Useille tietoliikenteen ammattilaisille käsitteet, kuten "etenemisviive" ja "viiveen vino", tuovat mieleen tuskallisia muistoja lukion fysiikan tunnista.Todellisuudessa viiveen ja viiveen vinoutumisen vaikutukset signaalin siirtoon on helppo selittää ja ymmärtää.
Viive on ominaisuus, jonka tiedetään olevan olemassa kaikentyyppisille lähetysvälineille.Etenemisviive vastaa aikaa, joka kuluu signaalin lähettämisen ja sen vastaanottamisen välillä kaapelikanavan toisessa päässä.Vaikutus muistuttaa salamaniskun ja ukkosen kuulemisen välistä viivettä, paitsi että sähköiset signaalit kulkevat paljon nopeammin kuin ääni.Kierretyn parikaapeloinnin todellinen viivearvo on etenemisnopeuden (NVP), pituuden ja taajuuden funktio.
NVP vaihtelee kaapelissa käytetyn dielektrisen materiaalin mukaan ja ilmaistaan prosentteina valon nopeudesta.Esimerkiksi useimpien kategorian 5 polyeteenirakenteiden (FRPE) NVP-alueet ovat 0,65–0,70 c (jossa "c" tarkoittaa valon nopeutta ~3 x 108 m/s) valmiista kaapelista mitattuna.Teflon (FEP) -kaapelirakenteet vaihtelevat välillä 0,69 - 0,73 c, kun taas PVC:stä valmistetut kaapelit ovat 0,60 - 0,64 c.
Pienemmät NVP-arvot lisäävät lisäviivettä tietylle kaapelin pituudelle, aivan kuten päiden välisen kaapelin pituuden lisääminen lisää suhteellisesti päästä päähän -viivettä.Kuten useimpien muiden lähetysparametrien kohdalla, viivearvot ovat taajuudesta riippuvaisia.
Kun useilla pareilla samassa kaapelissa on erilainen viiveen suorituskyky, seurauksena on viiveen vinoutuma.Viiveen vinoutuma määritetään mittaamalla pienimmän viiveen ja suurimman viiveen omaavan parin välinen ero.Viiveen vinoutumisen suorituskykyyn vaikuttavia tekijöitä ovat materiaalin valinta, kuten johtimen eristys, ja fyysinen suunnittelu, kuten erot parien kiertymisnopeuksissa.
Kaapelin etenemisviive
Vaikka kaikissa kierretyissä parikaapeleissa on jossain määrin viiveen vinoutumista, kaapeleissa, jotka on suunniteltu ottamaan huomioon NVP:n vaihtelut ja parien väliset pituuserot, on hyväksyttävä viiveen vinouma standardiyhteensopivissa vaakasuuntaisissa kanavakokoonpanoissa.Joitakin ominaisuuksia, jotka voivat vaikuttaa haitallisesti viiveen vinoutumisen suorituskykyyn, ovat kaapelit, joissa on huonosti suunniteltu dielektrinen rakenne ja kaapelit, joissa on äärimmäisiä eroja parien välisissä kiertymisnopeuksissa.
Etenemisviive ja viiveen vinoutumisen suorituskyky on määritelty joissakin lähiverkon (LAN) standardeissa pahimmassa tapauksessa 100 mkanavan kokoonpanoissa oikean signaalinsiirron varmistamiseksi.Liialliseen viiveeseen ja viiveen vinoon liittyviin siirtoongelmiin kuuluvat lisääntyneet värinä- ja bittivirhesuhteet.IEEE 802 -sarjan LAN-spesifikaatioiden perusteella TIA harkitsee 570 ns/100mat 1 MHz maksimietenemisviivettä ja 45ns/100mup 100 MHz:n enimmäisviivettä kategorioiden 3, 4 ja 5 4-parin kaapeleille.TIA-työryhmä TR41.8.1 harkitsee myös vaatimusten kehittämistä etenemisviiveen ja -viiveen arvioimiseksi 100 ohmin vaakasuuntaisille linkeille ja kanaville, jotka on rakennettu standardin ANSI/TIA/EIA-568-A mukaisesti.TIA-komitean "Letter Ballot" TR-41:94-4 (PN-3772) tuloksena päätettiin syyskuun 1996 kokouksessa antaa "Teollisuusäänestys" tarkistetusta luonnoksesta ennen julkaisemista.Edelleen ratkaisematta on kysymys siitä, muuttuvatko luokkamerkinnät (esim. luokka 5.1), jotta ne kuvastavat eroja kaapeleiden, jotka on testattu lisäviiveen/viiveen vinoutumisen varalta, ja niiden kaapeleiden välillä, joita ei ole testattu.
