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溫度對布線系統(tǒng)中的帶寬所產(chǎn)生的影響
信道帶寬是評判通訊布線性能的一項最重要的參數(shù)指標(biāo)。下一代標(biāo)準(zhǔn)如6類或7類標(biāo)準(zhǔn)與原有
的較
低類別標(biāo)準(zhǔn)的不同之處就在于有效帶寬的不同。一般而言，在布線系統(tǒng)中更高的帶寬意味著更高的
數(shù)
據(jù)傳輸速率。
1 帶寬的概念
什么是帶寬？在銅介質(zhì)布線系統(tǒng)中，每百米雙絞線信道的帶寬通常用MHZ來表示。信道帶寬是
指在
信噪比確定不變的情況下的信道頻率范圍。今天，大多數(shù)的LAN系統(tǒng)所要控制的噪音來源是產(chǎn)生于
傳輸
線對與接收線對間的近端串?dāng)_（NEXT）。當(dāng)所有的近端串?dāng)_源都被考慮到了，那么以分貝計量的
信噪
比與累加功率衰減串?dāng)_比（PSACR）的值相同。6類標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)就是在200MHZ帶寬的頻率范圍上將
累加
功率衰減串?dāng)_比（PSA CR）控制在大于零的范圍內(nèi)，這樣，其可提供的帶寬就可達(dá)到5類布線系統(tǒng)
的
兩倍。
在以MHZ來計量的信道帶寬與以Mbit／s來計量的信息傳輸能力或數(shù)據(jù)傳輸速率之間存在著一
個基
本關(guān)系。可以利用高速公路主干線的交通流量來形象的說明帶寬與數(shù)據(jù)傳輸速率概念之間的關(guān)系。
帶
寬可比作高速路上行車道的數(shù)量，數(shù)據(jù)傳輸速率可比作交通流量或每小時車輛的通過數(shù)量。擴(kuò)大交
通
流量的一種方法是加寬高速公路，而另一種方法則是改善路面質(zhì)量和消除瓶頸。類似地，讓可用帶
寬
頻率內(nèi)的每個HZ頻率攜帶更多的信息比特曼也是可能的，但這需要更優(yōu)良的信噪比。
帶寬與信息傳輸能力之間的關(guān)系是很久以前由一個名叫ClaudeShannon的人發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時他
是貝
爾電話實驗室的一位工程師。所以，這一規(guī)律被稱為Shannon定律。
2 影響帶寬的因素
一個6類標(biāo)準(zhǔn)信道應(yīng)被設(shè)計為比5類標(biāo)準(zhǔn)信道具備更低信號衰減和更優(yōu)的近端串?dāng)_特性。更低
的信
號衰減可通過使用稍重一些規(guī)格的銅介質(zhì)線纜來實現(xiàn)，既直徑在0.5mm（24AWG）－0.6mm
（23AWG）之
間的線纜�，F(xiàn)有兩種可供選擇的線纜包括在 TIA的 6類標(biāo)準(zhǔn)草案說明書考慮范圍之內(nèi)。在100MHZ
帶寬
下這兩種6類線纜的信號衰減比5類線纜的信號衰減分別低了近2dB和4dB。同樣在100MHz帶寬下兩
種6
類線纜分別比5類線纜的近端串?dāng)_降低了將近12－18dB。
3 溫度效應(yīng)
線纜的信號衰減受溫度的影響很大。溫度每升高10℃?zhèn)�，線纜的信號衰減就增大4％。這意味
著
40℃下92.6m線纜的信號衰減與20℃下100m線纜的信號衰減相同。所以，溫度對于信號衰減的影響
及
作用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于許多其它的固定因素。
溫度對于帶寬的影響是如此顯著。增強(qiáng)型5類標(biāo)準(zhǔn)布線系統(tǒng)與6類標(biāo)準(zhǔn)布線系統(tǒng)在不間溫度下
的帶
寬值比較見表1。
表1 溫度作用下的100m線纜帶寬比較
| 帶寬 | 增強(qiáng)型5類 | 6a草案 | IBDN2400 | 6b草案 | IBDN4800 |
| 20℃ | 115MHz | 200MHz | 超過200MHz | 250MHz | 過300MHz |
| 40℃ | 100MHz | 180MHz | 190MHz | 225MHz | 300MHz |
線纜通常被安裝在吊頂，排風(fēng)道等環(huán)境溫度往往較高的地方。最近，一項由加利福尼亞大學(xué)
的
Lawrence Berkeley NationalLaboratory作出的研究表明：許多鋼混結(jié)構(gòu)大廈的排風(fēng)管道的溫
度在
盛夏季節(jié)可達(dá)49℃。然而，在工廠廠房等一些環(huán)境中，線纜的溫度對能還要高。
NORDX／CDT提倡使用低衰減的布線系統(tǒng)以符合6類標(biāo)準(zhǔn)布線系統(tǒng)在合理的最差溫度條件40℃下
達(dá)
到目標(biāo)帶寬200MHZ的要求。IBDN4800LX作為新一代的6類線纜可滿足這一要求，提供了高可擴(kuò)展
的信
道帶寬，可支持高達(dá)4.8Gbit／S的傳輸速率，并且克服了高溫環(huán)境使系統(tǒng)性能降低這一難題，從
而
能夠給予IEEE LAN設(shè)備開發(fā)者們對于下一代布線系統(tǒng)所提出的“改善衰減性能”比改善串抗性能
更
為重要的倡導(dǎo)一個滿意的答復(fù)。
摘自《電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化》
