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Zu den Aufgaben von Kabelinstallateuren gehört neben der Entwicklung und Implementierung von Verkabelungssystemen, die Fehlersuche und Diagnose für leistungsstarke Kabelsysteme.
Im Zuge der Entwicklung und Implementierung insbesondere der heute immer häufiger benötigten neuen, noch leistungsstärkeren Verkabelungssysteme erfordert jeder Aspekt bei der Installation ein hohes Maß an Know-how und Detailgenauigkeit. Neue Testparameter für Zertifizierungen sind hinzugekommen. Links müssen sowohl nach dem Permanent Link- oder dem Kanal-Modell als auch über einen größeren Frequenzbereich und anhand einer größeren Vielzahl von Datenpunkten geprüft und analysiert werden. Die Komponenten dieser Links müssen eine bessere Leistungsfähigkeit bieten, wobei die fachliche Qualität bei der Installation dementsprechend zunehmen muss.
Da Verkabelungssysteme immer komplexer werden, wird es auch immer schwieriger, bei Fehlern die Ursache zu ermitteln und eine adäquate Leistung wiederherzustellen. Im Folgenden werden Sie schrittweise durch die Fehlersuche in erweiterten strukturierten Verkabelungssystemen geleitet, damit Sie Ihre Produktivität steigern und eine höhere Wertschöpfung für Ihr Unternehmen erzielen können.
Häufigste Ursachen für Fehler in Twisted-Pair-Kabeln:
Installationsfehler: Einwandfreie Verbindungen unter Beibehaltung der Aderpaare und Twistrate in jedem Paar. Es ist wichtig, die „ursprüngliche Verdrillung“ (Twist) in jedem Aderpaar nach Möglichkeit immer beizubehalten.
Anschlüsse werden der erforderlichen Übertragungsqualität nicht gerecht
Falsche Konfiguration des Testers
Defekte oder Schäden im installierten Kabel
Ungeeignete Patchkabel. Das ist in Netzwerken häufig der Fall, denn die Zertifizierung wird oft nach dem Permanent Link-Modell vorgenommen, wenn die eigentlichen Patchkabel noch nicht im Netzwerk installiert sind oder zur Verfügung stehen.
Bevor Sie mit dem Testen beginnen, gibt es einige Fragen zu klären:
Wurde der richtige Teststandard für den automatischen Test oder „Autotest“ ausgewählt? Das ist wichtig, den der ausgewählte Teststandard legt das Link-Modell (Permanent Link oder Übertragungskanal), die zu messenden Testparameter, den Frequenzbereich für die Tests sowie die Pass/Fail-Kriterien für jeden Test fest.
Wurde das richtige Link-Modell ausgewählt?
Verwenden Sie den richtigen Testadapter mit einem Stecker, der für die Buchse in der Telekommunikationsanschlussdose (TO, telecommunication outlet) oder für das Patchpanel geeignet ist?
Wurden die Testreferenzwerte innerhalb der letzten 30 Tagen eingestellt? Referenzwerte sollten regelmäßig und zu einem leicht zu merkenden Zeitpunkt eingestellt werden (wie beispielsweise jeden Montagmorgen).
Ist die Software Ihres Testgeräts auf dem neuesten Stand?
Ist für das zu testende Kabel der NVP-Wert (Nominal Velocity of Propagation, nominelle Ausbreitungsgeschwindigkeit) richtig eingestellt? Der NVP wird benötigt, um die Länge oder Entfernung zu einem Fehler zu messen.
Wird die erforderliche Betriebstemperatur für das Testgerät eingehalten, und ist es richtig kalibriert? Vergessen Sie nicht, dass Ihr Profi-Testgerät ein Präzisionsinstrument ist, das auch kleinste Störungen in Kabeln misst. Diese Instrumente werden vor der Auslieferung im Werk kalibriert, wobei die Kalibrierung alle 12 Monate in einem autorisierten Servicecenter überprüft werden sollte. Wenn Ihr Tester längere Zeit an einem kälteren oder wärmeren Ort aufbewahrt wurde als dem Ort, an dem Sie gerade arbeiten (z.B. über Nacht in einem Fahrzeug), sollten Sie warten, bis sich die Temperatur des Geräts an die Umgebung angepasst hat, bevor Sie einen Referenzwert einstellen oder Messungen vornehmen. Abhängig vom Temperaturunterschied kann dies 10 bis 15 Minuten dauern.
