表1 网络电缆及对应的标准

电缆类型	网络类型	标　准
UTP	令牌环 4Mbps	IEEE 802.5 @ 4Mbps
UTP	令牌环 16Mbps	IEEE 802.5 @ 16Mbps
UTP	以太网	IEEE 802.3 for 10ba seT
RG58/RG58 Foam	以太网	IEEE 802.3 for 10ba se2
RG58	以太网	IEEE 802.3 for 10ba se5
UTP	100BASE-VG	IEEE 802.12 4 UTP
UTP	100BASE-Tx	IEEE 802.3 for 100BASE-Tx
UTP	100BASE-T4	IEEE 802.3 for 100BASE-T4
UIP	3,4,5类线现场认证	TIA 568A,TSB-67

表2 不同标准所要求的测试参数

测试标准	接线图	电阻	长度	特性阻抗	近端串扰	衰减
EIA/TIA568A,TSB-67	*		*		*	*
10base T	*		*	*	*	*
10base 2		*	*	*
10base 5		*	*	*
IEEE 802.5 @ 4Mbps	*		*	*	*	*
IEEE 802.5 @ 16Mbps	*		*	*	*	*
100base Tx	*		*	*	*	*
IEEE 802.12 100BASE VG	*		*	*	*	*

三、网络标准与电缆标准
　　除了上述的所有标准餐，还要以什么来衡量电缆布线是否适合网络应用呢？以下是基本要求：如果用户明白所用的电缆布线是用于哪个具体特定的网络而不是其它的网络，相应的IEEE网络标准就可以用来验证电缆是否支持这种网络。网络标准提供了在网络中使用的电缆介质的端-端规范。对于某一网络的用户要验证网络故障是不是由电缆造成的，网络标准就特别的有用。今日最常用的网络是在10Mbps速度下运行的。市场上现有的低价位电缆测试仪，如Fluke（福禄克）的650或652就是用来测试这些电缆是否符合网络标准的。这些电缆测试仪提供的自动测试功能可以自动测试多种的电缆指标并将它们与所选择的网络标准进行比较。测试的结果将在标准的范围由测试仪给出PASS或FALL的报告。
　　这些测试仪同样可以通过串口将所有的记录打印输出。另一方面电缆布线系统的施工者或用户并不能肯定电缆系统将支持的网络信号类型。比如，对于承包商来说在智能大厦施工布线时对于以后这些电缆上运行什么信号是一无所知的。进一步而言，网络用户可能决定在未来要升级到更高速的网络或改变网络类型。为了养活升级的代价，用户希望能再利用他们的电缆系统。能否肯定他们的布线可以支持当今或未来的网络就变得非常重要。今日大多数的网络，如以太和令牌环网都使用UTP电缆。5类双绞线电缆被选为用来支持甚至是正在提议的新网络平台，比如155Mbps ATM,100BASE-Tx和100BASE-VG。考虑到相应的低价格，5类双绞线正在成为今日的网络最广泛采用的电缆。
　　由于所有的高速网络都定义了支持5类双绞线，所以用户要找一个方法以确定他们的电缆系统将满足5类双绞线规范。为了满足客户的需要，TIA（通讯工业协会）制定了EIA/TIA568A TSB-67标准，它适用于已安装好的双绞线连接网络，它提供一个用于“认证”双绞线电缆是否达到5类线所要求的标准。由于确定了电缆布线满足新的标准，用户就可以确信他们现在的布线系统能否支持他们未来会使用的高速网络拓扑（100Mbps）。随着TSB-67的最后通过（1995年10月已正式通过），它对电缆测试仪的生产商提出了更严格的要求。尽管这一标准仍然很新，许多电缆测试仪生产商都已声称支持这一标准。在选择测试仪器时要知道TSB-67所列的重要指标以及测试仪真正地完成的标准，这一点是很重要的。我们将在本系列文章的第三部分详细分析测试仪问题。现在我们先搞清TSB-67标准的基本情况。
四、EIA/TIA 568A TSB-67
（一）TSB-67内容概述
　　TSB-67委员会的成员由电缆制造商、网络硬件制造商以及电缆测试仪制造商所组成。制定TSB-67是给100Ω双绞线的用户和施工者提供一个标准用来验证测试仪器的规范和精度，以使得其能真正完成认证电缆的任务。TSB-67包括：
　　1.两种“连接”模型的定义
　　2.定义要测试的传输参数
　　3.为每一种连接模型及3类、4类和5类链路定义PASS/FALL测试极限
　　4.减少测试报告项目
　　5.定义现场测试仪的性能要求和如何验证这些要求
　　6.现场测试仪与实验室设备测试结果的比较方法
（二）TSB-67中定义的连接级别
　　共有3个级别：3类、4类和5类。根据规定，3类级别的链路中必须使用3类或3类以上级别的电缆及连接硬件。对4类和5类链路也类似。下表列出了应用情况（这些分类所支持的局域网类型在TSB-67中没有提到）。
（三）TSB-67中定义的“连接”模型
　　在标准中制定了两种连接模型。它们被称作通道（Channel）和基本连接（Basic Link）。Channel定义中包括了端-端传输要求，含用户未端电缆。Basic Link指出布线施工者只对建筑物中固定布线负责。深入了解并分清Channel和Basic Link模型的不同特点是非常重要的。这些“连接”是如何被测试的以及对测试仪器能力的要求都是有相当大的差别的。
　　对于所有连接模型的相同原则是：与仪器相配的连接电缆接头被定义为仪器的一部分，而不包括在连接当中。这些定义的原因是电缆连接部分（包括插头和插座）的传输性能是以一对（不可分开）的条件定义的。
　　对未端电缆分别进行定义的工作正在进行中。由于设备的插座和它的连接很明显是设备的一部分，因此相配的插头是设备的一部分。尽管在物理上来说插头并不是设备的一部分（插头永远是接在电缆线）这一定义使现场测试仪的生产商要面对有趣的挑战：“连接”的传输参数必须通过仪器的插座和末端电缆的相应插头来测试，但必须以某种方式尽量抑制仪器的插座和相接的插头的影响，否则就会在测试时产生额外的错误。NEXT精度的真正意义将在第三部分讨论。

