布线标准与系统测试

　　网络布线系统是网络的基础。它的健康与否对于网络用户是至关重要的。衡量布线系统健康与否有几项重要的指标棗近端串扰（NEXT）、衰减、长度、接线图、特性阻抗与噪声。现在，5类双绞线已变得越来越流行，并已成为了高速局域网的首选布线系统。5类UTP的安装国际上早已有标准可循，即EIA/TIA 568A TSB－67。我们将在下面进一步讨论这一新的电缆连接标准。我们也将讨论一下在测试5类双绞线的连接特性时用户应该了解的一些问题。

　　网络标准与电源标准

　　通常有两类标准被用于安装电缆的测试中，即网络标准和电缆标准。如果用户对所选的布线系统将被用在哪种特定的网络环境中很清楚，相应的IEEE网络标准就可以用来验证该布线系统是否支持这种特定的网络环境下的应用。网络标准定义了在网络中使用的电缆介质的端对端连接规范。当用户需要了解网络故障是否是由电缆造成时，网络标准就显得特别有用了。现在最常见的网络多是在10Mbps速度下运行的。市场上现有的低价位电缆测试仪，如Fluke（福禄克）的650或652就是用来测试这些电缆是否符合网络标准的。这些电缆测试仪所提供的自动测试功能使其可以自动地测试多种电缆指标，并将它们与所选标准中的指标进行比较。测试的结果将在标准的范围内由测试仪给出。

　　有时布线工程施工商或用户在一开始可能无法确定布线系统将被用来支持什么样的网络信号类型，比如对于承包商来说，在智能大厦开始施工时，他们对于以后将用这些电缆来传输什么样的信号是一无所知的。进一步说，用户在将来可能会对网络进行升级或改变网络的类型。为了减少升级的代价，用户希望能充分利用他们的布线系统，因此考察布线系统能否在一段时间内支持未来的网络应用就变得非常重要了。现在的大多数网络，如以太网和令牌环网都使用UTP电缆。5类UTP也可以被用来支持一些新的网络平台，比如155M ATM、100Base－TX和100Base－VG等。考虑到其相对低廉的价格，5类UTP正在成为应用最为广泛的电缆系统。

　　由于几乎所有的高速网络都可以支持5类双绞线，所以用户需要确定他们的布线系统是否满足了5类UTP的安装规范。为了满足用户的需要，TIA（通讯工业协会）制定了EIA/TIA 568A TSB－67标准，它适用于已安装好的双绞线连接网络。它为用户提供了一个用于“认证”双绞线布线系统是否达到了5类线标准的验收规范。

　　EIA/TIA　568A　TSB-67

　　1.TSB－67内容概述

　　TSB－67委员会的成员由电缆制造商、网络硬件制造商以及电缆测试仪制造商所构成。制定TSB－67的目的是给100AWG双绞线的用户和施工者提供一个标准，用来验证测试仪器的规范和精度，以使他们能真正完成认证电缆质量的任务。TSB－67包括：

　　　■两种“连接”模型的定义

　　　■定义要测试的传输参数

　　　■为每一种连接模型及3类、4类、5类链路定义

　　PASS/FALL测试极限

　　　■减少测试报告项目

　　　■定义现场测试仪的性能要求和如何验证系统是否满　　足这些要求

　　　■定义现场测试仪与实验室设备测试结果的比较方法

　　2.TSB－67中定义的连接级别

　　TSB－67中定义的连接级别有3个棗3类、4类和5类。表1列出了这些连接级别的应用情况（这些分类所支持的局域网类型在TSB－67中没有提到）。

　　3.TSB－67中定义的“连接”模型

　　标准定义了两种连接模型棗通道（Channel）和基本连接(Basic Link)。Channel定义了标准对端到端（含用户末端电缆）传输的要求。深入了解并分清Channel和Basic Link模型的不同特点是非常重要的。

　　对于所有连接模型的一个相同的原则是棗与仪器相匹配的连接电缆接头被定义为仪器的一部分，而不包括在连接当中。这样定义的原因是：电缆连接部分（包括插头和插座）的传输性能是按对（不可分开）来定义的。

