Pomiary w sieciach

Przegląd standardów testowych

Prowadzący:

mgr inż. Andrzej Stojek

PWSZ Elbląg 2005r

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 2

Agenda prezentacji

Wprowadzenie i przegląd standardów.

Kategorie i klasy infrastruktury kablowej.

Nowe standardy i rozwój.

Zakres i parametry testowania.

Literatura.

Pomiary w sieciach

1. Wprowadzenie i przegląd

standardów.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 4

Wprowadzenie

Standaryzacja infrastruktury kablowej

Standardy dotyczące infrastruktury kablowej są bardzo

ważne z punktu widzenia zachowania
kompatybilności sprzętu pasywnego i aktywnego
pochodzącego od różnych producentów.

źródło: Vademecum Teleinformatyka, IDG, Warszawa 1999

Standardy określają kompatybilność pracującego

sprzętu, podzielonego na dwie kategorie:



złącza,



media transmisyjne.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 5

Wprowadzenie

System okablowania strukturalnego

System okablowania strukturalnego (SOS) umożliwia w

prosty i uporządkowany budowę uniwersalnych i
niezawodnych instalacji kablowych.

Istota okablowania SOS polega na:



unifikacji kabli i łączówek,



otwartości systemu,



zapewnieniu uniwersalności bez znajomości warstw
aplikacji.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 6

Wprowadzenie

Pomiar okablowania – definicja

W telekomunikacji – pomiar parametrów fizycznych toru

transmisyjnego, wchodzącego w skład okablowania
strukturalnego, bądź łącza długodystansowego.

Testowanie okablowania miedzianego sprowadza się do

pomiaru w trzech kategoriach:



parametry mechaniczne,



parametry propagacyjne,



kompatybilność elektromagnetyczna.

źródło: Leksykon teleinformatyka, IDG, Warszawa 2001

Pomiary w sieciach

2. Kategorie i klasy

infrastruktury kablowej.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 8

Kategorie i klasy

Standardy

EIA/TIA 568 (568A, 568B)

Standard amerykański, definiujący wymagania wobec

systemów KAT 5 (100MHz), zawierający specyfikacje
komponentów:



TSB 36 – kabel 100 ohm, 4-parowy,



TSB 40 – złącza RJ45,



TSB 53 – kabel ekranowany 150 ohm

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 9

Kategorie i klasy

Standardy cd.

ISO 11801

Standard międzynarodowy, określający wymagania

systemu okablowania, według klas aplikacji:



A, B, C, D – do 100MHz dla klasy D,



E, F – najnowsze rozszerzenia.

Normy te definiują szczegółowo kable symetryczne

100, 120, 150 ohm, oraz światłowodowe.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 10

Kategorie i klasy

ISO IS11801 / EIA/TIA 568

Standard stosowany w Europie w dużej części opiera

się na opracowaniach amerykańskiej grupy EIA/TIA.
został on przyjęty do stosowania w 1994r.

Zakres stosowania:



kable miedziane 100Ω, alternatywnie 120Ω i 150Ω
(ekran), złącze RJ45 (ISO 8877)



kable światłowodowe 62,5/125μm, alternatywnie 50/125
μm, złącza SC, ST (EN 50173)

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 11

Kategorie i klasy

ISO IS11801 / EIA/TIA 568

Normy międzynarodowe, w tym europejskie określają
podział według

klas aplikacji

, normy amerykańskie

bazują na podziale na

kategorie

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 12

Kategorie i klasy

ISO IS11801 / EIA/TIA 568

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 13

Kategorie i klasy

Kategorie okablowania – norma TIA/EIA 568

KAT-3 – wymaganie dla standardu 10Base-T, szybkość

pracy 10Mb/s z użyciem skrętki UTP.

KAT-5 – dla standardu 100Base-T, ATM-155, skrętka

UTP, STP, światłowód jednomodowy oraz
wielomodowy.

KAT-6 – zatwierdzona dla zapewnienia wyższych

parametrów transmisyjnych, kompatybilna z KAT-5,
obsługuje standard 1000Base-T.

KAT-7 – nakłada stosowanie grubszych kabli, z

indywidualnie ekranowanymi parami, inny
niekompatybilny standard złącza (z 5,6).

