网络测试与分析.ppt

综合布线系统的测试方案 刘广聪Email Liugc Tel测试目的 确保综合布线的安装质量定位网络故障 找出故障原因设立最低的质量要求 建筑布线现行标准 美国ANSI TIA EIA 568 B国际ISO IECJTC1SC25IS11801欧洲CENELECTC215EN50173第二版 ANSI 美国国家标准协会BICSI 国际建筑业咨询服务公司CSA 加拿大标准协会EIA 电子行业协会IEEE 电气与电子工程师协会ISO 国际标准化组织TIA 电信行业协会UL 保险公司实验室ETL 电子测试实验室公司FCC 联邦电信委员会NEC 国家电气规范CEC 加拿大电气规范CSA 加拿大标准协会 TIA EIA标准 568 1991 商业建筑通信布线标准TSB 36 568增补 电缆规格TSB 40A 568增补 连接硬件 569 1990 商业建筑 电信标准 通道和空间 570 1991 居住和轻型商业建筑 606 1993 商业建筑内电信基础设施的管理 607 1994 商业建筑中电信系统接地 布线标准的演化 ANSI TIA EIA 568 AA1 A5商用建筑布线TIA EIATSB 67现场测试 5类 TIA EIATSB 72集中式光纤布线TIA EIATSB 75开放办公室布线TIA EIATSB 95现场测试 5类 于2001年4月发布 约5年更新一次 ANSI TIA EIA 568B商用建筑通讯布线标准 目的 规范多产品 多厂商环境下的通用布线涵盖 布线系统的拓扑结构最低的系统要求器件的规格器件的选择性能的验证 ANSI TIA EIA 568 B 附件B 2 1 六类 TSB 95 TSB 72 TSB 67 TSB 75 附件 568 A 568 B 1 568B 3光纤 568 B 2100OhmUTP FTP 568A 商用建筑布线标准TSB75 开放式办公室布线TSB67 CAT5测试TSB72 集中式光纤布线TSB95 CAT5E测试 网络电缆及对应的测试标准 电缆级别与应用的标准 不同标准所要求的测试参数 为适应支持高速网络 100Mb s 的五类非屏蔽双绞线 UTP 布线工程的实践要求 美国通信工业协会TIA于1995年10月正式颁布EIA TIA568布线标准和TSB 67测试标准 它们适用于已安装好的双绞线连接网络 并提供了一个 认证 非屏蔽双绞线电缆是否达到五类线要求的标准 TSB 67标准规定了电缆测试的参数和数值以及两个级别的测试精度 按照TSB 67标准的网络布线系统却可以支持15年以上 一个符合TSB 67标准的非屏蔽双绞线网络不但满足当前计算机网络的信息传输要求 还能支持未来的高速网络的需要 TSB 67测试标准 TSB 67主要是测试五类UTP布线系统传输特性的标准 其主要内容包括 定义两种 连接 模型 定义要测试参数的内容 定义每一种连接模型及三类 四类和五类链路Pass Fall测试极限 最少测试报告项目 定义现场测试仪的性能要求和如何验证这些要求 定义现场测试与试验室测试结果的比较方法 TSB 67标准规定了两种连接测试模型分别是基本链路 BasicLink 和通道 Channel 测试模型测试模型 1 基本链路测试模型 固定电缆安装部分 不含两端设备跳线的基本链路 BasicLink 该链路是建筑物中的固定布线 即从电信间接线架到用户端的墙上信息插座的连线 不含两端的设备连线 最大长度是90m 如图1所示 两种测试模型 图1基本链路测试模型 2 通道测试模型 从网络设备跳线到工作区跳线间的端到端的通道 Channel 连接 通道测试模型定义了包括端到端的传输要求 含用户末端设备电缆 最大长度是100m 如图2所示 图2通道测试模型 从另一种角度看测试模型的差别 永久链路终点 永久链路终点 不包含测试跳线 C1 C2 PP CP TO cross connect 通道 C2 PP CP TO 永久链路 1 布线接线图 WireMap 测试接线图用于验证线对连接是否正确 接线图必须遵照EIA TIA568A或568B的定义 从信号角度讲这两种标准没有区别 惟一不同的是线的颜色标记不同 接线图测试不仅仅是一个简单的逻辑连接测试 而是要确认链路的一端一个针与另一端相应针的连接 此外 接线图还要确认链路导线的线对是否正确 判断是否有开路 短路 反向 交错和串对五种情况出现 2 电缆长度测试电缆长度指连接电缆的物理长度 测量长度的误差极限如下 通道 Channel 模型 100m 100m 15 115m 基本链路 BasicLink 模型 94m 94m 15 108 1m 线缆如果按信道模型测试 那么理论上最大长度不超过100m 但实际测试长度可达115m 如果是按链路模型测试 那么理论上规定最大长度不超过90m 而实际测试长度最大可达到108 1m 测试参数 按照TSB 67标准的要求 