【串?dāng)_大就一定不能用嗎？】 -數(shù)據(jù)電纜測試入門和常見測試問題解答

【串?dāng)_大就一定不能用嗎？】 ?“我布的是六類線，驗(yàn)收的時(shí)候發(fā)現(xiàn)近端串?dāng)_和回波損耗這兩個(gè)參數(shù)有近 15％的鏈路都不合格，但跑 100Base-T 的速度卻非常快，下載大文件時(shí)速度似乎不受任何影響。這是為什么？為了驗(yàn)證它的最大傳輸能力，我們用一對 ES2 網(wǎng)絡(luò)通或Onetcouch AT(1TG 2-1500)(均為測試儀)進(jìn)行千兆傳輸能力測試，結(jié)果那些不合格鏈路的吞吐率也都在 99％以上，我們對這個(gè)測試結(jié)果還是比較滿意的。”(用戶語)

其實(shí)，這個(gè)問題被換成了兩個(gè)問題：我的六類線鏈路能支持千兆以太網(wǎng)應(yīng)用嗎？我的六類線鏈路合格嗎？

六類鏈路不合格并不表明就不能支持千兆以太網(wǎng)，如果改用超五類鏈路的測試標(biāo)準(zhǔn)來重新驗(yàn)收這些六類鏈路，結(jié)果可能 100％都合格—因?yàn)槌孱愭溌返尿?yàn)收指標(biāo)比六類鏈路的參數(shù)要求低。而超五類鏈路本身就完全能支持千兆以太網(wǎng)應(yīng)用(1000Base-T)，根本用不著等級更高的六類鏈路！所以，不合格的六類系統(tǒng)仍有可能完全達(dá)到超五類系統(tǒng)的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(例如用 Cat5e 的線假冒的 Cat6 線)，支持 1000Base-T 千兆以太網(wǎng)應(yīng)用是沒有問題。如此，用戶的問題進(jìn)一步變成了兩個(gè)新問題：首先，我花了 100％六類系統(tǒng)的錢，卻只建成了 85％的六類系統(tǒng)(15％ ?Cat6 不達(dá)標(biāo))！它到底是個(gè)合格的六類系統(tǒng)還是超五類系統(tǒng)？其次，我現(xiàn)在只需要最高用到超五類系統(tǒng)，比如現(xiàn)在先上的是千兆以太網(wǎng)，以后才有可能上在六類系統(tǒng)上跑的各種應(yīng)用(也許 5～10 年內(nèi)也不會安裝這類應(yīng)用)，那么我現(xiàn)在能否確認(rèn)今后上真正的六類應(yīng)用時(shí)保證不會出問題嗎？

答案是：此非合格的六類系統(tǒng)(GB50312-2016要求 100% Cat6 達(dá)標(biāo)，抽檢時(shí)須 99%以上達(dá)標(biāo))。但很可能是一個(gè) 100%達(dá)標(biāo)的 Cat5e。

為了深入一些討論這個(gè)問題，我們先來看看信噪比這個(gè)術(shù)語—在通信系統(tǒng)中常用信噪比、失真度、抖動等參數(shù)來描述信號的質(zhì)量。

信噪比就是信號與噪聲的能量強(qiáng)度之比(即信噪比 s/n = signal/noise)。如果信號的強(qiáng)度是10，噪聲的強(qiáng)度是 1，則信噪比 s/n 為 s/n ?= ?10:1=10(換算為 10dB)。此時(shí)，信號比噪聲要強(qiáng)很多(10 倍于噪聲)。所以，設(shè)備的接收端口能夠很容易地識別出信號來，傳輸?shù)目煽啃院芨摺５绻盘枏?qiáng)度為 1，噪聲強(qiáng)度也是 1，那么信噪比 s/n 就是 s/n ?= ?1:1 ?= ?1(換算為 0dB)。想想看，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡的接收端口上收到了信噪比為 0dB 的真實(shí)混合信號，此時(shí)網(wǎng)卡可能根本就區(qū)分不出哪個(gè)是信號哪個(gè)是噪聲，這會造成誤碼率的大幅增加甚至完全無法進(jìn)行數(shù)據(jù)識別、提取和傳輸。所以，通信設(shè)備通常都規(guī)定接收信號的信噪比要達(dá)到一定水平，否則傳輸?shù)恼`碼率就肯定達(dá)不到要求，數(shù)據(jù)傳輸?shù)某鲥e(cuò)率就會超標(biāo)。