Um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, müssen wie bereits erwähnt unbedingt der richtige Autotest und das richtige Link-Modell ausgewählt werden.
Die Permanent Link-Leistungsfähigkeit definiert man so, dass die Übertragungskanalleistung nach der Installation der geeigneten Patchkabel in einem einwandfreien Link automatisch erreicht wird. Unter geeigneten Patchkabeln sind Patchkabel zu verstehen, die dieselbe oder sogar eine höhere Leistungsklasse bzw. -kategorie haben wie der Link.
Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, neu installierte Kabel nach dem Permanent Link-Modell und -Teststandard zu zertifizieren. Patchkabel und Gerätekabel werden während der Lebensdauer eines Permanent Link u. U. häufig ausgetauscht.
Beim Permanent Link-Testmodell müssen die Schnittstellen-Testkabel für den Anschluss des Testgeräts an den zu prüfenden Link für die Messungen ohne jegliche Beeinflussung sein. Das bedeutet, dass die vor Ort verwendeten Testgeräte technisch sehr ausgereift sein müssen, weil sie die Auswirkungen des Testkabels bei jeder Testparametermessung abziehen müssen.
Beim Permanent Link-Modell wird zudem auch die Leistungsfähigkeit der Endanschlüsse in die Berechnung mit einbezogen, d. h. die Leistung des Anschlusses der 8-poligen Modularstecker (RJ45) am Ende der Testadapter und der Buchsen des Links. Stark voneinander abweichende Testergebnisse bei verschiedenen Buchsen-Stecker-Kombinationen können durch kritische Parameter wie Near End Crosstalk (NEXT, Nahnebensprechen) und Return Loss (RL, Rückflussdämpfung) verursacht werden. Für eine einwandfreie Analyse der Leistungsfähigkeit der Endbuchsen des Links (im TO und Patchkabel) und der Aderpaarterminierungen (Kontaktierung) in diesen Buchsen, muss es sich bei dem Stecker am Ende des Permanent Link-Testadapters um einen Testreferenzstecker handeln, den bei einem Testreferenzstecker liegt die frequenzempfindliche Testparameterleistung verlässlich im Mittelbereich der komponentenspezifischen technischen Daten innerhalb eines sehr geringen Toleranzbereichs. Somit weichen diese Stecker kaum voneinander ab und bieten optimale, wiederholbare Testergebnisse.
Channel- bzw. Übertragungskanalmessungen werden meistens dann vorgenommen, wenn ausgefallene Verbindungen wiederhergestellt warden müssen oder um zu überprüfen, welche Applikationen von einer Verkabelung unterstützt werden. Channelmessungen werden normalerweise nicht beim Abschluss einer Neuinstallation durchgeführt, weil die Patchkabel, die zu den einzelnen Links gehören, zu diesem Zeitpunkt oft noch nicht zur Verfügung stehen. Bei einer korrekten Channel-Messung müssen die Auswirkungen der Stecker-Buchsen-Verbindungen in den Kanaladaptern des Testgeräts aufgehoben werden.
Wenn ein Autotest fehlschlägt oder ein Ergebnis im Grenzbereich vorliegt, werden die Daten von Profi-Testgeräten automatisch verarbeitet, um Diagnoseinformationen für die Kabelverbindung (Link) zu erstellen. Nach Abschluss der Diagnose kann sich der Benutzer die Ergebnisse der Diagnosedatenverarbeitung der Testergebnisse anzeigen lassen.
