Atténuation de la diaphonie proche entre les paires de fils (NEXT)

Appel classique un matin dans le service d'assistance d'un fabricant d'appareils de mesure pour la certification de liaisons réseau : "Le testeur ici est probablement en panne, il n'arrête pas de montrer des erreurs NEXT ! Que dois-je faire ?". Question simple, mais réponse difficile car très complexe, donc d'abord clarifier les faits ! L'installateur a construit un réseau de données passif en cuivre et tente maintenant d'effectuer des mesures de réception avec un certificateur de câblage emprunté au grossiste spécialisé, évidemment sans grand succès. Pour l'aider à sortir de cette situation difficile sur le plan professionnel, il faut comprendre ce que signifie le paramètre de mesure revendiqué NEXT et ce qui le fait échouer.

NEXT est l'abréviation de "Near End CrossTalk", c'est-à-dire la diaphonie du signal à l'extrémité proche d'une ligne de données. La diaphonie d'une paire de fils à une autre paire de fils est un effet indésirable car l'induction provoque des signaux de bruit sur les autres paires de fils, ce qui peut interférer avec la transmission du signal. Si les signaux de bruit indésirables sont plus élevés que ce qui est autorisé, le récepteur ne peut plus reconnaître clairement le signal qui lui est destiné et le flux de données est modifié ou interrompu.

Cette diaphonie haute fréquence du lien de câblage est mesurée sur une gamme de fréquences qui est déterminée par le choix de l'étalon de mesure et doit être adaptée aux performances du lien. Les valeurs d'atténuation de la diaphonie en bout de chaîne dépendent en fait directement de la qualité des composants et des câbles utilisés, mais aussi du traitement lors de la pose des câbles sur les composants de connexion. La mesure de l'atténuation de la diaphonie à l'extrémité proche consiste à déterminer combien de composantes du signal Tx sont transmises d'une paire de fils à une paire de fils adjacente Rx à l'extrémité proche (figure 1).

Dans le cas d'un câble à quatre paires, les mesures doivent être prises de chaque paire de fils à chacune des autres paires de fils, soit 4 X (4 - 1) mesures, c'est-à-dire un total de douze mesures. Toutefois, étant donné que la mesure de la paire 1-2 à la paire 3-6 donne les mêmes résultats qu'une mesure de la paire 3-6 à la paire 1-2, il a été convenu que seules six mesures devaient être effectuées. Toutefois, étant donné que l'effet de la diaphonie ne se fait sentir qu'à une distance d'environ 30 à 40 m dans les paires de fils, ces mesures doivent être effectuées des deux côtés de la section de câble, ce qui donne à nouveau un total de douze ensembles de résultats NEXT. Les valeurs mesurées sur les points de fréquence sont affichées sous forme de courbe de progression et la plus petite distance par rapport à la courbe de valeur limite est utilisée comme valeur la plus défavorable pour évaluer la section de câblage selon la norme. Retour à notre installateur à l'autre bout de la ligne téléphonique. Après cette brève excursion dans la théorie de la diaphonie, revenons au problème concret. Comme vous pouvez déjà le constater dans l'introduction ci-dessus, il existe évidemment plusieurs facteurs d'influence qui décident du "haut ou du bas". Il faut maintenant les examiner afin de trouver la cause du problème.

Qualité des composants installés
Tout d'abord, il faut vérifier si le système installé est adapté à la mesure appliquée. Une liaison de données se compose d'au moins trois éléments individuels, le câble posé et les éléments de connexion aux deux extrémités. Il s'agit généralement d'une prise de données du côté de l'utilisateur et d'un panneau de distribution dans la salle de contrôle. Chaque composant individuel détermine la performance globale et doit être de qualité suffisante. Le tableau de la (Fig. 2) montre la corrélation entre la catégorie de puissance des composants individuels installés et la classe de distance réalisable.

Notez également la différence entre la définition américaine de la voie, qui base sa désignation sur les composants, et la définition internationale/européenne, qui distingue clairement la "catégorie" pour les composants individuels et la "classe" pour la voie assemblée. Une piste ne peut être aussi bonne que le composant le plus faible de l'assemblage. Une prise de données de catégorie 5 ne s'améliore pas, même si l'on utilise un câble de catégorie 7 et que les performances restent au niveau de la classe D. Un cas spécial important est le fameux "A" (pour "augmented" en anglais) dans les composants de 500 MHz. À bande passante égale, ces composants présentent des caractéristiques NEXT différentes, selon la norme de câblage à laquelle ils sont orientés. Si l'on se réfère aux fabricants couramment utilisés dans notre pays, les composants sont classés dans la catégorie "6A" (avec un indice "A" !) et conviennent parfaitement à une utilisation dans une liaison de classe EA. Les composants dont la désignation n'est que "6A" ("A" à la hauteur du chiffre) peuvent très bien échouer à une mesure de liaison de classe EA, car ils ont moins de réserve de diaphonie du fait qu'ils ne sont conçus que pour la définition américaine de liaison Cat6A, plus faible.

