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网络布线系统性能确认和测试(下)

资讯频道文章B

    上期我们主要介绍了OTDR检测光纤电缆故障的重要性、注意事项、发展趋势,这期我们接着介绍铜缆和光缆验证测试的相关内容,并向大家介绍TSB-67、Level和II测试方法,希望大家喜欢。


损耗测试
    铜缆和光缆验证由于媒体特性决定,验证5类链路和多模光纤链路的要求是不同的。对于5类电缆来说,新标准(例如EIA/TIA发布的电信系统公告TSB-69)已经发展,包括了一些新的测量技术,例如传播时延和时延相位偏移,为了简化并自动化复杂的鉴定过程,已引入了新的产品。


    为了验证5类链路,必须测量长度、衰减、近端串扰、线路映像、传播时延、时延相位偏移和阻抗,同时必须对所有4对线反复多次进行这些测量。从1-100MHz以扫描方式进行测量,此外,还要求测量回损、远端串扰、平衡和“功率和”近端串扰。


    在多模光纤的情况下,验证是比较简单的,需要在传输方向测量850和1300nm的衰减,如果长度或时延都不超出应用要求范围,就算完成任务。


    可能因为光纤测试是如此直接,最近几年很少改变测试工具和测试方法。但是,尽管测试多模光纤是简单的,但由于必须以正确方向测量衰减,当今的工具可能使处理过程变得时间紧张。这是和铜缆不同的,铜缆的衰减是对称的,无论采取什么测试方向,结果都是相同的。但在光纤的情况下,由于衰减是不对称的,必须测量数据传播方向的衰减。在同样的光纤上从PC到Hub方向的损耗和从Hub到PC方向的损耗不同。


    为测量光纤对,安装者必须完成以下几个步骤:
·以850nm连接并运行测试;
·存储(或写入)结果;
·将连接器转换到1300nm;
·再次运行这项测试任务;
·存储(或写入)结果;
·转到光纤的另外端;
·以850nm连接和运行测试;
·存储(或写入)结果;
·将连接器转换到1300nm;
·再次运行测试;
·存储(或写入)结果;
·返回到开始点。


    由于考虑到需要以正确方向测试光纤,刚才所描述的方法有4个明显的低效性:第一,为了以正确方向测试损耗,操作员必须往复操作,但为了节省时间,许多安装人员只从一端进行测试,因而出现有问题的结果;第二,为了在850nm和1300nm源波长之间转换,操作员必须不断地改变连接器;第三,由于光纤是以对为顺序进行测试,因此测试过程是低效的;最后,数据的记录和管理往往是人工的。


分析测试结果的光纤测试器
    光纤链路预算向光纤安装者提出另一个必须考虑的问题,在每种波长上无论允许多少损耗,布线标准都提供指导意见。可允许的值是以链路长度以及拼合和配对连接的数目为基础的,这种考虑和铜缆测试不同,在铜缆测试的情况下,“通过/失败”(pass/fail)测试是恒定的。测试仪器可以单独指示链路通过或失败(定性指标),当测试光纤时,用户必须确定在每个链路上允许多少损耗,如果不知道波长、连接的数、拼合的数和光纤波长,就不可能知道衰减值是否可以接受,因此不能简单地运行测试过程。

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    近代测试技术已为较有效地测试多模光纤打开了大门。现在可以买到能测试多种项目的光纤测试器,不但能测试成对的双光纤,同时测试双波长,而且还能测试长度和传播时延。用户能向测试器输入链路的拼合和连接的数目,然后计算出光链路预算并提供“通过/失败”分析。能验证链路是否适合网络特定的光纤应用,例如,10Base-F,100Base-F,1000Base-F,光纤分布数据接口和光纤信道。如果使用这种测试器,以前提到的几个测试步骤可减少到两个:

·连接和运行测试器;
·存储结果。


    测试器可记时记录,对多达1000光纤提供字母数字名,内部存储这些名字,并能下载到PC。这种测试技术为安装者提供了几个优点。包括加速光纤测试过程、提供长度和传播时延之类的信息以及专业检定报告。


