В рубрику "Multiplay" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Н.Ф. Мельникова, ведущий научный сотрудник ЦНИИС
Сети доступа и зоновые сети в России построены преимущественно на металлических кабелях связи. В связи с повышением требований к бесперебойности и качеству предоставления услуг как со стороны операторов связи, так и со стороны абонентов особое значение приобретает использование передовых средств измерения параметров электросвязи (СИЭ). В последнее время на российском рынке появился ряд новых и усовершенствованных приборов - особенно в сегменте, предназначенном для оценки линии при передаче информации по технологиям xDSL и Ethernet.
В статье по результатам анализа параметров и конструктивных особенностей новых приборов рассматриваются некоторые тенденции развития СИЭ для металлических кабелей связи.
СИЭ для металлических кабелей связи можно условно разделить на три группы по виду измеряемых параметров:
Особую группу составляют трассопои-сковые приборы, которые, строго говоря, не являются средствами измерений, и в настоящей статье не рассматриваются.
СИЭ для металлических кабелей связи могут быть классифицированы и по конструктивному построению. Это или совсем портативные приборы для измерения кабелей в полевых условиях, например: EFL 10 и ETDR 2/С/V фирмы ELEKTRONIKA (Венгрия), Sidekick Greenlee (США), тестер ADSL SmartClass фирмы JDSU (США); переносные приборы: серия ИРК-ПРО (ООО "Связьприбор"), Riserbond 6000DSL (Radiodetection Ltd), или самостоятельные многофункциональные приборы. Последние, как правило, также имеют небольшие размеры и могут быть автономными (ELQ2+ и ELQ 30 фирмы ELEKTRONIKA, ALT-2000 фирмы ATEN) или выполнены в виде модулей, вставляемых в типовую платформу (модуль Соpper и модули xDSL для HST 3000 фирмы JDSU, модуль N1627 для платформы N1610 фирмы Agilent Technologies или модули TDR/DMM/ xDSL в составе прибора SunSet МТТ фирмы Sunrise Telecom).
Хотя выпускается ряд чисто кабельных приборов (группы "а" и "б"), можно отметить тенденцию к созданию универсальных приборов. Они предназначены для оценки:
Универсальные приборы имеют дополнительные режимы (или дополнительные встроенные модули) для измерения как вторичных, так и первичных параметров кабеля, что позволяет не только отобрать подходящие пары, но и устранить причину непрохождения цифровой информации.
Приборы группы "в", специально предназначенные для технологий xDSL и Ethernet, можно условно разделить на две подгруппы.
В первую подгруппу входят приборы для оценки линии передачи цифровых сигналов xDSL по соотношению сигнал/шум или при наличии в приборе модема по совокупному действию на него всех мешающих факторов. Оценка качества кабеля производится в диапазонах частот, зависящих от применяемого вида технологии xDSL (АDSL, НDSL, VDSL, SНDSL и др.). В приборы, осуществляющие оценку кабеля по отношению сигнал/шум, обычно входят следующие фильтры:
Также часто обеспечивается измерение тех или иных первичных параметров кабеля и определение расстояния до места повреждения и измерение вторичных параметров в соответствующих диапазонах частот.
Заметна тенденция расширения диапазона частот при измерении вторичных параметров кабеля и анализа спектра шумов и передаваемого сигнала. Так, ELEKTRONIKA выпускает теперь прибор ELQ 30, а JDSU дополнительную опцию WB2 к модулю "Copper" прибора для измерений кабеля, предназначенного для VDSL (до 30 МГц).
Во второй подгруппе - приборы для оценки состояния линии на уровне услуги: то есть для установления факта соединения с другим концом линии, определения параметров передачи пакетов информации иногда для трассировки маршрута, позволяющей определить сегмент сети, вызывающий задержку.
Все чаще появляются приборы, совмещающие в себе функции этих двух подгрупп. Кроме модуля для измерений первичных параметров металлического кабеля они имеют ряд модулей для отдельных видов технологии xDSL и Ethernet.
Следует также обратить внимание на появление систем тестирования и мониторинга сетей доступа. Одним из примеров таких систем может служить система Q-200 фирмы JDSU, которая состоит из так называемых "пробников". Они вставляются в типовую стойку, где размещается мультиплексор DSL, взаимодействуют со встроенной матрицей доступа к тестированию (ITAM) и связаны с системой управления сетью. Система Q-200 позволяет техническому персоналу проверить линию как в сторону потребителя, в том числе и по физическим параметрам кабеля, так и в сторону сети/провайдера Интернет-услуг, что дает возможность быстро определить участок и причину повреждения или проверить готовность отдельных элементов сети к работе. Фирма JDSU выпускает также систему Q-600 для Ethernet.
Можно отметить наличие на рынке тестеров, предназначенных для проверки качества кабельной проводки сетей LAN (Ethernet), которые не измеряют физические параметры кабеля, но позволяют выявить пары с обрывами, короткими замыканиями, перепутываниями жил различного рода, найти соответствующую пару на дальнем конце. Часто эти тестеры определяют расстояние до места неисправности, а некоторые - возможность соединения, имитируют трафик и определяют качественные показатели передачи (статистика сети).
