数据缆各电性能原理解析(共20页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上首先我們必須先了解什麼是串音 (Crosstalk)一看到這個名詞大家腦海中會浮現一個印象跟女朋友講電話吵架時卻聽到別人在打情罵俏的聲音這種現象就是串音簡單的說就是信號在線對跑啊跑啊一個不小心就跑到別的線對去了 A-ROD是因為想要試探更高的薪資才從洋基”脫逃”那這些信號為何也這麼不乖亂跑呢原來是因為導線在傳輸信號時會產生電場進而在相鄰的導線產生感應電壓也提供了信號”落跑”的管道當兩根導線處於平行狀態時沿路幾乎都是可以脫逃的誘惑很容易犯下全天下男人都會犯的錯誤所以根據專家的說法把兩根導線相互纏繞在一起可以減少這種現象的發生這也是現在網路線都是雙絞線 TWIS

2、TED PAIR 的原因 正因為串音是一個很容易發生的干擾因素所以標準裡面規範了雙絞被打開的長度限制在CAT.5/CAT.5e不得超過0.5英吋在CAT.6不得超過0.375英吋一但雙絞線對被打開超過這個距離幾乎都無法通過纜線分析儀的測試 近端串音 ( Near End Crosstalk , NEXT)當信號從一對線發送出去我們在另一對線跟發送端同一邊測量到的”落跑”信號 聲明本圖擷取自浩網科技的網路故障除錯實務探討簡報檔   近端串音的單位是dB實際上有一個公式可以描述NEXT(dB) = 10 Log (測量到的落跑信號強度 / 原先發送

3、信號強度)ZMAN數學不太好只能乖乖看纜線分析儀計算完的值跟標準是否過關 要測量近端串音總共會有六種組合線對1 和 線對2   線對1 和 線對3   線對1 和 線對4線對2 和 線對3   線對2 和 線對4   線對3 和 線對4   同樣地要看標準對近端串音的規範數據請回到前面談衰減那一篇文章去查那四張圖  遠端串音 ( Far End Crosstalk , FEXT)當信號從一對線發送出去我們在另一對線跟發送端不同邊的接送端測量到的”落跑”信號

4、聲明本圖擷取自浩網科技的網路故障除錯實務探討簡報檔 實際上遠端串音的影響並不大因為脫逃的訊號本身能量就不會很大再很努力跑到另外那一端時一路衰減下去就足以讓影響變的很小 在測試標準裡面遠端串音的數值不會被單獨拿出來驗證而是會被用來計算後面我們會繼續談到的其他項目所以你不會在那四張圖中找到跟遠端串音相關的數據 近端串音的单位是dB. 实际上有一个公式可以描述. NEXT(dB) = 10 Log (测量到的落跑信号强度/ 原先发送信号强度). ZMAN数学不太好. 只能乖乖看缆线分析仪计算完的值跟 .總和近端串音 = Powersum Near-End Crosstalk (P

5、SNEXT)A computation of the unwanted signal coupling from multipletransmitters at the near-end into a neighboring(non-energized) pair measured at the near-end. 在介紹這個項目之前我們先來看過去的100Base-TX的傳輸模式整條線纜只用到 2 對線 來傳輸一對負責送 (Tx)一對負責收 (Rx) 接著來看1000Base-T的傳輸模式四對線同時以全雙工模式都在傳輸每對線同時是 Tx 也是 Rx各跑250Mbps的狀況下

6、加起來就是1000Mbps 這邊我們可以很清楚了解新一代的高速傳輸會直接使用4對線來傳輸也就代表在纜線的測試上面必需配合新一代的傳輸模式作適當的調整看完這些再回頭來看Powersum你在邏輯上會比較清楚 接著我們來看總和 (Powersum) 是啥概念 簡單的說就是計算其他 3對線 對於 1對線 的影響總和      下面這張圖可以表示總和串音 聲明本圖截取自浩網科技網路故障除錯實務探討簡報檔 非本人製作   看到這邊應該有個基本概念 前面的文章我們已經介紹過近端串音 配合這邊的總和觀念 就可以完整了解總和近端串音的意義  

