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8-1綜合布線工程——測試準備01測試設計1.選擇測試類型(1)布線測試按照測試的有效性一般分為驗證測試、鑒定測試和認證測試三個類別;驗證測試:驗證測試又稱隨工測試,是邊施工邊測試,主要檢測線纜質量和安裝工藝,及時發現并糾正所出現的問題,不至于等到工程完工時才發現問題而重新返工,耗費不必要的人力、物力和財力。驗證測試不需要使用復雜的測試儀,只要能測試接線圖和線纜長度的測試儀。因為在工程質量檢查中,短路、反接、線對交叉、鏈路超長等問題占整個工程質量問題的80%,這些質量問題在施工初期通過重新端接、調換線纜、修正布線路由等措施比較容易解決,而到了工程完工驗收階段,出現這些問題解決起來就比較閑難了。鑒定測試:鑒定測試是對鏈路支持應用能力(帶寬)的一種鑒定,如測試該線路能否支持百兆、千兆或萬兆網絡應用就屬于鑒定測試,而測試光纖的衰減值或接收功率等標準性能也屬于鑒定測試。鑒定測試在隨工測試、監理測試、開通測試、升級前的評估測試和故障診斷測試等都可以用到鑒定測試。認證測試:認證測試是按照某個標準中規定的參數進行的質量檢測,并要求依據標準的極限值對被測對象給出“通過/失敗”或“合格/不合格”的結果判定。認證測試與鑒定測試最明顯的區別就是測試的參數多而全面,并且一定要在比較標準極限值后給出“通過/失敗”判定結果。認證測試被用于工程驗收時是對布線系統的全面檢驗,是評價綜合布線工程質量的科學手段。認證測試是設計方和施工方對所承擔的工程所進行的一個總結性質量檢驗,認證測試工作的人員應經過測試儀表供應商的技術培訓并獲得認證資格。例如使用FLUKE公司的DSP和DTX系列測試儀,最好能獲得FLUKE布線系統測試工程師“CCTT”資格認證。(3)布線測試按照測試對象、流程和測試目的可分為選型測試、進場測試、監理測試/隨工測試、驗收測試/第三方測試、診斷測試、維護性測試等。測試類型按測試有效性分類按測試對象分類按測試流程分類按測試目的分類驗證測試鑒定測試認證測試元件測試鏈路測試應用測試選型測試進場測試監理測試驗收測試診斷測試維護性測試2.選擇測試主體(1)自我測試。自我測試由施工方自行組織,按照設計所要達到的標準對工程所有鏈路進行測試,確保每一條鏈路都符合標準要求。如果發現不達標鏈路,應進行整改,直至復測合格,同時編制成準確的測試技術檔案,寫出測試報告,交業主存檔。由施工方組織的認證測試可以由設計、施工、監理多方參與,建設方也應派遣專業人員參加。自我測試工作,成本低,實施方便,適用于選型測試、進場測試、隨工測試、驗收測試、診斷測試、維護性測試等活動。(2)第三方認證測試。自我測試雖然方便,但由于利益問題可能存在測試報告作弊的問題,隨著支持千兆以太網的推廣應用,超5類及6類及光纖在綜合布線系統中的大量應用,工程施工工藝要求越來越高。越來越多的業主會委托第三方對系統進行驗收測試,以確保布線施工的質量。這是對綜合布線系統驗收質量管理的規范化做法。3.選擇測試方式對綜合布線工程的測試方式一般分為兩種:全面測試和抽樣測試。(1)全面測試。在驗證測試或鑒定測試中,由于測試內容簡單,且都是隨工測試,一般都選擇全測,確保所有鏈路的施工質量;而認證測試中,對工程要求高,使用器材類別高和投資大的工程,業主一般要求對所有鏈路進行全部檢測,有些除要求施工方做自測自檢外,還需要請第三方對工程做全面驗收測試。(2)抽樣測試。在選型測試、進場測試中,由于材料較多,且都是批量生產的成品,一般采用抽樣測試方式;而認證測試時,業主也可在要求施工方做自我認證測試的同時,邀請第三方對綜合布線系統鏈路做抽樣測試。抽樣測試方法如下:按工程大小確定抽樣樣本數量,一般1000個信息點以上的工程抽樣30%,1000個信息點以下的工程抽樣50%。在GB50312—2016中,抽樣測試比例可以是10%?15%,如果總鏈路數不超過100條,則需要全部測試。抽測結果如果合格率低于99%,則仍需要全部測試。衡量、評價一個綜合布線系統的質量優劣,唯一科學、有效的途徑就是進行全面現場測試。目前,綜合布線系統是工程界中少有的、已具有完備的全套驗收標準的并可以通過驗收測試來確定工程質量水平的項目之一。按照參數的嚴格程度測試被分為元件級測試、鏈路級測試和應用級測試;元件級測試:元件級測試就是對鏈路中的元件(電纜、跳線、插座模塊等)進行測試,其測試標準要求最嚴格。元件級測試主要用于進場測試、選型測試和升級或開通前的跳線測試,對防止假冒偽劣產品起到了非常有效的作用。元件級測試也被用于生產線的成品檢測和部分研發測試等。鏈路級測試:鏈路級測試是指對“已安裝”的鏈路進行的認證測試,由于鏈路是由多個元件串接而成的,所以鏈路級測試對參數的要求一定比單個的元件級測試要求低。被測對象是按布線結構劃分的鏈路,如配線子系統等。工程驗收測試時一般都選擇鏈路級的認證測試報告作為驗收報告,這作為一種行業習慣被多數建設方和監理方所接受。應用級測試:部分建設方會要求承建方或維護外包方給出鏈路是否能支持指定高速網絡應用的證明,例如,證明鏈路能否支持升級運行1000Base-T和10GBase-T等應用,這時可可以選擇DTX電纜分析儀中的1GBase-T和10GBase-T等應用標準來進行測試,這種基于應用標準要求的測試就是應用級測試。

