最新雙絞線測試參數(shù)

1、鑒于目前國內(nèi)結(jié)構(gòu)化綜合布線領(lǐng)域 15叢業(yè)人員素質(zhì)參差不齊，對測試方法和測試標(biāo)準(zhǔn)的理解存在著偏差，本報(bào)將分幾期對布線系統(tǒng)測試所涉及的參數(shù)及其測試原理進(jìn)行一些簡要的介紹，以期拋磚引玉，促進(jìn)國內(nèi)同業(yè)精英各抒高見，共同推動布線行業(yè)的發(fā)展。如果五類及六類的新的測試標(biāo)準(zhǔn)能夠按照TIA的原定計(jì)劃如期在明年第一季度推出的話，國內(nèi)的布線產(chǎn)品提供商就將面臨一場嚴(yán)峻的考驗(yàn)。新的測試標(biāo)準(zhǔn)將增加幾項(xiàng)參數(shù)，如等電平遠(yuǎn)端串?dāng)_(ELFEXT )、回波損耗(Return Loss簡稱回?fù)p)、延遲差異(Delay Skew)等。這些新增的 參數(shù)要求將使以前的僅靠一人監(jiān)工、幾人施工的布線方法成為歷史，布線商手中原有的單向五類電纜測

2、試儀器也將被淘汰。測試將成為一項(xiàng)布線工程不可或缺的組成部分。按照TSB-67標(biāo)準(zhǔn)的要求，在結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的驗(yàn)證測試指標(biāo)中需要包含接線圖、長度、衰減、近端串?dāng)_等四項(xiàng)參數(shù)。ISO還要求增加一項(xiàng)參數(shù)，即 ACR (衰減對串?dāng)_比)。針對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢和六類線的逐漸普及,今年TIA對綜合布線系統(tǒng)的測試標(biāo)準(zhǔn)和測試參數(shù)做了增補(bǔ)。增補(bǔ)后的測試參數(shù)包括：接線圖長度測量近端串?dāng)_(NEXT)累力口功率 NEXT(PowerSum NEXT , PSNEXT)衰減量(Attenuation)衰減對串?dāng)_比(Attenuation Crosstalk Rate , ACR)遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)及等電平遠(yuǎn)端串?dāng)_ (

3、ELFEXT)傳播延遲(Propagation Delay)延遲差異(Delay Skew)結(jié)構(gòu)化回?fù)p及回?fù)p頻帶寬阻抗(Impedance)直流環(huán)路電阻雜訊接線圖用來表示錯誤接線的方式。每一條電纜的四對八根線芯的接線圖可以表示:在每一端點(diǎn)的正確壓線位置是否與遠(yuǎn)端導(dǎo)通兩芯或多芯的短路交錯線對反向線對分岔線對其他各種接線錯誤反向是指線對的一端極性相反。交錯是指遠(yuǎn)端的兩個(gè)線對位置相互對調(diào)。分岔指各芯線是以一對一的方式導(dǎo)通著，但物理線對位置分開。特別提醒讀者注意， 分岔線對是經(jīng)常出現(xiàn)的、但是使用簡單的通斷儀器不能被準(zhǔn)確地查找出來的接線故障。在10Base-T網(wǎng)絡(luò)中，此種接線故障由于網(wǎng)絡(luò)對布線系統(tǒng)的要求

4、較寬松而對網(wǎng)絡(luò)的整體運(yùn)行不會產(chǎn)生太大的影響，但是高速以太網(wǎng)測試儀器,如100Base - TX測試儀器的接線圖測試功能都必須能發(fā)現(xiàn)這種錯誤。由于五類驗(yàn)證儀 器價(jià)格不菲，用戶可選用美國Microtest公司生產(chǎn)的局域網(wǎng)偵測儀MicroScanner ,該儀器能全面檢測各種接線問題，價(jià)格便宜且方便實(shí)用。長度測量對銅纜長度進(jìn)行的測量應(yīng)用了一種稱為TDR（時(shí)間域反射測量）的測試技術(shù)。測試儀從銅纜一端發(fā)出一個(gè)脈沖波，在脈沖波行進(jìn)時(shí)如果碰到阻抗的變化，如開路、短路、或不正常接線時(shí)，就 會將部分或全部的脈沖波能量反射回測試儀。依據(jù)來回脈沖波的延遲時(shí)間及已知的信號在銅纜傳播的NVP（額定傳播速率）速率，測試儀

