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网络布线系统安装前的测试(下)

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上一期,本刊为读者介绍了网络布线系统安装前的测试第一部分,即测试布线技术要求、检查网络拓扑概貌、测试工具和器材等内容。本期继续讨论第二部分,即安装前必须进行的光纤布线系统的现场测试。也就是EIA/TIA建议的现场测试多模和单模光纤市线系统的过程。
文/王德秀

使用EIA/TIA规程的光纤布线系统现场测试
尽管其它光纤布线系统参数(例如带宽)和衰减一样重要,但在正常情况下它们不受安装的质量影响,因此,不要求现场测试,此处在布线系统结构的基础上着重介绍应在哪里及如何执行衰减测试。为了计算可接受的衰减值给出了一般的方程,以及包括分层星状和单点管理结构的详细例子。

无源链路段
在安装前应对布线系统的每个无源链路段执行衰减测试,链路段由电缆、连接器、耦合器和两个光纤终接设备(插接板,信息口等)之间的拼接组成,应测试光纤链路段内部的每个终接的光纤。链路段衰减测量包括链路两端上终接设备接口的连接器的有代表性的衰减,但不包括与有源设备接口相关的衰减。

此处所描述的链路段有3种基本类型:水平、主干和混合型。正常情况下水平链路段从电信信息口开始,在水平交叉连接结束,电信信息口可以是装在开放办公区的多用户插座。水平信息口还可以包含固结互连点或过渡拼接点。立式主干段通常从交叉连接开始,在水平交叉连接结束。为便于讨论,将两个水平交叉连接之间所布置的连接电缆和在典型情况下在两个主交叉连接之间所安排的园区电缆考虑成主干链路段。单点管理结构消除了水平交叉连接,因此,水平和主干布线被结合成水平链路段。在这种情况下,水平套间可以包括拼接、互连或渡过式电缆。

一般预安装测试指南
下面是所有组织应遵守的一般预安装测试指南:
·应以850nm或130nm波长在一个方向测试多模水平链路段;
·应在一个方向以850nm和1300nm波长测试多模主干和混合链路段;
·应在一个方向以1310nm或1550nm波长测试单模水平链路段;
·应在一个方向以1310nm和1550nm波长测试单模主干和混合链路段。

按照EIA/TIA-14A(安装的多模光纤电缆设备的光功率损耗测试)和EIA/TIA-526-7(安装的单模光纤电缆设备的光功率损耗的测试)进行测试,在测试过程期间应记录以下的信息:
·进行测试的人员名字;
·所使用的测试设备的类型(厂家,型号和序号);
·执行测试的日期;
·光源波长,谱宽度,以及在多模情况下耦合功率比(CPR);
·光纤识别;
·端点位置;
·测试方向;
·参考功率测量(当不使用带有相对功率测量模式的功率测量仪时);
·所测量的链路段的衰减;
·可接受的链路衰减。

水平链路段被限制到90m,因此可接受的链路衰减可以以最长的安装链路为基础,而不致引入重大误差。任何链路段的一般衰减方程为:可接受的链路衰减=电缆衰减+连接衰减+拼合衰减+CPR调节。

分层星状结构:主干链路段
布置在主交叉连接和包含中跨度融合拼接的水平定义连接之间的多模160m立式电缆,所有光纤使用ST连接器终接。所有可接受的链路衰减计算如下:

1、2类850nm光源
可接受的链路衰减=电缆衰减+连接衰减+拼合衰减+CPR调节。代入数值后得:可接受的链路衰减=[0.160×3.40]+[(2×0.39)+0.42]+[1×0.30]+0.00。因此,可接受的链路衰减=2.044dB。

2、2类1300nm光源
可接受的链路衰减=电缆衰减+连接衰减+拼合衰减+CPR调节,代入数值后得:可接受的链路衰减=[0.160×1.00]+[(2×0.39)+0.42]+[1×0.30]+0.00,因此,可接受的链路衰减=1.66dB。

水平链路段
一个安排在水平交叉连接和位于开放办公区的固结点(互联)之间的多模75m,12纤水平电缆,从固结点起,总数为4的多模15m2光纤电缆被分配到模块化设备插座,留下4个备份水平电缆光纤为未来使用,所有光纤使用ST连接器终接。可接受的链路衰减计算如下:

