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2010-10-27 15:57
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nndx123
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本帖最后由 zjol 于 2010-10-27 16:56 编辑
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2010-10-27 16:55
作者:
zjol
光纤是怎么诞生的
现在的布线和网络使用了大量的光纤，我一直在想光纤是怎么诞生的呢？最近我一直在查这方面的资料，今天终于看到了相关的资料，现在拿来和大家分享，让我们永远记住他们的名字：高锟（英藉华人）、美国贝尔研究所、美国康宁玻璃公司的马瑞尔、卡普隆、凯克。下面是相关的资料：
人类从未放弃过对理想光传输介质的寻找，经过不懈的努力，人们发现了透明度很高的石英玻璃丝可以传光。这种玻璃丝叫做光学纤维，简称“光纤”。 人们用它制造了在医疗上用的内窥镜，例如做成胃镜，可以观察到距离一米左右的体内情况。但是它的衰减损耗很大，只能传送很短的距离。光的损耗程度是用每千米的分贝为单位来衡量的。直到20世纪60年代，最好的玻璃纤维的衰减损耗仍在每公里1000分贝以上。每公里1000分贝的损耗是什么概念呢？每公里10分贝损耗就是输入的信号传送1公里后只剩下了十分之一，20分贝就表示只剩下百分之一，30分贝是指只剩千分之一……1000分贝的含意就是只剩下亿百分之一，是无论如何也不可能用于通信的。因此，当时有很多科学家和发明家认为用玻璃纤维通信希望渺茫，失去了信心，放弃了光纤通信的研究。
激光器和光纤的发明，使人们看到了光通信的曙光。而要实现光纤通信，还需要在激光器和光纤的性能上有重大的突破。但是在这两方面的突破遇到了许多困难，尤其是光纤的损耗要达到可用于通信的要求，从每千米损耗1000分贝降低到20分贝似乎不太可能，以致很多科学家对实现光纤通信失去了信心。就在这种情况下，出生于上海的英藉华人高锟（K.C.Kao）博士(光纤之父)，通过在英国标准电信实验室所作的大量研究的基础上，对光波通信作出了一个大胆的设想。他认为，既然电可以沿着金属导线传输，光也应该可以沿着导光的玻璃纤维传输。1966年7月，高锟就光纤传输的前景发表了具有重大历史意义的论文，论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因，大胆地预言，只要能设法降低玻璃纤维的杂质，就有可能使光纤的损耗从每公里1000分贝降低到20分贝／公里，从而有可能用于通信。这篇论文使许多国家的科学家受到鼓舞，加强了为实现低损耗光纤而努力的信心。
世界上第一根低损耗的石英光纤――1970年，美国康宁玻璃公司的三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克成功地制成了传输损耗每千米只有20分贝的光纤。这是什么概念呢？用它和玻璃的透明程度比较，光透过玻璃功率损耗一半（相当于3分贝）的长度分别是：普通玻璃为几厘米、高级光学玻璃最多也只有几米，而通过每千米损耗为20分贝的光纤的长度可达150米。这就是说，光纤的透明程度已经比玻璃高出了几百倍！在当时，制成损耗如此之低的光纤可以说是惊人之举，这标志着光纤用于通信有了现实的可能性。
1970年激光器和低损耗光纤这两项关键技术的重大突破，使光纤通信开始从理想变成可能，这立即引起了各国电信科技人员的重视，他们竞相进行研究和实验。1974年美国贝尔研究所发明了低损耗光纤制作法――CVD法（汽相沉积法），使光纤损耗降低到1分贝／公里；1977年，贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研制成功寿命达100万小时（实用中10年左右）的半导体激光器，从而有了真正实用的激光器。1977年，世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用，速率为45Mb／s。
进入实用阶段以后，光纤通信的应用发展极为迅速，应用的光纤通信系统已经多次更新换代。70年代的光纤通信系统主要是用多模光纤，应用光纤的短波长（850纳米）波段，（1纳米=1000兆分之一米，即米）。80年代以后逐渐改用长波长（1310纳米），光纤逐渐采用单模光纤，到90年代初，通信容量扩大了50倍，达到2.5Gb／s。进入90年代以后，传输波长又从1310纳米转向更长的1550纳米波长，并且开始使用光纤放大器、波分复用（WDM）技术等新技术。通信容量和中继距离继续成倍增长。广泛地应用于市内电话中继和长途通信干线，成为通信线路的骨干。
光纤资料大全之光纤分类
光纤的种类很多，分类方法也是各种各样的。
从材料角度分
按照制造光纤所用的材料分类，有石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。
塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）制成的。它的特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，使用方便。但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机网链路、船舶内通信等。目前通信中普遍使用的是石英系光纤。
按传输模式分
按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。
多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长1.31μm。
多模光纤
多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。
单模光纤
单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。
最佳传输窗口为依据
按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300μm。
色散位移型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300μm和1550μm。
我们知道单模光纤没有模式色散所以具有很高的带宽，那么如果让单模光纤工作在1.55μm波长区，不就可以实现高带宽、低损耗传输了吗？但是实际上并不是这么简单。常规单模光纤在1.31μm处的色散比在1.55μm处色散小得多。这种光纤如工作在1.55μm波长区，虽然损耗较低，但由于色散较大，仍会给高速光通信系统造成严重影响。因此，这种光纤仍然不是理想的传输媒介。
为了使光纤较好地工作在1.55μm处，人们设计出一种新的光纤，叫做色散位移光纤（DSF）。这种光纤可以对色散进行补偿，使光纤的零色散点从1.31μm处移到1.55μm附近。这种光纤又称为1.55μm零色散单模光纤，代号为G653。
G653光纤是单信道、超高速传输的极好的传输媒介。现在这种光纤已用于通信干线网，特别是用于海缆通信类的超高速率、长中继距离的光纤通信系统中。
色散位移光纤虽然用于单信道、超高速传输是很理想的传输媒介，但当它用于波分复用多信道传输时，又会由于光纤的非线性效应而对传输的信号产生干扰。特别是在色散为零的波长附近，干扰尤为严重。为此，人们又研制了一种非零色散位移光纤即G655光纤，将光纤的零色散点移到1.55μm 工作区以外的1.60μm以后或在1.53μm以前，但在1.55μm波长区内仍保持很低的色散。这种非零色散位移光纤不仅可用于现在的单信道、超高速传输，而且还可适应于将来用波分复用来扩容，是一种既满足当前需要，又兼顾将来发展的理想传输媒介。
还有一种单模光纤是色散平坦型单模光纤。这种光纤在1.31μm到1.55μm整个波段上的色散都很平坦，接近于零。但是这种光纤的损耗难以降低，体现不出色散降低带来的优点，所以目前尚未进入实用化阶段。
按折射率分布分
按折射率分布情况分：阶跃型和渐变型光纤。
阶跃型：光纤的纤芯折射率高于包层折射率，使得输入的光能在纤芯一包层交界面上不断产生全反射而前进。这种光纤纤芯的折射率是均匀的，包层的折射率稍低一些。光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的，只有一个台阶，所以称为阶跃型折射率多模光纤，简称阶跃光纤，也称突变光纤。这种光纤的传输模式很多，各种模式的传输路径不一样，经传输后到达终点的时间也不相同，因而产生时延差，使光脉冲受到展宽。所以这种光纤的模间色散高，传输频带不宽，传输速率不能太高，用于通信不够理想，只适用于短途低速通讯，比如：工控。但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。这是研究开发较早的一种光纤，现在已逐渐被淘汰了。
