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綜合布線也有誤碼率

2012-06-28

在今天全球化電子商務(wù)的環(huán)境里,網(wǎng)絡(luò)低效甚至癱瘓會給公司發(fā)展造成極大的威脅。越來越多的網(wǎng)絡(luò)管理員希望自己使用的網(wǎng)絡(luò)運行不僅僅符合標(biāo)準(zhǔn),而且布線設(shè)施必須能支持企業(yè)現(xiàn)在以及將來不斷增長的數(shù)據(jù)傳輸速率。誤碼率測試就是一種衡量網(wǎng)絡(luò)性能的方法,它用來測試信息從發(fā)送點到接收點的速度和效率。

布線行業(yè)對于測量絕對零誤碼率的方式一直爭論不休,甚至有人認為零誤碼率的說法不可取。本文通過深度的技術(shù)測試數(shù)據(jù),說明普魯斯特的產(chǎn)品可以實現(xiàn)人們所要求的零誤碼率。

什么是誤碼率

誤碼率就是用來衡量誤碼出現(xiàn)的頻率。IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)為1000Base-T網(wǎng)絡(luò)制定的可接受的最高限度誤碼率為10-10。這個誤碼率標(biāo)準(zhǔn)是針對脈沖振幅調(diào)制(PAM-5)編碼而設(shè)定的, 也就是千兆以太網(wǎng)的編碼方式。

在信號傳輸中,衰變改變了信號的電壓, 致使信號在傳輸中遭到破壞,產(chǎn)生誤碼。噪音、交流電或閃電造成的脈沖、傳輸設(shè)備故障及其他因素都會導(dǎo)致誤碼(比如傳送的信號是1,而接收到的是0;反之亦然)。

統(tǒng)計學(xué)方法

有些測量技術(shù)以預(yù)測誤碼率數(shù)量的統(tǒng)計分析為基礎(chǔ),這種使用普通統(tǒng)計分配法的統(tǒng)計分析可以達到一定的準(zhǔn)確性。例如:

P(e)/Log2M < Pb(e) < P(e)

其中,Pb(e)表示發(fā)生誤碼的可能性,等同于誤碼率;

P(e)表示波形發(fā)生錯誤并被用戶發(fā)現(xiàn)的可能性;

M是間斷信號的數(shù)量(例如3表示PAM-3,5表示PAM-5)。

實際測量法

盡管普魯斯特同時使用統(tǒng)計學(xué)和實際測量兩種方法,但普魯斯特更重視實際誤碼,因為這更接近于揭示誤碼的本質(zhì)。任何現(xiàn)代局域網(wǎng)硬件和網(wǎng)絡(luò)分析軟件都能進行這種實際物理測量。

實際測量技術(shù)使用循環(huán)冗余檢查方式(CRC)來確定一段時間內(nèi)發(fā)生的誤碼情況。

例如,在一個使用PAM-5編碼標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)運行100小時后,可能會出現(xiàn)兩個CRC錯誤。CRC采用幀校驗序列,由發(fā)送端開始,接收端查驗結(jié)果是否正確。如果不正確,即至少一個比特發(fā)生了錯誤,則接收端就會拒絕整個數(shù)據(jù)包,而這個數(shù)據(jù)包可能包含高達8個1500字節(jié)的比特,即1.2萬比特的以太網(wǎng)幀。也就是說,一個比特的誤碼可能引起1.2萬比特的數(shù)據(jù)重發(fā)。

什么是零誤碼率

IEEE 802.3規(guī)定最壞情況的誤碼率是10-10。在這種條件下,出現(xiàn)的誤碼不會降低網(wǎng)絡(luò)的性能,因為所有的網(wǎng)絡(luò)軟硬件都按這個要求建立。因此,這個條件下出現(xiàn)的噪音將不足以改變接收端的比特值,不會造成誤碼。

普魯斯特選擇的誤碼率標(biāo)準(zhǔn)比IEEE標(biāo)準(zhǔn)高出100 倍,并把10-12誤碼率稱為零誤碼率。

零誤碼率意味著每十萬億個比特中產(chǎn)生的誤碼小于1個。

實驗室測試

普魯斯特認為實地網(wǎng)絡(luò)測試是使理論與實際相聯(lián)系的最準(zhǔn)確的方法。因此,普魯斯特在實驗室人造強噪音干擾環(huán)境中(模擬現(xiàn)實生活中最糟糕的情況)測量產(chǎn)品性能,又在用戶現(xiàn)場測試已安裝的布線系統(tǒng),以此檢測網(wǎng)絡(luò)在使用前與使用中的性能差異。

普魯斯特在測試中使用目前最先進的測試技術(shù)和最精密的數(shù)字測量儀,如Netcom System Smartbits SMB-2000、Vigilant-Big Tangerine和Fluke DSP 4000。它們被眾多國際測量實驗室,如Tolly Group、BiCSi、Bell Laboratories等公認為最好的測量儀。

在實驗中,普魯斯特使用Smartbits SMB-2000信號發(fā)生器從兩個方向制造高達19千兆比特連續(xù)不斷的數(shù)據(jù)傳輸。同時使用一臺奔騰200MHz手提電腦監(jiān)控現(xiàn)場受到附近外界噪音影響時數(shù)據(jù)的傳輸情況。實驗持續(xù)了4天,數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率為零。

普魯斯特又使用先進的Netcom SmartFlow v.1.14網(wǎng)絡(luò)分析軟件產(chǎn)生的許多不同的數(shù)據(jù)流來分析網(wǎng)絡(luò)的等待時間。試驗結(jié)果顯示,普魯斯特的PROUST布線系統(tǒng)沒有發(fā)生幀丟失的情況。

現(xiàn)場測試

在商業(yè)和工業(yè)場所的現(xiàn)場測試中,普魯斯特使用先進的24口網(wǎng)絡(luò)檢測器評估用戶的布線系統(tǒng)是否健康和完整,并在這個實驗中衡量阻抗與距離及阻抗與頻率的關(guān)系。在測試中,普魯斯特發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)信道的阻抗失配是引起網(wǎng)絡(luò)傳輸速度減慢的主要原因。

 

TIA/EIA -568A 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,阻抗的變化范圍為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的±15 歐姆;而普魯斯特公司的PROUST布線系統(tǒng)將其限制在標(biāo)準(zhǔn)值的±3 歐姆內(nèi)。

 

在實驗中,測量儀俘獲網(wǎng)絡(luò)中的噪音、干擾和串?dāng)_,并分析它們對性能的影響。從這些數(shù)據(jù)中可以看出,正確安裝的PROUST布線系統(tǒng)信道的阻抗在3 歐姆內(nèi)。

ROUST線纜在用戶的布線系統(tǒng)中運行的情況。大多數(shù)阻抗失配問題發(fā)生在機柜里的跳線、分線點及通信插座的連接器中。圖中最初的幾米是臨時使用的鏈接,即測量儀和線纜之間的連接,其余部分顯示線纜的運行情況。從圖中我們可以看出,所有的元件阻抗均在±3 歐姆內(nèi),阻抗失配完全可以忽略,不會引起數(shù)據(jù)誤碼以及由此導(dǎo)致的數(shù)據(jù)重發(fā)。

實驗室內(nèi)部測試和現(xiàn)場測試均驗證普魯斯特零誤碼率的數(shù)據(jù)傳輸是完全可行的。更重要的是,普魯斯特的用戶可以確認他們安裝的布線系統(tǒng)確實達到了零誤碼率傳輸,并且普魯斯特公司為安裝PROUST布線系統(tǒng)的用戶提供“零誤碼率”數(shù)據(jù)流量保證。