类和类数字通信电缆的传输性能分析

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1、5类和6类数字通信电缆的传输性能分析1引言随着宽带通信接入网建设的兴起，5类和6类数字通信电缆作为信息高速公路最后100m的理想传输媒介而得到广泛的应用。5类电缆近年来广泛应用于智能大楼中作为综合布线，传输数字信息，如高速以太网、光纤分布数字接口和IBM令牌环中，其传输速率在100m时达100Mb/s,6类电缆作为新一代布线，比5类缆性能更优越，应用于千兆比以太网中，四对线全双工，每对线的传输速率可达200～400Mb/s。焱对称电缆的类别是按照电缆发展顺序和使树用频率来划分的。水平布线用5类和狄6类电缆由四对对绞的

2、绝缘导线包封在同≯一护套内组成的。线中导体为经过韧练的铙实心软铜线，也可为多股绞合铜线，但一哕般为前者。导体的直径原IEC-61156-2规定较宽，为～,对于6类缆，阉IEC-51156-5建议值～，但最终以电气性能达标为准。5类和6类电缆槊的结构有无屏蔽对绞线对、总屏蔽对绞线览对和线对单独屏蔽对绞线对之分。但不管胬电缆是怎样的结构，只要符合分级的电缆标准就可达标。UTP是一种最常用的结酹构，它对电磁干扰的防卫是靠对绞线的平к衡特性。FTP是金属箔屏蔽对绞线对结︹14/14构，它通过护套屏蔽层和对绞线的平衡特哪

3、性共同防卫电磁干扰。STP是对绞线对醛单独屏蔽结构，它是靠对绞线对的单独屏蔽及对绞线对的平衡特性防卫电磁干扰。肟为了确保数字综合布线网的质量，各淳国和国际标化准组织制定了一系列的有关柿标准。主要的国际和国内标准有下列诸种鳋：1）EIA/TIATSB-36是E肭IA/TIA-586商用建筑电信布线句标准的重要补充；2）ISO/IEC-缬11801：《信息-建筑物综合布线系龛统》；3）IEC611561-4：《痉数字通信用多芯对/星绞对称电缆》；4拉）IEC-46C/436，437/C难DV文件；5）YD/T1019-

4、19苡99：《数字通信用实心聚烯烃绝缘水平独对绞电缆》。本文根据这些标准来计室算电缆的传输性能。但应该看到，所有标噤准中规定的参数均是由正弦波激励所得，但由于LAN电缆数据通信传输的是方波度，含有很多正弦谐波分量，有一定的频带ム，所以不能简单地由一个单一频率的参数伟计算一定传输速率下的误码率。本文提出在带宽带内平均信噪比AV的概念，定量计算出电缆串音和衰减对传输速率和误码皑率的影响，并阐述影响5、6类缆使用长脔度的因素。2近端串音和衰减对5、猥6类缆传输误码率的影响14/14在局域网数藏字通信中，5、6类缆中一

5、般传输4B/次5B的非归零码，并且基带传输，也就是蛤说传输100Mb/s数据时，实际比特率是125Mb/s。信号的功率谱分布馊如图1所示，图中，T为二进制符号时间髭间隔。如只考虑功率谱主瓣，且假设系统缬的传输带宽利用率为1，即每赫兹传输1⑴bit,则信号的带宽Bd=1/T,传椒输速率r=1/T。若数字信号的发予送功率为PT，而接收功率为PR，则接殛收机所接收到的信号功率为：PR=妒PT-aL而接收机所接收到的干扰圪功率PI为:Pi=Pt+10Lg莅式中PSFEXT为电缆内除本线对外,其他线对干扰本系统的远端串音功

6、率骧和;PSNEXT为电缆内除本线对外,茚其他线对干扰本系统的近端串音功率和;附式右边含对数的项为近端和远端串音衰减羯的总功率和。14/14接收信号的S/N为：S/N=PR-P1=-10Lg-α珍LYD/T1019-1999标准规定，20℃时5类和6类4对UTP、狈线径的电缆线对的衰减系数a和NEXT蝶与频率f的关系。在高速以太网100BASE-TX中BER的计算对于高速以太网10BASE-T2或其他撬应用场合，如FDDI，每一个工作区域放置一根4对5类缆，其中一对用于接收．数据，一对发送数据，一对用于语音，

7、一碇对备用。在工作站端或集线器端，发送线放对较大功率的发送信号将对接收线对中经嗟衰减的接收信号形成干扰，即近端串音。匏近端串音衰减一般表示为：NEXT荼=10Lg式中PT表示发送信号功擐14/14率，表示串音功率。NEXT越大，干扰创越小。在100BASE-TX和FD-棰DI应用中，近端串音为主要噪声来源，在不考虑远端串音的情况下，接收信号的ㄧS/N为：S/N=-10Lg/10)-αL下面分别计算5、6类缆在此类应用中各种不同传输速率时的误码岜率。在局域网中由于传输的是矩形波，信偃号中含有多种频率成分，其功率谱

8、见图1敛。所以计算100Mb/S净数据速但率时的S/N不能用f=125MHz简褥单地代入式，而应在整个信号频带内求平疔均。5类缆用于100BASE-T徜2和FDDI时，一对发送信号，一对接啁收信号，所以PSNEXT=NEXT,这代入式得：同样地，6类缆用于同样庹的网络时，应用MATLAB数学软蓰件对式和式进行数值计算，带宽用Bb=溲,得到5、6