綜合布線系統(tǒng)測試

綜合布線技術(shù)與工程

第8章綜合布線系統(tǒng)測試

主要內(nèi)容認證測試標準

認證測試參數(shù)驗收測試儀表測試類型

認證測試模型光纖鏈路測試

現(xiàn)場認證測試衰減串擾比（ACR）表示的是鏈路中有效信號與噪聲的比值。簡單地將ACR就是衰減與NEXT的比值，測量的是來自遠端經(jīng)過衰減的信號與串擾噪聲間的比值。例如有一位講師在教師的前面講課。講師的目標是要學員能夠聽清楚他的發(fā)言。講師的音量是一個重要的因素，但是更重要的是講師的音量和背景噪聲間的差別。如果講師實在安靜的圖書館中發(fā)言，即使是低聲細語也能聽到。想象一下，如果同一個講師以同樣的音量在熱鬧的足球場內(nèi)發(fā)言會是怎樣的情況。講師將不得不提高他的音量，這樣他的聲音（所需信號）與人群的歡呼聲（背景噪聲）的差別才能大到被聽見。這就是ACR。實際上應用技術(shù)的發(fā)展還需要測量其它性能參數(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的反射?；夭〒p耗是在試圖獲得更好UTP系統(tǒng)性能時越來越重要的參數(shù)。高性能UTP的生產(chǎn)商都會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。所以在剛開發(fā)5類系統(tǒng)時回波損耗還不是個大問題，而在超5類和6類布線系統(tǒng)中就是非常重要的。8.5認證測試參數(shù)測試參數(shù)名稱本教材采用GB50311-2007和GB50312-2007參數(shù)名

表8-1測試參數(shù)不同名稱對照表測試參數(shù)GB50311-2007和GB50312-2007中的名稱EIA/TIA等其它名稱NEXT近端串音近端串擾PSNEXT近端串音功率和綜合近端串擾ACR衰減串音比衰減串擾比ACR_N衰減串擾比ACR-N@Remote遠端衰減串擾比PSACR衰減串音比功率和綜合衰減串擾比PSAACR-F綜合外部遠端衰減串擾比FEXT遠端串音遠端串擾ELFEXT等電平遠端串音等效遠端串擾ACR-F遠端衰減串擾比ACR-F@Remote遠端衰減串擾比PSELFEXT等電平遠端串音功率和綜合等效遠端串擾ANEXT外部近端串音PSAELFEXT外部綜合等效遠端串擾現(xiàn)場需要測試的參數(shù)所需測試的參數(shù)與應用的測試標準有關(guān)WireMap接線圖(開路/短路/錯對/串繞)Length長度InsertionLose插入損耗/Attenuation衰減 NEXTPSNEXTReturnLossACRELFEXTPSELFEXTPropagationDelayDelaySkew接線圖WireMap正確開路(open)短路(short)錯對(cross)反接(reverse)串繞(split)其它...正確接線4545T568AT568B開路短路反接/交叉跨接/錯對串繞線對長度Length測量雙絞線長度時，通常采用TDR（時域反射分析）測試技術(shù)時域反射分析TDR的工作原理是：測試儀從電纜一端發(fā)出一個脈沖波，在脈沖波行進時，如果碰到阻抗的變化，如開路、短路或不正常接線時，就會將部分或全部的脈沖能量反射回測試儀。依據(jù)來回脈沖波的延遲時間及已知的信號在電纜傳播的NVP（額定傳播速率），測試儀就可以計算出脈沖波接收端到該脈沖返回點的長度