元件級測試、鏈路級測試和應用級測試對參數的要求是各不相同的。標準中對元件級測試的參數要求最嚴格。鏈路由眾多的元件串接而成,鏈路中每增加一個元件(如模塊),參數就會下降一些,所以鏈路級測試的參數要求比元件級要低。應用是在鏈路的基礎上開發的,所以應用級測試的參數標準一定不會超過鏈路級的參數水平,否則應用無法被支持。4.選擇測試級別02工具準備1.驗證測試工具(1)電纜通斷測試儀。圖8-2所示為最簡單的電纜通斷測試儀,包括主機和遠端機。測試時,線纜兩端分別連接到主機和遠端機的RJ-45接口上,根據顯示燈的閃爍次序就能判斷雙絞線8芯線的通斷、線對交叉、錯對等接線圖的故障,但不能測試長度(無TDR功能),所以不能確定故障點的物理位置。(2)電纜尋線儀。圖8-3所示,為一種小型的手持式驗證測試儀電纜尋線儀,它可以方便地驗證雙絞線電纜的連通性,包括檢測開路、短路、跨接、反接等連接圖問題。它可用于測試雙絞線、普通電纜、同軸線等。與音頻探頭(錐形)配合使用時,可追蹤到穿過墻壁、地板、天花板的電纜。儀器一般還配一個遠端機,因此,一個人就可以方便地完成電纜和用戶跳線的驗證測試了。(3)紅光筆。如圖8-4所示,紅光筆又叫做通光筆、筆式紅光源、可見光檢測筆、光纖故障檢測器、光纖故障定位儀等,多數用于檢測光纖斷點,目前按其最短檢測距離劃分為:5Km、10Km、15Km、20Km、25Km,30Km,35Km,40Km等。一般以量子阱LD作光源輸出人眼可見的紅色激光,有CW(常亮)和MOD(頻閃)工作模式,可供FC、SC、ST通用接口接入。4)光功率計。如圖8-5所示,光功率計(opticalpowermeter)是指用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗的儀器。在光纖系統中,測量光功率是最基本的。在光纖測量中,光功率計是常用驗證測試工具。通過測量發射端機或光網絡的絕對功率,一臺光功率計就能夠評價光端設備的性能。用光功率計與穩定光源組合使用,則能夠測量連接損耗、檢驗連續性,并幫助評估光纖鏈路傳輸質量。2.鑒定測試工具(1)電纜鑒定測試儀。如圖8-6所示,CablelQ電纜鑒定測試儀。它用于檢查現有布線系統帶寬是否支持語音、十兆、百兆、千兆、萬兆或VoIP以太網(鑒定),并顯示現有布線系統不能支持網絡帶寬需求的原因(如15m處有串擾),檢測并報告電纜另一端連接了什么設備,顯示設備配置(速度/雙工模式/線對等);識別未使用的交換機端口,以便于進行再分配。(2)光纖衰減鑒定儀。如圖8-7所示,SimpliFiberPro光纖衰減鑒定儀(SFP)。與光功率計的原理相同,光纖的傳輸質量較大程度上受到光纖鏈路的總衰減值影響。大致上,同樣長度的光纖,衰減值越大,則表明鏈路質量越差。通過測試光功率的差值可以用來判定光纖的衰減值。不同于簡單的光功率計,該設備可將測試結果保存到報告中,因為是鑒定儀,故不做通過/失敗判斷(可人工判斷)。3.認證測試工具(1)線纜認證分析儀。如圖8-8所示,DTX-1800線纜認證分析儀。這是一款認證測試儀器,因為里面內置了各種各樣的國內、國際的測試標準,測試結果將嚴格依據所選擇標準(如ISO11801、GB50312—2007等)的參數要求給出通過/失敗的判定結果,并通過配套軟件生產標準的工程測試報告。DTX-1800電纜分析儀實際上是一個線纜認證測試的手持式平臺,這個平臺有非常豐富的認證測試適配器可以選擇。加上相應的測試適配器后,它既可以認證元件級產品(電纜、跳線、插座等),又可以依照鏈路級和應用級標準去認證相應的對象(永久鏈路、信道、1000Base-T應用等),是目前唯一能承擔這三種等級認證的手持式認證工具。該平臺認證的介質對象既可以是電纜,也可以是同軸電纜和光纖。對于光纖,它既能完成常見的一級光纖認證,也可以完成針對高速光纖的二級光纖認證(使用對應的光模塊選件)。(2)OTDR光纖認證分析儀。如圖8-9所示,OptiFiber光纖認證分析儀(OF)。這是一款只對光纖進行二級測試的認證測試儀。測試儀的主體是一個適合于園區網/局域網的高分辨能力的OTDR(光時域反射計)。它測試并分析OTDR曲線,給出鏈路中各種“事件”的屬性,并依據標準給出通過/失敗判定。測試儀配合儀器上的長度/衰減值測試模塊,可以完成完整的光纖二級認證測試。03測試內容

