课题八 综合布线线缆测试.ppt

8 1测试类型 1 验证测试验证测试又叫随工测试 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 测试接线图和长度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 是在工程验收时对布线系统的安装 电气特性 传输性能 设计 选材以及施工质量的全面检验 认证测试通常分为两种类型 1 自我认证测试自我认证测试由施工方自行组织 按照设计施工方案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 如果发现未达标链路 应进行整改 直至复测合格 同时编制成准确的测试技术档案 写出测试报告 交业主存档 FLUKE布线系统测试工程师 CCTT 资格认证2 第三方认证测试 8 2认证测试标准 TSB 67 现场测试非屏蔽双绞线 UTP 电缆布线系统传输性能技术规范 1 定义了现场测试用的两种测试链路结构 2 定义了3 4 5类链路需要测试的传输技术参数 具体说有4个参数 接线图 长度 衰减 近端串扰损耗 3 定义了在两种测试链路下各技术参数的标准值 阈值 4 定义了对现场测试仪的技术和精度要求 5 现场测试仪测试结果与试验室测试仪器测试结果的比较 8 2认证测试标准 TSB 95 100 4对5类线附加传输性能指南 提出了回波损耗 等效远端串扰 综合远端串扰 传输延迟与延迟偏离等千兆以太网所要求的指标ANSI EIA TIA568A5 100 4对增强5类布线传输性能规范 8 2认证测试标准 2002年6月ANSI EIA TIA发布了支持6类 Cat 6 布线标准的ANSI EIA TIA568B 1 新术语 把参数 衰减 改名为 插入损耗 测试模型中的基本链路 BasicLink 重新定义为永久链路 PermanentLink 等 8 2认证测试标准 2 介质类型1 水平电缆为4对100 3类UTP或SCTP 4对100 的超5类UTP或SCTP 4对100 的6类UTP或SCTP2条或多条62 5 125 m或50 125 m多模光纤 2 主干电缆为3类或更高的100 双绞线 62 5 125 m或50 125 m多模光纤 单模光纤 3 568 B标准不认可4对4类双绞线和5类双绞线电缆 4 150 屏蔽双绞线是认可的介质类型 然而 不建议在安装新设备时使用 5 混合与多股电缆允许用于水平布线 但每条电缆都必须符合相应等级要求 并符合混合与多股电缆的特殊要求 8 2认证测试标准 3 接插线 设备线与跳线1 对于24AWG 0 51mm 多股导线组成的UTP跳接线与设备线的额定衰减率为20 采用26AWG 0 4mm 导线的SCTP线缆的衰减率为50 2 多股线缆由于具有更大的柔韧性 建议用于跳接线装置 8 2认证测试标准 4 距离变化1 对于UTP跳接线与设备线 水平永久链路的两端最长为5m 以达到100m的总信道距离 2 对于二级干线 中间跳接到水平跳接 1C到HC 的距离减为300m 从主跳接到水平跳接 MC到HC 的干线总距离仍遵循568 A标准的规定 3 中间跳接中与其它干线布线类型相连接的设备线和跳接线从 不应 超过20m改为 不得 超过20m 8 2认证测试标准 5 安装规则1 4对SCTP电缆在非重压条件下的弯曲半径规定为电缆直径的8倍22股或4股光纤的弯曲半径在非重压条件下是25mm 在拉伸过程中为50mm 3 电缆生产商应确定光纤主干线的弯曲半径要求 如果无法从生产商获得弯曲半径信息 则建筑物内部电缆在非重压条件下的弯曲半径是电缆直径的10倍 在重压条件下是15倍 在非重压 重压条件下 建筑物间电缆的弯曲半径应与建筑物内电缆的弯曲半径相同 4 电缆生产商应确定对多对光纤主干线的牵拉力 5 2芯或4芯光纤的牵拉力是222N 6 超5类双绞线开绞距离距端接点应保持在13mm以内 3类双绞线应保持在75mm以内 8 3认证测试模型 链路类型1 3类水平链路2 5类水平链路3 5e类水平链路4 6类水平链路 8 3认证测试模型 TSB 67中基本链路 BasicLink 和通道 Channel ISO IEC118012002和TIA EIA568B 2永久链路 Permanentlink 和通道 Channel 8 3认证测试模型 1 基本链路模型 90 2 2 94m 承包商链路 8 3认证测试模型 2 通道模型 100m 用户链路 8 3认证测试模型 3 永久链路模型 90m 8 4认证测试参数 WireMap接线图 开路 短路 反接 跨接 串绕 Length长度Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ACR衰减串扰比FEXT远端串扰与ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰PropagationDelay传输时延与DelaySkew时延差ReturnLoss回波损耗 