1、2类850nm光源(1)
可接受的链路衰减=电缆衰减+拼合衰减+CPR调节。代入数值后得:可接受的链路衰减=[0.075×3.40]+[(2×0.39)+0.42]。因此,可接受的链路衰减=1.46dB。这里提醒读者注意,在上述的2类850nm光源计算中,水平链路段在水平交叉连接开始,在固结点结束(备用光纤)。

2、2类850nm光源(2)
可接受的链路衰减=电缆衰减+连接衰减+拼合衰减+CPR调节。代入数值得:可接受的链路衰减=[0.075+0.015]×3.40]+[(3×0.39)+0.42],因此,可接受的链路衰减=1.896dB。

请注意,在上述的2类850nm光源计算中,水平链路段在水平交叉连接开始,在模块化设备插座结束。

单点管理结构:混合链路段
一个安放在主交叉连接和电信间之间的多模50m72光纤立式电缆。从电信间的位置看,总数为4的多模75m12光纤水平电缆被互连到立式电缆并分配到位于开放办公区的固结点(互联)。为未来保留24根备份立式光纤电缆。从每个固结点(互联)的位置看,总数为4的多模15m2光纤被分配到模块化设备信息口,为未来使用每个水平电缆留下4根备份光纤,所有光纤使用LC连接器终接,可接受的链路衰减计算如下:

1、3类850nm光源(1)
可接受的链路衰减=电缆衰减+连接衰减+拼合衰减+CPR调节,代入数值后得:可接受的链路衰减=[0.050×3.40]+[(2×0.14)+0.24]-0.10,因此,可接受的链路衰减=0.59dB。

2、1类1300nm光源(1)
可接受的链路衰减=电缆衰减+拼合衰减+CPR调节,代入数值后得:可接受的链路衰减=[0.050×1.00]+[2×0.14]+0.24]+0.25。结果可接受的链路衰减=0.82dB。请注意,在上述的3类850nm光源和1类1300nm光源计算中,链路段从主交叉连接开始,在水平套间(备份立式光纤)结束。

3、3类850nm光源(2)
可接受的链路衰减=电缆衰减+连接衰减+拼合衰减+CPR调节,代入数值后得:可接受的链路衰减=[(0.050+0.025)×3.40]+[(3×0.14)+0.24]-0.10,因此,可接受的链路衰减=0.985dB。

4、1类1300nm光源(2)
可接受的链路衰减=电缆衰减+连接衰减+CPR调节,代入数值后得:可接受的链路衰减=[(0.05+0.075)×1.00]+[(3×0.14)+0.24]+0.25,因此,可接受的链路衰减=1.04dB。

注意在上述的3类850nm光源和1类1300nm光源计算中,链路段在主交叉连接开始,在固结点互联处(备份光纤)结束。

5、3类850nm光源(3)
可接受的链路衰减=电缆衰减+连接衰减+拼合衰减+CPR调节,代入数值后得:可接受的链路衰减=[(0.050+0.075+0.015)×3.40]+[(4×0.14)+0.24]-0.10,因此,可接受的链路衰减=1.18dB。

6、1类1300nm光源(3)
可接受的链路衰减=电缆衰减+连接衰减+拼合衰减+CPR调节。代入数值后得:[(0.050+0.075+0.015)×1.00]+[(4×0.14)+0.24]+0.25屈此,可接受的链路衰减=1.19dB,请注意在上述的3类850nm光源和1类1300nm光源计算中,链路段在主交叉连接开始,在模块化设备信息口结束。

测试过程
按照EIA/TIA发-526-14A和EIA/TIA-526-7规定测试跳线应是1~5m长。它们的光纤结构(芯直径和数值口径)应和被测链路段相同。测试跳线性能验证过程如下:
1、清扫测试跳线连接器和测试耦合器。
2、遵守测试设备厂家的原始校准指令。
3、在光源和功率测试器之间连接测试跳线-2。
4、如果功率测试器具有“相对功率测量方式”,则选择这种方式;如果没有,则记录“相对功率测量(Pref)”。如果测试器能以dBm显示功率水平,则选择这个测量单位,以简化后来的计算。
5、从功率测试器断开测试跳线-2,不从光源断开测试跳线。
6、通过使用测试耦合器在功率测试器和测试跳线-2之间连接跳线-1。
7、记录功率测试(Psum)。如果功率测试器是处于相对功率测试方式,则测试器读出代表连接衰减。如果测试器没有相对功率测试方式,请执行下面的计算来确定连接衰减:
如果Psum和Pref是以同样的算法单位(dBm,dBu等)表示,则连接衰减(dB)=│Psum-Pref│;如果Psum和Pref是以瓦表示,则连接衰减(dB)=│10×log10[Psum/Pref] │。
所测量的连接衰减必须小于或等于表1中所表示的值。
8、倒转测试跳线1的末端,以便原来连到功率测试器的末端,现在被连到耦合器。原来连到耦合器的末端现在被连到功率测试器。
9、记录新的“功率测量(Psum)”。如果不使用相对功率测量方式,则执行纸计算并验证连接衰减小于或等于表1中表示的值。

