布线系统测试及故障诊断课件

1“布线系统测试及故障诊断布线系统测试及故障诊断”理论基础“布线系统测试及故障诊断”理论基础2议题议题l布线系统性能测试的目的l铜缆测试布线系统性能测试标准测试链路模型测试参数简介铜缆布线施工的常见故障原因l光缆测试光缆基础知识光缆测试标准光缆损耗的测试光缆常见故障原因议题布线系统性能测试的目的3布线系统性能测试的目的布线系统性能测试的目的布线系统性能测试的目的4综合布线系统综合布线系统网络网络垂直电缆水平电缆楼宇间电缆综合布线系统网络垂直电缆水平电缆楼宇间电缆5数据链路模型数据链路模型l由发送器，传输介质及接收器构成整个系统由发送器，传输介质及接收器构成整个系统l目标：所有元件匹配以确保可靠地传输目标：所有元件匹配以确保可靠地传输信号从发送器发出的强度信号从发送器发出的强度/特性特性通过介质传输时的可靠性通过介质传输时的可靠性接收器捕捉以及信号解码的能力接收器捕捉以及信号解码的能力Transmitter发送器发送器Receiver接收器接收器TransmissionMedium传输介质传输介质数据链路模型由发送器，传输介质及接收器构成整个系统Trans6100Base-Txl两对线系统两对线系统一对发送，另一对接收一对发送，另一对接收l4B-5B编码编码16进制编码至进制编码至5比特码比特码额外的码用于：额外的码用于：帧定界帧定界接收同步和空闲接收同步和空闲非法码非法码初始信号速率初始信号速率125M个符号个符号/秒秒l多级二进制（伪三进制）多级二进制（伪三进制）100Base-Tx两对线系统7100BAST-TX信号技术信号技术0100110100NRZMLT-3+1 V-1 V8 nsec100BAST-TX信号技术0100110100NRZMLT81000Base-Tl4线对系统（全双工）线对系统（全双工）l4级编码（级编码（PAM-5）每个信号电平代表每个信号电平代表2比特比特每秒发送每秒发送125M符号符号与与100Base-Tx符号速率相同符号速率相同降低噪声的干扰降低噪声的干扰每对线支持每对线支持250Mbps的数据速率（每个方向）的数据速率（每个方向）1000Base-T4线对系统（全双工）91000Base-T的传输概念的传输概念250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s1000 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s250 Mb/s1000 Mb/s1000Base-T的传输概念250 Mb/s250 Mb/101000BASE-T信号技术信号技术0100110100NRZ+1 V 11-1 V 0010018 nsec1000BASE-T信号技术0100110100NRZ+1 11关于链路关于链路“带宽带宽”的描述的描述l物理层物理层“带宽带宽”链路为信号传输所能提供的有效频率范围和性能（链路为信号传输所能提供的有效频率范围和性能（MHz）电气信号的描述电气信号的描述l数据链路层数据链路层“带宽带宽”链路上所传输的信号能提供的最大数据传输速率（链路上所传输的信号能提供的最大数据传输速率（Mbps）描述系统的吞吐量描述系统的吞吐量l链路的数据传输速率链路的数据传输速率Mbps 由下列因素决定：由下列因素决定：可以提供的带宽可以提供的带宽MHz信号编码的效率信号编码的效率电子技术的水平电子技术的水平关于链路“带宽”的描述物理层“带宽”12各类以太网应用的各类以太网应用的“带宽带宽”需求需求类型类型数据速率数据速率线对线对最大信号频率最大信号频率10BASE-T10Mbps210MHz100BASE-T4100Mbps415MHz100BASE-TX100Mbps280MHz100VG-AnyLAN100Mbps415MHzATM-155155Mbps2100MHz1000BASE-T1000Mbps4100MHz1000BASE-TX1000Mbps4250MHz各类以太网应用的“带宽”需求类型数据速率线对最大信号频率1013各类链路提供的带宽对比各类链路提供的带宽对比链路类别提供带宽TIAISO 11801Cat5Class D（1995）100MHzCat5eClass D100MHzCat6Class E250MHzAug Cat6Aug Class E500MHzCat7Class F625MHz各类链路提供的带宽对比链路类别TIAISO 11801Cat14采用光缆介质的千兆以太网（采用光缆介质的千兆以太网（IEEE802.3z）l1000BASE-SX (850 nm 激光激光)损耗损耗 距离距离62.5 微米多模光纤微米多模光纤:3.2 dB 220 m50 微米多模光纤微米多模光纤:3.9 dB 550 ml1000BASE-LX (1300 nm 激光激光)62.5微米多模光纤微米多模光纤:4.0 dB 550 m50 微米多模光纤微米多模光纤:3.5 dB 550 m8/125单模光纤单模光纤:4.7 dB 5000 m采用光缆介质的千兆以太网（IEEE802.3z）1000BA15布线系统性能测试的意义布线系统性能测试的意义l确保布线系统能够提供满足目前及将来各类高速网确保布线系统能够提供满足目前及将来各类高速网络应用要求的信号传输频宽，预防网络物理层发络应用要求的信号传输频宽，预防网络物理层发生的故障。