現在，您應該知道損耗預算是基于應用的，并且是通過將通道內所有組件的損耗相加得出的，還要留有一定的裕量來彌補由于長時間后發射器老化或連接污染而造成的功率損耗。希望您已經了解了永久鏈路和通道測試之間的區別?

但是您并不總能對有安裝、測試以及認證過永久鏈路后會發生的所有情況都了如指掌。因此，必須記錄下您如何計算損耗以及最終的永久鏈路測試結果，并了解安裝和測試完成后哪些因素會增加損耗并影響性能。

簡單快速地回顧一下

設計階段計算損耗預算時，首先要了解IEEE標準規定的給定應用的損耗限值。然后，需要考慮鏈路中的所有組件，包括光纖、連接器、接頭、分光器和耦合器。對于連接器，意味著要將制造商指定的損耗(通常為0.2至0.5dB)包括在內。對于分光器，其損耗取決于輸出的數量。例如，1:16分光器的每個端口的典型損耗為12dB，而1:32分光器的每個端口的典型損耗為15dB。對于接頭，損耗可以低至0.1dB，但在計算時，最好根據行業選擇0.3dB的最大值，因為不同的技術人員由于其專業水平不同，做出的接頭的質量會有很大差別。

由于插入損耗與長度直接相關，因此鏈路中任何線纜的長度也需要包括在預算之中。例如，如果您的OM4激光優化多模線纜在850nm波長時的損耗為3dB/km，則表示其損耗為0.003dB每米。因此，如果線纜長度是50米，那么線纜損耗大約是0.15dB，而100米時，損耗為0.3dB。

由于發射器和接收器之間存在差異，設備制造商的技術指標不盡相同，因此還要將有源設備考慮在內，并考慮由于發射器隨時間老化可能導致功率損耗。

計算好損耗，并準備好使用光源和功率計進行測試后，例如福祿克網絡的SimpliFiber? Pro或福祿克網絡的CertiFiber? Pro OLTS。您需要了解要測試的對象——整條端對端通道或永久鏈路。盡管有些人可能更傾向于通道測試，因為它更容易合格，但您應該測試的是永久鏈路，因為它是網絡的真正基礎。跳線和設備經常移動，因此，如果您測試通道，則可能會遺漏或無法發現基礎問題。

接下來會發生什么？

如果您正確計算了損耗預算，并測試了永久鏈路，并且該鏈路合格，那么您可能會認為該通道可以使用了。但是，如果客戶決定遷移到更高速度，例如從10 G升級到40 G，該怎么辦呢？或者，如果他們通過實施交叉連接而增加了額外的連接數量，該怎么辦？或者，如果他們去掉了中間的交換機，將兩條永久鏈路連接成一條更長的鏈路，該怎么辦？又或者，如果他們在移動、增加和更改過程中未能保持光纖端面清潔，該怎么辦？在您已經安裝并測試了鏈路之后，所有這些地方都會出錯。

首先，不同應用具有不同的損耗限值。如果您的客戶計劃將鏈路遷移至具有更嚴格損耗限值的更高速度，則在設計階段進行損耗預算計算時需要考慮更高速度的限值。經常會有這樣的情況：客戶聲稱他們沒有遷移到更高速度的計劃，但最終卻改變了想法。例如，如果您設計的系統在多模(10GBASE-SR)上運行10 G，則在400米OM4多模上，最大通道插入損耗為2.9dB。但是，如果客戶決定升級到40 G多模系統(40GBASE-SR4)，則在150米OM4上的最大通道插入損耗為1.5dB。如果該系統僅是為了實現10 G而設計和不設的，就可以很容易地看到計劃外的升級將引起怎樣的問題。因此，您和您的客戶必須提前就現在和未來使用哪種應用來確定損耗預算的問題達成一致。

