综合布线电缆、光缆测试

第六章综合布线电缆、光缆测试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...454512345678T568B12345678T568A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•串扰线对•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ScanPulse开路发射脉冲反射脉冲ScanPulseScanPulse短路端接设备发射脉冲发射脉冲反射脉冲时域反射(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%，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。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ENTER3衰减(Attenuation)•链传输所造成的信号损耗(以分贝dB表示)dBLossSignalSourceSignalReceiver3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是频率的函数Attenuation(dB)Pair1,205101520250.110.120.130.140.150.160.170.180.190.1100.1MHzTIACat5BasicLinkLimitMukilteoCableCo.PASS:30-May-9701:20:22pmTESTCABLE(300ft)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)•串扰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。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•串扰分为近端串扰（NearEndＣrosstalk，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4近端串扰(NEXT)•串扰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。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•串扰分为近端串扰（NearEndＣrosstalk，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。4近端串扰(NEXT)•近端串扰是用近端串扰损耗值来度量的,近端串扰的dB值越高越好。高的近端串扰值意味着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，也就是耦合过来信号损耗高，低的近端串扰值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，也就是耦合过来信号损耗低。•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。4近端串扰(NEXT)•对于近端串扰的测试,采样样本越大，步长越小,测试就越准确,TIA/EIA568B2.1定义了近端串扰测试时的最大频率步长。•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。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NEXTLoss(dB)01020304050607080901000.110.120.130.140.150.160.170.180.190.1100.1FrequencyinMHzNEXTLossindBNEXTTIA近端串扰是频率的函数1236近端远端1236TxPAIRRxPAIR100100近端串扰测量从近端测量检查近端的问题1236近端远端1236TxPAIRRxPAIR100100近端串扰测量从近端检查远端的问题近端远端12361236TxPAIRRxPAIR100100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等效远端串扰ELFEXT与综合等效远端串扰PSELFEXT•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。•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。等效远端串扰ELFEXTELFEXT是相对于衰减的FEXT(FEXT-attenuation)HubFEXTattenuationELFEXT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)综合等效远端串扰PSELFEXT•和PSNEXT一样，综合等效远端串扰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。AttenuationAffectsofall3disturbingpairs=PowerSum信号综合等效远端串扰PSELFEXTFEXTPSFEXTELFEXT(信号的分贝差)8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1236123645784578484ns486ns494ns481ns传输时延差12361236457845783ns(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，