CASOPIS REPUBLICKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE

1. UVOD

xDSL (Digital Subscriber Line) tehnologija koristi se za pružanje širokopojasnih telekomunikacionuh usluga i servisa (brz i stalan pristup internetu, prenos TV signala, učenje i rad na daljinu, itd.) privatnim i poslovnim korisnicima. Simetrični telekomunikacioni DSL kablovi koriste se u digitalnim širokopojasnim mrežama za pristup, za povezivanje uređaja korisnika kojima operatori pružaju svoje usluge i servise.

Holding „Kablovi“ a.d. iz Jagodine, Fabrika telekomunikacionih kablova (FKS – TKL) proizvodi telekomunikacione kablove za prenos digitalnih signala (DSL kablove) sa bakarnim provodnicima, izolacijom od penastog polietilena (foam) sa tankim slojem punog polietilena (skin), paricama použenim u osnovne i glavne grupe tako da se dobijaju izuzetne visokofrekventne karaktertistike prenosa signala (preslušavanje, slabljenje, impedansa, povratno slabljenje, itd.).

U ovom radu je dat kraći istorijat početaka uvođenja tehnologije izrade DSL kablova u FKS – TKL u Jagodini i opisan je postupak njihove sertifikacije kod Republičke agencije za elektronske komunikacije (RATEL). U okviru rada dat je i prikaz rada i osobina instrumenta Phoenix koji se koristi za automatizovano merenje niskofrekventnih, i što je još važnije, visokovrekventnih karakteristika DSL kablova.

Slika 1. DSL kabl

2. UVOĐENJE TEHNOLOGIJE ZA PROIZVODNJU DSL KABLOVA

Prve probe izrade DSL kablova prve kategorije počele su u fabrici FKS – TKL aprila 2008. godine. Najveća pažnja posvećena je izradi kvalitetne žile (sa zadovoljavajućom ekspanzijom izolacije i centričnošću), kao i koracima použavanja osnovnih elemenata koji se použavaju (žila u parice, parica u osnovne grupe, osnovnih grupa u jezgro kabla). Počela je izrada kablova konstrukcije sa 2, 6 i 10 parica i provodnicima prečnika 0,4 mm i 0,6 mm. Kapacitet žile u vodenom kupatilu meren je na uzorku žile dužine 10 m na instrumentu proizvođača General Radio iz 1963. godine, što je otežavalo uticaj na karakteristike gotovog kabla i veoma često je dolazilo do prekoračenja propisane vrednosti e-sprega na gotovom kablu (čija je maksimalna propisana vrednost 1600 pF).

Merenje visokofrekventnih (VF) karakteristika: slabljenja, preslušavanja na bližem (NEXT) i daljem (FEXT) kraju vršeno je na uređaju proizvođača SIEMENS 0,01-25 MHz (LEVEL GENERATOR W 2021; FREQUENCY GENERATOR G 2021 i LEVEL RECEIVER D 2021) na frekvencijama 2 MHz, 4 MHz, 10 MHz, 16 MHz i 24 MHz, dok je ulazna impedansa merena na 1 MHz. Ova merenja su vršena ručno, što je zahtevalo mnogo vremena, a nakon toga je bilo potrebno preračunavati ostale zavisne karakteristike prenosa, zbirne snage preslušavanja na bližem i daljem kraju (PS NEXT, ELFEXT, PS ELFEXT, itd.).

Početkom 2009. godine u fabrici NOVKABEL u Novom Sadu izvršena su merenja kablova i prvo upoznavanje sa automatskim sistemom za merenje DSL kablova, Phoenix. Ovaj sistem NOVKABEL kupio je krajem 2008. godine, sa mogućnošću priključka 50 parica na ramove.

Nakon neuspele dvodnevne sertifikacije koja je u martu 2009. godine obavljena u fabrici NOVKABEL uz prisustvo RATEL-ove komisije, pri kojoj nijedan od tri proizvođača kablova (NOVKABEL – Novi Sad, FKZ – Zaječar, FKS – Jagodina) nije dobio sertifikat za proizvodnju DSL kablova, inicirana je nabavka nove merne opreme.

