Ricerca guasti nel cablaggio

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Ricerca guasti nel cablaggio
Non c’è un metodo “migliore” di ricerca guasti; e non c’è un singolo attrezzo per risolvere i
problemi di rete. Ecco alcuni approcci per la soluzione dei problemi
Verifiche su cavi in rame a coppie
Mappatura dei conduttori
Sono i problemi più semplici da risolvere e riguardano circuiti aperti, corto circuiti ed errori nel
posizionamento di conduttori/coppie. La maggior parte di questi guasti è presente nelle
terminazioni dei cavi; quindi negli RJ45 (maschio e femmina) e/o su patch panel e consolidation
point.
Bisogna verificare il corretto posizionamento dei conduttori secondo gli standard 568A e 568B. ma
anche il corretto crimpaggio dei conduttori nella giusta sede del connettore (di qualsiasi tipo
questo sia).
Per gli Rj45, impiegare il tipo di pin non adatto al cavo da terminare (solido o a trefolo), può
determinare mancata continuità elettrica nel collegamento.
In più, bisogna osservare se, nel caso di crimpatura sul cavo di plug RJ, tutti i pin siano stati
correttamente premuti e se la crimpatura è uniforme per tutti e la plastica di separazione tra i pin
non sia stata danneggiata.
L’inserimento di un plug danneggiato in un jack può causare danni, spesso irreparabili, a
quest’ultimo.
Lunghezza
Se il collegamento è troppo lungo, verificare che non ci sia eccessiva scorta di cavo di “servizio” ai
due estremi. Nel caso, rimuovere la quantità in eccesso.
Ma può essere che si sia effettuata la misura strumentale (con un cabling tester) utilizzando un
NVP (Nominal Velocity of Propagation: velocità di propagazione nominale. Cioè la velocità di
propagazione del segnale elettrico nel cavo riferita alla velocità della luce) non corretto. Basta
inserire il parametro giusto per risolvere la questione; oppure, se questo è corretto, effettuare una
misura fisica del cavo.
Comunque, evitare di avere coppie di lunghezza diversa. Per questo, verificare le terminazioni ad
ogni punto di connessione per eliminare le differenze.
Perdita di inserzione
Chiamata una volta attenuazione, è dipendente dalla lunghezza del cavo. Per cui, al crescere di
questa aumenta la perdita.
La lunghezza, in genere, non è la causa che genera il problema, ma la cattiva qualità delle
connessioni. Contatti ossidati o sporchi, cattiva qualità dei patch cord e non corretta categoria dei
componenti adottati sono le cose da verificare.
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NEXT, ANEXT e Power Sum
Eccessiva diafonia, chiamata NEXT, ha due origini: all’interno e all’esterno del collegamento.
Quella che si origina all’interno è la peggiore e quella di maggiore entità, perché ha origine dal lato
della sorgente di trasmissione, dove il segnale trasmesso è più forte. Una separazione delle coppie
maggiore di 13 millimetri peggiora la diafonia.
Quindi è all’esecuzione delle terminazioni (manodopera) che bisogna guardare e rifarle in caso di
problemi. Comunque, gli attuali cabling tester permettono la diagnostica per individuare quale
estremo del cavo ha problemi.
Rumore
Esistono tre rumori tipici:
- Rumore impulsivo, il più comune e dovuto a picchi di tensione o corrente indotti nel
cablaggio
- Rumore casuale o bianco, distribuito in tutto lo spettro
- Diafonia aliena, proveniente da cavo adiacente.
Il rumore impulsivo è quello che causa più problemi è può essere generato da prossimità di cavi
con elevati carichi di corrente, motori elettrici, ascensori, fotocopiatrici, ventilatori riscaldatori,
macchine elettriche in genere. Un’altra fonte di disturbo possono essere le radiazioni da
trasmettitori radio e TV, microonde in genere, sistemi di sicurezza e via dicendo.
Diventa essenziale localizzare la sorgente di disturbo e rimuoverla, o spostare il cavo in rame ,o
convertirlo in fibra. Anche se non sempre è semplice localizzare la sorgente del rumore…
La diafonia aliena è un caso speciale di rumore, perché viene indotto da altri cavi adiacenti.
Soprattutto in sistemi non schermati, il tester può rilevare questo fenomeno, ma l’affidabilità di un
collegamento può venire compromessa solo se opera a 10 GbE.
Perdita di ritorno
È il parametro che misura tutte le riflessioni causate da disaccoppiamenti d’impedenza lungo il
collegamento. In pratica, verifica quanto l’impedenza caratteristica del cablaggio si accorda con
quella media in una certa gamma di frequenze. L’impedenza caratteristica è più elevata alle basse
frequenze e tende a scendere a quelle più elevate.