В качестве примеров таких приборов можно назвать Validator (NT950) фирмы Test-Um (США), ELT-5 (до 100 Мбит/с) и ELT-10 (до 1 Гбит/с) фирмы ELEKTRONIKA (Венгрия) и более простые приборы фирмы Hobbs (США): LANsmart, SMARTest (миниатюрный тестер перьевого типа), NET-finder Plus (индикация на светодиодах), GIGA-X для физического уровня Gigabit Ethernet 10/100/1000Base-T.
Эти приборы реализуются на отдельных или совмещенных в одном приборе измерительных устройствах: цифровом мультиметре (DMM), основанном на мостовых методах, и рефлектометре во временной области (TDR), основанном на измерении задержки отраженного импульса относительно передаваемого в кабель импульса.
Типичный DMM позволяет измерять первичные параметры: омическое сопротивление, рабочую емкость, переменное и постоянное напряжение в кабеле, сопротивление изоляции и температуру кабеля, кроме того, обычно имеет режимы для определения мест повреждения изоляции и жил, таких как: утечка, обрыв, простая и двойная разбитость пар (скрутка жил различных пар).
Типичный TDR предназначен для наблюдения участка кабеля и определения места повреждения кабеля, включая: обрыв провода, короткое замыкание проводов, попадание влаги, повреждение оболочки, плохие спайки проводов, изгибы, разбитость пар и восстановление пар, отводы, емкостные схемы, пупиновские катушки, вставку кабеля и множество других повреждений.
Кабельных приборов, измеряющих только первичные параметры, не очень много, пожалуй, больше на рынке рефлектометров. Все более настойчиво предлагаются универсальные приборы.
Тем не менее самые простые кабельные мостовые приборы довольно распространены в нашей стране. Известный прибор "ИРК-ПРО" производства ООО "Связьприбор" (г. Тверь, Россия) выпускается теперь в виде нескольких модификаций: от наиболее простого "ИРК-ПРО 7.4" с минимальными сервисными функциями (только для мостовых измерений) до "ИРК-ПРО Гамма", имеющего в своем составе, кроме моста, рефлектометр для охвата расстояний от 64 до 65 536 м, использующего новейшую технологию "вейвлет" и обладающего рядом дополнительных функций (например, связь с компьютером через порт USB). Все еще выпускается прибор для мостовых измерений EFL 10 (фирма ELEKTRONIKA, Венгрия). Сравнительные характеристики некоторых из этих приборов даны в табл. 1.
Что касается рефлектометров, то в качестве примеров можно назвать следующие: ETDR 10 фирмы ELEKTRONIKA, который имеет теперь дополнительные модификации ETDR 10 С (для коаксиального кабеля) и ETDR 10 V (для симметричных кабелей, находящихся под напряжением до 600 В), рефлектометры фирмы Tempo/Greenlee CableScout TS90, TS100, TV90, TV100, рефлектометр RD 6000 фирмы Radiodetection Ltd. Сравнительные характеристики некоторых рефлектометров даны в табл. 2.
Приборы все больше позволяют измерять кроме первичных также и вторичные параметры кабеля: затухание кабеля на одной частоте (ИРК-ПРО 20 и RD 6000) и в диапазоне частот (ELQ 2+, ALT 2000, RD6000DSL), затухание асимметрии, шум, переходные и импульсные помехи. Часто они имеют еще режим анализа спектра.
Здесь, как уже было сказано выше, предлагаются, с одной стороны, чисто кабельные приборы, которые по соотношению сигнал/шум позволяют оценить линию на максимально допустимую скорость передачи цифровой информации. Это основная функция. Кроме того, они, как правило, обеспечивают измерение вторичных параметров кабеля, к которым относятся затухание, фазовый сдвиг и характеристическое затухание в диапазоне частот, а также примыкающие к ним параметры: переходное затухание, отношение сигнал/шум. Многие приборы для xDSL снабжены встроенными DMM и TDR, позволяющими определить причину ухудшенных параметров, и имеют режимы определения места повреждения, в том числе рефлектометрические. Примером такого рода приборов может служить отечественный ДЕЛЬТА-ПРО DSL (ООО "Связьприбор"), используемый для измерения шума, возвратных потерь (затухания несогласованности), затухания продольной асимметрии, переходных влияний, а также для оценки скоростного потенциала линии и проведения суточного мониторинга помех. Прибор имеет в своем составе мост и рефлектометр, что позволяет измерить первичные параметры кабеля и определить расстояние до места повреждения.
К приборам этого назначения относится CableS HARK P3 компании EX-FO, который состоит из цифрового мультиметра, рефлектометра, анализатора спектра, передатчика и приемника синусоидального сигнала в диапазоне частот до 2,2 МГц (или до 6 МГц). Его состав определяет возможности измерить все первичные и вторичные параметры кабеля, предназначенного для работы в сетях доступа по технологии АDSL, АDSL2, АDSL2+, SHDSL, определить максимально возможную скорость передачи на этой линии, выявить различные неоднородности на кабельной линии и указать их место.
