Випробування проводки Категорії 5

1. Вимірювання електричних характеристик комп'ютерної проводки Категорії 5 - досить трудомістка процедура,...
2. ДВІ СХЕМИ ВИПРОБУВАНЬ
3. Тестер для ВИПРОБУВАНЬ ПРОВОДКИ
4. КАЛІБРУВАННЯ ТЕСТЕРА
5. Результати випробувань ПРОВОДКИ
6. ЛАБОРАТОРНІ ВИПРОБУВАННЯ ПРОВОДКИ
7. ВИСНОВОК
8. Друк 1 - ПРОТОКОЛ ВИПРОБУВАНЬ ЛІНІЇ, ВИКОНАНИХ тестер PENTASCANNER

Вимірювання електричних характеристик комп'ютерної проводки Категорії 5 - досить трудомістка процедура, але без них неможливо гарантувати працездатною кабельної системи. НЕВЕЛИЧКА ЛІРИЧНЕ ВІДСТУП ДВІ СХЕМИ ВИПРОБУВАНЬ Тестер для ВИПРОБУВАНЬ ПРОВОДКИ КАЛІБРУВАННЯ ТЕСТЕРА Результати випробувань ПРОВОДКИ ЛАБОРАТОРНІ ВИПРОБУВАННЯ ПРОВОДКИ ВИСНОВОК

Друк 1 - ПРОТОКОЛ ВИПРОБУВАНЬ ЛІНІЇ, ВИКОНАНИХ тестер PENTASCANNER

При здачі в експлуатацію кабельних систем для інформаційних мереж гостро стоїть проблема відповідності технічних характеристик змонтованої проводки встановленим параметрам, що вказані у технічному завданні або визначеним в стандартах. Причому ця проблема в рівній мірі важлива як для замовника (зі зрозумілих причин), так і для фірми-підрядника, яка несе відповідальність за адекватне функціонування проводки. Невідповідність характеристик вимогам, що пред'являються може спричинити збої в роботі активного обладнання і, як наслідок, відмови прикладного програмного забезпечення, що в даному разі смерті подібно.

Природно, що якість змонтованої кабельної системи залежить, в першу чергу, від двох чинників: якості використовуваних матеріалів і професіоналізму монтажників-інсталяторів. І тим не менше навіть при використанні матеріалів всесвітньо відомих фірм, навіть при виконанні монтажу досвідченими сертифікованими монтажниками проблема верифікації характеристик змонтованої проводки залишається.

Вирішують її зазвичай двома способами: призначенням терміну дослідної експлуатації або проведенням польових випробувань. У програму випробувань входить зазвичай проведення замірів характеристик кабельних ліній або суцільно по всьому об'єкту, або обраних випадковим чином. При проведенні випробувань повинна бути чітко визначена їхня методика. Далі ми спробуємо на підставі наявного досвіду описати типову методику проведення польових випробувань ліній проводки.

У попередній статті була описана горизонтальна проводка для локальних мереж, виконана з елементів розділу 5 (див. LAN / Журнал мережевих рішень, грудень 1996, с. 51 ). Тепер розглянемо характеристики зібраної проводки Категорії 5, отримані в результаті випробувань як в польових, так і в лабораторних умовах. Відзначимо, що вимоги до такої проводці, зазначені в стандартах (європейському EN50173, міжнародному ISO / IEC 11801 та американському TIA / EIA-568A - докладніше див. LAN / Журнал мережевих рішень, листопад 1996, с. 57 ), Значно різняться між собою. Тому вимоги до проведення та процедура випробувань викладені далі по TSB 67 - документу, що доповнює американський стандарт ANSI / TIA / EIA -568A.