要進行綜合布線工程的測試或驗收,必須有一個公認的標準,和綜合布線設計標準一樣,國際上制定布線測試標準的組織主要有國際標準化委員會(ISO/IEC)、歐洲標準化委員會(CENELEC)和北美的工業技術標準化委員會(ANSI/TIA/EIA)。

國際上第一部綜合布線系統現場測試的技術規范是由ANSI/T1A/EIA委員會在1995年10月發布的《現場測試非屏蔽雙絞線(UTP)電纜布線系統傳輸性能技術規范》(TSB-67),它敘述和規定了電纜布線的現場測試內容、方法和對儀表精度的要求。實際上,對于測試和驗收的內容選擇應遵從綜合布線工程項目合同的約定,但一般來說,項目會約定基于某個國家標準進行驗收,也就是我們所說的工程符合某某標準。同時選定的驗收標準也是設計、施工階段所遵從的參考資料。國內最新的綜合布線系統驗收標準是建設部頒布的《綜合布線工程驗收規范》(GB50312—2016)。其中規定了國內綜合布線工程測試和驗收的具體項目和對應參數。測試驗收應根據選定的驗收標準中的驗收項目和對應參數進行。本章以GB50312-2016為主,結合ANSI/TIA/EIA568-B/C和ISO/IEC11801-2002來闡述綜合布線的測試內容和方法。感謝觀看,歡迎繼續學習8-2綜合布線工程——銅纜測試01測試模型1.永久鏈路模型永久鏈路性能測試連接模型應包括水平電纜及相關連接器件(圖8-10)。永久鏈路又稱固定鏈路,它由最長為90m的水平電纜、水平電纜兩端的接插件(一端為工作區信息插座,另一端為樓層配線架)和鏈路可選的轉接連接器組成,電纜總長度為90m,而基本鏈路包括兩端的2m測試電纜,電纜總計長度為94m。對絞電纜兩端的連接器件也可為配線架模塊。圖8-10永久鏈路模型注:H-從信息插座至樓層配線設備(包括集合點)的水平電纜長度,H≤90m2.信道鏈路模型

信道性能測試連接模型應在永久鏈路連接模型的基礎上包括工作區和電信間的設備電纜和跳線,如圖8-11所示。它包括了最長為90m的建筑物中固定的水平電纜、水平電纜兩端的連接件(一端為工作區信息模塊,另一端為樓層配線架)、一個靠近工作區的可選的附屬連接器、最長為10m的在樓層配線架上的兩處連接跳線和用與終端連接線,信道長最長為100m。信道測試模型的是網絡設備到計算機間端到端的整體性能,這正是用戶所關心的,故信道又稱用戶鏈路。圖8-11信道鏈路模型注:A-工作區終端設備電纜長度;B-CP纜線長度;C-水平纜線長度;D-配線設備連接跳線長度;E-配線設備到設備連接電纜長度;B十C≤90m;A十D十E≤100m。3.二者的區別

使用永久鏈路測試好還是使用信道測試更好?永久鏈路是綜合布線施工單位必須負責完成的工程鏈路。通常施工單位完成綜合布線工作后,所要連接的設備、器件還沒有安裝,而且并不是今后所有的電纜都會連接到設備或器件上,所以綜合布線施工單位可能只向用戶提供一個永久鏈路的測試報告。從用戶的角度來說,用于高速網絡的傳輸或其他通信傳輸時的鏈路不僅僅要包含永久鏈路部分,而且還要包括用于連接設備的用戶電纜(跳線),所以他們希望得到一個信道的測試報告。

無論哪種報告,都是為了認證該綜合布線的鏈路是否可以達到設計的要求,兩者只是測試的范圍和定義不一樣。在實際測試應用中,選擇哪一種測量連接方式應根據需求和實際情況決定。雖然使用信道鏈路方式更符合真實使用的情況,但由于它包含了用戶的設備跳線,而這部分跳線有可能今后會經常更換。所以,對于現在的布線系統,一般工程驗收測試建議選擇永久鏈路模型進行。02測試內容本書采用GB50312-2016《綜合布線工程驗收規范》中規定的測試項目和參數,具體如下:1.纜線終接雙絞線電纜終接應符合下列規定:(1)終接時,每對對絞線應保持扭絞狀態,扭絞松開長度對于3類電纜不應大于75mm;對于5類電纜不應大于13mm;對于6類及以上類別的電纜不應大于6.4mm。(2)對絞線與8位模塊式通用插座相連時,應按接線圖的色標和線對順序進行卡接,如圖8-12。兩種連接方式均可采用,但在同一布線工程中兩種連接方式不應混合使用。(3)屏蔽對絞電纜的屏蔽層與連接器件終接處屏蔽罩應通過緊固器件可靠接觸,纜線屏蔽層應與連接器件屏蔽罩360。圓周接觸,接觸長度不宜小于10mm。(4)對不同的屏蔽對絞線或屏蔽電纜,屏蔽層應采用不同的端接方法。應使編織層或金屬銷與匯流導線進行有效的端接。(5)信息插座底盒不宜兼做過線盒使用。注:G(Green)→綠;B(Blue)→藍;BR(Brown)→棕;W(White)→白;O(Orange)→橙。