1WireMap接线图 端端连通性开路 open 短路 short 反接 reverse 跨接 cross 线芯交叉串绕 split 其它 T568B T568A 正确接线 开路 反接 错误接线 跨接 T568A和T568B混接 错误接线 错误接线 由于使用了不同线对错接造成 线芯交叉 结果是引起很大串扰 NEXT 2长度测量 测量双绞线长度时 通常采用TDR 时域反射计 测试技术时域反射计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 2长度测量 时域反射 没有反射 额定传输速度 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 即NVP 0 6 0 9 c 测量长度的准确性就取决于NVP值 因此在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 由于每条电缆的线对之间的绞距不同 所以在测试时 采用延迟时间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 长度测量的报告 链路长度的测量包括两端的测试接线长度为绕线的长度 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加10 长度测试通过 失败的参数为 基本链路为94m 94m 10 103 4m 永久链路为90m 90m 10 99m 通道为100m 100m 10 110m 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 计算最短的电气时延长度的标准为100米 端至端 不要安装超过100米的站点特殊情况要有记录 长度测试练习 旋钮转至SINGLETEST光标选择LENGTH按ENTER 3衰减 Attenuation 链传输所造成的信号损耗 以分贝dB表示 dBLoss SignalSource SignalReceiver 3衰减 Attenuation 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 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 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 衰减 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影响过量衰减会使电缆链路传输数据不可靠 衰减 以分贝表示 dB 分贝是电压比值的对数表示 衰减是频率的函数 4近端串扰 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 4近端串扰 NEXT 当信号在一条通道中某线对传输时 由于平衡电缆互感和电容的存在 同时会在相邻线对中感应一部分信号 这种现象称为串扰 串扰分为近端串扰 NearEnd rosstalk NEXT 和远端串扰 FarEndCrosstalk FEXT 两种 近端串扰是指处于线缆一侧的某发送线对的信号对同侧的其他相邻 接收 线对通过电磁感应所造成的信号耦合 近端串扰与线缆类别 端接工艺和频率有关 双绞线的两条导线绞合在一起后 因为相位相差180O而抵消相互间的信号干扰 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 4近端串扰 NEXT 近端串扰是用近端串扰损耗值来度量的 近端串扰损耗定义为导致该串扰的发送信号值 dB 与被测线对上发送信号的近端串扰值 dB 之差值 dB 人们总是希望被测线对的被串扰的程度越小越好 某线对受到越小的串扰意味着该线对对外界串扰具有越大的损耗能力 也就是导致该串扰的发送线对的信号在被测线对上的测量值越小 表示串扰损耗越大 这就是为什么不直接定义串扰 而定义成串扰损耗的原因所在 所以测量的近端串扰值越大 表示受到的串扰越小 测量的近端串扰值越小 表示受到的串扰越大 4近端串扰 NEXT 近端串扰损耗的测量 应包括每一个线缆通道两端的设备接插软线和工作区电缆在内 近端串扰并不表示在近端点所产生的串扰 它只表示在近端所测量到的值 测量值会随电缆的长度不同而变化 电缆越长 近端串扰值越小 实践证明在40米内测得的近端串扰值是真实的 并且近端串扰损耗应分别从通道的两端进行测量 现在的测试仪都有能在一端同时进行两端的近端串扰的测量功能 近端串扰的影响 类似噪声干扰引入的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 