Ispitivanje kabela: Vodič za ICT instalacije
U ovom vodiču upoznajemo vas s različitim mjernim metodama za testiranje kabela – kako mrežnih, tako i općenito kabela s upredenim paricama – koje vam omogućuju lociranje kvarova na pouzdaniji način.
Često, kada dođe do mrežnih pogrešaka ili loše performanse mreže, pokušavaju se riješiti ti problemi na softverskoj razini.
No uzrok se redovito nalazi u ožičenju same ICT instalacije.
Primjerice, tipkovnica računala očito nije prikladna za zabijanje čavala u zid.
Isto vrijedi i za DHCP reset u smislu identificiranja greške izvrtanja u patch području.
U tu svrhu postoje posebni mjerni postupci i mjerni alati (tragači, ispitivači mrežnih kabela, uređaji za lociranje) koji su posebno razvijeni za analizu i lokalizaciju kvarova na kabelu.
Prvo ćemo pregledati strukturu tipova kabela koji se obično koriste u mreži (npr. LAN kabel, telefonski kabel, kabel s upredenom paricom) kako bismo zatim bili u poziciji
da vam predstavimo odgovarajuće metode mjerenja (test kontinuiteta, mapa žice, mjesto kvara ) kao i posebne značajke svake mjerne metode.
1. Različite vrste kabela u CT mreži
U telekomunikacijskoj mreži (ICT mreža) ljudi danas koriste gotovo samo kabele s upredenom paricom ili optičke kabele.
Tako su ovi kabeli gotovo u potpunosti zamijenili koaksijalne kabele, koji su se također koristili u prošlosti.
Kao što je već spomenuto, ovaj blog post govori o bakrenim instalacijama, odnosno o telefonskim kabelima i Ethernet kabelima (patch kabelima) i time u konačnici o kabelima s upredenim paricama.
1.1 Kabel s upredenom paricom
Kabeli s upredenim paricama (koji je 1881. izumio Alexander Graham Bell) su kabeli u kojima su pojedinačni parovi žica upleteni kako bi se poboljšala elektromagnetska svojstva.
U izravnoj usporedbi s jednom žicom ili neupletenim, simetričnim parom žica, kabel s upredenim parom ima manje preslušavanja između susjednih parova žica,
manje elektromagnetskih smetnji i također je robusniji (imuniji) na elektromagnetske smetnje.
U instalacijskim kabelima i LAN kabelima koristite uvijanje.
Pojedinačni parovi žica označeni su bojama kao što je prikazano na slici 1.2. Boje po stupcu i po redu su stabilne.
To znači, na primjer, da je u prvom stupcu žica uvijek plava (vidi par žica 1, 6, 11, 16, 21), a u prvom redu žica je uvijek bijela (vidi par žica 1, 2, 3, 4, 5)
Instalacijski i patch kabeli, ili općenito kabeli s upredenim paricama, često imaju štit za sprječavanje elektromagnetskih smetnji.
S jedne strane parovi pojedinačnih žica mogu imati oklop, ali i nekoliko parova žica može imati zajednički štit i/ili cijeli kabel.
U ISO:IEC 11801:2002 (Aneks E) definirana je međunarodna norma koja spaja različite metode zaštite.
U tu svrhu uvedena su tri slova i odgovarajući format XX/YZZ. Ovaj identifikacijski broj otisnut je na svakom zaštitnom omotaču i stoga je svaki kabel s upredenom paricom jedinstveno prepoznatljiv.
ID je sastavljen na sljedeći način:
XX za cjelokupnu zaštitu:
U = neoklopljeni
F = folija
S = ekranizirano
SF = folija i ekran
Y označava zaštitu para žica:
U = neoklopljeni
F = folija
S = ekranizirano
ZZ znači:
TP = Twisted Pair
QP = Quad Pair
1.2 Kategorije kabela
S vremenom su se brzine prijenosa i zahtjevi za širinom pojasa dramatično povećali.
Iako je nekoliko kHz (kbit/s) još uvijek bilo dovoljno za telefonski poziv u prošlosti, današnja potrošnja medija zahtijeva nekoliko MHz (MBit/s) za primanje Netflix streamova, na primjer.
Najveći procesor, najbolja grafička kartica ili najbrža DSL veza nemaju koristi ako je usko grlo sam kabel.
Kao što se može vidjeti u tablici 1.7, sada postoji osam kategorija kabela (Cat 1 – Cat 8) koje podržavaju različite širine pojasa, a time i različite brzine prijenosa.
Još jedna mala napomena: Svaki kabel ima slabljenje, tj. signal je oslabljen i jačina signala se smanjuje.
Što je frekvencija veća, to je veće slabljenje. Potonje nije konstantno i ovisi o frekvenciji. tj. signali na 1 kHz su slabije od signala na 1 GHz.
Što je kabel duži, to je signal dulje bio izložen slabljenju i manja je rezultirajuća jačina signala.
Ako je, na primjer (primjer proračuna), prigušenje na 1 kHz - 0,1 dB po metru, a jačina signala na početku linije je 10 dB, to znači da je signal 9,9 dB nakon 1 metar, 9,0 dB nakon 10 metara i 0,0 dB nakon 100 metara.
