布线系统的测试与布线工程的验收

今天已经没有人会说布线工程结束后不需要进行测试了，人们都已经认识到布线系统的测试与验收是保障工程质量， 保护投资利益的重要环节。从我们大量的为用户进行服务的案例中，也发现这的确是用户在意识上的进步。 但是我们也看到，有关布线测试和布线工程的实施对用户来说仍然是个太概念化的问题， 很少有涉及布线系统工程的实际验收文章和技术介绍可以参考的，在用户制订测试方案时，这些知识却是很重要的。 我们在本文中将多年积累的技术知识和经验介绍一下，借此来帮助用户完成对自己布线系统的测试与验收工作。 布线主要涉及的标准与发展 布线的测试首先是与布线的标准紧密相关的。近几年来布线的标准发展的很快， 主要是由于有像千兆以太网这样的应用需求在推动着布线性能的提高，由此导致了对新的布线标准的要求加快。 在参考布线的标准时，主要可以从以下几个标准体系来入手：美洲标准、欧洲标准、国际标准、应用标准。 在对布线系统进行设计和测试时，如果不了解相关的标准，就会出现差异。布线的现场测试是布线测试的依据， 它与布线的其它标准息息相关，我们在此对这些标准进行逐一的简介，更详细的资料可以直接参考标准原件。 1. 美洲标准： 成立有八十年历史的美国国家标准局 ANSI 是 ISO (the International Organization for Standardization) 与 IEC (the International Electrotechnical Commission) 主要成员，在国际标准化方面是很重要的角色。 ANSI 自己不制订美国国家标准(ANS)，而是通过组织有资质的工作组来推动标准的建立。 布线的美洲标准主要由 TIA/EIA 制订： ①ANSI/TIA/EIA 568-A 到 A5：Commercial Building Telecommunications Cabling Standard （商业建筑通信布线标准），1995/10/25 该标准定义了语音与数据通信布线系统，它适用于多个厂家和多种产品的应用环境。 它为商业布线系统提供了设备和布线产品设计的指导。也制订了不同类型电缆与连接硬件的性能与技术条款， 这些条款可以用于布线系统的设计和安装。 在这个标准后，有五个增编。 增编1（A1）：Propagation Delay and Delay Skew Specifications for 100 ohm 4-pair Cable （100欧姆 4 对电缆的传输延迟和延迟偏移规范），1997/9/25 在最初的 568-A 标准中，传输延迟和延迟偏离没有定义，这是因为在当时的系统应用中这两个指标并不重要。 但到了 100VGAnyLAN 网络应用出现后，由于它是在 3类双绞线的布线中使用所有的 4 个线对实现 100Mbps 的传输， 所以就对传输延迟和延迟偏离这两个参数提出了要求。此时，TIA 同意定义一个 50ns 的延迟偏离作为最小要求， 而当时现场测试仪器(如：Fluke DSP 系列数字式电缆测试仪)是可以实现此项测试的，所以该标准就自然被引入了。 增编2(A2)：Corrections and Additions to TIA/EIA-568-A（TIA/EIA-568-A标准修正与增编），1998/8/14 该增编对 568-A 进行了修正。其中有在水平采用62.5/125 μm光纤的集中光纤布线的定义； 增加了 TSB-67 作为现场测试方法等项。 增编3(A3)：Corrections and Additions to TIA/EIA-568-A（TIA/EIA-568-A标准修正与增编），1998/12/28 为满足开放式办公室结构的布线要求，本增编修订了混合电缆的性能规范。 增编4(A4)：Production Modular Cord NEXT Loss Test Method and Requirements for Unshielded Twisted-Pair Cabling 该增编所定义的测试方法不是由现场测试仪来完成的。并且只覆盖了 5类缆的 NEXT。 增编5(A5)：Transmission Performance Specifications for 4-Pair 100 Ohm Category 5e Cabling （100欧姆 4 对 增强 5 类布线传输性能规范），2000/2/1 1998年起在网络应用上开发成功了在 4个非屏蔽双绞线线对间同时双向传输的编码系统和算法， 这就是 IEEE 千兆以太网中的 1000Base-T。为此 IEEE 请求 TIA 对现有的 5 类指标加入一些参数以保证布线系统对这种双向传输的质量。 TIA 接受了这个请求，并于 1999年11月完成了这个项目。 与 TSB-95 不同的是这个文件的所有测试参数都是强制性的，而不是象 TSB-95 那样推荐性的。 要注意的是这里的新的性能指标要比过去的 5 类系统严格的多。这个标准中也包括了对现场测试仪的精度要求， 即：IIe级精度的现场测试仪。 这里还要注意的是：由于在测试中经常出现回波损耗失败的情况，所以在这个标准中就引入了 3dB 的原则。 ②ANSI/TIA/EIA 568-B.1：Commercial Building Telecommunications Cabling Standard（商业建筑通信布线系统标准）, 第一部分：一般要求 该标准目前还在草案阶段，它最终将取代ANSI/TIA/EIA-568-A。 这个标准集合了 TIA/EIA TSB67, TIA/EIA TSB72, TIA/EIA TSB75, TIA/EIA TSB95, ANSI/TIA/EIA-568-A-1, A-2, A-3, A-4, A-5，TIA/EIA/IS-729 等标准中的内容。 注意：由于这个标准以永久链路（permanent link）定义取代了基本链路的定义（basic link）， 所以在指标的数值上与ANSI/TIA/EIA 568-A5 是不同的。 ③ANSI/TIA/EIA 568-B.2：Commercial Building Telecommunications Cabling Standard （商业建筑通信布线系统标准），第二部分：平衡双绞线布线系统 该标准目前还在草案阶段，它最终将取代ANSI/TIA/EIA-568-A ④ANSI/TIA/EIA 568-B.2.1：ANSI/TIA/EIA 568-B.2 的增编 虽然ANSI/TIA/EIA 568-B.2 还处在草案阶段，就有了增编会让人们很困惑， 但它是为了将目前的 6 类问题单独地拿出来对待，也是由于6类的标准还有很多的工作要做。 ⑤ANSI/TIA/EIA 568-B.3：Commercial Building Telecommunications Cabling Standard （商业建筑通信布线系统标准），第三部分：光纤布线部件标准 这个标准定义光纤布线系统的部件和传输性能指标。该标准将取代ANSI/TIA/EIA-568-A 中的相应内容。 总的来说 ANSI/TIA/EIA 568-B 将是自1991年以来公布ANSI/EIA/TIA-568标准后的第三个版本。