生的故障。l按照工程双方约定的相关的国际、国家标准对布线按照工程双方约定的相关的国际、国家标准对布线系统中的光缆、铜缆链路进行认证测试，对不符系统中的光缆、铜缆链路进行认证测试，对不符合标准要求的链路进行故障诊断和修复。保证投合标准要求的链路进行故障诊断和修复。保证投资的质量，得到厂家的质保。资的质量，得到厂家的质保。布线系统性能测试的意义确保布线系统能够提供满足目前及将来各类16铜缆布线系统的测试标准铜缆布线系统的测试标准铜缆布线系统的测试标准17当前的综合布线测试标准当前的综合布线测试标准l元件标准元件标准定义电缆定义电缆/连接器连接器/硬件的性能和级别，例如硬件的性能和级别，例如ISO/IEC11801;ANSI/TIA/EIA 568-B.2l网络标准网络标准(应用应用)定义一个网络所需的所有元素的性能例如定义一个网络所需的所有元素的性能例如IEEE 802,ATM-PHYl测试标准测试标准定义测量的方法，工具以及过程例如定义测量的方法，工具以及过程例如ASTM D 4566,ANSI/TIA/EIA 568-B.1当前的综合布线测试标准元件标准18ISO/IEC 11801的发展史的发展史lD级（相当于级（相当于5类）类）1995年发布年发布lD级（相当于超级（相当于超5类）类）2000年发布年发布定义至定义至100MHz支持千兆以太网支持千兆以太网lE级（相当于级（相当于6类）类）2002年发布年发布定义至定义至250MHz参数的指标更加严格参数的指标更加严格ISO/IEC 11801的发展史D级（相当于5类）1919ANSI/TIA/EIA-568测试标准的发展测试标准的发展lCat 5：1995年年10月发布月发布lCat 5E：2000年年1月发布月发布定义至定义至100MHz支持千兆以太网支持千兆以太网lCat 6：2002年年6月发布月发布定义至定义至250MHz参数的指标更加严格参数的指标更加严格ANSI/TIA/EIA-568测试标准的发展Cat 5：120ANSI/TIA/EIA-568-BlTIA 的工作目标是每五年修订一次标准的工作目标是每五年修订一次标准内容内容568-B 标准在标准在2001年年4月颁布月颁布 （Cat 5E）TIA/EIA-568-B.2-1于于2002年年6月颁布月颁布（Cat 6）l标准分为三部分标准分为三部分B.1 第一部分第一部分,通用要求通用要求B.2 第二部分第二部分,100 欧姆平衡双绞线欧姆平衡双绞线元件标准元件标准B.3 第三部分第三部分,光缆布线标准光缆布线标准l已经不涵盖五类线已经不涵盖五类线只在附录中说明只在附录中说明参考原参考原TSB67和和TSB95ANSI/TIA/EIA-568-BTIA 的工作目标是每五21铜缆测试链路模型铜缆测试链路模型铜缆测试链路模型22实际安装的链路实际安装的链路HUB 或交换机跳线配线架水平电缆插座跳线站点配线间工作区CP*固定连接点（可选的）实际安装的链路HUB 或交换机跳线配线架水平电缆插座跳线站点23链路端点链路端点测试仪连测试仪连接电缆接电缆信息插座信息插座测试仪连测试仪连接电缆接电缆工作区工作区工作区工作区配线架配线架水平电缆水平电缆配线间配线间配线间配线间链路定义链路定义:永久链路永久链路测试结果不包括测试仪连接电缆链路端点链路端点CPCP:连接点链路端点测试仪连接电缆信息插座测试仪连接电缆工作区配线架水平24用户跳线用户跳线配线架配线架水平电缆水平电缆电信插座电信插座用户跳线用户跳线楼层配线间楼层配线间楼层配线间楼层配线间工作区工作区工作区工作区通道端点通道端点通道端点通道端点每端两个连接点每端两个连接点测试时需有用户跳线测试时需有用户跳线CP链路定义链路定义:通道通道CP:结合点用户跳线配线架水平电缆电信插座用户跳线楼层配线间工作区通道端25铜缆现场测试参数铜缆现场测试参数铜缆现场测试参数26现场需要测试的参数现场需要测试的参数l所需测试的参数与应用的测试标准有关所需测试的参数与应用的测试标准有关Wire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)Length长度长度Propagation Delay传输时延传输时延Delay Skew 时延偏离时延偏离Insertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减NEXT近端串扰近端串扰PS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰Return Loss 回波损耗回波损耗ACR 衰减串扰比衰减串扰比EL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰PS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数所需测试的参数与应用的测试标准有关27现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/28接线图接线图Wire Mapl端端连通性端端连通性l开路开路(open)l短路短路(short)l错对错对(cross)l反接反接(reverse)l串绕串绕(split)l其它其它.