Průvodce řešením závad na metalické kabeláži

Průvodce řešením závad na metalické kabeláži

żËÎÆÉÂÊÌǼÉÍÀÊÀÆÅ
Průvodce řešením závad
na metalické kabeláži
Obsah
Úvod do certifikace
2
Základní diagnostika
3
Typy linek
4
Automatická diagnostika série DTX
5
Příčiny závad na kabeláži
8
Pokročilá diagnostika
10
Závěr
16
Úvod do certifikace
„Certifikací“ rozumíme proces během něhož porovnáváme kvalitu přenosu instalované
kabeláže s tím, co je definováno jako norma za použití stanovených metod měření.
Certifikace kabelážního systému dokládá nejen kvalitu jednotlivých komponent, ale
i odbornost jejich instalace. Typicky bývá podmínkou pro udělení záruky na kabelážní
systém. Certifikace vyžaduje, aby všechny měřené segmenty splňovaly limity testu.
Technikové během procesu certifikace diagnostikují vadné komponenty nebo propojení a poté co provedou nápravná opatření, znovu otestují spoj, aby zjistili zda splňuje
požadavky na kvalitu přenosu. Proces certifikace kabelové instalace nezahrnuje pouze
provádění certifikačních měření, ale též dokumentační činnost a odhalování a odstraňování závad.
Proč potřebujeme pokročilou diagnostiku?
Profesionálové instalující kabelové sítě dnes musí vědět jak prověřit složité, vysoce výkonné
kabelážní systémy a zároveň musí umět odstranit jejich případné závady.
Současně s tím, jak jsou vyvíjeny a instalovány novější a výkonnější kabelážní systémy, rostou
nároky každého z aspektů takové instalace na profesní znalosti a pozornost k detailům. Byly
vyvinuty nové testy parametrů. Linky musí být testovány za použití jednoho ze dvou modelů –
Permanent Link (Model permanentní linky) nebo Channel Link (Model kanálové linky) – a jsou
testovány a hodnoceny pro větší rozsah kmitočtu a větší počet referenčních bodů. Jednotlivé
kompontenty těchto linek musí podat vyšší výkon a úměrně tomu se neustále musí zvyšovat
i kvalita provedené instalace.
Právě kvůli narůstající složitosti kabelových systémů se určení příčin jejich selhání současně
s rychlou obnovou jejich výkonu stalo velikou výzvou. Tato příručka vás provede problematikou odhalování a odstraňování nedostatků strukturované kabeláže za pomoci přístroje DTX
CableAnalyzer™ od společnosti Fluke Networks a pomůže vám tak zvýšit produktivitu a hodnotu odevzdávané práce.
Základní diagnostika
Nejčastější příčiny selhání kroucené dvoulinky:
1. Vady montáže – Správná propojení při zachování párů a počtu kroucení na každém z nich;
vždy se snažte co nejvíce zachovat „originální kroucení“ dvoulinky
2. Konektory, které nesplňují požadovanou úroveň kvality přenosu
3. Nesprávné nastavení testeru
4. Výrobní vada nebo mechanické poškození instalovaného kabelu
5. Vadné propojovací kabely*
* Propojovací kabely se umísťují v seznamu problémů vysoko a zvlášť u živých sítí. Certifikace je často prováděna za použití
Modelu permanentní linky a před tím než jsou propojovací kabely do živé sítě vůbec instalovány.
Než začnete s testováním, měli byste si vždy ověřit základy:
• Byl vybrán správný testovací standard? – Certifikační test je prováděný formou automatického testu neboli „autotestu“. Testovací standard, který vyberete pro provedení autotestu,
určuje model linky (Permanent nebo Channel), měřené parametry, kmitočtový rozsah, pro
který je test prováděn a kritéria Pass/Fail (= testem prošel/neprošel) každého testu.
• Byl vybrán správný model linky?
• Používáte vhodný testovací adaptér s takovou koncovkou, která odpovídá konektoru v síťové zásuvce (Telecommunication Outlet) nebo na propojovacím panelu?
• Proběhl v uplynulých třiceti dnech referenční test? – Je doporučeno provádět referenční
měření pravidelně v čas, který je snadno zapamatovatelný (např. každé pondělí ráno).
• Používáte aktuální verzi softwaru testovacího zařízení?
• Je běžná rychlost šíření signálu (Normal Velocity of Propagation – NVP) nastavena správně
pro právě testovaný kabel? NVP hraje důležitou roli v případě, že testovací zařízení hlásí
délku nebo vzdálenost k místě závady.
• Je testovací zařízení správně zkalibrováno a nachází se jeho teplota v povolených provozních hodnotách? Pamatujte na to, že váš CableAnalyzer od Fluke Networks je velmi citlivé
a přesné zařízení, které měří slabý šum v kabelu. Zařízení jsou kalibrována výrobcem před
tím než jsou odeslána zákazníkovi a tato kalibrace by měla být ověřována každých 12
měsíců autorizovaným servisním střediskem. Jestliže byl tester přechodně vystaven jiným
teplotám než při kterých běžně pracuje (v chladnějším nebo naopak teplejším prostředí,
např. přes noc v autě), ponechte mu čas aby se mohl aklimatizovat na svou běžnou provozní
teplotu. To může trvat 10-15 min (někdy i déle, záleží na výchozí teplotě).Během této doby
neprovádějte ani nastavování referenčních hodnot, ani žádná měření.
