任务7.1 了解什么是测试

一、任务分析

测试是为了保证布线产品的质量或系统安装的质量。在设计选型-施工安装-检测验收-运行维护等各个环节都要关注产品质量。实际上，在整个建网、用网、管网的过程中都会执行一些必要的测试任务。比如选型测试、进场测试、验收测试、开通测试、故障诊断测试、定期维护测试等等。

其中，选型测试、进场测试、验收测试和故障诊断测试是建网过程当中的测试。

开通测试、故障诊断测试、定期维护测试和再认证测试则是用网、管网过程中的测试。

系统在其整个生命周中每个时期的测试对象有所不同。

二、相关知识

（一）什么是验证测试、鉴定测试、认证测试？

（1）验证测试—简单的功能/连通性测试

验证测试又称随工测试，是边施工边测试，主要检测线缆的质量和安装工艺，及时发现并纠正问题，避免返工。验证测试不需要使用复杂的测试仪，只需要使用能测试接线通断和线缆长度的测试仪（验证测试并不测试电缆的电气指标）。

验证测试是对永久链路的测试。即测试电缆的基本安装情况：电缆无开路或短路、UTP电缆的两端是否按照有关规定正确连接、同轴电缆的终端匹配电阻是否连接良好、电缆的走向如何等。

（2）鉴定测试—检验是否能达到一定的性能

鉴定测试是在验证测试的基础上，增加了故障诊断测试和多种类别的电缆测试。检验是否能达到一定的性能。对物理介质是否能支持某些应用进行的简单性能测试，可以判定是否支持某个应用，但不能判定介质本身是否参数合格。常用于开通测试或者故障处理后简单测试。

（2）认证测试—严格按照标准指标进行的测试(给出通过/失败报告)

认证测试又称为竣工测试、验收测试，是所有测试工作中最重要的环节，是在工程验收时对综合布线系统的安装、电气特性、传输性能、设计、选材和施工质量的全面检验。综合布线系统的性能不仅取决于综合布线系统方案设计、施工工艺，同时取决于在工程中所选的器材的质量。认证测试是检验工程设计水平和工程质量的总体水平，所以对于综合布线系统必须要求进行认证测试。认证测试是严格按照标准指标进行的测试(给出通过/失败报告)。

通常将链路的认证测试分为连接性能测试与电气性能测试两部分。

连接性能测试：连接性能测试确认链路的安装是否符合标准，即测试缆线是否存在物理连接错误，链路的安装是否准确，是否符合标准，是否有接线开路、短路、反接、错对、缠绕等现象。

电气性能测试：电气性能测试主要是检查布线系统中链路的电气性能指标是否符合标准，如衰减、特征阻抗、电阻、近端串扰、串扰衰减比等参数。对于图像传输介质（同轴电缆以及有关的信息端口）的性能测试，采用场强仪、信号发生器等设备，对各图像信息的信号电平进行测试。 

认证测试又分为自我认证测试和第三方认证测试：

自我认证测试：自我认证测试由施工方自行组织，按照设计所要达到的标准对工程所有链路进行测试，确保每一条链路都符合标准要求。 

第三方认证测试：委托第三方对系统进行验收测试，以确保布线施工的质量。这是对综合布线系统验收质量管理的规范化做法。

第三方认证测试目前主要采用两种做法： 

① 对工程要求高，使用器材类别高，投资较大的工程，建设方除要求施工方要做自我认证测试外，还邀请第三方对工程做全面验收测试。

② 建设方在施工方做自我认证测试的同时，请第三方对综合布线系统链路做抽样测试。按工程规模确定抽样样本数量，一般1000个信息点以上的工程抽样30％，1000个信息点以下的工程抽样50％。

什么是元件级测试、链路级测试、应用级测试？

元件级测试：介质链路一般是由介质元件串联组成。故元件标准需高于链路标准，否则串联后参数会下降。电缆元件一般是指电缆、跳线、模块，由水晶头、电缆组成的跳线一般被视作一个元件。

