Ваши вопросы и комментарии Игорю Панову.

Таблица затрат времени на тестирование межкабльных наводок

В Новосибирске с 21 по 23 апреля будет проведен семинар по СКС. Такое мероприятие достаточно редкое для сибирского региона. Семинар проводится экспертом рынка, Дмитрием Мацкевичем автором ряда статей по теме СКС, участником круглых столов и спикером отраслевых конференций.

     На семинаре будут представлена возможность получить уникальную информацию по новым стандартам и разработкам в области кабельных системы, получить ответы на ваши вопросы, связанные с проектированием и расчетом структурированной кабельной системы, оформлением проектной документации. Также участники семинара получат цветные в полиграфическом исполнении авторские руководства и авторскую программу расчета СКС. В руководстве «Оформление проектной документации на СКС» дается пример оформление всех листов проектной документации, согласно требованиям Российских стандартов. Программа семинара представлена ниже.

Краткая программа 3-ех дневного семинара

"Проектирование, расчет и оформление СКС "

проводит эксперт в области СКС Мацкевич Д.О.

Обратите внимание:

• 
  
  На семинаре будут приведены примеры из практики реализации проектов и проектных решений СКС
  
  


• 
  
  Будут даны ответы на все вопросы участников семинара, касающихся проектирования СКС и оформления проектной документации на СКС
  
  


• 
  
  Участники семинара получат 3 полноцветных авторских руководств: «Основные понятия, требования и рекомендации проектирования и инсталляции СКС LANMASTER», «Оформление проектной документации», «Методика расчета СКС».
  
  


• 
  
  Участникам программы будет выдана бесплатная лицензия на использование программы по расчету СКС "Калькулятор СКС "
  
  


• 
  
  Будет проведены практические занятии по расчету СКС
  
  


• 
  
  Участники программы получать диск с записанными нормативными документами, требуемыми для оформления проектной документации
  
  

Стоимость участия в 3-ех дневном семинаре

Стоимость 3-ех дневного семинара 16000 рублей, включая руководства, лицензию на программу Калькулятор СКС и диск

Семинар организует и проводит компания Адвател, г.Новосибирск

630128, г. Новосибирск, ул. Инженерная, д. 5, оф. 402

тел./факс (383) 335-61-98, 335-69-08

E-mail: info@a2tel.ru

Дискуссии и вопросы о возможности использования неэкранированных кабелей витая пара (UTP)  для передачи высокоскоростных приложений возникли сразу в ходе разработки протокола передачи данных 10 Гигабит Ethernet. Появились новые термины такие, как alien crosstalk (межкабельные наводки) и coupling attenuation (затухание излучения). Специалистами задавались вопросы о важности этих параметров для практической реализации высокоскоростных систем. Появилась даже мысль, что параметры затухание излучения и межкабельные наводки – это всего лишь теоретические параметры и не требуется при проектировании структурированной кабельной системы (СКС) их учитывать. Давайте попробуем разобраться с этими параметрами, экранированными и неэкранированными кабелями и рядом возникающих вопросов и проблем.

Работа над новым стандартом 10GBase-T

Работа над стандартом 10GBase-T началась в 2002 году, когда была создана рабочая группа в IEEE. В начале у многих участников рынка был большой скепсис относительно возможности реализации передачи 10 Гигабит в секунду по витой паре на расстояния до 100 метров. Тем не менее, разработчиками была успешно решена эта достаточно сложная техническая задача за счет использования сложного метода кодирования, подавления наведенных помех на ближнем (NEXT) и компенсации наведенных помех на дальнем конце (FEXT). Предложенные рабочей группой технические решения позволили снизить полосу пропускания в кабельной линии до 417 МГц. В июне 2006 года IEEE был опубликован новый стандарт IEEE 802.3an c возможностью передачи 10 Гигабит в секунду по витой паре.

Технические особенности реализации приложения 10GBase-T

Поддержка работы высокоскоростного приложения 10GBase-T предъявляет достаточно жесткие требования к техническим характеристикам кабеля витая пара. Применяемый для передачи 10 Гбит/с метод модуляции линейного сигнала по схеме РАМ-16 привел к существенному уменьшению отношения сигнал/шум между логическими уровнями по сравнению с методами модуляции, применяемыми ранее в других протоколах передачи данных Ethernet. Теперь на выходе передатчика сигнального цифрового процессора разница между двумя логическими уровнями находится в диапазоне всего 0,13 В (Рисунок 1).

Рисунок 1: Уровень сигнала и ширина спектра сигнала протоколов Ethernet

     При ослаблении сигнала в ходе передачи разница между логическими уровнями становится еще меньше. Чувствительность приемника для распознавания логического уровня поступающих сигналов 10GBase-T должна быть существенно выше по сравнению с протоколом 1GBase-T. При этом сильно сократилось время обработки сигналов. Теперь даже самая незначительная наведенная внешняя помеха на витую пару может повлиять на распознавание логического уровня сигнала. Существенно расширилась полоса пропускания канала связи – она выросла c 62,5 МГц до 417 МГц. Для сравнения в протоколе 100Base-T (100 Mбит/с) полоса пропускания до 31,25 МГц, а в протоколе 1GBase-T (1000 Mбит/с) полоса пропускания расширена до 62,5 МГц. В таблице 1 приведены для наглядности данные по скорости передачи и полосе пропускания.

Таблица 1 Протоколы и полоса пропускания

     В результате разработки протокола 10GBase-T, значительно возросло требование к повышению уровня защищенности витопарного кабеля к воздействию внешних шумов. Сравнив помехоустойчивость приложений Fast Ethernet и 10 Гигабит Ethernet для витой пары, можно увидеть, что чувствительность к воздействию помехи в последнем случае возрастает в 100 раз. Публикация IEEE стандарта 10GBase-T стала движущей силой для обновления стандартов в области кабельных систем (далее по тексту кабельных стандартов).

Обновление кабельных стандартов

В то время как базовые характеристики кабельных линий и пассивных элементов были описаны в международных, европейских и американских стандартах на СКС и уже давно успешно использовались при проектировании и тестировании информационных систем, вопросы ЭМС длительное время практически не затрагивались стандартами.

