网络测试综合布线和测试技术.ppt

综合布线与测试技术,郭 华,内容提要,1. 综合布线系统测试基础 2. 综合布线测试类型 3. 综合布线的连接方式测试 4. 综合布线故障分类 5. 电缆测试 6. 光缆测试,1.1 综合布线系统的起源和发展 1.2 综合布线系统的定义和组成 1.3 综合布线系统的传输介质 1.4 综合布线系统的测试标准,1. 综合布线系统测试基础,你心中的现代化建筑是什么样的？,你心中的现代化建筑是什么样的？,微软公司的比尔盖茨耗费巨资、花费数年建造起来的大型豪华住宅，堪称当今智能家居的经典之作。 在这座房子里，共铺设了52英里电缆，这些通讯电缆(大部分是光纤)连接了屋里屋外的多个使用Windows NT操作系统的服务器，将房内的所有电器设备连接成一个绝对标准的家庭网络。,1984年1月，美国康涅狄格（Connecticut）州哈特福特（Hartford）市，将一幢旧金融大厦进行改建，定名为“都市办公大楼”（City Place Building），这就是公认的世界上第一幢“智能大厦”。 我国的第一座智能大厦是1988年8月竣工的上海浦东金茂大厦。,智能建筑广泛采用了3C高新技术，即： 现代计算机技术(comuputer)、 现代通信技术(communication)、 现代控制技术（control),智能建筑是以建筑为平台，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术、与建筑艺术有机结合，通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，向人们提供一个高效、舒适、便利的建筑环境。,智能建筑基本特征：大楼自动化（BA）、通信自动化（CA）和办公自动化（OA）、防火自动化（FA）、信息管理自动化（MA）、保安自动化（SA）,什么是智能建筑？,为什么要采用综合布线系统？,1.1 综合布线的起源与发展,综合布线的发展与建筑智能化系统密切相关。 传统布线如电话、计算机局域网都是各自独立的，各系统分别由不同的厂商设计和安装，采用不同的线缆和不同的终端插座。而且，连接这些不同布线的插头、插座及配线架均无法互相兼容。 办公布局及环境改变的情况是经常发生的，需要调整办公设备时，必须更换布线。这样会因增加新电缆而留下不用的旧电缆，天长日久，导致了建筑物内一堆堆杂乱的线缆，造成很大的隐患，维护不便，改造也十分困难。,布线图片（乱）,1.1 综合布线的起源与发展,随着全球社会信息化和经济国际化的深入发展，人们对信息共享的需求日趋迫切，就需要一个适合信息时代的布线方案。 经过多年的研究，在办公楼和工厂实验成功的基础上，美国电话电报（AT&T)公司的Bell实验室在20世纪80年代率先推出了PDS(premises distribution system 建筑与建筑群综合布线系统）。 后来发展为结构化布线系统SCS（structured cabling system)，中华人民共和国国家标准GB/T50311-2000将系统正式命名为综合布线GCS(generic cabling system),1.1 综合布线的起源与发展,综合布线系统是智能大厦非常重要的组成部分，是建筑物内或建筑物之间的信息传输通道。 综合布线系统应能支持电话及多种计算机数据系统，还应能支持会议电视、监视电视等系统的需要。 综合布线的地位智能建筑的神经网络。 如果将智能大厦看成一个人的身体，各个应用系统看成是人的肢体，而综合布线系统是遍布人体的神经网络，连接各个肢体，传输各种信息。,1.1 综合布线的起源与发展,1.2.1 综合布线系统的定义,综合布线概念： 建筑物内或建筑物之间的信息传输通道，能支持多种应用系统。 它既使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，又使这些设备与外部通信网络相连接。 它包括标准的插头、插座、适配器、连接器、配线架以及线缆、光缆等，支持语音、数据、图像（电视会议、监视电视）等多媒体信号的传输。,1.2.2 综合布线系统的组成,综合布线系统由六个子系统组成： 1、工作区子系统 2、水平布线子系统 3、管理间子系统 4、垂直干线子系统 5、设备间子系统 6、建筑群子系统,一区二间三系统,1.2.2 综合布线系统的组成,一、工作区子系统,工作区子系统由设在各办公区内的信息插座至终端设备之间的连接线缆构成。