假設(shè)一條鏈路為 A-B，由于網(wǎng)線越長，衰減越大，則信號從網(wǎng)線的 A 端傳到 B 端時(shí)強(qiáng)度就會變得越弱。A 端和 B 端的設(shè)備上都分別有信號收發(fā)端口 ?(如，計(jì)算機(jī)的 100Base-T 百兆以太網(wǎng)卡上 1-2 線對是用來發(fā)信號的，3-6 線對是用來接收信號的，它們都在同一個(gè) RJ-45插座內(nèi)。位于對端的交換機(jī)則正好相反，1-2 線對用來接收信號，3-6 線對用來發(fā)送信號，這樣，計(jì)算機(jī)和交換機(jī)之間由于收發(fā)端口對應(yīng)，就可以順利地進(jìn)行全雙工通信了)。位于 B端的接收器在收到這個(gè)強(qiáng)度變?nèi)醯男盘柕耐瑫r(shí)，也會收到 B 端發(fā)送器(它連接到鄰近線對上)產(chǎn)生的干擾信號 NEXT，從而干擾處在 B 端的接收器。還有，由 A 端發(fā)送器產(chǎn)生的干擾信號 FEXT(請參閱本文前面介紹過的 NEXT 和 FEXT 術(shù)語)也會到達(dá) B 端接收器，干擾收到的有用信號，所以，B 端接收器實(shí)際收到的是一個(gè)混合信號，即：“(衰減過的)有用信號”+“NEXT”+“FEXT”

信噪比表達(dá)式應(yīng)該是：

s/n = (衰減過的有用信號功率)/(NEXT 功率+FEXT 功率)

但在標(biāo)準(zhǔn)中都沒有采用這種表述方法，而是將 NEXT 和 FEXT 的干擾影響拆開來分別考察的。即測試參數(shù) ACR 和 ELFEXT：

(衰減過的有用信號功率)/(NEXT 功率) ?＝ ?ACR

(衰減過的有用信號功率)/(FEXT 功率) ?＝ ?ELFEXT (注：ACR = Attenuation Crosstalk Ratio 衰減串?dāng)_比；ELFEXT = Equal Level FEXT 等效遠(yuǎn)端串?dāng)_)

衰減串?dāng)_比(ACR)對應(yīng)由 NEXT 引起的信噪比，等效遠(yuǎn)端串?dāng)_(ELFEXT)對應(yīng)由 FEXT引起的信噪比。ELFEXT 在有些資料中又直譯做“等電平遠(yuǎn)端串?dāng)_”。后來的標(biāo)準(zhǔn)中將等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ ELFEXT 命名為 ACR-F(即“衰減遠(yuǎn)端串?dāng)_比”，ELFEXT=ACR-F)。

所以：

近端串?dāng)_ NEXT 越大→信噪比(ACR)越小→信號識別越困難→誤碼率升高。

遠(yuǎn)端串?dāng)_ FEXT 越大→信噪比(ACR-F)越小→信號識別越困難→誤碼率升高。

類似地：

鏈路短→衰減小→收到的信號強(qiáng)→信噪比(ACR)大→信號識別越容易→誤碼率降低。

鏈路短→衰減小→收到的信號強(qiáng)→信噪比(ACR-F)大→信號識別越容易，誤碼率降低。

由此而知，短鏈路雖然噪聲 NEXT 和 FEXT 不合格，但信噪比 ACR 和 ACR-F 卻仍有可能合格。這就是為什么有些工程商會考慮將質(zhì)量較差的布線產(chǎn)品用在短鏈路中的緣故。