综合布线铜缆链路测试参数及故障浅析

2012-10-29 10:23:13来源: 21ic
综合布线技术发展多年来,为满足设备对传输介质性能更高的要求,综合布线标准逐步升级,其中布线系统元件性能从 3 类到 5 类、超 5 类、 6 类以及到 7 类的发展,每次都使链路传输带宽有更进一步提升。为保证在更高的传输速率下系统的稳定性及可靠性能够维持在良好的水平,每次标准升级后对链路本身的传输能力有更严格的考量要求。从综合布线系统及产品的角度出发,标准制定了各种详细的测试指标,只有能完整通过标准要求的所有测试项目的布线系统,其链路传输的能力才能得到认可。本人考虑到一般刚进入布线行业的技术员在验收或工程链路故障修复时,面对不合格参数的故障判断或定位无以入手,故以此文把各种布线系统测试参数汇集说明,以备参考。

1 、接点图( Wire Map)

接线图的测试是验证线路两端 RJ45 插头的电缆芯连接对应关系。在接点方面,一般遵循的是 T568A 和 T568B 两种接法,这两种接法在性能上是没有区别的,但工程中要求必须用同一种接法进行施工。

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接线图故障有:开路、短路、交叉、错对及串绕等。

1.1 开路:指 8 芯线缆的端接出现一根及多根芯线连接断开问题,一般解决方法是检查模块及配线架端接、跳线水晶头压接情况,该问题是工程中最常见的错误,可在端接时避免,跳线尽量采用原装成型跳线,在多信息点的工程中提高实施的效率。

1.2 短路:是一根或多根芯线互相连通所导致的线路故障。排除方法可以用测试仪器的时域反射技术定位故障点,根据短路点的位置,然后再确定该问题是出现在连接点还是线缆中间,以能迅速排除故障。

1.3 交叉:该问题一般为打线时疏忽引起的,这种情况在某些品牌的线缆中容易出现,由于这些线缆的芯线副色常为纯白,在施工时容易把开对后的白色芯线位置搞混,而 VCOM 线缆严格按照标准设计,副色芯线全部包含主色条纹,可以减少该问题的发生的机率。

1.4 错对:指线路两边的线对颜色对调了,该问题常出现在一边采用 T568A ,另一边采用 T568B 的施工错误。这里要说明的是在 100Base-TX 网络里面,根据线对发送接收的原则,这种接法可以用于双机网卡直连,除此之外在工程中不允许出现。

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1.5 串绕:表现为从不同的绕对中组合新的传输线对,导致其中 3 、 6 传输芯线由不同的绕对组合而成,因这种排法破坏了双绞线的平衡原理,虽用普通通断测试仪连通性测试正常, 但 3、6 芯会出现极大近端串绕,导致网络无法连通,该问题常出现在直接手工制作水晶头的连接链路上。

错对 串绕

2 、 链路长度 (Length)

目前综合布线系统所允许的双绞线链路最长的接线长度( CHANNEL )是 100 米,如果长度超过指标则衰减和延迟太大,影响网络传输。而电话系统对于长度要求不限于 100 米以内。影响长度测试的重要因素是 NVP 值, NVP 值是“信号在电缆中传输的速度与真空中光速的百分比”的意思 。为了达到实际长度的精确测试,该值需要在测试前取一段该批线缆的实际丈量长度样板对测试仪器进行校正,该样板长度一般为 25 米。经过事先校正过的现场测试,其链路长度比较接近于实际的线缆外观尺寸。

公式:

NVP=信号在电缆中的传播速度/光在真空中的传播速度*100%

3 、衰减 (Attenuation)

当信号在电缆上传播时,信号强度随着距离增大逐渐变小。衰减量与线路长度、芯线直径、温度、阻抗、信号频率有关。这里要强调的衰减值在同样测试条件下是比较固定的,影响该项目性能的因素主要跟线缆的制造工艺有关。但是为了达到较好的传输效果,布线工程设计时机房的位置尽量要靠近施工环境的平面中心,使布线的路由最短化。

衰减在不同的布线等级标准里要求是不一致的,但在芯线直径不能大规模增大情况下,不同性能等级之间的衰减值规定并不像串扰那样差别巨大。

4 、特性 阻抗 ( Impedance )

特性阻抗是指电缆无限长时的阻抗。电缆的特性阻抗是一个复杂的特性,它是由电缆的各种物理参数如:电感、电容、电阻的值决定的。而这些值又取决于导体的形状、同心度、导体之间的距离以及电缆绝缘层的材料。网络的良好运行取决于整个系统中一致的阻抗,阻抗的突变会造成信号的反射,从而使信号传输发生畸变,导致网络错误。

特性阻抗的标准值是 100±20 Ω ,如果能维持在 100±10 Ω 以内则比较理想。

5 、 直流电阻 (Resistence)

TSB67 无此参数。直流环路电阻会消耗一部分信号 , 并将其转变成热量。它是指一对导线电阻的和 ,ISO/IEC 11801 规范里双绞线的直流电阻不得大于 19.2 欧姆。每对间的差异不能太大 ( 小于 0.1 欧姆 ), 否则表示接触不良 , 必须检查连接点。

6 、传输延迟( Propagation Delay ) 和延迟偏离( Delay Skew )

1997 年增加的 TIA/EIA568A-1 的附录中包含了传输延迟和延迟偏离的规范,根据 IEEE 制定的各种网络传输标准,网络传输的延迟最高值不能超过 570ns, 这就要求综合布线链路的测试加入该项目。不管是 5 类还是 6 类,标准对传输延迟的规定基本上一致,即延迟 550ns ;延迟偏离 50ns 。可以说延迟是制约网络铜缆传输距离的最主要因素,所以就算采用增大线径或信号强度来增长传输距离,都没法改变传输延迟的参数,因为它是由导体材质影响的,这也是为什么我们在回答客户咨询时强调链路 100 米限制的原因。
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关键字:布线铜缆  链路测试  故障浅析

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/1029/article_6189.html
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