Bien entendu, l'étalon de mesure de l'appareil doit être réglé pour correspondre à la qualité nominale du cadre de tirage. Pour rester dans l'exemple ci-dessus, le réglage correct pour une liaison qui se compose au moins de composants de catégorie 6A, comme c'est le cas aujourd'hui, est la classe de performance "EA". En ce qui concerne la topologie de la mesure, il existe deux variantes, à savoir la "liaison permanente", où la mesure commence au point de transfert dans le panneau de distribution et se termine à la boîte, et la "liaison par canal", où la mesure inclut également les câbles de connexion, ou câbles de mesure. Toutefois, ce type de mesure n'est pas destiné aux mesures d'acceptation, car il inclut dans la mesure des parties du parcours qui n'appartiennent pas au parcours d'installation et laisse également la place à de fausses déclarations conscientes et inconscientes. Une fois que nous avons clarifié au téléphone que la qualité de la liaison et les paramètres du compteur devraient théoriquement aboutir à un "succès", nous passons aux choses sérieuses. Comme les résultats de mesure d'une voie dépendent de nombreux composants individuels, il est maintenant nécessaire de localiser la source de l'erreur. Décomposons la distance mesurée pour identifier les facteurs influençant les erreurs de NEXT. La chaîne de mesure et donc les sources potentielles d'erreur comprennent : les unités locales et distantes, les adaptateurs de mesure, les câbles de mesure, les connecteurs de mesure du côté de l'unité de mesure. Du côté du système : les composants de connexion et le câble. Maintenant, la première chose à faire est de clarifier, avec le moins d'effort possible, qui est maintenant la cause de la panne, l'appareil de mesure ou le système, afin de poursuivre ensuite la recherche sur le bon front.

"Mètre ou plante, telle est la question ici !"
Une façon simple de déterminer la principale source d'erreur consiste à regarder de quel côté de la piste se trouve l'erreur après une mesure d'erreur NEXT. Étant donné qu'aujourd'hui, les composants sont généralement responsables des erreurs de NEXT, soit directement, soit indirectement, les erreurs se trouvent soit à l'avant, soit à l'arrière. Aujourd'hui, la plupart des instruments de mesure peuvent le déterminer de manière assez précise. Ensuite, inversez la mesure, c'est-à-dire changez le côté de la connexion (y compris les câbles de mesure !) et répétez la mesure. Si l'erreur qui se trouvait auparavant du côté LOCAL, par exemple, migre maintenant vers l'unité REMOTE, vous savez que le système est probablement à l'origine du problème et vous pouvez y rechercher les sources de l'erreur. Si, en revanche, l'erreur a également migré, c'est-à-dire qu'elle est restée sur la même unité, il faut se tourner vers l'équipement de mesure.

"Recommandation générale aux équipes de mesure sur la route avec certification du câblage : Soyez toujours capable d'isoler rapidement les principales sources de vos problèmes de NEXT. Construisez une section de référence de composants de haute qualité dans l'atelier et mesurez-la avec votre instrument de mesure lorsqu'il est fraîchement étalonné et équipé de nouveaux câbles ou pointes de mesure."
Alfred Huber, Chef de la technologie, Softing IT Networks GmbH.

Une fois que l'équipement de mesure a été identifié comme la cause probable, l'étape suivante consiste à faire tourner à nouveau l'installation, mais cette fois en laissant les câbles de mesure branchés sur les ports et en ne remplaçant que les appareils eux-mêmes afin de déterminer s'ils sont la cause du problème. Dans la plupart des cas, vous y parviendrez déjà, car la mesure NEXT souffre également de l'usure des bouchons de mesure due à des bouchages répétés. Les remplacer par de nouveaux est souvent la clé du succès. Dans le cas contraire, les adaptateurs restent sur le port au niveau de test suivant, en plus des câbles de mesure. Vous pouvez poursuivre cette interaction jusqu'aux unités de l'appareil afin d'identifier le défaut.

Un cas particulier est possible si l'installateur, contre toute coutume, utilise la mesure "channel link" et tente d'effectuer une mesure avec des câbles patch malheureusement de qualité inférieure (câbles patch ne correspondant pas à la catégorie) et échoue donc toujours à ce maillon le plus faible de la chaîne de mesure. Toutefois, cela ne devrait pas être le cas pour les mesures d'acceptation, où la mesure du "lien permanent" est à l'ordre du jour.

