综合布线技术与工程 第 8 章 综合布线系统测试

1. 综合布线技术与工程第8章 综合布线系统测试

2. 光纤链路测试 主要内容 测试类型 验收测试仪表 认证测试标准 认证测试模型 认证测试参数 现场认证测试

3. 8.1 测试类型 1 验证测试 • 验证测试又称为随工测试，是边施工边测试，主要检测线缆质量和安装工艺，及时发现并纠正所出现的问题，不至于等到工程完工时才发现问题而重新返工，耗费不必要的人力、物力和财力。 • 验证测试不需要使用复杂的测试仪，只要能测试接线图和线缆长度的测试仪。 2 认证测试 • 认证测试又称为验收测试，是所有测试工作中最重要的环节，是在工程验收时对布线系统的全面检验，是评价综合布线工程质量的科学手段。

4. 8.1 测试类型 2 认证测试 认证测试分为自我认证测试和第三方认证测试 • 自我认证测试 • 自我认证测试由施工方自行组织，按照设计所要达到的标准对工程所有链路进行测试，确保每一条链路都符合标准要求。 • 第三方认证测试 • 委托第三方对系统进行验收测试，以确保布线施工的质量。这是对综合布线系统验收质量管理的规范化做法。

5. 8.2 验证测试仪表 • 验证测试仪表具有最基本的连通性测试功能，主要检测电缆通断、短路、线对交叉等接线图的故障 1、简易布线通断测试仪 • 最简单的电缆通断测试仪， 包括主机和远端机，测试时， 线缆两端分别连接上主机和 远端机，根据显示灯的闪烁 次序就能判断双绞线8芯线 的通断情况

6. 8.2 验证测试仪表 2、MicroMapper（电缆线序检测仪） • 是小型手持式验证测试仪，可以方便地验证双绞线电缆的连通性。包括检测开路、短路、跨接、反接以及串绕等问题。

7. 8.2 验证测试仪表 3、MicroScanner Pro（电缆验证仪） • 可以检测电缆的通断、电缆的连接线序、电缆故障的位置，从而节省了安装的时间和金钱

8. 8.2 验证测试仪表 4、FLUKE620 • 是一种单端电缆测试仪，进行电缆测试时不需在电缆的另外一端连接远端单元即可进行电缆的通断、距离、串绕等测试

9. 8.3 认证测试标准 • 以TIA/EIA为例 • 1995年:TSB—67 • 定义了现场测试用的两种测试链路结构。 • 定义了3、4、5类链路需要测试的传输技术参数（包括4个参数：接线图、长度、衰减和近端串音损耗）。 • 定义了在两种测试链路下各技术参数的标准值（阈值）。 • 定义了对现场测试仪的技术和精度要求。 • 现场测试仪测试结果与试验室测试仪器测试结果的比较。

10. 8.3 认证测试标准 2.1999年10月:TSB—95 • 为了保证5类电缆信道能支持千兆以太网 , TSB—95《100  4对5类线附加传输性能指南》提出了回波损 耗、等电平远端串音、等电平远端串音功率和、传播时延和时延偏差等千兆以太网所要求的指标。 3.1999年11月:568-A5 (568-A5—2000 ) • 定义增强5类布线 • 568-A5—2000的所有测试参数都是强制性的，而不是像TSB-95那样是推荐性的 • 引入了3 dB原则，3 dB原则就是当回波损耗小于3 dB时，可以忽略回波损耗（RL）。这一原则适用于TIA和ISO的标准。同时，当衰减小于4dB时,可以忽略近端串扰值，但这一原则只适用于ISO11801:2002标准。

11. 8.3 认证测试标准 4. 568-B • 把参数“衰减”改名为“插入损耗” • 把测试模型中的“基本链路”（Basic Link）重新定义为“永久链路”（Permanent Link） • 568-B标准不认可4对4类双绞线和5类双绞线电缆。 • 接插线、设备线与跳线 • 距离变化 • 安装规则 5. 568-B增编 • 如B.2—10标准中列出了6A类布线从1～500MHz带宽的范围内信道的插入损耗、NEXT、PS NEXT、FEXT、ELFEXT、PS ELFEXT、回波损耗、ANEXT、PS ANEXT、PS AELFEXT等指标参数值。

12. 8.4认证测试模型 1、基本链路模型（90+2+2=94m）-承包商链路

13. 8.4认证测试模型 2、通道模型 （100m）---用户链路 B+C<=90m, A+D+E<=10m , A+B+C+D+E<=100m

14. 8.4认证测试模型 3、永久链路模型 （90m）

15. 8.5 认证测试参数 • 测试参数名称本教材采用GB50311-2007和GB50312-2007参数名 表8-1测试参数不同名称对照表

16. 现场需要测试的参数 • 所需测试的参数与应用的测试标准有关 • Wire Map接线图(开路/短路/错对/串绕) • Length长度 • Insertion Lose插入损耗/Attenuation衰减 • NEXT • PS NEXT • Return Loss • ACR • EL FEXT • PS ELFEXT • Propagation Delay • Delay Skew

17. 接线图Wire Map • 正确 • 开路(open) • 短路(short) • 错对(cross) • 反接(reverse) • 串绕(split) • 其它...

