JP4476157B2 - Measuring method and test equipment using main unit and remote unit - Google Patents
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Description
本発明は、主ユニットと遠隔ユニットを用いる測定方法と試験機器に関し、特に、ネットワークケーブルの試験と測定のための測定方法と試験機器に関する。 The present invention relates to a measurement method and test equipment using a main unit and a remote unit, and more particularly to a measurement method and test equipment for testing and measuring network cables.
短い試験時間は、ローカルエリアネットワーク(LAN)ケーブル試験では重要である。なぜなら、ある試験計画では、36の個別周波数応答の測定が必要であり、それぞれの周波数応答では、1から60MHzにわたる帯域の1,168の測定周波数が必要だからである。このように試験数が多くなると、試験するのにかなりの長時間を要する。試験時間を短縮するための従来の手法としては、2つの異なった試験信号を、あるケーブルの異なった導体対に与えることにより、同時に測定を行う方法がある。この場合、他の試験に干渉しないよう、第1の試験周波数と第2の試験周波数をずらす必要がある。 Short test times are important for local area network (LAN) cable tests. This is because one test plan requires measurement of 36 individual frequency responses, each frequency response requiring 1,168 measurement frequencies in a band ranging from 1 to 60 MHz. As the number of tests increases in this way, it takes a considerably long time to test. As a conventional technique for shortening the test time, there is a method in which two different test signals are applied to different conductor pairs of a cable to perform measurement simultaneously. In this case, it is necessary to shift the first test frequency and the second test frequency so as not to interfere with other tests.
LANケーブルなどの試験技術の従来例としては、本発明者による次の特許文献記載の技術などがある。
しかし、従来のケーブル試験方法では、同時に試験するためには、干渉しない周波数の試験信号を使う必要があるというように、試験条件の制約が強いという問題があった。そのため、特定の条件の試験しか短時間で行うことができず、ネットワークケーブルの試験全体を短時間で行うことは困難であった。 However, the conventional cable test method has a problem that the test conditions are severely limited so that it is necessary to use test signals having frequencies that do not interfere with each other in order to perform the test simultaneously. Therefore, only tests under specific conditions can be performed in a short time, and it has been difficult to perform the entire network cable test in a short time.
本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、ネットワークケーブルの試験時間を短縮することである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and shorten the test time of a network cable.
上記の課題を解決するために、本発明では、ネットワークケーブルの試験における測定方法を、被試験ケーブルの第1の端末側に試験機器の第1ユニットを接続し、被試験ケーブルの第2の端末側に試験機器の第2ユニットを接続し、第1ユニットにより第1の端末側に試験信号を供給して、第1ユニットにより測定動作を行うとともに、第1ユニットにより供給される試験信号に基づいて、第2ユニットにより測定動作を行う方法とした。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a measurement method in a network cable test is performed by connecting a first unit of a test equipment to a first terminal side of a cable under test and a second terminal of the cable under test. The second unit of the test equipment is connected to the side, the test signal is supplied to the first terminal side by the first unit, the measurement operation is performed by the first unit, and based on the test signal supplied by the first unit Thus, the measurement operation was performed by the second unit.
上記のような方法としたことにより、主ユニット(一方の試験ユニット)で試験信号を供給しながら測定動作を行い、同時に、遠隔ユニット(他方の試験ユニット)では、主ユニットから供給された試験信号により測定動作を行うという、主ユニットと遠隔ユニットが協調した試験を行うことができる。また、一連の試験が実行される過程で、主ユニットと遠隔ユニットの機能を切り替えることができる。遠隔ユニットが試験信号を供給して一連の測定動作を行うとき、主ユニットは、遠隔ユニットからの試験信号に基づいて各種の測定動作を行う。このようにして、与えられた時間内により多くの試験を行うことができる。 By adopting the method as described above, the measurement operation is performed while supplying the test signal from the main unit (one test unit). The main unit and the remote unit can perform a test in which the measurement operation is performed. In addition, the functions of the main unit and the remote unit can be switched in the process of executing a series of tests. When the remote unit supplies a test signal and performs a series of measurement operations, the main unit performs various measurement operations based on the test signal from the remote unit. In this way, more tests can be performed within a given time.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図1〜図6を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
本発明の実施例は、被試験ケーブルの一端側に主ユニットを接続し、遠隔ユニットを他端側に接続し、主ユニットから試験信号を印加して、主ユニットと遠隔ユニットで一連の測定を行い、その後両ユニットの役割を交代して、一連の測定を行うネットワーク試験機器である。 In an embodiment of the present invention, a main unit is connected to one end of a cable under test, a remote unit is connected to the other end, a test signal is applied from the main unit, and a series of measurements are performed by the main unit and the remote unit. It is a network test equipment that performs a series of measurements.
