布線标準與系統測試

網絡布線系統是網絡的基礎。它的健康與否對于網絡使用者是至關重要的。衡量布線系統健康與否有幾項重要的名額棗近端串擾（NEXT）、衰減、長度、接線圖、特性阻抗與噪聲。現在，5類雙絞線已變得越來越流行，并已成為了高速區域網路的首選布線系統。5類UTP的安裝國際上早已有标準可循，即EIA/TIA 568A TSB－67。我們将在下面進一步讨論這一新的電纜連接配接标準。我們也将讨論一下在測試5類雙絞線的連接配接特性時使用者應該了解的一些問題。

    網絡标準與電源标準:

　　通常有兩類标準被用于安裝電纜的測試中，即網絡标準和電纜标準。如果使用者對所選的布線系統将被用在哪種特定的網絡環境中很清楚，相應的IEEE網絡标準就可以用來驗證該布線系統是否支援這種特定的網絡環境下的應用。網絡标準定義了在網絡中使用的電纜媒體的端對端連接配接規範。當使用者需要了解網絡故障是否是由電纜造成時，網絡标準就顯得特别有用了。現在最常見的網絡多是在10Mbps速度下運作的。市場上現有的低價位電纜測試儀，如Fluke（福祿克）的650或652就是用來測試這些電纜是否符合網絡标準的。這些電纜測試儀所提供的自動測試功能使其可以自動地測試多種電纜名額，并将它們與所選标準中的名額進行比較。測試的結果将在标準的範圍内由測試儀給出。

　　有時布線工程施工商或使用者在一開始可能無法确定布線系統将被用來支援什麼樣的網絡信号類型，比如對于承包商來說，在智能大廈開始施工時，他們對于以後将用這些電纜來傳輸什麼樣的信号是一無所知的。進一步說，使用者在将來可能會對網絡進行更新或改變網絡的類型。為了減少更新的代價，使用者希望能充分利用他們的布線系統，是以考察布線系統能否在一段時間内支援未來的網絡應用就變得非常重要了。現在的大多數網絡，如以太網和令牌環網都使用UTP電纜。5類UTP也可以被用來支援一些新的網絡平台，比如155M ATM、100Base－TX和100Base－VG等。考慮到其相對低廉的價格，5類UTP正在成為應用最為廣泛的電纜系統。

　　由于幾乎所有的高速網絡都可以支援5類雙絞線，是以使用者需要确定他們的布線系統是否滿足了5類UTP的安裝規範。為了滿足使用者的需要，TIA（通訊工業協會）制定了EIA/TIA 568A TSB－67标準，它适用于已安裝好的雙絞線連接配接網絡。它為使用者提供了一個用于“認證”雙絞線布線系統是否達到了5類線标準的驗收規範。

    EIA/TIA　568A　TSB-67

　　1.TSB－67内容概述

　　TSB－67委員會的成員由電纜制造商、網絡硬體制造商以及電纜測試儀制造商所構成。制定TSB－67的目的是給100AWG雙絞線的使用者和施工者提供一個标準，用來驗證測試儀器的規範和精度，以使他們能真正完成認證電纜品質的任務。TSB－67包括：

　■兩種“連接配接”模型的定義

　■定義要測試的傳輸參數

  ■為每一種連接配接模型及3類、4類、5類鍊路定義

　　PASS/FALL測試極限

　■減少測試報告項目

　■定義現場測試儀的性能要求和如何驗證系統是否滿　　足這些要求

　■定義現場測試儀與實驗室裝置測試結果的比較方法

　　2.TSB－67中定義的連接配接級别

　　TSB－67中定義的連接配接級别有3個棗3類、4類和5類。表1列出了這些連接配接級别的應用情況（這些分類所支援的區域網路類型在TSB－67中沒有提到）。

　　3.TSB－67中定義的“連接配接”模型

　　标準定義了兩種連接配接模型棗通道（Channel）和基本連接配接(Basic Link)。Channel定義了标準對端到端（含使用者末端電纜）傳輸的要求。深入了解并厘清Channel和Basic Link模型的不同特點是非常重要的。

　　對于所有連接配接模型的一個相同的原則是棗與儀器相比對的連接配接電纜接頭被定義為儀器的一部分，而不包括在連接配接當中。這樣定義的原因是：電纜連接配接部分（包括插頭和插座）的傳輸性能是按對（不可分開）來定義的。

