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综合布线也有误码率

2012-06-28

在今天全球化电子商务的环境里,网络低效甚至瘫痪会给公司发展造成极大的威胁。越来越多的网络管理员希望自己使用的网络运行不仅仅符合标准,而且布线设施必须能支持企业现在以及将来不断增长的数据传输速率。误码率测试就是一种衡量网络性能的方法,它用来测试信息从发送点到接收点的速度和效率。

布线行业对于测量绝对零误码率的方式一直争论不休,甚至有人认为零误码率的说法不可取。本文通过深度的技术测试数据,说明普鲁斯特的产品可以实现人们所要求的零误码率。

什么是误码率

误码率就是用来衡量误码出现的频率。IEEE 802.3 标准为1000Base-T网络制定的可接受的最高限度误码率为10-10。这个误码率标准是针对脉冲振幅调制(PAM-5)编码而设定的, 也就是千兆以太网的编码方式。

在信号传输中,衰变改变了信号的电压, 致使信号在传输中遭到破坏,产生误码。噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码(比如传送的信号是1,而接收到的是0;反之亦然)。

统计学方法

有些测量技术以预测误码率数量的统计分析为基础,这种使用普通统计分配法的统计分析可以达到一定的准确性。例如:

P(e)/Log2M < Pb(e) < P(e)

其中,Pb(e)表示发生误码的可能性,等同于误码率;

P(e)表示波形发生错误并被用户发现的可能性;

M是间断信号的数量(例如3表示PAM-3,5表示PAM-5)。

实际测量法

尽管普鲁斯特同时使用统计学和实际测量两种方法,但普鲁斯特更重视实际误码,因为这更接近于揭示误码的本质。任何现代局域网硬件和网络分析软件都能进行这种实际物理测量。

实际测量技术使用循环冗余检查方式(CRC)来确定一段时间内发生的误码情况。

例如,在一个使用PAM-5编码标准的系统运行100小时后,可能会出现两个CRC错误。CRC采用帧校验序列,由发送端开始,接收端查验结果是否正确。如果不正确,即至少一个比特发生了错误,则接收端就会拒绝整个数据包,而这个数据包可能包含高达8个1500字节的比特,即1.2万比特的以太网帧。也就是说,一个比特的误码可能引起1.2万比特的数据重发。

什么是零误码率

IEEE 802.3规定最坏情况的误码率是10-10。在这种条件下,出现的误码不会降低网络的性能,因为所有的网络软硬件都按这个要求建立。因此,这个条件下出现的噪音将不足以改变接收端的比特值,不会造成误码。

普鲁斯特选择的误码率标准比IEEE标准高出100 倍,并把10-12误码率称为零误码率。

零误码率意味着每十万亿个比特中产生的误码小于1个。

实验室测试

普鲁斯特认为实地网络测试是使理论与实际相联系的最准确的方法。因此,普鲁斯特在实验室人造强噪音干扰环境中(模拟现实生活中最糟糕的情况)测量产品性能,又在用户现场测试已安装的布线系统,以此检测网络在使用前与使用中的性能差异。

普鲁斯特在测试中使用目前最先进的测试技术和最精密的数字测量仪,如Netcom System Smartbits SMB-2000、Vigilant-Big Tangerine和Fluke DSP 4000。它们被众多国际测量实验室,如Tolly Group、BiCSi、Bell Laboratories等公认为最好的测量仪。

在实验中,普鲁斯特使用Smartbits SMB-2000信号发生器从两个方向制造高达19千兆比特连续不断的数据传输。同时使用一台奔腾200MHz手提电脑监控现场受到附近外界噪音影响时数据的传输情况。实验持续了4天,数据传输的误码率为零。

普鲁斯特又使用先进的Netcom SmartFlow v.1.14网络分析软件产生的许多不同的数据流来分析网络的等待时间。试验结果显示,普鲁斯特的PROUST布线系统没有发生帧丢失的情况。

现场测试

在商业和工业场所的现场测试中,普鲁斯特使用先进的24口网络检测器评估用户的布线系统是否健康和完整,并在这个实验中衡量阻抗与距离及阻抗与频率的关系。在测试中,普鲁斯特发现,网络信道的阻抗失配是引起网络传输速度减慢的主要原因。

 

TIA/EIA -568A 标准规定,阻抗的变化范围为标准参数的±15 欧姆;而普鲁斯特公司的PROUST布线系统将其限制在标准值的±3 欧姆内。

 

在实验中,测量仪俘获网络中的噪音、干扰和串扰,并分析它们对性能的影响。从这些数据中可以看出,正确安装的PROUST布线系统信道的阻抗在3 欧姆内。

ROUST线缆在用户的布线系统中运行的情况。大多数阻抗失配问题发生在机柜里的跳线、分线点及通信插座的连接器中。图中最初的几米是临时使用的链接,即测量仪和线缆之间的连接,其余部分显示线缆的运行情况。从图中我们可以看出,所有的元件阻抗均在±3 欧姆内,阻抗失配完全可以忽略,不会引起数据误码以及由此导致的数据重发。

实验室内部测试和现场测试均验证普鲁斯特零误码率的数据传输是完全可行的。更重要的是,普鲁斯特的用户可以确认他们安装的布线系统确实达到了零误码率传输,并且普鲁斯特公司为安装PROUST布线系统的用户提供“零误码率”数据流量保证。