Typy linek
Abychom dostali smysluplné výsledky, je nutné zvolit vhodný autotest a typ linky. Výkon
Permanent link je definován tak, že pokud přidáme dobrý propojovací kabel k lince, která
vyhovuje testu (Pass), jsou podmínky výkonu kanálu automaticky splněny. „Dobrým“ propojovacím kabelem máme na mysli takový kabel, který splňuje stejné nároky jako samotná linka.
Proto doporučujeme, aby nové kabelové instalace byly certifikovány za použití modelu a testovacího standardu Permanent Link. Propojovací a jiné kabely bývají během života permanentní linky mnohokrát nahrazovány.
Testovací model permanentní linky (Permanent Link Model) vyžaduje, aby testovací kabely,
které propojují tester s testovaným kabelem, byly z hlediska výsledků testů neviditelné. To
znamená, že certifikační testovací nástroje musí být natolik sofistikované, aby dokázaly
„očistit“ každý měřený parametr od efektů způsobených testovacím kabelem. Tj. měřící kabely nejsou součástí testu.
Testování nicméně obsahuje výkon koncových konektorů – 8-pinového vstupu (RJ45) na testovacím adaptéru a konektorem kabelu. Tj. koncový konektor je součástí testu. Tato kombinace vstup/konektor může ovlivnit výsledky dvou kritických parametrů – Near-End Crosstalk
(NEXT; přeslech na blízkém konci) a Return Loss (zpětný odraz). Abychom správně změřili
výkon koncových konektorů linky (v propojovacím panelu a síťové zásuvce) a párových zakončení těchto konektorů, měl by být konektor na konci Permanent Link test adaptéru tzv. referenční konektor (test-reference plug). Referenční konektor splňuje pro všechny na kmitočet
citlivé parametry výkon v oblasti středních hodnot specifikovaných pro danou součástku a to
v úzkém pásmu tolerance. Tyto konektory se příliš neliší jeden od druhého a poskytují opakovatelné výsledky testů.
Obrázek 1: Permanent Link Model
Měření kanálů se provádí typicky při pracích na obnově nějaké služby nebo při prověřování
schopnosti kabeláže podporovat nějakou aplikaci. Je nezvyklé provádět měření kanálů v závěru nové instalace, protože propojovací kabely, které patří ke každé lince, jsou v tuto chvíli
málokdy dostupné. Správná měření kanálů musí vyrušit efekty páru konektorů testovacího
adaptéru.
Obrázek 2: Channel Model
Automatická diagnostika série DTX
Když se autotest nepodaří nebo když vrátí výsledek který je
„na hraně“, testery série DTX automaticky zpracují získaná
data a vypracují informace důležité pro diagnostiku kabeláže.
Po ukončení diagnostického procesu může uživatel zmáčknutím „Fault info“ klávesy tyto informace vyvolat.
Nejdříve si ale vysvětlíme co znamená „mezní“ výsledek testu.
Mez testu je rozdíl mezi naměřenou hodnotou a limitní hodnotou, která je použita pro stanovení výsledku testu Pass/Fail.
Mez je pozitivní když test dopadne dobře (pass), negativní
když je vrácen „fail“ výsledek testu a nulová když je naměřená
hodnota rovna hodnotě limitní. Čím větší je mez, tím jednoznačnější je výsledek testu (tím vzdálenější je naměřená hodnota od hodnoty limitní) Čím větší je pozitivní mez, tím lepší
je výsledek testu. Naopak čím menší mez, tím menší rozdíl
mezi výslednou hodnotou a limitní hodnotou testu. Výsledek
testu označujeme za „mezní“, když je mez menší, než max.
přesnost měření specifikovaná pro daný testovaný parametr.
Například maximální přesnost měření Near End Crosstalk
(NEXT) je 1 dB při 250 MHz a v nejhorším případě je mez linky
na 250 MHz rovna 0,4 dB. Výsledek NEXT testu při 250 MHz
je považován za velice blízký limitní hodnotě a je považován
za „mezní“. V tomto případě tester automaticky vygeneruje diagnostické informace, které upozorní na to, co mohlo
zapříčinit mezní výsledek testu. Tyto informace nám pomohou
lokalizovat problém, provést nápravu a dosáhnout tak požadovaného výkonu kabeláže.
Jestliže linka neprojde ve „wire map“ testu – to je test, který
ověřuje, že všech 8 drátů spojuje ty správné piny na obou koncích kabelu – tester probíhající testování zastaví a zobrazí výsledky. Obrázek 3 nám zobrazuje takové chybové hlášení „wire
map“ testu. Drát v prvním páru, který propojuje čtvrtý pin je
přerušen ve vzdálenosti 48 metrů od hlavní jednotky a 17 m
od Smart Remote jednotky. Hlavní jednotka DTX je představována levou stranou displeje. Software přeruší testování
a zeptá se obsluhy testeru zda pokračovat v testu či nikoliv
protože většinou další testování bez vyřešení tohoto problému nemá smysl. Přerušený drát totiž v případě některých
testovaných parametrů způsobí vrácení hodnoty „undefined“
(nedefinováno). Například ztráta na vstupu (insertion loss)
přerušeného páru drátů je nekonečná. Každý parametr, který
se počítá pomocí ztráty na vstupu, je pak vyhodnocen jako
neplatný nebo nedefinovaný.