線纜終接項目的測試一般可進行驗證測試,在施工之后使用驗證測試工具及時測試并記錄。如需進行項目驗收的認證測試,建議使用認證測試工具。接線圖的故障通常有以下五種:(1)開路。開路是線芯斷開了,如圖8-13所示,FLUKEDTX測試儀測試時顯示線芯8開路的情況;(2)短路。兩根線芯連在一起形成短路,如圖8-14所示,FLUKEDTX測試儀測試時顯示線芯3和6短路的情況。(3)反接/交叉。就是同一線對中的兩個線芯在兩端的針位接反了,如圖8-15所示,一端的1位接在另一端的2位,一端的2位接另一端的1位。(4)跨接/錯對。將一對線對接到另一端的另一線對位置上,如圖9-16所示,為測試時DTX測試儀顯示跨接錯誤。常見的跨接錯誤是1、2線對與3、6線對的跨接,這種錯誤往往是由于兩端的接線標準不統一造成的,一端用T568A,而另一端用T568B。(5)串繞。串繞是在端接過程中兩端線序發生同樣錯誤,使得本不是同一個線對的兩根線交換了端接位置,從而與正確端接的線芯重新組合成新的線對。如圖8-17所示,為測試時DTX測試儀顯示的串繞線對情況。這是一種會產生極大串擾的錯誤連接,這種錯誤對鏈路的連通性不會產生影響,用普通的驗證測試工具也無法檢查出故障原因(因為線芯只是被代替,所以亮燈的順序是正確的),只能用電纜認證測試儀才能檢測出來。在網絡運行中,會造成上網困難或不能上網,自適應網卡會停留在10Base-T。2.線纜長度

本書前面部分強調過,電纜對鏈路長度的限制比較嚴格,通常水平信道長度不超過100m。因此在認證測試中,線纜長度也是一個比較重要的測試項目。同時,在故障排除測試時要判斷故障點位置,也需要知道故障點到測試儀的距離。

測量雙絞線長度時通常采用TDR(時域反射計)測試技術,TDR的工作原理是:測試儀從電纜一端發出一個脈沖,在脈沖行進時,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。依據來回脈沖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接收端到該脈沖返回點的長度,如圖8-18所示。3.回波損耗

回波損耗(ReturnLoss,RL)多指電纜與接插件連接處的阻抗突變導致的一部分信號能量的反射值。當鏈路中的阻抗發生變化時,如接插部件的阻抗與電纜的特性阻抗不—致(或不連續)時,就會出現阻抗突變時的特有現象:信號到達此區域時,必須消耗掉一部分能量來克服阻抗的偏移,這樣會出現兩個后果,一個是信號會被損耗一部分,另一個則是少部分能量會被反射回發送端。因為信號的發射線對同時也是接收線對(接收對端發送過來的信號),所以阻抗突變后被反射到發送端的能量就會成為一種干擾噪聲,這將導致接收的信號失真,降低通信鏈路的傳輸性能。(1)永久鏈路回波損耗綜合布線系統工程設計中,100Ω

對絞電纜組成的永久鏈路或CP鏈路的兩端回波損耗值應符合如表8-3的規定:(2)信道鏈路回波損耗。綜合布線系統工程設計中,100Ω對絞電纜組成的信道鏈路的兩端回波損耗值應符合表8-4的規定:4.插入損耗

插入損耗指在信號傳輸介質系統中,由于元器件的插入而發生的負載功率的損耗。對于綜合布線來說,插入損耗就是當信號在電纜中傳輸時,由于遇到各種“阻力”(包括線纜和連接件)而導致傳輸信號減小(衰減),這種衰減就像是種“插入損耗”。一條鏈路的總插入損耗是電纜和布線部件的衰減的總和。

跟回波損耗一樣,插入損耗是否對通信造成影響,不是看它的絕對值大小,而是看其與入射信號強度的對比。但與回波損耗不同,插入損耗的參數值(IL)越大,就表明鏈路的插入損耗越嚴重。而且插入損耗會隨著信號頻率的提升而迅速增長,這叫“高頻損耗“。

引起插入損耗的主要原因是銅導線及其所使用的絕緣材料和外套材料,在選定電纜和相關接插件后,信道的衰減就與其距離、信號傳輸頻率和施工工藝有

關,不恰當的端接也會引起附加的插入損耗。插入損耗值以dB來度量,值越大,插入損耗越大,接收端接收到的信號就越弱,信號衰減到一定程度后,將會引起鏈路傳輸的信息不可靠。(1)永久鏈路插入損耗。布線系統中永久鏈路的最大插入損耗(IL)值應符合表8-5要求。(2)信道鏈路插入損耗。布線系統信道鏈路的插入損耗(IL)值應符合表8-6要求。5.近端串音(NEXT)和遠端串音(FEXT)

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。從一個發送信號的線對(如1、2線對)泄漏到相鄰線對(如3、6線對)的,這種串音被認為是強加給接收線對的一種噪聲,因為它會干擾接收線對中的原來的傳輸信號。串音分為近端串音(NearEndCrosstalk,NEXT)和遠端串音(FarEndCrosstalk,FEXT)兩種,NEXT是UTP電纜中最重要的一個參數。近端串音是指處于線纜一側的某發送線對的信號對同側的其他相鄰(接收)線對通過電磁感應所造成的信號耦合。

與NEXT定義相類似,FEXT是信號從近端發出,而在鏈路的另一側(遠端),發送信號的線對向其同側其他相鄰(接收)線對,通過電磁感應耦合而造成的串音。但因為信號的強度與它所產生的串擾及信號的衰減有關,這些都與電纜長度有關,所以電纜長度對測量到的遠端串音影響很大,因此遠端串音并不是一種很有效的測試指標,在驗收標準中,并沒有給出參數值限定。傳音在整條鏈路上都會發生,但我們沒法測量,只能選擇一端的位置為測量點,用測出的數值來反映整體鏈路的串音干擾情況。近端串音的值以dB為單位,根據標準中的計算公式(8-1)為:近端串音計算公式及參數值