現在，假設您的客戶出于管理目的決定要添加一個配線架以在交換機位置部署交叉連接。如果客戶是在您僅針對一個互連進行了損耗計算、安裝并測試鏈路之后決定這么做，那么實際上是增加了一個連接點和額外損耗，盡管這似乎只是一個很小的變化，但是當涉及到嚴格的插入損耗限值時，增加一個連接會增加0.2dB，這可能會使您超出限值并導致性能問題。

雖然看起來通過了插入損耗測試的兩條永久鏈路可以連接在一起并通過測試，但事實并非如此。假設您在數據中心安裝并測試核心交換機的配線架到中間交換機的配線架之間的一條永久鏈路，以及中間交換機的配線架到服務器機柜中訪問交換機的配線架之間的另一條永久鏈路。如果取消了中間交換機，兩條永久鏈路變成一條，則將增加一個連接點和線纜長度，這也可能使您超出限值。

然后是光纖端面的清潔問題。如果您的客戶進行了多次移動、添加以及更改，或者篡改了光纖端口，并且沒有正確清潔和檢查端面，則在安裝時為潔凈狀態的端面現在就可能會變臟，從而增加通道損耗。

最好的選擇

當然，您希望客戶滿意并最終擁有高性能的網絡，且不能以意外返工為代價。

計算損耗預算時，您只需要了解目標應用(計劃中的以及將來的)、光纖長度、連接數量、特定供應商指定的組件損耗以及一些基本的數學知識即可。您的布線供應商可能還會提供針對其組件的損耗計算器。事實上，福祿克網絡Versiv 布線認證系統的CertiFiber Pro OLTS光損耗測試分析儀和LinkWare Live云服務甚至將康普的SYSTIMAX 鏈路損耗計算器納入至測試儀之中，該計算器主要針對其低損耗和超低損耗光纖組件。

一旦安裝好布線設備并測試了插入損耗，請確保您的客戶確切地了解測試的內容、結果、裕量以及將來遷移到更高速度、增加連接點或弄臟端面的影響。并確保將所有內容記錄在案，以防萬一發生任何變化，以及客戶聲稱安裝和插入損耗測試出問題時使用。切記，無法提供任何責任證明的布線安裝認證毫無意義。記錄結果以及使用的測試參數的最佳方法是使用類似于LinkWare? Live的服務來上傳、管理和存檔測試結果。

按照損耗字面的意思，損耗就是信號在鏈路傳輸中，信號強度逐漸由強變弱的過程，大家可以看一下這個片子，信號會由強變弱，信號發出來后經過了線纜，在接收端就收不到信號發送端相同幅度的信號。如果損耗過大，接收端就無法準確接收信號，會造成網絡誤碼和重傳。這就好比人在辨別聲音的時候，如果傳到耳朵里的聲音太小，我們就聽不到了，就得要求對方重新說一遍。所以為了保證不同品牌不同類型的電纜在一定范圍內性能的可靠性，標準規定了不同類型電纜損耗的極限值，這個損耗的極限值是隨頻率變化的函數，同時標準規定了平衡傳輸電纜的最大長度的限制，這個我們在講電纜長度的參數的時候會詳細介紹到。

那么導致損耗或者衰減過大的原因是什么呢？

一般來說，有以下幾個原因，第一呢是由于電纜材質不合格，比如采用的銅的純度不夠，或者采用的是銅包鋁或者銅包鐵的線纜，第二呢是由于電纜中銅線的結構，使用了比標準規定還細的線規，也會讓電纜的衰減增加。還有就是不恰當的端接，阻抗不匹配，電纜超長等，都是造成損耗的原因。

目前還沒有設備可以直接對衰減進行故障定位，但是我們可以采取輔助手段加以分析判斷。

從測試的數據中我們可以看到以下幾點：

1. 測試長度是否超長，很顯然，電纜越長，衰減越大。比如通道長度超過了100米，損耗也會很大。
2. 直流環路電阻，這是雙絞線兩根金屬芯線的電 阻值之和。線徑越細，阻值也 越大。線纜的成分，比如銅的電阻率低，鐵的電阻率高，假冒偽劣的銅包鐵電纜的阻值會明顯偏 大。如果測得環路電阻過大，那么也意味著鏈路的損耗會比較大。
3. 阻抗是否匹配電纜的結構也會對損耗這個參數有影響，比如，典型的就是在水晶頭、插座等部位或者把不同材料的電纜接在一起，引起了阻抗不匹配，形成反射，反射的多了，總的能量就會減少，損耗也會很大。

