綜合布線系統(tǒng)測(cè)試

綜合布線技術(shù)與工程

第8章綜合布線系統(tǒng)測(cè)試

主要內(nèi)容認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

認(rèn)證測(cè)試參數(shù)驗(yàn)收測(cè)試儀表測(cè)試類(lèi)型

認(rèn)證測(cè)試模型光纖鏈路測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)證測(cè)試衰減串?dāng)_比（ACR）表示的是鏈路中有效信號(hào)與噪聲的比值。簡(jiǎn)單地將ACR就是衰減與NEXT的比值，測(cè)量的是來(lái)自遠(yuǎn)端經(jīng)過(guò)衰減的信號(hào)與串?dāng)_噪聲間的比值。例如有一位講師在教師的前面講課。講師的目標(biāo)是要學(xué)員能夠聽(tīng)清楚他的發(fā)言。講師的音量是一個(gè)重要的因素，但是更重要的是講師的音量和背景噪聲間的差別。如果講師實(shí)在安靜的圖書(shū)館中發(fā)言，即使是低聲細(xì)語(yǔ)也能聽(tīng)到。想象一下，如果同一個(gè)講師以同樣的音量在熱鬧的足球場(chǎng)內(nèi)發(fā)言會(huì)是怎樣的情況。講師將不得不提高他的音量，這樣他的聲音（所需信號(hào)）與人群的歡呼聲（背景噪聲）的差別才能大到被聽(tīng)見(jiàn)。這就是ACR。實(shí)際上應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展還需要測(cè)量其它性能參數(shù)?；夭〒p耗，以分貝（dB）形式表示，是由于特性阻抗不匹配造成的一部分信號(hào)的反射?；夭〒p耗是在試圖獲得更好UTP系統(tǒng)性能時(shí)越來(lái)越重要的參數(shù)。高性能UTP的生產(chǎn)商都會(huì)特別注意以確保線纜中特性阻抗的一致性，還有所有的元件都要有很好的匹配性。所以在剛開(kāi)發(fā)5類(lèi)系統(tǒng)時(shí)回波損耗還不是個(gè)大問(wèn)題，而在超5類(lèi)和6類(lèi)布線系統(tǒng)中就是非常重要的。8.5認(rèn)證測(cè)試參數(shù)測(cè)試參數(shù)名稱(chēng)本教材采用GB50311-2007和GB50312-2007參數(shù)名

表8-1測(cè)試參數(shù)不同名稱(chēng)對(duì)照表測(cè)試參數(shù)GB50311-2007和GB50312-2007中的名稱(chēng)EIA/TIA等其它名稱(chēng)NEXT近端串音近端串?dāng)_PSNEXT近端串音功率和綜合近端串?dāng)_ACR衰減串音比衰減串?dāng)_比ACR_N衰減串?dāng)_比ACR-N@Remote遠(yuǎn)端衰減串?dāng)_比PSACR衰減串音比功率和綜合衰減串?dāng)_比PSAACR-F綜合外部遠(yuǎn)端衰減串?dāng)_比FEXT遠(yuǎn)端串音遠(yuǎn)端串?dāng)_ELFEXT等電平遠(yuǎn)端串音等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ACR-F遠(yuǎn)端衰減串?dāng)_比ACR-F@Remote遠(yuǎn)端衰減串?dāng)_比PSELFEXT等電平遠(yuǎn)端串音功率和綜合等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ANEXT外部近端串音PSAELFEXT外部綜合等效遠(yuǎn)端串?dāng)_現(xiàn)場(chǎng)需要測(cè)試的參數(shù)所需測(cè)試的參數(shù)與應(yīng)用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)WireMap接線圖(開(kāi)路/短路/錯(cuò)對(duì)/串繞)Length長(zhǎng)度InsertionLose插入損耗/Attenuation衰減 NEXTPSNEXTReturnLossACRELFEXTPSELFEXTPropagationDelayDelaySkew接線圖WireMap正確開(kāi)路(open)短路(short)錯(cuò)對(duì)(cross)反接(reverse)串繞(split)其它...正確接線4545T568AT568B開(kāi)路短路反接/交叉跨接/錯(cuò)對(duì)串繞線對(duì)長(zhǎng)度Length測(cè)量雙絞線長(zhǎng)度時(shí)，通常采用TDR（時(shí)域反射分析）測(cè)試技術(shù)時(shí)域反射分析TDR的工作原理是：測(cè)試儀從電纜一端發(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(kāi)路、短路或不正常接線時(shí)，就會(huì)將部分或全部的脈沖能量反射回測(cè)試儀。依據(jù)來(lái)回脈沖波的延遲時(shí)間及已知的信號(hào)在電纜傳播的NVP（額定傳播速率），測(cè)試儀就可以計(jì)算出脈沖波接收端到該脈沖返回點(diǎn)的長(zhǎng)度