     После выхода стандарта 10GBase-T была проведена большая работа экспертами в области стандартизации кабельных систем и были опубликованы ряд документов, поправок и дополнений к кабельным стандартам, описывающих требования и рекомендации по определению новых параметров, с помощью которых можно описать и определить уровень ЭМС кабельной системы.

     Новые параметры, рекомендации и требования к ним были сформулированы в американском стандарте ANSI/TIA/EIA-568-B.2 и в ISO 11801 2-ой редакции стандарта. В американском дополнении ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10 были добавлены новые технические параметры и была введена расширенная категория 6 – категория 6А. У категории 6А был в два раза увеличен частотный диапазон с 250 МГц (для категории 6) до 500 МГц. Чуть позже была разработана и принята международным стандартом Поправка 1 к ISO/IEC 11801:2002 — в этом документе появились новые параметры и добавились два новых класса:

• 
  
  класс E_A — на экранированных и неэкранированных кабельных линий, частота до 500 МГц
  
  


• 
  
  класс F_A — только для экранированных кабельных линий, частота до 1000 МГц
  
  

     В стандартах были описаны новые технические параметры и требования к ним, связанные с межкабельными наводками и асимметрией витой пары, которые мы рассмотрим ниже.

Параметры витопарных кабелей, связанные с ЭМС

Высокая чувствительность витопарного кабеля к помехам, насыщенность современных офисов и объектов радиоэлектронным, цифровым оборудованием, создающим помехи, приводит к необходимости анализа параметров электромагнитной совместимости (ЭМС), характеризующих помехоустойчивость витопарных линий и кабелей витая пара.

     Для оценки ЭМС используются два основных параметра: затухание излучения и межкабельные наводки.

Затухание излучения (coupling attenuation)

Затухание излучения характеризует защищенность кабельной линии от внешних электромагнитных помех, а также уровень внешнего излучения линии в окружающую среду.

     Затухание излучения определяется как отношение внешнего уровня помех к результирующему уровню помех внутри информационной системы. Величина затухания излучения выражается в децибелах (Рисунок 2).

Рисунок 2: Влияние внешних помех на симметричную систему

     Параметр затухание излучения позволяет оценить характеристики ЭМС кабельной линии. Читатель может спросить, а откуда возникает излучение у витой пары при использовании сбалансированной системы? Идеальная симметричная система является отличной средой передачи, но на практике не бывает идеально сбалансированных систем. Нарушение симметрии скрутки пар присутствует практически во всех кабелях. Это приводит к возникновению паразитного электромагнитного поля вокруг пары проводников. Качество скрутки проводников очень важно, так как скрутка проводников непосредственно влияет на электромагнитные характеристики кабельной системы (генерируемые шумы и воздействие внешних помех). Система с нарушением симметрии сохраняет свою работоспособность до определенного уровня внешних помех. Нарушение симметрии в информационных системах может быть вызвано следующими причинами и факторами:

• 
  
  конструкцией кабеля и компонентов;
  
  


• 
  
  технологией изготовления витой пары;
  
  


• 
  
  процедурой монтажа системы (растягивающие усилия, раздавливающие нагрузки, радиусы изгиба и скручивание, приводящие к изменениям в симметричной системы);
  
  


• 
  
  подключением активных устройств с нарушением симметрии (сетевые карты, коммутаторы и т.д).
  
  

     В экранированных системах эффект нарушения симметрии пар, приводящий к возникновению компенсируется за счет наличия экрана. Значение сoupling attenuation (a_C) экранированной кабельной системы равно сумме затухания экранирования (a_S) и затухания асимметрии (a_U). Для различных типов кабельных систем значение параметра сoupling attenuation (a_C) определяется для экранированных и неэкранированных кабелей по следующим формулам:

для экранированного витопарного кабеля: a_C = a_S + a_U

для неэкранированного витопарного кабеля: a_C = a_U (так как a_S = 0)

     На рисунке 3 показано схематично изменение затухания излучения для экранированных и неэкранированных систем.

Рисунок 3: Схематичное изменение coupling attenuation для экранированной и неэкранированной системы

     Параметр a_C является универсальным параметром, позволяющим определить уровень ЭМС различных типов информационных кабельных систем: неэкранированных, экранированных и коаксиальных.

     В 1-ой поправке к международному стандарту ISO 11801 приводится формула для расчета и оценки минимально допустимого значения a_C (Таблица 2).

Таблица 2 Coupling attenuation в экранированном кабельном канале

     В случае если значение затухания излучения для кабельных каналов класса E_A или F выше на 10 дБ и для каналов класса F_A выше на 25 дБ минимально допустимого значения, указанного в Таблице 2, то значением параметра межкабельных наводок можно будет пренебречь, так как отсутствие межкабельных помех гарантируется конструкцией кабеля — экраном.

     Значение затухания излучения экранированной кабельной линии превышает значение 70 дБ. Для неэкранированной системы это значение, как правило, составляет около 40 дБ, что указывает на низкий уровень ЭМС неэкранированных систем. А если монтаж кабельной линии будет выполнен с ошибками, то значение параметра затухания излучения будет меньше 40 дБ (Рисунок 4).

Рисунок 4: Coupling attenuation при возникновении ошибок в монтаже в некэранированной кабельной линии

Межкабельные наводки (alien crosstalk)

Внешние помехи на витую пару могут создаваться не только сторонними источниками излучения, такими как мобильные телефоны, радиоустройства, силовые кабели, люминесцентные лампы, выключатели, реле, а и генерироваться слаботочными кабелями, которые проложены рядом и по которым передаются данные – такие кабели еще называют «соседними» кабелями. В телекоммуникационном помещении или в одном кабельном канале прокладывается по соседству свыше нескольких десятков, а иногда и свыше сотни телекоммуникационных кабелей. На рисунке 5 показано воздействие шести соседних кабелей, окружающих кабель «жертву».