插入損耗，或者說沿整條光纖鏈路長度發生的信號損耗，以dB表示，應始終為正數。但是，這種損耗有可能是負數，出現這種情況并不是好現象。

回波損耗，測量反射回光源的光量，也用dB表示，并且也應始終為正數。高回波損耗通常會伴隨低插入損耗。

反射率，同樣測量反射，也用dB表示，為負數。高反射率并不是好現象。

感覺困惑？別緊張，雖然我們討論的可能是四年級的數學，但即便是博士也會感到困惑。即使是業內最有經驗的專業人員對于所有這些正數、負數、較高和較低的dB結果都會感到困惑以及產生分歧。

1.正面影響的正數

對于光纖鏈路，最常測量的性能參數是插入損耗。這是任何類型的傳輸電或數據都會發生的一種自然現象。電纜越長，損耗越大。損耗還會發生在任何連接點上，例如連接器或熔接點。

插入損耗以分貝或dB表示，并且應為正數，因為其通過將輸入功率與輸出功率進行比較來表示損失的信號量。換句話說，輸出的信號總是小于輸入的信號。該數字越小，則插入損耗性能越佳，比如0.2dB的插入損耗優于0.4dB的插入損耗。

然而，有時插入損耗可能表現為負值。但是負值不是表示信號的增益嗎？這怎么可能呢？插入損耗負值表示存在問題，其中一個原因通常是參考設置不正確。例如，如果設置零值參考時參考光纖較臟，然后在測試前對其進行了清潔，那么插入損耗可能會顯示為增益，并可能用負數表示。

由于所連接光纖的不同，也可能出現負損耗或增益現象。如果兩根光纖具有不同的逆向散射系數，表示光纖相對逆向散射水平的術語，則在連接點之后比連接點之前逆向散射更多光量。如果只在一個方向進行測量，則可能會導致OTDR顯示的損耗值小于實際值，可能會顯示為負值。

但是，只要有增益就會有衰減。單方向傳輸時可能造成增益現象，當在另一個方向進行測量時，連接點之后的逆向散射少，則測得的損耗高于實際損耗。這正是行業標準要求在兩個方向進行測量的原因，即雙向測試。將兩個測量值進行平均，即得到實際損耗。福祿克網絡的OptiFiber? Pro具有SmartLoop功能，可自動執行上述操作。

2.反向的困惑

光纖連接的另一項常測性能參數是回波損耗，是將從光源注入的光量與反射回光源的光量進行比較而得出的測量值。該值表示為正數，單位為dB，數字越大，則回波損耗的性能越佳——60dB的回波損耗優于30dB的回波損耗。請記住，回波損耗值越高越好，如果沒有從源信號注入的光被反射回來，則會有無限大的回波損耗。

接下來就是反射率，該值測量反射事件即連接器相對于注入的光量而產生的反射量——實際上是回波損耗的倒數。該值同樣以dB表示，但是是負數。數字越低(請記住我們這里說的是負值)，則反射率越佳，比如 -60dB的反射率優于-30dB的反射率。OTDR通常用負值表示連接反射。

不僅僅是回波損耗的正dB值和反射率的負dB值會引起混淆。術語本身也存在很多混淆之處，因為這兩個術語經常被錯誤地互換使用。這是因為回波損耗和反射率都描述連接器對的反射現象。但是，這兩者的符號不同。查看其計算方法時，可以看出：

回波損耗 = 10 * log(入射功率/反射功率)，單位為+ dB

反射率 = 10 * log(反射功率/入射功率)，單位為-dB

3.更好總是更好

正數的回波損耗與負數的反射率之間混淆表現為您可能會看到，制造商將回波損耗規定為負值，而其實際上是想表示反射率。當說回波損耗值較高時，您可能會認為這意味著連接器具有較高的反射率，尤其是當在我們業內聽到某項數值“較高”時，我們傾向于認為這意味著情況更糟。