Ako bi prigušenje bilo 1 dB po metru na 1 GHz, tada bi signal bio prigušen za 10 dB nakon 10 m.
Stoga se uz kategoriju kabela (Cat 1 – Cat 8) mora uzeti u obzir i duljina kabela.
U osnovi vrijedi sljedeće: što je viša frekvencija, kraća je udaljenost prijenosa.
Svjetlovodni kabeli su pogodni za velike udaljenosti, jer su praktički bez slabljenja.
Međutim, optička infrastruktura je znatno skuplja od infrastrukture koja se temelji na patch kabelima.
Dodatno, možete premostiti udaljenost, koja je inače sasvim dovoljna za unutarnju instalaciju, LAN kabelima.
2. Tri najvažnije metode za testiranje mrežnih kabela
Kabliranje bez grešaka temelj je svake mreže visokih performansi.
Čak je i najbolji CAT8 LAN kabel beskoristan ako je već došlo do tehničkih grešaka tijekom instalacije kabelske infrastrukture (npr. u patch panelu ili na razvodnoj kutiji) ili ako sam kabel ima grešku (npr. u utikaču).
Stoga vam sada predstavljamo tri najvažnije mjerne metode za ispitivanje kabela s upredenim paricama.
Ali prvo, prije nego raspakirate svoju mjernu opremu, trebali biste provjeriti kategoriju kabela kako biste bili sigurni da su instalirani kabeli prikladni za odgovarajuću širinu pojasa.
Nakon toga se uzima u obzir duljina kabela. Ako su oboje vjerojatni i mreža ne radi kako se očekivalo, tada biste trebali primijeniti metode mjerenja iz ovog vodiča kako biste izolirali izvor pogreške i popravili je.
2.1 Lokator linije za ispitivanje kontinuiteta
Testeri kontinuiteta su uređaji koji se nalaze u segmentu niske cijene, kao i u segmentu s višim cijenama.
Kao i uvijek, pravilo je: “Dobiješ ono što platiš”. Dakle, najjeftiniji linijski detektori nemaju specijalizirane ICT funkcije niti zaštitne mjere kao što je zaštita od prenapona.
Detektori kontinuiteta signaliziraju zvučnim signalom ako postoji električna veza između kontakata.
Možete ih koristiti za otkrivanje kratkih spojeva, za provjeru ispravnog ožičenja kabelske instalacije ili za otkrivanje grešaka u postojećoj kabelskoj instalaciji.
Test kontinuiteta možete provesti bilo kojim komercijalno dostupnim multimetrom, jer on samo provjerava postoji li električna veza između točke A i B.
Međutim, ova metoda ima dva odlučujuća nedostatka:
1. Kabel mora biti kratko spojen na udaljenom kraju, što je dvostruki rad.
2. Nema signala za traženje, pa je identifikacija para žica koji treba biti kratko spojen u patch području glomazna i dugotrajna,
budući da postoji više od jednog kabela ili para žica u telekomunikacijskoj instalaciji.
Nadalje, često nije sasvim jasno koji je kabel spojen na koju utičnicu.
Iz tih razloga preporučamo korištenje specijaliziranih ICT alata kao što su tragači linija.
Tragač linije sastoji se od odašiljača i sonde. Odašiljač, koji se također naziva toner (generator tona), pričvršćen je na kabel.
Za telekomunikacijski sektor postoje posebni tragači linija, koji već dolaze s uobičajenim priključcima (RJ11, RJ45), tako da se mogu spojiti izravno na odgovarajuću utičnicu.
Kao posljedica toga, profesionalni tražilači kabela štede naporno skidanje ili ponovno uvijanje utikača (vidi sliku 1.10).
Toner dovodi akustični signal traženja u par električnih žica. Sonda prima signal pretraživanja i emitira ga akustički.
To omogućuje praćenje kabela čak i ispod žbuke.
Ovu metodu možete koristiti i za identifikaciju kratkog spoja, budući da je signal pretraživanja prisutan samo na "tonerskoj strani" kabela, odnosno završava se na mjestu kratkog spoja.
Stoga sonda može detektirati signal pretraživanja samo do te točke, a ne sa strane.
Ako nema kratkog spoja sa sondom, možete identificirati točne žice koje nose signal pretraživanja na otvorenom kraju kabela.
To omogućuje prepoznavanje pogrešaka ožičenja čak i u višežilnom kabelu.
Najbolji tragači linija posebno za LAN kabele uključuju takozvanu funkciju treptanja veze.
Ako je takav toner spojen na patch kabel, odgovarajuća RJ45 utičnica u patch području treperi, tako da se može brzo i lako vidjeti na koju je utičnicu u patch području kabel spojen.
Dakle, tester kontinuiteta testira električnu vezu između dvije točke.
To možete učiniti s multimetrom, ali tragači linija očito su superiorniji u smislu komfora i brzine.