其中:P1N是近端干擾線對的輸入信號的功率;P2N是近端被干擾線對的輸出串音信號的功率;從公式中可以看出,P1N/P2N的值越大就說明串音相對于輸入信號功率越小,由于線對中信號的功率一般都是一個能量級的,所以串音越小對信號的干擾越小,因此NEXT值越大,就說明該鏈路的近端串音影響越小。因此,GB50312-2016《綜合布線工程驗收規范》中對近端串音的參數值NEXT做了最小值的限制。(1)永久鏈路的近端串音值。線對與線對之間的近端串音(NEXT)在布線的兩端均應符合NEXT值的要求,布線系統永久鏈路的近端串音值應符合表8-7的規定。注:有兩個值的是因為考慮到有CP點存在的永久鏈路的指標。(2)信道鏈路的近端串音值。布線系統信道鏈路的近端串音值應符合表8-8的規定。6.近端串音功率和(PSNEXT)除了單一線對之間的近端串音,在實際工程中某一線芯會受到同根線纜甚至平行走向的線纜之間的多根線芯的同時串音干擾,因此在實際工程中測試中我們關注的是一個所有近端串音的和值,這個值被定義為:近端串音功率和(PSNEXT)。在布線系統中,鏈路的兩端均應符合PSNEXT值要求。其計算公式(8-2)為:其中:i是干擾線對的編號;k是被干擾線對的編號;n是線對總數;NEXTik是線對i對線對k施加的近端串音;(1)永久鏈路近端串音功率和(PSNEXT)值。布線系統永久鏈路的PSNEXT值應符合表8-9的規定。(2)信道鏈路近端串音功率和(PSNEXT)值。布線系統信道鏈路的PSNEXT值應符合表8-10的規定。7.衰減串音比(ACR)及衰減串音比功率和(PSACR)

通信鏈路在信號傳輸時,信號衰減和串擾都會存在,串擾反映出電纜系統內的噪聲水平,衰減反映線對本身的實際傳輸能量,希望接收到的信號能量盡量大(即電纜的衰減值要小),耦合過來的串音盡量小(即受到的干擾小)。我們用它們的比值來相對衡量收到信號的質量,這種比值就叫信噪比。它可以反映出電纜鏈路的實際傳輸質量,通過計算我們發現,信噪比就是衰減串音比。比如在教室上課,老師的聲音就是信號源,傳到你耳朵的過程中會有衰減,教室外會有噪音(串音),這都無法避免。但只要噪音不超過你接收到聲音強度的某個比值(信噪比),你就能聽到老師講課的內容。衰減串音比(ACR,也可譯為衰減串擾比)定義為被測線對受相鄰發送線對串擾與本線對上傳輸的有用信號的比值。如果按近端串音來算就是衰減近端串音比(ACR-N),如果按照遠端串音值來算就是衰減遠端串音比(ACR-F)。

傳播時延(PropagationDelay)是信號在電纜線對中傳輸時所需要的時間。傳播時延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μs,它是衡量信號在電纜中傳輸快慢的物理量。8.傳播時延

傳播時延和通信時鐘周期有很大的關系。在高速網絡中,每一次的通信時鐘周期都很短,系統會將一個時鐘周期內收到的信號組合成一組有效信息,而當鏈路傳播時延過長時,同一組信息的信號不能在一個周期時間內到達,系統將丟棄不完整的信息,造成通信故障。因此,對于傳播時延太大的鏈路是不能適用較短通信時鐘周期的高速網絡通信協議的。

同時,傳播時延跟鏈路長度也有關系,鏈路越長傳播時延越長。因此,標準將電纜的信道長度設置為100m,在此距離內傳播時延一般不會超過通信時鐘周期(鏈路本身沒有大問題),但超過100m就可能出現傳播時延超時的情況,造成通信故障。也也是為什么5E類線纜在百兆網絡中信道長度為100m,而在千兆網絡中信道長度為16m的原因。因此GB50312-2016《綜合布線工程驗收規范》中對傳播時延的參數值做了100m內最大值的限制。(1)永久鏈路的最大傳播時延。布線系統中永久鏈路的最大傳播時延應符合表8-19所示的規定。(2)信道鏈路的最大傳播時延。布線系統中信道鏈路的最大傳播時延應符合表8-20所示的規定。9.時延偏差

時延偏差(DelaySkew)是指同一UTP電纜中傳輸速率最大的線對和傳輸速率最小的線對的傳播時延差值,它以同一電纜中信號傳播延遲最小的線對的時延值為參考,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時延偏差。

時延偏差對UTP中4對線對同時傳輸信號的100Base-T4和1000Base-T等高速以太網非常重要,因為信號傳送時先在發送端被分配到不同線對后才并行傳送的,到了接收端后再重新組合成原始信號。如果線對間傳輸的時差過大,接收端就會因為信號(在時間上)不能對齊而丟失數據,從而影響重組信號的完整性并產生錯誤。因此時延偏差越小越好。GB50312-2016《綜合布線工程驗收規范》中對時延偏差的參數值做了100m內最大值的限制。(1)永久鏈路的最大時延偏差。布線系統中永久鏈路的最大時延偏差值應符合表8-21所示的規定。注:①為0.9×0.045+3×0.00125計算結果。②為0.9×0.025十3×0.00125計算結果。(2)信道鏈路的最大時延偏差。布線系統中信道鏈路的最大時延偏差應符合表8-22所示的規定。注:①為0.045十4×0.00125計算結果。

