為什么RETURN LOSS如此重要

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為什么RETURN LOSS如此重要

在最近定義局域网和局域网組成時﹐回潰損耗是一個很重要的噪音指標﹐這說法存在了一個明顯的問題﹐因為局域网的概念已提出好几年了﹐而且回饋損耗又非常重要﹐那又為什么RL相對來說新出現而且現在才有定義?
這答案是簡單但不明顯﹐工程師設計局域网系統和組成時就已經知道RL的出現。但當時在他們的設計中并沒有多大關系﹐所以他們就不花力气去定義或定量RL。現在隨著越來越快的及雙向的信號已成現實﹐RL就變得非常有關系。
RL之前沒有多大關系﹐主要是由于絕大多數的IAN网运用的是令牌网或A Base T 的協議。這兩种方案都是运用兩對導体﹐其中一對傳輸到接纳端的終端。因此﹐通常运用的4對線線材中﹐只需兩對線是被充分运用上了。在細節討論RL之前﹐我們應簡單解釋一下單向与雙向信號之間的不同。

單向与雙向网絡

單向傳輸信號通過一個雙對線网絡時﹐正如你想像的那樣﹐信號損失的能量(衰減)就是其通過線材与連接器時損失掉的。也有一些單向的信號﹐在另一對線上產生影響﹐這就是所謂的串音﹐在絕大多數的10Base T 以太网中﹐串音是最主要的噪音源。
2 H" k$ T; h5 M4 T/ h這种不想要的串單噪音在另一對線上以兩种方向傳播﹐但噪音只對接纳時產生問題。因為噪音只干扰信號﹐在傳輸端(發射者)的噪音可以忽略。這就為什么在10BaseT系統中﹐近端串音(NEXT)必須明白和定義﹐而遠端串音(FEXT)可以忽略的缘由。這也是為什么衰減對串音的比值(ACR) Attenuation to crosstalk Ratio對一個單向网絡如此重要的缘由。ACR的值可以非常近似電子工程師在权衡實際系統中的噪音片指數。今天﹐很多LAN的擁有者﹐開始實行更快的信號傳輸協議﹐他們考慮ATM 100 Base T或者致使1000Base T信號的傳輸﹐這樣的協議更為复雜﹐有更小的傳輸能量和更容易被噪音干扰﹐一些更新的﹐更快的途徑运用雙向信號傳輸。
雙向信號改變了LAN中一切常規的值。在雙向信號傳輸中﹐傳輸端与接纳端在每對線的終端都連接在一同。在每一對線中﹐串音仍然是以兩种方向傳播。但現在遠端串音(FEXT)不能再被忽略﹐因為它同樣對接纳者產生了影響。
  q' I: [1 q' U' ?, n5 W更糟糕的是﹐有些更新的協議在線材中﹐运用4對線﹐一對線都运用了雙向傳輸信號﹐在一個4對線的网絡中﹐串音干扰影響著每一對線﹐需把其他三對的串音干扰。這個量就是總的串音干扰量﹐在每一個近端和遠端測量得到(PSNEXT&PSFEST),在單向傳輸信號中只需測量的信號衰減和NEXT﹐到了更复雜的雙向傳輸系統中﹐必須測量和定位的有衰減﹐PSNEXT和PSFEXT。
雙向信號傳輸不只是使得老傳輸信號的測量變复雜了﹐而且增加了一些新的東西。RL﹐就是新增加的當中一個非常重要的量。RL是一切反射回發射端的反射信號能量的總和。這就像回音﹐而且不可与串音相混杂。因為每個對線的每個終端都有一個收發的裝置﹐相同的數据流從發射器中發出。在接纳端得到”回音”﹐就仿佛听到從另一對線的終端傳過來的。這回音是真實的數据﹐但由于它干扰了所需求信號﹐因此應該被視為噪音。
6 C2 f& J8 u/ S在一個网中RL有兩個主要的缘由﹐不連接和阻抗的不匹配﹐不連續﹐主要發生在CABLE与公座或母座的連接時及公母對插時本身的連接。不連續同樣有可能發生在﹐假设線材彎曲的太歷害的時候。打結或者其他的損坏時﹐當一個信號脈沖碰到以上所說的結构上的不連續時﹐回音或RL就會發生。
+ `# b# `4 T0 k阻抗的不匹配可以是宏觀的或微觀的﹐兩者都很重要。宏觀的不匹配通常發生于線組与組之間的連接。假设在网絡中程度的線材有均匀有100Ω的阻抗﹐而柔軟線材是106Ω﹐則這6Ω的不匹配惹起一個RL的反射。微觀阻抗因線材長度而變化﹐這很奇妙﹐但對RL卻是同樣的重要。對絞線在加工制造時的差异惹起這些變化。線對精确的阻抗是由所用的絕緣材料﹐銅線的直徑﹐絕緣層的直徑在絕緣層中銅材的中心度﹐和兩個絕緣線對絞在一同的精细度共同決定的。假设在制造加工過程當中以下這些要素都會變化的﹐則阻制訂會沿長度而變化﹐因此﹐以上提及的均匀100Ω的線材﹐可能在3英尺的截面處為95Ω﹐下一張尺處為97Ω﹐再下一張尺為100Ω等等。這些阻抗微觀的變化沿著線上是很小的﹐但同樣影響著信號的頻率﹐增加一個累積的信號回音。
一個圆满的傳輸線不會有缺陷﹐連接或阻抗的彎化沿著具長度﹐因此不會有RL干扰接纳者﹐但是﹐在真實世界中﹐我們的网絡是树立在公座与母座跟對絞線連接在一同。10BaseT以太网以單向信號傳輸﹐不受RL的影響﹐但更新更高速度的協儀就受影響﹐因此現在RL必須被理解和定義。太多的RL噪音增加在PSNEXT和PSFEXT,增加了噪音的預算﹐結果是增加比特誤差率。降低了信號對噪音的比值﹐減少了网絡運行轉移和更長的降落時間。

机械振動分析

另一個理解RL的途徑是通過用振動頻率的机械分析來考慮﹐网絡中的信號脈沖。記住﹐在10Base T 輝网100Base T ATM及其他協議下不是以一個單脈沖其實是很多頻率的組合。脈沖上升和降落局部的陡意味著高頻战争緩﹐脈沖的平緩局部可以由更低頻率特征化﹐因此﹐比特和字節的每一個數据流都可以看作是很多不同電子振動的﹐非常复雜的組合。
机械或結构工程師必須考慮和預測橋梁﹐高層建筑或渦輪時片對振動能量的范圍作出怎樣的反應。他們應知道每一個机械局部都會對某一特定頻率反應強烈(和聲學)而對其他頻率的反應可以忽略。他們同樣要懂得﹐一個大的建筑﹐如一個橋梁﹐有它本人獨特的對振動范圍的反應。你不能單純地把一切個体成分的反應累積在一同來計算一個大建筑的反應行為。
/ b2 Q- ]; B( j, l3 r( y" b1 @# |在网絡中的RL与之极端类似﹐一切的公頭﹐母頭﹐線材及其他的成分必須單獨地分析﹐以預估其能否适于一局部在系統中發揮功用﹐但最終整個网終必須承受測試。仿佛机械分析那樣﹐你不能將各個体成分的RL簡單﹐累加在一同﹐去計算一個大网絡會產生怎樣的反應。RL是不可累加的﹐同樣﹐當從相反終端測試時﹐网絡有不同的反應﹐因為其通常不是對稱的。