Vaikka etenemisviive ja viiveen vinoutuma saavat paljon huomiota, on tärkeää huomata, että merkittävin kaapeloinnin suorituskykyongelma useimmissa LAN-sovelluksissa on edelleen vaimennus ja ylikuulumissuhde (ACR).Vaikka ACR-marginaalit parantavat signaali-kohinasuhteita ja vähentävät siten bittivirheiden esiintyvyyttä, järjestelmän suorituskykyyn ei vaikuta yhtä suoraan kaapelikanavat, joilla on merkittäviä viiveen vinoutumista.Esimerkiksi 15 ns:n viiveen vinoutuma kaapelikanavalle ei tyypillisesti johda parempaan verkon suorituskykyyn kuin 45 ns järjestelmässä, joka on suunniteltu sietämään jopa 50 ns:n viiveen vinoutumista.
Tästä syystä kaapeleiden käyttö, joilla on merkittävät viiveen vinomarginaalit, on arvokkaampaa niiden tarjoaman vakuutuksen kannalta asennuskäytäntöjä tai muita tekijöitä vastaan, jotka muutoin voivat siirtää viiveen vinoutumisen rajan yli, sen sijaan, että lupaus parantaa järjestelmän suorituskykyä verrattuna kanavaan, joka täyttää vain järjestelmän viiveen vinousrajat useilla nanosekunneilla.
Koska kaapeleiden, joissa käytetään eri dielektrisiä materiaaleja eri pareille, on havaittu aiheuttavan ongelmia viiveen vinossa, viime aikoina on ollut kiistaa eristysmateriaalien käytöstä kaapelin rakentamisessa.Termit kuten "2 x 2" (kaapeli, jossa on kaksi paria eristemateriaalia "A" ja kaksi paria materiaalia "B") tai "4 x 0" (kaapeli, jonka kaikki neljä paria on valmistettu joko materiaalista A tai materiaalista B ), jotka viittaavat enemmän puutavaraan kuin kaapeliin, käytetään joskus kuvaamaan dielektristä rakennetta.
Huolimatta kaupallisesta hypetystä, joka saattaa johtaa harhaan uskomaan, että vain rakenteet, joissa on yhtä tyyppistä dielektristä materiaalia, osoittavat hyväksyttävää viiveen vinoutumista, tosiasia on, että oikein suunnitellut kaapelit, joissa on joko yksi dielektrinen materiaali tai useita eristemateriaaleja, pystyvät yhtä lailla tyydyttämään jopa sovellusstandardien määrittämät ja TIA:n harkitsemat vaativimmat kanavaviiveen vinovaatimukset.
Joissakin olosuhteissa voidaan jopa käyttää eristerakenteita sekoitettuja kompensoimaan erilaisista kierrenopeuksista aiheutuvia viiveen vinoutumaeroja.Kuvat 1 ja 2 esittävät edustavia viive- ja vinoarvoja, jotka on saatu satunnaisesti valitusta 100 metrin kaapelinäytteestä, jonka rakenne on "2 x 2" (FRPE/FEP).Huomaa, että tämän näytteen suurin etenemisviive ja viiveen vinouma ovat 511 ns/100 mand 34 ns taajuusalueella 1 MHz - 100 MHz.
Postitusaika: 23.3.2023