接线图Wire Map端端连通性29正确接线正确接线4545T568AT568B正确接线44T568AT568B30开路开路开路31短路短路短路32跨接跨接/错对错对跨接/错对33反接反接/交叉交叉反接/交叉34串绕串绕l会引起很大的串扰会引起很大的串扰串绕会引起很大的串扰35接线故障的定位接线故障的定位l与线序有关的故障：错对，反接，跨接等通过测与线序有关的故障：错对，反接，跨接等通过测试结果屏幕直接发现问题试结果屏幕直接发现问题l与阻抗有关的故障：开路，短路等使用与阻抗有关的故障：开路，短路等使用HDTDR定位定位l与串扰有关的故障：串绕使用与串扰有关的故障：串绕使用HDTDX定位定位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36现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/37长度长度Lengthl时域反射时域反射TDRScan Pulse开路发射脉冲反射脉冲Scan PulseScan Pulse短路端接设备发射脉冲发射脉冲反射脉冲(没有反射)长度Length时域反射TDRScan Pulse开路发射脉38额定传输速度额定传输速度NVPlNominal Velocity of Propagation（NVP）信号在电缆中传输的速度与光在真空中的速度的比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）值（以百分比表示）l通常通常NVP的取值在的取值在69%左右左右NVP=信号在电缆中的传输速度信号在电缆中的传输速度光在真空中的速度光在真空中的速度X 100%额定传输速度NVPNominal Velocity of P39长度测量的报告长度测量的报告l链路长度的测量链路长度的测量长度为绕线的长度（并非物理距离）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）绕对之间长度可能有细微差别（对绞绞距的差别）l测试限测试限允许的最大长度测量误差为允许的最大长度测量误差为10计算最短的电气时延计算最短的电气时延l长度的标准为长度的标准为100米（通道）和米（通道）和90米（永久链路）米（永久链路）不要安装超过不要安装超过100米的站点米的站点特殊情况要有记录特殊情况要有记录长度测量的报告链路长度的测量40长度测试实例（一）长度测试实例（一）l选用的是选用的是TIA永久链路标准，在长度测试中，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出现如下屏幕，为什么测试总结果都是通过的？的？长度测试实例（一）选用的是TIA永久链路标准，在长度测试中，41长度测试实例（二）长度测试实例（二）l使用使用ISO/IEC 11801:2002标准测试一条链路，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，请问怎样解释失败的判断，也没有极限值，请问怎样解释？长度测试实例（二）使用ISO/IEC 11801:2002标42长度故障的定位技术长度故障的定位技术TDRlDTX/DSP系列都能够报告电缆系列都能够报告电缆“异常异常”：仪器检测到仪器检测到“严重的信号反射严重的信号反射”在设置中可确定反射的门限值在设置中可确定反射的门限值l在长度测试和在长度测试和TDR测试中可以发现阻抗异常问测试中可以发现阻抗异常问题题反射表示在被测的链路中有阻抗的改变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仪器可报告异常的距离(位置位置)长度故障的定位技术TDRDTX/DSP系列都能够报告电缆43现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/44Propagation Delay传输时延传输时延l信号在发送端发出信号在发送端发出后到达接收端所需后到达接收端所需要的时间要的时间最大 555 nsPropagation Delay传输时延信号在发送端发出后45Propagation Delay传输时延传输时延l传输时延测试结果传输时延测试结果Propagation