为了解决阶跃光纤存在的弊端，人们又研制、开发了渐变折射率多模光纤，简称渐变光纤。
渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高次模的光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。渐变光纤的包层折射率分布与阶跃光纤一样，为均匀的。渐变光纤的纤芯折射率中心最大，沿纤芯半径方向逐渐减小。由于高次模和低次模的光线分别在不同的折射率层界面上按折射定律产生折射，进入低折射率层中去，因此，光的行进方向与光纤轴方向所形成的角度将逐渐变小。同样的过程不断发生，直至光在某一折射率层产生全反射，使光改变方向，朝中心较高的折射率层行进。这时，光的行进方向与光纤轴方向所构成的角度，在各折射率层中每折射一次，其值就增大一次，最后达到中心折射率最大的地方。在这以后。和上述完全相同的过程不断重复进行，由此实现了光波的传输。可以看出，光在渐变光纤中会自觉地进行调整，从而最终到达目的地，这叫做自聚焦。
按工作波长分
按光纤的工作波长分类，有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。
常用光纤规格
单模： 8/125μm， 9/125μm， 10/125μm
多模： 50/125μm 欧洲标准 62.5/125μm 美国标准
工业，医疗和低速网络： 100/140μm， 200/230μm
塑料光纤： 98/1000μm 用于汽车控制。
光纤制造
目前通信中所用的光纤一般是石英光纤。石英的化学名称叫二氧化硅（SiO2），它和我们日常用来建房子所用的砂子的主要成分是相同的。但是普通的石英材料制成的光纤是不能用于通信的。通信光纤必须由纯度极高的材料组成；不过，在主体材料里掺入微量的掺杂剂，可以使纤芯和包层的折射率略有不同，这是有利于通信的。
制造光纤的方法很多，目前主要有：管内CVD(化学汽相沉积)法，棒内CVD法，PCVD(等离子体化学汽相沉积)法和VAD(轴向汽相沉积)法。但不论用哪一种方法，都要先在高温下做成预制棒，然后在高温炉中加温软化，拉成长丝，再进行涂覆、套塑，成为光纤芯线。光纤的制造要求每道工序都要相当精密，由计算机控制。在制造光纤的过程中，要注意：
①光纤原材料的纯度必须很高。
②必须防止杂质污染，以及气泡混入光纤。
③要正确控制折射率的分布；
④正确控制光纤的结构尺寸；
⑤尽量减小光纤表面的伤痕损害，提高光纤机械强度。
光缆的优点
光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。光导纤维电缆由一捆光纤组成,简称为光缆。光缆是数据传输中最有效的一种传输介质，它的优点和光纤的优点类似，主要有以下几个方面：
(1)频带较宽。
(2)电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束，由于光束不受外界电磁干扰与影响，而且本身也不向外辐射信号，因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。当然，抽头困难是它固有的难题，因为割开的光缆需要再生和重发信号。
(3)衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号是一个常数。
(4)中继器的间隔较大，因此可以减少整个通道中继器的数目，可降低成本。根据贝尔实验室的测试，当数据的传输速率为420Mbps且距离为119公里无中继器时，其误码率为,传输质量很好。而同轴电缆和双绞线每隔几千米就需要接一个中继器。
如何安装
在使用光缆互联多个小型机的应用中，必须考虑光纤的单向特性，如果要进行双向通信，那么就应使用双股光纤。由于要对不同频率的光进行多路传输和多路选择，因此在通信器件市场上又出现了光学多路转换器。
在普通计算机网络中安装光缆是从用户设备开始的。因为光缆只能单向传输。为了实现双向通信，光缆就必需成对出现，一个用于输入，一个用于输出。光缆两端接光学接口器。
安装光缆需格外谨慎。连接每条光缆时都要磨光端头，通过电烧烤或化学环氯工艺与光学接口连在一起，确保光通道不被阻塞。光纤不能拉得太紧，也不能形成直角。
常用光缆
光纤的类型由模材料(玻璃或塑料纤维)及芯和外层尺寸决定，芯的尺寸大小决定光的传输质量。常用的光缆有：
•8.3μm 芯、125μm外层、单模。
•62.5μm 芯、125μm外层、多模。
•50μm芯、125μm外层、多模。
•100μm芯、140μm外层、多模。
敷设方式
通信光缆自70年代开始应用以来，现在已经发展成为长途干线、市内电话中继、水底和海底通信以及局域网、专用网等有线传输的骨干，并且已开始向用户接入网发展，由光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）等向光纤到户（FTTH）发展。针对各种应用和环境条件等，通信光缆有架空、直埋、管道、水底、室内等敷设方式。
架空光缆
架空光缆是架挂在电杆上使用的光缆。这种敷设方式可以利用原有的架空明线杆路，节省建设费用、缩短建设周期。架空光缆挂设在电杆上，要求能适应各种自然环境。架空光缆易受台风、冰凌、洪水等自然灾害的威胁，也容易受到外力影响和本身机械强度减弱等影响，因此架空光缆的故障率高于直埋和管道式的光纤光缆。一般用于长途二级或二级以下的线路，适用于专用网光缆线路或某些局部特殊地段。
架空光缆的敷设方法有两种：
1. 吊线式：先用吊线紧固在电杆上，然后用挂钩将光缆悬挂在吊线上，光缆的负荷由吊线承载。
2. 自承式：用一种自承式结构的光缆，光缆呈“8”字型，上部为自承线，光缆的负荷由自承线承载。
直埋光缆
这种光缆外部有钢带或钢丝的铠装，直接埋设在地下，要求有抵抗外界机械损伤的性能和防止土壤腐蚀的性能。要根据不同的使用环境和条件选用不同的护层结构，例如在有虫鼠害的地区，要选用有防虫鼠咬啮的护层的光缆。
根据土质和环境的不同，光缆埋入地下的深度一般在0.8m至1.2m之间。在敷设时，还必须注意保持光纤应变要在允许的限度内。
管道光缆
管道敷设一般是在城市地区，管道敷设的环境比较好，因此对光缆护层没有特殊要求，无需铠装。
管道敷设前必须选下敷设段的长度和接续点的位置。敷设时可以采用机械旁引或人工牵引。一次牵引的牵引力不要超过光缆的允许张力。
制作管道的材料可根据地理选用混凝土、石棉水泥、钢管、塑料管等。
水底光缆
水底光缆是敷设于水底穿越河流、湖泊和滩岸等处的光缆。这种光缆的敷设环境比管道敷设、直埋敷设的条件差得多。水底光缆必须采用钢丝或钢带铠装的结构，护层的结构要根据河流的水文地质情况综合考虑。例如在石质土壤、冲刷性强的季节性河床，光缆遭受磨损、拉力大的情况，不仅需要粗钢丝做铠装，甚至要用双层的铠装。施工的方法也要根据河宽、水深、流速、河床、流速、河床土质等情况进行选定。
水底光缆的敷设环境条件比直埋光缆严竣得多，修复故障的技术和措施也困难得多，所以对水度光缆的可靠性要求也比直埋光缆高。
海底光缆也是水底电缆，但是敷设环境条件比一般水底光缆更加严竣，要求更高，对海底光缆系统及其元器件的使用寿命要求在25年以上。
海底光缆：结构与发展
1988年，在美国与英国、法国之间敷设了越洋的海底光缆（TAT-8）系统，全长6700公里。这条光缆含有3对光纤，每对的传输速率为280Mb／s，中继站距离为67公里。这是第一条跨越大西洋的通信海底光缆，标志着海底光缆时代的到来。1989年，跨越太平洋的海底光缆（全长13200公里）也建设成功，从此，海底光缆就在跨越海洋的洲际海缆领域取代了同轴电缆，远洋洲际间不再敷设海底电缆。
光纤的传输容量大，中继站间的距离长，适用于海底长距离的通信。用于海底光缆的光纤比陆地光缆所用的光纤有更高的要求；要求低损耗、高强度、制造长度长，光缆的中继距离长，一般都在50公里以上，在光纤的传输性能方面要求在25年以内不会变化。在海底光缆的结构方面：要求能经受强大的压力和拉力，特别是深海光缆（敷设在水深1000米以上海底的光缆），在敷设和维修作业中除了光缆本身的重量外，还要加上海浪加到光缆上的动态应力，在如此大的负荷条件下，光缆的应变要限制在0.7～0.8％之内；海底光缆的结构要求坚固、材料轻，但不能用轻金属铝，因为铝和海水会发生电化学反应而产生氢气，氢分子会扩散到光纤的玻璃材料中，使光纤的损耗变大。因此海底光缆既要防止内部产生氢气，同时还要防止氢气从外部渗入光缆。为此，在90年代初期，研制开发出一种涂碳或涂钛层的光纤，能阻止氢的渗透和防止化学腐蚀。光纤接头也要求是高强度的，要求接续保持原有光纤的强度和原有光纤的表面不受损伤。
