网络综合布线系统与施工技术(0008).pdf

第9章测试与测试的有关技术9.1 测试概述9.1.1 测试内容测试内容主要包括：1)工作间到设备间的连通状况；2)主干线连通状况；3)跳线测试；4)信息传输速率、衰减、距离、接线图、近端串扰等。这里主要介绍对双绞线的测试。9.1.2 测试有关标准由于所有的高速网络都定义了支持 5类双绞线，所以用户要找一个方法来确定他们的电缆系统是否满足 5类双绞线规范。为了满足用户的需要，E I A（美国的电子工业协会）制定了E I A 5 8 6和T S B-6 7标准，它适用于已安装好的双绞线连接网络，并提供一个用于“认证”双绞线电缆是否达到5类线所要求的标准。由于确定了电缆布线满足新的标准，用户就可以确信他们现在的布线系统能否支持未来的高速网络（1 0 0 M b p s）。随着T S B-6 7的最后通过（1 9 9 5年1 0月已正式通过），它对电缆测试仪的生产商提出了更严格的要求。对网络电缆和不同标准所要求的测试参数如表9-1、表9-2或表9-3所示。表9-1 网络电缆及对应的标准电缆类型网络类型标准U T P令牌环4 M b p sIEEE 802.5 for 4MbpsU T P令牌环1 6 M b p sIEEE 802.5 for 16MbpsU T P以太网IEEE 802.3 for 10Base-TRG58/RG58 Foam以太网IEEE 802.3 for 10Base2R G 5 8以太网IEEE 802.3 for 10Base5U T P快速以太网IEEE 802.12U T P快速以太网IEEE 802.3 for 10Base-TU T P快速以太网IEEE 802.3 for 100Base-T4U R P3，4，5类电缆现场认证TIA 568,TSB-67但是，随着局域网络发展的需要，标准也会不断更新内容，读者应注意这方面的信息。表9-2 不同标准所要求的测试参数测试标准接线图电阻长度特性阻抗近端串扰衰减E I A/T I A 5 6 8 A,T S B-6 7*1 0 b a s e-T*（续）测试标准接线图电阻长度特性阻抗近端串扰衰减1 0 B a s e 2*1 0 B a s e 5*IEEE 802.5 for 4Mbps*IEEE 802.5 for 16Mbps*1 0 0 B a s e-T*IEEE 802.12 100Base-VG*表9-3 电缆级别与应用的标准级别频率量程应用311 6 M H zIEEE 802.5 Mbps 令牌环IEEE 802.3 for 10Base-TIEEE 802.12 100Base-VGIEEE 802.3 for 10Base-T4以太网ATM 51.84/25.92/12.96Mbps412 0 M H zIEEE 802.5 16Mbps511 0 0 M H zIEEE 802.3 100Base-T快速以太网ATM 155Mbps6*2 0 0 M H z7*6 0 0 M H z注*表示国际标准化组织还没有通过正式标准。(1)TSB-67测试的主要内容T S B-6 7包含了验证T I A/5 6 8标准定义的U T P布线中的电缆与连接硬件的规范。对 U T P链路测试的主要内容有：1.接线图（Wire Map）这一测试是确认链路的连接。这不仅是一个简单的逻辑连接测试，而是要确认链路一端的每一个针与另一端相应的针连接，而不是连在任何其他导体或屏幕上。此外，Wire Map测试要确认链路缆线的线对正确，而且不能产生任何串绕（Split Paires）。保持线对正确绞接是非常重要的测试项目。如图9-1所示，端到端测试会显示正确的连接（用万用表就可以测试），但这种连接会产生极高的串扰，使数据传输产生错误。图9-1 分离线对配线正确的连线图要求端到端相应的针连接是：1对1，2对2，3对3，4对4，5对5，6对6，7对7，8对8，如表9-4所示。274计计网络综合布线系统与施工技术表9-4 正确的接线1122334455667788如果接错，便有开路、短路、反向、交错和串对等5种情况出现。2.链路长度每一个链路长度都应记录在管理系统中（参见TIA/EIA 606标准）。链路的长度可以用电子长度测量来估算，电子长度测量是基于链路的传输延迟和电缆的 N V P（额定传播速率N o m i n a lVelocity of Propagation）值而实现的。