Buyer's Guide: Kabeltester:
Am Puls der Bits

von Werner Veith (werner.veith@networkcomputing.de)

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26.10.2007

In ein Netzwerk hineinsehen kann der Mensch nicht. Deshalb hat er sich Geräte geschaffen, welche dies für ihn besorgen: Den Druck, die Brüchigkeit, Embolie- und andere Gefahren in den Glasfaser- und Kupferadern zu messen, bietet der Markt eine reiche Auswahl an Möglichkeiten. Und das für die verschiedensten Aufgaben.

Das Leben eines Menschen hängt davon ab, dass sein Blut durch die Adern pulsiert. Schwierigkeiten wie Bluthochdruck können die Lebensqualität mindern oder auch unmittelbar bedrohen wie ein Herzinfarkt. Für die Diagnose gibt es einfache Instrumente wie Blutdruckmessgeräte. Sie liefern keine umfassenden Befunde, aber erste Hinweise. Es existieren aber auch sehr komplexe Verfahren wie das Legen eines Herzkatheters.

Ähnlich wie Blutgefäße durchziehen Kabel das Unternehmen und ermöglichen das Wirtschaftsgeschehen. Eine Verlangsamung oder Unterbrechung des Datenflusses kann viele Ursachen haben. Diese müssen nicht auf der physikalischen Ebene liegen, aber sie können es eben.

Vielleicht ist aber auch der Wurm grundsätzlich drin. Dann hat es möglichweise Fehler bei der Verlegung der Kabel gegeben. Das sollte eigentlich nicht vorkommen, denn in der Regel findet ja eine Abnahmeprüfung in Form einer Zertifizierung statt. In der Analogie zum Menschen wäre dies eine Art Gesundheitscheck.

Kabeltester sind das Instrument, gestörtem Datenleben auf die Spur zu kommen. Dabei reichen die Möglichkeiten von einfachen Geräten zum Erkennen eines Kabelbruchs bis hin zu Zertifizierungsapparaturen zur Bescheinigung einer professionellen Verlegung.

Glasfaser oder Kupfer

Zunächst muss einmal stellt sich die Frage, für welche Aufgaben der Kabeltester zum Einsatz kommen soll. Geht es um Glasfaser- oder Kupferkabelmessung? Bei Letzterem lassen sich prinzipiell zwei Kategorien unterscheiden: Geräte, die für eine Zertifizierung taugen, und einfachere, die dafür nicht geeignet sind. Diese dienen beispielsweise dazu, zwischen Verkabelungs- und Netzwerkproblemen zu unterscheiden. Hier gibt es eine große Bandbreite, was den Funktionsumfang anbelangt. Dies beginnt bei einem einfachen Überprüfen des Kabels, ob die Verdrahtung korrekt ist (Wiremap). Als Nächstes kommt vielleicht eine TDR-Funktion (Time-Domain-Reflectometer) hinzu. Diese ermöglicht es, die Länge eines Kabels zu bestimmen. Im Fall eines Kabelbruchs hilft es, die entsprechende Stelle zu finden. Sehr interessant sind auch Leistungsmessungen. Damit kann der Administrator herausfinden, ob eine Verkabelung etwa Gigabit-Ethernet übertragen kann. Oder es hilft, Fehler zu eruieren – wie die Verwendung eines Ethernet-Kabels in einer Gigabit-Ethernet-Strecke. Dies funktioniert zwar grundsätzlich, führt aber zu gehäuften Kollisionen, geringerer Leistung oder Verbindungsausfällen.

Die Gründe für Fehler beim Messen sind vielfältig. Beispielsweise Installationsfehler wie verdrehte Adern oder mangelhafte Stecker. Es kann aber auch einfach nur das falsche Link-Modell gewählt worden sein. Beim Permant-Link erfolgt die Messung von einem Patchfeld zum anderen. Dies ist typisch für Installationen, da hier der Einbau aktiver Komponenten meist erst noch erfolgt. Der Channel-Link misst die gesamte Verbindung inklusive der Patchkabel. Auch diese können fehlerhaft sein. Anders als die übrige Verkabelung sind sie einer deutlich höheren Beanspruchung ausgesetzt. Auch die Wahl eines Kabeltesters oder eines zugehörigen Adapters, der nicht für den Kabeltyp ausgelegt ist, macht natürlich Probleme.

Kompletter Gesundheitscheck

Geht es nun um einen Zertifizierungstester, stellt sich als Nächstes die Frage nach dem Verkabelungsstandard, der vermessen werden soll. Passend zu den verschiedenen Kategorien/Klassen gibt es unterschiedliche Stufen für die Messgeräte.

