澳门新葡萄京官网注册千兆网综合布线系统的设计与测试

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发布时间:17-04-14 15:19分类:技术文章
标签:fluke网络测试仪,fluke,fluke网络测试仪的测试网络后参数是什么意思
您好,我根据爱仪器仪表网站上fluke网络测试仪的参数,稍微整理了一下,Fluke网络测试仪大概都具备这些参数:TDX
Analyzer(时域串扰分析)TDR(时域反射)Wire
Map(接线图)Length(长度)Propagation Delay(传输延迟)Delay
Skew(时间延迟差、不对称延迟)NEXT(近端串音)NEXT @
Remote(远程近端串音)PSNEXT(Powersum Near-End
Crosstalk)(总和近端串音)PSNEXT @
Remote(远程总和近端串音)Impedance(阻抗)Attenuation(衰减)Resistance(电阻)ACR(衰减串扰比)ACR
@ Remote(远程衰减串扰比)Return
Loss(回波耗损)pass和fail主要是评比这条网络线是否能正常运行PASS表示测试通过FAIL表示无法通过检测但是…依照我以往的经验,只要不是Wire
Map或Length上的错误即便被Fluke的网络测试仪检测为FAIL的线实际上,这条网络线还是可以使用的(机率很高)只能说…Fluke的网络测试仪是以一个比较高的标准与严谨的规格下去检测线材的.

千兆网是一种快速以太网,其数据传输速率达1Gbps,仍采用CSMA/CD的访问控制机制并与现有的以太网兼容,在布线系统的支持下,可以使原来的快速以太网平滑升级并能充分保护用户原来的投资。目前,千兆网技术已成为新建网络和改造的首选技术,由此对综合布线系统的性能要求也提高。
1、千兆网布线标准千兆以太网的标准由IEEE 802.3制定,目前有802.3z
和802.3ab两个布线标准。其中802.3ab是基于双绞线的布线标准,使用4对5类UTP,最大传输距离为100m。而802.3z是基于光纤通道的标准,使用的媒体有三种:
a)
1000Base-LX规范:该规范为长距离使用的多模和单模光纤的参数。其中多模光纤传输距离为300(550米,单模光纤的传输距离为3000米。该规范要求使用价格相对昂贵的长波激光收发器。
b)1000Base-SX规范:该规范为短距离使用的多模光纤的参数,使用多模光纤和低成本的短波CD(compact
disc)或VCSEL激光器,其传输距离为300/550米。
c)1000BASE-CX规范:使用短距离的屏蔽双绞线STP,其传输距离为25m,主要用于在配线间使用短跳线电缆把高性能的服务器和高速外设相连。
2、千兆网综合布线系统的线缆选型综合布线系统包含建筑群布线子系统、建筑物主干布线子系统、水平布线子系统三大布线子系统。千兆网综合布线系统除具有一般快速以太网综合布线系统设计的特点之外,更重要的是要合理选择UTP、光缆及接插件。
2.1光缆的选择
光缆主要用于建筑群布线子系统,对抗干扰要求高或建筑物主干距离超过100m的场合也用光缆作为建筑物主干布线子系统。选择光缆应根据实际距离并结合802.3z规范进行。在满足技术要求的前提下再虑经济问题。
2.2双绞线的选择
双绞线在三大综合布线子系统中所占比例最大,它的使用在很大程度上决定了综合布线系统的性能,必须合理选用。
由香农定理知,信道带宽与信道容量之间的关系为: C=Wlog2(1+S/N)
……………………(1)
式中C为信道容量,W为信道宽度,N为噪声功率,S为信号功率,S/N表示信噪比。
由(1)可知,可通过提高信道带宽和信噪比两方式来提高信道容量。
目前可供选择的支持高速网络应用的双绞线有5类、超5类、和6类,其最大带宽分别为100MHZ、100MHZ和200MHZ。由于千兆网双绞线的布线标准802.3ab是基于使用4对5类UTP制定的,而5类UTP的带宽范围为1/100MHZ。因此,仅从带宽角度而言,选则5类双绞线即可满足千兆网应用的要求。
再从信噪比的角度来考虑。千兆网需同时使用UTP的四对电缆进行高速并行数据传输,信号和噪声分别线缆的下列特性参数有关,这些参数是:
衰减(Attenuation):指信号沿链路传输的减弱。
回波损耗(RL):由于线缆特性阻抗和链路接插件阻抗偏离标准值而导致的对发送信号功率的反射。
近端串扰损耗(NEXT):类似于噪音,是从相邻的一对线上传过来的干扰信号。这种串扰信号是由于UTP中邻近的绕对通过电容或电感偶合过来的。
相邻线对综合串扰(Power
sum):指在使用UTP四对线对同时传输数据的环境下,其它三对线上的工作信号对另一对线线间串扰总和。设发送信号为T,上述四个特性参数分别用A、R、NE、P表示,则:
Singal(f)=f1(T、A) ……………(2) Noise(f)=f2(R、NE、P) .……………(3)
式(2)和(3)分别表示接收信号和噪音,两式中的参数A、R、NE、P均为频率f
的函数。因此得到下列计算信噪比的两个公式:
由这两个公式知,要提高信噪比,就要选择A、R、N、P