链路级测试：就是通常所指的：通道测试(信道测试)、永久链路。测试参数要求比元件级测试低，常作为安装施工后的验收测试，也作为开通前测试选项和故障诊断恢复前测试。

应用级测试：直接使用链路的应用标准进行的测试，检验链路是否支持某种应用，参数要求比链路级测试低，常常用于应用开通前临时性检测。

什么是选型测试、进场测试？

选型测试：产品选型时进行的测试，一般采用元件级测试，辅助采用链路级测试。

进场测试：采购货物入库前的测试，一般采用元件级测试的方法，辅助采用链路级测试方法。

（二）测试仪表

1、验证测试的仪表

（1）简易布线通断测试仪（能手测试仪）

（2）Fluke MicroScanner Pro2验证测试仪

福禄克ms2-100使用说明书.pdf(下载附件 1.73 MB)

（3）寻线仪

多用途通信线路查对器具有寻线、对线及线路状态测试三大功能，具有快捷、准确的特点，是通信线路安装,维护工程技术人员的实用工具。广泛应用于电话系统，计算机网络及其它涉及金属导线线路的场合。

2、认证测试仪表

（1）Fluke DTX-1800线缆认证测试仪

Fluke DTX系列电缆认证分析仪。福禄克网络公司推出的 DTX 系列电缆认证分析仪全面支持国标GB50314-2007。Fluke DTX系列中文数字式线缆认证分析仪有DTX-LT AP（标准型（350M带宽））、DTX-1400 AP（增强型（350M带宽））、DTX-1800 AP（超强型（900M带宽），7类）等几种类型可供选择。如图14.6所示为Fluke DTX-1800 AP电缆认证分析仪。这种测试仪可以进行基本的连通性测试，也可以进行比较复杂的电缆性能测试，能够完成指定频率范围内衰减、近端串扰等各种参数的测试，从而确定其是否能够支持高速网络。

这种测试仪一般包括两部分：基座部分和远端部分。基座部分可以生成高频信号，这些信号可以模拟高速局域网设备发出的信号。

（2）OptiFiber OTDR光纤认证分析仪

OptiFiber 是第一台特别为局域网和城域网光缆安装商设计、可以满足最新光缆认证和测试需求的仪器。它将插入损耗和光缆长度测量、OTDR 分析和光缆连接头端接面洁净度检查集成在一台仪器中，提供更高级的光缆认证和故障诊断。随机附带的 LinkWare PC 软件可以管理所有的测试数据，对它们进行文档备案、生成测试报告。

（三）认证测试的标准

目前使用量最大的标准：北美标准TIA568B、TIA568C；最高Cat6A，未定义七类；Cat6A以上倾向于使用光纤。

现行的国际标准ISO11801：参数定义与TIA568B/C相类似，定义了Class F/FA。

中国标准GB50312-2016：Cat5参数接近TIA568B，Cat6/7参数接近ISO11801。

(国际标准ISO/IEC 11801"信息技术-用户基础设施结构化布线"信道及链路等级标准定义了100Ω平衡四对双绞线的链路及信道传输等级，包含以下等级：

Class A：支持带宽到100 kHz的链路及信道

Class B：支持带宽到1MHz的链路及信道

Class C：支持带宽到16MHz的链路及信道

Class D：支持带宽到100MHz的链路及信道

Class E：支持带宽到250MHz的链路及信道

Class EA：支持带宽到500MHz的链路及信道

Class F：支持带宽到600MHz的链路及信道

Class FA：支持带宽到1000MHz的链路及信道

Class I：支持带宽到2000MHz的链路及信道（仅在30米信道范围内有效）

Class II：支持带宽到2000MHz的链路及信道（仅在30米信道范围内有效）

对应于IEC 60603-7连接器标准和IEC61156双绞线标准，对应的等级如下：

Category 1：支持带宽到100 kHz的线缆及连接器

Category 2：支持带宽到1MHz的线缆及连接器

Category 3(三类）：支持带宽到16MHz的线缆及连接器

Category 5（也常称Category 5E，超五类）：支持带宽到100MHz的线缆及连接器

Category 6（六类）：支持带宽到250MHz的线缆及连接器

Category 6A（超六类）：支持带宽到500MHz的线缆及连接器

Category 8.1（草案，TIA也称Category 8）：30米范围内支持带宽到2000MHz的线缆及连接器

Category 7（七类）：支持带宽到600MHz的线缆及连接器

Category 7A（超七类）：支持带宽到1000MHz的线缆及连接器

Category 8.2（草案）：30米范围内支持带宽到2000MHz的线缆及连接器）

（四）认证测试的模型(测试对象)

