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【串扰大就一定不能用吗?】 -数据电缆测试入门和常见测试问题解答

发布日期:2017年08月31日   浏览次数:2次   编辑:深圳连讯

串扰大就一定不能用吗?】  “我布的是六类线,验收的时候发现近端串扰回波损耗这两个参数有近 15%的链路都不合格,但跑 100Base-T 的速度却非常快,下载大文件时速度似乎不受任何影响。这是为什么?为了验证它的最大传输能力,我们用一对 ES2 网络通或Onetcouch AT(1TG 2-1500)(均为测试仪)进行千兆传输能力测试,结果那些不合格链路的吞吐率也都在 99%以上,我们对这个测试结果还是比较满意的。”(用户语)

其实,这个问题被换成了两个问题:我的六类线链路能支持千兆以太网应用吗?我的六类线链路合格吗?

六类链路不合格并不表明就不能支持千兆以太网,如果改用超五类链路的测试标准来重新验收这些六类链路,结果可能 100%都合格—因为超五类链路的验收指标比六类链路的参数要求低。而超五类链路本身就完全能支持千兆以太网应用(1000Base-T),根本用不着等级更高的六类链路!所以,不合格的六类系统仍有可能完全达到超五类系统的品质标准(例如用 Cat5e 的线假冒的 Cat6 线),支持 1000Base-T 千兆以太网应用是没有问题。如此,用户的问题进一步变成了两个新问题:首先,我花了 100%六类系统的钱,却只建成了 85%的六类系统(15%  Cat6 不达标)!它到底是个合格的六类系统还是超五类系统?其次,我现在只需要最高用到超五类系统,比如现在先上的是千兆以太网,以后才有可能上在六类系统上跑的各种应用(也许 5~10 年内也不会安装这类应用),那么我现在能否确认今后上真正的六类应用时保证不会出问题吗?

答案是:此非合格的六类系统(GB50312-2016要求 100% Cat6 达标,抽检时须 99%以上达标)。但很可能是一个 100%达标的 Cat5e。

为了深入一些讨论这个问题,我们先来看看信噪比这个术语—在通信系统中常用信噪比、失真度、抖动等参数来描述信号的质量。

信噪比就是信号与噪声的能量强度之比(即信噪比 s/n = signal/noise)。如果信号的强度是10,噪声的强度是 1,则信噪比 s/n 为 s/n  =  10:1=10(换算为 10dB)。此时,信号比噪声要强很多(10 倍于噪声)。所以,设备的接收端口能够很容易地识别出信号来,传输的可靠性很高。但如果信号强度为 1,噪声强度也是 1,那么信噪比 s/n 就是 s/n  =  1:1  =  1(换算为 0dB)。想想看,在计算机网卡的接收端口上收到了信噪比为 0dB 的真实混合信号,此时网卡可能根本就区分不出哪个是信号哪个是噪声,这会造成误码率的大幅增加甚至完全无法进行数据识别、提取和传输。所以,通信设备通常都规定接收信号的信噪比要达到一定水平,否则传输的误码率就肯定达不到要求,数据传输的出错率就会超标。

假设一条链路为 A-B,由于网线越长,衰减越大,则信号从网线的 A 端传到 B 端时强度就会变得越弱。A 端和 B 端的设备上都分别有信号收发端口  (如,计算机的 100Base-T 百兆以太网卡上 1-2 线对是用来发信号的,3-6 线对是用来接收信号的,它们都在同一个 RJ-45插座内。位于对端的交换机则正好相反,1-2 线对用来接收信号,3-6 线对用来发送信号,这样,计算机和交换机之间由于收发端口对应,就可以顺利地进行全双工通信了)。位于 B端的接收器在收到这个强度变弱的信号的同时,也会收到 B 端发送器(它连接到邻近线对上)产生的干扰信号 NEXT,从而干扰处在 B 端的接收器。还有,由 A 端发送器产生的干扰信号 FEXT(请参阅本文前面介绍过的 NEXT 和 FEXT 术语)也会到达 B 端接收器,干扰收到的有用信号,所以,B 端接收器实际收到的是一个混合信号,即:“(衰减过的)有用信号”+“NEXT”+“FEXT”

信噪比表达式应该是:

s/n = (衰减过的有用信号功率)/(NEXT 功率+FEXT 功率)

但在标准中都没有采用这种表述方法,而是将 NEXT 和 FEXT 的干扰影响拆开来分别考察的。即测试参数 ACR 和 ELFEXT:

(衰减过的有用信号功率)/(NEXT 功率)  =  ACR

(衰减过的有用信号功率)/(FEXT 功率)  =  ELFEXT (注:ACR = Attenuation Crosstalk Ratio 衰减串扰比;ELFEXT = Equal Level FEXT 等效远端串扰)

衰减串扰比(ACR)对应由 NEXT 引起的信噪比,等效远端串扰(ELFEXT)对应由 FEXT引起的信噪比。ELFEXT 在有些资料中又直译做“等电平远端串扰”。后来的标准中将等效远端串扰 ELFEXT 命名为 ACR-F(即“衰减远端串扰比”,ELFEXT=ACR-F)。

所以:

近端串扰 NEXT 越大→信噪比(ACR)越小→信号识别越困难→误码率升高。

远端串扰 FEXT 越大→信噪比(ACR-F)越小→信号识别越困难→误码率升高。

类似地:

链路短→衰减小→收到的信号强→信噪比(ACR)大→信号识别越容易→误码率降低。

链路短→衰减小→收到的信号强→信噪比(ACR-F)大→信号识别越容易,误码率降低。

由此而知,短链路虽然噪声 NEXT 和 FEXT 不合格,但信噪比 ACR 和 ACR-F 却仍有可能合格。这就是为什么有些工程商会考虑将质量较差的布线产品用在短链路中的缘故。

 

 


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