長(zhǎng)度Length時(shí)域反射TDRScanPulse開(kāi)路發(fā)射脈沖反射脈沖ScanPulseScanPulse短路端接設(shè)備發(fā)射脈沖發(fā)射脈沖反射脈沖(沒(méi)有反射)額定傳輸速率NVPNVP是指電信號(hào)在該電纜中傳輸?shù)乃俾逝c光在真空中的傳輸速率的比值。NVP=2×L/（T×c）式中L—電纜長(zhǎng)度，T—信號(hào)在傳送端與接收端的時(shí)間差C—光在真空中傳播速度，C為3×108m/s)該值隨不同線纜類(lèi)型而異。通常，NVP范圍為60%～90%，測(cè)量準(zhǔn)確性取決于NVP值，正式測(cè)量前用一個(gè)已知長(zhǎng)度（必須在15m以上）的電纜來(lái)校正測(cè)試儀的NVP值，測(cè)試樣線愈長(zhǎng)，測(cè)試結(jié)果愈精確。測(cè)試時(shí)采用延時(shí)最短的線對(duì)作為參考標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校正電纜測(cè)試儀。典型的非屏蔽雙絞線的NVP值從62%～72%之間,通常NVP的取值在69%左右。長(zhǎng)度測(cè)量的報(bào)告鏈路長(zhǎng)度的測(cè)量長(zhǎng)度為繞線的長(zhǎng)度（并非物理距離）繞對(duì)之間長(zhǎng)度可能有細(xì)微差別（對(duì)絞絞距的差別）測(cè)試限允許的最大長(zhǎng)度測(cè)量誤差為10％當(dāng)測(cè)試儀以“*”顯示長(zhǎng)度時(shí)，則表示為臨界值，表明在測(cè)試結(jié)果接近極限時(shí)長(zhǎng)度測(cè)試結(jié)果不可信，要引起用戶(hù)和施工者注意。長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)為100米（通道）和90米（永久鏈路）不要安裝超過(guò)100米的站點(diǎn)特殊情況要有記錄InsertionLose插入損耗/Attenuation衰減當(dāng)信號(hào)在電纜中傳輸時(shí),由于其所遇到的電阻而導(dǎo)致傳輸信號(hào)的減小，信號(hào)沿電纜傳輸損失的能量稱(chēng)為衰減。(以分貝dB表示)dBLoss信號(hào)源信號(hào)接收器InsertionLose插入損耗/Attenuation衰減衰減是一種插入損耗，當(dāng)考慮一條通信鏈路的總插入損耗時(shí)，布線鏈路中所有的布線部件都對(duì)鏈路的總衰減值有貢獻(xiàn)。一條鏈路的總插入損耗是電纜和布線部件的衰減的總和。衰減量由下述各部分構(gòu)成。布線電纜對(duì)信號(hào)的衰減；每個(gè)連接器對(duì)信號(hào)的減量；通道鏈路模型再加上10m跳線對(duì)信號(hào)的衰減量。電纜是鏈路衰減的一個(gè)主要因素，電纜越長(zhǎng)，鏈路的衰減就會(huì)越明顯。與電纜鏈路衰減相比，其他布線部件所造成的衰減要小得多。衰減不僅與信號(hào)傳輸距離有關(guān)，而且由于傳輸信道阻抗存在，它會(huì)隨著信號(hào)頻率的增加，而使信號(hào)的高頻分量衰減加大，這主要由集膚效應(yīng)所決定，它與頻率的平方根成正比。InsertionLose插入損耗/Attenuation衰減能量有損失衰減是頻率的函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)極限值衰減實(shí)測(cè)結(jié)果衰減故障的原因原因電纜材料的電氣特性和結(jié)構(gòu)不恰當(dāng)?shù)亩私幼杩共黄ヅ涞姆瓷潆娎|過(guò)長(zhǎng)溫度影響過(guò)量衰減會(huì)使電纜鏈路傳輸數(shù)據(jù)不可靠串音串音是同一電纜的一個(gè)線對(duì)中的信號(hào)在傳輸時(shí)耦合進(jìn)其他線對(duì)中的能量。是測(cè)量來(lái)自其它線對(duì)泄漏過(guò)來(lái)的信號(hào)串音串音分為近端串音（NearEndＣrosstalk，NEXT）和遠(yuǎn)端串音（FarEndCrosstalk，F(xiàn)EXT）NEXTNEXT是測(cè)量來(lái)自其它線對(duì)泄漏過(guò)來(lái)的信號(hào)NEXT是在信號(hào)發(fā)送端(近端)進(jìn)行測(cè)量NEXT近端串?dāng)_近端串?dāng)_用近端串?dāng)_損耗值dB來(lái)度量，近端串?dāng)_的dB值越高越好。高的近端串?dāng)_值意味著耦合過(guò)來(lái)信號(hào)損耗高，只有很少的能量從發(fā)送信號(hào)線對(duì)耦合到同一電纜的其他線對(duì)中，低的近端串?dāng)_值即耦合過(guò)來(lái)信號(hào)損耗低，意味著較多的能量從發(fā)送信號(hào)線對(duì)耦合到同一電纜的其他線對(duì)中。測(cè)試儀通過(guò)在一個(gè)線對(duì)發(fā)送測(cè)試信號(hào)并測(cè)量在另一個(gè)線對(duì)上的串?dāng)_信號(hào)幅度的方法來(lái)測(cè)定串?dāng)_。在測(cè)量電纜的同一端時(shí)，串?dāng)_值是由測(cè)試信號(hào)與串?dāng)_信號(hào)幅度差來(lái)計(jì)算得到的。這一差值就稱(chēng)作近端串?dāng)_并以分貝來(lái)表示。高的next值相當(dāng)于低串?dāng)_和更好的電纜性能。