7、 這樣的測試會針對4對線各做一次 第一對線的總和近端串音 就是 第二對 第三對 第四對 對於 第一對發生的近端串音套進公式計算出來 因為一邊做完4對線測試後 接著還要再測試另一邊4對線的測試 以此類推會得到八個測試數據 話說有一天酷學園台北幫要聚會約在長安西路的快炒店集合我和日京三子照約定時間到了現場沒半個人來打電話給梁楓 他說要下交流道了後來人陸陸續續到了等了許久還是不見梁楓和車上的黑貓等人蹤影再打電話去 他又說要下交流道了等了一個小時後再打電話去他依然說要下交流道了我和日京三子不約而同說出了”鬼打牆”三個字是的 鬼打牆就是RETURN LOSS的耍寶說法 當電子在線對上努力的跑啊

8、跑(想像精子在.)因為阻抗不匹配會讓電子像撞到隱形牆壁”倒彈”回來這種情形我們就叫做回流損失 (Return Loss)  連接器是最常發生阻抗不匹配的地方連接器本身的品質或機構設計甚至是施工時的”手路”不好都是發生Return Loss的原因當然線材本身的品質瑕疵或是施工時綁束帶綁太緊等等都有機會造成回流損失 對於全雙工運作來說 回流損失 (Return Loss)會造成接收訊號的錯誤像是對1000Base-T這種四對線同時全雙工的模式影響會很大 至於標準所規範的數據請回到前幾篇談衰減的文章那邊那四張圖上面都有我就不重複貼圖了談完了傳輸延遲(Propa

9、gation Delay)當然就要馬上介紹延遲差異 (Delay Skew)因為是一樣的東西一起談才能一氣呵成 前面提到雙絞線四對線的雙絞密度是不同的所以這四對線的實際長度是不一樣的也都會比整段網路線來的長距離不同當然花的時間就不同 上圖中最快的是 470ns 最慢的是 490ns最快和最慢的差距就是延遲差異(Delay Skew)也就是 490ns - 470ns = 20ns 為什麼要測試這個延遲差異(Delay Skew)呢如果發送端送出的同一組資料因為延遲差異太大會造成接收端無法正確接收輕則經常性的重傳 重則線路整個斷掉所以測試標準當然也提供這個規範

10、60;Category 5e Permanent Link Maximum delay skew: 45 ns at 100 MHz Category 5e Channel LinkMaximum delay skew: 50 ns at 100 MHz Category 6 Permanent LinkMaximum delay skew: less than 44 ns/100 m at 10 MHz Category 6 Channel LinkMaximum delay skew: less than 50 ns/100m at 10 MHz 本文標籤:

11、, , , , , , , 假設酷學園舉辦一百公尺賽跑日京三子跑14秒鳥哥跑15秒NETMAN跑16秒ZMAN爬到終點花了25秒把跑道幻想成網路線把人幻想成電子這邊的秒數就是所謂的傳輸延遲 下面這張圖的數字就是傳輸延遲ns = nanosecond = 奈秒 = 10的-9次方秒 = 十億分之一秒 在前面的文章曾經提過NVP也就是電子在這條網路線上傳輸的理論速度因為每一家廠商的NVP值不同所以每一個廠牌的網路線測出來的數值不會一樣而這四對線因為双絞(TWISTED)密度不同的原因本身的長度當然也不一樣所以四對線測出來的數值也不會一樣當然佈線的品質和外界的干擾都會影響這個數值

12、 因為這些電子最終都要被組合還原成真正的信號像ZMAN跑那麼慢會造成信號無法判讀而發生錯誤所以標準裡面定義了傳輸延遲的規範對應我們之前談的銅纜測試架構可以找到你需要的數據 Category 5e Permanent Link Maximum propagation delay: 518 ns at 10 MHz Category 5e Channel LinkMaximum propagation delay: 555 ns at 10 MHz Category 6 Permanent LinkMaximum propagation delay: les

13、s than 498 ns at 10 MHz Category 6 Channel LinkMaximum propagation delay: less than 555 ns at 10 MHz前面我們在介紹遠端串音 (FEXT) 時指出因為脫逃的信號本身能量就不大再加上長度的影響導致能量的衰減實際上在遠端測得的數據會很微弱所以FEXT本身並不是標準中的測試項目 在標準中是採用 ELFEXT 來當做遠端串音的測試項目ELFEXT = Equal Level Far-End CrosstalkA measure of the unwanted signal coupli

14、ng from a transmitter at thenear-end into a neighboring pair measured at the far-end, relative tothe received signal level measured on that same pair. ELFEXT is FEXTadjusted to discount insertion loss.簡單的說 ELFEXT 就是 遠端串音 扣除 衰減 這個因素後的數據ELFEXT = FEXT - Insertion Loss(Attenuation) 那 PSELFEXT 呢PSEL

