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TWISTED 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
[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 (PSNEXT)
A computation of the unwanted signal coupling from multiple
transmitters 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
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
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(Propagation 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
Category 5e Permanent Link
Maximum delay skew: 45 ns at 100 MHz
Category 5e Channel Link
Maximum delay skew: 50 ns at 100 MHz
Category 6 Permanent Link
Maximum delay skew: less than 44 ns/100 m at 10 MHz
Category 6 Channel Link
Maximum delay skew: less than 50 ns/100m at 10 MHz
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本文標籤: channel link, delay skew, permanent link, propagation delay, 佈線, 傳輸延遲, 延遲差異, 測試
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
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 Link
Maximum propagation delay: 555 ns at 10 MHz
Category 6 Permanent Link
Maximum propagation delay: less than 498 ns at 10 MHz
Category 6 Channel Link
Maximum 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 Crosstalk
A measure of the unwanted signal coupling from a transmitter at the near-end into a neighboring pair measured at the far-end, relative to the received signal level measured on that same pair. ELFEXT is FEXT adjusted 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 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
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 multiple transmitters 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
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
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 Crosstalk
A measure of the unwanted signal coupling from a transmitter at the near-end into a neighboring pair measured at the far-end, relative to the received signal level measured on that same pair. ELFEXT is FEXT adjusted 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 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
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