在综合布线工程的测试里我们主要接触到永久链路测试和信道测试两种测试模型。

（1）认证测试的模型---信道测试

信道测试(Channel Test)又译作通道测试，一般是指从交换机端口上设备跳线的RJ-45水晶头算起，到用户跳线的RJ-45水晶头结束，它包括了最长为90m的水平布线电缆、两端接插件、一个工作区转接连接器、两端连接跳线和用户终端连接线，信道最长为100m。对这段链路进行的物理性能测试，信道结构如下图所示：

信道测试模型：

（2）认证测试的模型---永久链路结构图

永久链路测试(Permanent Link Test)一般是指从配线架上的跳线插座算起，到工作区墙面板插座位置，它由最长为90m的水平电缆、两端接插件和转接连接器组成。对这段链路进行的物理性能测试。

永久链路是电缆系统中结构相对固定不变那部分链路，特点是链路不含两端的适配接线部分，如下图所示：

（五）认证测试的常见参数

所需测试的参数有：

Wire Map接线图（线序图）

Resistance（环路）电阻

Impedance 阻抗

Length长度

Propagation Delay传输时延

Delay Skew 时延偏离

Insertion Lose插入损耗/Attenuation衰减

RL回波损耗（@主机、@远端）

NEXT近端串扰（@主机、@远端）

PS NEXT综合近端串扰（@主机、@远端） 

ACR-N衰减近端串扰比（@主机、@远端） 

PS ACR-N综合衰减近端串扰比（@主机、@远端）

ACR-F衰减远端串扰比（@主机、@远端） 

PS ACR-F综合衰减远端串扰比（@主机、@远端）

（1）接线图（Wire Map）

测试结果有：正确、开路(open)、短路(short)、错对(cross)、反接(reverse)、串绕(split)、其它。

①正确接线

  

②开路(Open)

左图：左起是主机，右起是远端机；右图：为按下故障信息键(傻瓜键)后的图示，下端为主机，上端为远端机。

 

③短路(Short)

  

④跨接/错对：

跨接/错对：1、2线对与3、6线对交叉。即双绞线的两端，打线时一端用T568A标准，一端用T568B标准。

  

⑤反接/交叉

 

⑥串绕线

常见的严重打线错误之一，会引起很大的串扰。

所谓串绕就是将原来的两对线分别拆开而又重新组成新的绕对。新组成新的绕对。因为这种故障的端与端连通性是好的，所以用万用表是查不出来的。只有用专线的电缆测试仪（如Fluke的620/DSPl00）才能检查出来。

串绕故障不易发现是因为当网络低速度运行或流量很低对其表现不明显，而当网络繁忙或高速运行对其影响极大。这是因为串绕会引起很大的近端串扰（NEXT）。

 

（2）长度测试（Length）

测试结果中列出的四对网线长度每一对都是不一样的。这是因为每对双绞线的绞结率是不一样的，绞得密的双绞线就会长一些，绞得稀的双绞线就会短一些。这样，四对双绞线就有四个长度结果。标准当中一般以最短的那对双绞线的长度来代表整根网线的长度。标准当中规定网线长度不能超过100米。因为信号在电缆中传输是有衰减的，太长的网线衰减量会超标，此时网线对端的设备接收到的信号强度就会很弱，信号携带的传输数据出错的可能性就会加大，误码率迅速增加---严重时甚至无法从背景噪声中识别出有用信号。所以，不能无限制地使用超长网线。

 

⑦Resistance（环路）电阻

任何导线都存在电阻, 当信号在通道中传输时, 会有一部分信号转变热而损耗, 测量直流环路电阻时, 应在线路的远端短路, 在近端测量直流环路电阻。测量的值应与电缆中导线的长度和直径相符合。