Obrázek 3: Drát propojující pin
č. 4 je přerušen ve vzdálenosti
48 m od hlavní jednotky a 17 m
od Smart Remote jednotky.
Obrázek 4: Po dokončení
Autotestu se na displeji testeru
zobrazí seznam testovaných parametrů, které byly při zvoleném
standardu prověřeny. Parametry
označené červeným X testem
neprošly (fail). Tester také v závorkách při pravém kraji displeje
zobrazuje nejhorší naměřenou
mez pro daný parametr.
Jedinečnost diagnostiky série DTX se projevuje ve schopnosti
testeru identifikovat problém, který je příčinou sníženého výkonu
kabelážního systému jako je ztráta odrazem nebo NEXT.
Na obrázku č. 4 vidíme obrazovku s výsledkem neúspěšného (fail)
testu linky Class E. Ztráta odrazem (Return Loss) dosahuje mezní
hodnoty, zatímco Near End Crosstalk (NEXT), Power Sum NEXT
(PSNEXT), Attenuation-to-Crosstalk Ratio (ACR) a Power Sum
ACR (PSACR) v testu propadly úplně. Čísla v závorkách zobrazují
nejhorší mezní hodnotu daného parametru.
Po zmáčknutí tlačítka FAULT INFO tester provede diagnostiku
a nabídne nám čtyři možné příčiny selhání, které můžeme vidět
na obrázcích 5a až 5d. Uživatel by měl vzít v úvahu všechny tyto
možnosti, prověřit kabely na popsané varianty chyb a když je
problém přesně identifikován, provést nápravná opatření.
Na obrázku č. 5a tester zvažuje možnost, že linka má více než čtyři konektory. To je první možný důvod neúspěšného testu, který
vzejde z analýzy získaných dat. Testovaná linka ale obsahuje čtyři
konektory – jak je vyobrazeno na displeji testeru a tuto variantu
tedy zavrhneme.
Obrázek 5a: Každá z automaticky generovaných diagnostických obrazovek ukazuje hlavní
jednotku testeru ve spodní
části a Smart Remote v horní
části displeje. Diagnostická
obrazovka ukazuje 67 m dlouhou
linku se čtyřmi spojeními a blíže
nespecifikovanou částí vedení
uprostřed (přerušovaná čára).
Diagnostika testeru předpokládá, že permanent linka by mohla
mít příliš mnoho spojů.
Na obrázku 5b nám diagnostika testeru říká, že na kratší části
kabelu ve vzdálenosti 18 m od remote unit je chyba ztráty odrazem (Return Loss), která způsobuje mezní výsledek párů 4 a 5.
Tester navrhuje řešení: “Ověřte, že je kroucení drátu na konektoru
zachováno a také ověřte, že se jedná o správný typ konektoru.“ Jinými slovy, buď zakončení drátu nebo konektor sám je
v případě párů 4 a 5 původcem mezního výsledku testovaného RL
parametru.
Obrázek 5c znázorňuje další možnou chybu, kterou identifikovala
diagnostika testeru. V přibližné vzdálenosti 17 m od remote tester unit, se mezi dvěma páry drátů objevuje nadměrný přeslech
(crosstalk).
Poslední možnost je znázorněna na obrázku č. 5d. Tester lokalizuje
konektor ve vzdálenosti 9 m od remote jednotky a 8-mi metrový
kabel vedoucí k dalšímu konektoru a z chyby podezřívá právě kabel
propojující tyto dva konektory. Navrhne: „Ověřte si, že se jedná
o kabel správného typu. Zdá se, že se jedná o kabel kategorie 5.”
Varuje tak uživatele, že chyba může být právě v tom, že tento osmimetrový kabel spadá do kategorie 5 ačkoliv je v síti pro dosažení
výkonu třídy E nutné použít všechny komponenty kategorie č. 6.
Všimněte si, že vás obrazovka přístroje upozorňuje na to, že druhý
konektor na konci propojovacího kabelu se nachází ve vzdálenosti
17 m od remote jednotky testeru. Takže, která z těchto čtyřech
automaticky generovaných diagnostik je ta správná?
Obrázek 5b: Zmáčknutím
směrových šipek pro pohyb
nahoru nebo dolů se pohybujete podél linky od jednoho
podezřelého místa k druhému.
Podrobnější diagnostické
informace konkrétního místa
vyvoláte stiskem šipek vpravo /
vlevo. Místo ve vzdálenosti 18 m
od Smart remote ukazuje pouze
jednu chybu, která je pokládána
za původce mezního výsledku
RL parametru párů 4 a 5. Tester
také zobrazí diagnostikou doporučenou kontrolu a nápravu.
Obrázek 6 zobrazuje konfiguraci linky, kterou jsme postavili pro
tento test.
Na obrázku 7 je vidět samotnou závadu. Páry drátů na konci
2 metry dlouhého propojovacího kabelu jsou příliš rozpleteny
a jsou příčinou jak chyby NEXT, tak mezního výsledku RL (return
loss) testu párů 4 a 5. Výše popsaná diagnostika testeru lokalizovala místo defektu ve vzdálenosti 18 m od Smart remote v případě RL a 17 m v případě NEXT. To je opravdu přesná diagnostika.