在结构化综合布线系统的验证测试指标中需要包含接线图 长度 衰减 近端串扰等四项参数 ISO还要求增加一项参数 即ACR 衰减对串扰比 针对当前网络的发展趋势和六类线的逐渐普及 新的六类布线测试标准增加了几项参数 如综合近端串扰 PSNEXT 综合等效远端串扰 PSELFEXT 回波损耗 ReturnLoss 延迟差异 DelaySkew 等 这样 增补后的测试参数包括 接线图 WireMap 长度测量 Length 传播时延 PropagationDelay 时延偏离 DelaySkew 插入损耗 InsertionLose 近端串扰 NEXT 综合近端串扰 PSNEXT PowerSumNEXT 回波损耗 ReturnLoss 衰减对串扰比 AttenuationCrosstalkRate ACR 综合衰减串扰比 PSACR PowersumAttenuationtoCrosstalkRatio 等效远端串扰 ELFEXT EqualLevelFarEndCrosstalk 综合等效远端串扰 PSELFEXT PowerSumEqualLevelFarEndCrosstalk 衰减量 Attenuation 接线图WireMap 端端连通性开路 open 短路 short 错对 cross 反接 reverse 串绕 split 其它 正确接线 T568A T568B 开路 短路 跨接 错对 反接 交叉 串绕 会引起很大的串扰 接线故障的定位 与线序有关的故障 错对 反接 跨接等通过测试结果屏幕直接发现问题与阻抗有关的故障 开路 短路等使用HDTDR定位与串扰有关的故障 串绕使用HDTDX定位 练习测试接线图 旋钮转至SINGLETEST移动光标选择接线图按TEST键观察测试结果图示结果及选择的打线标准分别测试几条故障线 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 长度Length 时域反射TDR 没有反射 额定传输速度NVP NominalVelocityofPropagation NVP 信号在电缆中传输的速度与光在真空中的速度的比值 以百分比表示 通常NVP的取值在69 左右 NVP 信号在电缆中的传输速度 光在真空中的速度 X100 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 计算最短的电气时延长度的标准为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 长度测试实例 一 选用的是TIA永久链路标准 在长度测试中 出现如下屏幕 为什么测试总结果都是通过的 长度测试实例 二 使用ISO IEC11801 2002标准测试一条链路 其中长度的结果出现如下屏幕 既无通过与失败的判断 也没有极限值 请问怎样解释 长度故障的定位技术 TDR DTX DSP系列都能够报告电缆 异常 仪器检测到 严重的信号反射 在设置中可确定反射的门限值在长度测试和TDR测试中可以发现阻抗异常问题反射表示在被测的链路中有阻抗的改变仪器可报告异常的距离 位置 练习测试长度 旋钮转至SINGLETEST移动光标选择长度按TEST键观察测试结果数值结果与极限值分别测试长度不同的几条链路注意同一链路中不同线对的长度差异 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 PropagationDelay传输时延 信号在发送端发出后到达接收端所需要的时间 PropagationDelay传输时延 传输时延测试结果 练习测试传输时延 旋钮转至SINGLETEST移动光标选择传输时延按TEST键观察测试结果数值结果与极限值 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 DelaySkew时延偏离 由于不同线对间的绞结率的微小差别会造成传输时延的偏差 DelaySkew时延偏离 时延偏离测试结果 练习测试时延偏离 旋钮转至SINGLETEST移动光标选择时延偏离按TEST键观察测试结果数值结果与极限值 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减 链路中传输所造成的信号损耗 以分贝dB表示 dBLoss 信号源 信号接收器 InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减 衰减是频率的函数 标准极限值 衰减实测结果 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影响过量衰减会使电缆链路传输数据不可靠 衰减故障的定位 不可能直接对衰减进行故障定位辅助手段 测试长度是否超长直流环路电阻阻抗是否匹配 练习测试衰减 