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【布线小常识】延伸和测试超过100米的线缆

时间: 2021-12-27
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【布线小常识】

【布线小常识】延伸和测试超过100米的线缆


在上一篇【布线小常识】突破百米壁垒文章中,我们探讨了解决需要连接的终端设备距离最近的电信机房(TR)稍远问题以及各种解决方案,包括新建电信机房(TR)、使用扩展器设备、光纤或延长线缆。

虽然从技术层面上讲,使用延长布线的方法并不符合标准要求,但它是最便宜、最简单的方法,因此越来越受欢迎。这也是为什么许多供应商推出了新的线缆设计以及/或者提供超过100m部署中的现有线缆的性能信息。

您可能只是想知道这些线缆可以部署的距离如何,我们认为首先要仔细研究一下为什么我们将双绞线铜缆布线距离限制为100m,线缆如何能够实现更远的距离以及如何最好地对其进行测试是非常有意义的。

走进物理学范畴



【布线小常识】延伸和测试超过100米的线缆


4连接器通道包含90米永久链路和两端5米的跳线,其距离限值为100米,该限值主要基于给定应用的最坏情况性能因素。行业标准化组织在三十年前推出第一部双绞线布线标准时就意识到:在给定应用和长度的最大频率下,某些性能参数会影响信号正确到达远端或由远端解析的能力。例如,插入损耗,即信号衰减,就是一个主要的限制因素,任何长度的线缆以及任何类型的传输都会发生信号衰减,并且长度越长,损耗越大。


基于这些性能参数,行业标准对100米距离进行了标准化规定,即使引入了更高频率的新应用和新的线缆结构,但仍然坚持该规则,此举大大简化了性能技术指标的制定。试想如果您始终坚持100 米规则,则可以根据其支持的应用的频率轻松推算每一代线缆的性能参数。因此,5e类布线的插入损耗最大值为24 dB,而6类布线的插入损耗最大值为21.3 dB,插入损耗的dB值越低越好。请务必注意,还有其他因素会影响插入损耗,例如电阻和温度。这就是为什么具有较大电阻的较小规格线缆,或部署在环境温度高于20°C(68°F)的线缆可能需要缩短长度的原因。


另一个与长度相关的性能参数是传输延迟,传输信号被远端接收所需要的时间。在双绞线布线中,传输延迟与额定传输速度(NVP)相关,也与线缆的长度及工作频率有关。NVP表示相对于真空下的光速,信号在线缆中的传输速度,并且存在一个无信号损耗情况下的最大值。由于线对的绞合情况不同,线对间的延迟也可能不同,这在多线对传输数据时会出现问题。延迟最小的线对与延迟最大的线对之间的差异(计算为传输延迟偏差)必须足够小,以使网络设备能够正确解析信号,而较长的长度会加剧这种差异。

需要怎么做?

【布线小常识】延伸和测试超过100米的线缆


现在您已经知道100米的距离限值与几个因素相关——频率、插入损耗、电阻、温度和传输。那么,如果100米是限值,线缆供应商如何能够提供延长线缆呢?


延长线缆与传输速度有很大关系。由于标准基于最坏情况和最少的符合标准的组件,因此,大多数信誉良好的线缆和连接供应商都可以提供超越标准要求的余量空间。许多需要超过100米距离的设备也为低速设备,例如门禁设备、停车场入口闸门、紧急呼叫器、在大学校园中以及仓库最远角落处所看到的安防摄像头。支持扩展长度的一种方法是使用能够支持比设备所需带宽高得多的带宽的线缆。例如,Anixter的公共设施级UTG20线缆可以支持185米的10 Mbps传输,150米的100 Mbps传输,至少100米的1 Gbps传输以及100米的10 Gbps传输。


线缆还具有影响长度的特性,例如导线尺寸、屏蔽、线对绞合、乃至构成绝缘和线缆护套的介电材料。由于线规编号较大的电线具有较小电阻,具有更优异的插入损耗性能,因此某些延长线缆采用22或23 AWG的导线,而不是24 AWG的导线。


直流电阻不平衡也是影响因素——如果两根导线之间的直流电阻差太大,则诸如PoE等共模电压将不被均分,这会使数据信号进一步失真。因此,许多延长线缆都经过精心制造,以确保良好的直流电阻不平衡性能。请记住,温度也会影响插入损耗。由于屏蔽线缆可以更好地耗散PoE和周围环境温度造成的温度升高所带来的热量,一些延长线缆也采用屏蔽线缆,全屏蔽线缆可能能够支持更远的距离。

测试供应商特定链路



【布线小常识】延伸和测试超过100米的线缆

如果您选择部署延长线缆,请首先注意该安装将不符合标准要求。对您的客户来说,这可能还好,但是最好确保客户知情。您可能只需要向他们详细解释解决方案。并且,某些内容不符合标准,并不意味着您不必进行测试。如果有什么区别的话,尝试从布线中获得一点额外性能时,测试就显得尤为重要,即使该线缆经过供应商验证并认可可以进行长距离布线。如果您不按照其技术指标进行测试,而最终又无法正常工作,则您需要承担责任,并进行返工。

【布线小常识】延伸和测试超过100米的线缆


值得庆幸的是,福禄克的模块化Versiv固件使我们可以轻松地将供应商特定限值添加至我们的DSX CableAnalyzer系列铜缆测试仪,以便轻松对延长线缆进行合格/不合格测试。事实上,我们已经可以支持长距离线缆的测试,您要做的就是在测试仪上选择这些测试限值即可。


由于这是连接距离电信机房(TR)太远的终端设备的最便宜、最简单的方法,因此可能会有更多的供应商开始提供延长线缆或批准现有线缆的距离超过100米。尽管某些供应商正在为特定作业设置自定义限值,但我们不建议您自行尝试该操作,因为这会引入潜在的人为错误,并妨碍您在测试仪上获得简单的合格/不合格指示。另外,重要的是要了解更改一个限值会产生什么影响——您不可能只更改一个限值而不会影响其他限值。

最好的选择是福禄克与您的线缆供应商合作,将其特定的延长线缆限值添加到我们的DSX测试仪中,以方便进行合格/不合格测试。



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