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 14

Kategorie i klasy

Kategorie okablowania – norma TIA/EIA 568

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 15

Kategorie i klasy

Klasy aplikacji – norma IS 11801

A – głos i aplikacje

do 100kHz,

B – aplikacje dotyczące danych o małej przepływności,

do 1MHz,

C - typowe aplikacje dotyczące sieci LAN o paśmie

częstotliwości do 16MHz,

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 16

Kategorie i klasy

Klasy aplikacji – norma IS 11801 cd.

D - szybkie lokalne sieci LAN, pasmo częstotliwości do

100MHz, również dla 5e o zaostrzonych
parametrach,

E - dla najnowszego okablowania KAT-6 o paśmie

częstotliwości do 250MHz, w tym implementacja
Gigabit Ethernet,

F - dla aplikacji wykorzystujących pasmo 600MHz, inne

kable STP, szybkości powyżej 1Gb/s.

Pomiary w sieciach

3. Nowe standardy i

rozwój.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 18

Nowe standardy i rozwój

Kategorie okablowania – KAT-5e

Szybki rozwój aplikacji i opracowywanie coraz to

szybszych przepływności w sieci, zaowocował
opracowaniem kategorii o podwyższonych
parametrach np. KAT-5e.

Wprowadzono dwa dodatkowe parametry testowe:

Delay Skew

– różnica czasu między parą najwolniej a

parą najszybciej przesyłającą, wyrażona w
nanosekundach. Parametr ten charakteryzuje
przydatność okablowania dla szybkich transmisji,
zwłaszcza Ethernet 1000Mb/s

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 19

Nowe standardy i rozwój

Kategorie okablowania – KAT-5e

Szybki rozwój aplikacji i opracowywanie coraz to

szybszych przepływności w sieci, zaowocował
opracowaniem kategorii o podwyższonych
parametrach np. KAT-5e.

Wprowadzono dwa dodatkowe parametry testowe:

FEXT (Far-End-Crosstalk)

– przesłuch zdalny między

dwiema lub kilkoma skrętkami w tym samym kablu.
Jest wyrażany w db i w kablu 4-parowym ma 12
kombinacji. Parametr szczególnie istotny dla Gigabit
Ethernet.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 20

Nowe standardy i rozwój

Kategoria 6/E , 7/F

Od czasu opublikowania TIA/EIA 568-A, ISO 11801, EN

50173 (1995r) nastąpił istotny postęp w
technologiach SOS, co spowodowało że we wrześniu
1997r podjęto decyzję o opublikowaniu dwóch
nowych kategorii / klas w ramach kolejnej edycji ISO
11801:

Kategoria 6 / klasa E

Kategoria 7 / klasa F

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 21

Nowe standardy i rozwój

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 22

Nowe standardy i rozwój

Gigabit Ethernet

1000Base-T

typ medium:

para skręcona, 100Ω, KAT-5e

maks. dystans:

100m

1000Base-LX

typ medium:

światłowód wielomodowy,
jednomodowy

maks. dystans:

550m, 5000m

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 23

Nowe standardy i rozwój

Konwergencja technologii

Wzrost funkcjonalności i szybkości działania

komputerów PC znacznie rozszerza zakres ich
zastosowań: telefonia IP, systemy video, szybkie
przetwarzanie danych.

Różnorodne informacje, związane z odmiennymi

aplikacjami mogą być przesyłane w tej samej sieci.

Wymagania od infrastruktury kablowej są takie, aby

była możliwie najszybsza, zapewniała szerokie
pasmo.

Pomiary w sieciach

4. zakres i parametry

testowania.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 25

Zakres i parametry testowania

Zakres testowania:

Wire Map

– mapa połączeń,

Attenuation

– tłumienność,

NEXT, Crosstalk

– przesłuchy między parami,

ACR

– stosunek sygnału do szumu,

Link Lenght

– długość łącza,

Delay

– opóźnienie,

Impedance

– impedancja,

Return Loss

– odbicia,

Delay Skew, FEXT

- opóźnienie skośne, przesłuch.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 26

Zakres i parametry testowania

Wire Map – mapa okablowania

Zakres testu polega na pełnym sprawdzeniu

poprawności łącza i zacisków, na całej jego długości
(End-to-End Connectivity).

Wyniki testowania dotyczące ciągłości kanału, zacisków

na złączach,

muszą być poprawne

, aby możliwe

było przeprowadzenie pozostałych testów.