Problemi koji su pratili uvođenje tehnologije izrade DSL kablova razrešeni su nabavkom odgovarajuće opreme za praćenje proizvodnje najvažnijeg elementa za dobijanje kvalitetnog kabla – izolovanog provodnika, odnosno žile, kao i opreme za merenje niskofrekventnih (NF) i visokovrekventnih (VF) prenosnih karakteristika kabla.

Krajem aprila i početkom maja FKS – TKL je od firme SYKORA nabavila opremu za merenje podužne kapacitivnosti žile u vodenom kupatilu na izolacionoj liniji i opremu za merenje prečnika žile u procesu proizvodnje. U isto vreme, FKS – TKL je kupila i automatski sistem za merenje karakteristika DSL kablova Phoenix 100104. Zahvaljujući tome bilo je moguće pratiti kvalitet izrade žila tokom celog procesa proizvodnje, kao i merenje NF i VF karakteristika posle svake operacije proizvodnje, od použavanja u osnovne elemente do gotovog kabla. Istovremeno se intezivira saradnja sa kolegama iz RATEL-a što donosi i prve rezultate.

3. SERTIFIKACIJA DSL KABLOVA

Uporedo sa uvođenjem proizvodnje DSL kablova, u fabrici kablova FKS - TKL Jagodina počele su i pripreme za njihovu sertifikaciju kod ovlašćenog tela – Republičke agencije za elektronske komunikacije (RATEL).

Uopšteno govoreći, sertifikacija kablova sastoji se od tri faze – pripreme prateće dokumentacije, izrade odgovarajućeg uzorka i ispitivanja datog uzorka u skladu sa zahtevima standarda.

Na osnovu iskustva koje je fabrika FKS – TKL već stekla u sertifikaciji optičkih kablova, urađena je prva verzija dokumentacije koja se, u glavnim crtama, sastojala od opšteg tehničkog dela dokumenacije (konstruktivna lista, zbirna lista sa crtežom kabla, opis kabla sa zahtevanim karakteristikama) i dela dokumentacije sa rezultatima ispitivanja u toku proizvodnje, kao i rezultatima završnih i tipskih ispitivanja obavljenih na uzorku proizvedenog kabla. Značajan deo dokumentacije predstavlja opis metoda i opreme za obavljanje svih predviđenih ispitivanja, pri čemu je poseban akcenat stavljen na pravilno određivanje metoda za proveru prenosnih karakteristika kabla pri višim frekvencijama, što DSL kablove i izdvaja u odnosu na „obične“ telekomunikacione kablove. Uz saradnju i uz pomoć i sugestije kolega iz RATEL-a, ova dokumentacija je u toj početnoj fazi dobila i konačni oblik, koji je kasnije primenjen na izradu dokumentacije za sve sertifikovane kablove.

Početkom juna 2009. godine, uz prisustvo komisije RATEL-a, u FKS – TKL izvršena su prva merenja za sertifikaciju. Rezultati su bili dobri i FKS – TKL je dobio prve sertifikate za svoje DSL kablove.

Prvi tipovi kablova koji su sertifikovani bili su TK DSL (30) 59 2x2x0,4 M, TK DSL (30) 59 20x2x0,4 GM, TK DSL (30) 59 30x2x0,4 GM, TK DSL (30) 59 50x2x0,4 GM i TK DSL (30) 59 2x2x0,6 UM. Rezultati merenja najvažnijih prenosnih karakteristika (zbirnih snaga preslušavanja na bližem i daljem kraju, slabljenja, povratnih gubitaka, karakteristične impedanse) bili su čak iznad očekivanja, što je pružilo mogućnost da FKS – TKL uskoro pređe i na proizvodnju i sertifikaciju i DSL kablova tzv. II kategorije (za prenos signala do 60 MHz). Ovo je uspešno sprovedeno u septembru iste godine, kada su sertifikovani završni kablovi sa dve i šest parica i sa plaštom koji ne podržava gorenje.