長度Length時域反射TDRScanPulse開路發(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(沒有反射)額定傳輸速率NVPNVP是指電信號在該電纜中傳輸?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—電纜長度，T—信號在傳送端與接收端的時間差C—光在真空中傳播速度，C為3×108m/s)該值隨不同線纜類型而異。通常，NVP范圍為60%～90%，測量準確性取決于NVP值，正式測量前用一個已知長度（必須在15m以上）的電纜來校正測試儀的NVP值，測試樣線愈長，測試結(jié)果愈精確。測試時采用延時最短的線對作為參考標準來校正電纜測試儀。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。長度測量的報告鏈路長度的測量長度為繞線的長度（并非物理距離）繞對之間長度可能有細微差別（對絞絞距的差別）測試限允許的最大長度測量誤差為10％當測試儀以“*”顯示長度時，則表示為臨界值，表明在測試結(jié)果接近極限時長度測試結(jié)果不可信，要引起用戶和施工者注意。長度的標準為100米（通道）和90米（永久鏈路）不要安裝超過100米的站點特殊情況要有記錄InsertionLose插入損耗/Attenuation衰減當信號在電纜中傳輸時,由于其所遇到的電阻而導致傳輸信號的減小，信號沿電纜傳輸損失的能量稱為衰減。(以分貝dB表示)dBLoss信號源信號接收器InsertionLose插入損耗/Attenuation衰減衰減是一種插入損耗，當考慮一條通信鏈路的總插入損耗時，布線鏈路中所有的布線部件都對鏈路的總衰減值有貢獻。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。布線電纜對信號的衰減；每個連接器對信號的減量；通道鏈路模型再加上10m跳線對信號的衰減量。電纜是鏈路衰減的一個主要因素，電纜越長，鏈路的衰減就會越明顯。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。衰減不僅與信號傳輸距離有關(guān)，而且由于傳輸信道阻抗存在，它會隨著信號頻率的增加，而使信號的高頻分量衰減加大，這主要由集膚效應所決定，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)標準極限值衰減實測結(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?shù)亩私幼杩共黄ヅ涞姆瓷潆娎|過長溫度影響過量衰減會使電纜鏈路傳輸數(shù)據(jù)不可靠串音串音是同一電纜的一個線對中的信號在傳輸時耦合進其他線對中的能量。是測量來自其它線對泄漏過來的信號串音串音分為近端串音（NearEndＣrosstalk，NEXT）和遠端串音（FarEndCrosstalk，F(xiàn)EXT）NEXTNEXT是測量來自其它線對泄漏過來的信號NEXT是在信號發(fā)送端(近端)進行測量NEXT近端串擾近端串擾用近端串擾損耗值dB來度量，近端串擾的dB值越高越好。高的近端串擾值意味著耦合過來信號損耗高，只有很少的能量從發(fā)送信號線對耦合到同一電纜的其他線對中，低的近端串擾值即耦合過來信號損耗低，意味著較多的能量從發(fā)送信號線對耦合到同一電纜的其他線對中。測試儀通過在一個線對發(fā)送測試信號并測量在另一個線對上的串擾信號幅度的方法來測定串擾。在測量電纜的同一端時，串擾值是由測試信號與串擾信號幅度差來計算得到的。這一差值就稱作近端串擾并以分貝來表示。高的next值相當于低串擾和更好的電纜性能。

近端串擾的影響類似噪聲干擾干擾信號可能足夠大從而：破壞原來的信號錯誤地被識別為信號影響站點間歇地鎖死網(wǎng)絡的連接完全失敗施工注意事項近端串擾與端接工藝密切相關(guān)，雙絞線的兩條導線絞合在一起后，因為相位相差180而抵消而相互間的信號干擾，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，為減少串擾，打開絞接的長度不能超過13mm。線對間的近端串擾測量共計6種組合ABACADBCBDCDABCDNEXT是頻率的復雜函數(shù)NEXT實測曲線極限值NEXT的測試要求近端串擾測試的采樣步長:0.2531.26-1000.50100-2500.151-31.25最大采樣步長(MHz)頻率段(MHz)PSNEXT近端串音是一對發(fā)送信號的線對對被測線對在近端的串擾，實際上，在4對雙絞線電纜中，當其他3個線對都發(fā)送信號時也會對被測線對產(chǎn)生串擾。因此在4對電纜中，3個發(fā)送信號的線對向另一相鄰接收線對產(chǎn)生的總串擾就稱為近端串音功率和（PowerSumNEXT，）。近端串音功率和損耗值只有超5類以上電纜中才要求測試它，這種測試在用多個線對傳送信號的100Base-T4和1000Base-T等高速以太網(wǎng)中非常重要。因為電纜中多個傳送信號的線對把更多的能量耦合到接收線對，在測量中近端串音功率和損耗值要低于同種電纜線對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”一對線感應到其他三對的串擾影響綜合近端串擾PSNEXT綜合近端串擾是一個計算值通常適用于2對或2對以上的線對同時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試綜合近端串擾PSNEXTPSNEXT實測曲線極限值