N V P表示电信号在电缆中传输速度与光在真空中传输速度之比值。当测量了一个信号在链路往返一次的时间后，就得知电缆的 N V P值，从而计算出链路的电子长度。这里要进一步说明，处理N V P的不确定性时，实际上至少有1 0的误差。为了正确解决这一问题，必须以一已知长度的典型电缆来校验 N V P值。Basic Link的最大长度是9 0 m，外加4 m的测试仪误差，专用电缆区的长度为9 4 m，C h a n n e l是最大长度是1 0 0 m。计入电缆厂商所规定的 N V P值的最大误差和长度测量的 T D R（时域反射，Time DomainR e f l e c t o m e t r y）技术的误差，测量长度的误差极限如下：Channel 100m+151 0 0 m=11 5 mBasic Link 94m+159 4 m=1 0 8.1 m如果长度超过指标，则信号损耗较大。对线缆长度的测量方法有两种规格：Basic Link和C h a n n e l。C h a n n e l也称为User Link，将在本章测试工具一节中介绍。N V P的计算公式如下：N V P（2L）/（Tc）其中：L电缆长度；T信号传送与接收之间的时间差；c真空状态下的光速（300 000 000m/s）。一般U T P的N V P值为7 2，但不同厂家的产品会稍有差别。3.衰减衰减是沿又一个的信号损失度量，是指信号在一定长度的线缆中的损耗。衰减与线缆的长度有关，随着长度增加，信号衰减也随之增加，衰减也是用“d B”作为单位，同时，衰减随频率而变化，所以应测量应用范围内全部频率上的衰减。比如，测量5类线缆的C h a n n e l的衰减，要从11 0 0 M H z以最大步长为1 M H z来进行。对于3类线缆测试频率范围是 11 6 M H z，4类线缆频率测试范围是12 0 M H z。T S B-6 7定义了一个链路衰减的公式。T S B-6 7还附加了一个Basic Link和C h a n n e l的衰减允许值表。该表定义了在2 0时的允许值。随着温度的增加衰减也增加：对于3类线缆每增加1，衰减增加1.5，对于4类和5类线缆每增加1，衰减增加0.4，当电缆安装在金属管道内时链路的衰减增加23。现场测试设备应测量出安装的每一对线的衰减最严重情况，并且通过将衰减最大值与衰减第9章计测试与测试的有关技术计计275允许值比较后，给出合格（P a s s）或不合格（F a i l）的结论。如果合格，则给出处于可用频宽内（5类缆是11 0 0 M H z）的最大衰减值；如果不合格，则给出不合格时的衰减值、测试允许值及所在点的频率。早期的T S B-6 7版本所列的是最差情况的百分比限值。如果测量结果接近测试极限，测试仪不能确定是 P a s s或是F a i l，则此结果用P a s s表示，若结果处于测试极限的错误侧，则只记上F a i l。P a s s/F a i l的测试极限是按链路的最大允许长度（C h a n n e l是100m,Basic Link是9 4 m）设定的，而不是按长度分摊。然而，若测量出的值大于链路实际长度的预定极限，则报告中前者往往带有星号，以作为对用户警告。请注意：分摊极限与被测量长度有关，由于 N V P的不确定性，所以是很不精确的。衰减步长一般最大为1 M H z。4.近端串扰N E X T损耗（N e a r-End Crosstalk Loss）N E X T损耗是测量一条U T P链路中从一对线到另一对线的信号耦合，是对性能评估的最主要的标准，是传送信号与接收同时进行的时候产生干扰的信号。对于 U T P链路这是一个关键的性能指标，也是最难精确测量的一个指标，尤其是随着信号频率的增加其测量难度就更大。T S B-6 7中定义对于5类线缆链路必须在11 0 0 M H z的频宽内测试。同衰减测试一样，3类链路是11 6 M H z，4类是12 0 M H z。N E X T测量的最大频率步长如表9-5所示。表9-5 NEXT测量的最大频率步长频率（M H z）最大步长（k H z）13 1.1 51 5 03 1.2 51 0 02 5 0图9-2示出了一个典型的N E X T曲线。从曲线的不规则形状可以看出，除非沿频率范围测试很多点，否则峰值情况（最坏点）可能很容易漏过。所以，T S B-6 7定义了N E X T测试时的最大频率步长。图9-2 NEXT曲线在一条U T P的链路上，N E X T损耗的测试需要在每一对线之间进行。