按照上述要求和特点，海底光缆的基本结构是将经过一次或两次涂层处理后的光纤螺旋地绕包在中心加强构件（用钢丝制成）的周围。光纤设在螺旋形的U形槽塑料骨架中，槽内填满油膏或弹性塑料体形成纤芯。纤芯周围用高强度的钢丝绕包，在绕包过程中要把所有缝隙都用防水材料填满，再在钢丝周围绕包一层铜带并焊接搭缝，使钢丝和铜管形成一个抗压和抗拉的联合体，这个铜管还是传送远供电流的导体。在钢丝和铜管的外面还要再加一层聚乙烯护套。这样严密多层的结构是为了保护光纤、防止断裂以及防止海水的侵入，同时也是为了在敷设和回收修理时可以承受巨大的张力和压力。
即使是如此严密的防护，在80年代末还是发现过深海光缆的聚乙烯绝缘体被鲨鱼咬坏造成供电故障的实例。海缆系统的远程供电十分重要，海底电缆沿线的中继器，要靠登陆局远程供电工作。海底光缆用的数字中继器功能多，比海底电缆的模拟中继器的用电量要大好几倍，供电要求有很高的可靠性，不能中断。因此在有鲨鱼出没的地区，在海底光缆的外面还要加上钢带绕包两层和再加一层聚乙烯外护套。
进入90年代，海底光缆已经和卫星通信成为当代洲际通信的主要手段。我国自1989年开始到1998年底已经先后参与了18条国际海底光缆的建设与投资。其中第一个在中国登陆的国际海底光缆系统是1993年12月建成的中国——小日本（C-J）海底光缆系统。1996年2月中韩海底光缆建成开通，分别在我国青岛和韩国泰安登陆，全长549公里；1997年11月，我国参与建设的全球海底光缆系统（FLAG）建成并投入运营，这是第一条在我国登陆的洲际光缆系统，分别在英国、埃及、印度、泰国、日本等12个国家和地区登陆，全长27000多公里，其中中国段为622公里；由中国电信和新加坡等地的电信公司共同发起的亚欧海底光缆系统，延伸段正在建设，该系统连接亚洲、欧洲和大洋洲，在33个国家和地区登陆，全长达38000公里，是世界上最长的海底光缆，采用先进的8波长波分复用技术，主干路由的设计容量高达40Gb／s，将在我国上海、汕头两地登陆，预计1999年底建成开通。
海底光缆承担的洲际通信业务量逐年上升，已经超过了卫星通信的业务量，成为现代洲际通信的主力。
最细的光纤
英国巴斯大学的物理学家们研究出世界上最细的用于通讯的光缆。每根光缆长为10公里，每个结仅有0.00000001毫米粗。
塑料光纤
很早以前人们就考虑过用塑料来制造光纤，但是由于塑料光纤的衰减太大、带宽太窄而没有考虑用于通信。近年来，通过日本、美国和欧洲一些国家的研究开发，降低了塑料光纤的衰减、增大了带宽，使它用于短距离的接入网成为可能。
塑料光纤最主要的优点是成本低、易于加工、重量轻、可挠性好、芯径和数值孔径都比较大，耦合效率较高，对施工和维护都比较方便。目前，塑料光纤大都用在短波长，GI结构。据报道，日本和美国研制出的塑料光纤在100m上可以达到吉比特级。目前其市场正逐步上升，年增长率约为20％，这很值得注意。
神鹰之目――导弹制导
用光纤制导导弹有些人可能迷惑不解。光纤细如蛛丝，高速飞行的导弹会不会拉断光纤呢？这的确是光纤制导中的一个关键问题。一般市场上出售的光纤的抗拉强度，远不能满足光纤制导的要求。而光纤制导用的光纤，是经过特殊加工的。这种光纤的外径只有300微米左右，可承受巨大的拉力，足以满足光纤制导的要求。
光纤制导就如同放风筝一样，制导导弹可从车辆和直升飞机上发射。操纵人员通过屏幕显示器观察导弹寻的器传来的信号，有如随同导弹一起飞向目标，当然其命中精度要高得多。导弹向前飞行时，从弹体内拉出一根细光纤。操纵手通过这根光纤向导弹发出控制指令。导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标，直到击中为止。那么，光纤制导的导弹为什么能跟踪目标呢？原来这种导弹除了装有发动机、战斗部分和控制系统外，还在导弹头部安装“成像式寻的器”，如电视摄像机、红外线成像传感器等。它们起到眼睛的作用。实际上，导弹并不是瞄准目标发射，而是垂直发射的。当导弹飞到一定高度，寻的器“看”到地面情况，先将地物反射的光变换成电信号，再把电信号转变成一定波长的光信号，通过光纤下行传回发射装置，并在显示器上显示出图像来。操纵手根据显示的图像选择目标，发出指令并通过光纤上传送给导弹，将导弹导引到目标上。
这根纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输光信号的作用。那么，上行和下行的光信号能否产生干扰呢？如果上行和下行的光信号采用同一波长的光，肯定会产生干扰的。但是光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的波长为850纳米的红外激光，而上行光信号是铟镓砷磷发光二级管发射的波长为1.06微米的红外光，由于这两束光的波长不同，所以在光纤中传播不会产生互相干扰，并且可以通过光纤两端的双向耦合器把两者分开。
光纤制导技术，由于光信号在光纤中传播，所以不受大气的影响，抗干扰的能力强，精度也高，由于光纤制导使用单根光纤，而红外有线制导使用两根导线，所以又具有体积小、重量轻的特点。这些优点使光纤制导具有广阔的发展前景。
白衣天使的新搭档
光纤在医学上的应用自然首推胃镜了。
自1869年德国医生库什莫尔（Kussmaul）首先制成第一台胃镜以来，胃镜经历了100多年的历史。由硬式而至半曲，由金属而至光学纤维胃镜。纤维胃镜的普及确定是30年来胃肠病学领域划时代的进展，纤细而可屈的镜身，灵活的操纵部，日益变广的视角，越来越大的弯曲度使食道、胃、十二指肠粘膜在胃镜视野内暴露无遗，从而使消化科医师对胃粘膜病变识别有如皮肤科医师对皮损的观察，清晰、形象而逼真，胃镜检查等于给医生装上了可深入病人体内的“望远镜”。对于一个熟练的操作者，也不再存在盲区。因此，胃镜对临床诊断及随访观察都提供了最佳的工具。加上闭路电视及录像装置的配备，使图像再现十分方便，使用胃镜可以准确而高效地诊断各种食道、胃、十二指肠疾病。
塑料光纤及塑料光纤网络的短距离通信的优势、塑料光纤的研究进程及标准化以及应用展望
一、引言
我们知道，在长距离通信中光纤早已唱起了主角，而在短距离如家庭内、交通工具内、办公大楼及办公室内的通信和多媒体传输中光纤的运用目前却还很少。但随着INTENRET数据通信、视频点播、可视电话、电视会议等多媒体业务的迅速扩大，对物理网络的宽带化、高速化提出了更高的要求，使光纤到户和光纤到桌面的传输网络逐步取代现有的光电混合形式成为最理想的传输网络，为用户提供宽带高速的信息服务，从而推动了全光交换技术的不断发展。在全光交换网络中，为用户提供宽带高速的信息服务，从而推动了全光交换技术的不断发展。在全光交换网络中，石英光纤来说，传输带宽和电磁兼容完全能满足使用要求，且网络技术很成熟，便熔接及器件成本高使其作为接入媒介主力受到限制。而塑料光纤在高速短距离通信传输中成本也对称电缆相当，在100米范围内传输带宽可达数GHz，且易连接，可挠性好、易于弯曲等优势，尽管目前其系统性能还处于研究或应用初期阶段，但它在未来短距离通信中所担当的角色是不可忽视，它在价格及性能上的优势，使其在网络全光化中入户接入方面的应用具有广泛的前景。
二、塑料光纤及塑料光纤网络的优势
目前室内短距离信息传输媒介或技术主要有以下几种：
1、以基于铜导体的对绞线的同轴电缆
这一种使用成本低且满足现实需求而使用最多，但若满足用户将来对带宽和速率的更高要求，需要为克服电磁干扰、信息保密、扩大带宽、提高传输速率、保证传输距离等投入很高的研究资金，使用成本也因使用昂贵复杂的电子装置而变得很高，综合竞争力降低。
2、单模和多模石英光纤
该种技术比较成熟，但石英光纤芯径很细（-10μm）导致连接困难而成本较高，光电子器件技术要求高、价格昂贵，其易脆断和弯曲损耗限制其在狭窄空间中安装使用。
3、红外及短距离移动通信等无线技术
此种技术在目前比较热闹门，世界各国对移动通讯的技术研究投入很大，技术也日新月异，相关产品更新换代速度很快，但当数据无线传输技术应用于象室内、交通工具内这样的短距离通讯时其使用成本就比较高，且电磁干扰问题、环境影响问题、传输带宽和速率问题，或为解决这些问题所必须的高研究成本和昂贵的使用设备投入等将会是其在短距离通信中应用的主要障碍。从现实实用和技术研究发展趋势看，要克服铜导体和无线传输技术的缺陷，POF是实现短距离高速传输的优先选择目标。
塑料光纤（POF）与石英光纤相比，具有以下优点：
*模量低，芯径大（0.3-1.0mm），接续时可使用简单的POF连接器，即使是光纤接续中心对准产生30μm的偏差也不会影响耦合损耗；
*数值孔径大（NA0.5左右），受光角θA可达60°，而石英光纤只有16°，可用便宜的LED，并且耦合效率高；
*挠曲性好，易于加工和使用；
*在可见光区有低损耗窗口；
*重量轻；
*成本及加工费用低。
POF网络在局域网系统中与其它传输介质相比，具有明显的优点：
*POF对电磁干扰不敏感，也不发生辐射，不同数据速率下的衰减恒定，误码率可预测，能在电噪声环境中使用；
*其尺寸较长，可降低接头设计中公差控制的要求，故成网成本较低等。
现将POF与目前成本低、室内接入使用最流行的铜介质作比较：
目前SI型POF的使用成本与UTP-5电缆的相当，但传输性能和环境适当性比电缆好得多；同轴电缆的传输性能比较好，但使用距离最大90米，电缆外径大，也不易弯曲，影响安装使用，与之配套的电子设备和连接器件价格昂贵。
