從一對或多對線纜到其他相鄰線對上的信號耦合被稱做串擾。近端串擾損耗被定義為:耦合信號與原來的傳輸信號從同一信道端被測量情況下,傳輸信號大小與耦合信號大小的比率。遠端串擾損耗被定義為:耦合信號在原來傳輸信號相對另一端進行測量的情況下,傳輸信號大小與耦合信號大小的比率。近端串擾和遠端串擾損耗同樣是用分貝(dB)來表示的。
對于1000BASE-T等多線對傳輸系統(tǒng)來講,把近端串擾z.ui小化是非常關鍵的。每個1000BASE-T全雙工信道接收器從與四對信道相連接的三個相鄰傳送器感受近端串擾。因此,在1000BASE-T傳送系統(tǒng)中,引入近端串擾補償以減少近端串擾的干擾。同樣的方式,把遠端串擾補償引入1000BASE-T傳送系統(tǒng)也可以降低遠端串擾的干擾。但是,如果遠端串擾與近端串擾作的影響比較起來,就明顯小的很,以至于可以忽略不計。
另外,近端串擾干擾產(chǎn)生于相鄰的的線纜之間,這些線纜不在同一護套內(nèi)。近端串擾一般指來自于外在的近端串擾干擾,當線纜被緊緊束在一起的時產(chǎn)生。外在的近端串擾一般被視為外部干擾。
總而言之,結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)信道的傳輸性能被一些潛在干擾因素所影響。不管是近端串擾、遠端串擾還是外部噪音產(chǎn)生的串擾,對比特誤碼率都有非常重要的影響,隨之也殃及到結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)信道的傳輸性能。串擾就象其他影響結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)信道的損害因素一樣,它可以蔓延到難以控制的地步并且影響更多的應用。
演示
Avaya實驗室做出的實驗表明,對三個不同的高帶寬大型密集型應用而言,近端串擾(NEXT)是主要影響傳輸性能的損害因素。實驗是以二個四連接器信道來評估的,其中一條信道用市場上通用的CAT5e超五類相關產(chǎn)品,另一信道使用市場上通用的SYSTIMAX GigaSPEED?六類布線系統(tǒng)。
1. 100BASE-TX局域網(wǎng)大型數(shù)據(jù)文件傳輸:
比特誤碼率性能影響著局域網(wǎng)上傳輸大型文件所需的時間,甚至影響工作效率。
演示
a) 100BASE-TX 局域網(wǎng)大型數(shù)據(jù)文件傳輸
b) 100BASE-TX局域網(wǎng)視頻信號傳輸流
c) 串行數(shù)字視頻信號(SDV)
利用諾頓克隆精靈多點傳送服務器軟件,把一個248 MB的視像文件從服務器傳輸?shù)娇蛻舳恕T趥鬏斶^程中監(jiān)測傳輸速 和所用時間。利用惠普公司8112A脈沖發(fā)生器,在4對信道內(nèi)相鄰對信道近端處引入干擾信號脈沖。
使用5e類線纜信道的實驗結(jié)果:
當連接客戶端PC的局域網(wǎng)使用一般廠家CAT5e類信道時,文件傳輸需要129秒,平均每分鐘傳輸速率為115 MB。
使用GigaSPEED 六類線纜信道的實驗結(jié)果:
利用GigaSPEED 6類信道,文件傳輸需要72秒,平均每分鐘傳輸速率為206 MB。在同樣的串擾干擾條件下,同樣的信息數(shù)量,用GigaSPEED 6類信道傳輸?shù)臅r間是用5e類信道傳輸?shù)臅r間的80%。
2. 100BASE-TX局域網(wǎng)視頻信號流:
在局域網(wǎng)上傳輸多媒體內(nèi)容需要有足夠的傳輸能力。對于用戶的實時瀏覽而言,從多媒體服務器到終端用戶傳輸大量數(shù)據(jù)的能力以及糾錯能力都非常關鍵。既可以對接收到的數(shù)字信號的視頻和音頻質(zhì)量做出主觀評估,也可以測定比特誤碼的數(shù)量。
一個56MB、40秒的視頻文件,在服務器與客戶機間通過一對帶有4個連接器的結(jié)構(gòu)化布線信道以15禎/秒的速度進行傳輸,信道分別使用其他廠家5e類纜線與GigaSPEED 6類線纜。通常,計算機視頻格式的禎傳輸速度是15禎/秒。文件使用微軟公司的多媒體設備以多點播送模式進行傳輸。該文件是寄宿生在積雪的山坡滑雪的圖象。利用惠普公司8112A脈沖發(fā)生器,在4對信道內(nèi)某一相鄰對信道近端處引入干擾脈沖。引入脈沖的大小、周期、上升/下降時間都不相同,從而模擬z.ui差的近端串擾環(huán)境。纜線未用端使用100歐姆節(jié)線器來終止。使用統(tǒng)計軟件來測量發(fā)送與丟失的數(shù)據(jù)包,網(wǎng)絡的利用率以及CRC位誤碼。
使用其他廠家CAT5e類纜線信道的實驗結(jié)果:
在CAT5e類纜線信道里,CRC比特誤碼導致視頻圖象變形,例如圖象出現(xiàn)凝滯。每個錯誤都會使數(shù)據(jù)包無效,導致圖象禎的丟失,造成接收畫面抖動。
使用GigaSPEED 6類線纜信道的實驗結(jié)果:
在相同的近端串擾環(huán)境下,使用GigaSPEED線纜不會產(chǎn)生比特誤碼,因此接收的視頻圖象質(zhì)量相當好。