Рисунок 5: Межкабельные наводки на витопарный кабель, вызванные передачей сигналов в соседних кабелях

     Хотя и на рисунке показано воздействие соседних кабелей на один кабель, однако, надо понимать, что все кабели, находящиеся рядом при передаче сигналов излучают и оказывают влияние друг на друга. То есть все кабели также являются «жертвами» своих соседей. Межкабельные наводки описывают электромагнитное взаимодействие, возникающее между проложенными рядом телекоммуникационными кабелями. Межкабельные наводки не могут быть скомпенсированы цифровым сигнальным процессором в отличие от таких внутренних помех, как переходное затухание на ближнем конце (NEXT) или переходное затухание дальнем конце (FEXT). Различные технические параметры, связанные с межкабельными наводками приводятся в стандартах, приведем некоторые их них:

• 
  
  alien near end crosstalk (ANEXT, межкабельное переходное затухание на ближнем конце)
  
  


• 
  
  alien far end crosstalk (AFEXT,межкабельное переходное затухание на дальнем конце)
  
  


• 
  
  power sum alien near end crosstalk (PSANEXT, суммарное межкабельное переходное затухание на ближнем конце)
  
  


• 
  
  power sum alien far end crosstalk (PSAFEXT, суммарное межкабельное переходное затухание на дальнем конце)
  
  

     При наличии вышеупомянутых требуемых характеристик стандартом 10Base-T (меньший уровень между логическими уровнями сигналов и большая частота), значение межкабельных наводок приобретает большое значение при передаче 10 Гигабит в секунду. Экранированная система отлично справляется с межкабельными наводками. Для некэранированных кабельных систем требуется применять специальные способы и методы снижения межкабельных наводок.

Способы снижения уровня межкабельных наводок в неэкранированных кабельных системах

В неэкранированной кабельной системе необходимо снижать уровень межкабельных наводок. Существует следующие рекомендации для снижения уровня межкабельных наводок в неэкранированных кабельных системах: изменение конструкции UTP кабелей и разнесение кабелей, шнуров в пространстве, которые мы рассмотрим далее в этой статье.

Изменение конструкции неэкранированных кабелей категории 6А

С учетом отрицательного влияния межкабельных наводок, в конструкцию неэкранированных кабелей, предназначенных для реализации 10 Гигабит Ethernet, производителями кабелей вносятся различные конструктивные изменения и дополнения, направленные на увеличение расстояния между парами соседних кабелей. На рисунке 6 показана конструкция неэкранированного кабеля категории 6А. Внутри кабеля расположен пластиковый разделитель (сепаратор), предназначенный для разнесения витых пар. Внешняя оболочка кабеля делается утолщенной, чтобы увеличить расстояние между соседними кабелями и, следовательно, увеличить расстояние между парами соседних кабелей.

Рисунок 6: Конструкция UTP кабелей категория 6А круглой формы

     Альтернативной конструкцией, обеспечивающей разнесение пар в пространстве, является применение вместо традиционной круглой формы кабеля – кабелей овальной формы (Рисунок 7). При применении кабелей овальной конструкции можно увеличить расстояния между парами проводников в соседних кабелях.

Рисунок 7: Конструкция неэкранированных кабелей категории 6А овальной формы

     Оба варианта модернизированной конструкции неэкранированных кабелей позволяют уменьшить межкабельные наводки, но приводят к увеличению площади сечения кабеля. Площадь сечения UTP кабеля категории 6A может быть больше на 60% по сравнению с экранированными кабелями (Рисунок 8).

Рисунок 8: Сравнение диаметра различных типов телекоммуникационных кабелей категории 6_A

Увеличение сечение кабельных каналов, кабельного ввода

Следствием увеличения внешнего диаметра UTP кабеля является увеличение размера или количества кабельных каналов. Кабельные каналы заполняются меньшим количеством неэкранированных кабелей категории 6A, тогда как экранированных кабелей в кабельный канал такого же сечения будет размещаться больше.

     Возникают сложности при организации кабельного ввода в телекоммуникационное помещение и распределении кабельных каналов в телекоммуникационных помещениях, так как требуется большее сечение для ввода и распределения неэкранированных кабелей внутри помещения. Также не надо забывать о том, что кабели могут быть распределены и внутри телекоммуникационного шкафа. Поэтому увеличение сечения неэкранированных кабелей может привести к покупке и установке дополнительных монтажных конструктивов, или установке шкафов, имеющих большие габариты. На рисунке 9 показан пример размещения неэкранированных и экранированных кабелей в лотке.

Неэкранированные информационные кабели Кат. 6_A U/UTP:

Экранированные информационные кабели Кат. 7 S/FTP:

Рисунок 9: Заполнение кабельного лотка информационными кабелями различной конструкции

Снижение уровня межкабельных наводок — разнесение неэкранированных кабелей и шнуров

Обычно витопарные кабели прокладываются на объекте пучками или укладываются чаще всего в один и тот же кабельный канал, где и размещаются вместе. Объединение кабелей в пучки при монтаже СКС существенно увеличивают вероятность возникновения межкабельных наводок в неэкранированных кабельных систем. На фотографии 10 показан пример прокладка кабелей витая пара.

Рисунок 10: Пример прокладки пучков кабелей в СКС

     Основное воздействие межкабельных наводок осуществляется на расстоянии до 20-ти метров. После 20-ти метров уровень межкабельных наводок практически не влияет на кабель жертву, так как сигнал в соседних кабелях ослабевает из-за вносимых потерь.

      Межкабельные наводки на расстоянии до 20-ти метров могут образоваться и от других соседних кабелей, которые могут оказаться рядом не только в кабельном канале, а, например, в одном кабельном вводе в кроссовую или серверную, при распределении и заделке кабелей сзади коммутационной панели (Рисунок 11).

Рисунок 11: Распределение кабелей сзади коммутационных панелей в телекоммуникационном шкафу

     Сильное внешнее воздействие могут оказать коммутационные шнуры, размещаемые в одном кабельном организаторе. Чтобы снизить межкабельные наводки неэкранированные кабели и шнуры необходимо разносить их в пространстве, что на практике на реальном объекте не всегда реализуемо и крайне затруднено.

Проблема расширение установленных неэкранированных кабельный сетей

В ходе разработки нового приложения 10Base-T была обнаружена и еще одна проблема. При одновременной параллельной передаче приложений Гигабит Ethernet по кабелям UTP категории 5e или категории 6, конструкция которых не предназначена для противодействия межкабельным наводкам, и 10 Гигабит Ethernet по кабелям категории 6A возникает явление интерференции (наложения) сигналов (Рисунок 12).

Рисунок 12: Взаимное влияние приложений 1GBase-T и 10GBase-T

     В случае расширении существующей СКС, неэкранированные кабели категории 6А будут подвержены межкабельным наводкам от уже установленных линий, по которым будет передаваться сигналы протокола 1GBase-T. Поэтому не рекомендуется неэкранированные кабели категории 6А, которые планируется использовать для передачи 10Гигабит EtherNet, прокладывать совместно с существующими неэкранированными слаботочными кабелями категории 5e и категории 6.

