Правилно оборудване за високоскоростно окабеляване

Networkworld България - брой 4, 2007 г. / Корпоративни мрежи

Интересно стана в света на локалните мрежи. Новите приложения предполагат нови кабелни стандарти. За да бъдат проверени те, е необходимо надеждно тестово оборудване. Придобивайки тестер, ще се убедите, че той не само удовлетворява съществуващите спецификации, но и ще ви бъде от полза при развитието на технологиите за локалните мрежи. По този начин ще защитите и своите инвестиции. Мрежовият пазар набира сили за поредния квантов скок и достигане на рекордна скорост. Причина за появилата се суматоха е 10 Gigabit Ethernet (10GbE) по меден кабел (10GBaseT/IEEE 802.3an). С десет пъти по-бързо от своя предшественик, това приложение дава изключително тежки изисквания към кабелната технология и тестовото оборудване. В същото време по-нататъшно развитие имаше и в съществуващия Клас F/Категория 7, т.е. мрежа лента от работни честоти до 600 MHz, която е способна да предава потоци данни със скорост 10 Gigabit Ethernet без ни най-малки проблеми. Новият Клас FA е разширен до 1000 MHz, за да поддържа мрежовата работа в разширяващия се мултимедиен свят. Тези разработки поставят редица въпроси пред производителите на тестово оборудване. Пригодени ли са тези устройства за поддръжка на новите честотни обхвати? Достатъчно ли високо е нивото им на точност? Трябва ли да се обръща внимание на новите параметри? В тази статия е направен опит за отговор на редица подобни въпроси. 

Обратно към „чертожната дъска”
Големи играчи на пазара на кабелни системи за локални мрежи нямат време да спрат и да отдъхнат. След всички усилия в борбата за Клас E/Категория 6, завършила през 2002 г. с приемането на новата версия TIE/EIA 568 и ISO/IEC 11801 (и последваща адаптация EN 50173), на входа чукат новите приложения, които изискват даже по-голяма пропускателна способност от предвиденото в стандарта. С други думи, всички заинтересовани страни са принудени да се върнат пак към „чертежната дъска”, за да търсят начин да се постигат съответствие с потребностите на новата серия приложения. Например, производителите на кабелни системи трябва да подложат своите компоненти на тестове, за да ги оптимизират или да ги разработят наново. Аналогични корекции се налагат и при доставчиците на тестово оборудване, използвано за измерване на необходимите параметри.

Новите приложения
Какви се тези нови услуги, предизвикващи подобна верижна реакция? В света на офисните комуникации става дума за предаване на 10GbE до работното място по меден кабел. В бъдеще тази технологията ще бъде осигурена с помощта на новата стандартна пропускателна лента от 500 MHz чрез мрежа с конектори RJ-45. Бум ще има и в SOHO света, т.е. на пазара на мрежи за малки и домашни офиси, където все повече системи ще бъдат снабдени с мрежи с висока пропускателна способност и ще проникне конвергенцията на глас, данни и видео. „Тройният пакет” е поредната модна дума в областта на телекомуникациите. В резултат кабелът с усукана двойка започва да се разглежда в качеството му на алтернатива на традиционното коаксиално окабеляване, макар че при него се ползва не RJ-45, а конектори с доста по-широка лента, до 1000 MHz.

Стандарти
Таблица 1 Стандарти за окабеляване за локални мрежи

	100 MHz	250 MHz	500 MHz	600 MHz	1000 MHz
TIA/EIA (САЩ)	TIA/EIA 568-B.1/2 Cat 5e	TIA/EIA 568-B.1/2 Cat 6	TIA/EIA 568-B.2-10 Cat 6A
ISO/IEC (международен)	ISO/IEC 11801 Второ издание Класс D	ISO/IEC 11801 Второ издание Класс E	ISO/IEC 11801 Допълнение 2.1 Класс EA	ISO/IEC 11801 Второ издание Класс F	ISO/IEC 11801 Допълнение 2.1 Класс FA
GENELEC (Европа)	GENELEC EN50173-1 Клас D	GENELEC EN50173-1 Клас E	Разработка	GENELEC EN50173-1 Клас F	Разработка
DKE (Германия)	DKE DIN EN50173-1 Клас D	DKE DIN EN50173-1 Клас Е	Разработка	DKE DIN EN50173-1 Клас F	Разработка