Marginaler Test
Die Reserve eines Testergbnisses ist der Unterschied zwischen dem gemessenen Wert und dem zulässigen bzw. eingestellten Pass/Fail-Grenzwert. Die Reserve ist positiv, wenn der Test bestanden wird („Pass“), negativ, wenn die Messung fehlschlägt („Fail“), und Null, wenn der gemessene Wert mit dem Grenzwert identisch ist. Je größer die Reserve desto besser das Ergebnis. Eine große positive Reserve deutet also auf ein besonders gutes Testergebnis hin, eine sehr niedrige Reserve auf ein Ergebnis nahe dem Grenzwert.
Ein Testergebnis wird dann als marginal bezeichnet, wenn die Reserve kleiner ist als die Genauigkeitsvorgabe für den Testparameter. So beträgt beispielsweise die Genauigkeit der NEXT-Messungen 1 dB bei 250 MHz; die schlechteste Reserve eines Links bei 250 MHz ist 0,4 dB. Dieses NEXT-Testergebnis bei 250 MHz wird als sehr nahe zum Grenzwert angesehen und wir deshalb als marginal bezeichnet. In diesem Fall erstellt ein Profi-Testgerät automatisch Diagnoseinformationen, um festzustellen, was zu diesem marginalen Ergebnis geführt hat. Anhand dieser Informationen lässt sich das Problem finden und beheben und ein Link mit guter Leistungsfähigkeit herstellen.
Wiremap-Test
Wenn die Kabelverbindung den Wiremap-Test nicht besteht, wird geprüft, ob bei allen acht Adern die richtigen Pins an die jeweiligen Kabelenden angeschlossen sind. Der Test wird vom Testgerät angehalten und die Ergebnisse werden angezeigt. In Abbildung 3 wird ein solcher fehlgeschlagener Wiremap-Test beispielhaft dargestellt. Die Aderin Paar 1 für den Anschluss von Pin 4 ist in einem Abstand von 48 m von dem Hauptgerät und von 17 m vom Smart Remote-Gerät unterbrochen. Bei diesen Abbildungen wird immer davon ausgegangen, dass sich das Haupt-Testgerät auf der linken Seite befindet. Der Test bleibt zunächst unterbrochen und wird erst auf Wunsch fortgesetzt. Häufig macht es aber Sinn, den Wiremap-Fehler zuerst zu beheben und den Test erst anschließend fortzusetzen, denn durch die unterbrochene Ader werden die Ergebnisse für einige Testparameter undefiniert. So ist die Einfügedämpfung des unterbrochenen Aderpaares beispielsweise unbegrenzt. Daher ist jeder Parameter, der auf einer Berechnung des Werts für die Einfügedämpfung basiert, ungültig oder nicht definiert.
Der besondere Nutzen der Diagnosefunktionen von Profigeräten besteht in der Lokalisierung von Leistungsproblemen wie z.B. Rückflussdämpfung oder NEXT.
In Abbildung 4 ist der Bildschirm eines Profi-Testgeräts mit den Testergebnissen für einen Link der Klasse E dargestellt, der den Test nicht bestanden hat. Die Rückflussdämpfung zeigt nur einen marginalen Fehler, dagegen sind die Fehler bei Near End Crosstalk (NEXT), Power Sum NEXT (PSNEXT), Attenuation to Crosstalk Ratio (ACR, Verhältnis Dämpfung zu Nebensprechen) und Power Sum ACR (PSACR) erheblich.
Die Zahlenangaben in Klammern auf der rechten Seite des Bildschirms zeigen die schlechteste („Worst Case“) Reserve für den jeweiligen Testparameter.
Das Beispiel-Testgerät, bietet bei Betätigen der Taste FAULT INFO vier Diagnosemöglichkeiten zur Auswahl an. In den Abbildungen 5a bis 5d sind diese unterschiedlichen Szenarien für den Fehler dargestellt. Der Benutzer sollte diese Möglichkeiten analysieren, das Kabel prüfen, das beschrieben wird und bei dem nachweislich ein Problem vorliegt, und die entsprechenden Korrekturmaßnahmen durchführen.