电缆级别与应用的标准

级别	频率量程	应　　用
3	1-16MHz	IEEE 802.5 4Mbps 令牌环
		IEEE 802.3 for 10ABSE T
		IEEE 802.12 100BASE VG
		IEEE 802.3 for 10BASE-T4以太网
		ATM-51.84/25.92/12.96Mb/s
4	1-20MHz	IEEE 802.5 16Mbps令牌环
5	1-100MHz	IEEE 802.3 10BASE-Tx 以太网
		ATM-155Mb/s

（四）Channel（通道）模型的定义
　　图1显示Channel的模型情况。它代表了一个端到端的连接，这对网络的用户和网络系统的设计者都是重要的我。对于Channel模型的最容易记信的特性是在连接的每一端都有两个连接点。（不包括设备的连接点）

图1 Channel（通道）的定义

　注：用户的末端电缆是包括在连接中的。所以，测试仪器主机和远端单元的插座是要与用户的末端电缆接头相配的，这样才能构成对Channel的测试。这些相配的插头绝大多数是RJ-45插头。
　　连接中的转接点（Transition Connector）是可选的部分，在大多数情况下是不用的。它通常是在未来模块化办公的系统中所采用。配线柜中的交叉接线也通常没有画出，代之以更多的是使用插座面板跳线。所以实际上这样的一个Channel只是在每一端有一个传输接点。由于配制是不同的，所以使用的测试极限也是不同的。不论有无转接点，用户的末端电缆总是要使用的。
（五）Basic Link（基本连接）模型的定义
　　图2表示了Basic Link的模式。这种配制描述了只负责建筑物中固定电缆安装的承包商的测试要求。Basic Link模型最容易记住的特点就是在连接的每一个末端只有一个连接点。（不包括到测试仪的连接点）。和Channel相比，Basic


Link的测试要求更严格一些。这是因为要为网络设备或工作站连接在一起时，为用户的末端电缆留出一定的余量。

图2 Basic Link（基本连接）的定义

　　注：在Basic Link的方式下，末端电缆必须与测试仪及末端的插座相连。这里没有要求插头必须是RJ-45。通常实际上很多仪器都不用RJ-45接头以避免由它带来的严重的限制。常见的是测试仪器使用特殊的低NEXT专用电缆接头以达到TSB-67中最高的性能要求，即高级精度。
五、TSB-67要测试的连接参数
　　1.接线图：它验证正确的对连接。接线图必须遵照EIA/TIA568A或568B的定义。从信号角度讲，这两种标准没有区别。唯一不同的是线的颜色标记不同。
　　注：只测试直流电阻是不够的，还需要交流信号测试是否有串绕（Split Pairs），参见图3。其它的错误如开路，短路都可由脉冲反射测出。

图3 568A和568B连接与色标定义

　　2.长度：指连接的物理长度。在包括了电缆厂商所规定的NVP值的最大误差和长度测量的TDR技术的误差，测量长度的误差极限是：
　　　Channel:100m+15%×100m=115m
　　Basic Link:94m+15%×94m=108.1m
　　3.衰减：在特定频率下的测试极限如下表所列，TSB-67要求在测量的频率范围内至少每间隔1MHz测试一次。
　　4.近端串扰NEXT
　　NEXT测试的两个重要规定：

各种连接在最大长度时各频率下的表衰减极限

	最大衰减@20℃
	Channel(100m)			Basic Link(94m)
频率（MHz）	Cat 3	Cat 4	Cat 5	Cat 3	Cat 4	Cat 5
1	4.2	2.6	2.5	3.2	2.2	2.1
4	7.3	4.8	4.5	6.1	4.3	4.0
8	10.2	6.7	6.3	8.8	6	5.7
10	11.5	7.5	7.0	10	6.8	6.3
16	14.9	9.9	9.2	13.2	8.8	8.2
20		11	10.3		9.9	9.2
25			11.4			10.3
31.25			12.8			11.5
62.5			18.5			16.7
100			24			21.6