Увеличение затрат инсталлятора при использовании неэкранированной проводки по сравнению с экранированной

С учетом возрастания вероятности межкабельных наводок в каждом UTP кабеле при прокладке неэкранированных кабелей в пучках и распределении кабелей в кроссах придется инсталляторам структурированной кабельной системы выполнять несколько кабельных вводов и разделять пучки неэкранированных кабелей на несколько параллельных потоков. Это неизбежно приводит к увеличению времени монтажа СКС на объекте.

     По завершению монтажных работ неэкранированные кабельные линии необходимо будет обязательно протестировать смонтированные кабельные линии не только на соответствие категории или класса, а провести полевые испытания неэкранированных кабелей и оценить уровень межкабельных наводок. Процедура тестирования межкабельных наводок требует закупки дополнительного оборудования и занимает очень много времени. При этом не будет 100% гарантии на приемлимый уровень межкабельных наводок, так как нереально провести тестирование межкабельных наводок во всех возможных комбинациях неэкранированных кабелей.

Устойчивость к внешним помехам достигается за счет использования экранированных кабелей

Необходимая устойчивость информационной кабельной системы к внешним помехам в соответствии с требованиями международных стандартов достигается применением экранированных кабельных систем. Именно такие системы успешно прошли тестирование на устойчивость к электромагнитным воздействиям по международной классификации MICE (Mechanical, Ingress, Chemical and Electromagnetic) по уровню E₁. Более того, экранированные системы прошли тестирование на работоспособность при условиях окружающей среды по уровню E₂ and E₃ по классификации MICE, что соответствует функционированию в условиях электромагнитной обстановки вне офиса, например, на промышленном предприятии. Были проведены исследования экранированных и неэкранированных систем независимой лабораторией GHMT AG (www.ghmt.de). Результаты испытаний показали, что кабельная система, благодаря экрану, успешно нейтрализует межкабельные наводки в соответствии с требованиями кабельных стандартов. Поэтому многие производители СКС для экранированных систем не требуют  проведения полевого тестирования кабельных линий на наличие межкабельных наводок.

Заключение

Установка в современных офисах большого количества цифровой аппаратуры, появление во внешней среде большого количества излучающих устройств средств связи, ужесточение требований к уровню надежности работы телекоммуникационных систем, увеличение скорости передачи данных до 10 Гигабит провидит к тому, что электромагнитной совместимости (ЭМС) необходимо уделять внимание при проектировании СКС.

     Использование неэкранированных витопарных кабельных линий для передачи 10 Гигабит Ethernet возможно и это подтверждено теоретическими расчетами и испытаниями, проведенными в лабораториях. Однако, высокая чувствительность к различным электромагнитным наводкам, присутствующим в реальной среде, привела к необходимости изменения конструкции неэкранированных кабелей и соблюдению трудновыполнимых на практике правил монтажа неэкранированной проводки на объекте.

     С экономической точки зрения, реализация 10-гигабитной сети с использованием неэкранированной проводки связана с рядом ограничивающих факторов. Большее сечение неэкранированных витопарных кабелей увеличивает общие расходы на кабельную систему, увеличивает время монтажа кабельной системы. Как правило, подобные расходы и временные затраты редко принимаются во внимание при сравнении плюсов и минусов экранированных и неэкранированных систем. К тому же, при проведении любых перемещений, дополнений и изменений (так называемой процедуры Move Add Change) в неэкранированной системе потребуется обязательное повторное тестирование на межкабельные наводки.

     Кабельная система должна обладать хорошими показателями по соотношению сигнал-шум и защите от межкабельных наводок. Чем большим запасом по характеристикам обладает витопарная кабельная линия, тем менее она восприимчива к любым внешним помехам. Применение экранированных систем позволяет решать проблемы связанные с ЭМС, что в будущем позволит не только реализовать передачу 10 Гигабит в секунду, но и гарантировать функционирование в различных условиях электромагнитной обстановки, соответствующей международной классификации MICE.

     В статье использованы материалы и рисунки компании AMP/Tyco Electronics, исследование экранированных и неэкранированных систем, проведенных независимой лабораторией GHMT AG (www.ghmt.de)

Часто монтажники задают вопрос – А как тестировать кабельные линии типа кроссовая панель – розетка? Вопрос становится очень популярным, поэтому я решил ответить на вопрос и выложить на сайте данную короткую заметку.

     С кабельными анализаторами DTX серии Fluke Networks поставляет адаптеры DTX-PLA002 для тестирования Постоянной линии, которые имеют металлизированный наконечник со сменной печатной платой внутри и маленького форм-фактор. Данные насадки можно использовать для сертификации кабельных систем категорий 5е, 6, 6а с телекоммуникационными модулями типа RJ-45. Маленький форм-фактор был выбран для повышения удобства при тестировании соединений, к которым затруднен доступ, а также для того, чтобы можно было измерять межкабельные наводки (насадки старого образца из-за широкой контактной площадки нельзя включить в два соседних порта на панели). Кроме этого насадки DTX-PLA002 оптимизированы для сертификации кабельных систем категории 6а.

     Что же делать, если у Вас есть насадки и старого образца DSP-PLA001. Не спешите ее утилизировать. Она как раз пригодится Вам для тестирования кроссовых соединений IDC типа.

     Если Вы являетесь обладателем кабельного тестера OMNIScanner или прибора DSP серии, и до сих пор его не обменяли на новый кабельный тестер DTX серии, то модули для различных кроссовых панелей, представленные в таблице и на фотографиях ниже, подойдут и к Вашему кабельному анализатору.

Обратите внимание на следующие моменты:

• 
  
  Очень важно, что Вы знаете и принимаете во внимание схему разводки витопарных кабелей на кроссовой панели.
  
  


• 
  
  Модули для кроссовых панелей не универсальны в отличие от модулей RJ-45, поэтому для каждого типа кроссовой панели потребуется свой модуль.
  
  


• 
  
  Если Вы тестируете соединения категории 5e, то в большинстве случаев все Ваши задачи решат модули DSP-PM10A или DSP-PM10B (кроме СКС компании ADC/KRONE).
  