Najít pak podél linky vadné místo a opravit jej, je pro technika
snadné. Účelnou a nejlepší nápravou takové závady, jakou je
vada propojovacího kabelu, je jeho výměna za nový kvalitní kabel
kategorie 6. Následně by měla být linka znovu otestována aby
byly vyloučeny možné další závady. Čas potřebný k provedení
takové opravy by neměl přesáhnout několik minut.
Upozorňujeme, že konfigurace naší testované linky není zcela
obvyklá. Doporučené propojení pro test permanent linky končí
na jedné straně propojovacím panelem a na druhé straně síťovou
zásuvkou (TO) s volitelným propojovacím místem (consolidation
point; CP) ne méně než 15 m vzdáleným od opačného konce linky
tak, jak to bylo vyobrazeno na obrázku č. 1. V tomto ohledu je
diagnostika vyobrazená na obr. 5 správná. Tato permanent linka
obsahuje o jeden konektor více, než je obvyklé nebo doporučené.
Nicméně zjistíme, že po nahrazení vadného propojovacího kabelu
kabelem novým, projde tato linka i přes jeden konektor navíc
testem a splní požadavky třídy E.
Obrázek 5c: Na této obrazovce
vidíme lokalizaci chyby NEXT
na dva páry drátů ve vzdálenosti
17 m od Smart Remote. Text
zobrazený na displeji navrhuje
provedení některých kontrol a
nápravných opatření.
Pokud by se vada této linky nacházela v propojovacím místě (CP),
technik by musel na tomto spoji vytvořit nové zakončení, pokud
by si ověřil, že konektory samotné vyhovují Cat 6 specifikaci.
Automatická diagnostika linky vám ušetří značné množství času
oproti obvyklé metodě „pokus-omyl“ kdy byste nejspíš byli nuceni vytvořit nová zakončení kabelů anebo byste vyměňovali hardware na několika místech abyste po tom všem dosáhli kladného
výsledku testu. Kapitola věnovaná pokročilým technikám řešení
problémů vám ukáže jak získat a interpretovat základní diagnostické informace generované analytickým algoritmem testeru.
Obrázek 5d: Poslední diagnostika podezřívá z vady kabel propojující dva středové konektory.
V textu se dozvíme, že pravou
příčinou vady naší testované
linky je právě rozpletení drátů
na konci tohoto propojovacího
kabelu.
Obrázek 6: Mapa propojení pro test permanent linky. Na obrázku je vidět, že páry drátů propojovacího kabelu
č. 1 (P1) jsou rozpleteny při jeho levém konci.
Obrázek 7: Zde jsou z blízka vidět rozpletené páry drátů při zakončení dvoumetrového propojovacího kabelu.
Zde se nachází chyba naší testované linky.
¯
Příčiny závad na kabeláži
Pro každé z měření strukturované kabeláže s cílem splnit standardy TIA a ISO najdete mnoho
tipů a rad jak rychle a jednoduše najít a odstranit příčiny závad na kabeláži. Někdy se dokonce dozvíte proč měření nedopadlo špatně v případech, kdy byste to zrovna očekávali.
Wireamp
Výsledek testu
Možná příčina
Nezapojený kabel
(Open)
• Dráty poškozené namáháním ve spojích
• Kabely nasměrovány do nesprávného propojení
• Drát není naražený (zaříznutý) správně a nemá potřebný kontakt
• Poškozený konektor
• Proříznutý nebo zlomený kabel
• Dráty připojeny na nesprávné piny v konektoru nebo punch blocku
• Kabel pro určité použití (např. Ethernet používající pouze 12/36)
Zkratovaný kabel
(Short)
• Nesprávné zakončení konektoru
• Zničený konektor
• Vodivá nečistota mezi piny na konektoru
• Fyzické poškození kabelu
• Kabel pro určité použití (např. průmyslová automatizace)
Obráceně seřazené páry
(Align reversed pair)
• Dráty připojeny na nesprávné piny v konektoru nebo punch blocku
Překřížený pár
(Crossed pair)
• Dráty připojeny na nesprávné piny v konektoru nebo punch blocku
• Současné použití kabelů standardů 568A a 568B (12 a 36 křížení)
• Použity překřížené kabely (12 a 36 křížení)
Split pair
(Rozdělený pár)
• Dráty připojeny na nesprávné piny v konektoru nebo punch blocku
Délka
Výsledek testu
Možná příčina
Délka přesahuje max.