近端串?dāng)_的影響類(lèi)似噪聲干擾干擾信號(hào)可能足夠大從而：破壞原來(lái)的信號(hào)錯(cuò)誤地被識(shí)別為信號(hào)影響站點(diǎn)間歇地鎖死網(wǎng)絡(luò)的連接完全失敗施工注意事項(xiàng)近端串?dāng)_與端接工藝密切相關(guān)，雙絞線的兩條導(dǎo)線絞合在一起后，因?yàn)橄辔幌嗖?80而抵消而相互間的信號(hào)干擾，絞距越緊抵消效果越好，也就越能支持較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。在端接施工時(shí)，為減少串?dāng)_，打開(kāi)絞接的長(zhǎng)度不能超過(guò)13mm。線對(duì)間的近端串?dāng)_測(cè)量共計(jì)6種組合ABACADBCBDCDABCDNEXT是頻率的復(fù)雜函數(shù)NEXT實(shí)測(cè)曲線極限值NEXT的測(cè)試要求近端串?dāng)_測(cè)試的采樣步長(zhǎng):0.2531.26-1000.50100-2500.151-31.25最大采樣步長(zhǎng)(MHz)頻率段(MHz)PSNEXT近端串音是一對(duì)發(fā)送信號(hào)的線對(duì)對(duì)被測(cè)線對(duì)在近端的串?dāng)_，實(shí)際上，在4對(duì)雙絞線電纜中，當(dāng)其他3個(gè)線對(duì)都發(fā)送信號(hào)時(shí)也會(huì)對(duì)被測(cè)線對(duì)產(chǎn)生串?dāng)_。因此在4對(duì)電纜中，3個(gè)發(fā)送信號(hào)的線對(duì)向另一相鄰接收線對(duì)產(chǎn)生的總串?dāng)_就稱(chēng)為近端串音功率和（PowerSumNEXT，）。近端串音功率和損耗值只有超5類(lèi)以上電纜中才要求測(cè)試它，這種測(cè)試在用多個(gè)線對(duì)傳送信號(hào)的100Base-T4和1000Base-T等高速以太網(wǎng)中非常重要。因?yàn)殡娎|中多個(gè)傳送信號(hào)的線對(duì)把更多的能量耦合到接收線對(duì)，在測(cè)量中近端串音功率和損耗值要低于同種電纜線對(duì)間的近端串音損耗值。PSNEXT電纜工作站Hub通訊出口配線架“綜合的概念”一對(duì)線感應(yīng)到其他三對(duì)的串?dāng)_影響綜合近端串?dāng)_PSNEXT綜合近端串?dāng)_是一個(gè)計(jì)算值通常適用于2對(duì)或2對(duì)以上的線對(duì)同時(shí)在同一方向上傳輸數(shù)據(jù)（例如1000Base-T）4dB原則同樣適用需要雙向測(cè)試綜合近端串?dāng)_PSNEXTPSNEXT實(shí)測(cè)曲線極限值