這正是我們建議在采用dB為單位時避免使用“較高”或“較低”字樣的原因，尤其是因為dB是一種用于表示比率的度量單位。我們真正應該用“更好”或“更差”來描述上述數值。

簡言之，對于插入損耗來說，數字越接近零越好，而對于回波損耗和反射率來說，數字的絕對值越遠離零越好，您并不需要考慮實際數值，福祿克網絡的CertiFiber? Pro和OptiFiber? Pro會告訴您結果是好還是壞，即更好或更差。

布線標準為這一主題提供了極好的指導。

ANSI/TIA568C.2附錄G
電纜可以安裝在天花板空氣空間、提升管軸和非空調建筑如倉庫和制造工廠中，其中溫度可以顯著高于20℃，以確保符合CLAU規定的通道插入損耗。SE 62.7，根據電纜長度上的環境平均溫度、安裝電纜的插入損耗裕度和電纜的插入損耗溫度系數，水平電纜距離可能需要降低到90米以下。

ISO/IEC 11801:2011表32——水平溝道長度方程
對于高于20℃的工作溫度，對于屏蔽電纜，H應減少0.2%，每C C減少0.4%，每C C（20℃至40℃），未屏蔽電纜的0%，6%C（＞40℃～60℃）。其中H是長度。

該ANSI/TIA568C.2標準繼續以表格的形式提供額外的指導：

The Insertion Loss limits found in ANSI/TIA, ISO/IEC and IEEE are based on the link operating at 20 ?C (68 ?F). As temperature increases, you can expect the Insertion Loss of your link to increase too. Failing to take this into account in your design may result in transmission errors. In some cases, the intended application may not work.

通過鏈路傳輸的電信號在沿鏈路傳輸時會損失部分能量。插入損耗可測量信號到達布線鏈路接收端時損失的能量。插入損耗測量結果是布線鏈路對電信號傳輸阻抗效果的量化。

鏈路的插入損耗特性隨著傳輸信號的頻率變化而變化；例如，較高的信號會遇到較高的阻抗。換一種說法就是，信號頻率越高，鏈路的插入損耗就越多。因此，需要在相應的頻率范圍內測量插入損耗。因此，例如，如果要測量 Cat 5e 通道的插入損耗，就需要對范圍在 1 MHz 到 100 MHz 內的信號的插入損耗進行驗證。對于 Cat 8 鏈路，頻率范圍為 1 到 2000 MHz。插入損耗和鏈路長度也幾乎呈線性關系增長。換句話說，如果鏈路 “A” 的長度是鏈路 “B” 的兩倍，且所有其他特性相同，則鏈路 “A” 的插入損耗會是鏈路 “B” 的兩倍。

插入損耗用分貝或 dB 表示。分貝是輸出電壓（鏈路末端收到的信號的電壓）與輸入電壓（發射器送入線纜的電壓）之比的對數表示。

結果分析
線纜中的插入損耗很大程度上取決于線對中的鋼絲直徑。24 號鋼絲的插入損耗會比相同長度的 26 鋼絲（較細）小。另外，標準布線的插入損耗會比實心銅導體高 20-50%。現場測試設備會報告插入損耗和余量的最差值，其中余量是測量的插入損耗和選擇的標準允許的最大插入損耗之差。因此，4 dB 的余量要優于 1 dB。

故障排除建議
長度過量是插入損耗測試未通過的最常見原因。固定鏈路如果未通過插入損耗測試，通常要通過移除線纜路徑上的松弛部分來縮短長度。

插入損耗過量也可能是因連接器/插頭端接質量差造成的。接頭質量差會顯著增加插入損耗。要判斷是否是這個原因，可對四個線對上的插入損耗進行比較。如果只有一或兩個線對插入損耗較高，則表示是安裝問題。如果所有線對插入損耗都過高，則是長度過量。然而，銅纜中的雜質也可能造成插入損耗問題；這同樣通常只會發生在一個線對上。