  


• 
  
  Если Вы тестируете соединения категории 6, то ознакомтесь с таблицей и фотографиями модулей для кабельных анализаторов.
  
  

Фотографии насадок к кроссовым панелям

Рисунок 1 DSP-PM10 (SYSTIMAX®) 

 Рисунок 2 DSP-PM11 (NORDX & Gerard Industries CP GigaPro)

Рисунок 3 DSP-PM12 (PANDUIT)

рисунок 4 DSP-PM13 (SIEMON;LANMASTER;Hubbell)

рисунок 5 DSP-PM14 (KRONE ULTIM8)

рисунок 6 DSP-PM15 (KRONE HIGHBAND)

рисунок 7 DSP-PM16 (LEVITON/HellermannTyton)

Для тестирования модулей категории 5е используйте DSP-PM10.

Рисунок 8 DSP-PM17 (AMP/TYCO)

Рисунок 9 DSP-PM19 (SYSTIMAX® VisiPatch® 360)

Перед началом тестирования проконсультируйтесь с производителем структурированной кабельной системы, чтобы убедится, что Вы сертифицируете кабельную линию в полном соответствии с требованиями производителя с целью постановки кабельной линии на системную гарантию.

Удачи на объектах !

Если почитать стандарты, статьи и маркетинговые брошюры, то приходишь к выводу – межкабельных наводок в экранированных кабельных системах категории 6 и 6а не возникает. Согласно стандарту IEC 14763-2, если Вы протестировали любых три жгута и не приблизились к требованиям стандарта на 5 дБ и выше, то Вы можете спокойно завершить тестирование.

     Очень хорошая экранированная кабельная система демонстрирует результат, который виден на примере, показанном на рисунке ниже.

График результатов тестов на рисунке отсутствует (так как значение межкабельных наводок не превысило 90 дБ во всем частотном диапазоне), так как кабельным сканером не обнаружено каких-либо межкабельных наводок. Таким образом, в случае если Вы используете на объекте экранированные кабельные системы категорий 6 и 6а и все работы выполнены корректно, то оценка межкабельных наводок сводится всего лишь к оценки наводок на любые три линии жертвы, если везде мы получаем результирующий параметр PASS (тест прошел) J. Все зависит от размера жгута, и обычно это не займет более часа.

     Учитывая общепринятое в среде СКС следующие мнение, межкабельные наводки всегда ничтожны в экранированных системах, можно сделать вывод, что нет необходимости тестировать межкабельные наводки, так как их характеристики значительно лучше требований стандартов. Но это мнение правильное только в том случае, если на объекте все смонтировано без ошибок.

ФАКТ: Смонтированная экранированная кабельная система категории 6а.класс Еа может не пройти тест на межкабельные наводки.

На различных форумах и конференциях всегда можно услышать, что:

• 
  
  даже если ошибки в монтаже присутствуют, то межкабельные наводки будут существенно лучше, чем для неэкранированной системы.
  
  


• 
  
  даже если экран не подключен правильно к заземляющему элементу по обе стороны соединения, то существенных межкабельных наводок не будет.
  
  

Кабельная система – это система, в которой в поле, то есть на реальном объекте, может случиться даже то, что не возможно в теории J. Посмотрите на результаты тестов экранированной кабельной линии Категории 6А. Учитывая то, что стандарт ISO 11801 Поправка 2 еще не опубликован, то тестирование выполнялось по стандарту TIA 568-С, который уже давно принят.

Мало сказать то, что никто не ожидал увидеть такую картину. Некоторые считают, что возможность диагностики – это баловство и редко используется. Может это и так, но без нее жить тяжелее, если результат теста FAIL (не прошел). В программном обеспечении AxTalk Analyzer, как и в кабельных тестерах DTX есть возможность диагностики. К ней мы успешно и обратились. Все кабели в жгуте были отсортированы по степени влияния на линию жертву.

Если бы была проблема с кабелем, то распределение влияния межкабельных наводок на линию жертву было бы распределено более ли менее равномерно. Тем не менее, гистограмма нам показывала, что кабель с идентификатором 60 – есть наша проблема. Круг поиска сузился.

     Так как другие кабели не оказывают влияние, то проблема, скорее всего в разъеме. Но если посмотреть результаты теста схемы разводки, то вроде бы никаких проблем с экранов на данном кабельном соединении нет. Прибор показывал, что экран целый на всем протяжении:

Но все кабельные анализаторы использует сигнал постоянного тока для проверки целостности экрана. По какому пути ток проходит путь от главного к удаленному модулю – известно только ему. Поэтому возможны исключения.

Существует несколько способов неправильного монтажа и подключения экрана. Наиболее часто встречающийся является подключение экранирующей фольги не проводящей стороной к панели или к телекоммуникационной системе заземления. Очень важно следовать инструкциям производителя структурированной кабельной системы при монтаже и правильно подключать экран кабеля к системе телекоммуникационного заземления на панелях.

     Тестировать межкабельные наводки или нет – выбор за Вами, но единственная возможность убедится, что наводок нет – это выполнить выборочное тестирование, тем более это занимает не так много времени. На этом объекте все были уверены, что проблем быть не должно.

 Удачи на объектах!

В телекоммуникационной отрасли новые возможности приносят и новые трудности, как в случае с развитием стандартов TIA. В начале 2000 годов требования к полевому тестированию значительно изменились, так как для проверки производительности установленных кабельных соединений на витой паре стандартизирующие организации приняли на вооружение новую конфигурацию тестового соединения – Постоянная линия (Permanent Link). Русский язык велик и могуч и поэтому данный термин во временном континууме переводился по-разному и Стационарная линия, и Постоянное соединение и т.д. С вступлением российских стандартов ГОСТ Р 53245-2008 и ГОСТ Р 53246-2008, я полагаю, все будут использовать именно термин Постоянная линия (хоть ГОСТ и носит добровольный характер). В этой статье мы попытаемся рассмотреть причины принятия модели Постоянная линия, выделим ее преимущества, как для монтажников, так и для пользователей структурированной кабельной системы.

Определение канала, базового соединения и постоянной линии

Канал (Channel)

Стандарты ISO и TIA определяют Канал как непрерывную кабельную линию, по которой осуществляется передача данных между любыми двумя сетевыми устройствами. Эта линия включает как пользовательский, так и аппаратный, в случае кросс-соединения еще и коммутационные шнуры.

