综合布线系统的进场测试

2010-02-26美国福禄克公司

智能建筑与智慧城市 2010年1期

文｜美国福禄克公司尹岗

综合布线系统的进场测试

文｜美国福禄克公司尹岗

1 为什么要做进场测试

进场测试是指采购货物进入施工现场或进入现场的物料仓库时进行验货测试，目的是保证施工中所使用的产品均为合格产品，及时发现供应商产品不同批次存在的质量问题（比如不同OEM产地的质量问题、不兼容问题等）或产品在运输保管过程中受到的损伤（比如过度堆压、雨淋等），并避免假冒伪劣产品在此环节混入施工现场。因此在安装工作完成，进入验收测试环节时才发现产品存在质量问题，无论如何补救也是为时太晚，停工、延误工期、返工，损失无法避免。选型/采购过程中的入库测试有时也被当作进场测试，如图1所示。

进场测试的方法主要是对电缆、跳线、插座等布线产品进行元件级测试。由于早期的电缆主要是Cat.5/Cat.5e，对兼容性要求不高，故少数用户会采用链路级仿真测试方法来代替元件测试，也就是搭建三长三连或三长四连仿真链路进行测试。但随着不兼容的Cat.6系统的逐渐普及，以及Cat.6A开始进入市场，关注元件本身质量的元件级测试和关注互换性的兼容性测试变得越来越重要。

在进行选型测试和进场测试的过程中，业界长期存在着三个错误的测试方法，这些方法流行甚广，危害较深，使得很多建成的网络长期带病运行。我们先来回顾一下这三个流行的错误测试方法是如何进行选型测试或进场测试的：

错误方法一，从整箱线中截下100m，两端打上水晶头，然后用电缆测试仪（信道模型）进行测试，例如Cat.5e电缆，选择TIA Cat.5e Channel信道标准进行测试，如果测试合格，则判定电缆合格，可以入库，如图2所示。

有部分用户和集成商意识到这种测试方法的不合理性，提出了改进的测试方法即在两端打上模块以后再进行测试。

错误方法二，从整箱线中截下90m，两端打上模块，接上跳线，用信道模式进行测试，如果通过，则判定电缆合格，可以入库。这种方法由于增加2个模块，并且使用两根跳线，链路中的元件数量从方法一中的3个增加到9个，所以测试结果要比方法一的结果参数要“差”一些，如图3所示。

错误方法三，从整箱线中截下90m，两端打上模块，用永久链路模型进行测试，如果合格，则判定电缆合格，可以入库。这种方法和方法二相似，只是测试的标准不是信道标准，而是永久链路的标准。由于永久链路的参数要求比信道要严格许多，所以这种测试方法所得的参数可能会“更差”一些，此链路中有5个元件（包含两端的两个永久链路测试插头），如图4所示。

下面来谈谈这三种方法错在哪里。一般来讲，一条链路中串接的元件数量越多，则参数下降越多，链路质量就越差，所以，链路中的元件数量越少，参数就越好。方法一中使用最少的元件，即便电缆本身质量很差（不合格），但由于总共只有3个元件串联，采用的又是要求最松的信道标准来测试，所以测试结果可能还是“很不错”的。

方法二中使用了9个元件串联（两个连接器模块/插座），参数下降较多，但由于使用的信道标准允许最多使用4个连接器相连。所以，这条“被检链路”还有2个连接器余量和一条跳线的余量没有用完，因此即便方法二中的电缆（或者模块/跳线）不合格，总的结果却仍有可能是合格的。

方法三中使用了5个元件（两个模块，一段电缆，加上两端各一个测试插头），但由于永久链路允许最多使用3个连接器（中间可以增加1个CP点），所以方法三中总的链路元件数量仍没有达到“满载”。如果测试结果合格，并不代表该链路中的电缆（或者模块、跳线等）也合格。不过，由于永久链路的元件数量最接近真实值，所以用方法三测试的结果比方法二更接近于元器件真实的“综合值”。

那么，是不是可以将方法二中的链路再加上两个连接器（一个CP，一个二次跳接点）来进行仿真测试？原则上是可以的，只是仅测试100m的四连接器信道不具备广泛的代表性。所以，改进的方针测试方法是在增加两个长度：一个50m，一个20m。这就是我们常说的“三长四连”仿真测试法（三长：20/50/100m三个长度，四连：配架模块，二次跳接模块，汇聚点CP模块，用户插座TO模块等四个连接器）。100m代表最长链路，通常考察的是插入损耗、ACR（衰减串扰比）等参数；50m代表最常用的链路长度，综合考察NEXT等参数；20m代表短链路，重点考察RL（回波损耗）参数。

同样，将方法三中的90m链永久链路再加上一个CP模块，就构成了三连接器的永久链路。如果再取20/50/90m三个长度进行测试，则就是我们常说的“三长三连”仿真测试法。

“三长三连”或“三长四连”测试法因为链路参数能够达到合格，由此合理“推断”相当数量的元件应该是合格的。不过，由于元件之间存在拉高现象（即一个性能好的元件可以将与其串联的性能差的元件引起的参数下降补偿回来一部分），这个合理“推断”是不甚严密的，但对于考察链路的兼容性来讲，这仍不失为一个不错的考察方法。

