综合布线系统第2版第9章布线系统测试与工.ppt
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1、综合布线系统(第2版)第2章 布线系统测试与工程验收第9章 布线系统测试与工程验收9.1 测试验收标准与链路模型 9.2 测试仪器 9.3 电缆布线系统的测试 9.4 光纤链路性能测试 9.5 综合布线工程验收 综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收9.1 测试验收标准与链路模型 布线系统的测试是一项技术性很强的工作,它不但可以作为布线工程验收的依据,同时也给工程业主一份质量信心。通过科学、有效的测试,还能使我们及时发现布线故障、分析处理问题,但综合布线是一个系统工程,需要分析、设计、施工、测试、维护各环节遵守标准,才能获得全面的质量保障。标准是基础。本节在介绍布线系统的测试标准
2、的基础上,讨论布线系统测试链路的模型。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收9.1.1 测试验收标准布线系统的测试与布线系统的标准紧密相关。近几年来布线标准发展很快,主要是由于有像千兆位以太网这样的应用需求在推动着布线系统性能的提高,导致了对新布线标准的要求加快。布线系统的测试标准随着计算机网络技术的发展而不断变化。先后使用过的标准有:现场测试标准(ANSI/TIA/EIA TSB-67)、现场测试标准(ANSI/TIA/EIA TSB 95)、5e类缆线的千兆位网络测试标准(ANSI/TIA/EIA 568-A-5-2000)、建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范(GB/T 5
3、0312-2000)、综合布线系统工程验收规范(GB 50312-2007)等。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收2002年6月ANSI/TIA/EIA 568-B.2-1-2002铜缆对绞线6类线标准正式出台。对于6类布线系统的测试标准,与5类布线系统在许多方面都有较大的超越,提出了更为严格、全面的测试指标体系。为保证在200MHz时综合ACR时为正值,6类布线系统的测试标准对参数PSACR(功率和串扰衰减比)、NEXT(近端串扰)、PSNEXT(综合近端串扰)、PSELFEXT(综合等效远端串扰)、Propagation Delay(传播延迟)、Delay Skew(延迟
4、差异)、Attenuation(衰减)、Return Loss(回波损耗)等都有具体的要求。因此,真正区分6类布线系统最重要的就是检验布线系统是否能够达到最新6类标准中所有参数的要求。6类系统标准取消了基本链路模型,采用符合ISO标准的信道模型,保证了测试模型的一致性。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收 6类系统标准要求采用4连接点100m的方法进行测试,更符合实际应用时的信道特征。6类系统标准要求在0250MHz整个频段上及整个长度上有一致的测试指标要求。6类系统标准要求全线产品都要达到6类性能指标要求,包括模块、配线架、跳线和缆线等部件。6类系统标准提供了1250MHz频
5、率范围内实验室和现场测试程序两种方式。新的6类标准对100平衡对绞线电缆、连接硬件、跳线、信道和永久链路作了详细的要求。6类标准还包括提高电磁兼容性时对缆线和连接硬件的平衡建议。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收9.1.2 测试链路模型对综合布线系统进行测试之前首先需要确定被测链路的测试模型。对于传统的测试来说,基本链路和信道是布线系统测试链路的两个模型。推出5e类以后,由于基本链路模型存在一些缺陷,不能于用5e类布线系统的测试。ANSI/TIA/EIA 568-B.2-1-2002标准提出:网络综合布线系统测试链路模型为永久链路和信道两种模型。GB 50312-2007在其
6、附录B综合布线系统工程电气测试方法及测试内容中明确规定,3类和5类布线系统按照基本链路和信道进行测试,5e类和6类布线系统按照永久链路和信道进行测试。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收1基本链路基本链路(Basic Link).在GB 50312-2007标准中,所定义的基本链路模型测试连接方式如图9.1所示。基本链路模型适合于3类和5类布线系统链路的测试。图9.1 基本链路模型综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收2永久链路(永久链路(Permanent Link)永久链路又称为固定链路,永久链路模型的测试连接方式如图9.2所示。这种测试模型适用于测试固定链路