doporučenou hodnotu
• Kabel je příliš dlouhý – zkontrolujte vedení kabelu a odstraňte případné
smyčky
• Nesprávně nastaven NVP
Hlášená délka je kratší
než ve skutečnosti
• Kabel je přerušen
Jeden nebo více párů je
výrazně kratší
• Poškození kabelu
• Špatné propojení
Poznámka: Dle obvyklé praxe je délka kabelu určena nejkratším párem. NVP se liší pro každý pár, tedy délka každého páru
může být hlášena různá. Může se tak stát, že tři ze čtyřech párů přesahují délkový limit, a přesto linka testem projde (například kabel s délkami jednotlivých párů 101, 99, 103, 102 metrů). Výsledek Pass je v tomto případě správně interpretován
Zpoždění/Zpoždění na jednotlivých párech
Výsledek testu
Možná příčina
Překročeny limity
• Kabel je příliš dlouhý – Přenosová prodleva
• Páry jednoho kabelu používají rozdílné izolanty – Zpožďovací výchylka
Útlum
Výsledek testu
Možná příčina
Překročeny limity
• Nadměrná délka
• Nekroucené nebo nekvalitní propojovací kabely
• Propojení s vysokou impedancí – Use time domain techniques
to troubleshoot
• Kabel nevhodné kategorie – například použití kabelu Cat 3 v instalaci
kategorie 5e
• Výběr nesprávného autotestu
NEXT a PSNEXT
Výsledek testu
Možná příčina
Fail, *fail, nebo *pass
• Nedostatečné kroucení v místech propojení
• Špatně „spárovaná“ zásuvka s konektorem (Category 6/ Aplikace Class E)
• Nesprávný linkový adaptér (redukce Cat 5 pro linku Cat 6)
• Nekvalitní propojovací kabel
• Špatné konektory
• Špatný kabel
• Rozdělené páry
• Nevhodné použití spojek (coupler)
• Přílišný tlak způsobený ohybem plastového kabelu
• Zdroj silného šumu v blízkosti měření
• Uzly nebo smyčky nemusí vždy způsobovat selhání parametru NEXT, zvlášNeočekávaný Pass
tě pak v případě velice kvalitních kabelů nebo jsou-li zauzlení dostatečně
výsledek testu (linka
vzdálena od konců linky
nečekaně projde testem)
• Výběr nesprávného autotestu (například v případě testování linky Cat 6
na limity Cat 5)
• Linka neprojde testem NEXT při nízkých frekvencích, ale celkově projde.
Standardy ISO/IEC zavedly takzvané „pravidlo 4dB“, které říká, že všechny
NEXT testy prováděné při útlumu menším než 4 dB jsou považovány
za splněné.
Ztráta odrazem (Return Loss; RL)
Výsledek testu
Možná příčina
Fail, *fail, nebo *pass
• Odpor propojovacího kabelu nedosahuje 100 ohmů
• Nesprávné zacházení s propojovacím kabelem způsobilo změny v impedenci
• Nešetrné zacházení během instalace (rozpletení kabelu nebo smyčky –
originální kroucení každého páru by mělo být v maximální možné míře
zachováno).Častou příčinou narušeni kroucení párů je nadměrné natahování kabelů při instalaci
• Příliš mnoho kabelů namačkaných do rozvodné skříně
• Špatný konektor
• Nejednotná impedance kabelů
• Impedance kabelů nedosahuje 100 ohmů
• Neodpovídající si impedance ve styku propojovacího a horizontálního
kabelu
• Nedostatečně propojená zásuvka s konektorem
• Použití kabelu o 120 ohmech
• Servisní smyčky v rozvodné skříni
• Zvolení nesprávného autotestu
• Vadný adaptér linky
• Uzly nebo smyčky nemusí vždy způsobovat selhání parametru NEXT, zvlášNeočekávaný Pass
tě pak v případě velice kvalitních kabelů nebo jsou-li zauzlení dostatečně
výsledek testu (linka
vzdálena od konců linky
nečekaně projde testem)
• Zvolení nesprávného autotestu (takový, kde je snadnější projít RL limity)
• Neprojde RL testem při nízkých frekvencích, ale projde celkově. To je díky
„3 dB pravidlu“, dle kterého jsou všechny RL testy při ztrátě na vstupu
(útlumu) nižším než 3 dB považovány za splněné.
ACR-F a PS ACR-F (starší název: ELFEXT a PSELFEXT)
Výsledek testu
Možná příčina
Fail, *fail, nebo *pass
• Obecné pravidlo: přednost má odstranění chyby parametru NEXT.
To většinou vyřeší i problémy s ACR-F (ELFEXT)
• Vedení s mnoha pevně utaženými kabely
Resistance (Odpor)
Výsledek testu
Možná příčina
Fail, *fail, nebo *pass
• Přílišná délka kabelu
• Špatná propojení způsobená zoxidováním kontaktů
• Špatné propojení způsobené ledabylým spojením vodičů
• Nesprávný typ propojovacího kabelu
Pokročilá diagnostika
Diagnostika série DTX, o níž jsme doposud hovořili, představuje pouhý výtah z komplexní analýzy výsledků testů. V této
části postoupíme na další úroveň a budeme se zabývat daleko
podrobnějšími informacemi, které generuje diagnostika
testerů série DTX. Tato kapitola by nám měla pomoci hlouběji
porozumět diagnostice poruch linky. V mnoha případech nám
automatická diagnostika poskytne přesné a jasné informace
o poruše, lokalizuje poškození nebo špatná propojení. Ale
znalost pokročilé diagnostiky nám pomůže vyřešit ty případy,
na něž je automatická diagnostika krátká.
Základem schopnosti testeru určit na testované lince přesnou
vzdálenost k místu, kde je nadměrný přeslech (NEXT) nebo
ztráta odrazem (RL), je přepočet výsledků testů posbíraných
při kmitočtovém a časovém měření. Testery série DTX provádějí tento přepočet za použití unikátní patentované techniky
zpracování digitálního signálu. Data časové oblasti jsou
postupně převedena do profilu naměřeného rušení podél celé
délky linky (1).