如果发现测量值是小于或等于表7所列值,则表明测试跳线-1是适合测试的。应注意不可接受的链路段衰减测量可能归因于测试跳线-1或测试跳线-2(见表2)。使用便携示波器分析每个跳线,并根据需要清擦、磨光或代换。为验证测试跳线-2的性能,调换跳线-1和2的位置,重复这项验证过程。

链路段测试
为了测试每个链路段,应使用EIA/TIA-526-14A和EIA/TIA-526-7所规定的方法。按照这种方法测试过程可总结如下:
1、在光源和功率测试器之间连接已知的好的测试跳线-1。
2、记录参考功率测量(Pref),或选择功率测试器的相对功率测量方式。如果功率测试器能以dBm显示功率水平,则选择这个测量单位,以简化后来的计算。
3、从功率测试器端断开跳线-1,并将跳线-1连到链路段,注意不从光源端断开测试跳线。
4、在链路段的远端和功率测试器之间连接已知的好的测试跳线-2。
5、记录功率测量(Psum),如果功率测试器是处于相对功率测试方法,则测试器读出代表与链路段相关的衰减。如果这个值小于或等于使用衰减方程所计算的值,则链路段是可接受的。如果测试器没有相对功率测试方式。则执行如下的计算,以确定链路段的衰减:如果Psum和Pref是以同样的算法单位(dBm,dBu等)表示,则链路段衰减(dB)=│Psum—Pref│;如果Psum和Pref是以瓦表示,则链路段衰减(dB)=│10×log10[Psum/Pref]│。

规范顺从性和/或安全建议和考虑
上较深入地讨论了测试电缆及其相关硬件的预安装活动。下面介绍一些最后的预安装活动“规范顺从性和/或安全建议和考虑”。为了确保在你的布线系统的安装期间存在安全条件,应把遵守下面的指导看作是你的安装活动的一部分:
·不执行任何可能引起设备不安全或产生潜在人身冒险的动作;
·不穿能挂在机架上的宽松衣服,卷起你的衣袖。结牢围巾或领带;
·在安装期间或安装后,保持机架区清洁无灰尘;
·保持工具远离人行区;
·当工作在刺眼的环境下,带好安全眼镜。

带电设备的安全问题
当工作在带电(特别是强电)设备上时应遵守以下准则:
·在你工作的房间安装紧急断电开关,因此如果发生电气异常能很快关闭电源。此外,在将系统连到它的电源以前,应熟读安装指令;
·在上系统工作以前拔掉电源线;
·在进行安装或拆除机柜、执行硬件升级、在电源附近工作工作之前,应断开所有电源;
·如果存在潜在的人身安全,不独自工作;
·绝不假设线路已经断开电源,总应核对一下;
·注意照管你的工作区可能出现的冒险情况,例如,丢去安全保护,潮湿的地板和未接地的电力扩伸电缆;
·如果出现电气异常,着手去掉电源卡或者使用警告,不能让自己受害。

防止静电放电破坏
静电放电(ESD)能损害电气电路,破坏设备。当电子器件处理得不正确时会发生这种情况。此外,ESD也可能导致完全或断续故障。当替换和去掉设备时,总是遵守ESD防护规程,确保机架通过接地线或ESD垫在电气上被连到大地接地。配带ESD保护腕带,很好地接触皮肤。向未涂漆的机柜表面部分连接夹子,以安全地将不希望的ESD电压引导到地。腕带和绳必须有效地操作,以便正确地防护ESD破坏,如果不使用腕带,应通过接触机柜的金属部分来保护你自己。

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