光纤布线系统的安装和测试资料编写
    安装和测试的资料编写是安装后布线系统活动的关键部分,正确安装又未受到干扰的电缆设备将会保障多年安全无故障运行,当发生意外情况时,如果没有一份精心编写的资料,安装的设备将是无价值的。关于拼合位置、面板参数、电缆编号方案,分路器的位置和其它细节的信息不应忽略,伴随光缆安装将会出现许多影响测试类型和水平的因素。


    在安装电缆前执行基本连续性测试是一个很好的主意,等安装后再确定断开的光纤是由于安装造成的还是出厂时就存在是很困难的。在小于1-2km(0.63-1.26英里)长度的情况下,通过简单地粘着两根端点,并在一端照耀亮光,而监视另一端,可以方便地测试多模光缆。较大的长度和单模光纤将要求使用光纤源和仪表,或使用光时域反射计(OTDR)。通过实验室拼合或各种可再次使用类型的机械拼合,在终接前可将这些仪器结合到光纤中。


    当让OTDR接受测试光纤任务时,从两端进行测试是理想的,这样将允许观察可能落入OTDR死区的故障,以及可能是靠近一端的损坏。如果只在一个方向进行OTDR测试,某些异常情况可能不会被发现。

 
    电缆已被安装和终接后,应编写每条运行的电缆的资料,端对端衰减测试是一种很有价值的信息资料。对于同样运行环境下的各种不同光纤来说,这些端对端测试数据应当是一致的,不一致的测试数据可能表明低质量的终接,所有测试数据应在预定的范围内。


    一惯地,高测量值可能表示沿电缆布置的某处电缆受到应力。试验下的电缆折射率应包含在任何安装资料中,当需要定位故障时,它们将是很有价值的。
OTDR测试资料也是资料包中的一份好资源,这将允许从一个位置测试,建议在OTDR上安装跳线,许多新型OTDR能存储磁盘的跟踪信息,甚至具有重叠各种不同测试跟踪信息的能力,存在的问题是目前还没有保存跟踪信息的标准格式,因此不能当时比较不同的OTDR测量值。


验证系统性能
    任何布线系统安装后活动的接近最后步骤都是现场验证,这是非常重要而关键的步骤。


    任何5类电缆安装工程的接近最后阶段是现场验证,这对确保所使用的材料和安装工艺的质量是一个重要检查步骤。但是现场验证增加了任务的成本,为了最小化这种附加的成本,应在最小化所要求的总体测试时间的方面投入相当大的努力。总体测试时间包括两部分:运行自动测试功能所需要的实际时间和安排下一自动测试所需要的时间。

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    TSB-67应允的自动测试执行时间。


    为了测试表1所列出的参数,EIA/TIA TSB-67规范要求使用现场测试设备验证所安装的布线系统是否满足要求。


    自动测试功能提供了许多设置选项,允许用户有选择性的扩大某部分的内容或改变测试参数和所执行的测试条件。自动测试应配置得完全和表1所描述的TSB-67要求一致。


快速自动测试
    快速自动测试模式应执行所有同样的测试功能,但为了提高测试速度应调节NEXT扫描分辨率,在快速自动测试模式下,应以6s执行一次自动测试,对于正常验证测试,不推荐快速自动测试模式。


总体测试时间优化
    为运行自动测试,除需要实际的执行时间外,还需要改进测试方法,以尽可能减少总测试时间,这就是下面将介绍的加入电缆号标识符并为每个测试的电缆保存测试数据,从而有助于很快得到下一个被试电缆,开始下次测试工作。


    为了加速加入电缆ID和保存测试数据的过程,当完成自动测试结果扫描后,应自动促进用户保存结果数据,例如,通过ENTER键用户应能打开电缆ID数据加入对话盒。凡是用户具有的布线系统现场验证测试产品,都应能在最后一次所测电缆的ID基础上,通过估计电缆ID并将它加入在指定的数据区内,来加速数据加入过程。例如,如果用户以标记电缆的次序进行电缆测试,且以前测试的电缆是Bld100-Flr-3-100,那么现场验证测试产品应能猜测下一被测电缆将是Bld100-Flr-3-101。在字母数字标签(如电缆1A)的情况下,这种产品应能自动猜测下一电缆标签是1B。因此,如果用户以标记电缆的顺序进行测试,只需人工加入第一个电缆ID,其余电缆ID将会自动加入,我们称它为“CableID Auto-Increment”,这样可节省有价值的测试时间。