15、FEXT = PowerSum Equal Level Far-End Crosstalk我們前面談過 PowerSum 的概念所以各位很容易可以理解PSELFEXT 就是 三對線 對於 一對線 造成的 ELFEXT 的 總和 這部分在談過近端串音後大家大概可以直覺理解遠端串音所以沒花太多圖片或文字來說明ZMAN要補充的是一些你沒想到的觀念 舉個例子來說如果你的應用是100Base-TX下圖告訴我們兩對線傳輸 一對送  一對收所以當我們在另一對線偵測到遠端串音發生時因為這對線這一端本身是Tx所以這些遠端串音並不會影響任何傳輸接收的正確性最多是造成信號間彼此的碰撞但

16、能量低所以影響不大(啥 聽不懂  它就只有送不收 這些遠端串音不會收所以對它是無意義的) 但是如果是近端串音呢? 那影響就大了因為偵測到近端串音的地方剛好是Rx所以這些不該出現的信號都會被收進去進而讓傳輸接收到的信號發生誤判 接著在腦海思考一下如果測試數據是沒有傳輸的那一對不管是近端或遠端對100Base-TX也沒啥特殊意義 再把應用推到最新的1000Base-T 這時候你就會理解 不管近端或遠端 都會造成影響 我們之所以談這麼多新的測試項目其實都是因應未來的高速傳輸都要靠 4 對線同時收送標準已經把 4 對線同時收送的因素都考量進來

17、定義出完整的測試項目前面提到佈線系統只是提供高品質的傳輸道路至於道路上你要從事啥應用那是你家的事只要按照標準來測試你的合乎類型的應用都會是正常運作的但是拿10G 到 CAT.5 跑 那就不合理了因為 10G 在銅纜上的定義並沒有使用 CAT.5 這個類別總和近端串音 = Powersum Near-End Crosstalk (PSNEXT)A computation of the unwanted signal coupling from multipletransmitters at the near-end into a neighboring(non-energized) pair m

18、easured at the near-end. 在介紹這個項目之前我們先來看過去的100Base-TX的傳輸模式整條線纜只用到 2 對線 來傳輸一對負責送 (Tx)一對負責收 (Rx) 接著來看1000Base-T的傳輸模式四對線同時以全雙工模式都在傳輸每對線同時是 Tx 也是 Rx各跑250Mbps的狀況下加起來就是1000Mbps 這邊我們可以很清楚了解新一代的高速傳輸會直接使用4對線來傳輸也就代表在纜線的測試上面必需配合新一代的傳輸模式作適當的調整看完這些再回頭來看Powersum你在邏輯上會比較清楚 接著我們來看總和 (Powersum) 是啥

19、概念 簡單的說就是計算其他 3對線 對於 1對線 的影響總和      下面這張圖可以表示總和串音 聲明本圖截取自浩網科技網路故障除錯實務探討簡報檔 非本人製作   看到這邊應該有個基本概念 前面的文章我們已經介紹過近端串音 配合這邊的總和觀念 就可以完整了解總和近端串音的意義   這樣的測試會針對4對線各做一次 第一對線的總和近端串音 就是 第二對 第三對 第四對 對於 第一對發生的近端串音套進公式計算出來 因為一邊做完4對線測試後 接著還要再測試另一邊4對線的測試 以此類推會得到八個測試數據   老話一句 標準的規範數據請去衰減那

20、一篇看那四張圖前面我們在介紹遠端串音 (FEXT) 時指出因為脫逃的信號本身能量就不大再加上長度的影響導致能量的衰減實際上在遠端測得的數據會很微弱所以FEXT本身並不是標準中的測試項目 在標準中是採用 ELFEXT 來當做遠端串音的測試項目ELFEXT = Equal Level Far-End CrosstalkA measure of the unwanted signal coupling from a transmitter at thenear-end into a neighboring pair measured at the far-end, relative tothe received signal level measured on that same pair. ELFEXT is FEXTadjusted to discount insertion loss.簡單的說 ELFEXT 就是 遠端串音 扣除 衰減 這個因素後的數據ELFEXT = FEXT - Insertion Loss(Attenuation) 那 PSELFEXT 呢PSELFEXT = PowerSum Equal Level Far-End Crosst