②為0.025十4×0.00125計算結果。

③布線信道因環境溫度影響,在給定的傳播時延偏差值上不得超過0.01μs。10.其他測試項目其他測試項目參數包括:外部近端串音功率和(PSANEXT)、外部近端串音功率和平均值(PSANEXTavg)、外部ACR-F功率和(PSAACR-F)、外部ACR-F功率和平均值(PSAACR-Favg

)、直流環路電阻、非平衡衰減、傳輸阻抗、耦合衰減及屏蔽衰減,在此不詳細介紹。這里特別強調的是屏蔽布線系統電纜對絞線對的傳輸性能要求與上述鏈路的參數要求是一致的。03測試過程1.測試環境要求為保證綜合布線系統的測試數據準確可靠,對測試環境有嚴格的規定。(1)無環境干擾。綜合布線測試現場應無產生嚴重電火花的電焊、電鉆和產生強磁干擾的設備作業,被測綜合布線系統必須是無源網絡,測試時應斷開與之相連的有源、無源的通信設備,以避免測試受到干擾或損壞儀表。DSP和DTX系列測試儀能主動提示鏈路中有干擾。(2)測試溫度要求。綜合布線測試現場的溫度宜在20?30°C,濕度宜在30%?80%,由于衰減指標的測試受測試環境溫度影響較大,當測試環境溫度超出上述范圍時,需要按有關規定對測試標準和測試數據進行修正。(3)防靜電措施。我國北方地區春、秋季氣候干燥,濕度常常在10%?20%,驗收測試經常需要照常進行,濕度在20%以下時靜電火花時有發生,不僅影響測試結果的準確性,甚至可能使測試無法進行或損壞儀表。在這種情況下,測試者和持有儀表者要采取防靜電措施,最好不要用手指直接接觸測試接口的金屬部分。2.測試工具使用