,1.2.2 综合布线系统的组成,一、工作区子系统,信息插座一般安装在距离地面30厘米以上，有墙上型、地面型、桌上型等多种。 从信息插座（如RJ-45插座）到工作设备（如PC机等）间的连线用双绞线，一般不要超过5m。,双插座型,单插座型,三插座型,桌上型,地面型,1.2.2 综合布线系统的组成,二、水平布线子系统,水平布线子系统是将电缆从楼层配线架连接到各用户工作区上的信息插座的连线，一般处在同一楼层。,1.2.2 综合布线系统的组成,二、水平布线子系统,水平布线子系统通常使用的连接线是4对UTP（非屏蔽双绞线），长度一般不超过90m，当需要更高的带宽应用时，亦可以采用光纤。 水平布线子系统与垂直干线子系统的区别在于水平干线子系统是在一个楼层上，仅与信息插座、管理间连接。,1.2.2 综合布线系统的组成,三、管理间子系统,管理间子系统设置在每层配线设备的房间内，应由配线设备、I/O设备组成。,1.2.2 综合布线系统的组成,三、管理间子系统,管理间子系统是连接垂直干线子系统和水平布线子系统的设备，其主要设备是配线架、交换机、Hub和标准机柜、电源等。,24口RJ45模块式配线架,48口RJ45模块式配线架,1.2.2 综合布线系统的组成,四、垂直干线子系统,垂直干线子系统由连接设备间子系统至各楼层配线间的线缆构成，提供高速数据通讯主干通道，是建筑物的干线电缆。,1.2.2 综合布线系统的组成,四、垂直干线子系统,垂直干线子系统主要由光缆或大对数非屏蔽双绞线组成。 垂直干线子系统通常包括：设备间之间的竖向或横向的电缆走向用的通道；设备间和网络接口之间的连接电缆或设备与建筑子系统各设施间的电缆；垂直干线接线间与各远程通信（卫星）接线间之间的连接电缆；主设备间和计算机主机房之间的干线电缆。,1.2.2 综合布线系统的组成,五、设备间子系统,设备间子系统是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备，进行网络管理以及管理人员值班的场所。 它是建筑群的线缆进入建筑物终接的场所，一般设在建筑物中部或在建筑物的一、二层。 设备间子系统由建筑物进线设备、电缆、连接器和相关支撑硬件组成。,1.2.2 综合布线系统的组成,六、建筑群子系统,建筑群子系统是将一栋建筑的线缆延伸至建筑群内的其它建筑的通信设备和设施，通常由光缆和相应设备组成。 它包括铜缆、光缆以及避免延及至其他建筑的铜缆漏电的保护设备。室外敷设电缆包括架空电缆、直埋电缆、地下管道。,1. 同轴电缆 2. 双绞线 3. 光纤 4. 微波,1.3 综合布线系统的传输介质,同轴电缆（coaxial cable ）是由外层、外导体（屏蔽层）、绝缘体、内导体组成。 外层为防水、绝缘的塑料，用于电缆的保护。 外导体为网状的金属网，用于电缆的屏蔽绝缘。 绝缘体为围绕内导体的一层绝缘塑料。 内导体为一根圆柱形的硬铜芯。由于它的屏蔽性能好，抗干扰能力强，通常多用于基带传输。,1.同轴电缆,双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质，由两根、四根或八根具有绝缘保护层的铜导线组成。一个线对可以作为一条通信线路，各线对按螺旋结构排列的目的是为了使各线对发出的电磁波相互抵消，从而使相互之间的电磁干扰最小。,2. 双绞线,双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。 屏蔽双绞线电缆的外层由铝箔包裹，相对非屏蔽双绞线具有更好的抗电磁干扰能力，造价也相对高一些。,2. 双绞线,1类（Category 1）线 （80年代初）最原始的非屏蔽双绞铜线电缆，但它开发之初的目的不是用于计算机网络数据通信的，而是用于电话语音通信的。 2类（Category 2）线 第一个可用于计算机网络数据传输的非屏蔽双绞线电缆，传输频率为1MHz，传输速率达4Mb/s，主要用于旧的令牌网。 3类（Category 3）线 专用于以太网络的非屏蔽双绞线电缆，传输频率为16MHz，传输速率可达l0Mb/s。