也就是说对于典型的 4对U T P来说要有6对线关系的组合，即测试6次。串扰分近端串扰和远端串扰（F E X T），测试仪主要是测量 N E X T，由于线路损耗，F E X T的量值影响较小。276计计网络综合布线系统与施工技术N E X T并不表示在近端点所产生的串扰值，它只是表示在所在端点所测量的串扰数值。该量值会随电缆长度的增长而衰减变小。同时发送端的信号也衰减，对其他线对的串扰也相对变小。实验证明，只有在 4 0 m内测得的N E X T是较真实的，如果另一端是远于 4 0 m的信息插座，它会产生一定程度的串扰，但测试器可能没法测试到该串扰值。基于这个理由，对 N E X T最好在两个端点都要进行测量。现在的测试仪都有能在一端同时进行两端的 N E X T的测量。N E X T测试的参照表如表9-6和表9-7所示。表9-6 20时各类线缆在各频率下的衰减极限2 0信道1 0 0 m链路9 4 m频率（M H z）3类4类5类3类4类5类14.22.62.53.22.22.147.34.84.56.14.34.081 0.26.76.38.865.71 011.57.57.01 06.86.31 61 4.99.99.21 3.28.88.22 0111 0.39.99.22 511.41 0.33 1.2 51 2.811.56 2.51 8.51 6.71 0 02 42 1.6表9-7 特定频率下的N E X T测试极限2 0最小N E X T信道链路频率（M H z）3类4类5类3类4类5类13 9.15 3.36 0.04 0.15 4.76 0.042 9.34 3.35 0.63 0.74 5.15 1.882 4.33 8.24 5.62 5.94 0.24 7.11 02 2.73 6.64 4.02 4.33 8.64 5.51 61 9.33 3.14 0.62 1.03 5.34 2.32 03 1.43 9.03 3.74 0.72 53 7.43 9.13 1.2 53 5.73 7.66 2.53 0.63 2.71 0 02 7.12 9.3上面所述是T S B-6 7测试的主要内容，但某些型号的测试仪还给出直流环路电阻、特性阻抗、衰减串扰比。现介绍如下：1)直流环路电阻（T S B-6 7没有此参数）：直流环路电阻会消耗一部分信号能量并转变成热量，它是指一对电线电阻的和，I S O 11 8 0 1规定不得大于1 9.2。每对间的差异不能太大（小于0.1），否则表示接触不良，必须检查连接点。2)特性阻抗：与环路直流电阻不同，特性阻抗包括电阻及频率 11 0 0 M H z间的电感抗及电容抗，它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气特性有关。各种电缆有不同的特性阻抗，对第9章计测试与测试的有关技术计计277双绞电缆而言，则有1 0 0、1 2 0 及1 5 0 几种。上述内容一般用于测试3类、4类、5类线的重要参数。9.1.3 超5类、6类线测试有关标准超5类、6类线是近二年兴起的，对于它们的测试标准。国际标准化组织订于 2 0 0 0年公布，前一段时间各大公司在各种报刊杂志宣传的标准，应该说是一家之言，但话又说回来，真正的标准内容与他们所讨论是大同小异的。作为超5类线，6类线的测试参数主要有以下内容：1)接线图：该步骤检查电缆的接线方式是否符合规范。错误的接线方式有开路（或称断路）、短路、反向、交错、分岔线对及其他错误。2)连线长度：局域网拓扑对连线的长度有一定的规定，如果长度超过了规定的指标，信号的衰减就会很大。连线长度的测量是依照T D R（时间域反射测量学）原理来进行的，但测试仪所设定的N V P（额定传播速率）值会影响所测长度的精确度，因此在测量连线长度之前，应该用不短于1 5米的电缆样本做一次N V P校验。3)衰减量：信号在电缆上传输时，其强度会随传播距离的增加而逐渐变小。衰减量与长度及频率有着直接关系。4)近端串扰（N E X T）：当信号在一个线对上传输时，会同时将一小部分信号感应到其他线对上，这种信号感应就是串扰。串扰分为 N E X T（近端串扰）与F E X T（远端串扰），但T S B-6 7只要求进行N E X T的测量。N E X T串扰信号并不仅仅在近端点才会产生，但是在近端点所测量的串扰信号会随着信号的衰减而变小，从而在远端处对其他线对的串扰也会相应变小。