随着POF制造技术和原材料制备技术的不断进步，POF的生产成本还会不断的降低；从目前的激光器、光电子集成器件、连接器的发展情况看，国内及国际的相关技术进步很快，随着生产规模的不断扩大，相信发送接收器件的成本会有较大幅度的下降，使POF在接入通信中更具优势。
三、塑料光纤国内研究进程
塑料光纤的研究始于二十世纪60年代。1968年美国杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯为芯材制备出塑料光纤，但光损耗较大。1974年日本三菱人造丝公司以PMMA和聚苯乙烯为芯材、以低折射率的氟塑料为包层开发出塑料光纤，其光损耗为3500dB/km，难以用于通信。
80年代日本的一些大企业和大学对低损耗塑料光纤的制备进行了大量的研究。1980年三菱公司以高纯MMA单体聚合PMMA，使塑料光纤损耗下降到100-200dB/km。1983年NTT公司开始用氘取代PMMA中的H原子，使最低光损耗可达到20dB/km，并可传输近红外到可见光的光波。
1986年，日本Fujitsu公司以PC为纤芯材料开发出SI型耐热POF，耐热温度可达135摄氏度，衰减达450dB/km。
1990年，日本庆应大学的小池助教授开发成功折射率渐变型的塑料光纤，芯材为含氟PMMA、包层为含氟，用界面凝胶技术制造。
该塑料光纤衰减在60db/km以下，光源650-1300nm，100m带宽3GHz，传输速率10Gb/s，超过了GI型石英光纤，并被广泛认为是高速多媒体时代光纤入户的新型光通信媒介。
1996年，人们纷纷建议以塑料光纤为基础建立极低成本的用户网ATM物理层；1997年，日本NEC公司进行了155Mbit/s的ATM、LAN的试验。
在2000年OFC会议上，日本ASAHI GLASS公司报道了氟化梯度塑料光纤衰减系数在850nm为41dB/km，在1300nm为33dB/km，带宽已达100MHz.km。用这种光纤成功地进行了50m、2.5Gbit/s的高速传输试验和70摄氏度长期热老化试验。实验结论为氟化梯度塑料光纤完全能满足短距离的通信使用要求。
从国外的研究发展来看，塑料光纤的研究重点主要集中在以下三个方面：
*降低光损耗；
*提高带宽（由SI型转为GI型）；
*提高耐热性。（聚碳酸酯（PC）、硅树脂、交联丙烯酸和共聚物可使耐热性提高到125-150摄氏度）
塑料光纤在衰减与带宽方面的最新实用进展为：日本ASAHI GLASS公司2000年7月称，该公司实施庆应大学的GI-POF技术商品化，采用全氟化聚合物CYTOP制造GI光纤，命名为GI-GOF，商品名为Lucina，衰减速率3Gb/s，带宽大于200MHz.km。
塑料光纤在耐热性方面的最新实用进展为：日本JSR与旭化株式会社联合发展耐热透明树脂ARTON（norbornene,冰片烯）制造的SI-POF，耐热170摄氏度，预计2001年上半年即可供应汽车市场。
四、塑料光纤的标准化
随着POF技术的日趋成熟，产品在通信系统中的应用量不断扩大，人们对POF的技术性能及标准化进行了深入的研究，并制订出相应的标准，为塑料光纤的产业化打下基础。
ATM论坛于1997年5月通过155Mb/s POF和硬塑料包层的标准，标准规定；在传输距离为50米、用155Mbps速率传输时使用POF，在传输距离为100米时，使用硬塑料包层石英光纤。该标准中规定的一种POF是一种芯层和包层材料的折射率差很小的低数值孔径POF。这种POF的带宽特性随光入射条件的变化而变化，当全模激励时，传输距离为100m时为20MHz，带宽特性良好。
五、塑料光纤短距离通信应用展望
塑料光纤作为短距离通信网络的理想传输介质，在未来家庭智能化、办公自动化、工控网络化。车载机载通信网、军事通信网的数据传输中具有重要的地位。
通过塑料光纤，我们可实现智能家电（家用PC、HDTV、电话、数字成象设备、家庭安全设备、空调、冰箱、音响系统、厨用电器等）的联网，达到家庭自动化和远程控制管理，提高生活质量；通过塑料光纤，我们可实现办公设备的联网，如计算机联网可以实现计算机并行处理，办公设备间数据的高速传输可大大提高工作效率，实现远程办公等。
在低速局域网的数据速率小于100Mbps时，100米范围内的传输用SI型塑料光纤即可实现；150Mbps50米范围内的传输可用小数值孔径POF实现。
POF在制造工业中可得到广泛的应用。通过转换器，POF可以与RS232、RS422、100Mbps以太网、令牌网等标准协议接口相连，从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路。能够高速地传输工业控制信号和指令，避免因使用金属电缆线路而受电磁干扰导致通信传输中断的危险。
POF重量轻且耐用，可以将车载机通信网络和控制系统组成一个网络，将微型计算机、卫星导航设备、移动电话、传真等外设纳入机车整体设计中，旅客还可通过塑料光纤网络在座位上享受音乐、电影、视频游戏、购物、Internet等服务、
在军事通信上，POF正在被开发用于高速传输大量的第三、保密信息，如利用POF重量轻、可挠性好、连接快捷，适用于在身配戴的特点，用于士兵穿戴式的轻型计算机系统，并能够插入通信网络下载、存储、发送、接收关键任务信息，且在头盔显示器中显示。
综上所述，塑料光纤的应用领域越来越广，国外在塑料光纤的应用开发上已取得了较大的成果，且不断在在加大新的应用研究投入，我国亦应就塑料光纤的研究和发展予以密切注视。
造成光纤衰减的多种原因
1、造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。
本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。
弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成损耗。
挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。
不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。
当光从光纤的一端射入，从另一端射出时，光的强度会减弱。这意味着光信号通过光纤传播后，光能量衰减了一部分。这说明光纤中有某些物质或因某种原因，阻挡光信号通过。这就是光纤的传输损耗。只有降低光纤损耗，才能使光信号畅通无阻。
2、光纤损耗的分类
光纤损耗大致可分为光纤具有的固有损耗以及光纤制成后由使用条件造成的附加损耗。具体细分如下：
光纤损耗可分为固有损耗和附加损耗。
固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和因光纤结构不完善引起的损耗。
附加损耗则包括微弯损耗、弯曲损耗和接续损耗。
其中，附加损耗是在光纤的铺设过程中人为造成的。在实际应用中，不可避免地要将光纤一根接一根地接起来，光纤连接会产生损耗。光纤微小弯曲、挤压、拉伸受力也会引起损耗。这些都是光纤使用条件引起的损耗。究其主要原因是在这些条件下，光纤纤芯中的传输模式发生了变化。附加损耗是可以尽量避免的。下面，我们只讨论光纤的固有损耗。
固有损耗中，散射损耗和吸收损耗是由光纤材料本身的特性决定的，在不同的工作波长下引起的固有损耗也不同。搞清楚产生损耗的机理，定量地分析各种因素引起的损耗的大小，对于研制低损耗光纤，合理使用光纤有着极其重要的意义。
3、材料的吸收损耗
制造光纤的材料能够吸收光能。光纤材料中的粒子吸收光能以后，产生振动、发热，而将能量散失掉，这样就产生了吸收损耗。
我们知道，物质是由原子、分子构成的，而原子又由原子核和核外电子组成，电子以一定的轨道围绕原子核旋转。这就像我们生活的地球以及金星、火星等行星都围绕太阳旋转一样，每一个电子都具有一定的能量，处在某一轨道上，或者说每一轨道都有一个确定的能级。距原子核近的轨道能级较低，距原子核越远的轨道能级越高。轨道之间的这种能级差别的大小就叫能级差。当电子从低能级向高能级跃迁时，就要吸收相应级别的能级差的能量。
在光纤中，当某一能级的电子受到与该能级差相对应的波长的光照射时，则位于低能级轨道上的电子将跃迁到能级高的轨道上。这一电子吸收了光能，就产生了光的吸收损耗。
制造光纤的基本材料二氧化硅（SiO2）本身就吸收光，一个叫紫外吸收，另外一个叫红外吸收。目前光纤通信一般仅工作在0.8～1.6μm波长区，因此我们只讨论这一工作区的损耗。
石英玻璃中电子跃迁产生的吸收峰在紫外区的0.1～0.2μm波长左右。随着波长增大，其吸收作用逐渐减小，但影响区域很宽，直到1μm以上的波长。不过，紫外吸收对在红外区工作的石英光纤的影响不大。例如，在0.6μm波长的可见光区，紫外吸收可达1dB／km，在0.8μm波长时降到0.2～0.3dB／km，而在1.2μm波长时，大约只有0.ldB／km。