Najizazovniji i najzahtevniji deo sertifikacije svakako je predstavljalo ispitivanje VF prenosnih karakteristika kablova na savremenoj opremi kao što je instrument Phoenix 100104. Iako je postupak potpuno automatizovan, zbog velikog broja merenja (dvesta tačaka za jednu merenu karakteristiku po jednoj parici) u zadatom opsegu frekvencija (od 1 MHz do 30 MHz, odnosno 60 MHz za kablove druge kategorije), priprema i merenje uzoraka kablova sa 100 parica, kao i generisanje rezultata obično su trajali i po više sati. Završni izveštaj u kome su tabelarno i grafički bili dati svi rezultati imao je nekoliko hiljada stranica. Naravno da štampanje takvog izveštaja nije imalo previše smisla, pa su za sertifikaciju ovi rezultati davani u elektronskom obliku, snimljeni na CD. Analiza ovih rezultata predstavljala je deo postupka sertifikacije, pri čemu je značajnu pomoć predstavljala činjenica da je instrument Phoenix na prvih nekoliko stranica svog izveštaja zbirno prikazivao dobijene vrednosti jasno pokazujući vrednosti koje su bile ispod (ili iznad) dozvoljenih opsega. U trenutku kada je počeo proces sertifikacije, već je bilo dovoljno prethodnog iskustva u izradi kvalitetnih žila, njihovog upredanja u parice, a kasnije u jezgro kabla, tako da su svi uzorci koji su stigli na sertifikaciju pokazali zadovoljavajuće rezultate. Pri analizi dobijenih rezultata uzimana je u obzir i moguća netačnost instrumenta data u njegovim specifikacijama, tako da se vodilo računa i o mogućnosti da se neka od vrednosti nalazi u tzv. „sivoj zoni“, ali se pokazalo da je, u proseku, takvih rezultata bilo manje od 0,05%.

Na Slikama 2, 3, 4, 5 i 6 dat je primer izgleda prvih pet stranica koje generiše instrument Phoenix (u navedenom primeru za kabl od 100 parica i sa prečnikom provodnika od 0,4 mm), sa zbirnim prikazom svih rezultata merenja. Ovaj izveštaj u punom elektronskom obliku ima 1364 stranice.

Iz navedenih slika vidi se da za sve karakteristike, osim za karakterističnu impedansu, nije bilo tačaka u sivoj zoni merenja, a i da je ovih vrednosti bilo samo 5, što predstavlja 0,024% u odnosu na ukupan broj merenja ove karakteristike (201 merenje za svaku od 100 parica).

U Tabeli 1 dat je prikaz svih konstrukcija DSL kablova za koje FKS – TKL poseduje sertifikat o kvalitetu koji je izdala Republička agencija za elektronske komunikacije (RATEL).

4. INSTRUMENT PHOENIX 100104

Phoenix 100104, proizvođača AESA CORTAILLOD iz Švajcarske, predstavlja automatski merni sistem za merenje telekomunikacionih, xDSL i LAN kablova kategorije 5 i 5E.

Sistem sadrži:

·uređaj za merenje niskofrekventnih karakteristika na 12,5 Hz, 125 Hz i 800 Hz;

·visokofrekventni analizator od 10 kHz do 100 MHz;

·računar PENTIUM IV sa softverom AESA za merenje i obradu podataka;

·dva rama, za priključak 104 parice za NF i VF merenje; ramovi su opremljeni noževima za zasecanje izolacije i provodnika što omogućava brz priključak kablova.

4.1. Specifikacija niskofrekventnih parametara

Uređaj može da meri niskofrekventne parametre na paricama i četvorkama na frekvencijama 12,5 Hz, 125 Hz i 800 Hz, a ima mogućnost samobaždarenja. Tačnost i opseg merenja dati su u Tabeli 2:

Parametri koji se mogu preračunati za 800 Hz: sopstveno slabljenje, karakteristična impedansa, preslušavanje, fazna brzina i brzina prostiranja.

Kako je moguća i statistička obrada podataka, za svaku merenu karakteristiku može se prikazati maksimalna i minimalna vrednost, apsolutna minimalna vrednost, srednja vrednost, standardna devijacija, itd.

4.2. Specifikacija visokofrekventnih parametara

Sistem meri i preračunava veliki broj visokofrekventnih karakteristika u opsegu od 64 kHz do 100 MHz. Takođe su moguća merenja različitih veličina određenih elemenata použavanja (grupa) u kablu, u celom opsegu ili na određenim frekvencijama, ili tzv. diskretna merenja.