　　對末端電纜分别進行定義的工作正在進行中。由于裝置的插座和它的連接配接部分很明顯是裝置的一部分，是以相比對的插頭是裝置的一部分，盡管從實體角度上說，插頭并不是裝置的一部分（插頭永遠是接在電纜線上的）。這種定義方法使現場測試儀的生産商們要面對有趣的挑戰棗“連接配接”的傳輸參數必須在儀器的插座和末端電纜的相應插頭處來測量，但同時又必須以某種方式盡量抑制儀器的插座和相接的插頭對測量結果的影響，否則就會在測試時産生額外的錯誤。

　　4.Channel（通道）模型的定義

　　它代表了一個端到端的連接配接。Channel模型的一個最容易被人記住的特性是在其所連接配接的每一端都必須有兩個連接配接點（不包括裝置的連接配接點）。使用者的末端電纜是包括在連接配接中的，是以測試儀器和遠端單元的插座是要與使用者的末端電纜接頭相比對的，這樣才能構成對Channel的測試條件。這些相比對的插頭絕大多數是RJ－45插頭。

　　連接配接中的轉接點（Transition Connector）是可選的部分，在大多數情況下是不用的。它通常被采用在未來子產品化辦公的系統中。配線櫃中的交叉接線通常也沒有被畫出，而是代之以插座面闆跳線，是以這樣的一個Channel隻是在每一端有一個傳輸接點。由于配制是不同的，是以使用的測試極限也是不同的。不論有無轉接點，使用者的末端電纜總是要使用的。

　　5.Basic Link（基本連接配接）模型的定義

　　這種模式描述了對隻負責建築物中固定電纜安裝的承包商的測試要求。Basic Link模型最容易記住的特點就是在連接配接的每一個末端都隻有一個連接配接點（不包括到測試儀的連接配接點）。和Channel相比，Basic Link的測試要求更為嚴格一些，這是因為在将網絡裝置或工作站連接配接到一起時，設計者要考慮為使用者的末端電纜留出一定的性能餘量。

　　在Basic Link模式下，末端電纜必須與測試儀及末端的插座相連。這裡沒有要求插頭必須是RJ－45型的。實際上，通常很多儀器都不用RJ－45接頭，以避免它所帶來的種種限制。常見的測試儀器使用特殊的低NEXT值專用電纜接頭來達到TSB－67中對最好性能(即進階精度)的要求。

1.接線圖

　　它驗證正确的線對連接配接。接線圖必須遵照EIA 568A或568B的定義。從信号學的角度來講，這兩種标準沒有本質的差別，唯一不同的是線對的顔色标記不同。

　　隻測試直流電阻是不夠的，還需要用交流信号來測試線纜是否有串繞（Split Pairs）。其它的錯誤如開路、短路等都可用脈沖反射方法測出。

　　2.長度

　　長度指連接配接的實體長度。在包括了電纜廠商所規定的NVP值最大誤差和用來進行長度測量的TDR技術所帶來的誤差後，測量長度的誤差極限是：

　　Channel：100m＋15％×100m=115m

　　Basic Link：94m＋15％×94m=108.1m

　　3.衰減

　　在特定頻率下的測試極限如表2所列。TSB－67要求在測量的頻段内至少每間隔1MHz測試一次。

　　4. 近端串擾NEXT

　　NEXT測試有兩個重要的規定。

　　a. NEXT值的測試必須是雙向的，這一點是在TSB－67規範中被明确指出的，原因就是在一端NEXT值的測試結果可能是通過，而在另一端可能是不通過。

　　b. 頻率分辨力

　　圖1列出了典型的5類纜NEXT值與頻率的關系。

　　從圖中5類雙絞線NEXT值與頻率的關系可以看出，NEXT值的表現是非線性的，在不同的頻率下有很多的波峰和波谷。為了精确測出最差點的邊界，測試頻率步長必須達到如表3中所示的要求。

　　測試儀性能要求

　　　　對現場電纜測試儀器的性能要求的定義看起來是很不尋常的。現在已規定了兩個性能測試級别棗一級精度和二級精度的儀器。

　　一級精度現場測試儀比二級精度現場測試儀的誤差要大很多，是以一般推薦使用二級精度的測試儀來做布線系統的認證測試。然而，如果被測電纜的連接配接性能非常好，測出的參數遠離極限值，而一級精度的測試儀也沒有報出接近儀器精度能力的結果，那麼此時的測試結果就是可信的。

　　小結

　　　　新的EIA/TIA 568A TSB－67規範可以被用來認證已安裝的雙絞線布線系統是否能達到特定的級别要求。遵從TSB－67的定義和指導，使用者完全可以相信，所布的電纜能支援他們今天和未來的各類網絡應用。使用者也可以據此選擇能精确認證雙絞線的電纜測試儀，進而滿足TSB－67所要求的現場電纜測試的各種測試條件。(本文摘自Fluke公司《網絡應用文集》)