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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(huì)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(yùn)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(zhǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。誤碼率測(cè)試就是一種衡量網(wǎng)絡(luò)性能的方法,它用來測(cè)試信息從發(fā)送點(diǎn)到接收點(diǎn)的速度和效率。

布線行業(yè)對(duì)于測(cè)量絕對(duì)零誤碼率的方式一直爭(zhēng)論不休,甚至有人認(rèn)為零誤碼率的說法不可取。本文通過深度的技術(shù)測(cè)試數(shù)據(jù),說明普魯斯特的產(chǎn)品可以實(shí)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(gè)誤碼率標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)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(hào)傳輸中,衰變改變了信號(hào)的電壓, 致使信號(hào)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(huì)導(dǎo)致誤碼(比如傳送的信號(hào)是1,而接收到的是0;反之亦然)。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

有些測(cè)量技術(shù)以預(yù)測(cè)誤碼率數(shù)量的統(tǒng)計(jì)分析為基礎(chǔ),這種使用普通統(tǒng)計(jì)分配法的統(tǒng)計(jì)分析可以達(dá)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(cuò)誤并被用戶發(fā)現(xiàn)的可能性;

M是間斷信號(hào)的數(shù)量(例如3表示PAM-3,5表示PAM-5)。

實(shí)際測(cè)量法

盡管普魯斯特同時(shí)使用統(tǒng)計(jì)學(xué)和實(shí)際測(cè)量?jī)煞N方法,但普魯斯特更重視實(shí)際誤碼,因?yàn)檫@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(jìn)行這種實(shí)際物理測(cè)量。

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

例如,在一個(gè)使用PAM-5編碼標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)運(yùn)行100小時(shí)后,可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)CRC錯(cuò)誤。CRC采用幀校驗(yàn)序列,由發(fā)送端開始,接收端查驗(yàn)結(jié)果是否正確。如果不正確,即至少一個(gè)比特發(fā)生了錯(cuò)誤,則接收端就會(huì)拒絕整個(gè)數(shù)據(jù)包,而這個(gè)數(shù)據(jù)包可能包含高達(dá)8個(gè)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(gè)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(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的性能,因?yàn)樗械木W(wǎng)絡(luò)軟硬件都按這個(gè)要求建立。因此,這個(gè)條件下出現(xiàn)的噪音將不足以改變接收端的比特值,不會(huì)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(gè)比特中產(chǎn)生的誤碼小于1個(gè)。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

普魯斯特認(rèn)為實(shí)地網(wǎng)絡(luò)測(cè)試是使理論與實(shí)際相聯(lián)系的最準(zhǔn)確的方法。因此,普魯斯特在實(shí)驗(yàn)室人造強(qiáng)噪音干擾環(huán)境中(模擬現(xiàn)實(shí)生活中最糟糕的情況)測(cè)量產(chǎn)品性能,又在用戶現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試已安裝的布線系統(tǒng),以此檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)在使用前與使用中的性能差異。

普魯斯特在測(cè)試中使用目前最先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)和最精密的數(shù)字測(cè)量?jī)x,如Netcom System Smartbits SMB-2000、Vigilant-Big Tangerine和Fluke DSP 4000。它們被眾多國(guó)際測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,如Tolly Group、BiCSi、Bell Laboratories等公認(rèn)為最好的測(cè)量?jī)x。

在實(shí)驗(yàn)中,普魯斯特使用Smartbits SMB-2000信號(hào)發(fā)生器從兩個(gè)方向制造高達(dá)19千兆比特連續(xù)不斷的數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)使用一臺(tái)奔騰200MHz手提電腦監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)受到附近外界噪音影響時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸情況。實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)間。試驗(yàn)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(chǎng)測(cè)試

在商業(yè)和工業(yè)場(chǎng)所的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中,普魯斯特使用先進(jìn)的24口網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)器評(píng)估用戶的布線系統(tǒng)是否健康和完整,并在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中衡量阻抗與距離及阻抗與頻率的關(guān)系。在測(cè)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(shí)驗(yàn)中,測(cè)量?jī)x俘獲網(wǎng)絡(luò)中的噪音、干擾和串?dāng)_,并分析它們對(duì)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(yùn)行的情況。大多數(shù)阻抗失配問題發(fā)生在機(jī)柜里的跳線、分線點(diǎn)及通信插座的連接器中。圖中最初的幾米是臨時(shí)使用的鏈接,即測(cè)量?jī)x和線纜之間的連接,其余部分顯示線纜的運(yùn)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(huì)引起數(shù)據(jù)誤碼以及由此導(dǎo)致的數(shù)據(jù)重發(fā)。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試均驗(yàn)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(rèn)他們安裝的布線系統(tǒng)確實(shí)達(dá)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。