2. 欧洲标准

①EN 50173: Information technology - Generic cabling systems

该标准至今经历了三个版本：

EN50173: 1995

EN50173A1: 2000

EN50173: 2001 (目前是草案)

EN 50173的第一版是1995年发布的，今天它已经在很多方面没有什么实际意义了。 它没有定义 ELFEXT 和 PSELFEXT，因此它也不能用于支持千兆以太网。因此这个标准就必须修改， 而最新发布的标准是增编1。它支持千兆以太网和ATM155，也制订了测试布线系统的规范。 但它没有涉及新的 Class E 和 Class F 电缆及其布线系统。下一个版本将会在 2001 年中期发布， 并命名为EN50173:2001。

有一点要注意的是 Class D:2000A1 的定义没有将要发布的 Class D:2001 指标严格， 所以 Class D:2000A1 是不能等同于 TIA的 Cat 5e 的。

②EN50174 - Part 1，Information Technology - Cabling Installation Specification and Quality Assurance

该标准由三部分组成。它包括了 it 布线中的平衡双绞线和光纤布线的定义，实现和实施等规范。 第一部分是作为布线商与用户签署合同的参考。EN50174 不包括某些布线部件的性能， 链路设计和安装性能的定义，所以在应用时需要参考 EN 50173。

③EN50174 - Part 2， Information technology - Cabling Installation Part 2: Installation Planning and Practices Inside Buildings

④EN50174 - Part 3 (目前是草案)Information Technology - Cabling Installation Part 3: Installation Planning and Practices for Outside Buildings

⑤Project 50xxx: Information technology - Cabling installation Testing of installed cabling

该标准定义了布线系统（包括光缆布线）测试要求。它定义了测试过程和选用的参数，以保证测试结果的可重复性和可靠性。

对于欧洲标准来说，它是由一系列的标准相互结合构成的，其中：

在设计上使用EN 50173

在参考标准和实现与实施上采用 EN 50174 -1, EN 50174-2, EN 50174-3

3. 国际标准

①IEC 61935 (目前是草案)： Generic cabling systems specification for the testing of balanced communication cabling in accordance with ISO/IEC 11801

它定义了实验室和现场测试的比对方法，这一点上与美洲的 TSB-67 标准相同。它还定义了布线系统的现场测试方法， 以及跳线和工作区电缆的测试方法。 该标准还定义了布线参数参考测试过程以及用于测量 ISO/IEC 11801 中定义的布线参数所使用的测试仪器的精度要求。

②ISO/IEC 11801

目前该标准有三个版本：ISO 11801:1995、ISO 11801:2000、ISO 11801:2000+（目前是草案）

4. 网络应用标准

多数网络应用都定义了物理层的规范，其中就有布线性能的要求。有时我们也需要参考应用中的需求来决定布线的性能是否够用。

布线现场测试的参数

在布线的现场测试参数问题上，主要要注意测试的参数项目是随布线测试所选定的标准不同而变化的。 对于 5 类链路的测试来说就相当的简单、而对 5e 的链路和 6 类链路的测试参数指标来说就多了。 布线的参数和参数的意义我们已经有不少的介绍，并且在我们的专业培训课程中也有深入的探讨， 在此我们对这个问题不多花费篇幅。