石英光纤的红外吸收损耗是由红外区材料的分子振动产生的。在2μm以上波段有几个振动吸收峰。由于受光纤中各种掺杂元素的影响，石英光纤在2μm以上的波段不可能出现低损耗窗口，在1.85μm波长的理论极限损耗为ldB／km。
通过研究，还发现石英玻璃中有一些“破坏分子”在捣乱，主要是一些有害过渡金属杂质，如铜、铁、铬、锰等。这些“坏蛋”在光照射下，贪婪地吸收光能，乱蹦乱跳，造成了光能的损失。清除“捣乱分子”，对制造光纤的材料进行格的化学提纯，就可以大大降低损耗。
石英光纤中的另一个吸收源是氢氧根（OHˉ) 期的研究，人们发现氢氧根在光纤工作波段上有三个吸收峰，它们分别是0.95μm、1.24μm和1.38μm，其中1.38μm波长的吸收损耗最为严重，对光纤的影响也最大。在1.38μm波长，含量仅占0.0001的氢氧根产生的吸收峰损耗就高达33dB/km。
这些氢氧根是从哪里来的呢？氢氧根的来源很多，一是制造光纤的材料中有水分和氢氧化合物，这些氢氧化合物在原料提纯过程中不易被清除掉，最后仍以氢氧根的形式残留在光纤中；二是制造光纤的氢氧物中含有少量的水分；三是光纤的制造过程中因化学反应而生成了水；四是外界空气的进入带来了水蒸气。然而，现在的制造工艺已经发展到了相当高的水平，氢氧根的含量已经降到了足够低的程度，它对光纤的影响可以忽略不计了。
4、散射损耗
在黑夜里，用手电筒向空中照射，可以看到一束光柱。人们也曾看到过夜空中探照灯发出粗大光柱。那么，为什么我们会看见这些光柱呢？这是因为有许多烟雾、灰尘等微小颗粒浮游于大气之中，光照射在这些颗粒上，产生了散射，就射向了四面八方。这个现象是由瑞利最先发现的，所以人们把这种散射命名为“瑞利散射”。
散射是怎样产生的呢？原来组成物质的分子、原子、电子等微小粒子是以某些固有频率进行振动的，并能释放出波长与该振动频率相应的光。粒子的振动频率由粒子的大小来决定。粒子越大，振动频率越低，释放出的光的波长越长；粒子越小，振动频率越高，释放出的光的波长越短。这种振动频率称做粒子的固有振动频率。但是这种振动并不是自行产生，它需要一定的能量。一旦粒子受到具有一定波长的光照射，而照射光的频率与该粒子固有振动频率相同，就会引起共振。粒子内的电子便以该振动频率开始振动，结果是该粒子向四面八方散射出光，入射光的能量被吸收而转化为粒子的能量，粒子又将能量重新以光能的形式射出去。因此，对于在外部观察的人来说，看到的好像是光撞到粒子以后，向四面八方飞散出去了。
光纤内也有瑞利散射，由此而产生的光损耗就称为瑞利散射损耗。鉴于目前的光纤制造工艺水平，可以说瑞利散射损耗是无法避免的。但是，由于瑞利散射损耗的大小与光波长的4次方成反比，所以光纤工作在长波长区时，瑞利散射损耗的影响可以大大减小。
5、先天不足，爱莫能助
光纤结构不完善，如由光纤中有气泡、杂质，或者粗细不均匀，特别是芯-包层交界面不平滑等，光线传到这些地方时，就会有一部分光散射到各个方向，造成损耗。这种损耗是可以想办法克服的，那就是要改善光纤制造的工艺。
散射使光射向四面八方，其中有一部分散射光沿着与光纤传播相反的方向反射回来，在光纤的入射端可接收到这部分散射光。光的散射使得一部分光能受到损失，这是人们所不希望的。但是，这种现象也可以为我们所利用，因为如果我们在发送端对接收到的这部分光的强弱进行分析，可以检查出这根光纤的断点、缺陷和损耗大小。这样，通过人的聪明才智，就把坏事变成了好事。
布线的一些实际施工经验
为了保证网络施工的质量，应做到如下要求：
一 、明确要求、方法
施工负责人和技术人员要熟悉网络施工要求、施工方 法、材料使用，并能向施工人员说明网络施工要求、 施工方法、材料使用，而且要经常在施工现场指挥施 工，检查质量，随时解决现场施工人员提出的问题 。
二、掌握环境资料
尽量掌握网络施工场所的环境资料，根据环境资料 提出保证网络可靠性的防护措施：
为防止意外破坏，室外电缆一般应穿入埋在地下的 管道内，如需架空，则应架高（高4米以上），而且 一定要固定在墙上或电线杆上，切勿搭架在电杆上、 电线上、墙头上甚至门框、窗框上。室内电缆一般应 铺设在墙壁顶端的电缆槽内。
通信设备和各种电缆线都应加以固定，防止随意移 动，影响系统的可靠性。
为了保护室内环境，室内要安装电缆槽，电缆放在 电缆槽内，全部电缆进房间、穿楼层均需打电缆洞， 全部走线都要横平竖直。
三、区分不同介质
保证通信介质性能，根据介质材料特点，提出不同 施工要求。计算机网络系统的通信介质有许多种， 不同通信介质的施工要求不同，具体如下：
光纤电缆
ａ．光纤电缆铺设不应绞结；
ｂ．光纤电缆弯角时，其曲律半径应大于３０ｃｍ；
ｃ．光纤裸露在室外的部分应加保护钢管，钢管应 牢固地固定在墙壁上；
ｄ．光纤穿在地下管道中时，应加ＰＶＣ管；
ｅ．光缆室内走线应安装在线槽内；
ｆ．光纤铺设应有胀缩余量，并且余量要适当，不 可拉得太紧或太松。
同轴粗缆
ａ．粗缆铺设不应绞结和扭曲，应自然平直铺设；
ｂ．粗缆弯角半径应大于３０ｃｍ；
ｃ．安装在粗缆上各工作站点间的距离应大于２ ５米；
ｄ．粗缆接头安装要牢靠，并且要防止信号短路；
ｅ．粗缆走线应在电缆槽内，防止电缆损坏；
ｆ．粗缆铺设拉线时不可用力过猛，防止扭曲；
ｇ．每一网络段的粗缆应小于５００米，数段粗缆 可以用粗缆连结器连接使用，但总长度不可大于５ ００米，连接器不可太多；
ｈ．每一网络段的粗缆两端一定要安装终端器，其 中有一个终端器必须接地；
ｉ．同轴粗缆可安装在室外，但要加防护措施，埋 入地下和沿墙走线的部分要外加钢管，防止意外损 坏。
同轴细缆
ａ．细缆铺设不应绞结；
ｂ．细缆弯角半径应大于２０ｃｍ；
ｃ．安装在细缆上各工作站点间的距离应大于０ ５米；
ｄ．细缆接头安装要牢靠，且应防止信号短路；
ｅ．细缆走线应在电缆槽内，防止电缆损坏；
ｆ．细缆铺设时，不可用力拉扯，防止拉断；
ｇ．一段细缆应小于１８３米，１８３米以内的两 段细缆一般可用"Ｔ"头连结加长；
ｈ．两端一定要安装终端器，每段至少有一个终端 器要接地；
ｉ．同轴细缆一般不可安装在室外，安装在室外的 部分应加装套管。
双绞线
ａ．双绞线在走廊和室内走线应在电缆槽内，应平 直走线；
ｂ．工作站到Hub的双绞线最长距离为100米，超过100 米的可用双绞线连结器连结加长；
ｃ．双绞线在机房内走线要捆成线札，走线要有一 定的规则，不可乱放；
ｄ．双绞线两端要标明编号，便于了解结点与Hub接 口的对应关系；
ｅ．双绞线应牢靠地插入Hub和工作站的网卡上；
ｆ．结点不用时，不必拔下双绞线，它不影响其它 结点工作；
ｇ．双绞线一般不得安装在室外，少部分安装在室 外时，安装在室外的部分应加装套管；
ｈ．选用八芯双绞线，自己安装接头时，八根线都 应安装好，不要只安装四根线、剪断另外四根线。
四、网络设备安装
Hub的安装
ａ．Hub应安装在干燥、干净的房间内；
ｂ．Hub应安装在固定的托架上；
ｃ．Hub固定的托架一般应距地面500mm以上；
ｄ．插入Hub的电缆线要固定在托架或墙上，防止意 外脱落。
收发器的安装
ａ．选好收发器安装在粗缆上的位置（收发器在粗缆 上安装，两个收发器最短距离应为25米）；
ｂ．用收发器安装专用工具，在粗缆上钻孔，钻孔 时要钻在粗缆中间位置，要钻到底（即钻头全部钻 入）；
ｃ．安装收发器连结器，收发器连结器上有三根针（ 中间一只信号针，信号针两边各有一只接地针），信 号针要垂直接入粗缆上的孔中，上好固定螺栓（要安 装紧固）；
ｄ．用万用表测信号针和接地针间电阻，电阻值约 为２５欧姆（粗缆两端粗缆终端器已安装好），如电 阻无穷大，一般是信号针与粗缆芯没接触上，或收 发器连结器固定不紧，或钻孔时没有钻到底，需要 重新钻孔或再用力把收发器连结器固定紧；
ｅ．安装好收发器，固定好螺钉；
ｆ．收发器要固定在墙上或托架上，不可悬挂在空 中；
ｇ．安装好收发器电缆；
ｈ．收发器电缆首先与粗缆平行走一段，然后拐弯 ，以保证收发器电缆插头与收发器连接可靠。
网卡安装
ａ．网卡安装不要选计算机最边上的插槽，最边上 的插槽有机器框架，影响网络电缆的拔插，给调试 带来不便；
ｂ．网卡安装与其它计算机卡安装方法一样，因网 卡有外接线，网卡一定要用螺钉固定在计算机的机 架上。
五、设备安装
为保证网络安装的质量，网络设备的安装应遵循如 下步骤：
首先阅读设备手册和设备安装说明书。
设备开箱要按装箱单进行清点，对设备外观进行检 查，认真详细地做好记录。
设备就位。
安装工作应从服务器开始，按说明书要求逐一接好 电缆。
逐台设备分别进行加电，做好自检。
逐台设备分别联到服务器上，进行联机检查，出现 问题应逐一解决。有故障的设备留在最后解决。
安装系统软件，进行主系统的联调工作。
安装各工作站软件，各工作站可正常上网工作。
逐个解决遗留的所有问题。
用户按操作规程可任意上机检查，熟悉网络系统的 各种功能。
试运行开始。
如何保证电缆性能
许多网友和朋友面临着如何在园区网环境里进行楼间廉价高效数据传输的问题。路由的选择、传输距离和应用环境都将影响对电缆介质的选择，不正确或不恰当的选择将会导致布线投资的有限期缩短，而重新安装也会导致网络系统运行的停止。青岛山海天科技的工程师在施工中总结出以下经验供大家参考。