Разумеется, производительность сети зависит от производительности Канала. Монтажные организации, да и большинство производителей кабельных систем, редко берут на себя ответственность за производительность всего Канала со всеми его коммутационными шнурами.

Во-первых, некоторая часть установленных линий планируется для будущего расширения и не может быть использована для создания Канала в момент тестирования. Во-вторых, коммутационные шнуры для подключения оборудования обычно устанавливают уже после того, как завершается монтаж и тестирование «постоянной» кабельной проводки. Ну и в-третьих, за время срока службы кабельной системы они могут быть заменены несколько раз. Поэтому при последующем добавлении шнуров необходимо использовать качественные шнуры и шнуры того же производителя, что и установленная кабельная система в случае если мы говорим о кабельных системах класса Е (категория 6) и Е_А (категория 6А).

Базовая линия (Basic Link)

Первоначально для полевого тестирования в стандартах использовали модель — Базовая линия. Базовая линия включает в себя непрерывный кабельный сегмент, который соединяет розетку в рабочей зоне с модулем, установленным в коммутационной панели в кроссовой (максимальная длина 90 метров), а также включает тестовые шнуры для подключения кабельного тестера. Максимальная длина тестовых шнуров кабельного тестера составляет 2 метра. Пределы производительности для тестирования базовой линии рассчитывались согласно этой конфигурации и включали погрешности, вносимые двумя тестовыми шнурами тестера. Модель Базовой линии устарела и не должна использоваться для сертификации кабельных систем на соответствие требованиям современных стандартов.

Постоянная линия (Permanent Link)

Современные стандарты для проверки производительности фиксированной части установленной кабельной системы определяют модель – Постоянная линия. Постоянная линия расширяет возможности и цели, которые ставились перед Базовой линией, обеспечивая достижение сразу двух целей:

• 
  
  определить конфигурацию для тестирования, которая бы оценивала характеристики стационарно установленной, фиксированной части кабельной системы как можно точнее
  
  


• 
  
  гарантировать, что линию, являющейся частью инфраструктуры здания, точно можно будет преобразовать в Канал, добавив качественные коммутационные кабели.
  
  

Для достижения обеих целей конфигурация Постоянная линия оговаривает, что помехи, вносимые двумя тестовыми шнурами (адаптеров для тестирования), должны быть полностью исключены из всех результатов тестирования. Вторая цель достигается использованием на конце адаптера разъема, соответствующего точностным требованиям действующих стандартов.

На первый взгляд разница между моделями тестирования Базовой и Постоянной линии может показаться незначительной. Тем не менее, появление новых требований к параметрам тестирования, увеличивает требования и к производительности самих кабельных систем. А необходимость проверки функциональной совместимости подключаемого оборудования сделали модель тестирования Базовой линии недостаточной. Требования к производительности для Базовой линии теперь уже не найти ни в TIA/EIA-568-С, ни в ISO 11801. Кроме того, конфигурация Базовая линия никогда не включала точку консолидации, которая часто используется в кабельных системах для открытого офиса, и считается элементом фиксированной кабельной системы. Модель Постоянная линия включает в себя точку консолидации.

Наиболее важные параметры, характеризующие производительность СКС

Чтобы подтвердить, что линия соответствует стандартам, необходимо измерить и оценить ряд параметров. В левой колонке в таблице 1 перечислены измеряемые параметры; в правой колонке перечислены вычисляемые параметры. В рамках данной статьи мы остановимся на измеряемых параметрах, так как точность вычисляемых параметров зависит от точности измерения параметров перечисленных в левой колонке. Два из них – перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT) и возвратные потери (Return Loss, RL) – являются наиболее важными для обеспечения гарантии того, что кабельный анализатор тестирует Постоянную линию точно и в полном соответствии с современными промышленными стандартами. И хотя другие параметры тестирования из правой колонки тоже важны, особенно измерение вносимых потерь (insertion loss), они не представляют большой проблемы для предоставления тестером точных результатов.

Таблица 1 Измеряемые и вычисляемые параметры

Требования к адаптерам для тестирования

В соответствии с новыми стандартами для тестирования постоянного соединения, перекрестные наводки (NEXT) и возвратные потери являются параметрами, по которым на объектах получают результат FAIL (Тест не прошел). Параметры NEXT и возвратные потери имеют одну характерную особенность, а именно чем ближе источник возмущения к точке, в которой производиться измерения, тем больше это возмущение оказывает влияние на измерения. На примере измерения возвратных потерь мы можем наглядно продемонстрировать данное утверждение.

Предположим, мы тестируем линию, которая имеет некачественное подключение в точке консолидации (ТК). Пары проводников имеют большое расплетение на конце кабеля, а сам разъем вносит в линию изменение волнового сопротивления. ТК существенно усиливает возвратные потери в тестируемой линии. ТК размещена на расстоянии 60 метров от кроссовой и в 12 метрах от розетки в рабочей зоне. Если мы измеряем, возвратные потери со стороны кроссовой, тестовый сигнал проходит расстояние в 60 метров, претерпевая существенное затухание. Изменение волнового сопротивления в ТК вызовет отражение 6% полезного сигнала. Отраженный сигнал также затухает на своем пути назад к тестеру, проходя то же самое расстояние в 60 метров. Если мы измеряем, возвратные потери со стороны рабочей зоны, тестовый сигнал проходит расстояние всего в 12 метров до ТК. Отраженный сигнал снова составляет 6%, но на этот раз сигнал прибывает в проблемную точку, будучи приблизительно в пять раз сильнее, так как он проходит всего 1/5-ую часть пути. Отраженный сигнал теперь также в пять раз сильнее и ему необходимо пройти всего 12 м (снова 1/5-ая часть пути), чтобы быть измеренным тестером. Отраженный сигнал (измеренный как возвратные потери), возникший в ТК, теперь в 25 раз сильнее по сравнению с измеренным значением возвратных потерь от этой же ТК, но измеренный со стороны кроссовой. В численном выражении значение возвратных потерь, измеренное в точке, которая находится ближе к проблемной точке, будет на 28 дБ сильнее.

