文|中國工程建設標準化協會信息通信專業委員會綜合布線工作組
測試
文|中國工程建設標準化協會信息通信專業委員會綜合布線工作組
數據中心綜合布線系統(TIA 942定義)與通用綜合布線系統(TIA 568C定義)的驗收測試對象相比存在一定差異,數據中心綜合布線系統采用的鏈路傳輸速率較高,設備更新周期短,對布線系統的產品要求與水平布線等常規系統有所不同,鏈路結構也呈現自身的特點,由此對應測試對象和測試方法也有所不同。
常用光纖測試儀表有:光功率計、穩定光源、光萬用表、光時域反射儀和光故障定位儀。
測試方法包括:單芯連接器的端到端損耗測試、多芯MPO/MTP無插針連接器鏈路端到端損耗測試、短鏈路高速光纖的測試、光纖信道測試。
(1)單芯連接器的端到端損耗測試
測試前推薦使用單跳線法進行基準設置,如圖1所示。執行測試時再增加一根測試跳線,然后測試每一芯光纖的損耗,如圖2所示。如果不能確認每根光纖的極性,則儀器設置時需要選擇雙向測試。為了提高測試效率,某些儀器設置時可選擇雙光纖、雙波長測試。

(2)多芯MPO/MTP無插針連接器鏈路端到端損耗測試
MPO/MTP含多芯光纖,而測試儀表多為SC接頭,故不能將MPO/MTP直接插入SC插座進行損耗測試,而需經過一個SCMPO/MTP多芯測試轉換頭。測試前需要用三段SC跳線設置基準值,如圖3所示。然后拆除中間的3#跳線,接入兩個SC-MPO/MTP測試轉換跳線,在兩個測試轉換跳線之間接入被測鏈路,逐根進行測試,如圖4所示。為了提高效率,某些儀器設置時可選擇雙光纖、雙波長測試。

(3)短鏈路高速光纖測試
數據中心由于大量采用支持10G以太網的OM3、OM4多模光纖鏈路,大部分鏈路長度較短,而短鏈路多模光纖允許的損耗余量很小,為了保證測試準確性,測試模型一定要選用“B模式”。
測試使用類型:一級測試或二級測試。
測試使用標準:通用型測試標準、應用型測試標準、二類測試標準。
一級測試就是常規的損耗——長度測試。二級測試就是在一級測試基礎上增加OTDR測試,并由此判定兩路中是否有引起性能下降的事件。支持二級測試的OTDR可以根據甲方要求調整連接點或熔接點的損耗來判斷門限制,并給出“通過/失敗”結果。
對于多模光纖應用,1G和10G以太網的光模塊較多地采用了VCSEL光源,在一類測試時如果使用LED光源來測試損耗值,則存在一定誤差。所以,為了更加精確地測試損耗,建議測試時最好使用相同的VCSEL光源模塊,這樣仿真度最高,誤差最小。
由于LED多模光源存在許多高次模光能量,這些能量在設置基準的時候能傳遞到光功率計,但在測試時由于鏈路有一定長度,這些高次模能量則可能很快減弱,無法到達光功率計,由此將造成測試誤差,故精確的測試損耗值須將連接光源的測試跳線繞在卷軸上。
(4)光纖信道測試
對于包含多個交叉連接的光纖信道,建議進行信道測試,以確保多個連接點累計的損耗不影響相應的網絡應用預算指標。測試方法同上所述。
如果甲方希望接入設備跳線后光纖信道都能確保正常使用,則應檢測光纖跳線。光纖跳線一般可按照一級測試的方法進行,而對于高速鏈路則可以增加測試ORL。
關于數據中心中銅纜布線系統的測試標準,在TIA 942標準中并沒有詳細提及,應以通信業常用的 ANSI/TIA/EIA 568-C.2標準或者是我國相對應的GB 50312標準作為測試的基準。市場上所有的品牌測試儀器,都符合相關的國際標準,直接使用即可。
安裝結束要求對100%的永久鏈路進行測試并存檔作為驗收文檔,測試可由甲方進行,乙方則必須提交自檢測試報告,還可以全部委托由第三方進行測試。第三方如果進行抽測,則可選取10%~15%的鏈路進行測試。
對于甲方而言,還希望對即將開通的信道進行100%測試,以確保設備接入后都能正常使用。開通前的信道測試也可以作為檢測報告存檔備查。在最終驗收過程中,客戶可抽取3%~5%的線路進行抽查。如有必要,還可根據用戶的應用情況,安排應用仿真測試。
外部串擾測試:6A類/ EA級UTP線纜施工方便和無需考慮接地影響,但需要測試外部串擾。由于外部串擾測試過程復雜,測試時間長,測試工作量極大,所以只推薦進行部分鏈路的選擇性測試。