Le variazioni d’impedenza possono essere causate da piccole separazioni tra i conduttori di una
stessa coppia o dalla non uniformità del ramee/o dell’isolante.
Un’altra fonte di perdita sono le riflessioni all’interno del collegamento, in genere dovute ai
connettori.
Comunque non è un fenomeno che genera significativi problemi.
Differenza dei ritardi
È molto difficile che questo parametro, come il ritardo di propagazione, generi problemi se, nella
realizzazione dei componenti, sono stati utilizzati materie prime di qualità.
Può capitare s nell’isolamento delle coppie vengono impiegati materiali diversi; oppure se le
coppie hanno lunghezze diverse a causa di incuria nell’installazione.
Verificare i punti di connessione del collegamento, dove questo fenomeno si genera.
Interpretare i risultati delle verifiche
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Prima di eseguire le misure verificare la configurazione del tester. In particolare, che siano state
selezionate le specifiche di prova corrette.
Ci sono, poi, diversi casi in cui un sistema che è sempre stato funzionante, improvvisamente si
blocca. A questo punto occorre controllare anche che:
- Il cavo sia visibilmente danneggiato
- Non ci siano sorgenti di rumore nelle vicinanze
- Non sia stata attivata sul collegamento un’applicazione che non può essere supportata.
La tabella sotto riporta le più comuni sorgenti di guasto e la prova che le rivela.
Descrizione
Cavo tagliato, rovinato o maltrattato
Plug o jack RJ45 danneggiato
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Impiego di codifica colori 568A e 568B sullo stesso cavo
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Materiali d'isolamento diversi su alcune coppie
Manodopera di scarsa qualità nelle giunzioni o connessioni dei cavi
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Cablaggio improprio nelle giunzioni o terminazioni dei cavi
Accoppiamento tra connettori RJ45 o Telco improprio o di bassa qualità
Plug e jack RJ45 di bassa qualità o di categoria inferiore
Patch cord di cattiva qualità o di categoria inferiore
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Impiego misto di cavi con impedenza caratteristica diversa
Il cavo è troppo lungo o NVP selezionato non è corretto
Cavo non twistato o scarsamente twistato, oppure di categoria inferiore
Fascette troppo strette lungo il cavo
Sorgente di rumore esterna lungo il cavo
Cavi troppo ravvicinati su un percorso comune medio/lungo
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Ricerca guasti sui portanti ottici
Attrezzi
Ci sono pochi attrezzi da utilizzare per la ricerca guasti nel cablaggio ottico. La fascia bassa di
questi comprende quelli per verificare la continuità. Quelli intermedi controllano che i livelli di
potenza ottica siano soddisfacenti lungo il collegamento. La strumentazione avanzata si riferisce
all’Optical Time Domain Reflectometer (OTDR: Riflettometro Ottico nel Dominio del Tempo),
molto costoso. Se i livelli di potenza non sono soddisfacenti, o se l’OTDR rivela un problema
localizzato, potrebbero bastare la pulizia e l’ispezione dei terminali del collegamento.
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Sicurezza
La sicurezza dovrebbe sempre essere presa in considerazione quando si opera con la fibra ottica.
Essendo le lunghezze d’onda dei segnali impiegati nel networking nella gamma dell’invisibile ed
essendo buona parte delle sorgenti di tipo laser (quindi con segnali potenti in gioco), è necessario
non guardare direttamente la terminazione delle fibre e qualsiasi emettitore. Anzi, quando non
sono utilizzati, è meglio mettere le protezioni sui connettori, per prevenire lo sporco ed eventuali
danni.
Per verificare la presenza di segnale ottico è meglio puntare la fibra verso un foglio, non guardare
direttamente nella connessione.
Prova di continuità
Per verificare la continuità della fibra e la polarità del canale è necessario usare sorgenti di luce
visibile. Oltre a vari gadget presenti sul mercato, ci sono prodotti professionali già forniti di
connettore, che, in genere, operano con luce da sorgente incandescente e non laser.
Il prodotto più utilizzato e consigliato è il Visual Fault Locator (Localizzatore Visivo di Guasti), che
può avere sorgenti luminose diverse, ma più spesso sono laser che operano nel campo del visibile
(650 nm, luce rossa).