Монтаж і випробування проводки виконують в декілька стадій. Спочатку прокладають горизонтальний кабель і монтують розетку. Для випробувань кабель закладають на кінцях в модульні гнізда або на крос-панелі. Ця ділянка горизонтальної проводки у всіх стандартах допускається однакової довжини (до 90 м) і має одні й ті ж технічні характеристики, якщо не вдаватися в тонкощі. У нас його називають "кидок", а по TSB 67 - Permanent Link. Щоб випробувань необхідно зібрати Basic Link, що складається з проброса і двох вимірювальних шнурів до 2 му. Відзначимо, що Basic Link якщо і збирають, то спеціально для випробувань - в практиці він не застосовується.

Наступна стадія монтажу - установка робочих з'єднань на крос-панелі і формування лінії горизонтальної проведення (згідно TSB 67 - Channel). Під час інсталяції необхідно ретельно позначити всі кабелі й розетки, гнізда і порти на крос-панелях і занести ці відомості в журнал.

Сучасна проводка для локальної мережі досить складна і повинна відповідати безлічі стандартів і технічних вимог. Повні випробування за всіма параметрами і характеристикам занадто трудомісткі і виконують їх вкрай рідко. Як правило, обмежуються ретельним оглядом і вимірюваннями кількох основних параметрів, без запису докладних частотних характеристик. Зазвичай вимірюють: довжину кабелю ( "проброса"), опір і ємність пар, загасання пар, перехідне загасання на ближньому кінці (NEXT), хвильовий опір, іноді вимірюють рівень шумів.

НЕВЕЛИЧКА ЛІРИЧНЕ ВІДСТУП

Введення в стандарти терміна Channel (канал ???) змінило усталену термінологію для комп'ютерної мережевої проводки. До цього все було ясно: між робочою станцією і концентратором (комутатором) прокладена пасивна лінія, як це і прийнято всюди в зв'язку. Канал (зв'язку), за традицією дуже давньою, включає в себе як активну, так і пасивне устаткування (лінію) і утворюється за допомогою електронної апаратури. Тепер цю ж лінію в нових стандартах (в EIA / TIA-568 цього не було) перейменували в Channel. Стало дуже схоже на ситуацію в телебаченні, де програмний блок хто якось назвав "каналом" (див. Програму ТБ), і тепер термінологія там повністю переплутав. У даній статті ми будемо дотримуватися усталеного терміна "лінія" (проводки). Слід зазначити, що введення терміну Channel вже породило плутанину при перекладі технічної документації. Так, в перекладах описів тестерів для проводки термін Channel звучить як "канал зв'язку", "призначений для користувача канал", що веде до нерозуміння суті тексту і функцій приладу. Нагадаємо, що класичний канал зв'язку (радіоканал, телефонний, телевізійний і т. П.) Обов'язково містить каналообразующей апаратуру, якої в Channel немає і в помині.

ДВІ СХЕМИ ВИПРОБУВАНЬ

Документ TIA / EIA TSB 67 визначає дві схеми випробування ліній горизонтальної проводки - Тестування Basic Link і Channel (Малюнок 1 і Рисунок 2). Channel містить два з'єднувача на кожному кінці, в той час як Basic Link - тільки по одному з'єднувачу на кожному кінці. Якщо ви відчуваєте лінію від інформаційної розетки до оконцевателей кабелю в відсіку зв'язку (закладення на панелі), ви повинні вибрати схему випробувань Basic Link. Якщо ж ви діагностуєте всю лінію, від краю до краю, разом з кросом і шнурами, ви повинні зібрати схему тестування Channel.

( 1x1 )

Малюнок 1. Схема випробувань Basic Link по TSB 67.

( 1x1 )

Малюнок 2.Схема випробувань Channel по TSB 67.

Крім сказаного, може з'явитися необхідність відчувати горизонтальну проводку, в якій є два з'єднувача на одному і один роз'єм на іншому кінці. Є сенс цей випадок розглядати як Channel. Але для одного з параметрів таку лінію треба сприймати і як Channel, і як Basic Link. Мається на увазі NEXT (перехідне загасання), для якого з кінця, що має два з'єднувача, лінія повинна задовольняти вимогам до Channel, а з кінця з одним з'єднувачем - вимогам до Basic Link. Ця двоїста конфігурація випробувань застосовується тільки в разі, якщо необхідний ретельний аналіз або детальна діагностика.