Obrázek 8: Zvolte jeden z
parametrů HDTDX nebo HDTDR –
oba se nachází na samém konci
vyobrazeného seznamu. Nejsou
to klasické testovací parametry jež by byly definovány
jednotným standardem a proto
jsou označeny symbolem „i“,
který nám má připomenout, že
se jedná o data která mají pouze
„informační hodnotu.“
Dvěma parametry poskytujícími informace o časové oblasti
jsou HDTDX (High Definition Time Domain Crosstalk) a HDTDR
(High Definition Time Domain Reflectometry). Jak jméno
napovídá, parametr HDTDX ukazuje velikost přeslechu jež se
odehrává podél testovaného kabelu, zatímco HDTDR hovoří o
odrazu signálu podél kabelu. Změny impedance mají za následek odrazy signálu, které ovlivňují měření hodnoty zpětného odrazu. Jestliže jsou tyto odrazy příliš silné a celkové
množství odražené energie přesáhne maximální povolenou
hodnotu, linka testem zpětného odrazu neprojde.
Investigate HDTDX
Když autotest vrátí výsledek „fail“ a diagnostika testeru
vygeneruje data časové oblasti, jsou podrobné diagnostické
informace zachyceny v testovacích parametrech HDTDX a
HDTDR. Software testeru provádí další analýzy časové oblasti
aby mohl sestavit grafický výstup s doporučenými akcemi jež
je nutno podniknout pro odstranění nalezených závad (tyto
grafické výstupy jsme již popsali výše). Uživatel si může prohlédnout informace plynoucí z HDTDR a HDTDX testu. Obrázek
8 ukazuje oba parametry jak byste je viděli na displeji testeru.
(1) Konverze dat z časové oblasti na vzdálenost se odvíjí od znalosti rychlosti
s jakou cestují elektrické signály kroucenou dvoulinkou. Tuto rychlost označujeme
jako NVP (Nominal Velocity of Propagation) a určujeme ji vzhledem ke konstantě,
kterou byla zvolena rychlost světla ve vakuu. Je důležité, aby tester znal správnou
hodnotu NVP pro daný typ kabelu. Analýza založená na správné hodnotě NVP
umožní testeru velice přesný výpočet vzdáleností v kabelové síti.
Obrázek 9: HDTDX stopa
zobrazuje velikost přeslechu,
který se tvoří v každém místě
linky. Měřítkem horizontální
osy jsou metry nebo stopy (ne
MHz!). Hlavní jednotka testeru
je většinou umístěna v levé části
obrazovky a reportované vzdálenosti jsou měřeny právě od ní.
Špička amplitudy nacházející se
ve vzdálenosti 49,1 m od hlavní
jednotky ukazuje místo s mimořádně vysokou mírou přeslechu.
Označte HDTDX a stiskněte ENTER, zobrazí se amplituda parametru NEXT vinoucí se podél celé linky a vypovídající o vlastnostech všech šesti párů (Obrázek č.9).
Všimněte si, že horizontální osa zobrazuje délku testované
kabeláže v hodnotách od 0,6 m do 67,6 m. Linka ale začíná
v 0 metrech a pokračuje dál za hranici 67 m. To je způsobeno
tím, že úplný konec testovaného kabelového systému (konkrétně posledních 0,6 m) připadá na adaptér pemanent linky,
který ale nepokládáme za součást testované permanent linky.
S touto linkou jsme se setkali již na Obrázku č. 6
Křivky zobrazují význam parametru NEXT podél celé délky
testované linky. Když si podrobněji prohlédnete křivku směrem zleva doprava, všimnete si, že jakmile překročíme hranici
49,1 m, NEXT křivka nabývá relativně nízkých hodnot. Vrchol
NEXT křivky znamená, že se v tomto bodě nachází nepřiměřeně vysoká hodnota testovaného parametru a je zde pravděpodobná příčina selhání testu NEXT. Kurzor se k této výchylce
přesune automaticky a tester určí vzdálenost v níž se kurzor
vzhledem k vyobrazené hlavní jednotce testeru nachází.
Displej testeru též dokáže zobrazit hodnotu parametru NEXT
v místě, na němž je právě kurzor umístěn. V našem případě je
to hodnota -291.4, která se nachází dokonce mimo vyobrazený graf – to znamená, že se v tomto místě nalézá zdroj
nepřijatelné míry přeslechu.
Obrázek 10: Abychom získali
lepší představu o tvaru křivky
zobrazující míru přeslechu,
vybrali jsme dvojnásobný zoom
vertikální křivky. Měřítko osy je
teď od +50 do -50.
Analyzujte detaily díky funkci Zoom
Implicitně tester zobrazuje plnou délku testované linky a na horizontální ose používá měřítko od +100% do -100%. Uživatel si
může měřítko obou os přizpůsobit tak, aby se mohl více zaměřit
(zoom in) na zkoumání problematické oblasti. Stiskněte proto
programovatelnou klávesu F2, označenou nápisem „Change
to Zoom”. Obrázek 10 ukazuje stejná data jako Obrázek 9 ale
s dvojnásobným zvětšením vertikální osy. Teď je tedy rozsah
vertikální osy +50 % až -50 %. Odpovídajícím způsobem, tedy
dvojnásobně, se zvětšila i NEXT křivka. To nám usnadní skutečně
detailní prozkoumání hodnot parametru NEXT. V modrém poli
ve spodní části displeje se nám zobrazí symbol zoomu (zvětšení)
aby nám neustále připomínal aktuálně zvolený operační mód.
