В отношении приложений IEEE, которые выполняются в структурированных волоконно-оптических сетях, еще в 1998 г., с введением стандарта 1000BaseSX, стало ясно, что преимущества высокой скорости передачи информации достигаются ценой сокращения максимальной протяженности тракта. Следствием стало уменьшение максимально допустимого затухания сигнала, т. е. уровня потери мощности сигнала в тракте, который еще не сказывается на работоспособности приложений в сети. Указанные тенденции продемонстрированы в графическом виде на Рисунках 1 и 2.

МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЕ ЗАТУХАНИЕ СИГНАЛА

Уменьшение максимально допустимого затухания сигнала повышает требования к технологии полевых измерений, в частности к точности функционирования измерительного оборудования. Естественно, существенное влияние на результат оказывает тип источника и распределение энергии сигнала излучателя по отдельным модам. Тем не менее точность измерений зависит прежде всего от метода задания опорного значения и количества соединительных шнуров.

Рисунок 1. Несмотря на небольшое допустимое затухание приложения должны сохранять свою работоспособность.
Наиболее противоречивая ситуация сложилась в центрах обработки данных (ЦОД). Ряд специалистов для увеличения предельного значения затухания в тракте передачи предлагают использовать один прием, применение которого позволяет превышать разрешенное значение потерь сигнала с целью, например, создания и формирования различных областей доступа. Метод пригоден для тех приложений, где причиной ограничения максимальной протяженности тракта является дисперсия (ослабление сигнала). Он может применяться, если протяженность тракта далека от предельной. Дисперсия, под которой понимается расширение входного импульса с течением времени, ограничена протяженностью тракта точно так же, как и полоса пропускания. В то же время данный параметр не связан с потерей мощности сигнала. Таким образом, за счет заметной экономии на дисперсионном штрафе по мощности можно на несколько децибел увеличить максимально допустимое затухание в тракте.
Рисунок 2. По мере повышения скорости передачи данных происходит сокращение максимальной протяженности тракта.
Общее затухание комбинированного тракта в ЦОД обычно определяется не в результате инструментального тестирования непосредственно на объекте, а рассчитывается по паспортным данным в виде суммы затухания отдельных компонентов, из которых собирается тракт.

Разумеется, речь при этом идет о линиях с очень небольшой длиной. В таких условиях относительная ошибка измерений оказывается весьма значительной в зависимости от состояния соединительных шнуров оптического тестера и недостатков метода фиксации опорного значения. Отрицательным последствием инструментальной погрешности может стать то, что отдельные приложения, которые, согласно расчетам, должны функционировать, на самом деле не будут работать из-за проблем с передачей данных. Достоинства и недостатки обоих методов задания опорного значения приведены в Таблице 1.

ПАРАМЕТРЫ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ШНУРОВ

Таблица 1. Методы задания опорного значения.
В новом стандарте ISO/IEC 14763-3 подробно описываются параметры соединительных шнуров оптического тестера. Однако при задании опорного значения можно применять оба метода, результаты которых, к сожалению, несколько различаются.

Рисунок 3. Наличие сменного приборного адаптера позволяет применять для измерений более точный метод одного тестового шнура.При реализации метода одного тестового шнура фиксация опорного значения на приемном блоке выполняется без использования соединительной розетки. Это уменьшает вариации затухания, однако для такого способа подходят не все измерительные приборы. В некоторых ситуациях тип оптического соединителя на контролируемом объекте отличается от типа соединителя приемного блока тестера, из-за чего задание уровня опорного сигнала оказывается физически невозможным. Если гнездо оптического интерфейса приемника реализовано в виде сменного приборного адаптера (как показано на Рисунке 3), то ограничения на более точный метод одного тестового шнура снимаются, и он рассматривается как предпочтительный.

Измерение оптических потерь с заданием уровня опорного сигнала по методу одного тестового шнура позволяет определить затухание линии вместе с потерями на концевых разъемных соединителях. Таким образом, в данном случае можно констатировать, что описанный метод ориентирован преимущественно на определение затухания стационарных линий (см. Рисунок 4).