    总之,14s的TSB-67应允的自动测试和甚至更快的6s自动测试模式应大体上直接变换成适于大型安装工程测试过程的减少的时间要求。更快的安装工程测试过程应直接变换成主要劳力成本节省和较大的用户和安装者满意性。


TSB-67、Level和II测试
    最后,看一下最后的安装后布线系统活动——TSB-67和 Level I和II测试。自1993年以来,便携式电缆测试器就用于测试5类布线,过去人们最关心的某些问题是这些工具的准确程度。此外,有些用户感兴趣的测试项目没有包括进去。

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测试问题
    首先谈一下应怎样进行测试,如何报告结果,连接应出现在什么地方和怎样执行终接,其次讨论在使用某些类型部件时出现的大量不相称的失败链路原来是和短的链路长度密切相关。过去有些人认为这种链路失败是测试器问题,其实问题出在短链路上。正确地讲,这些短链路失败是正常的,这是因为它们和5类及EIA/TIA-T568A假设相矛盾,不是测试器出现故障。目前已经安排任务组研究这个问题,确定不平衡的模块化8位连接器会在短链路上引起高水平的NEXT,最后是没有答成共识的问题,即对特定类型的链路采用工业标准化的“通过/失败”要求,一些设备厂家正在使用EIA/TIA-T568A给出的理论模型,但这种模型只是指示性的,不是正式标准部分。


链路模型的由来
    测试的不定性与TIA TSH-67的开发、批准和1995年9月的发表过程有关。TSB-67是大量原始科研、多次试验、分析和讨论的结果,许多布线、电缆设备和测试仪器的厂家,甚至广大用户都参加了这项工作。当时TSB-67规定了两个链路模型:基本链路和信道链路。


1、基本链路
    基本链路是安装者可用来配合工作的一些设施,包括墙壁插座、水平布线和第一交叉连接。信道链路是用户在PC和它的Hub或集线器之间传输信息实际需要的设施,它所涉及的链路更长,可以包括每端上的连接。因此,信道链路和基本链路的NEXT和衰减要求是不同的。但是,过去EIA/TIA-T568A发表的一些资料关于TSB-67的NEXT要求两种链路是相同的,因此使用以前规定的性能要求所测试的链路不要求重新测试。


2、信道链路
    信道链路定义的关键问题是信道链路定义包括在每端配对(拼合)的连接器(通常是模块化8位),在这种连接后面信道立即开始,这就对测试增加了附加误差因素。为进行测试设备必须连到这个信道,因此,模块化8位连接的串扰效应将影响测量的准确度,EIA/TIA TSB-40A规定了模块化8位连接的预算的性能,一个值得注意的参数是100MHz情况下的-40dB NEXT要求。


    但是当测试基本链路时可以通过极端低的串扰连接器实现从测试设备链路的连接,从而可以避免信道链路的问题。由于当测试基本链路时可以避免模型化8位连接的固有不定性,因此和信道链路测量相比,在理论上基本链路测量的准确度可以好得多。


两种测试精确度等级:TSB-67、Level I和II
    现场测试设备的两种精确度等级,反映了TSB-67所描述的两种测试精确度水平的真实性。Level I(1级)反映了必须经过模块化8位连接器进行测试所施加的性能边界,Level II(2级)设置了一个高得多的精确度要求,只有当使用低串扰连接器时才有通过的可能。较高精确度的优点是当对电缆采取“通过/失败”鉴定时,你可以得到较小的不定性,例如如果测试提醒到1.5dB时链路失败,而且精确度是±0.5dB,那么完全相信链路的确失败,但如果精确度降低到±3dB,那么链路实际上通过会有一些可能性,因为在这个例子中精确度移动比误差大得多。


    究竟应当购买什么工具呢?如果主要应用是安装和验证5类基本链路,显然需要Level II工具;如果主要要求是偶尔查找信道的电缆故障,那么Level I仪器就满足了。

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