Pomocí programovatelných kláves můžeme zvětšovat zoom buď
na vertikální nebo horizontální ose nebo se prostřednictvím
kurzoru přesouvat po celé délce linky.
Obrazovka na obrázku 10 může působit nepřehledně. Je
to proto, že zobrazuje NEXT profily všech testovaných párů
najednou. K další analýze si proto můžete zvolit zobrazení dat
pro každý pár zvlášť; stiskněte F3 (s označením ‘Plot by Pair’)
Obrázek 11: Pro podrobnější
zkoumání HDTDX stopy a pro
snadnější určení toho, co se
odehrává mezi jednotlivými
páry, jsme si postupně zobrazili
stopu jednotlivých kombinací
párů. Tato obrazovka ukazuje
přeslech mezi kombinacemi 1,2
a 4,5. Tyto dva vrcholy křivky
jsou dobře viditelné, vyšší z nich
se nalézá ve vzdálenosti 48,7
m. Obrazovka též vrací hodnotu
odrazu naměřenou v tomto
místě (253,3), která se nachází
mimo oblast grafu.
pro zobrazení každého páru. Obrázek 11 ukazuje NEXT profily
párů 1,2 – 4,5 při současném zvětšení horizontální osy v místě
výrazného přeslechu, který tester lokalizoval ve vzdálenosti
48,7 m. Všimněte si, že se jedná o to samé problematické místo,
ale určená vzdálenost se mírně liší od té, která byla testerem
určena na obrázku č. 9 (49,1 m). Konverze dat z časové oblasti
do vzdálenosti se může pár od páru měnit, protože elektrické
signály cestují v každém páru trochu jinou rychlostí.
Každý pár uvnitř kabelu je kroucen trochu jinak (s jinou
mírou kroucení) aby bylo v rámci celého kabelu dosaženo co
nejlepšího výsledku NEXT parametru. Bohužel míra kroucení
ovlivňuje jak délku kovového vodiče, tak rychlost přenosu
elektrického signálu. Tester nás informuje o veličině kterou
nazýváme elektrická délka nebo taky elektrická vzdálenost.Ta
se liší od fyzické délky kabelu, kterou získáte běžným měřením
za pomoci klasického metru.
Dále bychom se měli zabývat podrobnější analýzou místa
významného vrcholu NEXT křivky, který se, jak jsme již řekli,
nalézá ve vzdálenosti 48,7 m. Nacházejíc se v operačním módu
kurzoru stiskněte klávesu F1 (Set Mark key) – mějte přitom
kurzor na pozici 48,7 m (tím tuto pozici označíte) a následně
pohybujte kurzorem doprava a postavte jej na pozici druhého
většího vrcholu křivky. Výsledek na obrázku 12 nás informuje
o tom, že tento druhý vrchol křivky se nalézá ve vzdálenosti
50,8 metrů od hlavní jednotky testeru a 2,1 m od prvního
významného vrcholu křivky (přesněji řečeno od místa, které
jsme si před chvilkou pomocí Set Mark key označili).
Dva významné vrcholy křivky, které jsme právě identifikovali
představují umístění konektorů na jednom z konců dvoumetrového propojovacího kabelu, jež je součástí testované
linky (viz obr. č. 6). Žádné další významné vrcholy se v grafu
na obrázku 11 nenalézají. Tak můžeme s jistotou označit
dvoumetrový propojovací kabel za hledaný zdroj problémů.
Tento závěr se samozřejmě shoduje se závěrem automatické
diagnostiky testeru. Významně nám při rozhodování může podobná detailní HDTDX analýza pomoci v případě, kdy viníkem
chyby může být buď vadný kabel nebo vadný konektor a nebo
nekvalitní zakončení drátů. Jestliže se významné hodnoty parametru NEXT objevují ve střední části kabelu daleko od všech
propojení, jedná se o defekt kabelu a náprava může být o to
složitější, že bude možná nutné samotný kabel vyměnit.
Prověřte HDTDR
Jestliže linka neprojde testem na ztrátu odrazem (Return
Loss), poskytne nám detailní informaci o odrazu signálu podél
Obrázek 12: Zobrazenou stopu
můžeme prozkoumat nejen v jejích vrcholech, ale i kolem nich.
Zde na displeji vidíme označení
místa popsaného na obrázku
11 a následný přesun kurzoru
směrem doprava na druhý
vrchol křivky ve vzdálenosti
50,8 m. Pokud porovnáme tuto
informaci s mapou na obrázku
6, zjistíme, že nás HDTDX stopa
navedla právě na dva konektory
nám dobře známého propojovacího kabelu, přičemž jeden z
nich – ten s rozpleteným párem
– způsobuje výrazný přeslech.
Obrázek 13: Křivka HDTDR zobrazuje odraz signálu každého
z párů. Místa s vysokou mírou
odražené energie jsou příčinou
selhání testu zpětného odrazu.
Pro HDTDR křivku je typické, že
zobrazuje méně odrazů a slabší
odrazy než křivka HDTDX.
celé linky parametr HDTDR. Graf HDTDR zobrazuje průběh
křivky odrazu a vrací hodnoty ztráty odrazem v kterémkoli
konkrétním bodě linky. Celková energie odrazů nám pak tvoří
hodnotu ztráty odrazem.