ИЗМЕРЕНИЯ ЗАТУХАНИЯ ПО МЕТОДАМ ОДНОГО И ТРЕХ ТЕСТОВЫХ ШНУРОВ

Напротив, метод трех тестовых шнуров (см. Рисунок 5) в процессе задания опорного значения позволяет подключить источник тестера к его приемнику с помощью переходных шнуров, на которых установлены вилки разъемов различных типов. Это обстоятельство приобретает важное значение, если на приборе и проверяемом объекте используются различные типы разъемов. Метод дает возможность определить затухание тракта без учета потерь в вилках концевых шнуров. На Рисунке 3 показан сменный приборный адаптер, обеспечивающий применение более точного метода одного тестового шнура.

Рисунок 4. Посредством метода одного тестового шнура определяются потери в стационарной линии.
К сожалению, в процессе создания стандарта разработчики не обратили внимания на необходимость использования несколько различающихся формул в процессе расчета предельных значений затухания. Данный недостаток и другие неточности должны быть учтены в ожидаемой поправке
к стандарту ISO/IEC 14763-3. Тем не менее уже существует методика измерений, которая устроит конечного пользователя и специалистов компании-инсталлятора и позволит получить достоверные данные.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ANEXT В СИММЕТРИЧНЫХ ТРАКТАХ

В настоящее время разработчики кабельных тестеров активно работают над сертификацией десятигигабитных трактов, реализованных на элементной базе Категорий 6 и 6а. Так, новый комплект из кабельного анализатора DTX-1800 и нового набора DIX 10 Gig компании Fluke Networks позволяет проводить измерения с целью проверки возможности использования инсталлированных ранее кабельных линий для передачи сигналов новых высокоскоростных сетевых интерфейсов.

Рисунок 5. Метод трех тестовых шнуров помогает оценить потери в тракте.
С его помощью можно измерять параметры ANEXT и AFEXT в частотном диапазоне вплоть до 500 МГц, что, как заявляют в Fluke Networks, полностью соответствует недавно ратифицированному стандарту IEEE 802.3an. Результаты тестирования, которые компания проводила в течение шести месяцев совместно с несколькими производителями элементной базы, оказались весьма успешными и, в свою очередь, были использованы при разработке рекомендаций TIA TSB-155 и ISO TR-24750 для измерения в соединениях 10 Gigabit Ethernet.

ОЦЕНКА МЕЖКАБЕЛЬНОГО ВЛИЯНИЯ МЕЖДУ ВСЕМИ ПАРАМИ

Важными составными частями предлагаемого способа измерений являются определение и последующая интерпретация переходных влияний между всеми комбинациями пар двух трактов передачи. Сама процедура занимает примерно 30 с. Для специалистов, выполняющих измерения, очень существенно то обстоятельство, что при таком способе измерений во многом упрощается сам процесс определения межкабельной переходной помехи, так как все действия и вычисления осуществляются в автоматическом режиме.

Еще один шаг в сторону управления инфраструктурными изменениями и внедрения новых приложений для гигабитных трактов передачи сделан компанией Fluke Networks за счет внедрения модифицированной версии сетевого анализатора OptiView. Среди прочих его достоинств выделяется возможность проведения анализа в реальном времени. В рамках реализации данной концепции техник может, например, задавать какие-либо исходные точки (серверы). Функция Trace Routes для второго и третьего уровней выполняется в таком случае предельно просто, в результате чего производится идентификация соответствующих интерфейсов коммутаторов или маршрутизаторов, к которым подключены конечные точки.

УПРАВЛЕНИЕ ИНФРАСТРУКТУРНЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ

В результате изменения в стандартах и появления новых приборов внедрение новых приложений в высокоскоростных трактах заметно упростилось. В частности, опции так называемого экспертного анализа с помощью OptiView III можно выполнить декодирование пакетов и контролировать качество передачи речи в случае использования технологии передачи голоса по IP. При соответствующем дополнении измерения можно распространить на сети беспроводной связи стандартов 802.11 a/b/g.

Кристиан Шиллаб — менеджер по продуктам компании Fluke Networks, а кроме того, сотрудник Британского института по стандартизации (British Standards Institute) и член различных рабочих групп CENELEC.
Йорг Шрепер — главный редактор журнала LANline.

© AWi Verlag