Delay传输时延传输时延测试结果46现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/47Delay Skew 时延偏离时延偏离l由于不同线对间的由于不同线对间的绞结率的微小差别绞结率的微小差别会造成传输时延的会造成传输时延的偏差偏差最大50ns Delay Skew 时延偏离由于不同线对间的绞结率的微小差48Delay Skew 时延偏离时延偏离l时延偏离测试结果时延偏离测试结果Delay Skew 时延偏离时延偏离测试结果49现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/50Insertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减l链路中传输所造成的信号损耗链路中传输所造成的信号损耗(以分贝以分贝dB表示表示)dB LossdB Loss信号源信号源信号源信号源信号接信号接信号接信号接收器收器收器收器Insertion Lose插入损耗/Attenuation51Insertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减能量有损失能量有损失Insertion Lose插入损耗/Attenuation52衰减是频率的函数衰减是频率的函数标准极限值衰减实测结果衰减是频率的函数标准极限值衰减实测结果53衰减故障的原因衰减故障的原因l原因原因电缆材料的电气特性和结构电缆材料的电气特性和结构不恰当的端接不恰当的端接阻抗不匹配的反射阻抗不匹配的反射l影响影响过量衰减会使电缆链路传输数据不可靠过量衰减会使电缆链路传输数据不可靠衰减故障的原因原因54衰减故障的定位衰减故障的定位l不可能直接对衰减进行故障定位不可能直接对衰减进行故障定位l辅助手段：辅助手段：测试长度是否超长测试长度是否超长直流环路电阻直流环路电阻阻抗是否匹配阻抗是否匹配衰减故障的定位不可能直接对衰减进行故障定位55现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/56串扰串扰l串扰是测量来自其它线对泄漏过来的信号串扰是测量来自其它线对泄漏过来的信号串扰串扰是测量来自其它线对泄漏过来的信号57NEXT近端串扰近端串扰lNEXT是测量来自其它线对泄漏过来的信号是测量来自其它线对泄漏过来的信号lNEXT是在信号发送端是在信号发送端(近端近端)进行测量进行测量NEXT近端串扰NEXT是测量来自其它线对泄漏过来的信号58近端串扰的影响近端串扰的影响l类似噪声干扰类似噪声干扰l干扰信号可能足够大从而：干扰信号可能足够大从而：破坏原来的信号破坏原来的信号错误地被识别为信号错误地被识别为信号l影响影响站点间歇地锁死站点间歇地锁死网络的连接完全失败网络的连接完全失败近端串扰的影响类似噪声干扰59近端串扰与噪声近端串扰与噪声l近端串扰是线缆系统内部产生的噪声近端串扰是线缆系统内部产生的噪声lDTX/DSP系列都可发现是否有外部噪声系列都可发现是否有外部噪声如果有外部噪声，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系列将自动进行多次测试后用平均法排除噪声的影响l噪声源必须用其它设备查找并排除噪声源必须用其它设备查找并排除近端串扰与噪声近端串扰是线缆系统内部产生的噪声60线对间的近端串扰测量线对间的近端串扰测量共计共计6种组合种组合ABA CA DB CB DC DABCD线对间的近端串扰测量ABCD61NEXT是频率的复杂函数是频率的复杂函数NEXT实测曲线实测曲线极限值极限值NEXT是频率的复杂函数NEXT实测曲线极限值624dB原则原则l当衰减小于当衰减小于4dB时时,可以忽略近端串扰值可以忽略近端串扰值l这一原则只适用于这一原则只适用于ISO11801:2002标准标准黑色部分表示应用了黑色部分表示应用了4dB原则，参见右边的衰减原则，参见右边的衰减测试结果测试结果4-5线对在线对在68.0MHz处的处的衰减是衰减是4dB4dB原则当衰减小于4dB时,可以忽略近端串扰值黑色部分表示63NEXT故障的定位故障的定位l使用使用HDTDX技术定位技术定位NEXT的具体位置的具体位置l本例中问题主要在连接器处，有位置标记本例中问题主要在连接器处，有位置标记NEXT故障的定位使用HDTDX技术定位NEXT的具体位置64现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/65综合近端串扰综合近端串扰PS NEXTl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的总和电缆电缆工作站工作站Hub通讯出口通讯出口配线架配线架综合近端串扰PS NEXT综合近端串扰是一对线感应到的所有其66“综合的概念综合的概念”l一对线感应到其他三对的串扰影响一对线感应到其他三对的串扰影响“综合的概念”一对线感应到其他三对的串扰影响67综合近端串扰综合近端串扰PS