図1は、本発明の実施例における試験機器の1つの試験ユニットの主要構成要素を示す機能的系統図である。図2は、図1の試験ユニットを、参照パス測定を行うために設定した状態を示す系統図である。図3は、図1の試験ユニットを、近端漏話測定を行うために設定した状態を示す系統図である。図4は、図1の試験ユニットを、帰還損失測定を行うために設定した状態を示す系統図である。図5は、試験機器の主ユニットと遠隔ユニットを被試験ケーブルに接続した状態を示す概念図である。図6は、試験機器の主ユニットと遠隔ユニットによる典型的な測定シーケンスを示すシーケンス図である。 FIG. 1 is a functional system diagram showing main components of one test unit of the test equipment in the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a system diagram showing a state in which the test unit of FIG. 1 is set to perform reference path measurement. FIG. 3 is a system diagram showing a state in which the test unit of FIG. 1 is set to perform near-end crosstalk measurement. FIG. 4 is a system diagram showing a state in which the test unit of FIG. 1 is set to perform feedback loss measurement. FIG. 5 is a conceptual diagram showing a state in which the main unit and the remote unit of the test equipment are connected to the cable under test. FIG. 6 is a sequence diagram showing a typical measurement sequence by the main unit and the remote unit of the test equipment.
最初に、図1を参照しながら、本実施例の試験機器の回路系統図を説明する。試験機器は、2つの試験ユニット(主ユニットと遠隔ユニット)からなる。4つのケーブル対12、12'、12''、12'''はそれぞれ、試験ユニット10の平衡・不平衡変換器14を介して、送信スイッチ16aと受信スイッチ16bからなるスイッチ16に接続されている。送信スイッチ16aは、信号源18からの試験信号を受ける。受信スイッチ16bは、受信器20に接続されている。受信器20は、受信回路とパルスノイズ比較器とを含む。受信器20と信号源18の間には、復路系26が存在する。復路系26は、方向性カプラ26aと、受信器入力を方向性カプラ26aに接続するスイッチ26bと、信号源18と送信スイッチ16aにつながったスイッチ26dと、受信器入力をスイッチ26dに接続するスイッチ26cとを含む。好ましい実施例では、復路系26は、信号減衰量-20dBを有する。方向性カプラ26aは、信号源18と受信器20の入力端子との間に置かれ、-20dBの信号減衰量を有する。DSP/CPU(ディジタル信号処理器/中央処理装置)24は、各部品に適切に接続されていて、データを送受信して試験動作を制御する。
First, referring to FIG. 1, a circuit diagram of the test equipment of the present embodiment will be described. The test equipment consists of two test units (main unit and remote unit). Each of the four
次に、図2を参照しながら、参照パスの測定方法を説明する。図1の試験ユニット10は、参照パスの測定のために、図2のように設定され、較正などが行われる。この設定状態において、スイッチ16はすべて切断される。スイッチ26cと26dが接続される。スイッチ26bは切断される。信号源18からの試験信号は、受信器20に直接供給される。
Next, a reference path measurement method will be described with reference to FIG. The test unit 10 shown in FIG. 1 is set as shown in FIG. 2 for calibration of the reference path. In this setting state, all the
次に、図3を参照しながら、近端漏話の測定方法を説明する。近端漏話(NEXT1,2)とは、ケーブル対#1とケーブル対#2と間のクロストークであり、信号源側から測定する場合をいう。試験ユニット10は、近端漏話(NEXT1,2)を測定するために、図3のように設定される。このとき、スイッチ16aとスイッチ16b'は接続される。信号源18からの試験信号は、ケーブル対#1で伝送される。そしてケーブル対#2から受信された情報は、受信器20に供給される。
Next, a method for measuring near-end crosstalk will be described with reference to FIG. Near-end crosstalk (NEXT1, 2) is crosstalk between the
次に、図4を参照しながら、帰還損失の測定方法を説明する。帰還損失とは、ケーブルを反射して戻る信号の減衰量のことである。図4に、ケーブル対#1の帰還損失を測定するためのスイッチ設定状態を示す。このとき、送信スイッチ16aは接続される。受信スイッチ16bは切断される。スイッチ26bは接続される。スイッチ26cとスイッチ26dは切断される。この設定状態においては、信号源18からの試験信号は、ケーブル対#1に供給される。反射信号は、方向性カプラ26aを介して、受信器20に拾い上げられる。以上、何種類かの測定をするためのスイッチの設定状態を説明した。
Next, a method for measuring feedback loss will be described with reference to FIG. The feedback loss is the amount of attenuation of the signal reflected back from the cable. FIG. 4 shows a switch setting state for measuring the feedback loss of the