Level IIe eignet sich für Category 5e/Klasse D und Level III für Cat. 6/Klasse E. Level IIIe misst Cat. 6A/Klasse EA und für Cat. 7/Klasse F gibt es Level IV. Level IIIe misst Cat. 6A/Klasse EA und für Cat. 7/Klasse F gibt es Level IV.

Category ist ein Normungssystem für Kabel der amerikanischen EIA/TIA. Klassen sind ein Definitionssystem der ISO/IEC.

Vereinfacht gibt es die Klasse beziehungsweise Kategorie an, bis zu welcher Frequenz das Kabel geeignet ist. Dazu kommt aber noch eine Reihe anderer Parameter, die ebenfalls die mögliche Performance beeinflussen. Um eine Verkabelung mit Cat. 6A zu messen, benötigt der Anwender also ein System, das er für den Level IIIe erhalten hat. Dabei entsprechen die Level keiner Wertigkeit. Ein Level IV für einen Kabeltester sagt somit nichts aus, ob dieser sich auch für Cat. 6A einsetzen lässt. Dies liegt daran, dass die Level für die jeweilige Category bestimmte Genauigkeitsanforderungen definieren. Diese sind aber für die unterschiedlichen Categories natürlich auch verschieden. Generell gilt also, dass die Zertifizierung für eine Category/Klasse mit einem Tester erfolgen sollte, der den dafür passenden Level besitzt. Die Erteilung eines Levels erfolgt durch eins von zwei unabhängigen Labors: UL (Underwriters Laboratories) oder ETS Semko. Dieses ist eine Division der Intertek Group.

Ein Level bescheinigt einem Gerät eine bestimmte Genauigkeit. Allgemein gilt natürlich, dass ein Kabeltester, der präziser misst als vorgeschrieben, besser ist. Eventuell hat der Hersteller weitere, unabhängige Tests veröffentlicht, aus denen das hervorgeht. Vielleicht gibt er solche Informationen aber auch nur auf Anfrage heraus. Liegen keine Angaben vor, dann gilt es, bei den Zertifizierungsmessungen zu den Bedingungen der Category/Klasse auch noch die des Levels hinzuzunehmen, um auf der sicheren Seite zu sein. Spannend wird dies, wenn eine Installation die Leistungsfähigkeit eines Kabels ausreizt. Dann sollte sich der Installateur zumindestens Gedanken gemacht haben, ob er mit der erforderlichen Genauigkeit messen kann. Interessant ist diese Frage auch, wenn es die ersten Geräte für 10GBaseT gibt. Hier sind die Messkurven fast deckungsgleich mit Cat. 6A. Es ist also nicht so viel Spielraum beim Testen vorhanden. Ein genaueres Hinsehen empfiehlt sich wenigstens. Sowohl Stefan Loeffler, Marketing-Manager der Broadband-Deployment-Photonic & Network-Test-Division bei Agilent und Christian Schillab, Segment-Product-Manager EEMEA und Infrastructure-Super-Vision bei Fluke Networks, sehen diese Problematik.


Dritte in Mitleidenschaft gezogen

»NEXT« (Near-End-Crosstalk) oder »FEXT« (Far-End-Crosstalk) sind für Messtechniker keine Unbekannten. Dabei beeinträchtigt das Signal über ein Adernpaar ein benachbartes im gleichen Kabel. Mit 10GBaseT kommt nun ein zusätzlicher Parameter ins Spiel: Alien-Crosstalk. Dabei beeinflussen Adernpaare solche, die in benachbarten Kabeln liegen. Alien-Crosstalk-Power-Sum beschreibt nun die Gesamtwirkung aller Adernpaare in einem Kabelbündel auf das zu prüfende Adernpaar. Alien-Crosstalk hängt primär vom Design des Kabels ab. Nun schreibt der entsprechende Standard die Messung nur vor, wenn das Kabel den Wert für Coupling-Attenuation nicht erfüllt. Um den Wert zu messen, reicht es für den Standard aus, ein Prozent der Links, und zwar die längsten, zu messen. Halten Alien-Next und -Fext mit 5 dB den Wert ein, kann die Prüfung nach dem dritten Link beendet werden. Vor der Messung des Alien-Crosstalk werden aber, so Schillab, zunächst die normalen Parameter wie Next oder Rückflussdämpfung untersucht. Stimme der Alien-Crosstalk-Wert nicht, merke der Prüfer dies bereits hier viel deutlicher. Für Schillab gibt es nun zwei Möglichkeiten vorzugehen. Stimmten die normalen Messwerte und habe das Kabel-Produkt eine sehr gute Reserve bei Alien-Crosstalk, könne der Untersucher dessen Messung weglassen. Der Prüfer könne aber auch den Standpunkt vertreten, dass er diesen Wert immer messen wolle. Dank der Prüfungsvorschrift lasse sich dies in einem akzeptablen Zeitraum durchführen.