NEXTl综合近端串扰是一个计算值综合近端串扰是一个计算值l通常适用于通常适用于2对或对或2对以上的线对同时在同一方向对以上的线对同时在同一方向上传输数据（例如上传输数据（例如1000Base-T）l4dB原则同样适用原则同样适用l需要双向测试需要双向测试综合近端串扰PS NEXT综合近端串扰是一个计算值68综合近端串扰综合近端串扰PS NEXTPS NEXT实测曲线实测曲线极限值极限值综合近端串扰PS NEXTPS NEXT实测曲线极限值69现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/70回波损耗回波损耗Return Lossl回波损耗回波损耗由于阻抗不连续由于阻抗不连续/不匹配所造成的反射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线缆在生产过程中的变化连接器件连接器件安装安装R/2R/2R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链路回波损耗Return Loss回波损耗由于阻抗不连续/不71回波损耗的影响回波损耗的影响l预期的信号预期的信号=从另一端发来经过衰减的信号从另一端发来经过衰减的信号l噪声噪声=同一线对上反射回来的信号同一线对上反射回来的信号发送端发送端输出输出发送端发送端输出输出接收端接收端输入输入接收端接收端输入输入站点站点网络设备网络设备接收器接收器接收器接收器信号信号信号信号反射信号反射信号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发送723dB原则原则l当衰减小于当衰减小于3dB时时,可以可以忽略回波损耗值。这一忽略回波损耗值。这一原则适用于原则适用于TIA和和ISO的的标准标准l实例：为什么在实例：为什么在46.5MHz处余量已经是处余量已经是-2.5dB，而测试总结果是，而测试总结果是PASS？（测试标准选用？（测试标准选用的是的是ISO11801 Channel Class E）3dB原则当衰减小于3dB时,可以忽略回波损耗值。这一原则适73回波损耗的故障定位回波损耗的故障定位l接收到的在不同位置发生的发接收到的在不同位置发生的发射信号的时间是不同的射信号的时间是不同的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74回波损耗的故障定位回波损耗的故障定位HDTDR回波损耗的故障定位HDTDR75现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/76ACR 衰减串扰比衰减串扰比l衰减串扰比或衰减与串扰的差衰减串扰比或衰减与串扰的差(以分贝表示以分贝表示)l类似信号噪声比类似信号噪声比l对双绞线系统对双绞线系统“可用可用”带宽的表示带宽的表示衰减串扰比衰减串扰比ACR=近端串扰近端串扰-衰减衰减(dB)数值数值越大越好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 衰减串扰比衰减串扰比或衰减与串扰的差(以分贝表示)衰77ACR=传统的信噪比传统的信噪比l信号：来自另一端的经过衰减的有用信号信号：来自另一端的经过衰减的有用信号l噪声：噪声：NEXT+外部噪声（此处忽略）外部噪声（此处忽略）发送发送(Output)接收接收(Input)站点站点发送发送(Output)接收接收(Input)局域网设备局域网设备信号信号信号信号外部噪声外部噪声NEXTACR=传统的信噪比信号：来自另一端的经过衰减的有用信号发送78ACR 衰减串扰比衰减串扰比l我们需要衰减过的信号（蓝色，粉色）比我们需要衰减过的信号（蓝色，粉色）比NEXT（灰色）多（灰色）多发送端发送端输出输出接收端输接收端输入入站点站点发送端发送端输出输出接收端接收端输入输入网络设备网络设备信号信号（从本地至远端）（从本地至远端）信号信号从远端至本地）从远端至本地）看看这里和那里！看看这里和那里！NEXT（本地）（本地）NEXT（远端）（远端）ACR 衰减串扰比我们需要衰减过的信号（蓝色，粉色）比NEX79ACR的故障定位的故障定位l参考参考NEXT和衰减的故障定位方法和衰减的故障定位方法l在在ISO标准中是必测值（左图，有通过标准中是必测值（左图，有通过/失败判断）失败判断）lTIA标准中仅作为参考（右图，无通过标准中仅作为参考（右图，无通过/失败判断）失败判断）ACR的故障定位参考NEXT和衰减的故障定位方法80现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/81串扰串扰l串扰是测量来自其它线对泄漏过来的信号串扰是测量来自其它线对泄漏过来的信号串扰串扰是测量来自其它线对泄漏过来的信号82远端串扰远端串扰FEXTlFEXT是测量来自其它线对泄漏过来的信号是测量来自其它线对泄漏过来的信号lFEXT是在信号接收端是在信号接收端(远端远端)进行测量进行测量远端串扰FEXTFEXT是测量来自其它线对泄漏过来的信号83ELFEXT 