一、引言
当前各类技术正以极快的速度在局域网中得到应用。HUB的出现使UTP电缆成为局域网的首先电缆。为了能实现高速网络的安装，如155 Mbps ATM,100Mbps高速的以太网，100BASE VG等，越来越多的用户选择UTP 5类线。目前正在施工的大多数智能大厦中，UTP 5类线已经是作为数据与语言通信的标准媒介预埋在建筑中。
在电缆的安装过程中对电缆布线进行认证测试将节省大量的资金，这是因为网络建成以后发现电缆问题再进行故障查找或对原有电缆进行升级其代价相当高，有时甚至是不可能的。所以电缆是一次性的高投资。那么如何保护用户的一次性投资呢？1995年10月通讯工业协会正式公布了EIA/TIA568A
TSB-67标准。它为现场测定UTP 5类布线提供了所需的基准。同时在TSB-67中还对用于测试UTP 5类电缆测试仪器的性能提出了要求。在本系列文章的第二部分中我们描述了TSB-67的重要参数。在本文中我们将讨论在选择电缆测试时应考虑的事项，从而保护所选择的电缆测试仪能完成基于TSB-67标准的布线测试。
二、理想的测试仪
在TSB-67中定义了两个连接模型：Channel（通道）和Basic Link（基本连接）。它们之间的区别如图所示。
图1 TIA的Channel和Basic Link的模型
此外，在TSB-67对于电缆测试仪定义了两个级别精度，下表所列的是对 Chanhnel和Basic Link的各个精度的基本指标：
表1 NEXT与衰减精度要求
性能 | Channel | Basic Link |
精度级别 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅰ | Ⅱ |
NEXT精度 | ±3.4dB | ±1.5dB | ±3.8dB | ±1.6dB |
衰减精度 | ±1.3dB | ±1.0dB | ±1.3dB | ±1.0dB |
从技术角度讲，理想的电缆测试仪在指标上应能同时满足Channel和Basic Link的二级精度要求。从实际应用的角度讲，测试的速度也是很重要的指标。在要测试成百上千条电缆的情况下，测试速度秒级的差别都将对整个布线的测试时间产生重大的影响，因为它将影响整体施工计划。此外，测试仪器能否向用户提供有助于故障定位的信息也是十分重要的。因为测试的目的是要得到良好的电缆连接，而不仅仅是判别好坏。测试仪器要能迅速告之用户在一条坏的连接中有故障的具体位置。这是极有价值的功能。其它要考虑的因素还有：测试仪器是否支持NEXT的双向测试、测试结果的存储、打印、操作简单易用和测试的电缆类型等。总之在选择理想的UTP 5类缆测试仪时，要考虑的三个重要因素是：
1.精度
2.速度
3.诊断能力
三、精度问题：终端接头的补偿
根据TSB-67对Channel和Basic Link模型的定义，在测试仪和远端单元的接头部分是不作为连接模型的一部分考虑的。也就是接入测仪器和远端单元的接头部分是排除在标准之外的。所以，测试仪器必须采用某种方法在测试过程中利用补偿或其它技术消除这两个接头的影响。在TSB-67所列出的所有参数中受这两个接头的影响最大的是NEXT。由试验清楚地表明：接头部分对连接的NEXT性能有着极大的影响。在测试技术上采用了两种方法都是为了减小接头对NEXT的影响。这两种方法是：
1.采用NEXT较低的接头
2.时域补偿
基本上来说：NEXT小的接头是特殊专用接头，比如DB15或小园型接头，这些接头都不是通常使用的8蕊标准接头即RJ-45。使用特殊接头的测试仪是通过一条特殊的电缆将仪器和被测电缆连接起来的。这条特殊的电缆连接头就是为了减少它引起的NEXT的影响。因此，测试仪产生的接头误差影响也是很小的。这对于Basic Link的测试来说是很好的。这是因为TSB-67标准对Basic Link模型的规定中允许使用特殊测试专用电缆。对于这种技术有两个主要缺陷。