7、(水平电缆及相关连接器件)的性能。图9.2 永久链路模型 综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收3.信道信道(Channel)根据GB 50312-2007标准,信道模型的连接方式如图9.3所示。A-工作区终端设备电缆;B-CP缆线;C-水平缆线;D-配线设备连接跳线;E-配线设备到设备连接电缆;B+C90m,A+D+E10m图9.3 信道模型 综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收9.1.3 测试项目对于不同级别的布线系统,测试模型、测试内容、测试方式和性能指标是不一样的。按照TSB-67标准要求,对于5类布线系统,在验证测试指标中有接线图、链路长度、衰减、近端串
8、扰等四个性能指标。ISO要求增加一项指标,即衰减串扰比(ACR)。对于5e类标准,性能指标的数量没有发生变化,只是在指标要求的严格程度上比TSB-95高了许多;而到6类之后,这个标准已经面向1000Base-TX的应用,所以又增加了很多参数,如综合近端串扰、综合等效远端串扰、回波损耗、时延偏差等。这样,包括增补后的测试参数有:接线图;布线链路及信道长度;近端串扰;综合近端串扰;衰减;衰减对串扰比;远端串扰及等电平远端串扰;传播时延;时延偏差;结构回波损耗;插入损耗;带宽;直流环路电阻等。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收1电缆布线系统的测试项目电缆布线系统的测试项目 综合布线
9、工程验收规范(GB50312-2007)规定测试内容有接线图、布线链路及信道缆线长度,而且对不同的布线系统,给出了具体测试模型、增加的测试内容和性能指标。2光纤链路测试项目光纤链路测试项目综合布线工程验收规范(GB50312-2007)规定,在施工前进行器材检验时,一般检查光纤的连通性,必要时宜采用光纤损耗测试仪(稳定光源和光功率计组合)对光纤链路的插入损耗和光纤长度进行测试。对光纤链路(包括光纤、连接器件和熔接点)的衰减进行测试,同时测试光跳线的衰减值,并测试光纤链路的插入损耗。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收9.1.4 布线系统的现场测试在布线系统的现场测试项目与性能指
10、标参数问题上,要注意测试项目与指标参数是随链路类别不同而变化的。通常,现场验证测试的测试项目主要有接线图、布线链路及信道长度、近端串扰NEXT和衰减四项。1接线图(接线图(Wire Map)接线图是用来测试布线链路有无终接错误的一项基本检查,测试的接线图能显示出所测每条8芯电缆与配线模块接线端子的连接实际状态。布线过程中可能出现以下正确或不正确的连接图测试情况,具体如图9.4所示(下页)。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收图 9.4 接线图 综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收2 2布线链路及信道长度布线链路及信道长度 布线链路及信道长度是指连接电缆的物理长度
11、,常用电子长度测量来估算。所谓“电子长度测量”是应用时域反射计(Time Domain Reflectometry,TDR)的测试技术,基于传播时延和电缆的额定传输速率NVP而实现。若将电信号在电缆中传输速度与光在真空中传输速度的比值定义为额定传播速率,用NVP表示,则有:其中:L是电缆长度;T是信号传送与接收之间的时间差;c是真空状态下的光速(300000000m/s)。一般典型的非屏蔽对绞电缆的NVP值为6272,则电缆长度为:综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收3衰减衰减(Attenuation)衰减测试是对电缆和链路连接硬件中信号损耗的测量,衰减随频率而变化,所以应测量
12、应用范围。例如,对于5类非屏蔽对绞电缆,测试频率范围是1100MHz。测量衰减时,值越小越好。温度对某些电缆的衰减也会产生影响,一般说来随着温度的增加,电缆的衰减也增加。这就是标准中规定温度为20的原因。要注意,衰减在特定缆线、特定频率下的要求有所不同。具体说,每增加1对于Cat 3电缆衰减增加1.5%、Cat4和Cat5电缆衰减增加0.4%;当电缆安装在金属管道内时,每增加1链路的衰减增加23%。现场测试设备应测量出安装的每一对线衰减的最严重情况,并且通过将衰减最大值与衰减允许值比较后,给出合格(PASS)与不合格(FAIL)的结论。具体规则是:如果合格,则给出处于可用频宽内的最大衰减值;否