Технічні вимоги до зібраних, готовим до експлуатації частинам проводки чітко сформульовані в технічному бюлетені TIA / EIA TSB 67. Значення погонного і перехідного загасання (attenuation і NEXT loss, відповідно) для ділянок проводки Категорії 5 наведені в Таблиці 1.

ТАБЛИЦЯ 1 - Технічні вимоги до проведення КАТЕГОРІЇ 5

1.0 2.1 60.0 2.5 60.0 4.0 4.0 51.8 4.5 50.6 8.0 5.7 47.1 6.3 45.6 10.0 6.3 45,5 7.0 44.0 16.0 8.2 42.3 9.2 40.6 20.0 9.2 40,7 10.3 39.0 25.0 10.3 39.1 11.4 37.4 31.25 11.5 37.6 12.8 35.7 62.5 16.7 32.7 18.5 30.6 100.0 21.6 29.3 24.0 27.1

Тестер для ВИПРОБУВАНЬ ПРОВОДКИ

Прилади для випробувань проводки Категорії 5 випускаються в значному асортименті (див., Наприклад, Таблицю в LAN / Журнал мережевих рішень, вересень 1996, с. 51-54). Ми мали справу з двома польовими тестерами: PentaScanner + (Microtest) і DSP-100 (Fluke). Обидва прилади вимірюють параметрів кручених пар до 100 МГц (нова модифікація PentaScanner + має діапазон до 350 МГц, DSP-100 - до 155 МГц). На нашу думку, PentaScanner + кілька зручніше і менше за розмірами, а DSP-100 - мобільніше в вимірах і більш точним.

Обидва прилади добре підходять для випробувань в польових умовах, мають режим AUTOTEST, при якому випробування автоматично виконуються за заданою програмою. Крім того, обидва тестера дозволяють вимірювати в ручному режимі всі параметри з потрібною дискретизацией по частоті, запам'ятовують результати випробувань і дають можливість роздрукувати протокол за допомогою принтера. Необхідно звернути увагу на те, що з'єднувачі в головній і хвостовій частинах тестера з результатів випробувань повинні бути виключені. Найпростіший шлях для цього - калібрувати тестер з коротким шнуром, що додаються до тестеру. Але це не завжди можливо, тому застосовують й програмні способи для автоматичного виключення цих з'єднувачів.

При випробуваннях проводки дуже корисним приладом служить імпульсний рефлектометр (TDR - time domain reflectometer), на екрані якого лінія видна повністю або частинами. Принцип дії приладу радіолокаційний: імпульс посилається в лінію, а відбитий сигнал виводиться на екран приладу. Таким чином розглядається вся лінія проводки; особливо добре видно погані місця.

Функція TDR реалізована в тестері DSP-100, згаданому вище. У нього ж мається ще одна подібна операція - TDX (time domain crosstalk), що показує перехідні перешкоди по довжині лінії. Зазвичай же картина NEXT представляється тільки по частоті, що іноді ускладнює визначення поганих місць.

Практично всі тестери дають залежність погонного загасання і перехідного загасання кручених пар від частоти. Як в TSB 67, так і в стандартах ці характеристики задані на дискретних частотах. При цьому як би мається на увазі, що криві на графіках в області частот до 100 МГц ніде не повинні виходити за межі (норми), задані в стандартах. Тут видно протиріччя: в такому разі і норми слід було б встановити у вигляді безперервних кривих. Однак цього досі не зроблено.

КАЛІБРУВАННЯ ТЕСТЕРА

Тестер для проводки складається переважно з двох пристроїв: основного і додаткового. Основний блок підключається до ближнього кінця лінії, а додатковий - до дальнього кінця. Виробники тестерів поставляють разом з приладом і набори для калібрування. Якщо при вимірах параметрів ліній необхідні перехідники (адаптери), то найкращим рішенням буде включати їх в схему калібрування.

