Основная проблема коротких линий связи – слишком сильные отражения. В телекоммуникационных стандартах этот параметр называется Return Loss, или возвратные потери. Источниками отражений являются неоднородности кабеля: нарушение однородности изоляции проводника, нарушение геометрии проводника, нарушение повива проводников пары. Так же отражения могут быть вызваны некачественным пассивным оконечным оборудованием и нарушением технологии монтажа. Отражаясь от таких неоднородностей, полезный сигнал превращается в помеху и может влиять на передачу данных.
В коротких линиях интенсивность отраженного сигнала может быть достаточно велика, что, в свою очередь, может вызывать проблемы не только при передаче данных, но и при тестировании. Однако, и затухание в коротких линиях незначительно, что обеспечивает хороший, мощный сигнал. Совокупность этих факторов и привела в своё время к появлению «Правила 3 дБ», а потом и «Правила 4 дБ».
В коротких линиях интенсивность отраженного сигнала может быть достаточно велика, что, в свою очередь, может вызывать проблемы не только при передаче данных, но и при тестировании. Однако, и затухание в коротких линиях незначительно, что обеспечивает хороший, мощный сигнал. Совокупность этих факторов и привела в своё время к появлению «Правила 3 дБ», а потом и «Правила 4 дБ».
Правило 4дБ
Это правило существует в рамках международного стандарта ISO 11801. Оно заключается в том, что если затухание (Вносимые потери, они же Insertion Loss или IL) не превышает 4 дБ, перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT) не учитываются при определении результата PASS или FAIL. Как это работает и что это означает, мы рассмотрим ниже. Для этих целей возьмем линию категории 5e (Класс D), затухание в которой на низких частотах достаточно мало, и протестируем её на класс E ISO 11801…
… и внимательно посмотрим на графики NEXT и сопоставим их с графиками вносимого затухания. Предельно допустимое значение на графиках отображается кривой, обычно она красного цвета. На графике NEXT (ниже) видно, как измеренные значения выходят за допустимые значения – поэтому прибор и показал результат FAIL.
Однако, часть кривой предельных значений отрисована красным, а другая – зеленым. Почему же так произошло? Для ответа на этот вопрос нам нужно сопоставить график NEXT с графиком IL, в данном конкретном случае на частоте около 120 МГц. Что мы и сделали на картинках ниже. Для удобства от графиков «отрезано» лишнее.
Резюмируя, правило 4 дБ можно записать следующим образом: до тех пор, пока вносимые потери в линии меньше 4 дБ, при тестировании на стандарт ISO значения параметра NEXT игнорируются. Как следствие, если вносимые потери в линии не достигают 4 дБ, параметр NEXT становится справочным. Для того, чтобы в этом убедиться и посмотреть, как это выглядит, протестируем эту же линию на частоте до 100 МГц, то есть на класс D.
Несмотря на то, что кабельный анализатор измерил запас по NEXT, в подробных результатах напротив NEXT и PS NEXT стоят не галочки. Данные параметры в этих условиях являются справочными (i означает «information», или «для справки») и не учитываются при определении результата теста (PASS или FAIL). При этом в программе обработки результатов видно, что значение вносимого затухания не превышают 3.6 дБ, а NEXT выступает в качестве справочного параметра.
Правило 3дБ
Правило 3 дБ существует как в международном стандарте ISO 11801, так и в американском TIA 568. Оно сходно с правилом 4 дБ, но касается отражений в линии. Смысл его в следующем: если вносимые потери не превышают 3 дБ, то отражения (Возвратные потери, Return Loss, или RL) не учитываются при определении результата PASS или FAIL.
Для того, чтобы понять, как это работает, снова обратимся к результатам тестирования нашей линии – рассмотрим тест на класс D в части возвратных потерь.
Для того, чтобы понять, как это работает, снова обратимся к результатам тестирования нашей линии – рассмотрим тест на класс D в части возвратных потерь.
Как видно на картинке выше, кривая предельных значений меняет цвет на частоте около 70 МГц. Результат измерений на более низких частотах является справочным, а на более высоких – определяющим. На картинке ниже приведен график вносимых потерь, маркер установлен на 70 МГц.
Сопоставляя графики, можно сделать вывод, что до тех пор, пока вносимые потери, или затухание в линии не превышает 3 дБ, отражения (возвратные потери) игнорируются.
Резюмируя, правило 3 дБ можно записать следующим образом: до тех пор, пока вносимые потери в линии меньше 4 дБ, при тестировании стандарт TIA или ISO значения параметра Return Loss (Возвратные потери) игнорируются.
Как следствие, если затухание в линии не выходит за пределы 3 дБ, отражения (возвратные потери) в этой линии становятся полностью справочными и не будут учтены при определении результата PASS / FAIL. При этом, если мы тестируем на стандарт TIA 568, то справочными будут только отражения, а если на стандарт ISO 11801 – как отражения, так и NEXT. Давайте возьмем линию чуть покороче, отдельно протестируем на класс D и на категорию 5e, и посмотрим на результаты:
Резюмируя, правило 3 дБ можно записать следующим образом: до тех пор, пока вносимые потери в линии меньше 4 дБ, при тестировании стандарт TIA или ISO значения параметра Return Loss (Возвратные потери) игнорируются.
Как следствие, если затухание в линии не выходит за пределы 3 дБ, отражения (возвратные потери) в этой линии становятся полностью справочными и не будут учтены при определении результата PASS / FAIL. При этом, если мы тестируем на стандарт TIA 568, то справочными будут только отражения, а если на стандарт ISO 11801 – как отражения, так и NEXT. Давайте возьмем линию чуть покороче, отдельно протестируем на класс D и на категорию 5e, и посмотрим на результаты:
На картинке выше мы видим, как при тестировании короткой линии в стандарте TIA работает правило 3 дБ – напротив параметра Return Loss стоит значок (i). В данном случае этот параметр является справочным и не учитывается при определении результата PASS / FAIL.
А здесь мы наблюдаем уже два справочных параметра - при тестировании короткой линии в стандарте ISO работают оба правила. Поэтому напротив параметров NEXT и Return Loss стоит значок (i). Для данной конкретной линии результаты измерений для обоих параметров игнорируются при определении результата PASS / FAIL.