1.对于Channel模型不能提供高精度的测量
2.由于专用电缆是测试仪的一部分，这就可能增加了出错的机会
图2 带有模块插座（RJ45）与不带有模块插座的Channel模式连接方法
在Channel模型的定义中，用户末端电缆（网络设备与网络插座的连接电缆）在连接的两端是都要包括在内的。因此，为了测试Channel，测试仪以及远端单元上的插座必须与用户末端电缆插头相配。这个相配的插头就是RJ45。这是TSB-67所做的规定。如果测试仪器不使用RJ45插座，这就需要使用适配器。参见图2。无论是从理论上还是从实验上都可以证明，采用适配器这类接头的测试仪不可能达到二极精度的要求。适配器增加不应有的有NEXT而且还产生了附加的信号不平衡。
对于NEXT测试可以使用一个新的技术??数字技术。这种技术可以实现对接头的补偿。数字技术使用了时域近端串扰测试（TDX）技术，它可以极大地减少连接的部分对NEXT的影响，这一技术首先由Fluke公司的电缆测试仪DSP-100所实现。由于有了数字TDX，测试仪器接头的NEXT效应可以从总的NEXT测试结果中除去，从而消除了由接头产生的错误，参见图3。
图3 数字TDX技术：测试仪器接头NEXT效应可以连接中除去
使用TDX技术的DSP-100，已经由UL实验室独立验证，其精度满足并超过TSB-67对Channel和Basic Link两种连接的二级精度的要求。
四、测试速度的考虑
在过去，绝大多数电缆测试仪使用的是模拟频率扫描技术来测量NEXT。其方法是沿某对双绞线发送某一特定频率的正弦波，测试相邻几对线的NEXT。然后改变频率重复上述过程。下表列出了TSB-67所规定的频率步长：
表2 NEXT测量的最大频率步长表
频率 | 最大频率步长 |
1MHz-31.15MHz | 150kHz |
31.25MHz-100MHz | 250kHz |
从上表可见，每一对相邻的线对之间就要独立地测量484次。由于在UTP电缆共有8对线，所以全部测试要进行2904次。这就是采用频率扫描方法的电缆测试仪要完成一个完整的NEXT测量需花费很长时间的原因。由于采用数字TDX技术，DSP-100就很好地解决了这一矛盾。其基本要领是：在测试NEXT时使用脉冲方波而不是正弦波。根据富立叶变换的理论，一个方波包含了一系列连续的不同幅度的正弦弦。测试仪器沿电缆发送一个脉冲方波，当这个脉冲沿电缆传送时，它在相邻的线对上产生NEXT。此时可以以时域的方法测量NEXT的响应。由于方波在脉冲宽上非常狭窄，由脉冲引起的NEXT只是在脉冲经过的地方产生。时域TDX的信号被送至一个数字信号处理器将其转换成频域信号：即在不同频率上的NEXT值。使用TDX技术，DSP-100完成一条电缆的测试时间小于17秒，比传统的模拟频率扫描方法快4倍以上。
五、故障诊断
模拟的频率扫描技术测量的是电缆整体的NEXT值。因此，测试仪只能报告给用户该电缆“通过”还是“不通过”的结果。而采用TDX技术的一个极重要的额外好处就是测试仪可以指示出在电缆中串扰信号发生的具体位置。
除了告之测试人员一条电缆没有通过，比如说：在85.6MHz频率下NEXT值是最差并且超过了指标规定的极限，DSP-100还能报告出串扰信号是发生在距测试仪23米处。图4列举了这样的一个诊断情况：在一段UTP 5类电缆连接中有一个插座误装了3类的插座。在绝大多数情况下，测试者能立即找到这个接点的位置，然后直接就去修复这个故障。比起只能得到连接“不合格”的结果，然后需要技术人员进行一系列的附加测量来试图找出故障所在的方法来说DSP-100的技术要方便的太多了。
图4 TDX可提供NEXT故障的诊断
六、NEXT双向测试的要求