　　对末端电缆分别进行定义的工作正在进行中。由于设备的插座和它的连接部分很明显是设备的一部分，因此相匹配的插头是设备的一部分，尽管从物理角度上说，插头并不是设备的一部分（插头永远是接在电缆线上的）。这种定义方法使现场测试仪的生产商们要面对有趣的挑战棗“连接”的传输参数必须在仪器的插座和末端电缆的相应插头处来测量，但同时又必须以某种方式尽量抑制仪器的插座和相接的插头对测量结果的影响，否则就会在测试时产生额外的错误。

　　4.Channel（通道）模型的定义

　　它代表了一个端到端的连接。Channel模型的一个最容易被人记住的特性是在其所连接的每一端都必须有两个连接点（不包括设备的连接点）。用户的末端电缆是包括在连接中的，所以测试仪器和远端单元的插座是要与用户的末端电缆接头相匹配的，这样才能构成对Channel的测试条件。这些相匹配的插头绝大多数是RJ－45插头。

　　连接中的转接点（Transition Connector）是可选的部分，在大多数情况下是不用的。它通常被采用在未来模块化办公的系统中。配线柜中的交叉接线通常也没有被画出，而是代之以插座面板跳线，因此这样的一个Channel只是在每一端有一个传输接点。由于配制是不同的，所以使用的测试极限也是不同的。不论有无转接点，用户的末端电缆总是要使用的。

　　5.Basic Link（基本连接）模型的定义

　　这种模式描述了对只负责建筑物中固定电缆安装的承包商的测试要求。Basic Link模型最容易记住的特点就是在连接的每一个末端都只有一个连接点（不包括到测试仪的连接点）。和Channel相比，Basic Link的测试要求更为严格一些，这是因为在将网络设备或工作站连接到一起时，设计者要考虑为用户的末端电缆留出一定的性能余量。

　　在Basic Link模式下，末端电缆必须与测试仪及末端的插座相连。这里没有要求插头必须是RJ－45型的。实际上，通常很多仪器都不用RJ－45接头，以避免它所带来的种种限制。常见的测试仪器使用特殊的低NEXT值专用电缆接头来达到TSB－67中对最好性能(即高级精度)的要求。

　　TSB－67测试参数

　　1.接线图

　　它验证正确的线对连接。接线图必须遵照EIA 568A或568B的定义。从信号学的角度来讲，这两种标准没有本质的区别，唯一不同的是线对的颜色标记不同。

　　只测试直流电阻是不够的，还需要用交流信号来测试线缆是否有串绕（Split Pairs）。其它的错误如开路、短路等都可用脉冲反射方法测出。

　　2.长度

　　长度指连接的物理长度。在包括了电缆厂商所规定的NVP值最大误差和用来进行长度测量的TDR技术所带来的误差后，测量长度的误差极限是：

　　Channel：100m＋15％×100m=115m

　　Basic Link：94m＋15％×94m=108.1m

　　3.衰减

　　在特定频率下的测试极限如表2所列。TSB－67要求在测量的频段内至少每间隔1MHz测试一次。

　　4. 近端串扰NEXT

　　NEXT测试有两个重要的规定。

　　a. NEXT值的测试必须是双向的，这一点是在TSB－67规范中被明确指出的，原因就是在一端NEXT值的测试结果可能是通过，而在另一端可能是不通过。

　　b. 频率分辨力

　　图1列出了典型的5类缆NEXT值与频率的关系。

　　从图中5类双绞线NEXT值与频率的关系可以看出，NEXT值的表现是非线性的，在不同的频率下有很多的波峰和波谷。为了精确测出最差点的边界，测试频率步长必须达到如表3中所示的要求。

　　测试仪性能要求

　　对现场电缆测试仪器的性能要求的定义看起来是很不寻常的。现在已规定了两个性能测试级别棗一级精度和二级精度的仪器。

　　一级精度现场测试仪比二级精度现场测试仪的误差要大很多，所以一般推荐使用二级精度的测试仪来做布线系统的认证测试。然而，如果被测电缆的连接性能非常好，测出的参数远离极限值，而一级精度的测试仪也没有报出接近仪器精度能力的结果，那么此时的测试结果就是可信的。

　　小结

　　新的EIA/TIA 568A TSB－67规范可以被用来认证已安装的双绞线布线系统是否能达到特定的级别要求。遵从TSB－67的定义和指导，用户完全可以相信，所布的电缆能支持他们今天和未来的各类网络应用。用户也可以据此选择能精确认证双绞线的电缆测试仪，从而满足TSB－67所要求的现场电缆测试的各种测试条件。(本文摘自Fluke公司《网络应用文集》)