衰減與串?dāng)_比(ACR)通信鏈路在信號(hào)傳輸時(shí)，衰減和串?dāng)_都會(huì)存在，串?dāng)_反映電纜系統(tǒng)內(nèi)的噪聲，衰減反映線對(duì)本身的傳輸質(zhì)量，這兩種性能參數(shù)的混合效應(yīng)（信噪比）可以反映出電纜鏈路的實(shí)際傳輸質(zhì)量，用衰減與串?dāng)_比來(lái)表示這種混合效應(yīng)，衰減與串?dāng)_比定義為：被測(cè)線對(duì)受相鄰發(fā)送線對(duì)串?dāng)_的近端串?dāng)_損耗值與本線對(duì)傳輸信號(hào)衰減值的差值(單位為dB)，即：ACR(dB)=NEXT(dB)-Attenuation(dB)

衰減串?dāng)_比(ACR)衰減串?dāng)_比或衰減與串?dāng)_的差(以分貝表示)類(lèi)似信號(hào)噪聲比對(duì)雙絞線系統(tǒng)“可用”帶寬的表示衰減串?dāng)_比ACR=近端串?dāng)_-衰減(dB)數(shù)值越大越好信號(hào)－被衰減噪聲－近端串繞經(jīng)過(guò)衰減的信號(hào)和噪聲的比信號(hào)－被衰減噪聲－近端串繞ELFEXT與PSELFEXT與NEXT定義相類(lèi)似，F(xiàn)EXT是信號(hào)從近端發(fā)出，而在鏈路的另一側(cè)（遠(yuǎn)端），發(fā)送信號(hào)的線對(duì)向其同側(cè)其他相鄰(接收)線對(duì)通過(guò)電磁感應(yīng)耦合而造成的串?dāng)_。與NEXT一樣,FEXT也用遠(yuǎn)端串音損耗來(lái)度量。因?yàn)樾盘?hào)的強(qiáng)度與它所產(chǎn)生的串?dāng)_及信號(hào)的衰減有關(guān)，所以電纜長(zhǎng)度對(duì)測(cè)量到的FEXT值影響很大，F(xiàn)EXT并不是一種很有效的測(cè)試指標(biāo)，在測(cè)量中是用ELFEXT值的測(cè)量代替FEXT值的測(cè)量

