ケーブル問題の原因

2019 年 2 月 13 日/一般

ツイスト・ペア配線障害の最も一般的な原因には、不適切な敷設、粗悪な部材(ケーブル、コネクター、パッチ・コードなど)、敷設ケーブルの損傷、テスターの誤ったセットアップなどがありますが、技術者は、リンクが不合格になった理由を正確に把握しなければならないことがあります。

テストで不合格になったパフォーマンス・パラメーターに基づいて、技術者はいくつかの原因を考察できます。詳しく見ていきましょう。

ワイヤーマップ・テストでの5 つのタイプの不合格

導通性が良好であること、4 ペア・ケーブルの各導体が遠端の対応するピンに正しく接続されていることを確認できるワイヤーマップ・テストでは、開放(オープン)、短絡(ショート)、対反転、対交差、および対分割の 5 つのテストが行われます。不合格になった場合、これらのいずれかが原因であると考えられます。

ワイヤーマップ・テストで開放が検出された場合、接続点で導体が損傷している、遠端の間違ったピンに接続されている、IDC 端子台内部のパンチ・ダウンによる圧接作業が適切に行われていない可能性があります。または、ケーブルの断線やコネクターの損傷も考えられます。短絡も不適切な成端処理またはコネクターやケーブルの損傷によって発生することがありますが、接続点のピンの間に導電材が付着している可能性があります。

その他のワイヤーマップ・テストでは、上述の原因よりもより簡単に特定できます。ほとんどの場合、対反転、対交差、対分割は、導体を遠端の間違ったピンに接続することによって発生します。A Crossed Pair result can also be caused by mixing 568A and 568B wiring (more on that here) or the use of crossover cables.

長さが不合格になる隠れた要因

不合格の原因は、上限を超えた長すぎるケーブルだけとは限りません。NVP(公称伝搬速度) が正しく設定されていない場合も不合格になることがあります。NVPは、信号がケーブルを伝送する速度と真空を伝わる光の速度の比です。テスターはこの値を使ってケーブル長を計算します。NVP は、ケーブル・メーカーが定める NVP の仕様値を使って設定され、単位はパーセントを使用します。テスト対象のケーブルに対してこれを間違って設定すると、長さの上限を超える可能性があります。

実際の長さより短く報告された場合は、ケーブルが断線している可能性があります。他のペアよりも非常に短かいペアが 1 つ以上ある場合は、ケーブルの損傷または接続不良の可能性があります。

損失の原因

リターン・ロスが不合格になる原因はいくつかありますが、その多くは、パッチ・コードの誤った取り扱いによるインピーダンスの変化、ケーブルのねじれ、対の撚り戻しなど、不適切な敷設作業に起因します。あるいは、パッチ・コードまたはケーブルのインピーダンスが誤っているか(正常の数値は 100 オームです)、不整合が起きていることもあります。コネクターの不良、プラグやジャックの不適合も、リターン・ロスが不合格になる原因になります。テスト方法の問題も除外することはできません。正しいオートテストを選択して、リンク・アダプターが正常に機能していることを確認する必要があります。高品質のケーブルの場合、結び目やよじれがあっても不合格の原因になるとは限らないため、予測に反してリターン・ロスが合格することがあります。

挿入損失(ケーブルで発生する信号の損失)は、比較的簡単に特定できます。挿入損失はリンクの長さと直接関係があるため、原因の 1 つとして余長が考えられます(長さのテストで不合格になった場合はこの可能性が高くなります)。撚り戻しが大きい、または粗悪なパッチ・コードの使用、高インピーダンス接続、あるいはテスト対象のアプリケーションに対応していないカテゴリー・ケーブルの使用などによっても挿入損失が不合格になることがあります。ここでも、テスト対象のケーブルに対して正しいオートテストが選択されていることを確認する必要があります。

クロストークについて

ケーブル・リンクが近端クロストークとその関連パラメーターのテスト(すなわちNEXT および PSNEXT)で不合格または不合格に近い結果となった場合、粗悪な部材だけでなく、敷設にも問題があるかもしれません。プラスチック製のケーブル・タイを使用するなど、ケーブルを不適切に束ねることによる過度の締め付けの他、接続点での過剰な撚り戻し、対分割またはカプラー(JJコネクター)の不適切な使用によっても近端クロストークが発生することがあります。テストに誤ったリンク・アダプターを使用したり、過度なノイズ源の近くでテストを行ったりしても問題が発生します。

遠端クロストークおよびその関連パラメーター(すなわちACR-F および PS ACR-F)で不合格になった場合、一般的にまず、近端クロストークの問題をトラブルシューティングすることで、遠端クロストークの問題も解決することができます。エイリアン・クロストークのテスト(ANEXT、PSANEXT、AACRF、および PSAACRF)で不合格になった場合も、まず近端クロストークの問題に対処することで、問題を解決できることがあります。しかし、平衡度が十分でないケーブルの使用が原因であることもあります。このような設計のケーブルでは、導体が適切な平衡度特性を有していないため、注入されたノイズを打ち消すことができません。横方向変換損 (TCL) または横変換伝達損 (TCTL) モード変換パラメーターのリミット値に満たない場合は平衡度が劣っていることを示しており、エイリアン・クロストークのテストにも不合格になることがよくあります。You can learn more about these mode conversion parameters here.

抵抗による影響

最後に、ケーブルの直流抵抗が不合格になった場合は、ケーブル余長、または接続部の酸化や導体の不完全な装着による接続不良が原因であるかもしれません。また、径が小さすぎるケーブル、形状にばらつきがある粗悪なケーブル、または不適切なケーブル・タイプ(銅被覆アルミニウム (CCA)、銅被覆鋼、その他の規格外の導体など)を使用している可能性もあります。こういったケーブルの抵抗は、同一径の高品質の銅を使用した純正メタル線よりも 55% も大きいことがあり、PoE アプリケーションにおいてケーブルの温度上昇を招きます。さらに、CCA などの規格外のケーブルの敷設は、米国電気工事規定(NEC)の火災安全定格を満たしていないため、基準法違反となり、火災の危険が高まります。

The good news is that Fluke Networks’ DSX CableAnalyzer™ series of testers include advanced and automated link diagnostics based on decades of Fluke Networks troubleshooting experience to help you pinpoint causes of failures, saving time over trial-and-error techniques. これら診断については、次回のブログで詳しく取り上げます。

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