综合布线中常见的问题及测试方法

  综合布线系统PDS(PremiseaDistributionSystem)在现代建筑中被广泛应用,是在计算机技术和通信技术发展的基础上进一步适应社会信息化和经济全球化的需求,是办公自动化、商业网络化、营销电子化进一步发展的结果,是建筑技术与信息技术相结合的产物。
  
  常将综合布线系统划分为“一间、二区、三系统”。
  
  即设备间、工作区、管理区、水平布线子系统、干线子系统和建筑群干线子系统。附图为综合布线系统示意图。
  
  综合布线技术在国内已为广大IT业界人士所接受,在实际的布线施工、测试验收过程中,由于各布线工程集成商的工程组织能力、工程实施能力和工程管理能力的差异,综合布线工程质量各不相同。1997年下半年邮电部通信产品质监中心对综合布线工程进行验收测试,有一半的工程存在质量问题,综合布线市场中存在许多急待解决的问题。
  
  电缆认证测试的标准
  现今所有的网络都定义了支持五类双绞线,用户需要确定所用电缆系统是否满足五类双绞线的规范,为了满足用户需求,EIA(美国电子工业协会)制定了EIA586和TSB一67标准,它用于已安装好的双绞线连接网络,提供一个“认证”双绞线是否达到五类线要求的标准。TIA568标准定义了UTP(非屏蔽双绞线)布线中的电缆与连接硬件的规范,没有对现场安装的五类双绞线(UTP5或STP5)做出规定;TSB一67标准包含了验证TIA568标准定义的所有规范,对UTP链路测试作了进一步的规范,它是TIA568A标准的一个附本,适用于现场安装的五类双绞线的认证标准。
  
  TSB一67测试的主要内容:①接线图(Wire Map):确认链路线缆的线对正确性,防止产生串扰。②链路长度:对每一条链路长度记录在管理系统中,长度超过指标,则信号损耗较大。③衰减:它与线缆长度和传输信号的频率有关。随着长度增加,信号衰减也随之增加,衰减随频率变化而变化,所以应测量应用范围内全部频率的衰减。④近端串扰:是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合,是对线缆性能评估的最主要的指标,是传送与接收同时进行时产生干扰的信号。⑤直流环路电阻它是一对电线电阻之和,IS011801规定不得大于19.2Ω。⑥特性阻抗:包括电阻及频率1~100MHz间的感抗和容抗,它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气特性有关。
  
  电缆测试一般可分为两个部分电缆的验证测试和电缆的认证测试。电缆的验证测试是测试电缆的基本安装情况,电缆的断路、短路、长度以及双绞线的接头连接是否正确等一般测试。验证测试并不测试电缆的电气指标。认证测试,是指电缆除了正确的连接以外,还要满足有关的标准,即安装好电缆的电气参数是否达到有关规定所要求的指标。它包括了验证测试的全部内容及标准测试电缆的指标如衰减、特性阻抗等。验证测试不能保证所安装的电缆是否可以通过高速的网络数字信号,例如100MHz。只有通过了认证测试才能保证所安装的电缆可以支持100MHz的信号。目前不少用户对所安装的双绞线不进行认证测试,而是在网络调试过程中进行检验,当网络可以连通时就认为所安装的电缆是合格的。这种做法不仅是错误的而且是十分危险的。网络调试可以连通并不表示该电缆符合安装标准,也不表示该电缆在网络正常运行时可以准确无误地工作。另外,目前大部分用户安装的是五类双绞线,运行的网络是10Base—T,但是10Base—T可以运行并不代表100Base—TX也可以运行。因此对安装的电缆是否可以支持高速信号一定要通过有关的认证测试才可以证明其性能,否则,当升级到高速网时才发现电缆有问题,此时已经很难进行修复了。
  
  选择UTP(非屏蔽双绞线)电缆和STP(屏蔽双绞线)电缆屏蔽系统是为了保证在有电磁干扰环境下系统的传输性能,这种干扰包括外来的电磁干扰以及系统本身信号传输时的电磁辐射。实际上,采用屏蔽双绞线还是非屏蔽双绞线很大程度上取决于布线市场的消费观念。在欧洲屏蔽系统占主流,在北美,则推行非屏蔽布线系统。不论是哪种系统,只要经过符合标准的完善设计及安装,都可以达到预期的效果。只不过是价格、安装难易要求不同。
  
