综合布线通道传输的性能指标

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按照国际布线标准ISO/IEC11801：1995（E），给出平衡电缆传输通道（Balanced cabling links） 的参数。除非特别强调，这些参数适应于屏蔽和非屏蔽平衡电缆的传输通道。描述平衡电缆通道传输性能的电气特性参数有直流环路电阻、特性阻抗、衰减、近端串扰损耗、衰减与串扰之比、结构回波损耗、传输延迟等，与通道长度有关的参数，如衰减、直流环路电阻、传输延迟等；与电缆纽距有关的参数有特性阻抗、衰减、近端串扰损耗和结构回波等。不过，电缆一旦成形，这些参数只与电缆及相关连接硬件的安装工艺有关。
     
     　　1） 特性阻抗
     
     　　特性阻抗是电缆及相关连接硬件组成的传输通道的主要特性。它根据信号传输的物理特性，形成对信号传输的阻碍作用，它用电阻与电抗一起来描述称特性阻抗。用欧姆（Ω）来度量。平衡电缆通道的特性阻抗变化由结构回波损耗来描述。为了确保应用系统通道的特性阻抗，就需要一个正确的设计、选择适当的电缆和相关连接硬件。
     
     　　2） 结构回波损耗（Structural Return Loss）
     
     　　它是衡量通道一致性的。通道的特性阻抗随着信号频率的变化而变化。如果通道所用的线缆和相关连接硬件阻抗不匹配，就会造成信号反射。被反射到发送端的一部分能量会形成干扰。导致信号失真，这就降低综合布线的传输性能。在综合布线的任一接口测得平衡电缆回波损耗应符合或超过下表1的数据。
      
     　　3） 衰减
     
     　　信号在通道中传输时，会随着传输距离的增加而逐渐变小。衰减是信号沿传输通道的损失量度。由于导线存在阻抗，阻碍信号的传输。当信号的频率增高，由于趋肤效应使电阻增大，又由于感抗增加、容抗减小，而使信号的高频分量衰减加大。衰减与传输信号的频率有关，也与导线的传输长度有关。随着长度的增加，信号衰减也随之增加。综合布线平衡电缆通道传输的最大衰减不应超过下表2的数据。
        
     　　注： 1 要求将各点连接成曲线后，测试的曲线全部应在标准曲线的限值范围之内。
     
     　　2 测量衰减时，如包括链路两端的设备电缆和工作区电缆在内，应扣除设备电缆和工作区电缆的衰减。
     
     　　4） 近端串扰(Near end cross talk，缩写NEXT)
     
     　　当信号在一根平衡电缆中传输时，会在相邻线对中感应一部分信号，这种现象叫串扰。串扰分近端串扰和远端串扰（Far end cross talk，缩写FEXT）两种。近端串扰出现在发送端的串扰，远端串扰出现在接收端的串扰。远端串扰影响较小，目前主要测试近端串扰，近端串扰损耗与信号频率和通道长度有关，也与施工工艺有关。通道的近端串扰损耗应符合或超过下表3所给出的数据。
     
     表3 线对间最小近端串音衰减限值
     
     
     
     　　注： 1 所有其它音源的噪声应比全部应用频率的串音噪声低10dB。
     
     　　2 在主干电缆中，最坏线对的近端串音衰减值，应以功率和来衡量。
     
     　　3 桥接分岔或多组合电缆，以及连接到多重信息插座的电缆，任一对称电缆单元之间的近端串音衰减至少要比单一组合的4对电缆的近端串音衰减提高一个数值△。
     
     △ = 6dB+10㏒（n+1）dB
     
     式中 n ：电缆中相邻的对称电缆单元数。
     
     　　5） 衰减/串扰比（Attenuation to Crosstalk Ratio，缩写ACR）
     
     　　它是在同一频率下链路的信号与近端串扰损耗的比值。这是确定可用带宽的一种方法。通道衰减/串扰比越大越好。
     
     ACR = an (dB)- a (dB)
     