18. 4 5 4 5 正确接线 T568A T568B

19. 开路

20. 短路

21. 反接/交叉

22. 跨接/错对

23. 串绕线对

24. 长度Length • 测量双绞线长度时，通常采用TDR（时域反射分析）测试技术 • 时域反射分析TDR的工作原理是：测试仪从电缆一端发出一个脉冲波，在脉冲波行进时，如果碰到阻抗的变化，如开路、短路或不正常接线时，就会将部分或全部的脉冲能量反射回测试仪。依据来回脉冲波的延迟时间及已知的信号在电缆传播的NVP（额定传播速率），测试仪就可以计算出脉冲波接收端到该脉冲返回点的长度

25. 发射脉冲 短路 Scan Pulse 反射脉冲 发射脉冲 Scan Pulse 开路 反射脉冲 发射脉冲 Scan Pulse 端接设备 长度Length • 时域反射TDR (没有反射)

26. 额定传输速率NVP • NVP是指电信号在该电缆中传输的速率与光在真空中的传输速率的比值。 • NVP=2×L/（T×c） • 式中 L—电缆长度， • T—信号在传送端与接收端的时间差 • C—光在真空中传播速度，C为3×108m/s) • 该值随不同线缆类型而异。通常，NVP范围为60%～90%，测量准确性取决于NVP值，正式测量前用一个已知长度（必须在15m以上）的电缆来校正测试仪的NVP值，测试样线愈长，测试结果愈精确。测试时采用延时最短的线对作为参考标准来校正电缆测试仪。 • 典型的非屏蔽双绞线的NVP值从62%～72%之间,通常NVP的取值在69%左右。

27. 长度测量的报告 • 链路长度的测量 • 长度为绕线的长度（并非物理距离） • 绕对之间长度可能有细微差别（对绞绞距的差别） • 测试限 • 允许的最大长度测量误差为10％ • 当测试仪以“*”显示长度时，则表示为临界值，表明在测试结果接近极限时长度测试结果不可信，要引起用户和施工者注意。 • 长度的标准为100米（通道）和90米（永久链路） • 不要安装超过100米的站点 • 特殊情况要有记录

28. Insertion Lose插入损耗/Attenuation衰减 • 当信号在电缆中传输时,由于其所遇到的电阻而导致传输信号的减小，信号沿电缆传输损失的能量称为衰减。(以分贝dB表示) 信号源 信号接 收器 dB Loss

29. Insertion Lose插入损耗/Attenuation衰减 • 衰减是一种插入损耗，当考虑一条通信链路的总插入损耗时，布线链路中所有的布线部件都对链路的总衰减值有贡献。一条链路的总插入损耗是电缆和布线部件的衰减的总和。衰减量由下述各部分构成。 • 布线电缆对信号的衰减； • 每个连接器对信号的减量； • 通道链路模型再加上10m跳线对信号的衰减量。 • 电缆是链路衰减的一个主要因素，电缆越长，链路的衰减就会越明显。与电缆链路衰减相比，其他布线部件所造成的衰减要小得多。衰减不仅与信号传输距离有关，而且由于传输信道阻抗存在，它会随着信号频率的增加，而使信号的高频分量衰减加大，这主要由集肤效应所决定，它与频率的平方根成正比。

30. 能量有损失 Insertion Lose插入损耗/Attenuation衰减

31. 衰减是频率的函数 标准极限值 衰减实测结果

32. 衰减故障的原因 • 原因 • 电缆材料的电气特性和结构 • 不恰当的端接 • 阻抗不匹配的反射 • 电缆过长 • 温度 • 影响 • 过量衰减会使电缆链路传输数据不可靠