布线故障的分析与诊断

无论是对于布线系统的验收测试还是对于布线系统的维护测试来说， 测试仪器能否具有真正精确的电气故障分析与定位能力都是其价值的一个重要标准。 我们测试的最终目的不是为了判断哪个链路不合格，而是要通过先进的手段认证布线系统全部能达到标准的要求。 当发生某个链路有故障而不能达到标准时，我们需要能有效地分析故障情况，迅速地定位故障。

我们这里介绍一个用户的亲身经历：这个用户所使用的网络布线是基于 5 类的布线系统， 在该系统上他们运行 100M 快速以太网已经有近一年的时间了， 有一段时间发现自己内部系统的服务器访问慢得不可容忍， 于是就开始进行故障查找。在将其它方面故障排除在外之后， 他们将故障集中在与服务器连接的电缆上。 他们使用 Fluke DSP-4000数字式电缆测试仪对布线进行测试发现在 31.5 几米处有一个极强的 NEXT 故障点； 经过实地分析最初觉得不可能有问题，此处位置是墙的中间， 但为了证实是否有故障， 该用户决定在该点前后0.50 米范围内打开墙壁，让他们惊异的是， 居然这个点上电缆是接上去的。经过调查才知道， 不久前该单位安装空调时，电工将该线打断了， 他们怕用户知道后有意见，就自行将电缆接上并用绝缘胶布缠上， 没想到这竟成了影响用户网络运行的源泉。 这个经验让我们认识到， 对于布线测试仪器来说， 真正精确的故障分析与诊断能力对于测试者的重要意义， 这一点对很多选择测试仪器的人来说都是很重要的参看因素， 有时为了验证测试仪器的故障分析能力， 用户还自己现场制作有故障的链路，以此检验测试仪器在故障分析方面的能力。　

　

TDX 技术是利用数字测试技术实现的对布线中串扰故障的精确分析与定位。 在右上图中我们可以看到在22.2m 处和28.2m 处精确的两个故障点，而不是一段故障线。 在右下图中我们看到的是从 21.6m 处开始的一段故障线 （即连续的故障区域一定是由一段线造成的）。

我们还可以从这两个图中发现，测试仪有 Scanning的开关 On|Off ，这个功能可以让测试者对一条链路进行持续不断的分析， 此时，测试者可以调整被测链路观察测试的故障点的变化， 从而找出潜在的故障。目前， 这种TDX技术已经广泛地应用在布线的故障查找中。

布线系统的标识

大多数人认为布线施工结束后的工作就只有测试验收了，然而，对于布线系统来说，标记管理是日渐突出的问题， 也是施工验收中要引起重视的问题，这个问题会影响到布线系统能否有效地管理和运用的问题， 有效的布线管理对于布线系统和网络的有效运作与维护具有重要意义。

美国商业建筑电信基础设施管理标准TIA/EIA-606 定义了相关的标记规范。 TIA/EIA-606标准的是为了提供一套独立于系统应用之外的统一管理方案。与布线系统一样， 布线的管理系统必须独立于应用之外，这是因为在建筑物的使用寿命内，应用系统大多会有多次的变化。 布线系统的标签与管理可以使系统移动、增添设备以及更改更加容易、快捷。

对于布线的标记系统来说，标签的材质是关键，标签处了要满足TIA／EIA 606标准要求的标识中的分类规定外； 还要通过标准中要求的UL969认证，这样的标签可以保证15年不会脱落，而且防水、防撕、防腐，耐低温、高温， 可适用于不同环境及特殊恶劣户外环境的应用。

标签的制作可以有两种方式：一种是预制，即由专用的软件在特定的标签纸上由激光打印机一次大批量地制作； 另一种是使用手持式标签打印机(如：Brady 公司的I.D. Pro Plus)在现场根据需要即时制作， 这对于日常的维护和调整十分有效。

布线工程的验收问题

布线系统工程的验收是一项非常系统的工作，它不仅仅包含我们所上述的利用各类电缆测试仪进行的现场认证测试， 同时还应包括对施工环境，设备质量及安装工艺，电缆、光缆在楼内及楼宇之间的布放工艺，缆线终接， 竣工技术文件等众多项目的检查。

验收工作实际上是贯穿了整个施工过程的，而不只是在工程完工后的工程电气性能测试， 在验收完成后由验收方提供验收报告中，我们所说的电缆测试报告仅仅是验收报告内容的一部分。根据验收方式， 综合布线系统工程的验收可分为：施工前检查、随工检验、隐蔽工程签证以及竣工检验几部分。 验收依据可参考中华人民共和国国家标准GB/T 50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》 中描述的项目和测试过程进行。

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