2.2 Mrežni tester s mapiranjem ožičenja
Mrežni testeri su još jedna specijalizirana kategorija proizvoda i savršena nadopuna tragaču linije, jer su u stanju automatski otkriti kvarove ožičenja bez potrebe za kratkim spojem na udaljenom kraju linije.
Opet, postoji širok raspon proizvoda od čistih kabelskih testera za Ethernet kabele s čistom vezom točka-točka do opsežnih mrežnih testera s vezama točka-više točaka, integriranim TDR-om i automatskom detekcijom premošćavanja.
VIDEO: Easy troubleshooting and performance measurement in LAN/Ethernet with the KE7200 Network Tester
Mapiranje ožičenja je grafički prikaz kabelskih žica i načina na koji su ožičeni.
Za izradu mape ožičenja potrebna je udaljena jedinica za udaljeni kraj.
Jednostavno priključite jedan kraj RJ45 kabela u glavnu jedinicu, a drugi kraj u udaljenu jedinicu (ili udaljenu jedinicu u odgovarajuću patch panel).
Glavna jedinica šalje testne signale preko svih parova žica, koji se zatim spajaju u mapu ožičenja pomoću udaljene jedinice, pokazujući ožičenje kabela.
95% svih kvarova kabela nalazi se ili na početku ili na kraju kabela, što znači gdje su kabeli spojeni na utičnice i utikače.
Greške kabela u sredini kabela su rijetke. Stoga integrirana TDR funkcija nije nužno neophodna, jer je u većini slučajeva lako ispraviti žice na krajnjim točkama kabela.
Međutim, integrirani TDR znatno olakšava rad ako je uzrok greške savijanje ili puknuće u sredini kabela.
2.3 Uređaji za lociranje (TDR) za lokalizaciju kvara
Time Domain Reflectometry (TDR) je metoda za jednostavnu identifikaciju i lokalizaciju kvarova kabela.
Mjerni uređaj emitira impulsni signal koji se potpuno ili djelomično reflektira pri promjeni impedancije kabela.
Praktički radi na isti način kao i radar. Elektromagnetski val (puls) kreće se kroz zrak (kabel) i reflektira se kada udari u predmet, na pr. zrakoplov (promjena impedancije, npr. kratki spoj).
Iz tog razloga TDR se u njemačkom govornom području naziva i kabelski radar.
Ovisno o grešci, pojavljuju se različiti obrasci refleksije, koji omogućuju korisniku da identificira grešku.
Osim vrste kvara, TDR također pokazuje udaljenost do mjesta kvara, npr. 1000 m ili 15 km. Imajte na umu da se duljina kabela i duljina žice mogu razlikovati, na primjer ako su žice uvrnute.
Zbog uvijanja, žice moraju prijeći veću udaljenost od “ravnog” omotača kabela.
Stoga su žice kabela duže od omotača. Za usporedbu možete zamisliti ljudski probavni sustav, koji je dug između 5,5 m i 7,5 m, čak i ako je samo čovjek visok samo 1,8 m.
Kao smjernica, odstupanje od 3 % pokazalo se dobrom procjenom, tj. ako je električna duljina 103 m, onda je duljina kabela oko 100 m. Međutim, to ovisi o vrsti kabela ili točnije faktoru uvijanja.
Dodatne informacije o TDR mjerenju možemo vam poslati na upit – info@telecron.hr
3. Razlika između verifikacije, kvalifikacije i certifikacije
Kabele možete testirati u različitim uvijetima i okruženjima.
U osnovi razlikujete certifikaciju, kvalifikaciju i provjeru. Daleko najčešća primjena je provjera kabelske instalacije, odnosno potvrda funkcionalnosti kabelske instalacije.
Provjera se temelji na subjektivnim kriterijima, npr. “možete li nazvati putem VoIP veze” ili “je li IPTV slika bez grešaka”.
Sljedeća faza je tzv. kvalifikacija koja dokazuje funkcionalnost kabelske instalacije na temelju objektivnih kriterija,
npr. izradom testa opterećenja mrežnim testerom, bilježenjem gubitaka paketa i izradom mjernog protokola od strane instalacijske tvrtke, koji također često predajete kupcu.
Najzahtjevnija razina za ispitivanje kabela je certifikacija.
To zapravo provode uglavnom proizvođači kabela, koji moraju certificirati i na taj način jamčiti da je kabel Cat 8 također unutar granica navedenih u standardu, na primjer, za kapacitet.
Ali i za zahtjevne mreže je potrebno izmjeriti sve parameter te izdati certifikat.
Sažetak
Testiranje ICT instalacija je komplicirana stvar i potrebno je dobro poznavanje mrežnih kabela i instalacijskih kabela (kabeli s upredenom paricom) i njihove kategorije (Kat 1 – Cat 8).
Međutim, s pravim mjernim metodama (test kontinuiteta, mapiranje žice, TDR) i odgovarajućim alatima (tracer linija, mrežni tester, uređaj za lociranje) to možete učiniti brzo i točno.
Također je važno unaprijed razmotriti je li provjera ili kvalifikacija dovoljna za mrežu.
U praksi bi certifikacija trebala biti potrebna vrlo rijetko.