Rezultati merenja se prikazuju tabelarno ili grafički u linearnoj ili logaritamskoj podeli. Merenje je moguće izvršiti u opsegu od 51 do 1601 tačke merenja. Tačnost merenja data je u Tabelama 3, 4 i 5:

Sopstveno slabljenje ( na 20° C)

Preslušavanje na bližem (NEXT) i daljem kraju (FEXT)

Impedansa (otvorena veza/kratak spoj ili zatvoreno sa 100 Ω)

Slika 10. Instrument Phoenix 100104 sa priključenim DSL kablom za merenje

Preračunati VF parametri su sledeći: preslušavanje na bližem kraju (NEXT) za najgori slučaj (Worst Case), zbirna snaga preslušavanja na bližem kraju (PS NEXT) i PS NEXT za najgori slučaj (Worst Case), preslušavanje na daljem kraju (FEXT) za najgori slučaj (Worst Case), zbirna snaga preslušavanja na daljem kraju (PS FEXT) i PS FEXT za najgori slučaj (Worst Case), uravnotežena vrednost preslušavanja na daljem kraju (ELFEXT), zbirna snaga uravnoteženog preslušavanja na daljem kraju (PS ELFEXT) i PS ELFEXT za najgori slučaj (Worst Case), povratni gubici, brzina prostiranja, itd.

Sve ove karakteristike mere se ili preračunavaju po standardu IEC 62255, na kablu dužine 100 m. Međutim, u redovnoj proizvodnji, gde se dužine kablova kreću do 1000 m, na kablovima se pored NF karakteristika, mere i preračunavaju NEXT, PSNEXT, ulazna impedansa, kao i povratni gubici. Sva ova merenja se vrše na kablovima do 100 parica, dok se na većim konstrukcijama merenje vrši statistički, tj. na jednom sektoru od 50 ili 100 parica. Kupac dobija izveštaj sa NF merenjima i dijagramima najgorih slučajeva VF karakteristika, a Telekom Srbija a.d, kao najznačajniji kupac DSL kablova prilikom komisijskog prijema dobija i CD sa kompletnim rezultatima merenja.

U ranije datom prilogu, prikazano je prvih pet strana izveštaja merenja kabla TK DSL (30) 59 100x2x0,4 GM, koji je meren za potrebe sertifikacije od strane RATEL-a. Na njemu su prikazani rezultati merenja NF karakteristika, kao i rezultati i dijagrami najgorih slučajeva (Worst Case) za VF karakteristike. Najgori slučaj ne predstavlja najlošiju paricu u kablu, već se za svaku vrednost frekvencije na kojoj se vrši merenje uzima najlošiji rezultat, bez obzira o kojoj parici se radi. To znači da je na neki način prikazan nivo kabla za tu VF karakteristiku. Izveštaj pored ovoga sadrži tabelarni i grafički prikaz svih merenih i preračunatih veličina za svaku paricu i kombinaciju parica i ima 1364 stranice A4 formata u PDF formatu.

Merenje ovog kabla vršeno je u 201 tački, i trajalo je više od 5 sati, uključujući i preračunavanje i obradu u PDF format.

5. ZAKLJUČAK

Teško je u ovako relativno kratkom pregledu opisati sva iskušenja i probleme koji su postojali tokom uvođenja u proizvodnju i početka sertifikacije DSL kablova, ali i zadovoljstvo postignutim rezultatima kojima su, svako u svom delu posla, izuzetan doprinos dali zaposleni u Tehničkom sektoru FKS – TKL i Sektoru proizvodnje i kontrole. Svakako ne treba zaboraviti ni nesebičnu pomoć, savete i sugestije kolega iz RATEL-a bez čije bi pomoći ovaj obiman i zahtevan zadatak svakako bilo teže ostvariti.

Autori

Goran Zdravković, diplomirani inženjer elektrotehnike, rukovodilac je Kontrole kvaliteta u fabrici FKS – TKL

Milan Milošević, diplomirani inženjer elektrotehnike, vodeći je stručni saradnik u Tehničkom sektoru fabrike FKS - TKL.