（目前常用于语音传输） 4类（Category 4）线 用于令牌环网络的非屏蔽双绞线电缆，传输频率为20MHz，传输速率达16Mb/s。主要用于基于令牌的局域网。,双绞线分类（9种）：,5类（Category 5）线 该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输频率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。 超5类（Category excess 5）线 用于运行快速以太网的非屏蔽双绞线电缆，传输频率也为100MHz，传输速率也可达到100Mb/s。与5类线缆相比，超5类在近端串扰、串扰总和、衰减和信噪比四个主要指标上都有较大的改进。 6类（Category 6）线 一种非屏蔽双绞线电缆，它主要应用于百兆位快速以太网和千兆位以太网中。因为它的传输频率可达200250MHz，是超5类线带宽的2倍，最大速率可达到1000Mb/s，满足千兆位以太网需求。,双绞线分类（9种）：,超6类（Category excess 6）线 是6类线的改进版，主要应用于千兆网络中。在传输频率方面与6类线一样，也是200250MHz，最大传输速率也可达到1 000Mb/s，只是在串扰、衰减和信噪比等方面有较大改善。 7类（Category 7）线 是ISO 7类/F级标准中最新的一种双绞线，主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。但它不再是一种非屏蔽双绞线了，而是一种屏蔽双绞线，所以它的传输频率至少可达500MHz，又是6类线和超6类线的2倍以上，传输速率可达10Gb/s。,双绞线分类（9种）：,EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A和568B。对RJ-45接线方式规定： 1、2用于发送，3、6用于接收，4、5、6、7是双向线。 1、2线必须双绞，3、6双绞，4、5双绞，7、8双绞。,双绞线的接线线序,电缆管脚的规定-568A,Pair 1,(Blue),Pair 1,(Orange),Pair 3,(Green),Pair 4,(Brown),1 2 3 4 5 6 7 8,电缆管脚的规定-568B,Pair 1,(Blue),Pair 1,(Orange),Pair 3,(Green),Pair 1,(Brown),1 2 3 4 5 6 7 8,（1）直通线(平行线） 两端都使用相同的接线标准。即两端RJ-45水 晶头中的线序排列完全相同，这类型的跳线称为直 通线，它适用于计算机到集线设备的连接。 （2） 交叉线 交叉线适用于计算机与计算机的连接。交叉线 在制作时两端RJ-45水晶头中的第 1、2 线和第3、 6线应对调，即两端RJ-45水晶头制作时，一端采用 TIA/EIA-568-A标准，另一端采用T568B标准。,直通线与交叉线,交叉线,大对数即多对数的意思，系指很多一对一对的电缆组成一小捆，再由很多小捆组成一大捆（更大对数的电缆则再由一大捆一大捆组成一根大电缆）,大对数线,基本色 a 白 红 黑 黄 紫 b 蓝 桔 绿 综 灰 区分法 1. 线对区分法 每对线由a和b色组成。如：a色的白色分别与b色中各色组成1-5号线对。依此类推可组成25对，这25对为一基本单位 2. 扎带区分法 基本单位间用不同颜色的扎带扎起来以区分顺序。扎带颜色也由基本色组成，顺序与线对排列顺序相同。若：白蓝扎带为第一组，线序号1-25；白桔扎带为第二组线序号26-50，依此类推。,大对数线,光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。芯外面包裹一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。再外面是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。纤芯通常由石英玻璃制成，质地脆，易断裂，因此需外加一层保护层。,3. 光纤,1.4 综合布线系统测试标准,综合布线系统的测试标准可以分为元件标准、网络标准和测试标准。 