近端串扰和噪声 二者类似DSP系列可发现是否有外部噪声如果有外部噪声 DSP系列将用平均排除噪声源必须用其它设备检查并排除 近端串扰是频率的函数 近端串扰的测量要求 近端串扰测试的采样步长 1236 近端远端 1236 TxPAIR RxPAIR 近端串扰测量 从近端测量检查近端的问题 1236 近端远端 1236 TxPAIR RxPAIR 近端串扰测量 从近端检查远端的问题 近端远端 1236 1236 TxPAIR RxPAIR 近端串扰测量 从远端检查远端的问题 结论 NEXT必须进行双向测试 5综合近端串扰 PowerSunNEXT PSNEXT 近端串扰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对型双绞线电缆中 若其它三对线对都发送信号时都会对被测线对产生的串扰 因此如4对型电缆中 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综合近端串扰 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 这种测试在用多个线对传送信号的100BASE T4和1000BASE 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 在测量中中综合近端串扰值要低于同种电缆线对间的近端串扰值 比如100MHz时 5e类通道模型下综合近端串扰最小极限值为27 1dB 而近端串扰最小极限值为30 1 综合近端串扰 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 6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 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 衰减串扰比ACR 近端串扰 衰减 dB 数值越大越好 信号 被衰减噪声 近端串绕 经过衰减的信号和噪声的比 7远端串扰 FEXT 与等效远端串扰 ELFEXT 与NEXT定义相类似 远端串扰是信号从近端发出 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一样定义为串扰损耗 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 近端串扰和远端串扰 FEXT是在某个绕对的始端发送信号 而耦合到另一个绕对的终端的信号比例 Hub 电缆 工作站 通讯出口 配线架 NEXT FEXT 等效远端串扰 ELFEXT 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 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 其关系如图8 10所示 定义 ELFEXT dB FEXT dB A dB A为受串扰接收线对的传输衰减 等效远端串扰最小限定值如表8 5所示 2020 3 17 51 可编辑 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 等效远端串扰 信噪比 测试远端串扰类似于测试近端串扰测试衰减等效远端串扰远端串扰减去衰减局域网信噪比的另一种表示方式 即两个以上的信号朝同一方向传输时的情况 例如 1000Base T Affectsofall3disturbingpairs PowerSum 8 综合等效远端串扰PSELFEXT PSFEXT 9传输延迟 PropagationDelay 和延迟偏离 Delayskew 传输延迟是信号在电缆线对中传输时所需要的时间 传输延迟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 单位是纳秒 ns 它是衡量信号在电缆中传输快慢的物理量 延迟偏离是指同一UTP电缆中传输速度最快的线对和传输速度最慢线对的传输延迟差值 它以同一缆线中信号传播延迟最小的线对的时延值作为参考 其余线对与参考线对都有时延差值 最大的时延差值即是电缆的延迟偏离 传输时延 1236 1236 4578 4578 484ns 486ns 494ns 481ns 传输时延差 1236 1236 4578 4578 3ns 484ns 5ns 486ns 13ns 494ns 0ns 481ns 10回波损耗 RL 回波损耗是线缆与接插件构成布线链路阻抗不匹配导致的一部分能量反射 当端接阻抗 部件阻抗 与电缆的特性阻抗不一致偏离标准值时 在通信链路上就会导致阻抗不匹配 阻抗的不连续性引起链路偏移 电信号到达链路偏移区时 必须消耗掉一部分来克服链路偏移 这样会导致两个后果 