等效远端串扰等效远端串扰l测试远端串扰测试远端串扰类似于测试近端串扰类似于测试近端串扰l测试衰减测试衰减l等效远端串扰等效远端串扰远端串扰减去衰减远端串扰减去衰减(dB)局域网信噪比的另一种表示方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式，即两个以上的信号朝同一方向传输时的情况方向传输时的情况(例如例如:1000Base-T)ELFEXT 等效远端串扰测试远端串扰84EL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰l不同线对同时在相同的方向上传输信号不同线对同时在相同的方向上传输信号l信号：来自另一端的经过衰减的有用信号信号：来自另一端的经过衰减的有用信号l噪声：噪声：FEXT+外部噪声（此处忽略）外部噪声（此处忽略）发送端发送端输出输出发送端发送端输出输出接收接收输入端输入端接收端接收端输入输入站点站点网络设备网络设备信号信号FEXT外部噪声外部噪声信号信号EL FEXT 等效远端串扰不同线对同时在相同的方向上传输信85EL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰l我们需要衰减过的信号（蓝色，粉色）比我们需要衰减过的信号（蓝色，粉色）比FEXT（灰色）多（灰色）多发送端发送端输出输出输入端接输入端接收收站点站点发送端输发送端输出出输入端输入端接收接收网络设备网络设备看看这里！信号信号（从本地致远端）（从本地致远端）信号信号（从本地致远端）（从本地致远端）FEXTFEXTEL FEXT 等效远端串扰我们需要衰减过的信号（蓝色，粉色86等效远端串扰等效远端串扰ELFEXT的故障定位的故障定位lFEXT发生在离发送端较近的位置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发生在离发送端较近87等效远端串扰等效远端串扰ELFEXT的故障定位的故障定位lFEXT发生在离发送端较远的位置发生在离发送端较远的位置两个两个FEXT信号信号几乎在同时到达几乎在同时到达等效远端串扰ELFEXT的故障定位FEXT发生在离发送端较远88等效远端串扰等效远端串扰ELFEXT的故障定位的故障定位l时间差别非常小（取决于时延偏离），所以要直时间差别非常小（取决于时延偏离），所以要直接的定位接的定位FEXT的故障是不可能的，或是不准确的故障是不可能的，或是不准确的的如果如果NEXT和和FEXT都没有通过测试，先用都没有通过测试，先用HDTDX定定位并排除位并排除NEXT的故障的故障如果如果NEXT没有问题，只是没有问题，只是FEXT不通过测试，请检不通过测试，请检查连接器（线缆中的查连接器（线缆中的NEXT和和FEXT是直接相关联的，是直接相关联的，如果如果FEXT有问题而有问题而NEXT是正常的，问题就一定出是正常的，问题就一定出在连接器上在连接器上等效远端串扰ELFEXT的故障定位时间差别非常小（取决于时延89现场需要测试的参数现场需要测试的参数lWire Map接线图接线图(开路开路/短路短路/错对错对/串绕串绕)lLength长度长度lPropagation Delay传输时延传输时延lDelay Skew 时延偏离时延偏离lInsertion Lose插入损耗插入损耗/Attenuation衰减衰减lNEXT近端串扰近端串扰lPS NEXT 综合近端串扰综合近端串扰lReturn Loss 回波损耗回波损耗lACR 衰减串扰比衰减串扰比lEL FEXT 等效远端串扰等效远端串扰lPS ELFEXT综合等效远端串扰综合等效远端串扰现场需要测试的参数Wire Map接线图(开路/短路/错对/90综合等效远端串扰综合等效远端串扰PS ELFEXTl一对线感应到其他线对的一对线感应到其他线对的ELFEXT的总和的总和AttenuationFEXTPSFEXTELFEXT(信号的分信号的分贝差贝差)信号信号综合等效远端串扰PS ELFEXT一对线感应到其他线对的EL91综合等效远端串扰综合等效远端串扰PS ELFEXTPSELFEXT实测曲线实测曲线极限值极限值综合等效远端串扰PS ELFEXTPSELFEXT实测曲线极92综合等效远端串扰综合等效远端串扰PS ELFEXTl综合等效远端串扰是一个计算值综合等效远端串扰是一个计算值l通常适用于通常适用于2对或对或2对以上的线对同时在同一方向对以上的线对同时在同一方向上传输数据（例如上传输数据（例如1000Base-T）综合等效远端串扰PS