In Abbildung 5a zeigt das Testgerät an, dass der Link mehr als vier Steckverbindungen haben könnte, was nach Analyse der Testergebnisse eine erste Fehlerursache sein könnte. Der fragliche Link verfügt aber über vier Steckverbindungen, wie auf dem Display des Testgeräts zu erkennen ist. Diese Diagnose trifft also nicht zu.
In Abbildung 5b zeigt die Diagnose, dass ein kürzeres Kabelsegment in einem Abstand von 18 m vom Remote-Gerät einen Return Loss-Fehler aufweist. Dieser verursacht das marginale Ergebnis für Aderpaar 4,5. Vom Testgerät wird empfohlen: „Verify wire twist is maintained at the jack and verify that the jack is the correct category rating.“ (Prüfe, ob die Verdrillung an der Buchse gewährleistet ist und die Buchse der korrekten Kategorie angehört.) Mit anderen Worten: Entweder ist der Kontakt an der Buchse oder die Buchse selbst die Ursache für das marginale Testergebnis für RL beim Paar 4,5.
Abbildung 5c zeigt die nächste mögliche Fehlerursache, die bei der Diagnose vom Testgerät erkannt wurde. In einem Abstand von ca. 17 m vom Remote-Testgerät ist das Nebensprechen zwischen zwei Aderpaarkombinationen zu stark.
Eine letzte Fehlermöglichkeit ist in Abbildung 5d dargestellt. Das Testgerät erkennt einen Anschluss in einem Abstand von 9 m vom Remote-Testgerät und ein 8 m langes Kabel zum nächsten Anschluss im Link und vermutet, dass sich ein fehlerhaftes Kabel im Segment zwischen diesen Anschlüssen befindet. Die Warnmeldung „Verify installed cable is the correct type. Cable appears to be category 5.“ (Prüfe, ob das installierte Kabel vom richtigen Typ ist. Das Kabel ist anscheinend von der Kategorie 5.) besagt, dass die Fehlerursache darin liegen könnte, dass das 8 m lange Kabel Teil eines Link ist, bei dem alle Komponenten der Kategorie 6 (Cat 6) entsprechen sollten, um eine Leistung der Klasse E zu erreichen. Beachten Sie, dass wir durch diesen Bildschirm darauf aufmerksam gemacht werden, dass der zweite Anschluss am Ende des Patchkabels 17 m vom Remote-Testgerät entfernt ist.
Also welche der automatisch erstellten Diagnosen ist nun richtig?
In Abbildung 6 ist die Konfiguration des Links dargestellt, den wir für diesen Test hergestellt haben.
In Abbildung 7 zeigen wir Ihnen den tatsächliche Fehler: Die Aderpaare am Ende des 2 m langen Patchkabels sind nicht ausreichend verdrillt und verursachen dadurch die NEXT-Fehler an diesem Anschluss sowie das marginale Return Loss-Problem beim Paar 4,5 an derselben Stelle.
Durch die oben beschriebene Diagnose werden die Fehler in einem Abstand von 18 m vom Smart Remote-Gerät für Return Loss und von 17 m für NEXT erkannt. Diese Analyse ist wirklich sehr genau, denn wenn der Techniker nun diese Stelle entlang der Verkabelungsstrecke sucht, ist der Fehler klar zu erkennen. Die sinnvollste und normalerweise auch beste Lösung des Problems besteht darin, das fehlerhafte Patchkabel durch die Installation eines einwandfreien Kabels der Kategorie 6 zu ersetzen. Bei dieser Gelegenheit sollten Sie den Link erneut prüfen, um sicherzustellen, dass alle Fehler behoben worden sind und dass der Link jetzt einwandfrei ist. Diese Reparatur sollte nur einige Minuten in Anspruch nehmen.
Beachten Sie, dass dieser Test-Link ungewöhnlich konfiguriert ist. Die empfohlene Permanent Link-Konfiguration endet in einem Patchpanel an einem Ende, am anderen Ende befindet sich die Anschlussdose (TO), optional mit einem Konsolidierungspunkt (CP, consolidation point) (Verbindung) in einem Abstand von mehr als 15 m von beiden Enden (in der Regel in einem kürzeren Abstand zum TO), wie in Abbildung 1 dargestellt.