以下、図5と図6を参照しながら、ケーブルの試験方法を詳しく説明する。主ユニットと遠隔ユニットの試験構成を、図5に示す。各種試験のタイミング系統図を、図6に示す。主ユニットと遠隔ユニットを用いる典型的な測定方法のタイミングが図示されている。試験を行うために、試験機器の主ユニット30を、被試験ケーブル32の一端側に接続し、遠隔ユニット34を、被試験ケーブル32の他端側に接続する。2つのユニット30、34は、試験信号の発信側(信号源)となる能動ユニットの役割と、受信側(非信号源)となる受動ユニットの役割を、途中で互に交換する。
Hereinafter, the cable test method will be described in detail with reference to FIGS. The test configuration of the main unit and the remote unit is shown in FIG. The timing system diagram of various tests is shown in FIG. The timing of a typical measurement method using a main unit and a remote unit is illustrated. In order to perform the test, the
こうして、図5の上側に示す構成では、主ユニット30は発信側となり、遠隔ユニット34は受信側となる。また、図5の下側に示す構成においては、役割を交代して、今度は遠隔ユニット34が発信側となり、主ユニット30は受信側となる。このように試験を実行することにより、被試験ケーブル32の両端から、全ての測定を行うことができる。
Thus, in the configuration shown in the upper side of FIG. 5, the
次に、図6を参照しながら、試験シーケンスを説明する。能動(発信側)ユニットと受動(受信側)ユニットにより、同時に測定が行われる。試験シーケンス36は、能動ユニットの試験動作の詳細な内訳とタイミングを示す時系列図である。試験シーケンス38は、受動ユニットの試験動作の詳細な内訳とタイミングを示す時系列図である。この試験シーケンスは、一連のタイムスロットからなっている。第1のタイムスロットでは、能動ユニットは、一連の試験の準備として、較正のための参照パス測定を行う。この測定については、図2の説明ですでに述べた。第1のタイムスロットでは、受動ユニットは何も測定をしない。なぜなら、被試験ケーブルに対し、何の試験信号もまだ供給されないからである。
Next, the test sequence will be described with reference to FIG. Measurements are made simultaneously by the active (sending) unit and the passive (receiving) unit. The
次のタイムスロットでは、能動ユニットは、近端漏話(NEXT1,2:ケーブル対#1からケーブル対#2へのクロストークを信号源側からみたもの)を測定する。他方、受動ユニットは、能動ユニットから供給された試験信号を使用して、遠端漏話(FEXT1,3:ケーブル対#1からケーブル対#3へのクロストークを終端側からみたもの)を測定する。次のタイムスロットでは、ケーブル対#1からケーブル対#3への近端漏話が、能動ユニットにより測定される。受動ユニットにより、遠端漏話(FEXT1,2)が測定される。これに続いて、能動ユニットは、近端漏話(NEXT1,4)を測定するために、試験信号を供給する。送信スイッチ16aは、試験信号をケーブル対#1に供給するために接続され、受信スイッチ16b'''は、ケーブル対#4の帰還漏話を受信するために接続される。このタイムスロットでは、受動ユニットは、ケーブル対#1の挿入損失(IL1)を測定する。挿入損失とは、ケーブルの端末‐端末間の伝送損失のことである。
In the next time slot, the active unit measures near-end crosstalk (NEXT1,2: crosstalk from
次いで、能動ユニットは、ケーブル対#1の帰還損失(RL1)の測定を行う。帰還損失とは、入射信号に対する反射信号の比率のことである。一方、受動ユニットは、能動ユニットからの試験信号を用いて、ケーブル対#1のケーブル対#4に対する遠端漏話(FEXT1,4)を測定する。能動ユニットでは、その後、近端漏話(NEXT2,3)と、近端漏話(NEXT2,4)と、帰還損失(RL2)と、近端漏話(NEXT3,4)と、帰還損失(RL3)の測定が続けられる。これらの測定に対応して、受動ユニットでは、遠端漏話(FEXT2,4)と、挿入損失(IL2)と、遠端漏話(FEXT2,3)と、挿入損失(IL3)と遠端漏話(FEXT3,4)の測定が行われる。
The active unit then measures the feedback loss (RL1) of
能動ユニットにおける帰還損失(RL3)測定と、受動ユニットにおける遠端漏話(FEXT3,4)測定のタイムスロットに続くタイムスロットでは、能動ユニットは測定を行わない。そのタイムスロットでは、受動ユニットは、ケーブル対#4の挿入損失(IL4)を測定している。そして、それに続くタイムスロットでは、能動ユニットは、帰還損失(RL4)を測定する。そのとき、受動ユニットは、受動的終端モードにあり、被試験ケーブルに、受動的な100オームの終端インピーダンスを接続する。
In the time slot following the time slot of the feedback loss (RL3) measurement in the active unit and the far-end crosstalk (FEXT3,4) measurement in the passive unit, the active unit does not make a measurement. In that time slot, the passive unit measures the insertion loss (IL4) of