实验证明在4 0米内所测量到的N E X T值是比较准确的，而超过4 0米处链路中产生的串扰信号可能就无法测量到，因此，T S B-6 7规范要求在链路两端都要进行对N E X T值的测量。5)SRL（Structural Return loss）：S R L是衡量线缆阻抗一致性的标准，阻抗的变化引起反射（Return refcection）、噪音（u o i s e）的形成，并使一部分信号的能量被反射到发送端。S R L是测量能量的变化的标准，由于线缆结构变化而导致阻抗变化，使得信号的能量发生变化，T I A/E I A 5 6 8 A要求在1 0 0 M H z下S R L为1 6 d B。6)等效式远端串扰：等效远端串扰（ELFEXT Equal Level Fext）远端串扰与衰减的差值以d B为单位。是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。7)综合远端串扰（Power Sum ELFEXT）：综合近端串扰和综合远端串扰的指标正在制定过程中，有许多公司推出自己的指标，但这些指标在作者写作本书是还没有标准化组织认可。8)回波损耗（Returm loss）：回波损耗是关心某一频率范围内反射信号的功率，与特性组抗有关，具体表现为：电缆制造过程中的结构变化；连接器；安装。这3种因素是影响回波损耗数值的主要因素。9)特性阻抗（Characteristie Impedance）：特性阻抗是线缆对通过的信号的阻碍能力。它是受直流电阻，电容和电感的影响，要求在整条电缆中必须保持是一个常数，如图 9-3所示。其中，常数r=Ri ZoRi+Zo=150 100150+100=50250=0.2=20%278计计网络综合布线系统与施工技术图9-3 特性阻抗常数值构成图10)衰减串扰比（A C R，Attenuation-to-crosstalk Ratio）：是同一频率下近端串扰N E X T和衰减的差值，用公式可表示为：A C R衰减的信号-近端串扰的噪音它不属于T I A/E TA-5 6 8 A标准的内容，但它对于表示信号和噪声串扰之间的关系有着重要的价值。实际上，A C R是系统S N R（信噪比）衡量的唯一衡量标准，它是决定网络正常运行的一个因素，A C R包括衰减和串扰，它还是系统性能的标志。A C R有些什么要求呢？国际标准 I S O/I E C 11 8 0 1规定在1 0 0 M H z下，A C R为4 d B，T 5 6 8 A对于连接的A C R要求是在1 0 0 M H z下，为7.7 d B。在信道上A C R值越大，S N R越好，从而对于减少误码率（B E R）也是有好处的。S N R越低，B E R就越高，使网络由于错误而重新传输，大大降低了网络的性能。I B M公司对A C R值有下5点看法：(1)ACR值A C R即衰减（a t t e n u a t i o n）串扰（c r o s s-t a l k）比，A C R的单位是分贝（d B），它实际上就是衰减和近端串扰（N E X T）的数值之差。A C R值描述了传输通道中的信号的动态范围。A C R值越高，在接收端接收到的信号的质量就越好，随着传输的信号的频率的增加，A C R的数值将减小，在电学术语中，A C R值实际上就是一个与频率相关的信噪比值。衰减的大小主要取决于线缆的长度和导线的直径，线缆的长度越小或者每根导线的直径越大，则整个链路的衰减越小。近端串扰的大小主要取决于线缆的结构和生产质量，利用独立的线对屏蔽技术（大双绞线的每个线对外施加独立的屏蔽层）可以得到最佳的近端串扰值。最先进的“6 0 0 M H z线缆”由于利用了更粗的导线直径（通常达到 AW G 2 2）和独立线对屏蔽技术，因此在很高的频率下，仍然可以提供非常好的 A C R值。(2)ACR与带宽质量好的信号传输链路可以通过高的频率带宽和高的信号动态范围（在一定工作频率下的A C R的分贝数）来描述。如果把一个信号传输链路比作一条水渠，则这条水渠的宽度就相当于信号链路的频率带宽，而水渠的深度就相当于A C R值。对于一个具有很高的数据吞吐速率（M b p s）的信号传输链路，第9章计测试与测试的有关技术计计279Ri=150Ri=150Uo信号源（发送方）数据线缆（传输介质）网卡（接收方）Zo=100我们可以将其生动地比喻成一条流量（升/秒）很大的河流。