Щоб відкалібрувати основний блок тестера з'єднується з додатковим коротким шнуром. Потім встановлюють на табло нульове значення загасання, що вимірюється з включеними в схему калібрування перехідниками. При цьому точність вимірювань підвищується, т. К. Перехідники за стандартом TIA / EIA-568A не входять до складу горизонтальної проводки і не враховуються при знаходженні її параметрів.

Наступний крок зазвичай - вибір типу кабелю з наявних в меню тестера, оскільки правильне визначення типу кабелю сильно впливає точність вимірювань довжини лінії і затримки сигналу при розповсюдженні. Якщо вибір типу кабелю неоднозначний, то краще спочатку підключити тестер до добре відомого кабелю (наприклад AT & T 1061C) для знаходження відповідності.

Головна проблема при початку випробування ліній різний типів - визначення NVP (nominal velocity of propagation) - номінальної швидкості поширення сигналу по кабелю. Значення NVP дані в довідковому аркуші, що входить в інструкцію до тестеру, або їх можна знайти в каталогах на кабелі. На жаль, значення NVP часто дається неточно або не наводиться зовсім. Якщо цей параметр критичний для випробувань, то правильне значення NVP найлегше визначити за допомогою самого тестера на спеціальній еталонної довжині кабелю. І тому еталонний відрізок випробуваного кабелю (не менше 25 м завдовжки) розмотують в коридорі або на відкритій сухий майданчику і підключають до нього тестер за звичайною методикою. Потім, змінюючи показник NVP на шкалі приладу, домагаються збігу показань довжини кабелю на приладі і довжини еталонного відрізка. Отримане в результаті цієї процедури значення NVP і приймають як справжнє для випробуваного кабелю.

За довжину еталонного кабелю приймається значення, виміряний рулеткою, а не тестером, оскільки "електрична" довжина всіх чотирьох пар різна - через різні відстані скручування. При виставленні на приладі правильного NVP слід користуватися показанням для самої "електрично короткою" пари - цей значення NVP і буде найближчим до "фізичної довжині", яка вимірюється рулеткою. Користуватися для вимірювань довжини мітками на кабелі настійно не рекомендується.

Результати випробувань ПРОВОДКИ

Нам доводилося відчувати безліч ліній проводки на різних об'єктах тестером PentaScanner компанії Microtest. Прилад досить зручний в роботі. Результати подібних випробувань наведені на роздруківці 1 , Де показаний протокол, роздрукований з пам'яті приладу.

У протоколі зазначено: тип (марка) кабелю (AT & T 1061C), довжини всіх чотирьох пар, їх хвильовий опір, опір на постійному струмі, ємність на частоті 1 КГц, загасання в смузі частот до 100 МГц і відповідна норма. У нижній таблиці протоколу наведені виключно параметри впливу - NEXT loss (перехідне загасання на ближньому кінці) для всіх шести комбінацій пар на тих частотах, де воно найменше. Нижче в таблиці подано норма, розрахована для тих же частот за спеціальною формулою (CAT5 Link). У нижній частині таблиці наведено відносно новий параметр Active ACR (attenuation / crosstalk ratio - різниця між NEXT і погонних загасанням), що характеризує співвідношення сигнал / перешкода в лінії. Закінчується протокол випробувань, як і годиться, підписом випробувача і датою.

Подібних протоколів на кожному об'єкті бувають сотні і навіть тисячі, тому треба ретельно стежити за заповненням верхній частині протоколу: назва об'єкта, тип кабелю, номера портів, стійок, слотів, відсіків зв'язку, поверхів будівлі. Найбільш часта помилка - зневага на початковій стадії виконанням цієї операції і, як розплата, жахливий хаос в кінці роботи при її здачі. Тому ми звертаємо на цю роботу особливу увагу, що і допомагає виконуватиме високоякісну проводку без, здавалося б, неминучої плутанини. Треба тільки ретельно робити маркування проводки і оформлення записів з самого початку. Всі маркувальні і випробувальні роботи необхідно безперервно фіксувати в спеціальному журналі проводки. Можна в його комп'ютерному аналогу, але і в паперовому, додатковому також не завадить. Звертаємо увагу на те, що важливість цієї роботи, як правило, недооцінюється виконавцями, особливо молодими і недосвідченими. Тому в курси навчання інсталяторів повинен з особливою суворістю вводитися розділ про класифікацію, маркування та сертифікації проводки: молоді монтажники охоче виконують всю монтажну роботу і вкрай неохоче - цю, паперову.