旋钮转至SINGLETEST移动光标选择插入损耗按TEST观察测试结果数值结果曲线结果 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 串扰 串扰是测量来自其它线对泄漏过来的信号 NEXT近端串扰 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 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 近端串扰与噪声 近端串扰是线缆系统内部产生的噪声DTX DSP系列都可发现是否有外部噪声如果有外部噪声 DTX使用窄带滤波器排出噪声的影响DSP系列将自动进行多次测试后用平均法排除噪声的影响噪声源必须用其它设备查找并排除 线对间的近端串扰测量 共计6种组合A BA CA DB CB DC D A B C D NEXT是频率的复杂函数 NEXT实测曲线 极限值 NEXT的测试要求 近端串扰测试的采样步长 0 25 31 26 100 0 50 100 250 0 15 1 31 25 最大采样步长 MHz 频率段 MHz 测量NEXT 从近端 主机端 检查问题 问题靠近主机端 1236 近端远端 1236 发送线对 接收线对 测量NEXT 从近端 主机端 检查问题 问题靠近远端 近端远端 发送线对 接收线对 100 100 测量NEXT 从远端 智能远端 检查问题 问题靠近远端结论 由于受到衰减的影响 NEXT必须进行双向测试 近端远端 1236 发送线对 接收线对 100 100 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ISO11801 2002标准 黑色部分表示应用了4dB原则 参见右边的衰减测试结果 4 5线对在68 0MHz处的衰减是4dB NEXT故障的定位 使用HDTDX技术定位NEXT的具体位置本例中问题主要在连接器处 有位置标记 练习测试NEXT 旋钮转至SINGLETEST移动光标选择NEXT按TEST观察测试结果数值结果曲线结果 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 综合近端串扰PSNEXT 综合近端串扰是一对线感应到的所有其它绕对对其的近端串扰的总和 电缆 工作站 Hub 通讯出口 配线架 综合的概念 一对线感应到其他三对的串扰影响 综合近端串扰PSNEXT 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 综合近端串扰PSNEXT PSNEXT实测曲线 极限值 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 回波损耗ReturnLoss 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内信号反射的强度产生原因是特性阻抗之间的偏离线缆在生产过程中的变化连接器件安装 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 链路 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 发送端输出 发送端输出 接收端输入 接收端输入 站点 网络设备 接收器 接收器 3dB原则 当衰减小于3dB时 可以忽略回波损耗值 这一原则适用于TIA和ISO的标准实例 为什么在46 5MHz处余量已经是 2 5dB 而测试总结果是PASS 测试标准选用的是ISO11801ChannelClassE 回波损耗的故障定位 接收到的在不同位置发生的发射信号的时间是不同的 回波损耗的故障定位 HDTDR 练习测试回波损耗 旋钮转至SINGLETEST移动光标选择回波损耗按TEST观察测试结果数值结果曲线结果 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 ACR衰减串扰比 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 ACR 传统的信噪比 信号 来自另一端的经过衰减的有用信号噪声 NEXT 外部噪声 此处忽略 站点 发送 Output 接收 Input 局域网设备 信号 信号 外部噪声 NEXT ACR衰减串扰比 我们需要衰减过的信号 蓝色 粉色 比NEXT 灰色 多 ACR的故障定位 参考NEXT和衰减的故障定位方法在ISO标准中是必测值 左图 有通过 失败判断 TIA标准中仅作为参考 右图 无通过 失败判断 练习测试ACR 旋钮转至SINGLETEST移动光标选择ACR按TEST观察测试结果数值结果曲线结果 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 