Какъв стандарт описва новите приложения? 10GbE по меден кабел се разглежда в стандарта IEEE 802.3an, пуснат през юни 2006 г. В тази спецификация се твърди, че за предаване на данни със скорост 10 Gbps e необходимo кодиране PAM-16 и, следователно, приоритетна чeстота на ниво 450 MHz. Освен това, в него се излагат изискванията за пасивно окабеляване. Днес те се включват в кабелните стандарти на съответните организации - TIA/EIA и ISO/IEC. Към ISO/IEC 11801:2002 бе добавена „Поправка 1”, в която между другото се въвежда нов клас предаване на данни EA, даващ ясни препоръки за пределни характеристики, на които кабелната система е длъжна да съответства за постигане на скорост на предаване на данни 10 GbE (вж. Таблица 1). Единствените достъпни днес характеристики се отнасят към целия канал за предаване на данни, т.нар. Channel Link, състоящ се от положения кабел, съединяващите компоненти и съединителните кабели до активното оборудване. Но определеният Permanent Link, т.е. постоянният тракт за предаване на данни, и характеристиките на компонентите трябва да се появят съвсем скоро. Едновременно с ISO/IEC групата за спецификации TIA/EIA работи над разширение на своите кабелни стандарти, което е получило кодов номер TIA/EIA-568-B.2-10. Новият стандарт вече бе наречен „Категория 6а”. „А/а” и в двата регистъра означава augmented, т.е. разширена и това точно описва измененията в характеристиките - разширение на съществуващите гранични стойности в Клас E за ISO/IEC и Категория 6 при TIA/EIA. Само стойностите на преходните смущения, известни като NEXT, ще бъдат леко намалени в горния честотен диапазон за Категория 6а (вж. Фигура 1). В тези разширени стандарти бе включена и новата група тестови параметри. Става дума за параметри за определяне на смущаващото влияние отвън върху канала за данни. Тези смущения имат място само в случай на неекранирани системи при честоти над 300 MHz, но заради тях качеството на предаване на сигнала може значително да се влоши. Подобни смущения възникват или вследствие взаимодействие на сигналите в съседни канали за предаване на данни , или под влияние на външни високочестотни източници на смущения. Те се наричат „чужди” (alien), т.е. произхождат отвън и изкривяват вътрешните потоци данни. Проявяващите се ефекти се описват като „чужди преходни влияния”, или накратко AXT. И двете споменати разширения на стандартите определят пределните характеристики, на които компонентите трябва да съответстват „конструктивно”.



Фигура 1. Разлики между проектните стандарти

Днес се предполага, че съществуващите системи Клас E/Категория 6 са пригодени за 10GbE. И двете организации по стандартизация са подготвили „работни документи” под название TIA TSB-155 и TR 24750, където се задават граничните стойности, които ще позволят да се обезпечи функционирането на 10GbE. Тези два по същество идентични документа опира до голяма степен на препоръките за предавателни спецификации IEEE 802.3an и близки до минималните стойности приложения, което, на свой ред, предопределя внимателното предварително тестване. Освен това документите изискват идентифициране на външните преходни влияния в полеви условия. Независимо от наличието на две различни предложения, и двете се отличават с голяма сложност и слаба възможност за практическо приложение. Например, изчерпателният тест AXT при системи със среден размер отнема няколко дена, при това големият брой включени към системата изисква изнасяне на вградените компоненти. Съкратеният тест, не предвиждащ измерване на всички възможни комбинации на принципа „всеки с всеки”, категорично трябва да бъде отхвърлен. Съблазните на този избор за измерване на канали „без усложнения” могат да се окажат доста проблематични.

Малки и домашни офиси
В света на SOHO клиентите най-модните думи станаха „конвергенция” и „тройни услуги”, т.е. интеграция на три базови мрежови услуги през една обща платформа. Както показва статистиката, през последните няколко години броят на персоналните компютри, ползвани от едно домакинство, нарасна значително. Добрият стар телевизор се превърна в „мултимедиен център”, с чиято помощ потребителите могат да гледат футбол, едновременно да се разхождат в мрежата в търсене на резултати от предишни срещи на отборите. Без да става от мястото си те могат да проверят състоянието на осветлението, работата на климатика и системите за безопасност. И за тази област има стандарти и проекти за стандарти, например ISO/IEC 15018 и TIA/EIA 570. ISO/IEC подразделя услугите на няколко категории с използване на различни среди за предаване, включително коаксиални линии с работен диапазон до 3 GHz, а също усукана двойка до 1 GHz. Необходимото свързващо оборудване включва две разновидности на конектора Клас F - GG 45 от Nexans и TERA на Siemon. Те са способни да гарантират ширина на лентата до 1000 MHz, както го изисква стандартът.

Готови за бъдещето
Без съмнение при подготовката на мултимедийното бъдеще е постигнат немалък прогрес. В офисна и в промишлена среда специалистите усърдно работят над грешките: кабели с усукани чифтове се измерват отново, специфицират се и се класифицират в съответствие с техния тип; RJ-45 конекторите се адаптират към 10GbE, а монтажните специалисти описват правилното екраниране и заземяване на силовата и слаботоковата инсталация. Неекранираният свят е зает с „изгонване на чужденците” от своите канали, което изисква пускане на кабели за предаване на данни, които по принцип е невъзможно да бъдат положени твърде близо един до друг. Това се постига или като им се даде овална форма, или за сметка на увеличаване на диаметъра с помощта на по-дебела външна обвивка. В самите разпределителни панели кабелите се поставят не толкова плътно, или съединителите на всеки порт се поместват в защитени екрани за увеличаване на разстоянието и сведена до минимум вероятност за взаимни смущения. И докато монтажниците вече знаят всичко за екранирането, преобучаването им може да бъде сведено до една фраза: „От Хаоса е произлязла Вселената”. Това е само препоръка кабелите да бъдат полагани не твърде близо един до друг, а да се слагат свободно с цел увеличаване на разстоянието между тях. В края на краищата в неекранирания свят откритите пространства са по-добро място за борба с „чуждите влияния”.