ЛАБОРАТОРНІ ВИПРОБУВАННЯ ПРОВОДКИ

У завершення наведемо результати вимірювань параметрів повномасштабної моделі лінії проводки, виконаної з компонентів Категорії 5+. (Категорія 5+ запропонована в 1996 р компанією Lucent Technologies. На час написання статті вимоги Категорії 5+ ще не опубліковані.)

Ці компоненти входять до складу останньої модифікації структурованої кабельної системи AT & T SYSTIMAX SCS (продукту компанії Lucent Technologies) - так звані вироби типу POWER SUM.

Випробувана нами модель проводки відповідає вимогам стандарту ANSI / TIA / EIA-568A і додаткового бюлетеня TIA / EIA TSB 67 до Channel (див. Вище і малюнок 2 ). Схематично вона представлена ​​на рисунку 3 і складається з усіх необхідних елементів: інформаційної розетки, горизонтального кабелю довжиною 95 м, двох з'єднувачів на крос-панелі, трьох шнурів по 2 м кожен і точки переходу (transition point) на горизонтальному кабелі. Відмінності від реальної проводки складаються в тому, що довжина горизонтального кабель збільшена на 5 м (імітація шнура довжиною 4 м), а два роз'єми RJ-45 на кінцях двох крайніх шнурів відрізані. Пари проводів розведені на кінцях під кутом 90? і навантажені на резистори 100 Ом (крім двох пар на передньому кінці, призначених для вимірювань). У всьому іншому зібрана лінія проводки відповідає стандартам. Вимірювалися погонное і перехідне загасання всіх пар в смузі частот до 300 МГц. Результати цих вимірювань представлені в Таблицях 2 і 3, відповідно.

( 1x1 )

Малюнок 3. Схема вимірювань перехідного загасання на ближньому кінці (NEXT) для моделі Channel (лінії горизонтальної проводки) КАТ 5 +.

ТАБЛИЦЯ 2 - РЕЗУЛЬТАТИ вимірювання затухання ПАР

10,00 6,00 6,10 5,80 6,00 6,30 20,00 8,70 8,80 8,60 8,60 9,20 31,25 11,00 11,20 11, 00 11,30 12,80 62,50 16,30 16,50 16,00 16,00 18,50 100,00 21,00 21,30 21,00 20,50 24,00 120,00 23,00 23 , 20 22,80 22,80 140,00 25,20 24,00 25,20 24,80 155,00 26,30 26,70 26,50 26,00 180,00 29,00 29,00 29,00 28,50 200,00 30,20 30,70 29,60 29,70 220,00 32,20 32,00 33,00 31,00 240,00 33,80 33,00 33,00 33,80 260, 00 34,20 35,20 36,00 35,50 280,00 35,50 36,00 36,00 36,00 300,00 37,00 36,50 36,50 36,50

ТАБЛИЦЯ 3 - РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАННЯ перехідного загасання між ПАРАМИ

10,00 60,5 67 61 60 61 62 44 20,00 64 52 65 53 56 58 39 31,25 57 46 60 52 51 56 35,7 62,50 60 57 56 45 47 55 30,6 100,00 68 40 53 43 40 42 27,1 120,00 50 46 54 42 39 64 140,00 50 40 53 45 39 42 155,00 47 38 48 43 33 44 180,00 56 38 44 41 39 43 200,00 50 39 43 41 33 41 220,00 47 39 51 39 43 53 240,00 48 39 43 40 40 41 260,00 46 36 43 40 41 41 280,00 45 39 41 43 38 38 300,00 45 37 42 42 41 31

Як видно з таблиць 2 і 3, характеристики випробуваної нами лінії горизонтальної проводки значно перевершують вимоги розділу 5 по TSB 67. Це дозволяє думати, що така лінія буде нормально працювати в смузі частот, в 1,5-2 рази перевищує задані для ліній розділу 5 100 МГц.

