Fluke Networks：永久链路现场测试的变化

作者: 出处:美国福禄克公司　2007-02-27 16:15　   砖    好    评论  条 　进入论坛

阅读提示：该文描述了永久链路的配置，采用这一方式的原因以及对安装者和最终用户的益处。另处，还介绍了永久链路的使用对现场测试的重要影响。

介绍
TIA已经修改了关于商业建筑布线系统的设计、安装和性能的TIA-568-A标准，2001年3月批准定名为TIA-568-B标准。该标准包括了所有自TIA-568-A标准公布后的电信系统说明，并引用了TSB标准。针对现场测试的需要，TIA-568-B标准有了重要的变化，TIA采用新的链路配置来验证已安装电缆性能--这就是永久链路测试模式，它是另一标准化组织ISO的布线标准ISO11801中较早采用的测试模式。该文描述了永久链路的配置，采用这一方式的原因以及对安装者和最终用户的益处。另处，还介绍了永久链路的使用对现场测试的重要影响。
对通道、基本链路和永久链路的定义
通道
在TIA和ISO标准中是连接网络设备进行通信的完整链路。图1所示为通道定义，是包括配线间中连接网络设备的跳线、工作区中连接网络设备的跳线以及连接配线架的跳线的端到端的链路。事实上网络的运行很大程度上依赖于这条完整的端到端的链路。布线工程公司对布线系统很少对连接网络设备的整个通道负责。
布线中可以为将来留有余量而不必很快完成全部通道。通常设备跳线是在布线全部完成并测试后才接上的，在实际应用中，各种跳线可能要经常更换，因些，需要一种方法来认证固定好的布线结构通道性能，这个性能要符合可靠跳线和正常设备连接时通道的标准。这就是工业标准要对固定后的布线结构进行定义的原因，这也是典型的布线工程完成后的链路结构。针对这种情况，最初TIA标准采用的是基本链路结构，而ISO采用的是永久链路结构。
基本链路
图1b所示为基本链路的定义。它由最大90米（328英尺）的电缆和连续的连接测试仪的跳线组成，跳线的最大长度为2米。基本链路的性能取决于电缆的长度，包括测试仪所选用的两端的跳线。
永久链路
图1c 所示为永久链路的定义。与基本链路相同，是来测试布线系统中的固定部分。然而，永久链路与基本链路不同的是测量结果不包括测试仪的跳线连接部分。这二者看起来似乎差别不大，但会对提高应用性能带来影响。TIA对永久链路结构的采用也使得两大国际标准趋于统一，在TIA/EIA-568-B标准中取消了对基本链路的描述。
结合点– 在图1中标为CP, 描述通道时标出，不包含在基本链路的测试模型中。永久链路包含结合点。
结合点经常用于开放的办公布线系统中，并被看成固定的配线设备的组成部分。