关于NEXT的讨论还没有就此结束，就如NEXT一词的表面意义一样，对串扰来说主要是发生在近端。这也就是说是接近信号源的地方（在这里就是靠近测试仪的地方）。所以这样的地方通常是接近信号最强而且泻漏信号最严重的地方。而在电缆连接远端的故障可能会被遗漏。因为测试信号沿电缆到达串扰发生的地方，然后泻漏出的信号串扰到相邻的线对并返回反射端，这一过程中返回的信号也受到衰减的影响。此时测试仪收到的串扰信号因衰减而太弱且没有超过极限值，所以测试仪就给出“合格”的结果。为了避免这种假“合格”现象，TSB-67标准规定了NEXT测试必须是双向进行的。象DSP-100这样的新型测试仪可以使用“智能远端”单元，这种选件使用户在测试完NEXT后由智能远端单元从另一端自动再进行一次NEXT测试，智能远端单元再把测试数据传回到测试仪本身，所以测试仪将给出被测电缆的全面测试结果（包括NEXT的双向测试）。否则，用户在电缆一端测试一次后需要再跑到电缆另一端再测一次。当有几百条电缆时这会耗费大量的时间。
七、噪声问题的隔离
很多老一代的电缆测试仪是用模拟技术（频率扫描）来测试NEXT和衰减。这类仪器中都使用窄带滤波器以防止噪声干扰测试结果。
对于测试仪来说这是好事，但对用户来说这不一定是好事。因为用户所安装的电缆可能就是在一个噪声很大的环境中。而他对此确一无所知。比如电缆走线和其它噪声源离的太近等。而采用数字技术的电缆测试仪，如Fluke DSP100，使用宽带滤波进行测量。因为其测试速度非常快，所以在标准的测试是在进行数次测量而不只是象模拟技术的电缆测试仪器测试一次。如果有噪声干扰，测试仪会发现测试结果不稳定（每次结果不一致）。随后仪器会自动缩减滤波器的带宽直到得到稳定的结果。此时，仪器不仅会报告通过的测试结果还会报告测试环境中有噪声。这就使电缆安装人员或用户来确定电缆的布线环境是不只事理和正常。
八、其它要考虑的因素
尽管UTP 5类缆测试仪是被设计用来测试5类布线的，用户通常还有其它类型的网络电缆需要测试。对于测试仪器能否支持多种类型的电缆测试也是很重要的：例如UTP3，4，5类；FTP3，4，5类；屏蔽双绞线（IBM1，6，9类）；以及各种常用的同轴电缆如：10Base5,10Base2,RG-58,RG58 Foam,RG59 Foam和RG-62等，甚至光缆。所以一个测试仪要能支持多种电缆的测试。
电缆测试仪是否容易使用也是另一个要考虑的因素。如果用户可以在测试仪中选择好被测电缆的类型和网络类型，然后只按一下自动测试键就可以完成全套的测试，这将是极为方便的。在测试完成后可以显示出每次测试的简单结果，即Pass/Fail。TSB-67明确地描述了测试结果的格式。所以仪器应能打印符合标准的测试报告。对于技术要求更高的用户（比如电缆生产厂）会要求测试仪有能力以图形方式显示出详细的测试数据并能进行分析。图5显示了一个NEXT测试的详细结果。
图5 NEXT与频率关系图
为了方便地将测试结果由用户打印出报告，测试应配有一个软件，这个软件可以将所有存在测试仪内的结果传至PC机中。更好的话，测试仪应能将输出的数据转换成CSV（注：文本数据库通用格式，参考EXCEL手册）格式以便传到PC机的数据能直接由Excel和Lotus1-2-3等数据处理应用软件对其进行处理。此外，测试仪也应提供给用户直接打印报告的能力，比如可将测试结果直接送到打印机。
九、小结
不管你是要否安装新的电缆还是为已有的网络增加几条新的电缆，你都希望得到的是对每条电缆的可靠准确的测试。在根据TSB-67标准选择UTP 5类缆测试工具时，要记信最重要的三个因素：高可靠的测试精度，详细的诊断能力，快捷的测试速度，所有这些因素都会转换成用户的经济效益。新的TSB-67标准对传统的采用模拟频率扫描技术的测试仪提出了严峻的挑战。采用具有革命性的数字TDX技术的测试仪能完美地实现TSB-67所规定的要求。这种技术已通过如UL这样独立实验机构的测试。