元件标准定义电缆/连接器/硬件的性能和级别，例如ISO/IEC11801，ANSI/TIA/EIA568-A。 电缆的标准为电缆和连接硬件提供了最基本的元件标准，使得不同厂家生产的产品具有相同的规格和性能。 网络标准定义了一个网络所需的所有元素的性能，例如IEEE-802，ATM-PHY。 测试标准定义了测量的方法、工具以及过程，例如ASTM D 4566，TSB-67。,1. 测试标准分类,2. 制定标准的国际化组织,测试标准和规范是需要有资格的组织或机构来进行制定。综合布线中目前所遵循的国际通用测试标准主要出自于： ISO国际标准化组织 ANSI美国国家标准委员会 IEC国际电工委员会 TIA通信工业委员会 EIA电子工业联盟 分别形成了以ANSI/TIA/EIA和ISO/IEC为代表的两个布线标准体系，前者主要应用与美洲地区，后者主要应用于欧洲地区。,1.4 综合布线系统测试标准,3. 我国的布线标准,我国的线缆来源主要是美国，所以我们更多的数据使用ANSI/TIA/EIA标准。 除了与国际发展相适应，我国的布线标准也在不断发展和健全中。 我国目前使用的最新国家标准为综合布线系统工程验收规范（GBT/T 50312-2007），该标准包括了目前使用最广泛的5类电缆、5e类电缆、6类电缆和光缆的测试方法。,1.4 综合布线系统测试标准,内容提要,1. 综合布线系统测试基础 2. 综合布线测试类型 3. 综合布线的连接方式测试 4. 综合布线故障分类 5.电缆测试 6. 光缆测试,2. 综合布线测试类型,从工程的角度一般分为： 1. 验证测试 2. 认证测试,（1） 验证测试,验证测试又叫随工测试，是在施工过程中为了确保布线工程的施工质量，边施工边测试。 主要检测线缆的质量和安装工艺，及时发现并纠正问题，避免返工。 验证测试不需要使用复杂的测试仪，只需要使用简单的测试设备测试接线通断、线缆长度及接线图等物理性能。,（2）认证测试,认证测试又叫验收测试，是所有测试工作中最重要的环节，是在工程验收时对综合布线系统的安装、电气特性、传输性能、设计、选材和施工质量的全面检验。 认证测试通常分为两种类型： （1）自我认证测试 （2）第三方认证测试,（2） 认证测试,（1）自我认证测试 主要由施工方自行组织，按照设计施工方案对所有链路进行测试，确保每条链路都符合标准要求。 （2）第三方认证测试 对工程要求高，投资较大的工程，建设方在布线工程全部完工后，还应邀请第三方对工程做全面验收测试。 Fluke布线系统测试工程师“CCTT”资格认证。,内容提要,1. 综合布线系统测试基础 2. 综合布线测试类型 3. 综合布线的连接方式测试 4. 综合布线故障分类 5. 电缆测试 6. 光缆测试,3. 综合布线的连接方式测试,基本链路模型测试 通道测试 永久链路模型测试,综合布线的连接方式测试链路主要指双绞线水平布线链路。可以分为：,基本链路包括三部分：最长为90m的在建筑物中固定的水平布线电缆、水平电缆两端的接插件（一端为工作区信息插座，另一端为楼层配线架）和两条与现场测试仪相连的2m测试设备跳线。 F是综合布线承包商负责安装的，链路质量由其负责，所以基本链路又称为承包商链路。,（1） 基本链路模型（90+2+2=94m）,F：信息插座至配线架之间的电缆 G、E：测试设备跳线 G+F+E=94,通道指从网络设备跳线到工作区跳线的端到端的连接，是用户所关心的，所以通道又称作用户链路。它包括了最长90m的在建筑物中固定的水平电缆、水平电缆两端的接插件（一端为工作区信息插座，另一端为配线架）、一个靠近工作区的可选的附属转接连接器、最长10m的在楼层配线间跳线架上的两处连接线和用户终端的连接跳线，信道最长为100m。,（2） 通道模型（100m）,A：用户端连接线 B：转接电缆 C：水平电缆 D：配线架连接线 E：配线架到网络设备间的连接线 B+C=90 A+D+E=10,基本链路包含的两根2m长的测试跳线是与测试设备配套使用的，虽然它的品质很高，但随着测试次数的增加，测试跳线的电气性能指标可能发生变化并导致测试误差，这种误差包含在总的测试结果之中，就会直接影响总的测试结果。 现在的TIA/EIA 测试标准对测试模型有了重要变化弃用了基本链路的定义，而采用永久链路的定义。