Vom Strom ausgebremst

Mit Voice-over-IP und Wireless-LAN hat Power-over-Ethernet (PoE) eine wichtige Rolle erhalten. In dem Verdrahtungsplan (Wiremap) kann der Tester sehen, ob es etwa Kreuzungen in den Adernpaaren gibt, die das Kabel für PoE auschließen würden. Um den Strom nun einzuspeisen, gibt es zwei Möglichkeiten: Endspan und Midspan. Bei Endspan kommt ein PoE-fähiger Switch zum Einsatz. Bei Midspan sitzt zwischen Switch und Endapparaten ein zusätzliches Gerät, das den Strom einspeist. Dies ist interessant, wenn das Unternehmen vorhandene Komponenten nicht austauschen will. Midspan verhindert nun aber, dass normale Tester das Kabel prüfen können. Denn das Midspan-Gerät unterbindet, was natürlich gewollt ist, dass der Strom zurück zum Switch fließt. Dies führt aber gleichzeitig auch dazu, dass Gleichstromsignale für eine DC-Wiremap nicht durchkommen. Um dieses Problem zu lösen, verwenden Hersteller wie Agilent oder Fluke Wechselstromsignale. Damit lässt sich dann auf jeden Fall feststellen, ob die Verdrahtung in Ordnung ist.

Dem Licht auf die Spur kommen

Für die Zertifizierung von Glasfaser gibt es einen Basic- und einen Extended-Test. Für Letzteren muss zusätzlich zu einem Dämpfungsmessplatz ein OTDR (Optical-Time-Domain-Reflectometer) zum Einsatz kommen. Dieses hilft auch, die Qualität des Glasfaserlinks zu bewerten. So kann dieser zwar bei der Dämpfung den Standard einhalten, es kann aber trotzdem hohe Verluste bei einem Stecker geben. Mit einem OTDR lässt sich dies erkennen. Der Austausch des Steckers führt dann zu einer Verbindung mit mehr Reserven.

Glasfasertester ermöglichen es, die Dämpfung oder die Länge zu messen. Sie helfen bei der Suche nach Brüchen, schlechten Verbindungen, Spleißfehlern oder zu engen Biegeradien. Ein wichtiger Parameter, der über den Einsatzzweck entscheidet, ist die Totzone des Testers. Diese gibt die kürzeste Glasfaserlänge an, die das Gerät untersuchen kann. Ist diese zu lang, erkennt der Tester einen Abschnitt nicht. Beispielsweise gibt es zwei Patchkabel von 1,5 m und eine Faser von 12 m dazwischen. Wenn das Gerät nun eine Totzone von 5 m hat, dann erkennt es das erste Patchkabel nicht. Grundsätzlich sind Totzone und Dynamik zueinander proportional. Hat das OTDR eine geringe Totzone, ist auch die Dynamik gering. Dies ist bei kurzen Entfernungen auch nicht so wichtig. Für große Distanzen muss der Wert wiederum hoch sein.

Alleskönner gibt es nicht

Sicherlich ist für einen Tester die Genauigkeit wichtig. Im Alltag ist dies jedoch nicht allein entscheidend. Schließlich verfügt nicht jeder Techniker über Spezial-Know-how, sondern muss sehr unterschiedliche Bereiche abdecken. Deshalb ist die Bedienbarkeit ein ganz wichtiger Punkt. Auch das Display spielt eine Rolle. Wie groß ist es, und hat es vielleicht einen Touchscreen? Farbe erleichtert sicher das Arbeiten, ist aber auch eine Frage der Batterielaufzeit. Letztere ist wie bei Handys nicht zu vernachlässigen. Verfügt das Messgerät über ein Adapterkonzept, ist natürlich interessant, welche verschiedenen Steckertypen es dafür gibt.

Da ein Tester meistens sehr mobil sein muss, ist auch sein Display nicht so groß. Hier ist es dann von Bedeutung, dass sich die Messdaten auf einen Rechner per USB oder seriell überspielen lassen. Dies ermöglicht einmal, die Daten länger aufzubewahren, als es das Messgerät mit seinem begrenzten Speicher kann. Mit dem Auswertungsprogramm des Herstellers lassen sich die Werte auch viel komfortabler am Bildschirm betrachten. Ist das Programm oder ein Viewer kostenlos verfügbar, erleichtert dies die Weitergabe der Untersuchungen zur Dokumentation oder als Beleg für abgeschlossene Messungen.