5、就可以計(jì)算出脈沖波接收端到該脈沖波返回點(diǎn)的長度。 NVP是以光速 的百分比來表示的，如 0.75c或75%。返回的脈沖波的幅度與阻抗變化的程度成正比，因此在阻抗變化大的地方，如開路或短路處，會返回幅度相對較大的回波。接觸不良產(chǎn)生的阻抗變化（阻抗異常）會產(chǎn)生小幅度的回波。測量的長度是否精確，取決于NVP值。因此，應(yīng)該用一個(gè)已知的長度數(shù)據(jù)（必須在15米以上）來校正測試儀的 NVP值。但TDR的精度很難達(dá)到 2%以內(nèi)，同時(shí)，在同一條電纜的各線對 間的NVP值，也有46%的差異。另外，雙絞線線對實(shí)際長度也比一條電纜自身要長一些。在 較長的電纜里運(yùn)行的脈沖波會變形成鋸齒形，這也會產(chǎn)生幾納秒的誤差。這些都

6、是影響TDR測量精度的原因。測試儀發(fā)出的脈沖波寬約為20納秒，而傳播速率約為 3納秒/米，因此該脈沖波行至 6米處時(shí)才是脈沖波離開測試儀的時(shí)間。這也就是測試儀在測量長度時(shí)的“盲區(qū)”，故在測量長度時(shí)將無 法發(fā)現(xiàn)這6米內(nèi)可能發(fā)生的接線問題 (因?yàn)檫€沒有回波)。測試儀也必須能同時(shí)顯示各線對的長度。如果只能得到一條電纜的長度結(jié)果，并不表示各線對都是同樣的長度。早期的一些測試儀不是采用TDR原理測量長度，而是以用頻率域方式測量回流損耗的方法來測量阻抗的變化以便計(jì)算長度，這種方法在各對線出現(xiàn)長短不等的情況時(shí)會發(fā)生誤判。近端串?dāng)_(NEXT)當(dāng)電流在一條導(dǎo)線中流通時(shí)，會產(chǎn)生一定的電磁場，干擾相鄰導(dǎo)線上的信號。

7、頻率越高這種影響就越大。雙絞線就是利用兩條導(dǎo)線絞合在一起后，因?yàn)橄辔幌嗖?80度的原因而抵消相互間的干擾的。絞距越緊則抵消效果越佳，也就越能支持較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。近端串?dāng)_是指在與發(fā)送端處于同一邊的接收端處所感應(yīng)到的從發(fā)送線對感應(yīng)過來的串?dāng)_信 號。在串?dāng)_信號過大時(shí)，接收器將無法判別信號是遠(yuǎn)端傳送來的微弱信號還是串?dāng)_雜訊。需要注意的是，表示低NEXT時(shí)的值越大(如45dB),發(fā)送的信號與串?dāng)_信號幅度差就越大，高NEXT的值就越小(如20dB),而這是要設(shè)法避免的。為了符合5類規(guī)格，在電纜端接處的非絞接部分長度不能超過13米。通常會產(chǎn)生過量 NEXT的原因有：使用不是絞線的跳線。沒有按規(guī)定壓接終端

8、。使用老式的66接線塊。使用非數(shù)據(jù)級的連接器。使用語音級的電纜。使用插座對插座的耦合器。另外，要特別注意，在鏈路兩端測量NEXT值時(shí)，尤其在長度大于 40米時(shí)，遠(yuǎn)端的串?dāng)_會被鏈路的衰減所抵消，而無法在近端測量到其NEXT值。在鏈路兩端測量到的NEXT值是不一樣的，因此所有的測試標(biāo)準(zhǔn)都要求在鏈路兩端測量NEXT值。衰減量(ATTENUATION)電信號強(qiáng)度會隨著電纜長度而逐漸減弱，這種信號減弱就稱為衰減。它是以負(fù)的分貝數(shù)(dB)來表示的。數(shù)值越大表示衰減量越大，即 10dB比8dB的信號弱，其中 6dB的差異表示兩者 的信號強(qiáng)度相差兩倍。例如， 10dB的信號就比16dB的信號強(qiáng)兩倍，比 22d