33. 串音 • 串音是同一电缆的一个线对中的信号在传输时耦合进其他线对中的能量。是测量来自其它线对泄漏过来的信号

34. 串音 • 串音分为近端串音（Near End Ｃrosstalk，NEXT）和远端串音（Far End Crosstalk，FEXT）

35. NEXT • NEXT是测量来自其它线对泄漏过来的信号 • NEXT是在信号发送端(近端)进行测量

36. NEXT近端串扰 • 近端串扰用近端串扰损耗值dB来度量，近端串扰的dB值越高越好。 • 高的近端串扰值意味着耦合过来信号损耗高，只有很少的能量从发送信号线对耦合到同一电缆的其他线对中， • 低的近端串扰值即耦合过来信号损耗低，意味着较多的能量从发送信号线对耦合到同一电缆的其他线对中。

37. 近端串扰的影响 • 类似噪声干扰 • 干扰信号可能足够大从而： • 破坏原来的信号 • 错误地被识别为信号 • 影响 • 站点间歇地锁死 • 网络的连接完全失败 • 施工注意事项 • 近端串扰与端接工艺密切相关，双绞线的两条导线绞合在一起后，因为相位相差180而抵消而相互间的信号干扰，绞距越紧抵消效果越好，也就越能支持较高的数据传输速率。在端接施工时，为减少串扰，打开绞接的长度不能超过13mm。

38. 线对间的近端串扰测量 共计6种组合 AB A C A D B C B D C D A B C D

39. NEXT是频率的复杂函数 NEXT实测曲线 极限值

40. NEXT的测试要求 • 近端串扰测试的采样步长: 频率段(MHz) 最大采样步长(MHz) 1-31.25 0.15 31.26-100 0.25 100-250 0.50

41. PS NEXT • 近端串音是一对发送信号的线对对被测线对在近端的串扰，实际上，在4对双绞线电缆中，当其他3个线对都发送信号时也会对被测线对产生串扰。因此在4对电缆中，3个发送信号的线对向另一相邻接收线对产生的总串扰就称为近端串音功率和（Power Sum NEXT，）。 • 近端串音功率和损耗值只有超5类以上电缆中才要求测试它，这种测试在用多个线对传送信号的100 Base-T4和1000 Base-T等高速以太网中非常重要。因为电缆中多个传送信号的线对把更多的能量耦合到接收线对，在测量中近端串音功率和损耗值要低于同种电缆线对间的近端串音损耗值。

42. PS NEXT 工作站 电缆 配线架 Hub 通讯出口

43. “综合的概念” • 一对线感应到其他三对的串扰影响

44. 综合近端串扰 PS NEXT • 综合近端串扰是一个计算值 • 通常适用于2对或2对以上的线对同时在同一方向上传输数据（例如1000Base-T） • 4dB原则同样适用 • 需要双向测试

45. 综合近端串扰 PS NEXT PS NEXT实测曲线 极限值

46. 衰减与串扰比(ACR) • 通信链路在信号传输时，衰减和串扰都会存在，串扰反映电缆系统内的噪声，衰减反映线对本身的传输质量，这两种性能参数的混合效应（信噪比）可以反映出电缆链路的实际传输质量，用衰减与串扰比来表示这种混合效应，衰减与串扰比定义为：被测线对受相邻发送线对串扰的近端串扰损耗值与本线对传输信号衰减值的差值(单位为dB)，即： • ACR(dB)=NEXT(dB)- Attenuation (dB)

47. 衰减串扰比(ACR) • 衰减串扰比或衰减与串扰的差(以分贝表示) • 类似信号噪声比 • 对双绞线系统“可用”带宽的表示 信号－被衰减 噪声－近端串绕 经过衰减的信号和噪声的比 信号－被衰减 噪声－近端串绕 衰减串扰比ACR =近端串扰-衰减(dB) 数值越大越好

49. ELFEXT与 PS ELFEXT • 与NEXT定义相类似，FEXT是信号从近端发出，而在链路的另一侧（远端），发送信号的线对向其同侧其他相邻(接收)线对通过电磁感应耦合而造成的串扰。 • 与NEXT一样,FEXT也用远端串音损耗来度量。 • 因为信号的强度与它所产生的串扰及信号的衰减有关，所以电缆长度对测量到的FEXT值影响很大，FEXT并不是一种很有效的测试指标，在测量中是用ELFEXT值的测量代替FEXT值的测量

50. ELFEXT • ELFEXT是指某线对上远端串扰损耗与该线路传输信号的衰减差。也称为远端ACR。减去衰减后的FEXT也称作同电位远端串扰，它比较真实地反映在远端的串扰值。 • 定义：ELFEXT(dB)=FEXT(dB)-A(dB)(A为受串扰接收线对的传输衰减)，