Глава 7 | «« Назад |  Оглавление |  Вперед »»

Измерение параметров среды передачи.

Как уже говорилось выше, для определения качества линий используют величины, измерянные специальным оборудованием. По их результатам можно достаточно точно оценить пригодность сети к эксплуатации.

Если специалисты плохо представляют себе значение тестируемых параметров, или надеются на полное соответствие стандартов, объявляемых производителями материалов и оборудования, то процесс сертификации больше похож на церемонию. Более того, гарантии соответствия стандартам сами по себе бесполезны для пользователей, их интересует работа реальных протоколов, требования которых могут неожиданно разойтись с "гарантированными" параметрами линии.

Вариантов разрешение такой ситуации по сути два. Можно надеяться на высокое качество материалов и оборудования известных фирм (это совсем не дешево). Или необходимо хорошо представлять роль измеряемых величин в передаче электрических сигналов, что позволяет менее критично подходить к выбору производителя, но требует высокой квалификации специалистов.

Перечень измеряемых параметров

Спецификации стандарта TIA TSB-67 полевого тестирования определяют функции тестирования, конфигурации и минимально необходимую точность измерений, необходимые для сертифицирования кабельной системы на соответствие определенным классам приложений.

Схема тестирования канала по TIA TSB-67.

Рис. 7.16. Схема тестирования канала по TIA TSB-67
АК - абонентский кабель, КК - коммутационный кабель, СК - сетевой кабель, ТР - телекоммуникационный разъем, РП - распределительная панель, ПП - промежуточная панель, ТП - точка перехода.

В рамках данной книги имеет смысл говорить только о двух классах:

Класс C (кабеля категории 3) - приложения высокоскоростной цифровой передачей данных. Рабочие характеристики кабельных линий определены до 16 МГц. Наиболее распространенным представителем этого класса является протокол Ethernet 10baseT.

Класс D (кабеля категории 5) - приложения очень высокой скорости передачи данных. Рабочие характеристики кабельных линий, определены до 100 МГц. Как правило, в качестве протокола используется Ethernet 100baseT.

Приложения класса Е (250 МГц) и F (600 МГц) пока недостаточно распространены даже в высокоскоростных сетях, и, тем более, не применяются при создании коммуникаций "последней мили".

Таб. 7.1. Основные электрические параметры, тестируемые в симметричных кабельных линиях

Измеряемый параметр Выявление неполадок Соответствие стандарту
Волновое сопротивление (impedance) - 100 Ом +/- 15%
Задержка распространения (propagation delay) - Да
Электрическая длина - До 95 метров
Сопротивление петли постоянному току - До 40 Ом
Затухание (attenuation) Да Да
NEXT Да Да
Порядок соединения проводников, экранов (если они есть), наличие обрывов или коротких замыканий Да -

Кроме этого, при наличии неполадок может быть определено расстояние до места неисправности.

Необходимо помнить, что определить отдельно параметры кабелей и разъемов недостаточно, поскольку в результате монтажа существенно повышается уровень собственных шумов системы. Более того, именно расплетение витых пар при монтаже разъемов считаются основным источником возникновения помех.

Наиболее важные параметры линии

Будет полезно привести основные параметры качества витой пары 3 и 5 категории. Запоминать их не имеет смысла, тем более, они есть практически в любом описании стандарта EIA/TIA-568A. Но хотя бы самое общее представление о порядке величин желательно все же иметь.

Таб. 7.2. Максимально допустимое затухание для кабелей категории 3 и 5

Частота, МГц Затухание, дБ, 100м,
Категория 3
Затухание, дБ, 100м,
Категория 5
1,0 3,7 2,5
4,0 6,6 4,8
10,0 10,7 7,5
20,0 - 10,5
100,0 - 23,2

Таб. 7.3. Минимальное значение NEXT для кабелей категории 3 и 5

Частота, МГц Затухание, дБ, 100м,
Категория 3
Затухание, дБ, 100м,
Категория 5
1,0 39 54
4,0 29 45
10,0 23 39
20,0 - 37
100,0 - 27

Таб. 7.4. Задержка распространения

Тип кабеля Задержка, мс Частота, МГц
Категория 3 1,0 10
Категория 5 1,0 10

Из последней таблицы видно, что задежка даже по нормам мало зависит от категории кабеля.

Основные способы измерения

Известно три типа приборов, применяемых для проверки электрических параметров линий передачи данных.

Самые простые, мультиметры (электрические тестеры) позволяют измерять ток, напряжение, и активное сопротивление. Несмотря на такой скромный перечень возможностей, их вполне достаточно для определения простых ошибок, допущенных при монтаже, и дефектов кабеля. Главный их плюс - низкая цена (менее $10) и доступность. Подробнее работа с ними будет описана в следующих разделах.

Типовые ошибки при монтаже разъемов.

Рис. 7.17. Типовые ошибки при монтаже разъемов

  1. Реверсирование пары (Reversed Pair). На разных сторонах линии взаимно меняются номера контактов одной пары. Для 10/100baseT это не приводит к нарушению нормальной работы (за редчайшими, но возможными исключениями).
  2. Перестановка пар (Transposed Pairs). Подключение любой из пар к контактом другой пары на противоположной стороне линии. Практически всегда приводит к потере связи (исключение - активное оборудование, имеющее автоопределение перекрещенных линий).
  3. Разделение пар (Split Pair). Этот дефект в телефонии более известен как "разнопарка". К контактам разъема, предназначенным для подключения одной пары, присоединяются проводники из разных пар. Это приводит к резкому ухудшению электрических характеристик, но не всегда к полной невозможности работы линии. Поэтому, такой дефект может долгое время оставаться незамеченным, и перестать работать в самый неожиданный (или неприятный) момент.

Теоретически, при помощи различных схем и простых приборов (достаточной точности) можно измерить (или вычислить) все характеристики линии, описанные выше. Но на практике трудоемкость процесса столь велика, что для этого используются специальные полевые тестеры. Несмотря на их высокую цену, от $500 за прибор начального уровня, до нескольких тысяч (или более) долларов за промышленное устройство, они очень широко применяются при построении сетей.

Так как часто монтируют кабельные системы, и устанавливают активное оборудование разные бригады (или даже фирмы), то проверить функционирование сети при реальной работе затруднительно. Тем более, на уровне протоколов дать объективную оценку электрических параметров невозможно.

Поэтому именно результаты измерения являются основанием для принятия построенной сети заказчиком (результаты приемо-сдаточных испытании).

Тестеры всегда состоят из двух частей, базового блока и инжектора, подключаемых с разных сторон линии. За несколько секунд производится все измерения, результат которых, в зависимости от модели устройства, может быть показан, распечатан, занесен в память.

Кроме тестеров, в магистральных сетях часто используют рефлектометры, позволяющие получить представление о линии с помощью отраженного от неоднородностей сигнала. В локальных сетях они применяются очень редко из-за сложной трактовки результатов и высокой стоимости.

Вообще говоря, измерениям свойств линий можно посвятить не один параграф, а несколько больших и серьезных книг. Но если вернуться к реальности, то самый простой полевой тестер начального уровня стоит более $500. Поэтому в рамках данного материала целесообразно ограничиться описанием использования простого мультиметра. Оно будет кратко рассмотрено в следующих главах совместно с практическими вопросами прокладки кабелей.

Глава 7 | «« Назад |  Оглавление |  Вперед »»