ELFEXTELFEXT是指某線對(duì)上遠(yuǎn)端串?dāng)_損耗與該線路傳輸信號(hào)的衰減差。也稱(chēng)為遠(yuǎn)端ACR。減去衰減后的FEXT也稱(chēng)作同電位遠(yuǎn)端串?dāng)_，它比較真實(shí)地反映在遠(yuǎn)端的串?dāng)_值。定義：ELFEXT(dB)=FEXT(dB)-A(dB)(A為受串?dāng)_接收線對(duì)的傳輸衰減)，等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ELFEXTELFEXT是相對(duì)于衰減的FEXT(FEXT-attenuation)HubFEXTattenuationELFEXT電纜工作站通訊出口配線架PSELFEXT和PSNEXT一樣，PSELFEXT是幾個(gè)同時(shí)傳輸信號(hào)的線對(duì)在接收線對(duì)形成的ELFEXT總和。對(duì)4對(duì)UTP而言，它組合了其他3對(duì)線對(duì)第4對(duì)線的ELFEXT影響。

AttenuationAffectsofall3disturbingpairs=PowerSum信號(hào)PSELFEXTFEXTPSFEXTELFEXT(信號(hào)的分貝差)8傳輸延遲(PropagationDelay)

和延遲偏離(Delayskew)傳輸延遲是信號(hào)在電纜線對(duì)中傳輸時(shí)所需要的時(shí)間。傳輸延遲隨著電纜長(zhǎng)度的增加而增加，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)是指信號(hào)在100m電纜上的傳輸時(shí)間，單位是納秒（ns），它是衡量信號(hào)在電纜中傳輸快慢的物理量。

延遲偏離是指同一UTP電纜中傳輸速度最快的線對(duì)和傳輸速度最慢線對(duì)的傳輸延遲差值，它以同一纜線中信號(hào)傳播延遲最小的線對(duì)的時(shí)延值作為參考，其余線對(duì)與參考線對(duì)都有時(shí)延差值。最大的時(shí)延差值即是電纜的延遲偏離。

傳輸時(shí)延1236123645784578484ns486ns494ns481ns傳輸時(shí)延差12361236457845783ns

(484ns)5ns

(486ns)13ns

(494ns)0ns

(481ns)

10回波損耗(RL)回波損耗是線纜與接插件構(gòu)成布線鏈路阻抗不匹配導(dǎo)致的一部分能量反射。當(dāng)端接阻抗（部件阻抗）與電纜的特性阻抗不一致偏離標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，在通信鏈路上就會(huì)導(dǎo)致阻抗不匹配。阻抗的不連續(xù)性引起鏈路偏移，電信號(hào)到達(dá)鏈路偏移區(qū)時(shí)，必須消耗掉一部分來(lái)克服鏈路偏移，這樣會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)后果，一個(gè)是信號(hào)損耗，另一個(gè)是少部分能量會(huì)被反射回發(fā)送端。被反射到發(fā)送端的能量會(huì)形成噪聲，導(dǎo)致信號(hào)失真，降低了通信鏈路的傳輸性能。

10回波損耗(RL)回波損耗=發(fā)送信號(hào)/反射信號(hào)

回波損耗越大，則反射信號(hào)越小，意味著通道采用的電纜和相關(guān)連接硬件阻抗一致性越好，傳輸信號(hào)越完整，在通道上的噪聲越小。因此回波損耗越大越好

回波損耗(ReturnLoss)

回波損耗－由于阻抗不連續(xù)/不匹配所造成的反射測(cè)量整個(gè)頻率范圍信號(hào)反射的強(qiáng)度其結(jié)果是特性阻抗之間的偏離原因電纜生產(chǎn)廠生產(chǎn)過(guò)程的變化連接頭安裝回波損耗的影響預(yù)期的信號(hào)=從另一端發(fā)來(lái)經(jīng)過(guò)衰減的信號(hào)噪聲=同一線對(duì)上反射回來(lái)的信號(hào)接收Input發(fā)