本章前文對測試工具做了詳細介紹,其中認證測試工具是FLUKE公司推出的新一代銅纜認證測試平臺:DTX電纜認證分析儀。DTX電纜認證分析儀目前有DTX-CLT,DTX-LT,DTX-1200,DTX-1800四種型號,DTX-CLT是5e類測試儀(100MHz),DTX-LT和DTX-1200為6類測試儀(350MHz),DTX-1800適合6A和7類和同軸電纜(900MHz)。我們以DTX-1800為例,說明現場認證測試對測試工具的要求。(1)測試儀的精度要求。測試儀的精度決定了測試儀對被測鏈路的可信程度,即被測鏈路是否真的達到了測試標準的要求。所選擇的測試儀既要滿足永久鏈路認證精度,又要滿足信道的認證精度。一般來說,測試5類電氣性能,測試儀要求達到UL(美國保險商試驗所)認證的第Ⅱ級精度,5e類也只要求測試儀的精度達到第IIe級精度,但6類要求測試儀的精度達到第III級精度,因此綜合布線認證測試,最好都使用Ⅲ級精度的測試儀。目前市場上常用的達到Ⅲ級精度的現場測試儀主要有:FLUKEDSP4x00,FLUKEDTX系列;安捷倫的AgilentWireScope350線纜認證測試儀,理想公司的LANTEK系列等產品。(2)測試速度要求。電纜測試儀在現場測試中還要有較快的測試速度。在要測試成百上千條鏈路的情況下,測試速度哪怕只相差幾秒都將對整個綜合布線的累計測試時間產生很大的影響,并將影響用戶的工程進度。(3)測試儀故障定位能力。測試儀的故障定位是十分重要的,因為測試目的是要得到良好的鏈路,而不僅僅是辨別好壞。測試儀能迅速告訴測試人員在一條壞鏈路中故障部件的位置,從而能迅速加以修復。(4)測試儀穩定性要求。測試儀的穩定性主要表現在儀器主體的穩定性、測試適配器的穩定性。即測試時二者的故障率應得到控制,穩定性和耐用性是相輔相成的。(5)測試儀一致性要求。一致性是指不同的測試儀(特別是其測試適配器接口)的參數能保持一致,平均“比對誤差”能限制在較小范圍內。(6)測試儀兼容性要求。兼容性是指能認證被測對象(永久鏈路和跳線)是否滿足兼容互換條件,這對鏈路的認證測試是非常重要的特性要求,否則,一旦更換另一品牌的“合格跳線”卻可能變得不合格,影響日后的項目驗收。(7)測試儀可用性要求。用于現場認證的測試儀具有便攜、手持操作等特點,測試結果可轉儲打印、操作簡單且使用方便。測試儀應支持電纜的雙向測試,以及支持其他類型電纜如同軸電纜、光纜的測試等。DTX-1800是Ⅳ級精度能支持完整的元件級測試的手持式測試平臺;DTX-1800能9s內完成一條6類鏈路測試;快速先進的故障診斷,當一條鏈路有故障時,DTX系列分析儀可以一鍵提供快速且簡明易懂的故障確切位置示意圖(顯示故障點到測試儀的距離),并給出故障的可能原因提示,對于不太明白測試參數含義的初級使用者,照樣可以順利診斷并處理故障;具有彩色中文界面,屏幕下方有簡要提示,在操作有疑問的時候,可以參見此提示,非常方便;DTX-1800的測試帶寬為900MHz,滿足6A和7類布線系統測試要求和870MHz的CCTV同軸電纜測試要求;DTX-1800能將完整的圖形化測試結果保存到FlukeNetworks、LinkWarePC等測試報告專用軟件;提供對講機功能,可以在測試時與另一端測試人員聯系。3.測試過程(1)連接被測鏈路。將測試儀主機和遠端機連上被測鏈路,因為永久鏈路測試,就必須用永久鏈路適配器連接,如圖8-19為永久鏈路測試連接方式,如果是信道測試,就使用原跳線連接儀表,如圖8-20為信道測試連接方式。(2)測試儀設置操作。如圖8-21所示,按綠鍵啟動DTX,并選擇中文或中英文界面。設置要測試鏈路的類型和測試標準,如要依照TIACat6Perm標準測試6類非屏蔽電纜鏈路,可將旋鈕轉至SETUP,選擇“TwistedPair”,選擇“CableType”,選擇“UTP”,選擇“Cat6UTP”,選擇“TestLimit”,選擇“TIACat6Perm.Link”(3)啟動測試。轉動旋鈕到“AutoTest”擋,按TEST鍵啟動測試,9s內完成一條6類鏈路的測試。(4)保存測試結果。首先要對測試結果進行命名,該名稱一般是要和被測試鏈路的管理編號相匹配,即要和管理子系統中對鏈路的命名一致,這樣方便驗收和統計。這個工作通過DTX有以下四種方法進行。①套用DTX中自動命名序列表,但該序列表是按照TIA606-A標準設計的,因此只適用于管理子系統符合TIA606-A標準的工程測試;②測試時現場手動命名,但此方法只適合小批量的測試;③設置自動遞增命名序號功能,自動地按照增序規則命名,不用再每次手動命名,但測試時要按順序測試,因此也不適用大批量的測試;④從LinkWare中下載事先編輯好的名稱列表,測試時直接套用。這種方法最易實現與管理子系統的對接,在大型測試中常用。鏈路測試通過后,按“SAVE”鍵保存測試結果,DTX有內部存儲器,也可以用MMC擴展存儲卡。(5)故障處理。測試中出現“失敗”時,要進行相應的故障診斷測試。按故障信息鍵(F1鍵)直觀顯示故障信息并提示解決方法,再啟動HDTDR和HDTDX功能,掃描定位故障。排除故障后,重新進行自動測試,直至指標全部通過為止。然后對結果進行保存。(6)生成測試報告。當所有要測試的信息點測試完成后,將存儲器中的測試結果通過USB接口,或直接將移動存儲卡上的數據導入到安裝在計算機上的測試管理軟件LinkWare里進行分析,然后生成正規的測試報告,作為測試和驗收的技術資料。LinkWare是一款功能強大的布線系統測試分析管理軟件,是福祿克公司專門為其測試產品開發的測試分析管理軟件,其生成的測試報告是目前國際上最認可的布線工程認證測試報告。LinkWare軟件有多種形式的測試報告可滿足用戶不同的認證需求,如圖8-22所示。測試報告可直接從LinkWare中打印輸出,也可生成PDF文件,保存或打印。4.測試結果每條鏈路的測試結果一般用通過(PASS)或失敗(FAIL)表示。長度指標用測量的最短線對的長度表示測試結果;傳輸延遲和延遲偏離用每線對實測結果和比較結果顯示,對于NEXT、PSNEXT、衰減、ACR、ELFEXT、PSELEXT和RL等用dB表示的電氣性能指標,用余量和最差余量來表示測試結果。所謂余量(Margin),就是各性能指標測量值與測試標準極限值(Limh)的差值,正余量表示比測試極限值好,結果為PASS,負值表示比測試極限值差,,結果為FAIL,余量越大,說明距離極限值越遠,性能越好。標準給出參數的最小極限值,隨頻率增加成曲線分布,而測量值卻因鏈路情況不同而上下波動,而且不同鏈路的波動曲線也不相同,但只要所有曲線都在極限值曲線上方就說明鏈路的ACR是符合標準的,鏈路是合格的。電纜鏈路現場測試時,可填寫《綜合布線系統工程電纜性能指標測試記錄》,如表8-23所示,作為日后竣工驗收的技術資料。感謝觀看,歡迎繼續學習8-3綜合布線工程——光纜測試01測試級別

對光纜的測試一般是在光纜布線項目中的產品選型、進場驗貨、測試驗收和維護診斷等過程中,測試的目的是確保即將投入使用的光纖鏈路的整體性能符合標準要求。光纖鏈路的傳輸質量不僅取決于光纖和連接件的質量,還取決于光纖連接的安裝水平及應用環境。光通信本身的特性決定了光纖測試比雙絞線測試難度更大些。光纖測試的基本內容是連通性測試、性能參數測試(一級測試、二級測試)和故障定位測試。光纖性能測試規范的標準主要來自ANSI/TIA/EIA568—C.3標準,我國的國家標準GB50312-2016《綜合布線工程驗收規范》中附錄C也對光纖鏈路測試做了說明,這些標準對光纖性能和光纖鏈路中的連接器和接續的損耗都有詳細的規定。光纖有多模和單模之分。對于多模光纖,ANSI/T1A/EIA568—C規定了850nm和1300nm兩個波長,因此要用LED光源對這兩個波段進行測試;對于單模光纖,ANSI/TIA/EIA568—C規定了1310nm和1550nm兩個波長,要用激光光源對這兩個波段進行測試。1.1等級測試