跳线对测试结果的影响
表1所示为 Cat 5e 或Cat 6电缆认证测试所测的参数。该表指出哪些是直接测量的参数，哪些是间接计算出的参数。可以研究跳线对直接测量出的参数的影响，并用某种方法调整测量值来匹配永久链路模型。
线序
显然线序必需正确，才能有连续正确的信号传输。线序的测试在永久链路和基本链路没有区别。
传输时延 (长度)
传输时延来取决于信号传输的时间，长度是由时间和速度计算出的，每种线缆都有自己的特征速率NVP值。TIA标准(TSB-67)定义的最大长度是94米，并充许有10%的由NVP值带来的偏差。通常最大长度是94米，包括固定部分的90米和4米跳线。当选择永久链路测试时，测试仪可以对测试跳线的长度带来的影响做出简单的修正。
衰减
在TSB-67中要求测试包括跳线在内的衰减。衰减和长度是线型关系，两米长的跳线所引起的衰减可以忽略，这一参数在永久链路测试中不会带来麻烦。
串扰
有两个参数来衡量链路的串扰性能：近端串扰NEXT和远端串扰FEXT。近端串扰和远端串扰同时发生，NEXT是指发送信号端受到“返回”信号的影响，而FEXT是某些信号干扰到相邻导线，并会继续朝着接收器方向前进到达对端。
图2显示线对2和线对1之间产生的NEXT。线对3和线对4之间产生的FEXT。 基本链路在测量串扰时比永久链路多计算了跳线部分的串扰。现在，现场测试仪使用“高性能”的连接头，提供非常好的串扰性能。我们怎样限制跳线本身所带来的串扰呢？福禄克网络公司提供独特的屏蔽跳线，这样跳线可达到七类线的性能，屏蔽线有非常好的抗串扰性能，在永久链路中这些跳线的串扰几乎可以忽略不计。总之，使用屏蔽跳线可以精确的测量出近端串扰NEXT和远端串扰FEXT。
回波损耗
回波损耗是非常重要的一项测试指标。回波损耗(RL)是测量因阻抗不匹配引起的信号反射。只要阻抗不同都会向发送端反射回一定的能量。回波损耗能反映出反射回的信号是否已经大到影响正常信号的传输。当信号接收时，回波损耗反映了重要的噪声成分。回波损耗对全双工的线路影响很大，例如，千兆以太网或同时使用4对线的全双工的1000BASE-T网络。新的标准对全双工的链路有测试要求。
产生阻抗不匹配的原因有以下几种：
· 双绞线质量差
· 不同厂家不同类型的线缆不匹配
· 线缆连接硬件不匹配
· 接头位置双绞线变形
· 线对分离，来自其它金属线或屏蔽层的影响
· 外力对线缆束挤压变形
跳线对回波损耗有很大的影响，在对通道进行测试时应使用高质量的跳线。长度对回波损耗也有影响，如果电子在被反射回以前已经被传送了相当距离，那么回波损耗就可以觉察不出来，如果距离比较短，反射回的信号就很强。
永久链路的使用排除了跳线在回波损耗上的影响，事实上测试跳线在使用中会大大减低它的性能，例如，经常盘圈保存会很糟糕，实验可以证明这一点，图3 显示了使用不当对屏蔽测试跳线产生的影响。蓝色曲线显示了正常时回波损耗比标准好12dB，绿色曲线是经过50次盘圈后的情况，黄色曲线是经过100次盘圈后的情况，红色曲线显示经过200次盘圈后与标准相比只有6dB的余量。这样的跳线用于现场测试很难真实的反映固定部分的链路情况。总之，即使很好的跳线线使用久了也会影响测试的精度。永久链路适配器则可以改善这一情况。 解决方案
在实际测试时，测试仪所连接跳线对测试结果必须影响小而且可以预估，通过特定算法排除干扰，这样测试结果才精确稳定。适配器的接头是容易磨损的部位，所以也很关键，插拨次数多了，也会造成严重影响。
福禄克创造了一种支持所有线缆的永久链路适配器，如图4所示。它集成了高性能的可弯曲的接口电缆，它能非常精确与100欧姆双绞线匹配。更重要的是，在一般的使用方式下，它比普通双绞线能更好地保持自己的性能。这种属性保证了很好的回波损耗性能和长期使用的稳定性。 在永久链路适配器的末端带有各性化模块，对于六类双绞线这种模块不是通用的，有几种个性化模块在NEXT和FEXT上要求更精确。个性化模块可以被一些特殊的模块取代，通过对适配器的校准，使结果更精确。
结论
永久链路是用来认证测试已安装电缆固定部分的性能，这促使现场测试仪生产者设计出新的测试解决方案。需求一种更精确的测试方法，尤其对回波损耗的测量。另外，为了保证始终有很高的测试精度，需要对带有适配器的测试仪进行校准，并能通过算法对测试结果进行补偿。永久链路为最终用户和布线公司提供了可靠权威的测试结果。