Спецификации за локалната мрежа
От всичко казано дотук могат да бъдат определени новите спецификации за полево тестване на локалната мрежа. При това трябва да се отчитат четири съществени момента: новата гранична честота, новите класове производителност, новите нива на точност за съответствие с граничните честоти и възможните нови измервани параметри. Таблица 2 Нива на точност

Ниво	Максимална честота	Категория/Клас
Level II	100 МHz	Категория 5 / Клас D (стар)
Level IIe	100 МHz	Категория 5e / Клас D (нов)
Level III	250 МHz	Категория 6 / Клас E
Level IIIe	500 МHz	Категория 6a / Клас EA (в разработка)
Level IV	600 МHz	Клас F
Level IVe	1000 МHz	Клас FA (в разработка)

За да се удовлетворят специфицираните честотни нива, устройствата за полево тестване трябва да съответстват на дадената категория или ниво така, че тестовите измервания да се провеждат в нужния клас. Тестовите устройства за Клас Е/Категории 6а трябва да съответстват на Ниво IIIe, а за Клас F – Ниво IVa (вж. Таблица 2). Нивото се състои от редица единични параметри за определяне на тестващото устройство. Наред с граничните допуски за тестваните стойности устройството трябва да отговаря на изискванията към вътрешните характеристики, например фонов шум или динамичен диапазон. Като част от измервателните процедури, тестовата точност се идентифицира в три различни места: първо - при високочестотния интерфейс на тестера, т.нар. „опорна стойност”; два други - в точките на междинни връзки, определени като Permanent Link и Channel Link. На тези изисквания за точност отговаря, например тестовото оборудване от серията LANTEK на компанията IDEAL. Устройства LANTEK регулярно се проверяват и се одобряват от независима външна организация (ETL) в рамките на серия тестове с оборудване, взето директно от производствената линия. По този начин всяко устройство получава свой специален сертификат, гарантиращ, че то съответства на необходимото ниво на точност. Строгото съблюдаване на този параметър става все по-важен според това как съвременните приложения с техните нарастващи изисквания се приближават до пределните възможности на кабела. Ползването на неточни тестови устройства води до риска за последващо функциониране на цялата система. „Чуждите” – този бич не само за неекранираните локални мрежи, остават във фокуса и при полевото тестване. Досега всички се вълнуваха от въпроса: „Как може да се проведе смислен полеви тест на параметъра AXT?” Да, някои производители вече представиха първоначалните си предложения, но тя не дават изчерпателните стойности на характеристиките, а по-скоро оценяват различните канали при сравнение един с друг или, алтернативно, екстраполират тяхното поведение. За да се получи полезна информация за поведението на AXT в система, е важно да се измери всеки канал в съпоставка с всеки друг канал поред или, още по-добре, един канал в сравнение с всички останали едновременно. Теоретично това е идеалното предложение, но на практика то два ли е осъществимо.
 
Тестерите трябва да бъдат адаптируеми
Много устройства за полево тестване, т.нар. сертифициращи тестери, са проектирани за пределни честоти 100, 250 и 600 MHz, а техните работни характеристики са ориентирани към съответните стандарти. В IDEAL, която участва в дейността на няколко организации по стандартизация, са разработили серията тестово оборудване LANTEK - тази достатъчно гъвкава платформа може да се адаптира към измененията на спецификациите. Първите устройства от фамилията LANTEK бяха LANTEK 6 и LANTEK 7 с ширина на лентата съответно 350 и 750 MHz, типични тестери Клас Е/Категория 6 и Клас F/Категория 7, но ползващи обща платформа с появилите се по-късно модели LANTEK 6A (500 MHz) и 7G (1000 MHz). Те могат да бъдат модернизирани до „широколентовост” 1000 MHz. Предлаганата сега линия включа отделни модели LANTEK 6 (до 350 MHz), LANTEK 6A (500 MHz) и LANTEK 7G (1000 MHz).

Последни новини

• Стартира проектът „ТОП ИКТ Работодател“
• В 29 общини и 24 малки селища ще се изгражда инфраструктура за ШЛ интернет по проект на ЕСМИС
• Двуобхватен маршрутизатор от новата серия amplifi обяви D-Link
• D-Link вдига HD оборотите с нов двулентов високопроизводителен рутер DIR-857
• Мултимедийните системи Aastra 400 обслужват комуникациите на СМБ

Активни теми във форума

• » Само за родители и кандидат-родители
• » Питай Малинка - сайт за въпроси и отговори
• » Супер Боб
• » въпрос:Как да изградя мрежа
• » Закони за успех във високите доходи.