Адаптеры для тестирования располагаются очень близко к первой точке измерения в линии, что будет оказывать сильное влияние на результат измерений. Целью принятия модели Постоянная линия является получение точных измерений характеристик самой только что установленной линии (исключая любые влияния адаптеров для тестирования), вот почему необходимо применение специальных адаптеров и технологий тестирования.

Измерение перекрестных наводок NEXT и FEXT

1.    Исключение влияния адаптера для тестирования

Если необходимо достичь первой цели методики измерения Постоянной линии, то адаптер для тестирования не должен вносить какие-либо NEXT или FEXT-возмущения в измерения. Компания Fluke Networks достигла этой цели с помощью двух дополнительных методик: (1) использованием качественных кабелей для изготовления самого адаптера и (2) специальных алгоритмов измерения параметров во временной области, который позволяет измерить любые перекрестные наводки в адаптере для тестирования и затем исключить их из результатов измерения. Кабельные тестеры Fluke Networks для измерения параметров во временной области используют отличные возможности, которые предоставляет цифровая обработка сигнала (DSP). Результаты этих уникальных измерений во временной области можно увидеть в диагностических средствах, которые позволяют точно определить источники перекрестных наводок в линии (HDTDX или высокоточный анализ перекрестных наводок).

2.    Функциональная совместимость

Функциональная совместимость — это вторая важная цель при тестировании Постоянной линии. Функциональная совместимость гарантирует, что дополнение линии совместимыми коммуникационными кабелями позволит получить Канал, соответствующий требуемому уровню производительности. Характеристики модулей на концах Постоянной линии оказывают значительное влияние на характеристики NEXT, FEXT и возвратных потерь всей Постоянной линии. Модель тестирования Постоянная линия включает первое и последние соединение в результаты тестов. Таким образом, соединение адаптера с модулем на коммутационной панели в кроссовой, и соединение адаптера с модулем в розетке в рабочей зоне будет оказывать влияние на характеристики тестируемой линии. Результирующий показатель NEXT всей линии очень чувствителен к характеристикам сопряженного подключения на концах постоянного соединения. Из этого наблюдения становится ясно, что разъем на конце адаптера для тестирования должен полностью соответствовать требованиям стандарта (особенно важно для кабельных систем классов Е и Еа). Измерения, произведенные с использованием строго определенного разъема, гарантируют, что модуль, установленный на конце постоянного соединения, обеспечивает функциональную совместимость с разъемами совместимых коммуникационных кабелей. Требования, предъявляемые к адаптерам для тестирования Постоянной линии категории 6, недвусмысленно утверждают:

Разъемы адаптера постоянного соединения должны соответствовать требованиям по параметру NEXT, указанным в таблице С.6 для всех комбинаций пар при измерении согласно приложению E.

Источник: TIA-568-С.2 – Приложение С. В таблицеС.6 отображены допустимый диапазон значений NEXT для не заделанного тестового разъема категории 6а.

Использование в роли адаптеров для тестирования стандартных коммутационных кабелей не может гарантировать выполнения этого требования. Даже при использовании компонент, совместимых со стандартом, сопряженное соединение между разъемом и розеткой может различаться на 3 дБ. Компания Fluke Networks разработала уникальный сменный разъем для тестирования, соответствующий «центральному» определению для модульных разъемов типа RJ-45 категории 6 (DSP-PM06) и 6а (DTX-PLA002PRP), как определено в таблице С.6. Характеристики этих разъемов для тестирования попадают в узкое окно в центре диапазона, определенного стандартами, что делает их пригодными для применения даже в лабораторных условиях. Узкий диапазон характеристик разъемов PM06 и DTX-PLA002PRP гарантирует отличную воспроизводимость результатов тестирования Постоянной линии.

Измерение возвратных потерь (return loss)

Качество и характеристики возвратных потерь в кабеле адаптера для тестирования оказывают значительное влияние на точность и достоверность результатов измерения возвратных потерь в Постоянной линии. Как упоминалось ранее, аномалии, которые находятся близко к линии, на которой производится измерения, имеют огромнейшее влияние на измерений измерения. Кабели адаптера являются наиболее близкими элементами, расположенными близко с интерфейсным разъемом тестера и точке измерений в линии.

Влияние, оказываемое коммутационными кабелями на измерения возвратных потерь является наиболее важной причиной принятия модели тестирования Постоянная линия для тестирования установленных кабельных линий. Модель четко определяет, что для получения реальных характеристик тестируемой линии любое воздействие, возникающее в коммуникационных кабелях тестера, должно быть исключено. Интерфейсный адаптер постоянного соединения сам по себе должен обладать очень хорошими характеристиками возвратных потерь.

«Очень хорошие характеристики возвратных потерь» адаптеров для тестирования описываются следующими тремя условиями:

• 
  
  Волновое сопротивление (дифференциальное): очень близкое к 100 Ом
  
  


• 
  
  Очень хорошие характеристики возвратных потерь
  
  


• 
  
  Стабильность: стабильные во времени характеристики волнового сопротивления (после сматывания и разматывания для упаковки тестера)
  
  

Промышленные коммутационные кабели в начале эксплуатации могут показывать достаточно хорошие показатели возвратных потерь, но они не соответствуют требованию стабильности в долгосрочной перспективе, выраженной в пункте 3. Показатели возвратных потерь любого коммуникационного кабеля на витой паре непрерывно ухудшаются в ходе эксплуатации, сматывания, хранения и разматывания. Никакие методики и процедуры не помогут избежать ухудшения характеристик – это односторонний процесс. Точность измерения возвратных потерь подвергается значительному искажению, если коммуникационный кабель, «через» который тестер осуществляет измерения возвратных потерь установленного соединения, вносит существенные отражения. На коммуникационном кабеле не указываются предупреждающие знаки, что возвратные потери превысили допустимые пределы для обеспечения точных измерений параметров линии.

В процессе собственных исследований инженеры Fluke Networks проверили множество коммерчески изготовленных коммуникационных кабелей на витой паре по указанным выше трем критериям. Большинство из проверенных кабелей – это коммуникационные кабели категории 7 или класса F с индивидуальным экранированием пар проводников. Образцы наматывались на барабан диаметром приблизительно 15 сантиметров, затем сматывались и наматывались вновь некоторое количество раз. Возвратные потери кабелей измерялись после 50, 100 и 200 операций наматывания. На рисунке показано ухудшение возвратных потерь одного из лучших образцов промышленных кабелей. Как показывает иллюстрация, возвратные потери этого образца после 200 наматываний опустились на 10 дБ, что сделало его непригодным для соответствия требованиям, предъявляемым к уровню точности Level III при измерении возвратных потерь.