13、则给出不合格时的衰减值、测试允许值及所在点的频率。如果测量结果接近测试极限,而测试仪不能确定是PASS或FAIL时,则将此结果用“PASS*”标识;若结果处于测试极限的错误侧,则给出FAIL。PASS/FAIL的测试极限是按链路的最大允许长度(信道链路是100m、永久链路是90m)设定的,不是按长度分摊的。若测量出的值大于链路实际长度的预定极限,则在报告中前者将加星号,以示警戒。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收4近端串扰(NEXT)近端串扰NEXT是指测量在一条UTP电缆中从一对线到另一对线的信号藕合程度。对于UTP电缆而言这是一个关键的性能指标,也是最难精确测量的一个指标
14、,尤其是随着信号频率的增加,其测量难度增大。TSB-67定义5类UTP电缆链路必须在1100MHz的频宽内测试。由NEXT定义可知,在一条UTP电缆上的NEXT损耗测试需要在每一对线之间进行,并有6对线对组合关系。也就是说,对于典型的4对线UTP电缆,需要测试6次NEXT。串扰分近端串扰与远端串扰(FEXT),由于FEXT的量值影响较小,因此测试仪主要是测量NEXT。NEXT并不表示在近端点产生的串扰值,它只表示在近端点所测量的串扰数值。这个量值会随电缆长度的变化而变化,同时发送端的信号也会衰减,对其他线对的串扰值也相对变小。实验证明,在40m内测量得到的NEXT值是较为真实的,如果另一端是大
15、于40m的信息插座,它会产生一定程度的串扰,但测试仪可能无法测量到这一串扰值。基于这个原因,对NEXT的测量,最好在两端都进行。目前,大多数测试仪都能够在一端同时进行两端的NEXT测量。对于5e类、6类线的测试参数,除了上述测试指标外,还应增加结构回波损耗SRL等内容。ANSI/TIA/EIA 568-B要求在100MHz下SRL值为16dB,其量值越小,表示信号完整性越好。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收5缆线的性能指标汇总目前在综合布线系统中大量采用或即将大量采用的缆线(例如Cat7电缆)的性能标志、工业标准规定以及主要的性能参数汇总于表9.1。综合布线系统(第2版)第
16、9章 布线系统测试与工程验收9.2 测试仪器测试仪器是综合布线系统测试和工程验收的重要工具。测试仪器的功能、技术指标、测量等级、权威认证等在综合布线系统测试和工程验收过程中起着不可替代的作用。布线系统现场认证测试使用的测试仪器在技术上非常复杂,要保证认证测试准确、快捷和测试结果的权威性,就需认真选择适合用户需求的测试仪器。从国内众多综合布线商所采用的测试仪器情况看,较权威的测试仪器是Fluke公司生产的网络测试仪系列。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收9.2.1 测试仪器的类型1按照测试仪表使用的频率范围分类按照测试仪表使用的频率范围分类若按照测试仪表使用的频率范围,可将其分
17、为通用型测试仪表和宽带链路测试仪表两种类型。(1)通用型测试仪(2)宽带链路测试仪2按照测试仪表适用的测试对象分类按照测试仪表适用的测试对象分类若按照测试仪表适用的测试对象分类,可分为电缆测试仪、网络测试仪和光缆测试仪。(1)电缆测试仪(2)网络测试仪(3)光纤测试仪综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收9.2.2 Fluke DSP-4000系列电缆测试仪 美国Fluke网络公司生产的DSP-4000系列测试仪享有各种专利测试技术,已经被用户广泛使用。Fluke DSP-4000系列测试仪继续保持了测试速度快、精度高等优点。此外,它的故障诊断能力不但非常独特,而且是用户真正需求
18、的功能。Fluke DSP-4000系列数字式电缆分析仪可提供给用户一套完整的测试、验证电缆和光缆,并进行文档备案的方案。同其它Fluke公司的网络测试仪一样,DSP-4000系列数字式电缆测试仪坚固耐用,可以用于恶劣环境的布线工程。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收1.Fluke DSP-4300系列电缆测试仪的特点系列电缆测试仪的特点 Fluke DSP-4000系列数字式电缆测试仪有4300、4100、4000PL以及4000 四种型号可供选择。在Fluke DSP-4000系列数字式电缆测试仪中,典型产品是具有6类布线系统完整认证测试解决方案的DSP-4300电缆测试
19、仪,如图10.5所示。这种测试仪配置了新型的永久链路适配器,能够彻底解决测试连接线对测试结果的影响,轻松完成信道测试;适配器末端的可更换个性化模块(PM01、PM02和PM03)支持6类布线标准;方便的电缆ID下载功能增加了测试的准确性和效率;系统软件和内置标准的可升级设计能最大限度保护用户的投资和利益。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收图 9.5 Fluke DSP-4300电缆测试仪及其附件综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收2.Fluke DSP-4300电缆测试仪的主要性能指标电缆测试仪的主要性能指标 Fluke DSP-4300电缆测试仪主要有如下一