图4 不正确接线图例

　　a.NEXT的测试必须是双向的。TSB-67明确指出，为了测试全面，NEXT性能的测试必须是双向的。最明显的原因就是NEXT在一端测试可能是通过，而在另一端可能是不通过。
　　b.频率分辨力
　　下面列出了典型的5类缆NEXT与频率的关系：
　　图5是典型的5类双绞线NEXT对应频率的关系。

图5 近端串扰与频率的关系

　　很明显NEXT的表现是非线性的，在不同的频率下有很多的波峰和波谷。为了精确测出最坏点的边界，测试频率步长必须达到以下的要求：
　　对于Basic Link和Channel在特定的频率下的极限如下表所示：

NEXT测量的最频率步长

频　　率	最大步长
1MHz-31.15MHz 31.25-100MHz	150KHz 250KHz

在特定频率下的NEXT测试极限

	最小NEXT
	Channel			Basic Link
频率（MHz）	Cat3	Cat4	Cat5	Cat3	Cat4	Cat5
1	39.1	53.3	060.0	40.1	54.7	60
4	29.3	43.3	50.6	30.7	45.1	51.8
8	24.3	38.2	45.6	25.9	40.2	47.1
10	22.7	36.6	44.0	24.3	38.6	45.5
16	19.3	33.1	40.6	21	35.3	42.3
20		31.4	39.0		33.7	40.7
25			37.4			39.1
31.25			35.7			37.6
62.5			30.6			32.7
100			27.1			29.3

六、测试仪性能要求
　　对现场电缆测试仪器的性能要求的定义看起来是很不寻常的。现在已规定了两个性能测试级别：一级精度和二级精度的仪器。
　　一级精度现场测试仪比二级精度现场测试仪的误差大很多，所以一般推荐使用二级精度的测试仪来做电缆布线的认证测试。然而，如果被测的电缆连接非常好，测出的参数远离极限值，而一级精度的测试仪也没有报出接近仪器精度能力的结果，此时的测试结果也是可信的。
　　测试仪器本身的参数对测试精度的影响：
　　现场电缆测试仪器，至少是下列列出的性能参数会影响测量精度。表中的频率是以MHz为单位，性能参数的解释见下表。
　　评估整体的测试精度：
　　TSB-67定义了一个公式以计算衰减和NEXT的测量精度。这里引用了大量的需要确认的假设，这里的模型也需要在未来的研究中加以考虑。下表举了在100MHz下估算出的精度结果。要记位，这只是公式的最差参数时的结果。
　　基于上述的标准，用户可以在购买基于TSB-67的电缆测试仪时，确定测试仪的精度和质量。用户要同时注意，对测试仪器来说测量Channel和Baslc Link精度要求也是不一样的。换言之，测试仪是否可以同时满足两种连接的二级精度指标。

现场电缆测试仪的参数性能要求

性能参数	1-100MHz	1-100MHz
	一级精度	二级精度
Random Noise Floor 随机噪声限	Lessor of 75dB and 50 15*log(f/100)dB	Lessor of 75dB and 65-15*log(f/100)dB
Residul NEXT 残留近端串扰	45-15*log(f/100)dB	55-15*log(f/100)dB
Output Signal Balance 信号输出平衡性	27-15*log(f/100)dB	37-15*log(f/100)dB
Common Mode Rejection 共模抑制比	27-15*log(f/100)dB	37-15*log(f/100)dB
Dynamic Accuracy 动态精度	+/-1dB	+/-0.75dB
Return Loss 回路损耗	15dB	15dB
Length 长度	+/-dB+/-4%	+/-1dB+/-4%

衰减与NEXT估算精度

性能参数	Channel		Basic Link
精度级别	Ⅰ（一级）	Ⅱ（级）	Ⅰ（一级）	Ⅱ（级）
NEXT精度	+/-3.4dB	+/-1.5dB	+/-3.8dB	+/-3.6dB
衰减精度	+/-1.3dB	+/-1.0dB	+/-1.3dB	+/-1.0dB

七、小结
　　在验证和认证电缆布线是否正确时有很多由著名的机构制定的标准。对于验证某个特定网络应用的布线系统来说，网络标准是一个很好的参考。新的EIA/TIA568A TSB-67可以用来认证已安装的双绞线的布线是否能达到特定的级别要求。遵从TSB-67的定义和指导，用户可完全相信，所布的电缆能支持他们今天和未来的各类网络应用。此外用户也可以具此选择能精确认证双绞线电缆连接测试的仪器。在第三部分，我们将讨论如何选择电缆测试仪才能满足TSB-67所要求的现场电缆测试的各种指标等问题。