長時間接觸水或過度使用水性線纜潤滑劑也會提高插入損耗并降低線纜性能。如果過度接觸水后讓線纜經過充分干燥，插入損耗性能通常會恢復正常。為避免此類問題，應確保線管中不會有水進入，并遵守制造商的說明使用適當的線纜潤滑劑。

溫度也會影響部分線纜的插入損耗。構成導體絕緣層和線纜外殼的介電材料，會在信號沿線纜傳輸時吸收部分信號。線纜中含有 PVC 材料時更是如此。PVC 材料含有氯原子，有電活性，能夠構成絕緣材料中的偶極。這些偶極線纜因周圍的電磁場作用而發生振蕩，振動越大，信號中丟失的能量就越多。溫度增高會使問題加劇，從而使偶極更容易在絕緣層中振動。這會導致損耗隨溫度升高而增加。

出于這個原因，標準機構傾向于指定 20C 的插入損耗要求。在極端溫度下運行的線纜會產生額外的插入損耗，如果可能出現這種情況 ，設計布線系統時就應該將此考慮在內。此時線長可能無法達到標準中定義的最高 90 米 (295 ft)。大部分咨詢人員都盡量保持在 80 米 (262 ft) 以內以提供一個安全余量。這當然不一定總是可行，例如空間成本很高，或者需要盡量減少通信機房的數量。依據 ANSI/TIA-568-C.2 附錄 G：

某些現場測試儀有溫度設置，可以調整插入損耗通過/失敗基線。相關標準是不允許這樣的。所有 Fluke Networks 現場測試儀均未提供此功能。

信號通過電纜鏈路傳輸時的能量損耗量過去被稱為衰減—— 《韋氏辭典》(Merriam Webster)對動詞“衰減”的定義為“降低某種事物的力、效果或數值”。這種信號強度的減小在任何電纜上都會發生，是進行任何類型傳輸(無論是電信號還是數據)時都會發生的自然現象。電纜越長，衰減越大。

由于衰減與電纜長度成正比，所以在行業標準中都對布線距離具有明確的限制。這些技術指標的關鍵是確保插入損耗不會高到妨礙信號或電力正確到達遠端。

對于網絡電纜，更正確的方法是使用術語“插入損耗”，指鏈路遠端的信號強度損耗，包括電纜和通路上所有連接點(例如連接器和接頭)引起的衰減，以及信號反射造成的信號損耗。除了術語修正之外，限值、測試方法和要求沒有變化。

我們接下來深入了解一下。有哪些不同點？

與銅纜相比，光纖的插入損耗非常低，所以被廣泛用于較長距離和遠程骨干網應用。例如，當距離為100米時，光纖信號損耗僅大約為原始信號強度的3%，而相同距離6A類銅纜的信號損耗大約為其原始信號強度的94%。

另一項關鍵差異是銅纜的插入損耗隨信號的頻率變化——信號頻率越高，銅纜鏈路的插入損耗越大。例如，支持100MHz的5e類銅纜在100MHz時的最大允許插入損耗大約為22dB，而支持250MHz的6類電纜的最大允許插入損耗則略高于32dB。在銅纜布線中，衰減與線規的關系也非常大——23 AWG線纜的衰減比相同長度24 AWG (更細)線纜的衰減小。因此，對于較高頻率的應用，線規也隨之增大，5e類線纜一般為24AWG，6A類為22或23AWG。也正因為如此，新型、廣受歡迎、更細的28AWG線纜要求距離更短，以補償增大的損耗。此外，與實芯銅導體相比，絞合電纜的衰減大20-50%，所以實芯導線用于銅纜通道中較長距離的永久鏈路部分，絞合導線僅限于較短的跳線。對于銅纜布線，衰減也與溫度有關。溫度較高時，所有電纜中的衰減都會增大，所以標準規定了銅纜布線的最大工作溫度，或者要求在較高溫度的工作環境下將長度指標降額。
有哪些相同點？