ELFEXT综合等效远端串扰是一个计算93铜缆布线故障的常见原因铜缆布线故障的常见原因铜缆布线故障的常见原因94铜缆布线故障的常见原因铜缆布线故障的常见原因l不使用高质量的打线工具l电缆终端多于的线缆没有切断l布线施工时过大力量拉拽电缆l安装模块、RJ45插头时，反缠绕开的线段部分超过2厘米l安装RJ45头时，电缆插头处的外皮要压在插头中而不能裸露在外铜缆布线故障的常见原因不使用高质量的打线工具95光缆测试光缆测试光缆测试96光缆的基础知识光缆的基础知识光缆的基础知识97光缆的结构光缆的结构表皮Jacket(Typically PVC)Strengthening Material(Aramid Yarn)抗拉材料Buffer 缓冲Cladding 填充物Core 核光缆的结构表皮Jacket(Typically PVC)S98光缆的横截面光缆的横截面多模(MM)单模(SM)Cladding辅层Coating表层Core核心规格：规格：62.5/125（核心直径（核心直径62.5 m）核心较大核心较大规格：规格：8.3/125（核心直径（核心直径8.3 m）核心较小核心较小光缆的横截面多模(MM)单模(SM)CladdingCoat99光缆类型光缆类型l多模（多模（MM）光缆内光以多路径（模式）传输）光缆内光以多路径（模式）传输l单模（单模（SM）光缆内光以单一路径（模式）传输）光缆内光以单一路径（模式）传输光缆类型多模（MM）光缆内光以多路径（模式）传输100单模和多模光缆单模和多模光缆l单模光缆单模光缆核心直径小，光以一种模式无散射传输核心直径小，光以一种模式无散射传输高带宽，使用激光光源，长距离传输（可达高带宽，使用激光光源，长距离传输（可达50公里）公里）在在1310nm和和1550nm波长下测量波长下测量l多模光缆多模光缆核心直径大，光以多路径或多模式传输核心直径大，光以多路径或多模式传输低带宽，通常使用低带宽，通常使用LED光源，短距离链路，通常在光源，短距离链路，通常在一个建筑物内（小于一个建筑物内（小于100米）米）在在850nm或或1300nm波长下测量波长下测量单模和多模光缆单模光缆101常见的光缆连接器的类型常见的光缆连接器的类型SC（Subscriber Connector）MT-RJVF45OPTIJACKFDDI(Fiber Distributed Data Interface)ST（Straight Tip）LC(Lucent Connector）FC（Fiber Connector)常见的光缆连接器的类型SC（Subscriber Conne102光缆的接合光缆的接合l机械式机械式快速快速一般不需特殊设备一般不需特殊设备新技术和连接器改善了接合的损耗新技术和连接器改善了接合的损耗(小于小于 0.1 dB)应急，少量应急，少量l熔结熔结需要特殊设备需要特殊设备极低的损耗极低的损耗(小于小于 0.05 dB)长距离链路的唯一方法长距离链路的唯一方法光缆的接合机械式103光缆通常成对使用光缆通常成对使用Fiber#1SourceDetectorDetectorFiber#2Source光缆通常成对使用Fiber#1SourceDetector104光源光源lLED 发光二极管发光二极管波长通常为波长通常为 660nm，850nm或或1300nm窄的光谱窄的光谱(50nm)低功率低功率相对便宜相对便宜l激光光源激光光源波长通常为波长通常为1310nm或或1550nm极窄的光谱极窄的光谱(小于小于10nm)大功率大功率价格昂贵价格昂贵光源LED 发光二极管105光缆的测试标准光缆的测试标准光缆的测试标准106散射限制光缆的长度散射限制光缆的长度l光的传输速度与光缆材料有关光的传输速度与光缆材料有关 l传输速度与波长和模式有关传输速度与波长和模式有关l散射的测量是以单位长度内的脉冲宽度（时间），常用单位是散射的测量是以单位长度内的脉冲宽度（时间），常用单位是nsec/kml高速数据时散射非常重要高速数据时散射非常重要l在损耗测试之前，散射限制了多模光缆的长度在损耗测试之前，散射限制了多模光缆的长度l检测已安装光缆的长度以保证正常工作是很重要的检测已安装光缆的长度以保证正常工作是很重要的散射限制光缆的长度107光缆链路的损耗光缆链路的损耗l如果损耗过高，抵达接收端的信号过小而使通如果损耗过高，抵达接收端的信号过小而使通讯不可靠讯不可靠l检测安装链路的损耗以确保可靠传输检测安装链路的损耗以确保可靠传输l光缆越长，连接点和接合点越多则损耗越大光缆越长，连接点和接合点越多则损耗越大l如果有损坏的光缆，连接头等则损耗大于正常如果有损坏的光缆，连接头等则损耗大于正常情况情况光缆链路的损耗如果损耗过高，抵达接收端的信号过小而使通讯不可108光缆链路的测试标准光缆链路的测试标准l通用标准通用标准与应用无关的安装光缆的标准与应用无关的安装光缆的标准基于电缆长度，适配器以及接合的可变标准基于电缆长度，适配器以及接合的可变标准例如：例如：TIA/EIA-568-B.3,ISO11801,EN50173lLAN应用标准应用标准特定应用的标准特定应用的标准每种应用的测试标准是固定的每种应用的测试标准是固定的例如：例如：10BASE-FL，Token