光纖鏈路1等級的測試內容應包括光纖信道或鏈路的衰減、長度與極性。需要使用光纜損耗測試設備(OLTS),如光源(紅光筆)和光功率計等來測量每條光纜鏈路的衰減,通過光學延遲量測量或借助電纜護套標記計算出光纜長度。2.2等級測試光纖鏈路2等級的測試除應包括等級1測試要求的內容外,還應包括利用OTDR曲線獲得信道或鏈路中各點的衰減、回波損耗值等。光時域反射OTDR(OpticalTime-DomainReflectMeter),OTDR曲線是一條光纜隨長度變化的反射能量的衰減圖形。通過檢查整個光纖路徑的每個不一致性的點(事件),可以深入查看由光纜、連接器或熔接點構成的這條鏈路的詳細性能以及施工質量。OTDR曲線可以近似地估算鏈路的衰減值,可用于光纜鏈路的補充性評估和故障準確定位,但不能替代使用OLTS進行的插入損耗精確測量。2等級測試OTDR曲線連接器或熔接點等各點的衰減、回波等損耗值1等級測試光纖信道或鏈路衰減;長度;極性;結合上述兩個等級的光纖測試,施工者可以最全面地認識光纜的安裝質量。對于關心光纖高速鏈路質量的建設方,2級測試具有非常重要的作用,它可以幫助減少網絡升級是帶來的升級故障,比如:光纖鏈路在100Mb/s或1Gb/s以太網使用正常,但升級到1Gb/s特別是10Gb/s以太網則運行不正常甚至不能連通,檢查其長度、衰減值(1等級檢測)又都符合1Gb/s或10Gb/s的參數要求。建設方可借助2級測試獲得安裝質量的更高級證明和對未來質量的長期保障。02測試內容1.光纖端接光纖終接與接續應符合下列規定:(1)光纖與連接器件連接可采用尾纖熔接和機械連接方式。(2)光纖與光纖接續可采用熔接和光連接子連接方式。(3)光纖熔接處應加以保護和固定。2.衰減按等級1標準,光纖測試主要是衰減測試和光纜長度測試,衰減測試就是對光功率損耗的測試,引起光纖鏈路損耗的原因主要如下。(1)材料原因。光纖純度不夠和材料密度的變化太大。(2)光纜的彎曲程度。包括安裝彎曲和產品制造彎曲問題,光纜對彎曲非常敏感。(3)光纜接合以及連接的耦合損耗。這主要由截面不匹配、間隙損耗、軸心不匹配和角度不匹配造成。(4)不潔或連接質量不良。低損耗光纜的大敵是不潔凈的連接,灰塵阻礙光傳輸,手指的油污影響光傳輸,不潔凈光纜連接器可擴散至其他連接器。

光纖損耗越小說明鏈路中上述問題越少,光纖鏈路的質量也就越高。GB50312-2016《綜合布線工程驗收規范》對不同類型的光纖每公里的最大衰減值做了如表8-24所示的極限值規定。上表是對光纖介質衰減的最大值規定,一般用于光纜的選品測試或進場測試。而對已鋪設的光纖鏈路一般采用信道的傳輸窗口測量出的最大光衰減,如表8-25所示,該指標已包括光纖接續點與連接器件的衰減在內。在實際光纜工程中,光纖鏈路的衰減值與鏈路長度、光纖適配器個數和光纖熔接點的個數有關。因此它必須是根據這些因素確定測試標準,其衰減最大極限值可用以下公式(8-5)計算,標準中對公式中的系數做了如表8-26的規定:光纖信道鏈路損耗=光纖損耗+連接器件損耗+光纖接續點損耗

公式(8-5)其中:①光纖損耗=光纖損耗系數(dB/km)×光纖長度(km)②連接器件損耗=連接器件損耗/個×連接器件個數③光纖接續點損耗=光纖接續點損耗/個×光纖連接點個數表8-26光纖接續及連接器件損耗值(dB)注:①為采用預端接時含MPO-LC轉接器件。②針對高要求工程可選0.5dB。3.長度由于光的傳輸速率很快,光纖內信號傳播時延很小,所以光鏈路長度限制并不是傳播時延,而是衰減。當光鏈路中的信號能量衰減到極限值以下后就會造成光鏈路通信故障,而光信號衰減跟距離有直接的關系,因此光鏈路的長度限制取決于8-5公式中光纖長度的值。但實際工程中我們一般按光纖級別來限制光鏈路的長度,但測試時還是應根據測試結果進行鏈路長度是否合格的判斷。4.OTDR測試參數

光功率計只能測試光功率損耗,如果要確定損耗的具體位置和損耗的起因,就要采用光時域反射計(OTDR)。OTDR向被測光纖注入窄光脈沖,然后在OTDR發射端口處接收從被測光纖中返回的光信號,這些返回的光信號是由光纖本身存在(逆向)散射現象,且光纖連接點存在(菲涅爾)反射現象等原因造成的。將這些光信號數據對應接收的時間軸繪制成圖形后即可得到一條OTDR曲線。橫軸表示時間或者距離,縱軸表示接收的返回的光信號強度。如果對這些光信號的強度和屬性進行分析和判讀,就可實現對鏈路中各種“事件”

的評估。(4)光纖缺陷,這里光纖有雜質或斷裂點,造成光的散射,測試儀收到的反射光突然增大,曲線突然上跳,之后有進入均勻區。如果曲線中此類事件較多,也需要更換線纜。(5)輸出端,光在射入端面發生反射,曲線上跳,之后發生連續反射,不再出現均勻區。(1)輸入端,光源入射,這里反射值最大

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