盡管有諸多不同因素影響銅纜和光纖的插入損耗，但無論哪種介質，過長的長度和連接不良都是兩個重要原因。這就充分說明必須嚴格遵守標準關于長度的要求，以及確保銅纜和光纖端接質量。

對于銅纜，如果在4對線中只有一對或兩對線的插入損耗較高，則說明存在連接不良的問題。Fluke Networks的DSX-5000 CableAnalyzer 顯示電纜中全部四對線的插入損耗軌跡，每對線都應低于限值曲線。如果全部線對的插入損耗幾乎相等，則應檢查長度是否過長。對于光纖，連接器或接頭中纖芯對齊不準確，以及存在空隙或端面污染，都會引起插入損耗。此外，與此直接相關的是端接過程中的工藝問題?；竟饫w測試，即所謂的1級認證，測量整條鏈路的插入損耗。如果鏈路未能通過插入損耗測試，就需要使用OptiFiber PRO光時域反射計(OTDR)進行測試，也就是2級認證，觀察具體連接點和電纜長度的損耗。

上圖是國標GB50312-2007是要求測試的

福祿克DTX-1800測試表格

其實意思是一樣的，只是展現形式不一樣了。它們之間的一一對應關系如下：

1、接線圖：接線圖

2、近端串音：NEXT

3、近端串擾功率和：PS ?NEXT

4、衰減串音比：ACR-N

5、衰減串音比功率和：PS ?ACR-N

6、等電平遠端串音：ACR-F

7、等電平遠端串音功率和：PS ACR-F

8、傳播時延：傳播延時

9、傳播時延偏差：延時偏離

10、插入損耗：插入損耗

11、電阻：直流環路電阻（這里測試的電阻實際就是環路電阻）

那么衰減是什么意思呢？

當信號在電纜上傳播時，信號強度隨著距離增大逐漸變小。衰減量與線路長度、芯線直徑、溫度、阻抗、信號頻率有關。這里要強調的衰減值在同樣測試條件下是比較固定的，影響該項目性能的因素主要跟雙絞線的制造工藝有關。但是為了達到較好的傳輸效果，布線工程設計時機房的位置盡量要靠近施工環境的平面中心，使布線的路由最短化。

衰減在不同的布線等級標準里要求是不一致的，但在芯線直徑不能大規模增大情況下，不同性能等級之間的衰減值規定并不像串擾那樣差別巨大。

參考閱讀：

插入損耗 insertion loss 指在傳輸系 統的某處由于元件或器件的插入而發生的負載功率的損耗，它表示為該元件或器件插入前負載上所接收到的功率與插入后同一負載上所接收到的功率以分貝為單位的比值。

1..插入損耗是指發射機與接收機之間，插入電纜或元件產生的信號損耗，通常指衰減。插入損耗以接收信號電平的對應分貝（dB）來表示。

2..插入損耗多指功率方面的損失，衰減是指信號電壓的幅度相對測量插入損耗的電路原信號幅度的變小。

通道的插入損耗是指輸出端口的輸出光功率與輸入端口輸入光功率之比，以dB為單位。插入損耗與輸入波長有關，也與開關狀態有關。定義為：IL=-10log(Po/Pi)

拓展閱讀：光纖與銅纜的插入損耗至關重要

插入損耗（IL）：布線系統信道每一線對的插入損耗值應符合表B.0.4-3的規定，并可參考表B.0.4-4所列關鍵頻率的插入損耗建議值。

表B.0.4-3信道插入損耗值

注：插入損耗(IL)的計算值小于4.0dB時均按4.0dB考慮。

表B.0.4-4信道插入損耗建議值

有些客戶反映他們在用DTX-1800測試線纜的時候，有時會出現插入損耗通不過的現象，現在給大家分析個案例：

在一次測試中，發現鏈路其他參數都通過，唯獨插入損耗失敗，是什么原理引起的呢？