Obrázek 13 zobrazuje celkový HDTDR graf kanálů, které
jsme analyzovali v této brožuře. Aniž bychom využili zoomu,
všimneme si dvou výjimečných hodnot odrazu – umístění
první odpovídá aktuální pozici kurzoru (47,7 m) – naměřená
hodnota odrazu je -17,3%. Hodnoty pro HDTDR budou obecně
nižší, ale testy linky jsou mnohem citlivější na malé hodnoty
odrazu. V zájmu podrobnější analýzy jsme osminásobně zvětšili vertikální osu (Obrázek 14).
Na obrázku 15 je vidět HDTDR stopa páru 4,5. Nyní posuneme
kurzor více doleva, abychom si ukázali tvar vrcholu, jež odpovídá místu rozpletení párů. Tento obrázek demonstruje jak
snadné je díky HDTRDR stopě určit místo s významnou chybou
parametru ztráty odrazem.
Obrázek 14: Tento graf
zobrazuje totéž co obrázek 13,
pouze s tím rozdílem, že jsme
zvýšili citlivost vertikální osy
osminásobným zoomem. Vidíme
teď více odrazů, nicméně tím
zásadním je stále ten, který se
nachází ve vzdálenosti 47,7 m
od hlavní jednotky.
Při bližším prozkoumání obrázku 14 zjistíme, že kratší část
kabelové linky o délce 15 m (L2 v obrázku 6) napravo od vadného propojovacího kabelu, vykazuje ve srovnání s daleko
kvalitnějším kabelem, který se nachází vlevo (L1), významně
vyšší hladinu ztráty odrazem.
Obrázek 15: Zde je vyobrazen
pouze odraz páru 4,5. Abychom
lépe viděli vrchol křivky, posunuli jsme kurzor mírně vlevo.
Významné body odrazu směrem
ke koncům kabelu ukazují
na umístění konektorů. Pravá
část linky označená L2 vykazuje
významné odrazy v kabelu
samotném.
Obrázek 16: Navštivte web Fluke Networks, informujte se o našich produktech a o změnách v předepsaných
standardech, inspirujte se v brožurách s „best practice“. www.flukenetworks.com/design
Závěr
Instalace kabelážního systému je složitý proces. Certifikace nově instalovaného kabelážního
systému je nutná proto, abychom se ujistili, že dosahuje požadovaných kvalit. Díky certifikaci
máme možnost odhalit chyby a původce možných selhání protože abychom dosáhli vysoké
kvality instalovaného kabelážního systému, musí být příčiny selhání a mezních výsledků
testů bezpodmínečně lokalizovány a odstraněny.
Certifikační nástroje společnosti Fluke Networks byly vždy jedinečně výkonnými diagnostickými pomocníky instalačních techniků. Pokud rozumíte podstatě obvyklých chyb a způsobu
jak o nich diagnostika testeru vypovídá, významně ušetříte čas strávený hledáním a nápravou
anomálií, chyb a vad skrytých v systému instalované kabeláže. Z diagnostických schopností
certifikačního testeru může těžit i personál odpovědný za síťové operace; s pomocí testeru
mohou výrazně zkrátit čas technických odstávek sítě (ať už plánovaných či nečekaných).
Seznamte se se schopnostmi vašeho testeru. Je to nenáročná investice, která se vám mnohokrát vrátí! Aktuální informace o standardech kabelových systému a jejich testování, novinkách a problémech naleznete na stránkách společnosti Fluke Networks.
Partnestství s Fluke Networks
Fluke Networks vám nabízí kompletní řešení pro testování sítí – od prověření, přes kontrolu
funkčnosti, certifikaci až po dokumentaci vysokorychlostních metalických a optických kabelážních systémů.
Pokročilá certifikace pro prémiové testování sítí
CableAnalyzer™ série DTX se stal
oblíbeným testovacím nástrojem
instalačních techniků a majitelů
sítí po celém světě. Vyznačuje se
laboratorní přesností a výjimečnou
výkonností.
DTX-1200 a DTX-1800 představují první „platformové“ testovací nástroje,
které zajišťují: certifikaci kabeláže
kroucené dvoulinky, testování koaxiální kabeláže, měření útlumu a délky
na optických sítích – testování optické ztráty/délky (OLTS) a certifikace
Fiber Extended (OTDR). Certifikování
kabeláže zahrnuje také dokumentování a software LinkWare pro správu
výsledků testů je v oboru také široce
uznáván. LinkWare podporuje celou
řadu testovacích nástrojů Fluke
Network včetně nejstarší generece
Obrázek 17: LinkWare umožňuje spravovat data generovaná testerem. Pokud v testeru uložíte grafická data,
můžete je následně přehrát do softwaru LinkWare. To vám
umožní se k těmto datům kdykoliv v budoucnosti zase vrátit
– jednoduše, prostřednictvím několika kliknutí. HDTDX
a HDTDR data jsou součástí datového balíku uloženého v
LinkWaru pouze v případě, že byla generována jako součást
neúspěšného testu linky. Tyto informace mohou být důležité v případě, že technik linky potřebuje pomoci s analýzou
defektů kabelážního systému.
testerů.
Protože je Fluke Networks členem komisí pro udělovaní standardů kabelážních systémů ISO/
IEC,zásadním způsobem se podílí na jejich vývoji a zdokonalování. Všichni významní výrobci
kabelů a spojovacího materiálu schvalují testery série DTX i dokumentaci LinkWare.