СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ КАБЕЛЯ, ПО КОТОРОМУ ПЕРЕДАЕТ СИГНАЛ УСТРОЙСТВО
METHOD OF IDENTIFYING CABLE USED BY DEVICE TO TRANSMIT SIGNAL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к технике связи и может использоваться для идентификации кабеля, через который осуществляется соединение сетевого устройства.
Уровень техники
Наиболее близким аналогом данного изобретение является способ, описанный в патенте RU 2310210. В этом патенте порты коммутационной панели оснащают датчиками, воспринимающими побочное электромагнитное излучение от сигналов, передаваемых по кабельному тракту, на основе сигналов датчиков идентифицируют порт коммутационной панели.
Недостатком данного способа является то, что многие коммутационные панели имеют конструкцию, не позволяющую установить датчики побочного электромагнитного излучения. Этот недостаток можно устранить, размещая датчики побочного электромагнитного излучения непосредственно на кабеле, где передается сигнал.
Сущность изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка таких средств идентификации кабеля, которые позволили бы идентифицировать кабель, через который осуществляется передача данных сетевым устройством, устанавливая датчики непосредственно на кабель.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ идентификации кабеля, по которому передает сигнал сетевое устройство, заключающийся в том, что определяют место вблизи внешней оболочки кабеля, в пределах которого датчик побочного электромагнитного излучения способен воспринять побочное электромагнитное излучение, возникающее в кабеле в момент передачи сигнала от сетевого устройства по кабелю; при этом оснащают кабель датчиком побочного электромагнитного излучения, устанавливая датчик в упомянутом выше месте; с помощью сетевого устройства изменяют сигнал, передаваемый по кабелю; сопоставляя время изменения сигнала и время изменения состояния датчика, идентифицируют кабель, по которому передает сигнал сетевое устройство.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения кабель может быть кабелем типа неэкранированная витая пара.
В месте установки датчика один из проводов одной из витых пар кабеля может находиться ближе к упомянутому датчику, чем второй провод витой пары, настолько, что достоверность срабатывания датчика имеет величину не ниже величины, заданной пользователем, инсталлятором или изготовителем датчика.
Датчик воспринимает магнитную или электрическую составляющую электромагнитного поля.
Место для установки датчика можно определять в процессе изготовления упомянутого кабеля, либо путем определения расстояния до одного из проводов упомянутого кабеля, либо передавая по упомянутому кабелю сигнал и перемещая датчик, вдоль и/или вокруг кабеля по крайней мере до первого изменения состояния датчика.
Время изменения сигнала также можно определять по-разному: с помощью SNMP сообщения, по времени появления изменений в таблице МАС-адресов или с помощью лог-файла.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен вариант установки датчика на кабель типа витая пара.
Подробное описание изобретения
Способ по настоящему изобретению может быть реализован в нескольких вариантах, которые, тем не менее, осуществляются сходным образом. На фиг.1 представлен кабель типа неэкранированная витая пара в разрезе. Кабель содержит по крайней мере внешнюю оболочку 1, внутри которой находятся витые пары, чаще всего четыре. По витой паре передается дифференциальный сигнал, и токи, текущие по разным проводам пары в разных направлениях, почти полностью уничтожают электромагнитное излучение упомянутой витой пары. Действительно, если установить датчик побочного электромагнитного излучения на поверхности оболочки 1 в точке 2 фиг.1, то детектировать электромагнитное излучение от провода 3 будет трудно по двум причинам: провод 3 находится достаточно далеко от оболочки; в точке 2 кабель 4 создает переменное электромагнитное поле, направление которого противоположно направлению поля от кабеля 3. В соответствии с принципом суперпозиции побочное электромагнитное излучение в точке 2 практически равно нулю, его крайне сложно обнаружить.
Но провода в кабеле типа витая пара непрерывно вьются один относительно другого. В какой-то точке пространства вдоль оболочки 1 кабеля один из проводов 5 витой пары оказывается в непосредственной близости к оболочке кабеля, как в точке 6, и значительно ближе, чем провод 7. Если в непосредственной близости к точке 6 установить датчик 8, воспринимающий побочное электромагнитное излучение, то можно получать информацию по крайней мере о наличии в проводнике 5 сигналов передачи данных. Варианты датчиков и способ идентификации во многом базируются на патентах RU 74536 и RU 2310210.
В одном из вариантов в качестве датчика может быть использована катушка индуктивности типа ЕС24 на 1 мГн. При передаче в кабеле сигналов (в том числе сигнала Idle) стандарта Ethernet, например, 100Base-Т, протекающий в проводе 5 ток, а точнее присущее ему переменное магнитное поле, создает в витках катушки (датчик 8) ЭДС. Эта ЭДС может быть усилена и детектирована стандартными схемотехническими решениями (полевой JFET транзистор, операционные усилители и компараторы в том числе с полевыми транзисторами на входе). Очевидно, что величина обратного по направлению магнитного поля от кабеля 7 будет меньше величины поля от кабеля 5 из-за большего расстояния до датчика 8. При этом идентифицировать кабель можно следующим образом. Современные сетевые коммутаторы, например, Cisco 2960 фиксируют (через SNMP, таблицу MAC-адресов, лог-файлы) момент установки и разрыва соединения в порту коммутатора. А момент установки и разрыва соединения совпадает с моментом появления в кабеле побочного электромагнитного излучения определенного вида. Сопоставляя момент установки или разрыва соединения портом и момент изменения состояния датчика, можно определить через какой кабель передает сигналы тот или иной порт коммутатора. При этом в настоящем патенте под сетевым устройством понимается устройство, имеющее МАС-адрес или другой уникальный сетевой идентификатор. Следует отметить, что в отличие от патента RU 2310210 коммутационная панель может отсутствовать и присутствовать в кабельном тракте по желанию пользователя.
Если применять в качестве датчика 8 полевой JFET транзистор, то способ по настоящему изобретению можно использовать для детектирования вызывного сигнала телефонии, который создает в точке 6 электрическое поле. Опять же, сопоставляя время срабатывания датчика и время начала вызова абонента, можно определить к какому порту телефонной станции подсоединен кабель.
Для правильного функционирования способа по настоящему изобретению важно правильно определить место размещения датчика 8 на оболочке 1 кабеля. Это можно делать несколькими способами.
В момент изготовления кабеля на заводе наносить в нужном месте на внешнюю оболочку кабеля маркировку.
«Увидеть» место, где провод 5 наиболее близко подходит к внешней оболочке 1, с помощью рентгеновского или терагерцового аппарата.
Оптимальное место размещения датчика - точка на оболочке, где проводник подходит к внешней оболочке кабеля наиболее близко. Это место можно определить с помощью детектора металла с индуктивным датчиком, основанном на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в активную зону датчика металлического объекта. Недостаток такого метода в том, что сложно определить номер витой пары, проводник которой оказался в зоне действия датчика. Поэтому для протокола 100Base-T, который использует пары 2 и 3, этот метод не годится, но для других протоколов, использующих все пары, например, 1000Base-T, применим.
Еще один способ определения места размещения датчика заключается в следующем. Можно соединить с помощью кабеля два устройства и передавать по нему сигналы. Например, соединить с помощью кабеля два сетевых устройства по протоколу 100Base-T. В этом случае в кабеле всегда будет присутствовать по крайней мере сигнал Idle. Затем перемещать временный или постоянный датчик побочного электромагнитного излучения вдоль и вокруг оболочки кабеля. Точку, в которой уровень побочного электромагнитного излучения достаточен, можно отметить для размещения постоянного датчика или сразу закрепить датчик на кабеле в этом месте.