如果是室外应用，通常对于园区网连接的选择是光纤系统。光纤真正的开销在光纤布线系统的端接和光电设备上，当用户只需要在楼间50米的距离内传达输10Mbps或 100Mbps时，一般不采用光纤。
将常规5类铜缆埋入地下或架空铺设将可能会导致某一网络沿布线线路的传输失败，所以选择现有的室外直埋增强型5类电缆会带来廉价的链路。在决定选择这些室外局域网电缆之前应对它的设计进行充分理解。
多年来防潮保护网在通信电缆中一直应用，这些铝聚合材料有重叠封口作为保护，降低水蒸汽的渗透路径来地阻止水的进入。然而一个无保护的干燥电缆将需要遭受长达半年到一年由于浸润而产生的的液化，一个带防潮保护网的干燥电缆才会得到彻底保护。这样设计的电缆大约与箔屏蔽局域网电缆类似，端接通用简单。所以，布线系统设计者必须考虑到应用环境，这包括下列环境及影响电缆的参数。
电缆是否放置于：
屋檐下。电缆只要不直接暴露在阳光照射或超高温下，标准局域网电缆就可以应用，建议使用管道；外墙上。避免阳光直接照射墙面及人为损坏；
管道里（塑料或金属的）。如在管道里，注意塑料管道的损坏及金属管道的导热；
悬空应用/ 架空电缆。考虑电缆的下垂和压力。打算采用哪种捆绑方式？电缆是否被阳光直接照射；
直接在地下电缆沟中铺设，这种环境是控制范围最小的。电缆沟的安装要定期进行干燥或潮湿程度的检查；
地下管道。为便于今后的升级、电缆更换以及与表面压力和周围环境相隔离，铺设管道是一个较好的方法。但不要寄希望于管道会永远保持干燥，这将影响对电缆种类的选择。
影响电缆性能的因素包括：
紫外线（UV）——不要将无紫外线防护的电缆应用于阳光的直射环境内，应选择黑色聚乙烯或PVC外皮的电缆，如奔瑞公司（Brand-Rex)的4对增强型5类MegaOutdoor室外电缆，它带有金属网防潮保护层及黑色聚乙烯外皮，适用于绝大多数楼间连接，不管是架空铺设、地面安装还是管道内施工均可以采用；
热度——电缆在金属管道或线槽内的温度很高，许多聚合材料在这种温度下会降低使用寿命，应选择黑色聚乙烯或PVC外皮；
水——水是局域网电缆的真正杀手。在局域网双绞线电缆内的水分会增加电缆的电容，从而降低了阻抗并引起近端串扰问题。若要有效防止潮湿和水蒸气，需要采用金属屏蔽网保护层；
机械损坏（修复费用）——光缆的修复是十分昂贵的，在每一个间断点至少需要两次端接；
接地——如果电缆的屏蔽层需要接地，则必须遵守相应的标准；
路由总长度（不仅仅指楼间）——大楼间采用室外级的局域网双绞线电缆，其总长度要限制在90米之内。对于100Mps或1000Mbps网络，其铺设距离不能超过这一限定。如果铺设的距离在100米到300米之间，则应该选择光缆。
可用下列的简单实验自测一下布线投资是否安全：用20米增强型5类UTP电缆分别在两端进行端接；在电缆中点的位置小心拨开电缆外皮，露出一小段铜缆（1厘米）；按照AN/NZS D级标准测试电缆；将电缆的切割部分浸泡在水中1-2分钟，然后再重新测试，结果如下表所表示：
参数 干燥电缆 潮湿的电缆 差别
阻抗（欧姆） 109 75 -34
长度（m） 20 27 +7
延迟（ns） 97 133 +36
衰减 5.1 7.7 +2.6
近端串扰（冗余） 15 10 -5
怎样有效进行网络布线
伴随着社会日新月异地发展，各个行业、各个部门以及家庭用户对信息的需求越来越大，计算机通信网络技术的发展也为实现大容量、快速度的传递提供了可能性，于是越来越多的单位和家庭用户开始考虑如何有效布置、安装网络通信线，以便日后能方便地连接到局域网或者因特网上，从而实现高速、大容量的数据、语音、图像的传输，可以这样说有效进行网络布线为建筑物的通讯、计算机网络等系统构筑了强有力的基础。那么我们该如何对建筑物或者其他网络通信系统进行有效布置网络线呢，下面笔者就根据自己的一点认识，来和大家详细谈谈在网络布线时应注意的关键事项。
1、提高对网络布线重要性的认识
只有充分认识了网络布线的重要性，我们才能在实际布线的过程中，让网线布置得更系统化、规范化和合理化。对网络进行结构化、系统化布线可以让单位用户和个人用户充分利用迅速发展的技术，这些技术能对任一设备里的所有系统，产生实质性的影响。对网络线进行系统化布置时，由于采用共用标准互边系统的因素，这样就能很方便、快捷地对通信设备进行安装、调试、更换和维修，从而使用户对这方面的投资能获得比较理想的效率回报。通过对网线进行系统布置，不但能够保证网络的灵活扩展性以及日后的可升级性，而且还能把以后所面临的系统维护工作量以及系统维护所需要的费用，都尽可能地控制在最低限度。对网络线进行系统布置其实也可以看成是为整个网络通信系统构筑一个工程性能良好的平台，利用这个平台整个建筑或者整个通信系统的网络通信就具有很大的灵活性和通用性，同时又有非常好的性能价格比，例如根据笔者布线的经验统计，对整个楼层或者整个建筑进行系统布线可以使网络通信的维护人员降低到原来的一半。由于系统化、结构化网络布线系统是一个有多元化功能的星形物理结构，它可以适用于不同拓朴结构的网络系统。只需在适当的节点上，进行一些配线上的变更，不需移动线缆和设备。因此一旦网络系统发生改变的时候，对网线进行合理化布置更能体现其自身的优势。
2、布线所需的网络产品应是同一厂家的
由于布线所用到的网络产品，例如普通5类双绞线或者是水晶头等都是传输的微弱信号，稍有不慎都有可能影响网络通信的整体性能。目前市场上各种各样性能的网络产品比较多，有的厂家生产的网络线质量可能比较好，有的厂家可能生产的水晶头使用效果比较明显，也有的厂家生产出来的网络接口模块的性价比是最高的，为了能将这些产品的所有优点都集中起来，不少布线者常常简单认为，如果把这些网络产品组合起来对一个系统进行布线，可能会使网络通信的信号衰减幅度达到最小，从而能达到最佳通信效果。其实这样的认识是不正确的，一旦把这些不同厂家生产的高性能产品综合在一个系统中使用时，不但不能达到我们所想象那样的通信效果，反而通信效果会变得更差。因为不同厂家的网络产品其内部材料的阻抗是不一样的，阻抗中的细微差别都可能对高速通信网络的信号衰减产生很大的影响，从而影响整个网络通信系统的通信质量。也许有人说，他们在布线时就是使用的不同厂家的网络产品，好象速度并没有什么明显降低吗？其实，一个系统使用不同的网络产品，对10M以下的网络交换速度的影响确实很小，有时就不能通过手工的方式来比较出来，但如果100M或者更高速的网络系统使用不同的网络产品来布线的话，网络最终的交换速度就将会有明显的变化。所以笔者建议无论是对哪个网络系统进行布线时，我们最好都采用同一个厂家生产的网络产品，这样的话还有可能获得该厂家提供给我们的15年左右的通信质量保证。
3、布线前要合理规划设计
由于布线要考虑到整体性和系统性，因此这就要求我们在布线之前，应该小心谨慎、认认真真，做充分地调查研究，收集相关的布线资料，例如需要布线的建筑物的设计图纸、布线需要考虑的事项以及细节等，同时应该综合考虑到布线的施工进度、应用需求以及经济条件等方面的内容。要是建筑物还在建筑之中时就进行布线的话，布线时就要根据建筑物的建筑设计要求、建筑物对布线、走线的具体需求来进行实施了，比方说提出上下楼层间走线的通道规格、预埋一些管道等等。这些要求可以在建筑物的设计图中体现出来，以便在施工的同时就把一些布线在前期工程完成，免除许多后期施工的弊端，减少重复劳动，提高工作效率，做到合理易行。如果是在已经建好的建筑物基础上与室内装潢工程同步进行综合布线的话，就应该根据实际观察分析并掌握现有建筑物的资料以及装潢设计情况进行综合布线。
4、不要将网络线一线两用
不少设计者在布置网络线时，为了节省投资费用，常常会用一根网络线来同时连接个设备，例如有可能他们会从双绞线中分出一对线来连接电话，也有可能会同时把两对线连接到两个网络接口模块中，这样做看似能提高网络线的利用率，其实这种一线多用的做法对网络通信的效率是影响很大的，例如要将网络线一线多用的话，就必须将相互绞绕在一起的电缆线解开，这样双绞线的纽绞角度就会发生破坏，双绞线的近端串绕参数就会变大起来，近端串绕的数值增大对网络线的传输交换速度影响是很大的；况且随着网络交换速度的不断升级，千兆速度交换网也在逐步普及之中，而千兆网使用的是全双工传输交换方式，这种方式将把一根网络线中包含的8对电缆全部使用起来，因此从这个角度来看的话，对网络线进行一线多用是不利于整个网络系统日后的升级的。
5、要严格布线施工质量
对一个规模较大的建筑物或者通信网络系统进行布线时，单靠电脑技术人员的力量是不够的，为此不少单位都请建筑施工人员来参加整个布线系统的工程，而这些施工人员大多数对网络或者电脑知识一窍不通，他们常常会把网络的布线与电话线、电线以及其他线的布置混为一谈，因此这些工人在具体布线时，不会考虑网络布线的各种细节，例如网络线与接口模块之间的连线，网线与水晶头之间的连接以及网络线中各电缆线的绞接等细节，如果这些施工工人不严格施工质量，不注重这些细节的处理的话，将会对网络线的传输性能造成很大的影响。