これに次ぐ4つのタイムスロットは、能動ユニットでは、Quiet1、Quiet2、Quiet3、Quiet4である。受動ユニットでは、Quiet4、Quiet3、Quiet2、Quiet1の順である。これらのタイムスロットのそれぞれにおいて、能動ユニットと受動ユニットは共に、特定のケーブル対で無信号状態の測定を行う。例えば、Quiet1ではケーブル対#1を測定し、Quiet2ではケーブル対#2を測定する。これにより、何らかの電磁誘導擾乱や外部の妨害源からの雑音の有無を測定する。
The next four time slots are Quiet1, Quiet2, Quiet3, and Quiet4 in the active unit. In the passive unit, the order is Quiet4, Quiet3, Quiet2, Quiet1. In each of these time slots, both the active and passive units make no signal measurements on a particular cable pair. For example, Quiet1 measures
上記の試験シーケンスが終了したあと、能動ユニットと受動ユニットは入れ替わる。今度は、遠隔ユニット34が能動ユニットとなり、試験シーケンス36を実行する。一方、主ユニット32は、前は能動ユニットであったが、今回は受動ユニットとなり、試験シーケンス38を実行する。この方法により、試験シーケンスは、ケーブルの両端側から実行される。
After the above test sequence is completed, the active unit and the passive unit are switched. This time, the
引き続き図6を参照しながら、能動ユニットの遠端漏話(NEXT2,3)スロットについて説明する。このスロットの始めには、利得を設定する部分がある。図示された実施例では、これに64μsかかる。これにより、能動ユニットの利得は適切な値に設定される。つぎに、平均特性を得るための繰り返し数をNとして、64μsの測定のN回が一組として実行される。 With continued reference to FIG. 6, the far-end crosstalk (NEXT2, 3) slot of the active unit will be described. At the beginning of this slot, there is a part for setting the gain. In the example shown, this takes 64 μs. Thereby, the gain of the active unit is set to an appropriate value. Next, N times of measurement of 64 μs are executed as one set, where N is the number of repetitions for obtaining the average characteristic.
上述の試験動作の制御は、主ユニット30と遠隔ユニット34それぞれにおいて、CPU24によって行われる。回路としては明示していないが、この両ユニットは、被試験ケーブルのケーブル対を介して相互に通信し、測定の同期スタートのための信号や、測定結果や、誤り状態情報や、その他の各種のデータを交換する。各種のスイッチはすべて、それぞれのユニットのCPUで制御可能である。
The above-described control of the test operation is performed by the
上記のように、本発明の実施例では、ネットワーク試験機器を、被試験ケーブルの一端側に主ユニットを接続し、遠隔ユニットを他端側に接続し、主ユニットから試験信号を印加して、主ユニットと遠隔ユニットで一連の測定を行い、その後両ユニットの役割を交代して、一連の測定を行う構成としたので、ネットワークケーブルの試験を短時間で完了できる。 As described above, in the embodiment of the present invention, the network test equipment is connected to the main unit at one end of the cable under test, the remote unit is connected to the other end, and a test signal is applied from the main unit, The network cable test can be completed in a short time because the main unit and the remote unit perform a series of measurements, and then the roles of both units are changed to perform a series of measurements.
本発明の試験機器は、ネットワークケーブルの試験や測定を行うための装置として最適である。 The test apparatus of the present invention is most suitable as a device for testing and measuring network cables.
10 試験ユニット
12 ケーブル対
14 不平衡変換器
16 スイッチ
16a 送信スイッチ
16b 受信スイッチ
18 信号源
20 受信器
26 復路系
26a 方向性カプラ
26b スイッチ
26d スイッチ
26c スイッチ
30 主ユニット
32 被試験ケーブル
34 遠隔ユニット
36 試験シーケンス(能動ユニット側)
38 試験シーケンス(受動ユニット側)
10 test units
12 cable pairs
14 Unbalanced converter
16 switch
16a Transmit switch
16b receive switch
18 Signal source
20 Receiver
26 Return system
26a Directional coupler
26b switch
26d switch
26c switch
30 Main unit
32 Cable under test
34 Remote unit
36 Test sequence (active unit side)
38 Test sequence (passive unit side)
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