     an ：是指在链路中任何两对线之间测得的近端串扰损耗。a ：是指通道信号衰减。近端串扰和衰减的符合上述3、4的测试要求。ACR的值应符合下表4的要求。
     
     　　6） 直流环路电阻
     
     　　任何导线都存在电阻，当信号在通道中传输时，会有一部分信号转变热而损耗，测量直流环路电阻时，应在线路的远端短路，在近端测量直流环路电阻。测量的值应与电缆中导线的长度和直径相符合。通道的每对线的直流环路电阻应低于下表5的数值。
     

     　　7） 传输延迟
     
     　　综合布线线对的传输延迟应小于下表6的限度。这些限度是又应用系统决定的，任一测量或计算值与布线电缆长度和材料相一致。水平子系统的最大传输延迟不超过1μs。
   
     　　光缆传输信道性能指标
     
     　　对光纤传输通道的性能要求，其前提是每一根光纤通道使用单个波长窗口。下面我们按照国际布线标准ISO/IEC 11801：1995（E），给出单模和多模光纤通道的性能指标。除非特别说明，这些参数适用与综合布线光纤通道。
     
     　　对所有光纤通道来说，不管工作波长或光纤纤芯大小，光的反射损耗是一个重要指标。光纤最小模态带宽指标应能支持带宽高速应用，一些低带宽的光纤通道通常不适合高速应用，它可以用在短距离的一些特殊系统上。多模光纤的带宽用频率来表示，光纤的带宽通常是不测量的。然而，其它如光纤损耗和反射损耗测试是需要的。
     
     　　1） 光纤衰减
     
     　　光纤通道可允许的最大衰减应不超出表7所列的数值。另外，由多个子系统组成的光纤通道的衰减，对62.5/125μm光纤和8/125μm光纤不应超过11dB，对其它类型的光纤可能有更严格的限制. 下表列出用于各种子系统中的通道衰减值。
        
     　　2） 光纤波长窗口参数
     
     　　综合布线通道光纤波长窗口参数应符合表8的规定。
     
     表8 光缆波长窗口参数
     
      
     
     　　注： 1.多模光纤：芯线标称直径为62.5/125um或50/125um；并符合《通信用多模光纤系列》GB/T 12357规定的Alb和Ala光纤。
     
     850nm波长时最大衰减为3.5dB/km（20℃）；最小模式带宽为200MHzkm（20℃）；
     
     1300nm波长时最大衰减为1 dB/km（20℃）；最小模式带宽为500MHzkm（20℃）；
     
     　　2.单模光纤：芯线应符合《通信用单模光纤系列》GB/T 9771标准的B1.1类光纤。
     
     1310nm波长和1550nm波长时最大衰减为1 dB/km；截止波长应小于1280nm。
     
     1310nm时色散应≤6PS/KM·nm；1550nm时色散应≤20PS/KM·nm。
     
     　　3.光纤连接硬件：最大衰减0.5 dB；最小回波损耗：多模20 dB，单模26 dB。
     
     　　3） 多模光纤带宽
     
     　　综合布线的多模光纤通道传输带宽,应超过表9中所给出的最小光学模式带宽。用于光纤通道的光纤色散应根据IEC793-1所述的测试方法进行测试。综合布线，单模光纤通道的光学模式带宽可不作要求。
     
     
     　　4） 反射损耗
     
     　　光纤传输系统中的反射是由多种因素造成的，其中包括由光纤连接器和光纤拼接等引起的反射。对于单模光纤来说，反射损耗尤其重要，因为光源的性能会受反射光的影响。综合布线光纤通道任一接口的光纤反射损耗，应大于表10所列的要求值。
  
     　　5） 传输延迟
     
     　　有些应用系统可能对光缆布线通道的最大传输延迟有专门的要求，可按照GB/T 8401规定的相移法或脉冲时延法进行测量。