Необхідність безперервного підвищення обсягу та швидкості передачі інформації змушує удосконалювати якісні показники кабельних трактів. Однак можливості зниження загасання горизонтальних кабелів вже практично вичерпані і зберігаються тільки для Цодов з їх невеликою протяжністю ліній.
Природне прагнення забезпечити нормальне швидкодія інформаційно-телекомунікаційної системи (ІТС) стимулює впровадження каналів зв'язку з постійно зростаючою пропускною спроможністю.
Особливості забезпечення якості сигналу в симетричних кабельних СКС
Техніка локально-обчислювальних мереж (ЛВС) передбачає, що при переході на апаратуру наступної за швидкодією ступені темп передачі в переважній більшості випадків збільшується на порядок. Це є необхідною умовою забезпечення значимої економічної вигоди від впровадження більш досконалої техніки.
Одним з ключових чинників, що визначають якість передачі інформації в будь-якій системі електрозв'язку, стає відношення сигналу до шуму на вході її приймача при достатній ширині смуги пропускання. Переважаючим типом перешкоди в електропровідних симетричних трактах СКС є перехідні шуми. Заважають впливу інших різновидів, також в певних межах впливають на якість передачі з точністю, достатньою для виконання інженерних розрахунків, вважаються другорядними. Цьому в чималому ступені сприяє висока ефективність їх придушення самим мережевим інтерфейсом при відповідній обробці суміші сигналу з шумом на прийомі і корекції на передавальному кінці.
Як чисельної міри величини відношення сигналу до шуму в СКС залучається параметр ACR - показник захищеності від перехідної перешкоди. Для врахування особливостей схеми передачі і обробки лінійного сигналу, що використовуються в сучасних високошвидкісних інтерфейсів, його додатково вказують для звичайного, сумарного та межелементних впливу, а також для ближнього і далекого решт тракту.
Нескладно показати, що захищеність не залежить від рівня вихідного сигналу передавача і чисельно дорівнює різниці між величинами відповідного перехідного і робочого загасання, тобто визначається виключно самим кабельним трактом. Наприклад, використовувана ще в перших редакціях стандартів междупарная захищеність на ближньому кінці знаходиться як
ACR = NEXT - IL, дБ,
де NEXT - перехідне затухання на ближньому кінці, IL - робоче затухання.
Інші різновиди захищеності виходять простою заміною NEXT на величину відповідного перехідного загасання.
Гранична пропускна здатність симетричного тракту визначається відомим співвідношенням Шеннона і для сучасної мультігігабітной техніки використовується з високим ступенем повноти (приблизно на 60% в 10-гігабітних системах). Тому при переході на наступне за швидкодією покоління мережевий апаратури величина ACR повинна бути збільшена приблизно на 10 дБ у всій робочій смузі частот. Це необхідно для забезпечення ймовірності бітової помилки не більше 10-12, зафіксованим специфікаціями IEEE.
З наведеного співвідношення випливає, що нарощувати ACR можна двома на перший погляд рівнозначними способами: зменшенням IL і нарощуванням NEXT.
Методи зменшення робочого загасання
Для зменшення величини робочого загасання розробник кабелю може використовувати кілька основних прийомів:
Збільшення діаметра струмопровідної дроту кручений пари понад 0,64 мм недоцільно через небезпеку виникнення несумісності з IDC-контактами кабельної частини роз'ємів існуючого комутаційного обладнання.
Електротехнічна мідь, застосовувана для виготовлення проводів кручених пар, практично ідеальний матеріал, який поступається за своїми характеристиками тільки сріблу, перехід на яке неможливий з економічних причин. Крім того, задіяний в мережеві інтерфейси Ethernet спосіб передачі в базовій смузі робить технічно вкрай неефективним звернення до помітно більш економічним біметалічним проводам, коли тонкий шар срібла наноситься тільки на поверхню мідного дроту.
Також в значній мірі вичерпані резерви поліпшення якості ізоляції. Сучасні полімерні матеріали, які використовуються для формування ізолюючих покриття мідних провідників, відрізняються гранично малими втратами. Крім того, відносна діелектрична проникність доведена до величини близько 1,5. Це досягається в тому числі за рахунок застосування пустотілих матеріалів, одержуваних за рахунок спінювання або структурування (рис. 1). Її подальше істотне зниження проблематично через труднощі, пов'язаних із забезпеченням механічної стабільності самого ізоляційного покриття.
Збільшення перехідного загасання
У широкої інженерній практиці багато способів поліпшити характеристики окремих компонентів і комплексних об'єктів електропровідною підсистеми СКС по перехідним впливам. Для поліпшення внутрікабельного перехідного загасання залучаються наступні:
З наведеного переліку випливає, що ті зміни, які покладені в основу корекції конструкції кабелю, носять виключно механічний характер. За рахунок цього вони не вимагають радикальної перебудови кабельного виробництва і впровадження нових матеріалів.
Зрозуміло, не існує ніяких протипоказань до поліпшення якісних показників електропровідних ліній СКС за рахунок одночасного зниження робочого загасання і нарощування перехідного загасання. В першу чергу це відноситься до симетричного кабелю як найбільш «шумливі» компоненту тракту.
СКС для Цода має ряд особливостей, сукупність яких привела до виділення цього різновиду інформаційних кабельних систем в самостійний клас зі своєю нормативною базою. Поряд з помітно вищими частотами переданих сигналів подібні кабельні системи відрізняються помітно меншими середніми довжинами організованих трактів.
У цих умовах техніко-економічна ефективність СКС може бути помітно збільшена за рахунок відмови від гарантованого забезпечення класичної 100-метрової довжини тракту. Звернення до такого підходу доцільно ще й тому, що позитивно позначається на енергетичній ефективності об'єкта в цілому.
З технічної точки зору зменшення максимально допустимої довжини тракту до 30 м вигідно тим, що супроводжується різким падінням величини IL. Наприклад, для кабелю типу UC1500 компанії Draka на верхній граничній частоті 1500 МГц виграш досягає 45 дБ. В даному випадку (навіть з урахуванням зменшення виграшу в міру зниження частоти) внесок IL в нарощування ACR і через нього - Шенноновская пропускної здатності стає порівнянним з тим, який досягається поліпшенням NEXT.
Крім того, зменшення загальних втрат цінно ще й тим, що призводить до природному розширенню смуги пропускання (верхня гранична частота тракту визначається за критерієм ACR) і помітно спрощує схемотехнічні рішення при конструюванні приймача мережевого інтерфейсу. Найбільш значима можливість зберегти в незмінності розрядність лінійного сигналу і застосовувати менш складний приймач. # 61550;
Для збільшення пропускної спроможності симетричного тракту до 10 Гбіт / с і вище недостатньо використання внутрішніх резервів існуючої елементної бази і потрібне обов'язкове поліпшення її основних параметрів.
Удосконалення якісних показників симетричного електропровідного тракту досягається переважно за рахунок поліпшення характеристик горизонтального кабелю по параметрам впливу.
Резерви по мінімізації коефіцієнта загасання горизонтальних кабелів в рамках обмежень, зафіксованих в існуючих нормативних документах, і досягнутого рівня техніки вичерпані практично повністю.
Зниження загального загасання симетричного тракту актуально виключно для Цода і забезпечується зменшенням його гранично допустимої довжини до межі, що визначається енергетичною ефективністю апаратного залу в цілому.
Помітили неточність або помилку в тексті? Виділіть її мишкою та натисніть: Ctrl + Enter. Дякуємо!