等各项参数优良的UTP来提高S,降低N。类别越高的UTP,上述各项参数离标准规定的极限值的富余量就越多,其性能越优良。由于5类UTP的部分参数受施工质量或环境的影响大,往往达不到布线标准的要求,超5类UTP改进了5类UTP的上述缺陷。因此,超五类及六类UTP可以满足信噪的要求。由于六类UTP的性能忧于超五类,且六类UTP还能满足将来更高速的网络应用,因此,在目前情况下应首选六类UTP及其配套的接、插件。3、测试测试是保证布线链路性能的重要手段,不能用网络调试来检验链路的性能。
3.1 测试的标准
布线系统的测试标准随着网络技术的发展而不断地变化。先后使用过的标准有:
TSB-67现场测试标准、TSB95现场测试标准、TIA-568-A-5-2000超五类线的千兆网测试标准、
GB/T 50312-2000 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范。
2001年通过的TIA-568-B标准,集合了TIA/EIA-568-A、TSB
72、75、95等标准的内容,成为新的布线和测试标准。该标准放弃了原测试标准中的基本链路方式(Basiclink)而采用永久链路连接方式。
永久链路模型消除了链路两端连接测试仪和被测电路的测试连接线对电路测试结果的影响,使得按照该模型进行测试并且通过了测试,那么使用原厂家的合格的用户连接线并连好网络设备就可以得到合格的链路,并可以直接投入使用。3.2
测试参数及其物理意义
除了2.2中已经介绍的几个参数外,还要对下列参数测试进行测试:
近端串扰与衰减差(ACR):是指近端串扰损耗与衰减的差值。
是线对上信噪比的一种形式。ACR=0表明在该线对上传输的信号将被噪音淹没。
传输延迟和延迟偏差(Propagation delay & delay
skew):传输延迟指的是当电信号延电缆传输时的时间延迟。一个电缆绕对的延迟决定于绕队的长度、缠绕率和电特性。同一UTP电缆中的各绕对由于缠绕数和每一绕队的电特性的不同而导致各绕对的传输延迟稍有差异,各绕对之间的延迟差异就是延迟偏差。延迟偏差对于以多线对电缆同时传输数据的高速并行数据传输网络是一个非常重要的参数,如果绕对之间的延迟偏差过大,就会失去比特传输的同步性,接收到的数据就不能被正确地重组。
特性阻抗(Characteristic
Impedance):是指电缆无限长时该电缆所具有的阻抗。阻抗是阻止交流电流通过一种电阻。一条电缆的特性阻抗是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性。这些参数是由诸如导体尺寸、导体间的距离以及电缆绝缘材料特性等物理参数决定的。正常的物理运行依靠整个系统电缆与连接器件具有的恒定的特性阻抗。特性阻抗的突变或特性阻抗异常,会造成信号反射,从而会引起网络电缆中的传输信号畸变并导致网络出错。常用UTP的特性阻抗为100(。
近端串扰损耗(NEXT):近端串扰是指处于某侧的发送线对对同侧相邻的另一对线通过电磁感应所产生的偶合信号。近端串绕损耗NEXT就是近端串扰值和导致该串扰值的另一对线上的发送信号之差值。近端串绕与线缆的类别、连接方式、频率值有关。
在所有的网络运行特性中,串扰值对网络的性能影响是最大的。
近端串扰与衰减差(ACR):是指近端串扰损耗与衰减的差值。 ACR(dB)=NEXT(dB)-
A(dB)
ACR是一个十分重要的物理量,是线对上信噪比的一种形式。ACR=0表明在该线对上传输的信号将被噪音淹没,因此,对应ACR=0的频率点越高越好。高的ACR值意味着接收信号大于串扰。
等电平远端串扰(ELFEXT):由于五类线采用全双工并行方式来传输数据,远端的串扰也会对信号造成影响,因此必须在远端点测量可感应到的串扰信号,这就是FEXT值的测量。可是由于线路中信号的衰减,使得远端点发送的信号强度太弱,以至于所测量到的FEXT值不是真实的远端串扰值,因此需要用测量到的FEXT值减去线路的衰减值,以得到所谓的ELFEXT值。
ELFEXT=FEXT- A (A为接收线对的传输衰减) 综合等电平远端串扰(Power sum
ELFEXT):远端串扰则是指能量被耦合到与传输信号的线对相邻的线对的远端(远离信号发送端)的能量耦合。在千兆以太网中,所有的线对都被用来传输信号,每个线对都会受到其他线对的干扰,因此远端串扰必须进行功率加总,从而获得对于能量耦合的真实描述。
特性阻抗(Characteristic
Impedance):是指电缆无限长时该电缆所具有的阻抗。一条电缆的特性阻抗是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性。这些参数是由诸如导体尺寸、导体间的距离以及电缆绝缘材料特性等物理参数决定的。正常的物理运行依靠整个系统电缆与连接器件具有的恒定的特性阻抗。特性阻抗的突变或特性阻抗异常,会造成信号反射,从而会引起网络电缆中的传输信号畸变并导致网络出错。常用UTP的特性阻抗为100。
表1 6类永久链路部分测试参数的参考值 参数(dB) NEXT ATTN RL ACR ELFEXT PS
PS PS 频率(MHZ) NEXT ACR ELFEXT 100 41.8 18.5 14.0 23.4 24.2 39.3 20.8