La plante comme source d'erreur
Si les premiers tests rapides ont montré que le système est le coupable, il est important de travailler successivement sur les sources potentielles d'erreur. Tout d'abord, bien sûr, vérifiez si les composants de la bonne catégorie ont bien été installés. Si c'est le cas, vous devez supposer qu'il s'agit d'une erreur de fabrication des composants (très, très rare !) ou d'un éventuel défaut de fabrication lors du branchement. Surtout si des composants de la technologie LSA classique étaient encore installés, il y a quelques erreurs que vous pouvez faire vous-même. L'erreur générale consiste probablement à ouvrir la torsion des paires de fils du câble trop loin lors de l'installation. Le maintien de la torsion des paires de fils est extrêmement important pour obtenir les propriétés de diaphonie d'une ligne. C'est dans la torsion des paires de fils et des paires entre elles que se trouvent les propriétés NEXT du câble. Toute modification de ces rapports entraîne une détérioration des performances du NEXT, voire une défaillance de la transmission. Par conséquent, il est extrêmement important de ne pas tordre quoi que ce soit ici ou même d'inventer votre propre système de torsion. La règle de base pour cela est toujours de 13 mm par côté et pas plus. Il va sans dire que les systèmes de paires ne doivent pas être brisés et recombinés. L'erreur "split pairs" envoie ses salutations ! Dans ce cas, de nouvelles combinaisons de paires sont formées de part et d'autre de la voie, qui donnent lieu à une connexion 1:1 en termes ohmiques, mais ne transportent plus leurs signaux dans les paires de câbles. Un exemple classique est l'échange de deux fils blancs des deux côtés. Une autre source d'erreur peut être le fait de retirer trop loin les feuilles de blindage de la paire de fils pendant l'installation. Dans nos systèmes blindés, en particulier dans les classes de transmission supérieures à partir de la classe EA, les blindages individuels sont également un élément important pour atteindre la classe de performance requise. Pour revenir à la case départ, il suffit souvent de rebrancher ou de reconnecter le ou les composants concernés, mais cette fois en respectant les spécifications des instructions du fabricant.

 

Si la mesure montre que le câble d'installation est la cause (rare) de la perte de signal à NEXT, il est important de savoir si c'est le câble dans son ensemble qui pose problème (généralement facilement reconnaissable à partir du modèle d'erreur de la courbe de mesure) ou si c'est seulement un événement spécifique sur la ligne qui a déclenché l'erreur, comme la pince à lustrer avec laquelle le plaquiste a rafistolé notre câble haute fréquence après l'avoir malheureusement coupé auparavant (voir Fig. 3). Dans le premier cas, seul le remplacement de l'ensemble du câble sera utile, dans le second cas, des raccords de câble professionnels ( !) peuvent sauver la ligne, mais veuillez n'installer qu'un seul coupleur par ligne ! Recommandation générale aux équipes de mesure sur leur chemin avec la certification du câblage : Soyez toujours capable d'isoler rapidement les principales sources de vos problèmes de NEXT. Installez une section de référence de composants de haute qualité dans l'atelier et mesurez-la avec votre instrument de mesure lorsqu'il est fraîchement étalonné et équipé de nouveaux câbles ou pointes de mesure (de valeur). Imprimez le protocole de mesure et emportez cette "section de référence" avec le protocole sur le chantier. Si vous constatez que vos résultats de mesure se détériorent, effectuez une autre mesure de cette section d'échantillon et comparez le résultat avec le protocole original. De cette façon, vous pouvez voir immédiatement si votre système de mesure commence à s'user ou si le système est à l'origine du problème en raison d'un problème de lot ou d'une fluctuation de la qualité du traitement. Ayez toujours un nouveau jeu de câbles de mesure ou de pointes avec vous, afin de ne pas être laissé en plan en cas de panne. La plupart du temps, ces choses arrivent lorsque votre concessionnaire est déjà fermé ! Épargnez-vous des dépannages longs et donc coûteux en étant bien préparé et en ayant du matériel de rechange. Votre marge bénéficiaire vous en remerciera !

Entre-temps, l'installateur désespéré sur le chantier pourrait également être aidé. La reconnexion de ses prises de données défectueuses, cette fois en respectant les spécifications du fabricant en matière de torsion des paires de fils individuels et en tirant la feuille de blindage jusqu'à la bande LSA dans sa prise compacte, a éloigné le spectre de l'erreur NEXT permanente, déclenchée par un appareil de mesure soi-disant cassé.
 

Alfred Huber
Chef de la technologie
Softing IT Networks GmbH