СИСТЕМА МОНИТОРИНГА КАБЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕФЛЕКТОМЕТРА
SYSTEM FOR MONITORING CABLE CONNECTIONS USING REFLECTOMETER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится преимущественно к технике связи и может использоваться для мониторинга соединений коммутационных панелей.
Уровень техники
В мире существуют различные средства мониторинга кабельных соединений, основной задачей которых является понять, каким образом с помощью кабеля соединены между собой устройства.
Например, в заявке US 2006/0164998 рефлектометр (Time Domain Reflectometry) используется для анализа вновь появившихся подключений в кабельной линии.
Известны также способ и система, описанная в патенте RU2313800, имеющая датчики подключения на коммутационной панели. Датчики срабатывают в момент установки соединения между устройствами, а идентификация порта панели, куда включено сетевое устройство, происходит путем сопоставления событий срабатывания датчика и изменения состояния порта сетевого устройства. Недостатком такого решения является то, что до установки сетевого соединения определить как подключены кабели в системе невозможно.
Сущность изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка такого средства мониторинга кабельных соединений, которое позволит идентифицировать порт коммутационной панели, куда подключено сетевое устройство без установки соединения между сетевыми устройствами.
Для достижения указанного технического результата предлагается система мониторинга кабельных соединений с использованием рефлектометра, содержащая сетевое устройство с портами для сетевых подключений, в котором по крайней мере несколько портов подключены к устройству для измерения длины подключенного в порт кабеля; коммутационную панель, каждый из по крайней мере некоторых портов которой имеет датчик сигнала рефлектометра, изменяющий выходной сигнал, когда через порт панели, соответствующий датчику сигнала рефлектометра, передают сигнал от устройства для измерения длины кабеля; программно-аппаратный комплекс, который идентифицирует порт коммутационной панели, куда подключен порт сетевого устройства, сопоставляя время изменения сигнала от устройства для измерения длины кабеля и время изменения сигнала датчика.
Коммутационная панель может содержать датчик подключения, изменяющий выходной сигнал, когда через порт панели, соответствующий датчику подключения, передают данные между сетевыми устройствами. Этот датчик может воспринимать побочное электромагнитное излучение от сигналов передачи данных или иметь электрическое подключение к соответствующему порту коммутационной панели.
Так же и датчик сигнала рефлектометра может воспринимать побочное электромагнитное излучение от сигналов передачи данных или иметь электрическое подключение к соответствующему порту коммутационной панели.
Дополнительно при наличии датчиков подключения программно-аппаратный комплекс идентифицирует порт коммутационной панели, куда подключен порт сетевого устройства, сопоставляя время изменения сигнала передачи данных между сетевыми устройствами и время изменения сигнала датчика подключения.
Сетевое устройство может передавать сигнал устройства для измерения длины кабеля с некоторым интервалом времени, но может не передавать сигнал устройства для измерения длины кабеля через свой порт, когда через этот порт осуществляется передача данных.
Еще в одном варианте сетевое устройство передает в программно-аппаратный комплекс информацию, содержащую по крайней мере идентификатор порта, когда изменяется длина кабеля, подключенного к порту с упомянутым индикатором.
Для полного контроля над подключениями сетевое устройство в течение некоторого интервала времени передает сигнал устройства для измерения длины в каждый из своих портов, по которому не передаются данные другого сетевого устройства и к которому подключено устройство для измерения длины.
В некоторых случаях удобно, чтобы программно-аппаратный комплекс определял, что кабель, подключенный в порт сетевого устройства, не подключен в порт коммутационной панели на основании длины кабеля, измеренной и переданной сетевым устройством.
Кроме того, датчики подключения и сигнала рефлектометра могут иметь общие элементы конструкции.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображена общая схема системы мониторинга кабельных соединений.
Подробное описание изобретения
Система по настоящему изобретению может быть реализована в нескольких вариантах, которые, тем не менее, осуществляются сходным образом, показанном на фиг.1. На порты коммутационной панели 1 установлены датчики подключения для детектирования двух видов сигналов. Первый тип датчиков описан, например, в патенте RU74536 и служит для определения наличия возле порта коммутационной панели побочного электромагнитного излучения (ПЭМИ), вызванного сигналами передачи данных между сетевым устройством 2, в данном случае коммутатором 100Base-T, и другим сетевым устройством, например, персональным компьютером, подключенным с помощью кабеля к порту панели 1 с обратной стороны. В другом случае датчик подключения может быть электрически подключен непосредственно в кабельный тракт. Если такой датчик имеет высокое входное сопротивление, то его влияние на полезный сигнал будет ничтожным.
Как описано в патенте RU 2313800, в момент установки электрического соединения между персональным компьютером и коммутатором (в том числе и через соединительный кабель 3) сразу начинают передаваться данные, поскольку даже в отсутствие данных пользователя по кабелю передается сигнал «Незанято» (Idle). При этом в программно-аппаратный комплекс коммутатором по сети передается информация об изменении состояния порта (стандартным образом с помощью SNMP ловушек, лог-файла или считывания текущего состояния таблицы МАС-адресов). Программно-аппаратный комплекс, в общем случае представляющий собой сетевой компьютер с соответствующим программным обеспечением, сопоставляет время установки соединения и время срабатывания датчика, определяет в какой порт панели 1 подключен разъем кабеля 3.
Но такая система не работоспособна, если упомянутый персональный компьютер не подключен к сети. Настоящее изобретение предназначено для решения этой проблемы. С одной стороны многие современные сетевые коммутаторы (например, серия Cisco 2960) имеют рефлектометр (Time Domain Reflectometry), который позволяет определить совокупную длину кабельного тракта, подключенного в порт коммутатора. Если длина кабеля ноль, то кабель не подключен.
Но на данный момент запуск рефлектометра осуществляется по команде пользователя и не работает автоматически. Для непрерывного мониторинга нужно проводить измерение длины кабеля периодически, например, каждый порт через полсекунды. Тогда стандартный коммутатор на 24 порта будет опрошен за 12 секунд, что вполне приемлемо. Непрерывный опрос можно проводить в цикле, запуская команду измерения с пользовательского компьютера. Но лучше исполнять небольшую программу под управлением операционной системы коммутатора, а затем передавать результат в программно-аппаратный комплекс опять же в виде SNMP ловушек (SNMP trap), информационных сообщений SNMP (SNMP inform), записей в лог-файл или TCP данных со специфическим номером порта. Для уменьшения сетевого графика можно передавать информацию о результатах измерения только тогда, когда длина кабельного тракта изменится. Причем нет необходимости измерять длину кабеля на портах, где сетевое соединение установлено, информация же о состоянии порта доступна в операционной системе. Очевидно, что по значению длины кабеля в порту коммутатора можно определить не только факт подключения в коммутатор, но и то, что соединительный кабель 3 может быть не подключен в порт коммутационной панели 1.
Функции датчика подключения и датчика сигнала рефлектометра может выполнять одно физическое устройство, например, индуктивность с полевым транзистором, подключенные к АЦП, а затем к микропроцессору. В зависимости от набора данных с АЦП микропроцессор может определить тип сигнала.
Так как коммутатор является специализированным микрокомпьютером, то совершенно несложно заставить мигать светодиоды индикации порта коммутатора нужным пользователю образом. Это может быть полезно для указания порта, куда нужно подключить соединительный кабель 3.