20、些性能。满足5类、5e类和6类线测试所要求的III级精度要求,并同时获得UL和ETL SEMKO的认证;随机提供6类信道适配器和一个信道/流量适配器,与DSP配合使用可以对网络诊断及故障排除执行流量监测,这是其它任何一种电缆测试仪所不具备的功能。使用它可监测10Base-T和100Base-TX以太网的网络流量,检查和测量脉冲噪声。该适配器也可帮用户识别Hub端口的连接,检测这些连接所支持的标准。以前信道/流量适配器作为一个选件,现在标准的Fluke DSP-4300包含了该适配器;自动诊断电缆故障,时域测量可迅速得到精确的、图形化的故障诊断信息,同时以m或ft为单位准确显示故障位置;综合布线
21、系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收在Fluke DSP-4300中包含DSP-LIA101S永久链路接口适配器。DSP-LIA101S永久链路接口适配器将Fluke DSP-4000系列电缆测试仪的基准精度拓展到测试线的最远端,使对绞线布线现场测试符合标准要求,并且获得非常好的测试结果;扩展的16MB主板集成存储卡可存储300个测试结果,还可以将测试结果存储在外置的多媒体卡中;允许将符合ANSI/TIA/EIA 606 标准的电缆ID下载到Fluke DSP-4300数字式电缆测试仪中,节省时间同时确保了数据的准确性;随机提供电缆测试管理软件包。Fluke DSP-4000系列数字式
22、电缆测试仪包含功能强大的Link Ware(电缆管理)软件(DSP-CMS),使用它可根据工作地点、用户、建筑物等快速组织、编辑、查看、打印、存储,或对测试结果进行存档;可以将测试结果合并到一个已经存在的数据库中,并根据任一字段或参数对这些数据进行排序、检索以及重组。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收9.2.3 光纤测试仪的组合使用1专业方案 OptiFiber是业内首台集成了适用于局域网光缆布线故障诊断和认证测试平台的光时域反射仪(OTDR),如图9.6所示。图9.6 OptiFiber光缆测试仪 综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收2 2经济方案经济方案
23、Fluke公司在DSP-4300系列电缆测试仪上配套光缆测试适配器的解决方案,是一种较为方便、集成度高的经济方案。这种结构紧凑的适配器可以确保被测试的光缆和网络的传输光源相匹配,可以自动进行双光缆,双波长的测试和认证,它们使DSP-4300迅速变成了全功能的网络测试仪。较好地体现了现代光纤测试的技术水平。整个仪器的特点如下:一个测试仪就可完成铜缆和光缆的测试,认证和文档备案;自动计算光缆余量并根据标准报告通过/不通过;自动地在两个波长上同时测量两条光缆;存储铜缆和光缆的测试结果;有多种型号光缆测试适配器与不同的光纤类型相对应:DSP-FTA440S/430S/420S等。综合布线系统(第2版)
24、第9章 布线系统测试与工程验收连接器SCFTA420S 62.5 多模FTA430S 9.0 单模FTA440S 50.0 多模波长FTA420 850nm和1300nmFTA430 1310nm和1550nmFTA440 850nm和1310nm发射器类型FTA420多模LEDFTA430单模激光FTA440S 850nm VCSEL1310nm FP激光输出功率FTA420-20dBm FTA430-8dBmFTA440-10dBm认证CE,CSA功率输出稳定性0.25dB,23oC(8小时)表表10.1 DSP FTA4X010.1 DSP FTA4X0系列光缆测试适配器系列光缆测试适配
25、器 (1)DSP FTA4X0系列光缆测试适配器DSP-FTA4X0系列光缆测试适配器的规格、类型、波长和功率等数据如表9.2所列,根据综合布线工程中所用光纤类型可具体选择使用。综合布线系统(第2版)第9章 布线系统测试与工程验收 (2)单模光缆测试组合 单模光纤测试组合需要选择FTA430S光缆测试适配器。它采用与网络传输硬件同类型的激光光源,可以自动对双光纤损耗进行测试,并使用Fabry Perot(FP)激光光源在1310nm和1550nm上进行认证。将FTA 430S连接至DSP 4300上,可测量光纤长度、自动计算相应的损耗余量M,并根据标准报告PASS/FAIL。它还可以测量光纤链
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