双绞线测试和故障诊断分析

时间：2024-04-24

吴徵明

摘要：信息产业的快速发展，使得网络与人们的日常工作和生活越来越紧密地结合在一起。网络的发展带给人们很多的方便，同时也带来了许多新的问题。在通信、交通、能源、金融和制造等各个行业中，一旦网络出现重大故障，人们的生活将受到重大的影响和损失。网络综合布线的施工单位在施工过程中往往很难发现一些技术上的问题，因此，我们在网络测试的同时应做出相应的故障诊断，为施工方提供技术支持，为业主解决烦恼。

关键词：故障诊断；双绞线

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.09.098

1 引言

网络物理层位于OSI7层模型中的第1层，为数据链路层提供服务，为数据终端设备提供了传送数据的通道，包括传输介质和传输设备两个主要部分。在网络测试和故障诊断中，往往50%以上的问题来自于网络物理层。网络物理层的测试从综合布线系统开始。综合布线是一种模块化和灵活性非常高的建筑物内或建筑群间的信息传输通道，是计算机网络的“龙骨”，连接各种计算机网络设备。双绞线网是目前最常见的联网方式之一，家庭、学校和办公室等地方通常都会采用双绞线布线的方式。

2 双绞线测试标准和参数

双绞线测试定义了两种模型，根据国标GB 50312-2007《综合布线工程验收规范》标准，包括永久链路（Permanent Link）测试模型和通道链路（Channel Link）测试模型，如图1和图2所示。

双绞线测试参数及说明如下：

（1）接线图（Wire Map）。接线图是指线缆两端的接线方式是否匹配。接线有568A和568B两种模式，接线错误将造成网络通信不正常。

（2）长度（Length）。标准定义了缆线的长度限制，永久链路的长度极限为90m（不包括两端的测试跳线），通道链路的长度极限为100m（包括两端的测试跳线、链路中的转接和信息模块）。特别要注意的是，长度指线缆中绕线对的长度，并不是线缆表皮的长度。因为一般绕线对的长度要比表皮的长度长，并且4对绕线对的线缆可能长度不一。

（3）衰减（Attenuation）。衰减是沿链路的信号损失量。衰减随着频率而变化，通常应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。

（4）近端串扰（Next）。近端串扰是一个重要指标。通信时每对绞线上都有电流通过，会产生交变磁场。在接水晶头时必须把双绞线开绞，这样会造成引脚1和引脚2线对的一部分信号泄露出来，会被引脚3和引脚6对所接收，这个泄漏的信号称为串音或串扰。因为发生在信号发送的近端，所以称为近端串扰。

（5）衰减串扰比（ACR）。衰减串扰比是衰减与串扰的差（单位dB），是衰减和串扰的计算结果，类似信号噪声比。将一对绞线对感应到的泄露信号（NEXT）与预期接收的衰减信号（Attenuation）进行比较，数值是越大越好。

（6）回波损耗（Return Loss）。

一般，UTP链路的特性阻抗为100Ω，标准规定5类线可以有±15%的误差，6类线可以有±5的误差，如果超出误差范围就是阻抗不匹配。网络中数据在传输过程中遇到阻抗不匹配（整条链路有阻抗异常点）会引起信号反射，信号反射强度与阻抗值和标准阻抗值得偏离大小相关。

（7）传输时延（Propagation Delay）。

传输时延是信号在每对链路上的传输时间（单位是NS），一般极限值为555ns。如果传输时延偏大，会造成延迟碰撞增多。

（8）时延偏离（Delay Skew）。

时延偏出是信号在线上传输时时延最大值和最小指间的差值一般大小在50ns以内。

（9）综合近端串扰（PS NEXT）。

综合近端串扰是一对线接收到的其他3对线的近端串扰之和。

（10）远端串扰（FEXT）。