Чтобы разрешить эти растущие требования к точности тестеров, компания Fluke Networks разработала собственный кабель для использования в адаптерах для тестирования постоянного соединения. Сейчас доступны кабели второго поколения. Эти запатентованные кабели демонстрируют высокие показатели возвратных потерь и отличные характеристики NEXT и FEXT. Также эти кабели показывают довольно незначительное ухудшение показателей со временем. Прелесть тестовых адптеров со сменными тестовыми вилками в том, что их можно проверить при производстве, а также вместо них можно подключить опциональный калибровочный модуль. Это устройство позволяет в полевых условиях выполнять простые процедуры калибровки, восстанавливающие характеристики тестера и адаптера до состояния нового в части измерений возвратных потерь. Калибровочный модуль можно приобрести дополнительно; процедура тестирования поддерживается LinkWare™, программным обеспечением для управления результатами тестирования, поставляемым с каждым сертификационным тестером Fluke Networks. Fluke Networks рекомендует проводить калибровку адаптеров приблизительно раз в шесть месяцев.

Заключение

Преимущество модели тестирования Постоянная линия состоит в том, что эта модель гарантирует соответствие стационарной кабельной инфраструктуры запланированному уровню параметров передачи и достижение функциональной совместимости с другими стандартными компонентами. Одним из наиболее значительных преимуществ сертификации кабельных систем (модель Постоянная линия) таким способом является возможность заменять или переставлять коммуникационные патч-шнуры (проф.жаргон патч-корды), не прибегая к проверке Канала на соответствие требованиям стандартов. Это утверждение остается в силе, пока коммутационные патч-шнуры проверяются на соответствие требованиям стандартов. Тестирование патч-шнуров уже было описано в предыдущей статье Тестирование и сертификация патч-шнуров с помощью кабельного анализатор DTX.

В то же время, модель тестирования Постоянная линия имеет свои особенности и трудности в получении точных и воспроизводимых результатов при использовании обычных шнуров в качестве тестовых. Только тестовые вилки на основе печатных плат обеспечивают максимальную точность измерения рабочих характеристик Постоянной линии и полностью соответствуют требованиям стандартов, предъявляемых к тестовым вилкам, находятся в центре допустимого диапазона. Поэтому они называются центрированными, и это обеспечивает их совместимость с СКС любых производителей, которые предлагают системы, соответствующие стандартам ISO и TIA.

Существует мнение, что монтаж экранированных гнезд (STP, FTP) занимает существенно большее время по сравнению с инсталляцией аналогичных неэкранированных изделий (UTP). На самом деле это не так. Применение современной технологии оконцевания от компании Tyco Electronics/AMP NETCONNECT позволяет осуществлять монтаж экранированных систем практически с той же скоростью, что и неэкранированных.

Установка экранированного модульного гнезда категории 6_А

Например, установка экранированного модульного гнезда категории 6_А на экранированный кабель с экранированными парами PiMF 600 МГц (S/FTP или F/FTP) занимает менее одной минуты. При этом обеспечивается качественная заделка витых пар в ножевые контакты модуля, надежный контакт экрана кабеля с корпусом модуля и эффективное экранирование.

Увеличение скорости монтажа за счет уникальный конструкции экранированных модулей и использования специализированного инструмента

Увеличение скорости монтажа экранированных систем стало возможным благодаря использованию профессионального инструмента и модернизации конструкции гнезда. Модульное гнездо AMP-TWIST-6AS категории 6_А типа RJ-45 состоит из двух частей. Хвостовая часть гнезда одевается на кабель. Она содержит кабельный зажим, который автоматически зажимает кабельный экран и обеспечивает надежный заземляющий контакт на 360 . Кроме того, в хвостовой части гнезда расположены лезвия для автоматической обрезки излишков проводников при заделке кабеля в гнездо (запатентованная технология AWС – Automatiс Wire Cutting).

     Для монтажа экранированного модульного гнезда используется универсальный профессиональный инструмент, позволяющий снимать кабельную оболочку, обрезать индивидуальный экран и одновременно заделывать 4 пары проводников в ножевые контакты посредством однократного обжатия. Конструкция инструмента гарантирует правильное взаимное расположение ножевых контактов, проводников и матрицы, перемещающей проводники в ножевые контакты, а также строго калиброванное усилие, обеспечивая высокое качество заделки проводников и высокую повторяемость результатов.

Этапы монтажа экранированных модулей

Монтаж экранированного гнезда состоит из четырех простых этапов, которые быстро осваивают монтажник:

1. Снятие кабельной оболочки и экрана с пар проводников (занимает время от 7 до 15 секунд).







2. Установка хвостовой части гнезда на кабель (от 5 до 10 секунд)







3. Расплетение пар и раскладка проводников (от 15 до 30 секунд)







4. Совмещение хвостовой и передней части гнезда, обжатие при помощи универсального инструмента ( от 5 до 10 секунд)

     Все выполняется очень легко и просто. Внедрение современных технологий монтажа позволяет производить инсталляцию экранированных гнезд просто и быстро, что немаловажно при создании высокоскоростных кабельных систем для таких требовательных приложений как 10 Гигабит Ethernet.

     Высокое качество кабельной системы обеспечивается применением эффективной технологии и профессионального инструмента в сочетании с высококачественными компонентами.

Видеоролик монтажа экранированных модулей

Для наглядной демонстрации процедуры оконцовки кабеля с общим экраном и экранами вокруг каждой пары из фольги (тип F/FTP ) экранированным модулем AMP-TWIST-6AS предлагается посмотреть видеоролик (размер ролика 14 Мб) по данной ссылке.

Заключение

Экранированная кабельная линия позволяет осуществлять передачу приложений 10 Гигабит Ethernet и удовлетворяет требованиям Класса E_А для стационарной линии (Permanent link) в соответствии со 2-ой Поправкой к международному стандарту ISO/IEC 11801:2002.

     Используя решение компании Tyco Electronics/AMP NETCONNECT, монтажники смогут выполнить работу по монтажу экранированных модульных разъемов в СКС быстро и, самое главное, качественно.