一个是信号损耗 另一个是少部分能量会被反射回发送端 被反射到发送端的能量会形成噪声 导致信号失真 降低了通信链路的传输性能 回波损耗 ReturnLoss R 2 R 2 R 源端的输入信号 源端的反射信号 负载端的反射信号 负载端的信号衰减 Link 回波损耗 由于阻抗不连续 不匹配所造成的反射 测量整个频率范围信号反射的强度其结果是特性阻抗之间的偏离原因电缆生产厂生产过程的变化连接头安装 回波损耗的影响 预期的信号 从另一端发来经过衰减的信号噪声 同一线对上反射回来的信号 信号BtoA 系统A 系统B 回波损耗的测试结果 各种内部噪声 接收端收到的噪声NEXT 其它三对线 ELFEXT 其它三对线 ReturnLoss 自身绕对 接收器必须能够从噪声中获取经过衰减的信号 TransmitOutput 8 5光纤传输链路测试技术参数 光缆测试主要包括衰减测试和长度测试光缆测试链路长度水平光缆链路主干多模光缆链路光纤损耗参数光纤损耗参数连接器和接续子的损耗参数 8 6常用测试仪的使用 测试仪表性能要求测试仪的基本要求 精度是综合布线测试仪的基础精确的故障定位及快速的测试速度测试仪结果存储与输出测试仪的精度超5类测试仪的精度也只要求到第IIe级精度6类要求测试仪的精度达到第III级精度第三方专业机构的认证 UL ETLSEMKO认证 验证测试仪表使用 1 简易布线通断测试仪2 MicroMapper 电缆线序检测仪 验证测试仪表使用 3 MicroScannerPro 电缆验证仪 4 FLUKE620 单端电缆测试仪 认证测试仪表使用 1 认证测试环境要求 1 无环境干扰 2 测试温度要求 综合布线测试现场的温度宜在20 30 C左右 湿度宜在30 80 3 防静电措施 认证测试仪表使用 2 认证测试仪选择FlukeDSP 4x00AgilentWireScope350MicrotexeOMNIScanner OMNIScanner MicrotextP N8222 10 GigaSPEED 8 MicrotextP N8222 05 110A 8222 06 110B WavetekLT8600等产品 FLUKEDSP 4x00数字式电缆测试仪 DSP 100DSP 4x00系列产品 包括DSP 4000 DSP 4100和DSP 4300等型号FLUKEDTX系列 可更换测试适配器 滑动背部锁扣 串口 LED充电指示灯 电源插孔 功能键所指选项 旋转开关 存储测试报告 显示背景灯及唤醒键 对话开关键 退出当前模式 故障诊断 功能键 耳机插孔 测试 选中 执行键 方向键 主端的控制功能 增强报告功能 移动存储卡 利用标准的SandiskMMC的存储卡标准卡 16Mbytes可选卡 32Mbytes分离的读卡机可使测试仪保留在现场而带走测试报告用户可自定义报告格式对新标准的再认证 DSP 4000和4300不同之处 测试数据存储容量 测试数据存储容量 可更换测试适配器 滑动背部锁扣 充电指示灯 电源插孔 状态指示 旋转开关 耳机插孔 串口 面板显示项TestPass测试通过TestinProgress测试在进行中TestFail测试失败Talksetactive激活对话LowBattery电池电量过低 对话开 关 远端的控制和功能 DSP 4X00系列测试仪测试使用说明 测试准备 去现场前查看电池电量主端 远端校准确认所测线缆的类型及方式携带相应的测试适配器及附件检查测试适配器的设置检查测试适配器的功能运行自测试测试人员需要有测试资格 维护工作下载最新的升级软件主端和远端充满电主端和远端校准运行自测试校准永久链路适配器 为增加精确度的选件 由厂家做年校准访问FLUKE网站的最新DSP固件和CableManager软件 线缆测试设置 连接 DSP 4x00主端 远端 LIA 101S永久链路适配器 被测电缆 特殊功能 设置非屏蔽双绞线测试 设置光纤测试 4300 必须在Setup中选择一种电缆类型后做自校准和自检测 4300 自校准 自检测 DSP测试仪的主端和远端应该每月做一次自校准用自测试来检查硬件情况主端和远端的连接模式 仪器自校准操作 选中 SelfCalibration 按ENTER键按TEST键 测试设置 旋钮转至 SETUP 选择正确的测试标准和线缆类型 2 3 1 其它设置选项 编辑报告标识图形数据存储设置自动关闭电源时间关闭或启动测试伴音选择打印机类型设置串口设置日期时间 选择长度单位 英尺 米选择数字格式选择打印 显示语言选择50或60Hz电力线滤波器选择脉冲噪声故障极限选择精确的频段指示 配线间 自动测试 自动测试结果 指示结果 通过或失败所有的测试都需选择参照的标准 按 ViewResult 按钮来查看每个结果 单项测试功能 单独分析问题TDR和TDX功能无需远端设备扫描功能可以查找不稳定的故障 例如 接线图 启动扫描功能 摆连接器来发现问题