,（3） 永久链路模型（90m）,永久链路又称固定链路，由最长为90m的水平电缆、水平电缆两端的接插件（一端为工作区信息插座，另一端为楼层配线架）和链路可选的转接连接器组成，不再包括两端的2m测试电缆。,（3） 永久链路模型（90m）,G：可选转接电缆 H：从信息插座或可选转接连接器到楼层配线设备的水平电缆 F：测试仪跳线 I：测试仪跳线 G+H=90,（3） 永久链路模型（90m）,永久链路模型用永久链路适配器连接测试仪表和被测链路，测试仪表能自动扣除F、I和2m测试线的影响，排除了测试跳线在测试过程中本身带来的误差，从技术上消除了测试跳线对整个链路测试结果的影响，使测试结果更准确、合理。,综合布线测试的连接方式（小结）,对于用户来说，用于高速网络的传输或其他通信传输时的链路不仅仅要包含永久链路部分，而且还包括用于连接设备的用户电缆，希望得到通道的测试报告。 永久链路的要求比通道更严格，在实际的测试应用中，选择哪一种测试连接方式应根据需求和实际情况决定。使用通道链路方式更符合使用的情况，但是由于它包含了用户的设备连线部分，测试较复杂。对于超5类和6类布线系统，一般工程验收测试都选择永久链路模型进行。,内容提要,1. 综合布线系统测试基础 2. 综合布线测试类型 3. 综合布线的连接方式测试 4. 综合布线故障分类 5. 电缆测试 6. 光缆测试,4. 综合布线系统故障,布线系统的故障大体可以分为物理故障和电气性能故障两大类。,（1） 物理故障,物理故障主要是指由于主观因素造成的可以直接观察的故障，如：接头的线序错误，链路的开路、短路等。 物理故障中最常见的是线序错误。标准的接线方式（T568A或T568B）能够保证正确的双绞线序，在很多布线系统中，由于施工人员或用户不了解接线标准，导致很多接线故障。这些故障利用一般的通断型测试仪就能轻易检测出来，这类仪器最便宜的仅几十元。 对于开路、短路这类故障，我们通常利用具有时域反射技术(TDR)的设备进行定位。它的原理是通过在链路一端发送脉冲信号，同时监测反射信号的相位变化及时间，从而确认故障点的距离和状态。精度高的仪器距离误差可控制在2%左右。 物理故障实际上通过随工进行的验证测试是很容易发现和解决的。,（2） 电气性能故障,电气性能故障主要是指链路的电气性能指标未达到测试标准的要求。诸如近端串扰、衰减、回波损耗等。 随着网络传输速率的不断提高，不同编码技术对带宽需求的不断增加，网络传输对线路的电气性能要求也越来越高。 在10Base-T时代，编码带宽仅用到了10MHz，并且只用到了4对双绞线中的2对（1&2为传输对，3&6为接收对），当以太网发展到1000Base-T，最大编码带宽已飞升到100MHz，并且用到了全部4个双绞线对进行全双工传输。 因此，对电气性能测试的标准也越来越高，项目也越来越多。,内容提要,1. 综合布线系统测试基础 2. 综合布线测试类型 3. 综合布线的连接方式测试 4. 综合布线故障分类 5. 电缆测试 6. 光缆测试,5. 电缆测试的指标参数,网线的制作与测试 接线图测试 电缆长度测试 衰减测试 近端串扰测试 综合近端串扰测试 衰减串扰比测试 等效远端串扰和综合远端串扰测试 传输时延与时延偏离测试 回波损耗测试,5.1 网线制作与测试,1. 网线的组成,双绞线,水晶头/RJ-45,网线,双绞线一般用于局域网中的数据传输，可减少相邻导线间的电磁干扰。,2. 双绞线的简介,5.1 网线制作与测试,第1步：准备工具和材料：双绞线、水晶头、测线仪、夹线钳,5.1 网线制作与测试,3. 网线的制作,第2步：将双绞线的一端插入压线钳的剥线端，将双绞线的外保护套管划开（小心不要将里面的双绞线的绝缘层划破），剥线的长度为1315mm,5.1 网线制作与测试,2,1,3,4,3. 网线的制作,第3步：将线按橙、绿、蓝、棕的顺序排好，再将双绞线拆开按照568.B或568.A的顺序排好，理顺，导线间不留空隙。,5.1 网线制作与测试,3. 网线的制作,第4步：准备用压线钳的剪线刀口将8根导线剪断，一定要剪得很整齐。,5.1 网线制作与测试,3. 网线的制作,第5步：根据双绞线的排序顺序将双绞线插入水晶头，注意要插到底，直到在另一端可以清楚的看到每根线的铜线芯为止。,5.1 网线制作与测试,3. 