ВИСНОВОК

Необхідно абсолютно ясно розуміти, що випробування в польових умовах проводяться приладами, призначеними для проведення польових вимірювань, а точність цих приладів відносно невелика. Результати вимірювань можуть містити досить велику похибку і, як правило, не є підставою для сертифікації. Тому необхідно тверезо оцінювати їх значущість і ставитися до них швидше як до ілюстративного матеріалу для здавальної документації.

Як видно з вищевикладеного, проведення польових випробувань проводки Категорії 5 - вельми трудомістка процедура, що забирає багато часу. Тому і замовнику, і підряднику необхідно передбачити її виконання та визначити її вартість (а вона може бути чималою) ще на етапі укладання договору. В протилежному випадку, або підряднику доведеться її виконувати за свій рахунок в позаурочний час, або замовник не зможе змусити підрядника виконати не обумовлені в договорі роботи.

Давид Якович Гальперовіч - кандидат технічних наук, старший науковий співробітник ОКБ КП, доцент МТУСИ. З ним можна зв'язатися за тел .: (095) 583-5472. Юрій Володимирович Яшнева - генеральний директор АТ "Діалог-Мережі". З ним можна зв'язатися за тел .: (095) 917-7955.

Друк 1 - ПРОТОКОЛ ВИПРОБУВАНЬ ЛІНІЇ, ВИКОНАНИХ тестер PENTASCANNER

NetDialoque Inc. PENTASCANNER CABLE CERTIFICATION REPORT * CAT5 Link Autotest Circuit ID: 1 Date: 04 Jan 96 Test Result: PASS Cable Type: ATT 1061C Owner: NetDialogue Gauge: Serial Number: 38S94FB0085 Manufacturer: Inj. Ser. Num: 38I94FB0085 Connector: SW Version: V04.10 User: Building: Floor: Closet: Rack: Hub: Slot: Port: Test Expected Results Actual Test Results ----------------- -------------------------------------------------- -------------- Wire Map | Near: 12345678 | Near: 12345678 | Far: 12345678 | Far: 12345678 ----------------------------------------------- ---------------------------------- | | Pr 12 Pr 36 Pr 45 Pr 78 | | ------- ------- ------- ------- Length m | 0.0 - 100.0 | 40.5 39.9 40.2 39.5 Prop. Delay ns | - | Impedance ohms | 80 - 125 | 108 109 109 109 Resistance ohms | 0.0 - 18.8 | 7.1 7.0 7.2 7.1 Capacitance pF | 10 - 5600 | 1938 1871 1911 1879 Attenuation dB | | 8.2 7.9 8.2 7.7 @Freq MHz | | 100.0 100.0 100.0 96.0 Limit: dB | Cat 5 Link | 21.6 21.6 21.6 21.1 ---------------------------------------------- ----------------------------------- Pair Combinations | 12/36 12/45 12/78 36/45 36/78 45/78 --------------------------- | ------- ------ ------ ------ ------ ------- NEXT Loss dB | 42.3 43.3 43.6 33.4 43.0 39.7 Freq (0.7-100.0) MHz | 75.2 89.7 59.2 95.2 87.7 96.7 Limit: Cat 5 Link dB | 31.3 30.1 33.1 29.6 30.2 29.5 | Active ACR dB | 35.4 35.7 36.2 26.0 35.8 31.8 Frequency MHz | 99.0 90.0 92.0 98.0 88.0 97.0 Limit: Derived dB | 7.9 9.6 9.2 8.1 10.0 8.3 -------------------------------------------- ------------------------------------- Signature: ----------- --------------------------------- Date: -------------