衰減與串擾比(ACR)通信鏈路在信號傳輸時，衰減和串擾都會存在，串擾反映電纜系統(tǒng)內(nèi)的噪聲，衰減反映線對本身的傳輸質(zhì)量，這兩種性能參數(shù)的混合效應（信噪比）可以反映出電纜鏈路的實際傳輸質(zhì)量，用衰減與串擾比來表示這種混合效應，衰減與串擾比定義為：被測線對受相鄰發(fā)送線對串擾的近端串擾損耗值與本線對傳輸信號衰減值的差值(單位為dB)，即：ACR(dB)=NEXT(dB)-Attenuation(dB)

衰減串擾比(ACR)衰減串擾比或衰減與串擾的差(以分貝表示)類似信號噪聲比對雙絞線系統(tǒng)“可用”帶寬的表示衰減串擾比ACR=近端串擾-衰減(dB)數(shù)值越大越好信號－被衰減噪聲－近端串繞經(jīng)過衰減的信號和噪聲的比信號－被衰減噪聲－近端串繞ELFEXT與PSELFEXT與NEXT定義相類似，F(xiàn)EXT是信號從近端發(fā)出，而在鏈路的另一側(cè)（遠端），發(fā)送信號的線對向其同側(cè)其他相鄰(接收)線對通過電磁感應耦合而造成的串擾。與NEXT一樣,FEXT也用遠端串音損耗來度量。因為信號的強度與它所產(chǎn)生的串擾及信號的衰減有關(guān)，所以電纜長度對測量到的FEXT值影響很大，F(xiàn)EXT并不是一種很有效的測試指標，在測量中是用ELFEXT值的測量代替FEXT值的測量

ELFEXTELFEXT是指某線對上遠端串擾損耗與該線路傳輸信號的衰減差。也稱為遠端ACR。減去衰減后的FEXT也稱作同電位遠端串擾，它比較真實地反映在遠端的串擾值。定義：ELFEXT(dB)=FEXT(dB)-A(dB)(A為受串擾接收線對的傳輸衰減)，等效遠端串擾ELFEXTELFEXT是相對于衰減的FEXT(FEXT-attenuation)HubFEXTattenuationELFEXT電纜工作站通訊出口配線架PSELFEXT和PSNEXT一樣，PSELFEXT是幾個同時傳輸信號的線對在接收線對形成的ELFEXT總和。對4對UTP而言，它組合了其他3對線對第4對線的ELFEXT影響。

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

和延遲偏離(Delayskew)傳輸延遲是信號在電纜線對中傳輸時所需要的時間。傳輸延遲隨著電纜長度的增加而增加，測量標準是指信號在100m電纜上的傳輸時間，單位是納秒（ns），它是衡量信號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和傳輸速度最慢線對的傳輸延遲差值，它以同一纜線中信號傳播延遲最小的線對的時延值作為參考，其余線對與參考線對都有時延差值。最大的時延差值即是電纜的延遲偏離。

傳輸時延1236123645784578484ns486ns494ns481ns傳輸時延差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致的一部分能量反射。當端接阻抗（部件阻抗）與電纜的特性阻抗不一致偏離標準值時，在通信鏈路上就會導致阻抗不匹配。阻抗的不連續(xù)性引起鏈路偏移，電信號到達鏈路偏移區(qū)時，必須消耗掉一部分來克服鏈路偏移，這樣會導致兩個后果，一個是信號損耗，另一個是少部分能量會被反射回發(fā)送端。被反射到發(fā)送端的能量會形成噪聲，導致信號失真，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/反射信號

回波損耗越大，則反射信號越小，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量整個頻率范圍信號反射的強度其結(jié)果是特性阻抗之間的偏離原因電纜生產(chǎn)廠生產(chǎn)過程的變化連接頭安裝回波損耗的影響預期的信號=從另一端發(fā)來經(jīng)過衰減的信號噪聲=同一線對上反射回來的信號接收Input發(fā)