网线的制作,第6步：将水晶头接头放入夹线钳的凹槽，然后用力压紧，将水晶头夹紧在双绞线上。,5.1 网线制作与测试,3. 网线的制作,总体流程回顾,5.1 网线制作与测试,剥皮,理线,插线,压线,剪线,3. 网线的制作,利用电缆测线仪检查网线工作是否正常。,5.1 网线制作与测试,4. 网线的检测,测试仪分为信号发射器和信号接收器，各有8盏信号灯。 测试时将双绞线两端分别插入信号发射器和信号接收器，打开电源。 如果网线制作成功，则发射器和接收器上同一条线对应的指示灯会亮。,直通线闪灯规律：左右闪灯数字对应 两端亮灯的顺序：1、2、3、4、5、6、7、8 交叉线闪灯规律：1对3，2对6，其他不变 一端： 1、2、3、4、5、6、7、8 （568B） 另一端：3、6、1、4、5、2、7、8（568A） 一般来说，只要1236号接通，电脑就可以正常上网使用了,5.1 网线制作与测试,4. 网线的检测,如果网线制作有问题，灯亮的顺序就不可预测。 若发射器的第1个灯亮，而接收器的第7个灯亮，则表示线做错了。 若发射器的第1个灯亮，而接收器却没有任何灯亮可能是导线中间断了，或是两端至少有一个金属片未接触该条芯线。,5.1 网线制作与测试,注：一定要先经过测试，否则断路会导致无法通信，短路有可能损坏网卡或集线器。,4. 网线的检测,目前大多数情况下，双绞线电缆的线路是直通连接的，称为直通线。 直通线就是双绞线两端的发送端口与发送端口直接相连，接收端口与接收端口直接相连的线缆。 直通线也存在两种不同的线序：T568A和T568B。 美国联邦政府出版物FIPS PUB174仅认可T568A的名称。但必要时也可按照T568B的方法装配8芯电缆系统。 同一个工程中，要求使用单一接线标准，而不能混用。,5.2 接线图测试,接线图测试主要是验证线路的连通性和检查安装连接的错误。对于8芯电缆，接线图的主要内容如下： （1）开路（Open） （2）短路（Short） （3）错对/跨接（Miswire，Cross） （4）反接/交叉（Reverse） （5）串绕（Split）,5.2 接线图测试,与阻抗有关的故障,与线序有关的故障,与串扰有关的故障,当电缆内一根或更多导线没有连接到某一端的针上，本来已经被折断或不完全的情况下会出现开路故障。,5.2 接线图测试,（1）开路,短路又可分为短路线对和线对间短路。 短路线对：当某一线对导体在电缆内任意位置相连接时，就会出现短路线对。 线对间短路：当两根不同线对导体在电缆内任意位置连接在一起时出现的短路。,5.2 接线图测试,（2）短路,T568B,T568A,正确接线,5.2 接线图测试,错对/跨接指一端的1&2线对接在了另一端的3&6线对，而3&6线对接在了另一端的1&2线对。 这种错误往往是由于两端的接线标准不统一造成的，一端用T568A，另一端用T568B。,5.2 接线图测试,（3）错对/跨接,当一个线对内的两根导线在电缆的另一端被连接到与线对相反的针上时，就会出现线对反接或称线对交叉现象。,5.2 接线图测试,（4）反接/交叉,串绕指原来的两对线对分别拆开后又重新组合成新的线对。 串绕线对在布线系统的安装过程中是经常出现的，最典型的就是布线施工人员不清楚接线的标准，按照1&2、3&4、5&6、7&8的线对关系进行接线。,5.2 接线图测试,（5）串绕,由于相关的线对没有绞结，信号通过时线对间会产生很高的串扰信号，如果超过一定限度就会影响正常信息的传输。 这种错误对端到端的连通性不产生影响，普通万用表不能检查故障原因，只有专用的电缆测试仪才能检测出来。,5.2 接线图测试,（5）串绕,打开DSP4000测试仪，将标准网线接到测试仪的两端。 旋钮转至SINGLE TEST。 移动光标选择接线图。 按TEST键。 观察测试结果。,5.2 接线图测试,接线图测试步骤：,5.3 电缆长度测试,电缆长度应该是刚开始计划网络时一项重要的考虑因素。必须将网络组件放置于合适的位置，从而不会使得连接它们的电缆超出规定的最大长度。 测量电缆长度时，通常使用DSP4000测试仪，采用TDR（时域反射计）测试技术。,5.3 电缆长度测试,测试仪进行TDR测试时，测试仪从电缆一端向一线对发出一个脉冲信号，然后测量同一线对上信号返回的总时间，用纳秒（ns）表示。 