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综合布线测试的重要参数——串扰

发布日期:2017-12-19 08:30:15 【关闭】
摘要:随着网络技术的发展,局域网的传输速度越来越快,但局域网的传输介质没有发生变化,仍然是双绞线和光纤占主导地位。双绞线从几年前的CAT5,CAT5e发展到了现在的CAT6、CAT6A,甚至CAT7。 虽然双绞线的性能在一直不断的提高,但有一个参数一直伴随着双绞线,并且伴随着双绞线的发展,这个参数也越来越重要,它就是串扰 (Crosstalk)。

      随着网络技术的发展,局域网的传输速度越来越快,但局域网的传输介质没有发生变化,仍然是双绞线和光纤占主导地位。双绞线从几年前的CAT5,CAT5e发展到了现在的CAT6、CAT6A,甚至CAT7。

      虽然双绞线的性能在一直不断的提高,但有一个参数一直伴随着双绞线,并且伴随着双绞线的发展,这个参数也越来越重要,它就是串扰 (Crosstalk)。

      串扰是影响数据传输最严重的因素之一。它是一个信号对另外一个信号耦合所产生的一种不受欢迎的能量值。根据麦克斯韦定律,只要有电流的存在,就会有磁场存在,磁场之间的干扰就是串扰的来源。这个感应信号可能会导致数据传输的丢失和传输错误。所以使用双绞线来传输数据,串扰是一个非常重要的参数,是综合布线工程投入使用前必须测试的参数。而在测试中,串扰是以NEXT、PS NEXT、ACR-F、PS ACR-F、PS ANEXT、PS AACR-F等多种形式存在的,下面就给大家简单的介绍一下这些参数。

      NEXT(近端串扰)是在发送端测量来自其它线对泄漏过来的信号;由于受到衰减的影响,NEXT必须进行双向测试;当NEXT发生故障时,可以使用福禄克专利技术HDTDX(高精度时域串扰分析)进行故障定位,HDTDX可以准确的告诉你在多少米处NEXT存在问题。

      PS NEXT(综合近端串绕)是一对线感应到的所有其它绕对的近端串扰的总和,它是一个计算值;通常适用于2对或2对以上的线对同时在同一方向上传输数据(例如1000Base-T),同样需要双向测试;PS NEXT也需要使用HDTDX进行故障定位。

      ACR-F(衰减远端串扰比),就是原来的等效远端串扰(ELFEXT),是远端串扰(FEXT)减去衰减(dB)得到的值;FEXT是在信号接收端(远端)进行测量来自其它线对泄漏过来的信号;相对于FEXT,ACR-F更具有实际意义,因为随着长度的增加FEXT会发生一定的变化,这就意味着,相同的线缆在不同的长度下,测得的FEXT值不同,这也就无法衡量线缆的质量。但是ACR-F引入了衰减这个参数,就使得在线缆测试时有更加实际的意义,所以在测试报告中会经常出现ACR-F而不是FEXT这个参数。由于FEXT信号与有用的信号到达接收端的时间几乎相同,所以无法对FEXT进行故障定位,也就无法对ACR-F进行故障定位。但是,在测试时可以先用HDTDX对NEXT进行故障排查,如果NEXT通过了测试,而ACR-F不通过,那问题一定出在两端的连接器上。

      PS ACR-F(综合衰减远端串扰比),就是原来的综合等效远端串扰(PSELFEXT),是一对线感应到的所有其它绕对的ACR-F的总和,也是一个计算值;通常适用于2对或2对以上的线对同时在同一方向上传输数据(例如1000Base-T),需要双向测试;PS ACR-F的故障定位请参考ACR-F的故障定位方法。

      PS ANEXT(综合外部近端串扰)和PS AACR-F(综合外部衰减远端串扰比)是IEEE 802.3an标准10GBASE-T要求测试的参数。10GBASE-T要求测试达到500MHz,在这么高的传输频率下,链路与链路之间的干扰就不能被忽略了。

      PS ANEXT是一条链路感应到其它链路的ANEXT的总和,是一个计算值。ANEXT是在发送端测量的来自相邻链路泄漏过来的信号,类似NEXT的测试。只不过NEXT是线缆内部的测试,而ANEXT是两条链路间的测试。PS ANEXT和ANEXT的故障定位需要通过HDTDX并配合AxTalk软件来实现。

      PS AACR-F是一条链路感应到其它链路的AACR-F的总和,是一个计算值。AACR-F的测试类似于ACR-F,在两条链路上进行外部测试,是外部远端串扰减去衰减(dB)。同样,PS AACR-F因干扰信号与有用信号几乎同时到达对端,所以无法进行故障定位。

      PS ANEXT和PS AACR-F的测试过程比较复杂,不仅需要DTX-1800测试仪,还需要10G测试套包(专用于10G测试的高精度模块)及电脑(安装AxTalk)进行配合来完成测试。所以,这两个参数标准建议现场抽测即可,并非全部测试。

      在串扰相关参数测试中,高的测试值(dB)优于低的测试值(测试值是以绝对值给出的)。高的测试值意味着有用信号远远大于噪音,设备接收端口能够分辨出哪个是有用的信号哪个是噪声。而低的测试值意味着有用信号与噪音之间的差别不大,对于设备接收端口来说,很难分辨出正确的信号,有可能会把噪声信号错误的识别为有用信号,这样会使CRC校验失败而造成大量的丢包与重传,严重影响数据传输的效率。

      另外,串扰与频率密切相关。在测试中,布线系统的级别越高,串扰相关参数就越不容易通过。因为布线系统的级别越高,要求测试的频率越高(CAT5/5e 100MHz,CAT6 250MHz,CAT6A 500MHz,CAT7 600MHz),频率越高串扰值就变得更低。当频率达到500MHz时,必须考虑PS ANEXT和PS AACR-F,如果这两个参数不合格,10Gbps的速率就大打折扣,甚至无法运行。为了增大串扰,需要通过各种生产工艺来解决,例如增大铜丝直径,增加线缆的扭矩,增加十字骨架将线缆隔开,增加外护套厚度或增加屏蔽层等。而CAT7直接放弃了非屏蔽结构,使用单对屏蔽加铜丝编织的屏蔽方法来解决线缆内部之间的干扰和线缆外部之间的干扰,不得不说,串扰让线缆结构越来越复杂。

      在工程施工中,如何提高串扰呢?首先,在原材料上把好关。要对购买的整箱双绞线进行验货,只有通过验货测试,我们才能避免购买不合格的线缆或假线。而在验货环节,我们可以使用DTX-1800配合LABA模块(整箱线测试模块)进行测试验收。其次,在布线过程中禁止生拉硬拽,要捋顺线缆,避免线缆之间过度扭绞而破坏了线缆内部的绞合。第三,剥线打接模块或水晶头时,不要剥的太长,1-2cm就可以了,要尽量保持双绞线的“双绞”结构。按照这样的做法,相信串扰相关参数就容易通过测试了。

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