21.2 125 40.3 20.9 13.0 19.4 22.2 37.7 16.8 19.3 200 36.9 27.1 11.0 9.9
18.2 34.3 7.2 15.2 250 35.3 30.7 10.0 4.6 16.2 32.7 2.0 13.2 表2
超五类永久链路部分测试参数在100MHZ时的参考值 参数(dB) NEXT ATTN RL ACR
ELFEXT PS PS PS 频率(MHZ) NEXT ACR ELFEXT 100 30.1 24.0 10.0 6.1 17.4
27.1 3.1 14.4 4、合布线系统的施工
综合布线系统的施工过程要严格按照规范进行,只有这样才能充分保证布线系统的质量。4.措施4.1降低衰减值的措施
衰减与ACR紧密相关,小的衰减将有助于ACR的提高。电缆的衰减决定于电缆的结构、长度、环境温度等因素。减低衰减的措施有:
a)水平电缆和工作区电缆的总长度不超过100米。由衰减公式知,电缆越长,衰减越大。
b)尽可能避免将长距离的电缆铺设在金属导管中以及靠近任何其它导体的表面,其结果将附加2%
/3%的衰减。另外,高温也将严重加大衰减。 4.2减少串扰的措施
在所有布线系统的特性中,串扰对网络的性能影响最大,它影响到下列参数:NEXT、Power
sum
、ACR等,降低串扰值有利于上述各参数值的提高。具体的减少串扰的措施有:
在做线对连接时要统一按照TIA—568B的标准来连接,否则串绕连接将产生严重的串扰。如果NEXT不能通过测试,不仅如此,一系列与NEXT有关的参数,如ACR也会由于线对串绕而不能通过测试,也就是说,本来质量合格的电缆由于串绕连接会使其性能很差。
b)在将电缆线对拆开进行连接或往配线架上安装时,将非双绞的部分尽量缩短,最长不能超过13mm。
另外,除上述方法外,在安装电缆时要小心对待电缆、不得使电缆过分受力,电缆的弯曲半径要符合电缆制造商的指标规定,只有这样才能保持电缆的结构,从而有助于上述各技术指标的提高。这也是对施工的基本要求。(end)

一、概述
双绞线(TP:Twisted
Pairwire)是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。
把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。
双绞线一般由两根22~26号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。
在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内,不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说,扭绞长度在38.1cm至14cm内,按逆时针方向扭绞,
相临线对的扭绞长度在12.7cm以上。与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,
但价格较为低廉。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP:Unshilded Twisted
Pair)和屏蔽双绞线(STP:Shielded Twisted Pair)。
虽然双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样适用于数字信号的传输,特别适用于较短距离的信息传输。在传输期间,
信号的衰减比较大,并且产生波形畸变。采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度及传输技术。只要精心选择和安装双绞线,
就可以在有限距离内达到每秒几百万位的可靠传输率。当距离很短,并且采用特殊的电子传输技术时,传输率可达100Mbps~155Mbps。
由于利用双绞线传输信息时要向周围幅射,信息很容易被窃听,因此要花费额外的代价加以屏蔽。屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹,
以减小幅射,但并不能完全消除辐射。屏蔽双绞线价格相对较高,安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。类似于同轴电缆,
它必须配有支持屏蔽功能的特殊连结器和相应的安装技术。但它有较高的传输速率,100米内可达到155Mbps。
另外,非屏蔽双绞线电缆具有以下优点:
(1)无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间;
(2)重量轻、易弯曲、易安装;
(3)将串扰减至最小或加以消除;
(4)具有阻燃性;
(5)具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。
二、规格型号
EIA/TIA为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算机网络综合布线使用第三、四、五类。这五种型号如下:
1、第一类:主要用于传输语音(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。
2、第二类:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。
3、第三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,
用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于10base-T。
4、第四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,
主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
5、第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,
用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100base-T和10base-T网络,这是最常用的以太网电缆。
双绞线分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线两大类。在这两大类中又分100欧姆电缆、双体电缆、大对数电缆、150欧姆屏蔽电缆。
具体型号有多种,如图1所示。图中AWG表示美国线缆规格。
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三、性能指标
对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指标。这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。
(1)衰减
衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆的长度有关系,随着长度的增加,信号衰减也随之增加。衰减用”db”作单位,
表示源传送端信号到接收端信号强度的比率。由于衰减随频率而变化,因此,应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。
(2)近端串扰
串扰分近端串扰和远端串扰(FEXT),测试仪主要是测量NEXT,由于存在线路损耗,因此FEXT的量值的影响较小。
近端串扰(NEXT)损耗是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路,NEXT是一个关键的性能指标,
也是最难精确测量的一个指标。随着信号频率的增加,其测量难度将加大。
NEXT并不表示在近端点所产生的串扰值,它只是表示在近端点所测量到的串扰值。这个量值会随电缆长度不同而变,
电缆越长,其值变得越小。同时发送端的信号也会衰减,对其它线对的串扰也相对变小。实验证明,
只有在40米内测量得到的NEXT是较真实的。如果另一端是远于40米的信息插座,
那么它会产生一定程度的串扰,但测试仪可能无法测量到这个串扰值。因此,最好在两个端点都进行NEXT测量。
现在的测试仪都配有相应设备,使得在链路一端就能测量出两端的NEXT值。NEXT测试的结果参照表1和表2。
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以上两个指标是TSB67测试的主要内容,但某些型号的测试仪还可以给出直流电阻、特性阻抗、衰减串扰比等指标。
(3)直流电阻
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,
11801规格的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。
(4)特性阻抗
与环路直流电阻不同,特性阻抗包括电阻及频率为1~100MHz的电感阻抗及电容阻抗,它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气性能有关。
各种电缆有不同的特性阻抗,而双绞线电缆则有100欧姆
、120欧姆及150欧姆几种。
(5)衰减串扰比(ACR)
在某些频率范围,串扰与衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。ACR有时也以信噪比(SNR
:Signal-Noice ratio)表示,
它由最差的衰减量与NEXT量值的差值计算。ACR值较大,表示抗干扰的能力更强。一般系统要求至少大于10分贝。
(6)电缆特性
通信信道的品质是由它的电缆特性描述的。SNR是在考虑到干扰信号的情况下,对数据信号强度的一个度量。如果SNR过低,
将导致数据信号在被接收时,接收器不能分辨数据信号和噪音信号,最终引起数据错误。因此,为了将数据错误限制在一定范围内,
必须定义一个最小的可接收的SNR。
四、测试数据
100欧姆4对非屏蔽双绞线有3类线、4类线、5类线和超5类线之分。主要的性能指标为衰减、分布电容、直流电阻、直流电阻偏差值、
阻抗特性、返回损耗、近端串扰。标准测试数据如表1所示。
