全新10GBASE-T布线系统外来串扰测试解决方案

摘要　IEEE在2006年发布了下一代10Gbps铜缆以太网标准-10GBASE-T。在平衡铜缆布线系统中部署10GBASE-T，一个关键问题就是要测试和降低相邻电缆之间的耦合噪声，即外来串扰。本文将讨论这个问题，并推荐一种独特的解决方案来快速高效地测试外来串扰。

1、简介

　　图1所示的相邻电缆之间的耦合噪声称为外来串扰^[1]。

图1　电缆之间耦合产生的外来串扰

　　外来串扰的噪声电平取决于相邻电缆和连接器的数量和间距。外来串扰有两个衡量指标：PSANEXT（综合外部近端串扰）和PSAELFEXT（综合外部远端串扰），分别表示所有干扰信道产生的近端和远端外来串扰的累积效应。在实验室环境中，通常使用六环一（six-around-one）配置的电缆进行PSANEXT和PSAELFEXT测量。在这种电缆结构中，目标电缆位于中心，所有其他干扰电缆围成一圈（图2）。以此结构紧密捆绑在一起的中心电缆和周围六根电缆之间耦合产生的外来串扰称为“最坏情况”^[1]。如果电缆与目标电缆没有直接物理接触，它们之间产生的串扰很小，与最坏情况相比可以忽略不计。

图2　六环一电缆配置

　　串扰噪声电平的上升会导致总体信噪比降低，故电缆间的外来串扰会降低电缆信道的工作带宽。与低速网络应用相比，外来串扰对诸如10GBASE-T等高带宽应用造成的影响要严重得多。

　　因此在10GBASE-T的部署中，控制外来串扰变得极其重要，业界最近越来越关注能够解决这个问题的技术（如^{[2]、[3]、[5]}）。

　　由于外来串扰控制取决于外来串扰测试的结果，故外来串扰测试也逐渐引起人们的关注。

　　本文下面的内容结构如下：在第2部分，我们介绍关于外来串扰测试的一些背景知识。第3部分介绍一个有效的外来串扰测试解决方案。最后的第4部分进行简要总结。

2、外来串扰的测量

　　在深入了解外来串扰测试之前，让我们先看一下布线系统的外来串扰测试和信道内串扰（NEXT）测试之间的区别：

　　a）外来串扰测试是在一根受扰（目标）电缆和多根干扰电缆（通常为6根，如图2所示）之间进行的，而信道内串扰测试只使用一根被测电缆。因此在进行外来串扰测试时，需要在测试设备上连接两根以上的电缆。

　　b）测试应使用一捆电缆（可能包含7根以上的电缆），因此：

　　●在进行测试之前，测试者必须连接多根电缆，这些电缆可能会放在不同位置。

　　●在测试过程中，测试者应测试不同的电缆组合并记录相应的结果。

　　●大量电缆的组合测量是非常复杂的。假设使用n根电缆，每根电缆只测量一对，那么外来近端串扰（ANEXT）测试的组合和结果数量就是n(n-1)/2，外来远端串扰（AFEXT）测试的组合和结果数量是n(n-1)。例如，如果是7根电缆，就需要测量21个外来近端串扰（ANEXT）和42个外来远端串扰（AFEXT）。

　　基本上，外来串扰测试是一个复杂耗时的任务，需要大量人力和时间才能完成。快速方便的外来串扰测试解决方案将大大提高全组人员在测试安装时的工作效率。

　　到目前为止，针对外来串扰测试提出的解决方案大多都是基于现有的普通串扰测量解决方案。普通解决方案的基本配置如图3所示^[4]。

图3　外来串扰测试配置^[4]

　　图3中的解决方案是将测试设备的2个插孔分别与目标电缆和干扰电缆相连。这个解决方案有一些缺点，比如不能使用户方便快捷地对多根干扰电缆进行外来串扰测试，这在实际测试中是极其普遍的。