3. 串行數(shù)字視頻(SDV):
SDV傳輸是基于SMPTE 259M標準的。這個標準廣泛應用于動畫制作領域,將電影數(shù)字化并以270Mb/s的速度非壓縮傳輸。這種系統(tǒng)也可用45Mb/s的壓縮視頻傳輸速度來傳送的重要影象,以143Mb/s的非壓縮視頻傳輸速度來傳送電視圖象。只有270Mb/s的非壓縮視頻才可用來傳送高質(zhì)量電影圖象。270Mb/s的位流被編輯并傳送到廣播的前端用來做實況廣播。纜線長度一般小于或等于100米。
SDV來自模擬基帶視頻與音頻信號,要求4.2MHz和20KHzd.u立的、數(shù)字化的、可組合的帶寬。在單根75歐姆同軸電纜上以270Mb/sNRZI串行位流傳輸。視頻信號中的亮度與色差元素是分離的。嵌入式數(shù)字音頻要求3MHz帶寬。一般跳動為0.2UI(單位間隔),約為0.5ns。SMPTE 259M標準允許大于18分貝的回波損耗。合成的SDV基帶信號峰到峰的電壓值為0.8V(+/-10%),需要z.ui小的帶寬為135MHz,而下面的譜線分析圖中有效能量光譜可延展到270MHz。
SDV的演示配置可以實現(xiàn)比特誤碼數(shù)量和跳動的測量,也可主觀評估接收信號的視頻和音頻質(zhì)量。實驗由Sony和Tektronix公司制造的音頻和視頻設備組成,用于主觀評估和d.u立的數(shù)量測量。它包含傳輸/接收SDV到UTP適配器,SDV信號在非平衡75歐姆的同軸電纜上傳輸為270 Mb/s,超過了平衡的100歐姆4對UTP線纜。兩個SDV信號在相對的方位上傳輸,即4對線纜中的2和3線對,目的是為了在信道的每端都產(chǎn)生串擾。標準適配器完成自適應均衡,根據(jù)形變狀態(tài)和數(shù)量,在信道線纜長度范圍內(nèi),提供自動補償?shù)姆铡藴蔬m配器被設計成連接插線/插頭裝置的15個插腳的連接器。多插腳連接器的作用與目前線纜測試裝置的作用類似。它可以把任何信道所測定的連接器串擾z.ui小化。信道內(nèi)不用的線纜用適配器終結(jié),并把每個適配器設為“Y” 形式。
一對四個連接器的結(jié)構(gòu)化布線信道是用市場上其他廠家通用的CAT5e類和SYSTIMAX GigaSPEED 6類相關組件構(gòu)成的。Tektronix TSG601 SDV信號發(fā)生器把16個可選之中的一個SDV測試樣本以270 Mb/s的速率,以嵌入式AES/EBU數(shù)字音頻、CRC數(shù)據(jù)的方式傳送到Tektronix WFM601M SDV波形監(jiān)測器。監(jiān)測器履行實時數(shù)字錯誤偵察,并根據(jù)SMPTE標準RP-165匯報CRC誤差。
當檢測到以前和現(xiàn)在視頻幀之間的CRC位值有所不同時便立即報告錯誤。跳動可以被準確測定并顯示為一個眼狀圖形。疊加所有可能到達信道接收端的傳輸脈沖序列,就構(gòu)成了這個圖形。效果圖象一個眼的形狀。這個眼狀圖形是評估象SDV這樣的基帶信號性能的方法。在信道中,當噪音、干擾、或跳動增加時,眼睛的睜開的程度就會減小,睜開的高度表明在噪音環(huán)境下裕量存在的程度。Tektronix WFM601M SDV 波形監(jiān)測器也可提供一個被動的閉合回路,允許在高分辨率NTSC Sony 20”顯示器上顯示接收的視頻信 號。Sony DVW-510 Digital Betacam ? Player以嵌入式AES/EBU數(shù)字音頻方式,通過一個3.5分鐘Digital Betacam格式化磁帶,把數(shù)字視頻傳輸?shù)礁叻直媛蔛DV Sony 20”顯示器。顯示器被特別裝備以視頻和音頻串行數(shù)字接口,以便于對兩者進行自動評估。
使用其他廠家CAT5e類纜線信道的實驗結(jié)果:
z.ui初用單一SDV信號單向傳輸視頻和音頻時沒有明顯的問題。然而,當在信道中加入第二個SDV 信號產(chǎn)生近端串擾時,視頻和音頻的質(zhì)量就變的很差。影象出現(xiàn)很多的白斑(雪花)。這個白斑產(chǎn)生的原因是由于比特誤碼導致的圖片元素即像素損失的結(jié)果。傳輸?shù)囊纛l部分存在明顯的、令人不滿的靜電干擾。Tektronix WFM601M波形監(jiān)視器顯示紅色警報以表明CRC比特誤碼發(fā)生。跳動被顯示為眼狀圖形,測定的結(jié)果是962微微秒。當來自于Tektronix TSG601 Signal Generator 或 Sony Digital Betacam Player的傳輸信號被取消,所有可見的和可聽的干擾終止了,跳動減少到592微微秒。CRC比特誤碼、白斑或靜電將不再出現(xiàn)。
使用GigaSPEED 6類線纜信道的實驗結(jié)果:
使用6類GigaSPEED信道進行雙向傳輸時,沒有監(jiān)測到任何可視和可聽的干擾,也沒有記錄到CRC比特誤碼。跳動測定的結(jié)果是592微微秒,與在5e類信道中只有一個SDV傳輸信號時的跳動記錄相同。很明顯,近端串擾裕量設計給6類GigaSPEED信道帶來非常好的傳輸性能。