一条河面较窄但是深度较深的河可以与一条河面较宽而深度较浅的河具有相同的流量，因此，单独考虑宽度（频率带宽）或者深度（A C R值）都是没有实在意义的，由此可见，信号传输通道的频率带宽和A C R值决定了它的传输能力。(3)D级传输链路要求的最小A C R值在I S O/I E C 11 8 0 1国际标准中规定D级链路的A C R值在100MHz 的频率下应当大于4 d B。但是从通常的情况来看，标准中所规定的最小A C R值并不足以保证可靠的信号传输，利用I B M A C S先进布线系统的屏蔽或非屏蔽配置都可以远远超过标准中规定的数值。(4)不同的应用系统对于A C R和带宽的要求（A C R，带宽和速率之间的关系）在实际应用中，带宽（M H z）经常与数据传输速率（M b p s）混淆，确切地说，带宽和A C R值的要求是实现一定的数据传输速率的基本条件。(5)网络系统的编码方式影响对A C R和带宽的要求在以下几种情况下，数据信号传输通道对带宽的要求会提高：数据的传输速率（M b p s）增加；用低级的编码方式（如N R Z）取代高级的编码方式（如M LT-3）。数据信号在通过线缆进行传输时，网络设备先对其进行编码调制，因此，在线缆上传输的信号的频率并等于数据的传输速率，使用高级的编码方案，可以使数据信号在较低的带宽上传输。例如，我们考虑1 0 0 M b p s的数据传输速率，当使用2级编码方案（如N R Z I）时，实际的信号频率是5 0 M H z左右，当使用3级编码方案（如M LT-3）时，实际传输的信号频率只有 2 5 M H z左右，但系统对A C R的要求将提高6 d B。不管使用何种编码方式，布线系统的频率带宽都应该高于传输的信号频率。使用高级的编码方式带来的好处是减低了对于布线系统频率带宽的要求，这对于非屏蔽系统来说，将更有利于其满足系统在电磁兼容性方面的指标，减少了对外界的电磁干扰，但是其干扰性能不会得到明显改善，同时网络设备的投资也将增加，用户在选择布线系统时，应当综合考虑上述的各项技术要点。对于线缆的性能标志用表9-8表示。表9-8 5，6，7类线的性能标志性能标志工业标准/规定性能参数5类布线系统 5类的初始工业性能说明 带宽性能：1至1 0 0 M H z-TIA/EIA-568-A 5类 100MHz时A N S I/T I A-5 6 8-A*-ISO/IEC 11801 D级在最坏情况下的链接性能要求-CENELEC EN 50173 D级-近端串扰和（损耗）2 9.3 d B-AS/NZS 3080:1996;D级-衰减2 1.6 d B TIA/EIA-568-A目前被修订，增-信噪比（A C R）*7.7 d B加了等级远端串扰和返回损耗的-等级远端串扰T B D要求-回波损耗T B D 考虑了布线技术的最低性能要求 带宽性能：1至1 0 0 M H z超5类布线系统-T I A/E I A-5 6 8-A草案附录“4对 100MHz时A N S I/T I A-5 6 8-A*1 0 0 o h m超5类的附加传输性规格”在最坏情况下的链接性能要求-针对所有4对线和全双工传输的应用-近端串扰和（损耗）2 9.3 d B-提供了比5类更高的性能余量-衰减2 1.6 d B-布线系统的认识有进步-信噪比总和*7.7 d B280计计网络综合布线系统与施工技术（续）性能标志工业标准/规定性能参数超5类布线系统-将更多参数考虑进去，如：近端串扰和，-等级远端串扰T B D远端串扰和，回波损耗，接入损耗及均衡-回波损耗T B D-接入损耗T B D-均衡性T B D6类布线系统 由原来欧洲的一个3 0 0 M H z的布 最初的带宽性能：1至3 0 0 M H z（建议）线标准发展来的，它与E N 5 0 1 7 3完 ISO/IEC 11 8 0 1信道带宽：1全相符，而且在3 0 0 M H z下ACR 2 0 0 M H z(建议)值是理想的 按ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG3建 最近，ISO/IEC 11 8 0 1-A建议6 议在最坏情况下信道的性能要类/E级规定系统信道性能要达求到2 0 0 M H z-串扰总和（损耗）3 1.9 d B NETCONNECT QUANTUM（U T P）和-衰减3 1.8 d BP i M F 3 0 0（S F T P）系统都优于这些要求-A C R总和*1 