為此,建議用戶采用兩種測試來保證鏈路質量。一是安裝前的進貨測試,二是安裝后的竣工驗收測試。既可以減少測試數量,又可以最大程度地保證鏈路的“合格率”。
安裝前的進貨仿真測試不是標準當中要求的測試,測試時采用“6包1”仿真測試,使用10G標準化組織認可的10G外部串擾模塊進行測試。人工搭建的“6包1”仿真永久鏈路長度為90m,被測的一條鏈路要一直處于電纜束的中間位置。進貨仿真測試目的是把握好所選用產品的進貨質量關。抽測的比例由用戶確定并執行,建議的抽測比例為1%包裝箱,即每100箱電纜抽測1箱。如果施工隊伍技術成熟、經驗豐富,則把握好進貨關的安裝鏈路,絕大多數都能通過竣工驗收測試。
安裝后的竣工驗收測試,考慮到成本問題,可以進行抽樣測試。樣本保持在1%~5%,也可以選擇上限保持在5~10條,至于實際抽測的數量需要在合同中規定,使用10G標準化組織認可的10G外部串擾模塊進行測試。
選取被測鏈路的原則是:較長的鏈路、電纜束粗的鏈路、居于配線架中間部位的鏈路;選取干擾鏈路的原則是:除了同一捆電纜束的鏈路外,靠近被測鏈路配線架插座模塊緊鄰的鏈路,盡管它們不在同一捆電纜束中。
非外部串擾測試:未被選中進行外部串擾的鏈路則只需像在水平鏈路中那樣,選擇6A類/ EA級標準進行常規測試即可。6A類/EA級屏蔽系統由于本身的屏蔽層是對外來串擾的天然屏障,目前業界和標準都傾向于不做外部串擾測試。
長跳線測試:數據中心可能會使用少量的長跳線進行高速設備連接,若使用傳統的水平布線標準來驗收則因為標準中的短鏈路“3/4dB原則”,很容易通過。而部分用戶希望這些鏈路在以后能支持更高速率的設備,會懷疑這類鏈路的本身質量是否達標,這時建議用戶可以按跳線標準進行驗收測試。
短鏈路多連接模塊測試:數據中心由于其結構的特點,可能存在多連接/跳接的短鏈路,鏈路雖然不長(小于20m),但連接模塊的數量可能達到4個,此時采用某些標準進行測試可能出現較多的回波損耗邊界值(即*號),部分用戶不認可這種測試結果。建議:選擇包含“3/4dB原則”的標準進行測試,這樣可以減少“*號”,提高測試通過率。
若采用屏蔽電纜系統,一般不需進行外部串擾測試,但需要進行屏蔽層連通性測試和接地測試,屏蔽層檢測可以在設置儀器時選擇FTP/ScTP電纜類型即可自動完成測試;屏蔽層一般會與機架接地連成一體,接地測試方法和要求與弱電接地要求相同。
本測試方法不屬于物理測試驗收范疇,但在系統集成完工后有時候需要進行這種測試,故在此做簡單介紹。
數據中心由于設備密度大、速度快,造成電力諧波和高頻輻射干擾強、接地回路干擾大等特點。系統集成商時常會發現,在對電纜進行驗收測試時可能都是符合要求的,但實際工作時鏈路的出錯率卻比較高,這時需要引入基于局域網的網絡鏈路傳輸速率測試,對重要的鏈路進行吞吐率、延遲量等測試。目前的測試方法只是涉及千兆鏈路,對于10G鏈路則可用千兆測試做參考。測試時,被測鏈路需要接入交換機、路由器等真實設備,就近選擇網絡接入口進行鏈路測試。測試方法請參見新發布的國家標準GB/T 21671-2008。本測試除了可以考察鏈路接點設備的問題外,還可以考察UTP的外來輻射干擾和F/UTP的接地回路干擾情況。從吞吐量和丟包率上可以直接干擾導致出錯的密度。
(1)開機后應自校驗/設置NVP值。
(2)選擇測試介質,一般需對應與所進行測試的對絞電纜/光纜/同軸電纜等。
(3)選擇測試標準,應依據國家規定的技術標準。
(4)選擇電纜類型,如Cat.3…Cat.7,OS1/OM2/OM3/OM4等。
(5)選擇鏈路模式,如信道/永久鏈路/跳線/電纜/插座等。
(6)連接對應的測試模塊。
(7)選擇合適的測試方法,如方法A、B、C等,本白皮書指定方法B(光纖)。
(8)必要時設置參考值/基準值。
(9)實施測試,即進入測試程序。
(10)命名并存儲測試數據。
(11)重復步驟9/10,可能需要中途轉入步驟2。
(12)測試數據整理為批量測試結束后,取出/轉存/合并/打印數據等工作。
(13)關機。