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談網絡綜合布線的測試技術
2007-07-29   千家綜合布線網

近幾年,我國政府、企業和單位相繼投入巨資進行大規模的網絡建設和改造,網絡的整體技術水平、硬件設備和規模都可以與國外發達國家相媲美。但是在網絡的使用、維護和管理方面卻仍然存在相當大的差距。究其原因主要是因為我們缺乏有完整的管理思路和控制管理能力的網絡管理人員。

  這種缺乏表現在兩個方面:一是我們的管理人員缺乏先進的網絡管理思想和方法。比如:國外企業中的網管人員是有明確分工的,有設計規劃網絡的、有負責網絡全局管理的、有一線網絡維護的、有負責網絡安全的……很系統,也很專業。而在我國的大多數企事業單位中,由于多方面的原因使得網絡管理人員的數量較少,因此每個人擔負的事情就較為繁雜。從設計規劃網絡、實施構建網絡到運行管理網絡等各個環節全都要參與。大到網絡關鍵設備的運行調試,小到網絡連接跳線的制作檢測,樣樣都要親歷親為,經常被作為“萬能人”來使用。同時由于缺乏科學合理的統籌安排,工作內容的重復、職責范圍的交叉,更進一步增加了網絡管理的混亂局面。

  另一方面由于網管人員自身專業知識和水平所帶來的制約。我們的網管人員很多早先都是從事計算機工作的,根本沒有接受過網絡相關知識的正規學習,屬于“半路出家”。雖然通過不斷摸索積累了一些工作經驗,但由于缺乏對網絡管理概念的正確認識、網絡管理知識的系統了解,致使網絡管理的水平和能力大打折扣。造成網絡沒有統一的管理規范、管理策略和管理方法,工作無計劃、隨意性很大,網絡的連接混亂、故障查找困難等現象。

  針對上述狀況,安恒網絡維護學院在引進國外先進的網絡管理模式并大力宣傳推廣的同時,總結了多年的網絡測試維護經驗,推出系列化、專業化、系統化的培訓課程。將網絡維護管理的理論與實際操作經驗相結合,使學員快速提高個人的管理水平。在這里我們向大家介紹安恒網絡維護學院的一門基礎課程-布線測試認證工程師培訓CCTT(Certified Cabling Test Technician) 。

  開設這門課程的目的就是彌補網管人員在布線系統的檢測維護和故障診斷分析方面知識的不足。使他們了解布線工程質量的好壞對網絡傳輸性能影響的程度。在課程中,我們會全面介紹相關的測試標準、測試參數,講解每項參數的含義、對網絡產生的影響、故障表現及檢查排除的方法。例如在眾多測試參數中,我們會重點介紹回波損耗(Return Loss)這個參數。回波損耗是針對電纜系統中因阻抗不匹配產生的反射信號能量而進行測量的。信號反射的能量會在電纜鏈路上產生不希望的干擾信號或“噪聲”, 影響鏈路上信號的可靠傳輸,妨礙接收器從信號中提取正確的數據。作為噪聲源,應對回波損耗進行測量和評估以確保相對于傳輸信號而言反射信號的能量足夠小,不會對傳輸的可靠性產生負面影響。

  回波損耗對于同時雙向傳輸的應用尤其重要。比如,1000BASE-T或千兆以太網在全雙工模式(信號可在一個線對上同時、雙方向對傳)使用了雙絞線電纜全部4個線對進行數據的傳輸。由于阻抗變化或缺陷會沿鏈路產生信號反射,反射信號被傳送回發送器。信號由系統A到系統B傳輸造成的反射會對同一時刻反方向(由B到A)傳輸的信號產生干擾——一個附加的噪聲成分。同樣的原因也會使反向信號傳輸遭遇相似干擾。對于1000BASE-T網絡,回波損耗可占到全部可預計噪聲的35%~40%,嚴重影響接收器輸入信號的信噪比。因此為了描述這些噪聲成分并檢驗其是可接受的,電纜鏈路的每個線對必須雙向測試回波損耗性能。

  回波損耗測試的是反射信號的能量,該能量是由電纜鏈路上所有阻抗變化點的綜合影響而產生的,包括傳輸線路的信源(發送端)和終端(接收端)的不阻抗匹配。理想情況下,傳輸線的特性阻抗、信號源的電阻和負載阻抗彼此相等,不會對傳輸信號產生反射。實際上很難做到這些阻抗完全匹配相等,稍有變化就會在變化點產生能量反射。回波損耗測試可以捕捉阻抗不匹配的影響并直接給出這些值與額定阻抗值的接近程度。通過時域反射(TDR)測試分析可直接找出反射信號產生的位置。實際上產生阻抗不匹配或變化的原因主要有兩種:

  1.雙絞線電纜的缺陷

  雙絞線電纜的結構注定不會產生很好的恒定阻抗。在電纜中會產生大量的小的反射。這些反射會以不同的時間延遲抵達鏈路終端。標準中定義這種圍繞特性阻抗平均值的變化為結構回波損耗或SRL。SRL只適用于電纜本身,換句話說電纜質量與SRL有直接關系。高質量的電纜結構可以將電纜上反射的數量和幅值減到最小而得到較為理想的SRL。

  2.鏈路分段間的阻抗不匹配

  水平布線用電纜中的每一芯線都是由一根實芯細銅絲構成的。而鏈路兩端的跳線和設備連接線的每一芯線是由多股更細的銅絲構成。因此一般跳線的阻抗值要低于水平電纜的阻抗值,這種差異是造成反射信號并產生回波損耗的原因之一。同樣的問題也會發生在電纜與信息模塊或配線架的連接上。

  由于回波損耗對于安裝鏈路具有挑戰性的性能要求,因此測試失敗的可能性會比預計的相對高一些。采用時域反射技術可以識別和定位導致鏈路回波損耗測試失敗的阻抗變化點。

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