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五、常用的双绞线电缆
综合布线中最常用的双绞线电缆有以下几种:
1、5类4对非屏蔽双绞线
它是美国线缆规格为24的实芯裸铜导体,以氟化乙烯做绝缘材料,传输频率达100MHz。导线组成如表4所示,物理结构如图2所示。
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图2 5类4对非屏蔽双绞线
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电气特性如表5所示。其中,”9.38 欧姆MAX. Per100m @
20℃”是指在20℃的恒定温度下,每100米的双绞线的电阻为9.38
欧姆(下表中类同)。
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2、5类4对24AWG100欧姆屏蔽电缆
它是美国线规为24的裸铜导体,以氟化乙烯做绝缘材料,内有一24AWG
TPG漏电线。传输频率达100MHz,导线组成如表6所示,
物理结构如图3所示,电气特性如表7所示。表6中屏蔽项”0.002[0.051]铝/聚酯带最小交叠@20℃及一根24AWG
TPC漏电线”的含义是:
屏蔽层厚度为0.002厘米或0.051英寸。
@20℃代表在20℃恒定温度下。
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图3 5类4对24AWG100欧姆屏蔽电缆
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3、5类4对26AWG屏蔽软线
它由4对线和一根26AWG
TPC漏电线组成,传输频率达100MHz。导线组成如表8所示,物理结构如图4所示,电气特性如表9所示。
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  1. 5类4对24AWG非屏蔽软线
    它由4对线组成,用于高速数据传输,适合于扩展传输距离,应用于互连或跳接线。传输速率达100MHz。
    导线组成如表9所示,它的物理结构如图5所示, 电气特性如表10所示。
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    六、超5类布线系统
    超5类布线系统是一个非屏蔽双绞线(UTP)布线系统,通过对它的”链接”和”信道”性能的测试表明,它超过TIA/EIA568的5类线要求。
    与普通的5类UTP比较,其衰减更小,串扰更少,同时具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(SRL)、
    更小的时延误差,性能得到了提高。它具有四大优点:
    (1)提供了坚实的网络基础,可以方便转移、更新网络技术。
    (2)能够满足大多数应用的要求,并且满足低偏差和低串扰总和的要求。
    (3)被认为是为将来网络应用提供的解决方案。
    (4)充足的性能余量,给安装和测试带来方便。
    与5类线缆相比,超5类在近端串扰、串扰总和、衰减和信噪比四个主要指标上都有较大的改进。
    近端串扰(NEXT)是评估性能的最重要的标准。一个高速的LAN在传送和接收数据时是同步的。
    NEXT是当传送与接收同时进行时所产生的干扰信号。NEXT的单位是db,它表示传送信号与串扰信号之间的比值。
    在普通应用中,衡量NEXT的标准方法是用一对线进行传送,另一对线用于接收,如10BASET和TokenRing,
    甚至100BASET 和155Mbps
    ATM。但是,有时候也可以使用另外两对线,并接到另一工作站,这样可以加快LAN的速度,
    如622Mbps ATM和1000BASE-T,不只用一对(可能用全部的4对线)来传送和接收。
    在一根线缆中使用多对线进行传送会增加这根线缆的串扰。现在的四对5类双绞线没有考虑这种情况。
    串扰总和( Power Sum
    NEXT)是从多个传输端产生NEXT的和。如果一个布线系统能够满足5类线在Power
    Sum下的NEXT要求,
    那么就能处理从应用共享到高速LAN应用的任何问题。超5类布线系统的NEXT只有5类线要求的1/8。
    信噪比(Structural Return
    Loss)是衡量线缆阻抗一致性的标准,阻抗的变化引起反射。一部分信号的能量被反射到发送端,形成噪声。
    SRL是测量能量变化的标准,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。反射的能量越少,
    意味着传输信号越完整,在线缆上的噪声越小。
    比起普通5类双绞线,超5类系统在100MHz的频率下运行时,为用户提供8db近端串扰的余量,
    用户的设备受到的干扰只有普通5类线系统的1/4,使系统具有更强的独立性和可靠性。

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