依据脉冲信号往返时间、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电缆的长度。,NVP（电缆额定传输速度）是指电信号在电缆中传输的速率与光在真空中的传输速率的比值。 NVP=2L/（TC） 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3108m/s,5.3 电缆长度测试,电缆的NVP值可以从电缆生产厂所公布的规格中获得，NVP值随电缆批次的不同而微有差别。通常，NVP范围为光速的60%80%，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。,时域反射TDR也常用于定位电缆故障，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。,5.3 电缆长度测试,(没有反射),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。 如果衰减过高，信号强度会过早衰退，数据就会丢失。,5.4 衰减的测试,dB Loss,Signal Source,Signal Receiver,衰减是一种插入损耗，即在传输系统的某处由于元件或器件的插入而发生的负载功率的损耗。 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。 （a）布线电缆对信号的衰减； （b）构成通道链路方式的10m跳线或构成基本链路方式的4m设备接线对信号的衰减量； （c）每个连接器对信号的衰减量。,5.4 衰减的测试,现场测试中衰减有两个原因： 1. 链路超长 电缆越长，链路的衰减就越明显。就好比一个人在向距离很远的另一个人喊话，如果距离过远，声音衰减过大导致对方无法听清。信号传输衰减也一样，它可以导致网络速度缓慢甚至无法互联。,5.4 衰减的测试,2. 链路阻抗异常 过高的阻抗消耗了过多的信号能量，致使接收方无法判决信号。 当传输通道阻抗存在时，会随着信号频率增加，使得信号的高频分量衰减加大。 衰减是频率的函数，与频率的平方成正比，以dB（分贝）来度量。,5.4 衰减的测试,衰减会随着频率的增高而增大，随着长度的增大而增高，也随着温度的升高而增长。 不同类型电缆在不同频率、不同链路方式下每条链路的最大允许衰减值以20oC为基准。 3类电缆每增加1oC，衰减量增加1.5% 5e类电缆每增加1oC，衰减量增加0.4% 6类电缆每增加1oC，衰减量增加0.3%,5.4 衰减的测试,利用DSP4000测试仪测试（蓝色为实测结果）：,5.4 衰减的测试,串扰是同一电缆传输数据时，线对间信号的相互泄漏。从一个发送信号线对泄漏出来的能量被认为是这条电缆内部噪声，因为它会干扰其他线对中的信号传输。 串扰分为两种: 近端串扰（Near End Crosstalk，NEXT） 远端串扰（Far End Crosstalk，FEXT）,5.5 近端串扰的测试,5.5 近端串扰的测试,NEXT是测量来自其它线对泄漏过来的信号。,NEXT并不表示在近端点所产生的串扰，而只表示在信号发送端(近端)进行测量。,1 2 3 6,近端 远端,1 2 3 6,Tx PAIR,Rx PAIR,从近端测量检查近端的问题,5.5 近端串扰的测试,1 2 3 6,近端 远端,1 2 3 6,Tx PAIR,Rx PAIR,从近端检查远端的问题,5.5 近端串扰的测试,5.5 近端串扰的测试,NEXT测试必须在UTP链路的所有线对之间进行测试，而且必须是双向测试。 NEXT进行双向测试的原因：当NEXT发生在距离测试端较远的远端时，尤其当链路长度超过40m时，该串扰信号经过电缆的衰减到达测试点时，其影响可能已经很小，无法被测试仪器测量而被忽略。,近端 远端,1 2 3 6,1 2 3 6,Tx PAIR,Rx PAIR,从远端检查远端的问题,结论：NEXT必须进行双向测试,5.5 近端串扰的测试,5.5 近端串扰的测试,双向测试就是对NEXT测试要在链路两端各进行一次测试，即总共需要测试12次。 