d B ISO/ICE 11 8 0 1将就此类的性能颁发一个证明文件7类布线系统 最初是由E D I N 4 4 3 1 2-5定义的E 带宽性能：1至6 0 0 M H z（建议）级（德国建立的新一代铜缆性能 ISO/IEC 11 8 0 1信道带宽：1类别）2 0 0 M H z(建议)最近，ISO/IEC 11 8 0 1建议7类 按EDIN 44312-5规定，在6 0 0 M H z/F级的系统信道性能要达到时坏情况下信道的性能要求6 0 0 M H z-近端串扰（损耗）5 0 d B-衰减5 0 d B-A C R总和*4.0dB ISO/ICE 11 8 0 1将就此类的性能颁发一个证明文件注：*、*为导出的参数。表9-9列出了Q u a n t u m 6类布线系统的1 0 0米信道的参数极限值。表9-9 Quantum 6类系统性能参数极限值频率衰减N E X TPS NEXTE L F E X TPS NEXT回波损耗A C RPS ACR(M H z)(d B)(d B)(d B)(d B)(d B)(d B)(d B)(d B)1.02.27 2.77 0.36 3.26 0.21 9.07 0.56 8.14.04.16 3.06 0.55 1.24 8.21 9.05 8.95 6.51 0.06.45 6.65 4.04 3.24 0.21 9.05 0.14 7.51 6.08.25 3.25 0.63 9.13 6.11 9.04 5.04 2.42 0.09.25 1.64 9.03 7.23 4.21 9.04 2.43 9.83 1.2 511.64 8.44 5.73 3.33 0.31 7.13 6 7.83 4.16 2.51 6.84 3.44 0.62 7.32 4.31 4.12 6.62 3.81 0 0.02 1.63 9.93 7.12 3.22 0.21 2.01 8.31 5.41 2 5.02 4.53 8.33 5.42 1.31 8.311.01 3.81 0.91 5 5.5 22 7.63 6.73 3.81 9.41 6.41 0.19.06.11 7 5.02 9.53 5.83 2.91 8.41 5.49.66.33.42 0 0.03 1.73 4.83 1.91 7.21 4.29.03.10.2第9章计测试与测试的有关技术计计2819.2 电缆的2种测试局域网的安装是从电缆开始的，电缆是网络最基础的部分。据统计，大约 5 0的网络故障与电缆有关。所以电缆本身的质量以及电缆安装的质量都直接影响网络能否健康地运行。此外，很多布线系统是在建筑施工中进行的，电缆通过管道、地板或地毯铺设到各个房间。当网络运行时发现故障是电缆引起时，此时就很难或根本不可能再对电缆进行修复。即使修复其代价也相当昂贵。所以最好的办法就是把电缆故障消灭在安装之中。目前使用最广泛的电缆是同轴电缆和非屏蔽双绞线（通常叫做U T P）。根据所能传送信号的速度，U T P又分为3、4、5类。当前绝大部分用户出于将来升级到高速网络的考虑（如 1 0 0 M H z以太网、AT M等），大多安装U T P 5类线。那么如何检测安装的电缆是否合格，它能否支持将来的高速网络，用户的投资是否能得到保护就成为关键问题。这也就是电缆测试的重要性，电缆测式一般可分为两个部分：电缆的验证测试和电缆的认证测试。9.2.1 电缆的验证测试电缆的验证测试是测试电缆的基本安装情况。例如电缆有无开路或短路，U T P电缆的两端是否按照有关规定正确连接，同轴电缆的终端匹配电阻是否连接良好，电缆的走向如何等。这里要特别指出的一个特殊错误是串绕。所谓串绕就是将原来的两对线分别拆开而又重新组成新的绕对。因为这种故障的端与端连通性是好的，所以用万用表是查不出来的。只有用专线的电缆测试仪（如F l u k e的6 2 0/D S P 1 0 0）才能检查出来。串绕故障不易发现是因为当网络低速度运行或流量很低时其表现不明显，而当网络繁忙或高速运行时其影响极大。这是因为串绕会引起很大的近端串扰（N E X T）。电缆的验证测试要求测试仪器使用方便、快速。例如 F l u k e 6 2 0，它在不需要远端单元时就可完成多种测试，所以它为用户提供了极大的方便。9.2.2 电缆的认证测试所谓电缆的认证测试是指电缆除了正确的连接以外，还要满足有关的标准，即安装好的电缆的电气参数（例如衰减、N E X T等）是否达到有关规定所要求的指标。