Ring，100BASE-FX,1000BASE-SX，1000BASE-LX，ATM，Fiber Channel光缆链路的测试标准通用标准109光缆测试光缆测试l对于光缆测试，有两种情况：对于光缆测试，有两种情况：l水平光缆水平光缆从设备间到工作区的光缆从设备间到工作区的光缆最大长度最大长度:100mANSI/EIA/TIA 568 B.1标准的要求标准的要求:“需要在一个波长需要在一个波长 一一个方向进行测试个方向进行测试”l主干光缆主干光缆设备间到设备间的光缆设备间到设备间的光缆ANSI/EIA/TIA 568 B.1标准的要求：标准的要求：“需要在一个方向和两个波长上进行测试需要在一个方向和两个波长上进行测试”光缆测试对于光缆测试，有两种情况：110TIA TSB140标准标准l已于已于2004年年2月批准月批准l 对光缆定义了两个级别（对光缆定义了两个级别（Tier）的测试：）的测试：Tier 1：测试长度与衰减使用光损耗测试仪或VFL验证极性Tier 2：Tier 1再加上OTDR曲线证明光缆的安装没有造成性能下降的问题(例如弯曲，连接头，熔接问题)TIA TSB140标准已于2004年2月批准111TIA/EIA-568-B.3 标准标准lCable光缆光缆光缆每公里最大衰减光缆每公里最大衰减(850 nm)3.75 dB光缆每公里最大衰减光缆每公里最大衰减(1300 nm)1.5 dB光缆每公里最大衰减光缆每公里最大衰减(1310 nm)1.0 dB光缆每公里最大衰减光缆每公里最大衰减(1550 nm)1.0 dBl连接器（双工连接器（双工 SC 或或 ST）适配器最大衰减适配器最大衰减:0.75 dB熔接最大衰减熔接最大衰减:0.3 dBl链路长度链路长度（主干）（主干）分段分段HC-IC IC-MC62.5/125 多模多模500 m1500 m50/125 多模多模 (尚未确定尚未确定)8/125 单模单模 500 m2500 m TIA/EIA-568-B.3 标准Cable光缆112IEEE 802.3z(Gigabit Ethernet)l1000BASE-SX (850 nm 激光激光)损耗损耗 距离距离62.5 微米多模光纤微米多模光纤:3.2 dB 220 m50 微米多模光纤微米多模光纤:3.9 dB 550 ml1000BASE-LX (1300 nm 激光激光)62.5微米多模光纤微米多模光纤:4.0 dB 550 m50 微米多模光纤微米多模光纤:3.5 dB 550 m8/125单模光纤单模光纤:4.7 dB 5000 mIEEE 802.3z(Gigabit Ethernet)1113 光功率计光功率计 光源光源光缆链路的损耗光缆链路的损耗光缆接合损耗连接光缆的损耗几乎为零光缆损耗连接器损耗光缆损耗连接器损耗连接光缆的损耗几乎为零 光功率计 光源光缆链路的损耗光缆接合损耗连接光缆的光缆损114损耗极限值的计算损耗极限值的计算实例：实例：测试标准标准：测试标准标准：TIA 568B(1300nm)单位损耗单位损耗数量数量损耗损耗光缆损耗：光缆损耗：1.5dB/km0.5km0.75dB适配器损耗：适配器损耗：0.75dB10.75dB光缆接合损耗：光缆接合损耗：0.3dB00总损耗：总损耗：1.5dB+=损耗极限值的计算实例：+=115光缆损耗的测试光缆损耗的测试光缆损耗的测试116损耗损耗(衰减衰减)测试测试l光功率损耗或衰减光功率损耗或衰减测量通过光缆后能量的损耗测量通过光缆后能量的损耗包括光缆的通断包括光缆的通断dB LossdB Loss光源光源光源光源功率计功率计功率计功率计损耗(衰减)测试光功率损耗或衰减dB Loss光源功率计117损耗测量损耗测量1.测量无被测光缆时的功率（设置参考值）测量无被测光缆时的功率（设置参考值）3.损耗是测量值与参考值的差值（本例为损耗是测量值与参考值的差值（本例为3dB）2.连接被测光缆后重新测量连接被测光缆后重新测量(增加了一个适配器增加了一个适配器)发射端发射端连接电缆连接电缆增加了一个增加了一个适配器适配器光功率计光功率计 光源光源光源光源光功率计光功率计 测量值为测量值为-23dBm例如：例如：测量值为测量值为-20dBm此为参考功率（零损耗）此为参考功率（零损耗）接收端接收端连接电缆连接电缆发射端发射端连接电缆连接电缆接收端接收端连接电缆连接电缆损耗测量1.测量无被测光缆时的功率（设置参考值）3.118光缆常见故障原因光缆常见故障原因光缆常见故障原因119连接不洁净的损耗连接不洁净的损耗l低损耗光缆的大敌是不洁净的连接低损耗光缆的大敌是不洁净的连接灰尘阻碍光传输灰尘阻碍光传输手指的油污影响光传输手指的油污影响光传输不洁净光缆连接器可扩散至其它连接器不洁净光缆连接器可扩散至其它连接器l每次连接时要清洁每次连接时要清洁l使用光缆检测器使用光缆检测器(Fiber Scope)检查连接头表面的检查连接头表面的清洁度清洁度 连接不洁净的损耗低损耗光缆的大敌是不洁净的连接