而对于用户来说，他们检测网络线布置得好坏的唯一手段，就是在整个布线完工时，简单地使用网络检测命令“ping”来看一下网络的连通情况，只要ping通网络的话就认为整个布线工作就合格了。其实网络布线完成以后，并不是简单地检验一下网络是否连通那么简单，您还需要看看网络的传输速度是否达到网络产品的标称值，一个施工质量不好的布线将会在传输速度上大大折扣。此外，我们一定要注重对布置好的网线系统进行全方位检测，例如首先通过网线测试仪来看一下网络线中8根电缆的连接顺序与测试是否接通，这种测试对于普通的用户来说也可以很方便进行，只要购买一套检测仪就可以了；对于规模较大、对传输要求较高的系统网络进行测试时，还必须通过专用测试一起来检查点对点连接的整体信号损失情况，如果损失信号过大那么施工质量肯定不过关，另外还要对电缆线的近端串扰数值进行测试，我们一定要测试所有的线对间的近端串扰，其中最坏的线对组合必须满足最小的性能指标要求，才能保证网络系统运行的最基本保证。在测试网线的同时，我们还要做好标记工作，把各点号码在信息点处及配线架处用标签纸标明并在平面图上注明，以便今后对系统进行管理、使用及维护。一般验收都是在两头发现问题，这可能是配线架没做好，也可能是模块没做好，还有一种可能就是上面板时螺丝钻入网线造成短路现象，等等。对网络系统全面标记和检测完毕后，我们应该重新整理网线规划图，并在上面做出正确的标记，以备日后维护之用。
5类和6类数字通信电缆的传输性能分析
1 引言
随着宽带通信接入网建设的兴起，5类和6类数字通信电缆作为信息高速公路最后100m的理想传输媒介而得到广泛的应用。5类电缆近年来广泛应用于智能大楼中作为综合布线，传输数字信息，如高速以太网（100BASE-T）、光纤分布数字接口（FD-DI）和IBM令牌环中，其传输速率在100m时达100Mb/s,6类电缆作为新一代布线，比5类缆性能更优越，应用于千兆比以太网中（1000BASE-T4），四对线全双工，每对线的传输速率可达200～400Mb/s。对称电缆的类别是按照电缆发展顺序和使用频率来划分的，见表1。
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表1 各类对称电缆的使用频率、传输速率和用途
水平布线用5类和6类电缆由四对对绞的绝缘导线包封在同一护套内组成的。线中导体为经过韧练的实心软铜线，也可为多股绞合铜线，但一般为前者。导体的直径原IEC-61156-2规定较宽，为0.4～0.8mm,对于6类缆，IEC-51156-5建议值0.5～0.65mm，但最终以电气性能达标为准。5类和6类电缆的结构有无屏蔽对绞线对（UTP）、总屏蔽对绞线对（FTP）和线对单独屏蔽对绞线对（STP）之分。但不管电缆是怎样的结构，只要符合分级的电缆标准就可达标。UTP是一种最常用的结构，它对电磁干扰的防卫是靠对绞线的平衡特性。FTP是金属箔屏蔽对绞线对结构，它通过护套屏蔽层和对绞线的平衡特性共同防卫电磁干扰。STP是对绞线对单独屏蔽结构，它是靠对绞线对的单独屏蔽及对绞线对的平衡特性防卫电磁干扰。
为了确保数字综合布线网的质量，各国和国际标化准组织制定了一系列的有关标准。主要的国际和国内标准有下列诸种：1）EIA/TIA TSB-36是EIA/TIA-586商用建筑电信布线标准的重要补充；2）ISO/IEC-11801：《信息-建筑物综合布线系统》；3）IEC61156 1-4：《数字通信用多芯对/星绞对称电缆》；4）IEC-46C/436，437/CDV文件；5）YD/T1019-1999：《数字通信用实心聚烯烃绝缘水平对绞电缆》。
本文根据这些标准来计算电缆的传输性能。但应该看到，所有标准中规定的参数均是由正弦波激励所得，但由于LAN（局域网）电缆数据通信传输的是方波，含有很多正弦谐波分量，有一定的频带，所以不能简单地由一个单一频率的参数计算一定传输速率下的误码率。本文提出在带宽带内平均信噪比（S/N）AV的概念，定量计算出电缆串音和衰减对传输速率和误码率（BER）的影响，并阐述影响5、6类缆使用长度的因素。
2 近端串音和衰减对5、6类缆传输误码率的影响
在局域网数字通信中，5、6类缆中一般传输4B/5B的非归零码（NRZI），并且基带传输，也就是说传输100Mb/s数据时，实际比特率是125Mb/s。信号的功率谱分布如图1所示，图中，T为二进制符号时间间隔。如只考虑功率谱主瓣，且假设系统的传输带宽利用率为1，即每赫兹传输1bit,则信号的带宽Bd=1/T,传输速率r=1/T。
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图2 方波信号的功率谱
若数字信号的发送功率为PT，而接收功率为PR，则接收机所接收到的信号功率为：
PR=PT-a(f)L (dB) (1)
而接收机所接收到的干扰功率PI为:
Pi=Pt+10Lg(10-RSFEXT/10+10-RSFEXT/10)(dB)(2)
式中PSFEXT为电缆内除本线对外,其他线对干扰本系统的远端串音功率和(dB)
SNEXT为电缆内除本线对外,其他线对干扰本系统的近端串音功率和(dB);式(1)右边含对数的项为近端和远端串音衰减的总功率和(dB)。
接收信号的S/N为：
S/N=PR-P1=-10Lg（10-RSFEXT/10 +10-RSFEXT/10）-α(f)L (dB) (3)
YD/T1019-1999标准规定，20℃时5类和6类4对UTP、0.5mm线径的电缆线对的衰减系数a(f)和NEXT（f）与频率f的关系如表2所示。
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2.1在高速以太网100BASE-TX中BER的计算
对于高速以太网10BASE-T2或其他应用场合，如FDDI，每一个工作区域放置一根4对5类缆，其中一对用于接收数据，一对发送数据，一对用于语音，一对备用（如图2所示）。在工作站端或集线器（BUB）端，发送线对较大功率的发送信号将对接收线对中经衰减的接收信号形成干扰，即近端串音。近端串音衰减（NEXT(f)）一般表示为：
NEXT(f)=10Lg(PT/P'T)（dB） (4)
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图2 100BASE-TX传送模型
式中PT表示发送信号功率， 表示串音功率。NEXT（f）越大，干扰越小。在100BASE-TX和FD-DI应用中，近端串音为主要噪声来源，在不考虑远端串音的情况下，接收信号的S/N为：
S/N=-10Lg(10-NEXT(F)/10)-α（f）L (5)
下面分别计算5、6类缆在此类应用中各种不同传输速率时的误码率。在局域网中由于传输的是矩形波，信号中含有多种频率成分，其功率谱见图1。
所以计算100Mb/S净数据速率时（用4B/5B编码传输速率为125Mb/s）的S/N不能用f=125MHz简单地代入式（3），而应在整个信号频带内求平均，如式（6）所示。
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5类缆用于100BASE-T2和FDDI时，一对发送信号，一对接收信号，所以PSNEXT=NEXT（f）,代入式（6）得：
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同样地，6类缆用于同样的网络时，
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应用MATLAB数学软件对式（7）和式（8）进行数值计算，带宽用Bb=1.25r(r为传输速率),得到5、6类缆在各种不同速率下的（S/N）AV(dB)(见下表3)。
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表 3
表3中的S/N还没有将白高斯噪声（AGWN）、符号间干扰（ISI）、语音传输线对的振铃干扰、用户电力线干扰、广播干扰考虑在内，所以要将表3中的（S/N）再扣除1dB的裕度后，代入P（ε）公式（9），得到在不同传输速率下的BER，数值也列于表3中。
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（9）
从计算结果可见，5类电缆在100Mb/s传输速率（物理层链路速率）时，BER为10-7，满足数据通信的使用要求（一般为10-6级）。但当速率提高时，BER显著上升，5类缆不能再使用。而6类缆在200Mb/s时的BER相当于5类缆在100Mb/s时的BER，所以6类缆可用到200Mb/s的速率。
上面的计算结果没有考虑信道编码增益，由于4B/5B码的信道编码增益，实际的BER还要低一点。
2.2 千兆比以太网中的计算