这类标准有 T I A、I E C等。关于U T P 5类线的现场测试指标已于 1 9 9 5年1 0月正式公布，这就是TIA568A TSB67标准。该标准对U T P 5类线的现场连接和具体指标都作了规定，同时对现场使用的测试器也作了相应的规定。对于网络用户和网络安装公司或电缆衬安装公司都应对安装的电缆进行测试，并出具可供认证的测试报告。9.3 网络听证与故障诊断网络只要使用就会有故障，除了电缆、网卡、集线器、服务器、路由器以及其他网络设备可能出现故障以外，网络还要经常调整和变更，例如增减站点、增加设备、网络重新布局直至增加网段等。网络管理人员应对网络有清楚的了解，有各种备案的数据，一旦出现故障能立即定位排除。9.3.1 网络听证网络听证就是对健康运行的网络进行测试和记录，建立一个基准，以便当网络发生异常时可以进行参数比较，知道什么是正常或异常。这样做既可以防止某些重大故障的发生又可以帮助迅速定位故障。网络听证包括对健康网络的备案和统计，例如，网络有多少站点，每个站点282计计网络综合布线系统与施工技术的物理地址（M A C）是什么，I P地址是什么，站点的连接情况等。对于大型网络还包括网段的很多信息，如路由器和服务器的有关信息。这些资料都应有文件记录以供查询。网络的统计信息有网络使用率、碰撞的分布等。这些信息是对网络健康状况的基本了解。以上这些信息总是在变化之中，所以要经常不断地进行更新。Fluke LANMeter网络测试仪6 7 X/6 8 X可以方便迅速地为网管人员提供这些信息。配套的 H e a l t h S c a n软件还可对测试的数据进行更详细的分析和处理。9.3.2 故障诊断根据统计，大约7 0的网络故障发生在O S I七层协议的下三层。据有关资料统计，网络发生故障具体分布为：1)应用层 3；2)表示层 7；3)会话层 8；4)传输层 1 0；5)网络层 1 2；6)数据链路层 2 5；7)物理层 3 5。引起故障的原因包括电缆问题、网卡问题、集线器问题、服务器以及路由器等。另外 3左右的故障发生在应用层，应用层的故障主要是设置问题。网络故障造成的损失是相当大的，有些用户，例如银行、证券、交通管理、民航等等，对网络健康运行的要求相当严格，当面对网络故障时，用户要求尽快找出问题所在。一些用户希望使用网管软件或网络协议分析仪解决故障，但事与愿违。这是因为，这些工具需要使用人员对网络协议有较深入的了解，仪器的使用难度大，需要设置协议过滤和进行解码分析等。此外，这些工具使用一般网卡，对某些故障不能不做出反应。F l u k e公司的网络测试仪采用专门设计的网卡，具有很多专用测试步骤，不需编程解码，一般技术人员可迅速利用该仪器解决网络问题，并且仪器由电池供电，用户可以携带到任何地方使用。网络测试仪还有电缆测试的选件，网络的常见故障都可用该仪器迅速诊断。F l u k e公司提供从电缆到网络的一系列测试仪器，不论是网络安装公司还是网络最终用户，都可以使用这些仪器建立并维护一个健康的网络。9.4 一条电缆（U T P 5）的认证测试报告一条电缆经测试仪测试后，将向用户提供一份认证测试报告。其报告的内容如表9-1 0所示。表9-10 一条电缆（UTP 5）的认证测试报告RJ45 PIN:1 2 3 4 5 6 7 8 S接线图|RJ45 PIN:1 2 3 4 5 6 7 8线对1，23，64，57，8特性阻抗()1 0 71 0 911 011 0极限(）8 01 2 08 01 2 08 01 2 08 01 2 0结果PA S SPA S SPA S SPA S S电缆长度(m)2 3.72 3.12 3.32 3.1第9章计测试与测试的有关技术计计283（续）RJ45 PIN:1 2 3 4 5 6 7 8 S接线图|RJ45 PIN:1 2 3 4 5 6 7 8极限（m）1 0 01 0 01 0 01 0 0结果PA S SPA S SPA S SPA S S合适延迟（n s）11 511 211 311 2阻抗（）5.16.37.76.4衰减（d B）5.05.45.45.1极限（d B）2 4.02 4.02 3.92 4.0安全系数（d B）1 9.01 8.61 8.51 8.9安全系数7 9.27 7.57 7.47 8.8频率（M H z）1 0 0.01 0 0.09 9.11 0 0.0结果PA S SPA S SPA S SPA S