9、B則強(qiáng)四倍。 影響衰減的因素是集膚效應(yīng)和絕緣損耗。在頻率高的時(shí)候， 電流在導(dǎo)體中的電流密度不再是平均分布于整個(gè)導(dǎo)體中， 而是集中在導(dǎo)體 的表面，從而減少了因?qū)w截面而產(chǎn)生的電流損耗。 集膚效應(yīng)與頻率的平方根值成正比， 因此頻 率越高，衰減量便越大。這也就是為何單股電纜要比多股電纜的導(dǎo)電性能好的原因。溫度對某些電纜的衰減也會產(chǎn)生影響。一些絕緣材料會吸收流過導(dǎo)體的電流，特別是3類電纜所采用的PVC材質(zhì)，這是因?yàn)镻VC的氯原子會在絕緣材料中產(chǎn)生雙極子，而雙極子的震蕩會使電信號損失掉一部分電能。在溫度高的時(shí)候這種情況會進(jìn)一步惡化。由于溫度升高會造成雙極子更激烈的震蕩，所以溫度越高，衰減量越大。這就是標(biāo)

10、準(zhǔn)中規(guī)定溫度為20c的原因。在測量衰減量時(shí)，必須確定測量是單向進(jìn)行的，而不是先測量環(huán)路的衰減量后，再除以 而得到的值。衰減對串?dāng)_比(ACR)由于衰減效應(yīng)， 接收端所收到的信號是最微弱的，但接收端也是串?dāng)_信號最強(qiáng)的地方。對非屏蔽電纜而言，串?dāng)_是從本身發(fā)送端感應(yīng)過來的最主要的雜訊。所謂的ACR就是指串?dāng)_與衰減量的差異量。ACR體現(xiàn)的是電纜的性能，也就是在接收端信號的富裕度，因此ACR值越大越好。在ISO及IEEE標(biāo)準(zhǔn)里都規(guī)定了 ACR指標(biāo)，但 TIA/EIA 568A 則沒有提到它。由于每對線對的 NEXT值都不盡相同，因此每對線對的ACR值也是不同的。測量時(shí)以最差的ACR值為該電纜的 ACR值。

11、如果是與 PSNEXT相比，則以PSACR值來表示。遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)與等電平遠(yuǎn)端串?dāng)_ (ELFEXT)FEXT類似于NEXT ,但信號是從近端發(fā)出的，而串?dāng)_雜訊則是在遠(yuǎn)端測量到的。FEXT也必須從鏈路的兩端來進(jìn)行測量?？墒?，F(xiàn)EXT并不是一種很有效的測試指標(biāo)。電纜長度對測量到的FEXT值的影響會很大，這是因?yàn)樾盘柕膹?qiáng)度與它所產(chǎn)生的串?dāng)_及信號在發(fā)送端的衰減程度有關(guān)。因此兩條一樣的電纜，會因?yàn)殚L度不同而有不同的 FEXT值，所以就必須以ELFEXT值的測量來代替 FEXT值的測量。 EXFEXT值其實(shí)就是FEXT值減去衰減量后的值，也可以將 ELFEXT理解成遠(yuǎn)端的 ACR。當(dāng)然 了，與 PS

12、NEXT 一樣，又t應(yīng)于 ELFEXT 值的是 PSELFEXT 值。為了測量ELFEXT ,測試儀的動態(tài)量程(靈敏度)必須比所測量的信號低20dB。累加功率 NEXT(Power Sum NEXT)PSNEXT實(shí)際上是一種計(jì)算式，而不是一個(gè)測量步驟。PSNEXT值是由3對線對另一對線的串?dāng)_的代數(shù)和推導(dǎo)出來的。PSNEXT與ELFEXT的測量對像千兆以太網(wǎng)這種必須使用四對線來傳輸信號的網(wǎng)絡(luò)來說是非常重要的測試參數(shù)。在每一條鏈路上會有四組PSNEXT值。傳播延遲(Propagation Delay)傳播延遲是指一個(gè)信號從電纜一端傳到另一端所需要的時(shí)間，它也與NVP值成正比。一般5類UTP的延遲時(shí)間在每米 57納秒(ns)左右。ISO則規(guī)定100米鏈路最差的時(shí)間延遲為1微秒(us) o延遲時(shí)間是為何局域網(wǎng)要有長度限制的主要原因之一。延遲差異(Delay Skew)延遲差異是一種在 UTP電纜里傳播延遲最大的與最小的線對之間的傳輸時(shí)間差異。有些電纜廠家考慮到銅纜材料的缺點(diǎn)，將一對或兩對線對換成了其它的材料，這樣就會產(chǎn)生較大的時(shí)間差異。尤其在運(yùn)行千兆以太網(wǎng)的應(yīng)用時(shí)，過大的時(shí)間差異會導(dǎo)致同時(shí)從四線對發(fā)送的信號無法