在千兆比以太网1000BASE-T中，四对线同时全双工传输，每对线实际传输速度250Mb/s,取消4B/5B编码，而用其他FEC编码，五电平传输，前后两者S/N增益和损耗抵消。1000BASE-T的噪声环境示意如图3所示。下面计算四对线同方向传输时，远端串音对BER的影响。
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图3 1000BASE-T近端和远端串音模型
TXM为发送机，RXM为接收机
根据IEC1156-5标准草案，5、6类缆的等电位远端串音，防卫度的功率和（PSELFEXT），即三对线对一对线干扰的总功率为：
5类：PSELFEXT（f）=62.3-20lgf (dB) (10)
6类：PSELFEXT（f）=72.3-20lgf (dB) (11)
在1000BASE-T中，四对线同时在同一方向传输1000Mb/s的数据速率，每对线传输250Mb/s，在这种情况下，远端串音是主要干扰源。IEC61156-5标准草案给出了PSELFEXT指标，根据PSELFEXT的定义，它就是某一线对接收端的S/N，所以，一个线对接收端的平均S/N为（250Mb/s时）：
5类缆：
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(12)
考虑还有其它干扰源，如结构回波损耗（SRL）时，扣除3dB裕度，将（S/N）=20dB代入式（9），得BER为4×10-7，满足数据通信的要求。
6类缆：
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(13)
同样，扣除3dB裕度后，按式（9）得BER小于10-12。
可见，近端串音的影响要比远端串音大。同时，由于四对线经串/并变换后高速传输同一数据，对四对线的传播时延τ的一致性提出了更高的要求。IEC-46C/436，437/CDV文件中对6类缆规定：任意两对线在4MHz到最高频率范围内，在10±2℃与40±1℃所测得的时延差均不得超过45μs/100m。
3 时延对数据帧丢失的影响
在以太网100BASE-TX等网络中以IEEE 802.3为标准，采用CSMA/CD媒体接入协议。该协议规定数据帧的最小长度为512bits。如帧长小于512bits，就会发生当帧发送完以后（如发生冲突）还检测不到冲突的情况，造成数据帧的丢失（如图4所示）。
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图4 链路帧长模型 DTE为数据终端设备
根据YD/T1019-1999标准，5类缆的电磁波传播速度不小于0.65c,c为光在真空中的传播速度。假如传播100m，实际传播速度为0.65c，则传播时间为100/（3×108×0.65）=0.513μs，在这段时间内传输的比特数为100Mb/s×0513μs=51.3bits。考虑包括终端软线在内的循环时间（Round Trip Timing）,所以每米电缆时延为1.112bits。考虑如图5所示的简单网络，终端DTE1到DTE2是最远路径，其跨度为A（100m）+B（5m）+C（100m）。A段和C段的时延1.112×200=222.4bits，每个中继集线器（Repeater Hub）的时延为92bits，终端的发送接收处理（约9.6μs）时延约为100bits。所以从终端DTE1到DTE2的总时延为1.112×200+92×2+5×1.112+100=511.96bits.已接近最小帧长的界限。为了保险起见，ISO11801规范规定从中继器到终端的距离为90m。
4 结构回波损耗（SRL）对传输性能的影响
SRL是由电缆长度上特性阻抗的不均匀引起的，归根到底是由电缆结构的不均匀引起的。由于信号在电缆中不同地点引起反射，从而引起到达接收机的信号脉冲展宽与频率相关的衰减。信号脉冲展宽使接收端脉冲重叠而无法判决，从而限制了系统传输速率的提高；频率相关的衰减会导致接收信号的失真，严重影响正确判决。信号在电缆中的多次反射还导致信号功率的衰减，影响接收端的S/N，从而也限制传输速率。所以YD/T 1019-1999标准对5、6类数字电缆的SRL有明确的要求。5类缆的SRL要求在20MHz以下低于23dB，在20～100MHz不低于23-10lg（f/20）(dB)。
5 提高电缆质量的几项措施
从上面的分析可知，影响数字通信电缆传输质量的主要因素是电缆的结构。电缆结构的对称性和均匀性是电缆生产控制的重点。下面从几个方面介绍提高数字通信电缆质量的措施。
5.1降低衰减的途径
传输线的衰减常数为：
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式中R为导体交流回路电阻;C为导体间互电容;G为导体间介质电导;L为导线电感。
一般情况下，由于G很小，后一项可不考虑。所以，减小R和C是减小衰减常数α的有效措施。减小R可通过加大导体直径来实现（在规定的范围内），此时绝缘外径也应成比例增大，以保持电容C不变；减小互电容C可通过加大绝缘层厚度，或采用绝缘层物理发泡，减小相对介电常数εr来实现。
5.2降低线对间串音（提高NEXT和ELFEXT）的措施
串音来自于线对间的电磁场耦合，降低串音主要是降低线对间电容不平衡。绝缘单线的均匀性和对称是提高NEXT和ELFEXT的基础。另一方面，优良的绞对节距设计是提高串音防卫度的有力措施。5、6类缆的绞对节距应在9～25mm，且节距差越大越好，但也要注意不能导致太大的时延差，因为有可能存在同一帧数据的各比特分线对传送（1000BASE-T4）的应用情况。
5.3 提高SRL的措施
要提高线对纵向结构的均匀性，保证电缆长度方向上特性阻抗的均匀一致性。
在单线拉丝绝缘挤出工序中，要保证绝缘外径偏差在±2μm以内，导体直径波动±0.5μm以内，且要求表面光滑圆整，否则，对绞后的线对会有较大的特性阻抗波动。单线挤出工序中另一重要的控制参数是偏心度，偏心度应控制在5%以内。
绞对工序也是影响SRL的重要工序。除了绞对节距的合理设计可提高串音防卫度外，为了消除绝缘单线偏心对特性阻抗的影响，应采用有单线“预扭绞”或“部分退扭”的群绞机或对绞机绞对，以“细分”由于单线不均匀造成的特性阻抗的变化，使线对在总的长度上阻抗的变化如同微见轻拂平静水面形成的细波纹。普通的市话电缆对绞机不具备这样的性能。绞对中还要注意放线张力的精确控制，防止一根导线轻微地缠绕在另一根导线上，导致电阻不平衡、电容不平衡，引起串音。
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图5 简单网络示意图 DTE为数据终端设备
5.4 降低时延和时延差的措施
时延是决定5、6类缆使用距离的关键参数，由于相速度vp=1/εr ，所以减小绝缘相对介电常数εr是降低时延的重要途径。5类缆可用实心HDPE（高密度聚乙烯）绝缘，6类缆最好用物理发泡PE或FEP绝缘，以减小εr，并降低时延τ。减小时延差的措施是适当减小线对节距差。
在挤护套工序中，护套内径不能太小，否则过分挤压线对，会导致相对介电常数变大，使电缆的电气性能变坏。
6 结束语
从上面的计论可见，LAN数字通信电缆的各项技术指标，特别是近、远端串音和衰减指标均对通信有重要影响。特性阻抗和时延指标也不能忽视。在高速以太网（100Mb/s以上）中，从CSMA/CD协议看，传输速率与距离成反比，6类缆在200Mb/s速率下，使用距离为100m时，虽然BER允许，但链路长度已超过CSMA/CD的最小帧长，从TCP/IP协议数据链路层上不能保证帧的冲突差错，检测帧的差错将由协议的高层完成，这会影响通信的效率。在目前一对发送，一对接收，一对语音，一对备用的（10BASE-TX和100BASE-TX）使用情况下，近端串音是主要的噪声来源，它主要影响S/N和BER。在千兆比以太网（1000BASE-T中），远端串音是干扰的主要来源。在低速网（16Mb/s及以下）中，串音引起的BER是影响数字通信对绞电缆使用距离的主要因素：在高速网（100Mb/s和1000Mb/s）中，串音和时延以及时延差是限制使用距离的因素。电缆厂家应严格按标准精心生产合格的电缆，保证网络物理层的最小BER，才是保证LAN高速数据传输率的基础。
时间:
2010-12-21 19:02
作者:
雯雯的小熊
实在太强悍了，留名明天接着看好了
时间:
2011-2-12 15:55
作者:
liujy999
标题:
回复 1# 的帖子
时间:
2011-5-12 17:19
作者:
wangzihan
标题:
谢谢
特别需要，非常感谢啊
时间:
2011-5-25 14:07
作者:
mazida3
谢谢楼主分享
时间:
2012-3-11 10:54
作者:
gu0zi
标题:
太给力了，楼主
光通信，是未来的趋势
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SNEXT为电缆内除本线对外,其他线对干扰本系统的近端串音功率和(dB);式(1)右边含对数的项为近端和远端串音衰减的总功率和(dB)。