S线对组1,2-3,61,2-4,51,2-7,83,6-4,53,6-7,84,5-7,8近端串扰（d B）4 5.04 3.55 0.73 9.15 5.14 6.5极限（d B）3 2.02 9.13 7.13 1.83 9.53 1.1安全系数（d B）1 3.01 4.41 3.67.31 5.61 5.4频率（M H z）5 2.57 6.72 6.25 3.81 8.85 8.4结果PA S SPA S SPA S SPA S SPA S SPA S S远端串扰（d B）4 1.85 1.64 7.23 8.75 6.04 7.4极限（d B）2 7.43 5.93 0.83 1.84 0.73 1.2安全系数（d B）1 4.41 5.71 6.46.91 5.31 6.2频率（M H z）9 6.93 0.86 1.55 3.71 6.05 8.1结果PA S SPA S SPA S SPA S SPA S SPA S S从表9-1 0中可以看到下列几组重要的数据：1)接线图：RJ45 PIN:1 2 3 4 5 6 7 8 S|RJ45 PIN:1 2 3 4 5 6 7 8表明接线正确。2)线对：1，2，3，6，4，5，7，8 特性阻抗（I m p e d a n c e），电缆长度（L e n g t h），m 合适延迟（Prop Delay），n s 阻抗（R e s i s t a n c e），衰减（A t t e n u a t i o n），d B它们下面的PA S S表示成功（在限定值范围内），如果超过限定值则FA L L，表示失败，不能通过测试。3)线对组：近端串扰（N E X T），d B 远端串扰（FEXT Remote），d B当它的对应的结果为 PA S S（成功）时，结果符合标准。当测试超 5类、6类线时应选择D S P 4 0 0 0测试仪。284计计网络综合布线系统与施工技术9.5 局域网电缆测试及有关要求以前的局域网主要使用同轴电缆或UTP 3类线。而现在的用户都大量采用UTP 5类线，超5类线，这主要是为了将来升级到高速网络。那么根据什么标准才能认证用户安装的 UTP 5类线可以达到1 0 0 M H z指标，可以支持未来的高速网络呢？1 9 9 5年1 0月，T I A（美国通信工业协会）颁布了IA568A TSB-67标准，它对UTP 5类线的安装和现场测试规定了具体的方法和指标。用户可以根据这个标准来确定所安装的UTP 5类线是否合格，是否达到1 0 0 M H z的指标。T S B-6 7标准首先对大量的水平连接进行了定义。它将电缆的连接分为基本链路（B a s i cL i n k）和信道（C h a n n e l）。Basic Link是指建筑物中固定电缆部分，不包含插座至网络设备末端的连接电缆。而C h a n n e l是指网络设备至网络设备的整个连接。上述两种连接所适用的范围不同，具体的指标也不同。Basic Link适用于电缆安装公司，其目的是对所安装的电缆进行认证测试。而对C h a n n e l感兴趣的是网络安装公司的网络最终用户。因为他们要对整个网络负责，所以应对网络设备之间的整个电缆部分（即C h a n n e l）进行认证测试。此外还有几点要特别注意。第一，无论是 Basic Link还是Channel,TSB-67都规定了在测试中必需对仪器和电缆的连接部分（接头和插座）进行补偿，将它们的影响排除。也就是说，在指标中不包含两末端的接头和插座。第二，T S B-6 7标准不仅规定了测试标准和科学家对现场的测试仪器规定了具体指标，并把仪器所能达到的精度分成两类，即一级精度和二级精度，只有二级精度的仪器才能达到最高的测试认证。第三，T S B-6 7还规定了近端串扰（N E X TNear End Cross Ta l k）的测试必须从两个方向进行，也就是双向测试。只有这样才能保证 U T P5类电缆的质量（如图9-4和图9-5）。图9-4 Basic Link测试图9-5 Channel测试第9章计测试与测试的有关技术计计285连接终点通道终点通道终点测试仪接线水平电缆水平电缆接线板接线板用户接线连接终点室内插座室内插座用户接线地毯或家具下的接头测试仪连接线因此，基本链路和信道便成了 2种测试方法。目前，北美地区主张基本链路测试的用户达9 5，而欧洲主张信道测试的用户也达到9 5，我国网络工程界倾向于北美的观点，基本上采用基本链路的