Jeżeli wyniki są błędne, to większość pozostałych

testów zakończy się również błędnymi wynikami.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 27

Zakres i parametry testowania

Mapę okablowania tworzą następujące parametry:

- ciągłość łącza,
- zwarcia między dwoma lub większą liczbą
przewodów w kablu skrętkowym,

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 28

Zakres i parametry testowania

Mapę okablowania tworzą następujące parametry:

- skrzyżowane pary,
- odwrócone pary,
- rozwinięte pary i inne błędy w przewodach.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 29

Zakres i parametry testowania

Attenuation – tłumienność

Tłumienność określa straty sygnału w funkcji

częstotliwości na jednostkę długości. Jest mierzona
w decybelach,

im mniejsza wartość tym lepiej

Tłumienność kabla rośnie wraz z:



częstotliwością,



wiekiem kabla,



wilgotnością.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 30

Zakres i parametry testowania

Na tłumienność mają wpływ następujące czynniki:

- częstotliwość – im wyższa, tym większa tłumienność,
- długość kabla – dłuższy to większa tłumienność,

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 31

Zakres i parametry testowania

Na tłumienność mają wpływ następujące czynniki:

- wiek kabla – np. starzenie wskutek długotrwałego

oddziaływania wysokiej temperatury,

- wilgotność – ma wpływ na tłumienność.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 32

Zakres i parametry testowania

NEXT loss – przesłuch

Zjawisko przenikania sygnału z pary nadawczej do pary

odbiorczej w skutek znajdowania się par w bliskim
sąsiedztwie, w kablu.

NEXT loss jest najbardziej krytycznym parametrem

określającym jakość łącza. Złe zaterminowanie
kabla przez np. odwinięcie więcej niż 10mm skrętki,
może spowodować istotne problemy związane z
przesłuchem

Neer-end – punkt generacji sygnału.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 33

Zakres i parametry testowania

Zależności wartości przesłuchu:

- zależy od jakości wykonania (jakości złącza),
- podlega ciągłym zmianom,

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 34

Zakres i parametry testowania

Zależności wartości przesłuchu:

- pomiary są bardzo czułe na zakłócenia,
- należy wykonać pomiar na obu końcach łącza,

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 35

Zakres i parametry testowania

Zależności wartości przesłuchu:

- identyfikuje konkretne łącze,
- silnie zależy od częstotliwości, nie jest proporcjonalny

do długości kabla,

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 36

Zakres i parametry testowania

ACR – stosunek sygnału do szumu

Jest najważniejszym wskaźnikiem charakteryzującym

łącze. Określa błąd transmisji – liczbę bitów, które
mogą być stracone po stronie odbiorczej, z
możliwością odtworzenia wartości poprawnej.

ACR nie jest parametrem mierzonym, a wyliczanym

jako różnica między NEXT loss a tłumiennością:

ACR = przesłuch [db] – tłumienność [db]

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 37

Zakres i parametry testowania

Relacje między ACR, NEXT loss i tłumiennością:

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 38

Zakres i parametry testowania

ACR – stosunek sygnału do szumu

Wyliczona wartość ACR powinna być możliwie

największa. Wartość ACR dla dowolnego łącza,
zgodnie z organizacją TIA powinno wynosić 3,5db
(ISO wymaga min. 4db), w praktyce najlepiej 10db.

TIA nie określa minimalnej wartości tego parametru.

Wartość ACR=4db oznacza, że sygnał będzie tylko 1,6

razy silniejszy, niż szum przychodzący z
przylegającej pary.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 39

Zakres i parametry testowania

Return loss – współczynnik odbicia

Współczynnik odbicia sygnału nazywany echem. Każda
nieregularność w łączu – wada wtyk, gniazdo, powoduje
odbicie transmitowanego impulsu, czyli wygenerowanie w
miejsce niedopasowania szkodliwej fali zwrotnej,
zniekształcającej przez pewien czas impulsy.

Przegląd standardów testowych

nr slajdu: 40

Zakres i parametry testowania

Delay Skew – opóźnienie na skos

Parametr charakteryzujący infrastrukturę pod szybkie

przepływności tj. Gigabit Ethernet. Jest różnicą
czasu między parą przenoszącą sygnały najwolniej,
a parą przesyłającą je najszybciej, wyrażana w
nanosekundach.

Przykład:
Opóźnienie najlepszej pary wyn.5,1n/m a najgorszej

5,3n/m, to dla kabla o długości 90m:

delay skew= 5,3 - 5,1 ns/m x 90m = 18ns