解析布線系統中溫度對(duì)帶寬的(de)影(yǐng)響

　信道帶寬是評判通(tōng)訊布線性能的(de)一項最重要的(de)參數指标。下(xià)一代标準如6類或7類标準與原有的(de)較低類别标準的(de)不同之處就在于可(kě)用(yòng)(有效)帶寬的(de)不同。一般而言，在布線系統中更高(gāo)的(de)帶寬意味著(zhe)更高(gāo)的(de)數據傳輸速率。
　什(shén)麽是帶寬?
　　在銅介質布線系統中，每百米雙絞線信道的(de)帶寬通(tōng)常用(yòng)MHz來(lái)表示。信道帶寬是指在信噪比确定不變的(de)情況下(xià)的(de)信道頻(pín)率範圍。帶寬的(de)概念描述見圖1。今天，大(dà)多(duō)數的(de)LAN系統所要控制的(de)噪音(yīn)來(lái)源是産生于傳輸線對(duì)與接收線對(duì)間的(de)近端串擾(NEXT)。當所有的(de)近端串擾源都被考慮到了(le)，那麽以分(fēn)貝計量的(de)信噪比與累加功率衰減串擾比(PSACR)的(de)值相同。6類标準的(de)目标就是在200MHz帶寬的(de)頻(pín)率範圍上将累加功率衰減串擾比(PSACR)控制在大(dà)于零的(de)範圍内，這(zhè)樣，其可(kě)提供的(de)帶寬就可(kě)達到5類布線系統的(de)兩倍。

　　圖1
　　在以MHz來(lái)計量的(de)信道帶寬與以Mb/s來(lái)計量的(de)信息傳輸能力或數據傳輸速率之間存在著(zhe)一個(gè)基本關系。可(kě)以利用(yòng)高(gāo)速公路主幹線的(de)交通(tōng)流量來(lái)形象的(de)說明(míng)帶寬與數據傳輸速率概念之間的(de)關系。帶寬可(kě)比作高(gāo)速路上行車道的(de)數量，數據傳輸速率可(kě)比作交通(tōng)流量或每小時(shí)車輛的(de)通(tōng)過數量。擴大(dà)交通(tōng)流量的(de)一種方法是加寬高(gāo)速公路，而另一種方法則是改善路面質量和(hé)消除瓶頸。類似地，讓可(kě)用(yòng)帶寬頻(pín)率内的(de)每個(gè)Hz頻(pín)率攜帶更多(duō)的(de)信息比特量也(yě)是可(kě)能的(de)，但這(zhè)需要更優良的(de)信噪比。
　　帶寬與信息傳輸能力之間的(de)關系是很久以前由一個(gè)名叫Claude Shannon的(de)人(rén)發現的(de)，當時(shí)他(tā)是貝爾電話(huà)實驗室的(de)一位工程師。所以，這(zhè)一規律被稱爲Shannon定律。
　　影(yǐng)響帶寬的(de)因素
　　一個(gè)6類标準信道應被設計爲比5類标準信道具備更低信号衰減和(hé)更優的(de)近端串擾特性。更低的(de)信号衰減可(kě)通(tōng)過使用(yòng)稍重一些規格的(de)銅介質線纜來(lái)實現，既直徑在0.5mm(24AWG)至0.6mm(23AWG)之間的(de)線纜。現有兩種可(kě)供選擇的(de)線纜包括在TIA的(de)6類标準草(cǎo)案說明(míng)書(shū)考慮範圍之内。在100MHz帶寬下(xià)這(zhè)兩種6類線纜的(de)信号衰減比5類線纜的(de)信号衰減分(fēn)别低了(le)近2分(fēn)貝和(hé)4分(fēn)貝。同樣在100MHz帶寬下(xià)兩種6類線纜分(fēn)别比5類線纜的(de)近端串擾降低了(le)将近12至18分(fēn)貝。這(zhè)兩種6類線纜的(de)描述如下(xià)圖2。

　　溫度效應
　　線纜的(de)信号衰減受溫度的(de)影(yǐng)響很大(dà)。溫度每升高(gāo)10個(gè)攝氏度，線纜的(de)信号衰減就增大(dà)4%。這(zhè)意味著(zhe)40攝氏度下(xià)92.6米線纜的(de)信号衰減與20攝氏度下(xià)100米線纜的(de)信号衰減相同。所以，溫度對(duì)于信号衰減的(de)影(yǐng)響及作用(yòng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大(dà)于許多(duō)其它的(de)固定因素。溫度對(duì)于帶寬的(de)影(yǐng)響是如此顯著。表1比較了(le)增強型5類标準布線系統與6類标準布線系統在不同溫度下(xià)的(de)帶寬值。

 
　　線纜通(tōng)常被安裝在吊頂，排風道等環境溫度往往較高(gāo)的(de)地方。最近，一項由加利福尼亞大(dà)學的(de)Lawrence Berkeley National Laboratory作出的(de)研究表明(míng):許多(duō)鋼混結構大(dà)廈的(de)排風管道的(de)溫度在盛夏季節可(kě)達49攝氏度。然而，在工廠廠房(fáng)等一些環境中，線纜的(de)溫度可(kě)能還(hái)要高(gāo)。
　　NORDX/CDT提倡使用(yòng)低衰減的(de)布線系統以符合6類标準布線系統在合理(lǐ)的(de)最差溫度條件40攝氏度下(xià)達到目标帶寬200MHz的(de)要求。IBDN4800LX作爲新一代的(de)6類線纜可(kě)滿足這(zhè)一要求，提供了(le)高(gāo)可(kě)擴展的(de)信道帶寬，可(kě)支持高(gāo)達4.8Gb/s的(de)傳輸速率，并且克服了(le)高(gāo)溫環境使系統性能降低這(zhè)一難題，從而能夠給予了(le)IEEELAN設備開發者們對(duì)于下(xià)一代布線系統所提出的(de)“改善衰減性能”比改善串擾性能更爲重要的(de)倡導一個(gè)滿意的(de)答(dá)複。