In dieser Hinsicht ist die in Abbildung 5a dargestellte Diagnose auch richtig, den dieser Permanent Link enthält eine Verbindung mehr als üblich bzw. als empfohlen. Wir wissen jedoch, dass dieser Link einschließlich des anormalen Anschlusses nach dem Austausch des defekten Patchkabels die Anforderungen des Permanent Link-Tests der Klasse E erfüllt.
Wenn der Fehler in diesem Link am Konsolidierungspunkt aufgetreten wäre, hätte der Techniker diesen Anschluss neu terminieren müssen, nachdem er sich davon überzeugt hat, dass die Anschlüsse selbst die Spezifikationen von Cat 6-kompatiblen Komponenten erfüllen.
Gegenüber der „Versuch und Irrtum“-Methode, bei der in der Regel eine Neukontaktierung vorgenommen wird und/oder bei der die Anschluss-Hardware an verschiedenen Stellen ausgetauscht wird, damit ein fehlerhafter Link einwandfrei funktioniert, trägt die automatische Link-Diagnose zur Zeit- und Kosteneinsparung bei.
Für alle erforderlichen TIA- und ISO-Messungen an strukturierten Verkabelungen finden Sie im Folgenden Tipps, wie Sie die Fehlerursache bei Auftreten eines Fehlers schnell ermitteln können. Zum Teil werden auch Gründe genannt, warum eine Messung möglicherweise nicht zu einem Fail-Ergebnis führt, obwohl dies zu erwarten wäre.
Verdrahtungstest
Hinweis: Standardmäßig wird die Kabellänge durch die Länge des kürzesten Paares definiert. Da der NVP-Wert vom Paar abhängig ist, kann für jedes Paar eine unterschiedliche Länge angegeben werden. Diese beiden Faktoren können dazu führen, dass bei einem Kabel drei von vier Paaren zu lang sind und dennoch ein Pass-Ergebnis für die Verbindung ermittelt wird (z. B. ein Übertragungskanal mit 101, 99, 103 und 102 m für die vier Paare). In diesem Fall ist es richtig, das Ergebnis als „Pass“ zu interpretieren
Laufzeit/Laufzeitunterschied
Return Loss
Die Installation von Kabeln ist ein mehrstufiger Prozess. Komponenten wie Racks, Patchpanels, Anschlussdosen und Kabel werden vor Ort ausgeliefert. Das Endprodukt wird vor Ort „montiert“. Es empfiehlt sich, das Kabelsystem erst nach der Installation zu zertifizieren, um zu gewährleisten, dass alle installierten Links den jeweils erwarteten Leistungsstandards entsprechen. Die Zertifizierungstests führen höchstwahrscheinlich zu einigen Ergebnissen, die nicht („Fail“) oder nur marginal zufriedenstellend sind. Zur Gewährleistung eines qualitativ hochwertigen Kabelsystems müssen Defekte, die Fehler verursachen und Tests nur marginal bestehen, erkannt und behoben werden.
Mit Profi-Testgeräten verfügen Installationstechniker immer über einzigartige und leistungsstarke Diagnosewerkzeuge. Wenn Sie mit typischen Fehlern vertraut sind und wissen, wie sie von den Diagnosefunktionen des Testgeräts gemeldet werden, können Sie den Zeitaufwand für die Behebung von Störungen und Installationsfehlern und den Austausch defekter Komponenten erheblich verringern. Mitarbeiter, die für den Netzwerkbetrieb verantwortlich sind, können auch von den Diagnosefunktionen eines Zertifizierungstestgeräts profitieren. Mit Hilfe des Testgeräts können sie die Dauer von Netzwerkausfällen beschränken und Dienste schnell wiederherstellen.
Machen Sie sich mit den Funktionen Ihres Testgeräts vertraut. Ein geringer Zeitaufwand, der sich auf Dauer um ein Vielfaches auszahlen wird.