  对于屏蔽双绞线,单有一层金属屏蔽是不够的,更重要的是将屏蔽层完全良好地接地,这样才能把干扰电流有效地导人大地。在实际施工时,对使用屏蔽双绞线的布线系统能做到360°的全程屏蔽非常困难,如果屏蔽接地不良,将导致其性能反而不如非屏蔽双绞线。
  
  对于非屏蔽双绞线,信号传输的非屏蔽通道中,所接收的外部电磁干扰在传输中同时载在一对线缆的两条导体上,形成大小相等相位相反的两个电压。到接收端时,相互抵消来达到消除电磁干扰的目的。一对双绞线的绞矩与所能抵御的外部电磁干扰是成正比的,在施工上比屏蔽双绞线更容易操作,并有统一的认证标准。UTP(非屏蔽双绞线)是目前较为可靠、成熟的布线技术,在通常情况下完全可以满足在干扰环境下的使用要求。如果环境干扰较大,一种可以采用金属桥架和管道做屏蔽层的布线方法,另一种可使用光缆取代非屏蔽双绞线以达到抗干扰目的。
  
  确定电缆链路(Link)和电缆信道(Channel)
  以前的LAN主要使用细缆或三类双绞线,由于网络速度的提高,用户现在大量采用五类、超五类双绞线。根据什么标准才能认证用户安装的UTP5类线达到100MHz指标,可以支持高速网络呢?TSB—67对UTP5类线的安装和现场测试规定了具体的方法和指标,TSB—67标准对大量的水平连接进行了定义,它将电缆的连接分为基本链路(BasicLink)和信道(Channel)。Basic Link是指建筑物中固定电缆部分,不包含插座至网络设备末端的连接电缆;信道(Channel)是指网络设备至网络设备的整个连接,上述两种连接所适用的范围不同。Basic Link适用于电缆安装公司,其目的是对所安装的电缆进行认证测试,Channel适用于网络用户,因为他们关心网络整体性能,所以应对网络设备之间的整个电缆部分(Channel)进行认证测试。特别强调的是链路不等于电缆,电缆只是链路中的一部分。如果希望所安装的电缆系统可以支持100MHz的带宽,应该是链路达到这种能力而不只是电缆。
  
  超五类双绞线与超五类链路
  超五类双绞线是一些电缆生产厂商最近推出的用于局域网的双绞线。这些厂商声称这种超五类线可以支持300MHz的信号传输频率。实际应用中,根本达不到上述指标,目前的局域网最高的传输频率没有超过100MHz。100Base—TX这种比较新的快速以太网也没有超过100MHz的传输频率,所以在近期还没有看到其实际的应用在哪里电缆不同于链路,电缆可以达到300MHz的传输频率,但不等于链路也可以达到如此高的频率。因为链路是由电缆、插头、插座甚至耦合器、配线架构成的。如果要获得超五类的链路,必须保证链路中所有的元件都要达到超五类的标准。只有电缆为超五类而链路达不到超五类是没有实际意义的,目前对安装的超五类链路,还没有办法在现场对其进行认证测试,也就是说目前没有标准在现场测试这些高速电缆的实际性能,也就无法从根本上保证实际的投资。
  
  串扰的产生和测量
  在一条双绞线中,当信号在一对线缆上传输时,同时会在相邻的线对中产生感应信号,即一对线发送信号时另一相邻的线对中将收到信号,这种现象为串扰。串扰分为近端串扰(NearEndCrosstalk)和远端串扰(FafEndCrosstalk)。近端串扰是出现在发送端的串扰,远端串扰是出现在接收端的串扰。对信号传输影响较大的是近端串扰,近端串扰损耗与信号频率和通道长度以及施工工艺有关。
  
  近端串扰损耗的测量,应包括每一个线缆通道两端的设备接插软线和工作区电缆,近端串扰并不表示在近端点所产生的串扰,只表示在近端所测量到的值。测量值会随电缆的长度不同而变化,电缆越长,近端串扰值越小。实践证明在40m内测得的近端串扰值是真实的,并且近端串扰损耗应分别从通道的两端进行测量,现在的测试仪都有能在一端同时进行两端的近端串扰的测试功能。
  
  在综合布线施工中,要优选线缆、信息模块等布线材料,聘请资深的专业施工单位进行设计,聘请专业公司进行综合布线认证测试,依据测试报告对工程进行验收,并保留所有综合布线文档,以便更好的进行网络系统的维护。