Verifica dell’attenuazione o della perdita
Attenuazione e perdita sono due termini intercambiabili, per quanto riguarda la fibra ottica. Un
Optical Loss Test Set (OLTS; set di verifica della perdita ottica) è un tester speciale che combina
una sorgente luminosa e un misuratore di energia luminosa, che verifica la quantità totale di
perdita di luce (attenuazione) sul collegamento ottico. La sorgente luminosa produce un’onda
continua ad una specifica lunghezza d’onda ed è collegata ad un estremo della fibra. Il misuratore,
dotato di rivelatore di luce, viene collegato all’estremo opposto della fibra. Il rivelatore misura
l’energia luminosa alla stessa lunghezza d’onda prodotta dalla sorgente. Che può essere un LED o
un laser, vale a dire molto simile alle sorgenti luminose impiegate nelle applicazioni networking. Il
risultato misurato serve a verificare se l’intensità luminosa ricevuta è sufficiente a soddisfare il
livello di segnale richiesto per la tecnologia che si vuole utilizzare nel collegamento. Gli standard
TIA e ISO definiscono l’OLTS come tester di Tier (Livello) 1.
Verifica con OTDR
Un OTDR mostra graficamente riflessioni e retrodiffusione (backscatter) di un impulso luminoso ad
alta intensità inviato nella fibra da esaminare, più o meno come fa un TDR per i cavi in rame.
Quando l’impulso luminoso incontra connessioni, interruzioni, rotture, giunti, curve strette o la
fine della fibra, una parte della luce viene riflessa verso l’OTDR, dove rivelatori luminosi ad elevato
guadagno misurano l’intensità della riflessione. In più, una frazione di luce viene riflessa
all’indietro dalla struttura cristallina del vetro come retrodiffusione e viene rappresentata dalla
traccia digradante lungo la lunghezza del grafico dell’OTDR. La traccia inclinata viene usata per
misurare l’attenuazione.
Un più attento esame del grafico rivela cambiamenti caratteristici che possono essere che possono
essere interpretati come connessioni, interruzioni, rotture, giunti, curve strette o la fine della fibra,
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come citato in precedenza. Come per il TDR, il ritardo tra la trasmissione della luce e la rilevazione
di qualsiasi riflessione può essere interpretato come la distanza dell’evento dalla sorgente. Una
traccia OTDR è un valido mezzo per definire e certificare la qualità della manodopera e la
congruità con le specifiche di garanzia. In più, si può misurare la prestazione di ogni singolo giunto
e connettore. Questo tipo di misura viene definito di Tier 2 dagli standard.
Ispezione delle terminazioni
I microscopi ottici o video permettono l’ispezione della parte terminale della fibra, alla ricerca di
sporco o contaminazioni, sugli estremi del cavo e sui trasmettitori, oppure per problemi sulle
terminazioni (ferule dei connettori). L’ingrandimento ottimale è tra 200x e 400x. Un’indagine
recente dimostra che oltre l’80% dei problemi delle fibre sono dovuti a contaminazione.
Verifica dei cavi ottici
Testare la fibra significa verificarne la polarità, la lunghezza e l’attenuazione. La polarità può essere
controllata tramite una sorgente luminosa visibile o un VFL, oppure tramite un OLTS o un OTDR.
La lunghezza si può ottenere leggendo le marcature sulla guaina del cavo, o tramite i due
strumenti appena citati; anche l’attenuazione può essere misurata con i due strumenti.
L’OTDR può aiutare a migliorare le prestazioni, perché fornisce informazioni sull’attenuazione di
ogni singolo evento rilevato.
Interpretare le verifiche
Polarità
Normalmente è una verifica “naturale” del collegamento, perché se le connessioni non sono
corrette, le altre misure non possono essere eseguite. Se manca la visibilità tra i due estremi, la
prima cosa da fare è invertire tra loro le fibre Rx e Tx.
Lunghezza
L’impiego dell’OTDR permette di “visualizzare” il collegamento e individuare eventuali interruzioni.
Comunque, è sempre importante conoscere lo sviluppo dell’impianto, per comprendere se la
lunghezza visualizzata/misurata è uguale/simile a quella reale. Rimane sempre l’alternativa di
controllare le marcature di lunghezza sulla guaina del cavo.
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Fallimento delle verifiche di attenuazione
Ci sono alcune semplici azioni da mettere in atto prima di passare alla ricerca guasti:
- Assicurarsi che il numero di adattatori e/o giunti inseriti nel tester prima della misura sia
quello corretto
- Assicurarsi di aver selezionato la fibra giusta al momento della configurazione della misura
- Pulire tutti i connettori (maschi e femmine), anche quelli sugli apparati. La pulizia deve
essere fatta con gli appositi fazzoletti e con il detergente adatto, oltre che con molta
attenzione
- Verificare lo stato e il tipo di fibra dei patch cord di collegamento degli strumenti
- Verificare il percorso del cavo, per rilevare eventuali situazioni che possono aver creato
problemi
- Verificare che bussole e connettori siano adatti alla tipologia di fibra installata, per evitare
pericolosi disallineamenti ottici.