Из отечественных приборов заслуживает внимания анализатор аналоговых систем передачи и кабелей связи AnCom A-7 (ООО "Аналитик-ТС", Москва). Это универсальный современный прибор (с отображением результатов в цифровой и графической форме) для измерений характеристик аналоговых групповых и линейных трактов, каналов тональной частоты и металлических кабелей в диапазоне частот от 0,1 до 4096 кГц, позволяющий производить выполнение с помощью гармонического, двухчастотного, многочастотного или псевдослучайного измерительного сигнала следующие измерения абонентских кабелей:
Анализатор дооснащен измерительной технологией "xDSL/Годность Пары" для определения характеристик металлических кабелей единственным анализатором, размещенным на станционной или абонентской стороне, а также в любой доступной точке линии. Технология основана на российских стандартах и рекомендациях МСЭ-T, использует модели цифровых линий, встроенные в программное обеспечение анализатора, благодаря чему помимо измерения обеспечивается сравнение с нормами для линий ADSL, ADSL2, ADSL2+, SHDSL и SHDSL.bis, HDSL4 (до 4 МГц). Идентификация причин снижения скорости производится по соответствию нормам погонных параметров (коэффициент затухания, емкость и сопротивление) и условий ЭМС (контроль взаимных влияний, асимметрии, несогласованности, спектров поперечных и продольных помех).
С другой стороны, имеются приборы, предназначенные для оценки состояния линии на уровне услуги и передачи цифровой информации (оценка возможности функционирования согласно определенному протоколу данного вида аппаратуры абонентского доступа и ошибок передачи цифровой информации). Последние приборы часто кроме оценки в линии числа бит/тон измеряют соотношение сигнал/шум. Примером может служить тестер АDSL SmartClass фирмы JDSU. Этот прибор выполняет статистическую обработку данных уровня ATM, включая неизвестные адреса идентификаторов виртуальных трактов/виртуальных каналов (VPI/VCI), эхо-тестирование для проверки правильности размещения данных в мультиплексорах доступа к АDSL и возможности установки соединения в масштабах глобальной сети Интернет, имеет режим эхо-тестирования для Ethernet (до 100 Мбит/с) по линии АDSL, поддержку протоколов PPPoE, PPPoA, IPoA, IPoE. Кроме того, в отличие от предыдущих версий подобного прибора (2357, DSL-311/322 фирмы Acterna), тестер АDSL Smart-Class позволяет измерять параметры металлического кабеля (переменное и постоянное напряжение, сопротивление изоляции, емкость, расстояние до места обрыва или короткого замыкания, асимметрию, постоянный ток), в том числе и в автоматическом режиме. Конечно, полную функциональность обеспечивают такие современные модульные приборы, как упомянутые выше HST 3000 компании JDSU и SunSet MTT фирмы Sunrise Telecom. Последний, например, имеет свыше 20 вставных модулей, причем только 2 из них предназначены для чисто кабельных измерений. Это модуль TDR/DMM и модуль широкополосных измерений от 10 до 2000 кГц. Оценку передачи по кабелю цифровой информации технологии DSL обеспечивают модули группы DSL (ADSL/ADSL2/ADSL2 + , SHDSL, HDSL, IDSL). Имеются также модули для оценки качества передачи транспортных услуг (модули Е1, передачи данных, ISDN, измерения характеристик передачи в аналоговом диапазоне от 20 Гц до 400 кГц и др.) и "Мetrо IP" (модули Ethernet, Gigabit Ethernet и оптического тестера). Измерения в диапазоне VDSL обеспечиваются модернизированной версией прибора SunSet MTT ACM+ (Advanced Cable Maintenance - усовершенствованное техническое обслуживание кабеля), позволяющего получать результаты измерения в расширенном диапазоне частот (до 25 МГц) и с расширенными функциями, вплоть до применения в модуле TDR специальной технологии "Detaptor" для нахождения в кабеле параллельных отводов.
Аналогичные модули, включенные в состав и HST 3000, обеспечивают сходные возможности. Основные измерения на кабеле до 30 МГц здесь обеспечиваются модулем "Copper" с дополнительной опцией WB2. Этот модуль позволяет измерять все первичные и вторичные параметры кабеля, проводить рефлектоме-трические и спектральные измерения.
В табл. 3 представлены основные возможности и общие характеристики некоторых универсальных приборов.
При закупках, как обычно, нужно исходить из технико-экономических соображений. Важно учитывать, для каких целей предполагается использовать прибор (отбора пар, паспортизации, поиска места неисправности), и исходя из этого осуществлять выбор из многочисленной совокупности имеющихся на рынке приборов.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #2, 2007
Посещений: 22683
Автор
| |||
В рубрику "Multiplay" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