在一端进行测试的排列顺序为： 1&23&6 1&24&5 1&27&8 3&64&5 3&67&8 4&57&8 其中横线左边的数字表示干扰信号线对， 横线右边的数字表示被干扰信号线对。,5.5 近端串扰的测试,目前对串扰定位的最好技术是Fluke DSP系列电缆测试仪中提供的时域串扰分析技术（TDX）。 以往发现串扰不合格时，仅知道在多少兆赫兹时串扰不合格，不利于在现场解决故障。TDX可以准确给出串扰故障发生的物理距离。,5.5 近端串扰的测试,测试仪通过在一个线对发送测试信号并测量在另一个线对上的串扰信号幅度的方法来测定串扰。 近端串扰的计算：在测量电缆的同一端时，串扰值是由测试信号与串扰信号幅度差来计算。,NEXT值越高，串扰信号越小。 高的NEXT值相当于低串扰和更好的电缆性能。,NEXT=测试信号-串扰信号,5.5 近端串扰的测试,NEXT是频率的函数，串扰随着频率的增大而增大，超过一定的限制就会对传输的数据产生破坏。 从图中看出，NEXT曲线呈不规则形状，因为近端串扰与频率的函数关系太复杂且很多频率低的地方其近端串扰大于频率高的地方，必须参照电缆带宽频率范围测试很多频率采样点，以免漏掉最差频率采样点。,5.5 近端串扰的测试,4dB原则： 当衰减小于4dB时，可以忽略近端串扰值。 这一原则只适用于ISO 118012002标准。,5.6 综合近端串扰的测试,近端串扰是一个线对对另一个线对的串扰，如果同时考虑多对线缆之间同时发生的串扰的相互影响，即考虑同一时间3个线对对同一线对的影响，这就是综合近端串扰（Power Sum NEXT， PSNEXT）。,5.6 综合近端串扰的测试,电缆,工作站,Hub,通讯出口,配线架,综合近端串扰是所有其它绕对对一对线的近端串扰的组合,5.6 综合近端串扰的测试,综合近端串扰实际上是一个计算值，而不是直接的测量结果。 PSNEXT是在每对线受到的单独来自其他3对线的NEXT影响的基础上通过公式计算出来的。 综合近端串扰值是双绞线布线系统中的一个新的测试指标，只有5e类和6类电缆中才要求测试PSNEXT，这种测试在千兆以太网基于4对双绞线全双工传输模式中非常重要。,5.7 衰减与串扰比的测试,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。,5.7 衰减与串扰比的测试,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),近端串扰越高，衰减越小，则衰减与串扰比越高。 类似信号噪声比， 干扰噪声强度与信号强度相比越小越好。,5.7 衰减与串扰比的测试,衰减、近端串扰和衰减串扰比是频率的函数，应在同一频率下计算。,5.8 等效远端串扰和综合等效远端串扰,与NEXT定义相类似，远端串扰（ 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)线对造成的串扰。 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，在测量中是用等效远端串扰（ELFEXT值）的测量代替FEXT值的测量。,5.8 等效远端串扰和综合等效远端串扰,等效远端串扰（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。 ELFEXT(dB)=FEXT(dB)-A(dB) 其中，A为受串扰接收线对的传输衰减,5.8 等效远端串扰和综合等效远端串扰,ELFEXT是相对于衰减的FEXT(FEXT-attenuation),Hub,ELFEXT,电缆,工作站,通讯出口,配线架,5.8 等效远端串扰和综合等效远端串扰,和PSNEXT一样，综合等效远端串扰（PSELFEXT）是几个同时传输信号的线对在接收线对形成的ELFEXT总和。对4对UTP而言，它组合了其他3对线对第4对线的ELFEXT影响。,5.8 等效远端串扰和综合等效远端串扰,Affects of all 3 disturbing pairs = Power Sum,PSFEXT,5.9 传输时延和时延偏离,传输时延是信号在电缆线对中传输时从电缆一端传输到另一端所需要的时间。 传输时延随着电缆长度的增加而增加，测量标准是指信号在100m电缆上的传输时间，单位是