比较好的进场测试方法是：将元件级测试和链路级仿真测试项结合，这样就可以非常严谨地考察元件的质量和由此构成链路的兼容性。

图5是元件级测试、链路级测试和应用级测试三者的关系图。

其中，由于链路是有多个独立的元件串联而成，所以参数曲线要求最高的自然是元件级测试，如图5中最上面的3条曲线；其次则是链路级测试（也就是信道CH和永久链路PL）；由于应用的开发者都是在现有的电缆链路上开发新应用，因此应用级测试要求最低，它一定不能超过对应等级的链路级测试标准。

例如，1000Base-T是IEEE 802.3中的千兆以太网标准，它是在Cat.5e链路基础上开发的，所以，它的参数一定是低于Cat.5e的链路参数的（TIA 568B.1 Cat.5e CH和PL）。而Cat.5e链路（CH或PL）是由Cat.5e元件串联而成，所以它一定低于Cat.5e的元件标准（TIA 568B.2 Cat.5e）。

进场测试如果进行元件级测试，则可以保证所进货物本身是符合产品规范要求的。一般，我们将链路元件分成三种：电缆、跳线、模块，在上面的举例中我们都是将水晶头作为一个单独元件来看待。但在实际测试中，总是把水晶头划到跳线的参数当中，也就是说，我们是把跳线作为一个元件来看待（而不把它当中的水晶头作为单独元件来对待）。

2 如何测试100m电缆

进场测试时对电缆的正式认证测试是截取100m电缆（两边不要打水晶头），两端剥去绝缘胶皮约1cm，然后将其插入电缆测试适配器的8个插孔当中进行测试。选择的标准是TIA 568B.2中对应的电缆元件标准而不是链路标准。测试的参数将是标准中要求的全参数，如图6所示。如果测试通过，表明电缆质量符合要求。

3 如何测试采购的整卷线

100m电缆测试是破坏性测试（需要从整箱线中截取100m），但多数情况下我们希望对整箱线进行测试而不是截取100m。但整箱线有两个问题，一是整箱线是盘绕在包装箱中，测试时电缆会辐射电磁波给邻近的卷绕电缆，也就是会辐射电磁波给自己，这相当于增加了“外部干扰”。由此测试出来的近端串扰值NEXT比不卷绕的要大；第二个问题则是整箱线一般只有一个线头露在外面，另一个在线卷的内部，所以要进行双端测试有一定限制。

经过大量的测试比较发现，整箱线一般不合格的参数是近端串扰NEXT和回波损耗RL，其他参数很少不通过。如果其他参数比如插入损耗IL也出现不通过（线径太细），则通常IL和NEXT也会不通过。所以，为了快速测试整箱线，一般只做单端测试，即将露在包装箱外的电缆线头剥去绝缘外皮（约1cm）后直接插入电缆测试适配器的8个插孔中，用电缆分析仪的主机进行单端测试即可，如图7所示。

如果测试通过，则表明整箱线缆的质量基本没有问题。如果测试不通过，则可以加上卷绕修正值后再判断是否通过。有经验的检测人员可以只加几个频点值来进行判断，也可以将单端测试结果存储输出为csv数据后，用多种表格处理软件通过简单编程加上卷绕修正值曲线后进行判断。如果仍不通过，则需要进行上述的100m电缆认证测试。

卷绕修正值表的来源：多次分别测试卷绕和拉直后的整卷线，然后求出他们两组平均统计曲线的差值表，这个差值表就是卷绕修正值曲线（表）。

由于整箱线测试是简化的近似值测试，因此不能作为正式的产品认证测试检验报告来使用，只能作为参考结果来使用。但由于避免大量的破坏性测试，所以在进场测试中获得广泛的应用。

4 如何测试跳线

如果说电缆的进场测试可以采用抽测的方法，那么跳线则由于其测试方便和快捷性，建议进行全测、全检。

跳线的不合格因素主要取决于水晶头的参数水平，其次就是水晶头与插座的兼容性、匹配性不良。由于Cat.6类系统厂家之间是不兼容的，为了避免今后升级应用的时候出现“升级阵痛”，需要认证Cat.6跳线的兼容性和互换性，以便做到今后能互换不同品牌的跳线。这是因为跳线在未来的系统设备连接时，可能由于不同网管员的喜好而被换成其他品牌的跳线。如果跳线不兼容，则很可能引发链路匹配性下降，误码率增加，链路的传输能力下降甚至无法实现正常设计速度的连接。所以，一定要使用兼容性的、参数居中的测试插座（SMP Cat.6）来进行Cat.6跳线的认证测试。你可以使用福禄克网络公司的兼容性Cat.6跳线测试适配器DTXPCU6S配合DTX电缆分析仪来认证手中的一大批跳线是否符合TIA 568B.2定义的参数要求，如图8所示。

Cat.5/5e跳线（参数要求相同）由于基本上不存在兼容性和互换性的问题，所以测试要求不像Cat.6这样严格。你可以使用尺寸相符的Cat.5/5e模块装在DTX-PCU6S跳线测试适配器上进行Cat.5/5e的跳线测试，如果测试“通过”，则表明跳线合格。