串扰 串扰是测量来自其它线对泄漏过来的信号 远端串扰FEXT FEXT是测量来自其它线对泄漏过来的信号FEXT是在信号接收端 远端 进行测量 ELFEXT等效远端串扰 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 dB 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 ELFEXT等效远端串扰 不同线对同时在相同的方向上传输信号信号 来自另一端的经过衰减的有用信号噪声 FEXT 外部噪声 此处忽略 发送端输出 发送端输出 接收输入端 接收端输入 站点 网络设备 信号 FEXT 外部噪声 信号 ELFEXT等效远端串扰 我们需要衰减过的信号 蓝色 粉色 比FEXT 灰色 多 等效远端串扰ELFEXT的故障定位 FEXT发生在离发送端较近的位置 等效远端串扰ELFEXT的故障定位 FEXT发生在离发送端较远的位置 等效远端串扰ELFEXT的故障定位 时间差别非常小 取决于时延偏离 所以要直接的定位FEXT的故障是不可能的 或是不准确的如果NEXT和FEXT都没有通过测试 先用HDTDX定位并排除NEXT的故障如果NEXT没有问题 只是FEXT不通过测试 请检查连接器 线缆中的NEXT和FEXT是直接相关联的 如果FEXT有问题而NEXT是正常的 问题就一定出在连接器上 练习测试ELFEXT 旋钮转至SINGLETEST移动光标选择ELFEXT按TEST观察测试结果数值结果曲线结果 现场需要测试的参数 WireMap接线图 开路 短路 错对 串绕 Length长度PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离InsertionLose插入损耗 Attenuation衰减NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰ReturnLoss回波损耗ACR衰减串扰比ELFEXT等效远端串扰PSELFEXT综合等效远端串扰 综合等效远端串扰PSELFEXT 一对线感应到其他线对的ELFEXT的总和 PSFEXT 综合等效远端串扰PSELFEXT PSELFEXT实测曲线 极限值 综合等效远端串扰PSELFEXT 综合等效远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 布线系统中的信号噪声比 影响高性能网络传输的重要因素都来自于布线系统本身回波损耗RL衰减串扰比ACR等效远端串扰ELFEXT 测试结果分析 测试报告中有关PASS FAIL的规定 PASS和PASS 都是标准认可的通过FAIL和FAIL 都是需要修复并重新测试的 最差余量与最差值 标准要求同时报告最差余量与最差值余量 实际测试值与极限值的差值最差余量 在测试通过时全频率量程范围内实际测试值与极限值最接近点处的差值 如测试不通过 就是差值的绝对值最大值最差值 全频率量程范围内测量到的最差值 最差余量与最差值 测试通过 最差余量与最差值 测试失败 测试仪器的精度 测试结果中出现 表示该结果处于测试仪器的精度范围内 测试仪无法准确判断测试仪的精度范围也被称作是 灰区 精度越高 灰区越小 测试结果越可信 0 6dB和 0 4dB分别小于测试仪在各自频点处的精度范围内 测试仪的精度保证 例如10G以太网 CATV等新技术目前还没有在水平布线应用 现在安装的布线系统需要考虑是否能够满足将来的需求 对于安装在链路中所有元件的要求都更苛刻了 唯一能确保安装后性能满足标准要求的方法就是全面的测试 认证测试仪的精度是非常重要的 测试仪的精度保证 有三个因素会影响到测试结果的精度 精确的测试仪高精度的永久链路适配器 没有或是较小回波损耗的匹配性能 最优化 的插头 测试仪的精度 测试仪的精度非常重要 因为 精确的测试仪确保测试结果的稳定性确保安装或维护后的元件满足基于标准要求的性能精确的测试仪给出的链路通过将会减少返工的次数 更高的精度 更少的误判 Fail Pass 提高链路性能 Fail Pass 测试极限 提高测试仪器的精度可有效减小 灰区 灰区 精度不高的代价 DTX系列电缆测试仪介绍 DTX系列电缆认证测试仪 新一代铜缆和光缆认证测试平台快速的认证测试 9秒钟完成一条六类链路测试 测试带宽高达1GMHz DTX 1800 IV级认证测试精度彩色中文界面12小时电池使用时间双光缆双方向双波长认证测试 集成VFL可视故障定位仪 DTX系列的基本配置 主机与智能远端彩色中文显示2块锂离子电池永久链路适配器及PM06测试模块USB接口便携包内置对讲机可同过铜缆或光缆进行通话 智能的信息提示 三种型号 FlukeNetworks2004AllRightsReserved LinkWare测试结果