新的安裝及測(cè)試指導(dǎo)準(zhǔn)則有助于降低外部串?dāng)_(AXTalk)基于銅纜雙絞線的10千兆/秒以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(10GBASE-T) 目前仍處于制定階段。
標(biāo)準(zhǔn)中的許多問(wèn)題和要求均已在最近幾個(gè)月得到了明確,預(yù)計(jì)10GB/S以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有望在 2006 年年中確定和發(fā)布。本白皮書簡(jiǎn)要介紹了雙絞線的布線要求以及布線系統(tǒng)安裝完成后的測(cè)量和驗(yàn)證方法。
10GBASE-T現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和驗(yàn)證簡(jiǎn)介
布線鏈路的傳輸能力不能孤立地進(jìn)行定義。首先,發(fā)送器需要對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行編碼并生成可以傳輸?shù)碾娮有盘?hào),然后通過(guò)布線鏈路將這些信號(hào)發(fā)送出去。其次,物理鏈路必須能夠跨越所需的距離將發(fā)送器的信號(hào)傳輸給接收器,并保證接收器輸入端的信號(hào)質(zhì)量。最后,接收器也必須滿足一組性能參數(shù),確保通過(guò)鏈路到達(dá)的信號(hào)符合技術(shù)要求,從而保證成功實(shí)現(xiàn)自己的功能。因此必須要認(rèn)真了解發(fā)送器的要求、信號(hào)編碼方式、接收器的能力以及鏈路的傳輸特性,并將它們作為一個(gè)整體來(lái)考慮。
電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)制定了IEEE 802.3 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維護(hù)。10 GB/S 以太網(wǎng)工作組將建立 802.3an 標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 利用自己的專長(zhǎng)設(shè)計(jì)并確定了主動(dòng)電子子系統(tǒng),并與電信行業(yè)協(xié)會(huì) (TIA) 和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO) 等電纜標(biāo)準(zhǔn)主要制定機(jī)構(gòu)聯(lián)手確立了布線通道的性能規(guī)格。
自建立之日起,F(xiàn)lukeNetworks就積極參加TIA 和 ISO 研究委員會(huì)的各項(xiàng)活動(dòng)。在 Fluke Networks 的推動(dòng)下,一套行之有效的外部串?dāng)_ (AXTalk)測(cè)量方法得以成形。外部串?dāng)_是雙絞線布線鏈路發(fā)送 10 GB/S 以太網(wǎng) (10GbE)信令的一個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)。我們將會(huì)解釋這些參數(shù)的含義以及測(cè)試方法。
在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證安裝好的10GBASET雙絞線時(shí),需要用到Cat 6 TIA/EIA-568-B 文*檔中指定的所有測(cè)試參數(shù)。這些參數(shù)包括插入損耗、回波損耗、線對(duì)到線對(duì)近端串?dāng)_、綜合近端串?dāng)_、線對(duì)到線對(duì)遠(yuǎn)端串?dāng)_、綜合遠(yuǎn)端串?dāng)_、傳播延時(shí)、長(zhǎng)度以及延遲時(shí)差。
10GBASE-T的測(cè)試限制與最高頻率為250MHz 的 Cat 6 的測(cè)試限制完全相同,但為了支持 10 GB/S 以太網(wǎng)技術(shù)獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,這些測(cè)試的頻率范圍和性能要求被擴(kuò)大到了 500 MHz.此外,現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證 10 GB/S 以太網(wǎng)必須涉及到本白皮書中討論的外部串?dāng)_測(cè)試參數(shù)。
了解外部串?dāng)_及其對(duì)10GB/S性能的影響
10GBASE-T信令需要頻率高達(dá)500MHz 的布線帶寬,這明顯比 1000BASE-T(1 千兆/秒以太網(wǎng))的 100 MHz 帶寬的要求高了很多。這些頻率非常高,因此必須為布線測(cè)試參數(shù)增加一組重要的干擾測(cè)定參數(shù)。這組新的測(cè)試參數(shù)就被稱為外部串?dāng)_。
串?dāng)_測(cè)量的是一段雙絞線布線鏈路中一個(gè)線對(duì)到另一個(gè)線對(duì)的信號(hào)耦合。這種耦合會(huì)在線對(duì)中產(chǎn)生噪音干擾,因此我們并不需要它。串?dāng)_的效果和一條受噪音干擾的傳輸線非常類似。接收器無(wú)法從串?dāng)_產(chǎn)生的噪音中區(qū)分出鏈路另一端發(fā)送器發(fā)來(lái)的信號(hào)。在數(shù)據(jù)通信活動(dòng)中,串?dāng)_是一個(gè)關(guān)鍵的性能參數(shù)。串?dāng)_程度隨著信號(hào)發(fā)送頻率的提高而加深,而信號(hào)頻率越高,衰減也越嚴(yán)重(信號(hào)在沿著鏈路傳輸時(shí)變得越來(lái)越弱)。正是因?yàn)檫@兩種效應(yīng)的存在,我們才需要找到這樣一個(gè)頻率:串?dāng)_產(chǎn)生的噪音與發(fā)送器發(fā)來(lái)的信號(hào)相等。對(duì)于100mCat 5e 通道,這個(gè)頻率通常在 120 MHz 左右,對(duì)于整個(gè) Cat 6 通道,通常在 240 MHz 左右。
電子設(shè)備如果不具備先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),就無(wú)法在這個(gè)頻率左右甚至更高的頻率上實(shí)現(xiàn)可靠的信號(hào)傳輸。這一現(xiàn)象為雙絞線的帶寬設(shè)置了一個(gè)限制。
近端串?dāng)_(或曰“NEXT”)測(cè)量的是布線鏈路中發(fā)出測(cè)試信號(hào)或干擾信號(hào)的那一端的串?dāng)_信號(hào)。圖1說(shuō)明了一個(gè)具有兩個(gè)線對(duì)的系統(tǒng)中的近端串?dāng)_。如果同時(shí)在多個(gè)線對(duì)上進(jìn)行信號(hào)傳輸,就像在1000BASET 和 10GBASET 中那樣,則還必須考慮并測(cè)試遠(yuǎn)端串?dāng)_ (FEXT)(參見(jiàn)圖 2)。
圖1和圖2 中描述的串?dāng)_發(fā)生在同一條電纜的線對(duì)之間(線對(duì)包在同一個(gè)電纜外皮中)。外部串?dāng)_和這種現(xiàn)象完全相同,只不過(guò)是串?dāng)_耦合發(fā)生在不同但相鄰兩條布線鏈路中的線對(duì)之間。
外部串?dāng)_是非屏蔽雙絞線(UTP)的一個(gè)亟待解決的難題,因?yàn)閷?duì)于采用UTP 布線的 10GbE 應(yīng)用場(chǎng)合而言,它是最主要的干擾或噪音源。圖 3 顯示了相鄰電纜中的線對(duì)對(duì)其中一個(gè)線對(duì)產(chǎn)生的外部串?dāng)_。
外部串?dāng)_的測(cè)量將包括線對(duì)之間的外部近端串?dāng)_和外部遠(yuǎn)端串?dāng)_。由于必須評(píng)估線束中眾多線對(duì)對(duì)接受測(cè)試的線對(duì)(通常稱為受害線對(duì))所造成的總體影響,因此應(yīng)為線束中的線對(duì)計(jì)算并評(píng)估綜合外部近端串?dāng)_(PSANEXT)及綜合外部遠(yuǎn)端串?dāng)_(PSAFEXT)。