Testiranje nebalansiranih parica – Osiguranje za kvalitetan PoE sistem

Originalno ratifikovane od strane IEEE 1999 i 2003, respektivno, gigabitni Ethernet (1000BASE-T) i Power over Ethernet (PoE) su dve mrežne tehnologije koje se danas smatraju za najrasprostranjenije. Procena je da 85% ili više instalacija podržava navedeni tandem.

Dok su za 10 i 100Mbps aplikacije potrebne samo dve parice za prenos, dok su se druge dve parice koristile za PoE ili drugu primenu, gigabitni Ethernet zahteva sve četiri parice za bi-direkcioni prenos. U ovom slučaju PoE je prisutan na paricama koje simultano prenose i podatke.

Razlika u otporu u žilama parica (DC resistance unbalance) potencijalno može napraviti velike probleme kada je PoE u pitanju. Ovaj tip testa se ne nalazi u TIA i IEC standardima za strukturno kabliranje, ali je zahtevan u IEEE standardima za PoE. Sa evolucijom standarda na IEEE 802.3bt, odnosno 100W PoE koji će, umesto dve parice, koristiti sve četiri, nebalansirane žile u parici će ostati izvor potencijalnih problema ali se javlja i novi potencijalni izvor problema a to je razlika otpora između parica.

RAZUMEVANJE PoE I DC RESISTANCE UNBALANCE

Prvobitni IEEE 802.3af standard je namenjen za napajanje maksimum 15.4W (13W dostupno) putem dve parice, dok trenutni IEEE 802.3at PoE Plus standard povećava maksimalnu dozvoljenu snagu na 30W (25.5W dostupno). Novi predloženi standard IEEE 802.3bt PoE Plus Plus je dizajniran za 100W snage. PoE Plus je napravljen kao odgovor na sve više uređaja koji su zahtevali više snage, na primer: Snažni WAP, Pan-Tilt-Zoom kamere, LED ekrani i drugo. 

IEEE 802.3af i 802.3at standardi specificiraju dva metoda za korišćenje dve parice u standardnom LAN kablu (4 parice ukupno):

• Alternativa A – Energija se prenosi preko parica 2 i 3 gde svaka ima Common-mode napon (jedna žila +, druga -). Ovaj metod prenosa je kompatibilan sa 10/100 i 1000BASE-T standardima. Ukoliko je parica dobro balansirana tj. nema razliku u otporu žila parice – struja je podeljena jednako.

• Alternativa B – Energija se prenosi preko parica 1 i 4 gde je parica 1 plus a parica 4 minus. Ovaj metod prenosa je kompatibilan samo sa 10 i 100BASE-T aplikacijama.

Sa standardom IEEE 802.3bt prelazi se na korišćenje sve 4 parice a standard je kompatibilan sa 10/100/1000/10GBASE-T aplikacijama:

Uređaji mogu tolerisati male količine razlike u balansu parica, ali, ukoliko je razlika u otporu prevelika, dolazi do zasićenja transformatora što može uticati na signale koji prenose Ethernet saobraćaj tj. prouzrokovati bitske greške, ponovnu transmisiju ali i linkove koji u potpunosti ne rade.

UZROK DC RESISTANCE UNBALANCE

Najčešći uzrok problema jeste loš kvalitet kabla koji se postavlja, ali i loša praksa prilikom terminacije i manipulacije sa samim kablom. Iako za visokofrekventne aplikacije (1G i 10G) treba brinuti o radijusu savijanja prilikom postavljanja kao i o zadržavanju koraka upredenosti prilikom terminacije, za nebalansirane parice su najveći potencijalni problem drugi uzroci:

Ukoliko se žile terminišu na IDC blokove potrebni su isti uslovi za obe žile jer svaka razlika može uticati na promenu otpora jedne žile i pojavu disbalansa.

Dodatno, pravilnu terminaciju mora pratiti i zadovoljavajući kvalitet kabla. Koristeći kablove koji imaju jezgro od aluminijuma (Copper coated aluminum – CCA) ili druge nestandardne provodnike može uzrokovati povećanje otpora i do 55% te veće grejanje kabla a manje isporučene energije.

TESTIRANJE BALANSA ŽILA U PARICI KAO I IZMEĐU PARICA

IEEE Std 802.3-2012 specificira maksimalnu razliku žila parice od 3%. Po TIA i IEC standardima, ovo merenje nije zahtevano, jer u vreme kada su standardi ratifikovani nije postojao terenski instrument koji pomenuta merenja može izvesti. Samim tima što ne postoje u standardu, ne znači i da su merenja koja nije potrebno sprovesti, pogotovo ako postoji ili će u budućnosti postojati bilo koja PoE aplikacija. Dodatno, predlog za IEEE 802.3bt standard je da razlika između dve parice ne treba biti veća od 7% odnosno 50mOhm.

Sa navedenim u vidu, dobra je praksa prilikom sertifikacije uključiti i merenja DC loop resistance (otpor petlje), DC resistance unbalance within a pair (razlika otpora u parici), DC resistance unbalance between pairs (razlika otpora između dve parice) kako bi bili sigurni da će postojeće ili buduće PoE aplikacije raditi bez problema.