使用ISO/IEC 11801：2002标准          使用TIA标准 

 

⑧Impedance 特性阻抗

特性阻抗是指电缆无限长时的阻抗。综合布线中，特性阻抗的标准值是100±20Ω。

⑨Propagation Delay传输时延

传输时延或成延迟是指一个信号从电缆一端传到另一端所需要的时间，它也与NVP（额定传输速度）值成反比。延迟时间是为什么网线要有长度限制的主要原因之一，电缆越长时间延迟越大。

⑩Delay Skew 时延偏离

时延偏离是一种在UTP电缆里传输时延最大的与最小的线对之间的传输时间差异。以同一缆线中信号传播时延最小的线对的时延值做参考，其余线对与参考线对的时延差值。由于双绞线中每对的绞结率不同，所以四对线的长度不同，从而产生了时延偏离。尤其在运行千兆、万兆以太网的应用时，过大的时间偏离会导致同时从四线对发送的信号无法同时抵达接收端，出现时基对位偏差，可能引发误码。

⑪Insertion Lose插入损耗/Attenuation衰减

链路中传输所造成的信号损耗(通常以分贝dB表示)。损耗不是一个常数而是频率的函数---频率越高损耗越大。红色曲线代表标准极限值曲线，黑色曲线为实测曲线。这是当电缆超出规格中的最大长度时所出现的一种信号强度损失现象。

⑫近端串扰NEXT

串扰是由于一对线的信号产生了辐射并感应到其他临近的一对线而造成的。

近端串扰: 对于相反传输方向的两队线,一对线缆上传输的信号在传输过程中逃逸出的电子对相邻线对( 接收端即近端) 的影响。

干扰回到发射端叫NEXT，去到对端则称为远端串扰FEXT。上图是12给36的串扰。下图是NEXT12-36，NEXT12-45,NEXT12-78。这就是综合近端串扰PS NEXT。

近端串扰与端接工艺密切相关，双绞线的两条导线绞合在一起后，因为相位相差180而抵消而相互间的信号干扰，绞距越紧抵消效果越好，也就越能支持较高的数据传输速率。在端接施工时，为减少串扰，打开绞接的长度不能超过13mm。

综合近端串扰PS NEXT：多个对线同时干扰一对线引起的串扰。

衰减串扰比ACR：通信上对于收到的信号习惯上用信噪比来表示，噪声来自于NEXT。(经过衰减的)信号和(NEXT生成的)噪声的比值。

衰减远端串扰比ACR-F：与ACR相类似，计算方法也类似，不同点在于串扰信号不是NEXT而是FEXT。旧称： ELFEXT。

衰减远端串扰比PS ACR-F：类似于 PS ACR，不同点是干扰源来自 PS FEXT。

PS ACR-F = A/PS FEXT。

⑬回波损耗RL：

信号能量在阻抗不连续点（阻抗不连续点通常是受伤处/打线混乱处/劣质插座或水晶头/捆扎过紧处）会反射回来，它们会干扰收到的有用信号。

RL = 发送信号值/反射信号值 

参考资料：

1.通用布缆国际标准ISO/IEC 11801：2017正式发布

2017年11月21日，国际标准ISO/IEC 11801：2017《信息技术  用户建筑物通用布缆》正式发布。该标准共分为6个部分，是信息技术设备互连通用布缆系统领域的重要基础性标准，由ISO/IEC JTC 1/SC 25（国际标准化组织/国际电工委员会第1联合技术委员会第25分技术委员会）组织制定。

《信息技术 用户建筑物通用布缆》国际标准规定了用户建筑物通用布缆的通用要求，其发布对于不同类型布缆系统的设计和实现具有重要指导意义。该国际标准第一版于1995年正式公布，历经2个版本的修订后，于今年形成了ISO/IEC 11801：2017版。新版本标准调整了标准结构，按照具体应用场景类型分成了6个部分，涵盖办公场所、工业建筑群、住宅、数据中心、分布式楼宇设施等类型，支持包括语音、数据、视频和供电等应用。