Propagacijska zakasnitev in poševnost zakasnitve

Številnim strokovnjakom na področju telekomunikacij koncepta, kot sta "zakasnitev širjenja" in "zakasnitev zakasnitve", prikličeta v spomin boleče spomine na srednješolski razred fizike.V resnici je učinke zakasnitve in zakasnitve na prenos signala enostavno razložiti in razumeti.

Zakasnitev je lastnost, za katero je znano, da obstaja za vse vrste prenosnih medijev.Propagacijska zakasnitev je enakovredna času, ki preteče med prenosom signala in sprejemom na drugi strani kablovskega kanala.Učinek je podoben časovni zakasnitvi med udarcem strele in grmenjem - le da električni signali potujejo veliko hitreje od zvoka.Dejanska vrednost zakasnitve za kable s prepletenim parom je funkcija nominalne hitrosti širjenja (NVP), dolžine in frekvence.

NVP se spreminja glede na dielektrične materiale, uporabljene v kablu, in je izražen kot odstotek svetlobne hitrosti.Na primer, večina konstrukcij iz polietilena kategorije 5 (FRPE) ima NVP v razponu od 0,65c do 0,70c (kjer »c« predstavlja svetlobno hitrost ~3 x 108 m/s), merjeno na končnem kablu.Teflonske (FEP) kabelske konstrukcije segajo od 0,69 c do 0,73 c, medtem ko so kabli iz PVC v razponu od 0,60 c do 0,64 c.

Nižje vrednosti NVP bodo prispevale k dodatni zakasnitvi za določeno dolžino kabla, tako kot bo povečanje dolžine kabla od konca do konca povzročilo sorazmerno povečanje zakasnitve od konca do konca.Kot pri večini drugih parametrov prenosa so vrednosti zakasnitve odvisne od frekvence.

Če ima več parov v istem kablu različno zmogljivost zakasnitve, je rezultat zakasnitev.Naklon zakasnitve se določi z merjenjem razlike med parom z najmanjšo zakasnitvijo in parom z največjo zakasnitvijo.Dejavniki, ki vplivajo na zmogljivost poševnega zakasnitve, vključujejo izbiro materiala, kot je izolacija prevodnika, in fizično zasnovo, kot so razlike v stopnjah zvijanja od para do para.

Zakasnitev širjenja kabla

Čeprav imajo vsi kabli s prepletenimi paricami do neke mere naklon zakasnitve, bodo imeli kabli, ki so skrbno zasnovani tako, da omogočajo odstopanja v NVP in razlikah v dolžini med parom, sprejemljivo naklon zakasnitve za horizontalne konfiguracije kanalov, skladne s standardom.Nekatere značilnosti, ki bi lahko negativno vplivale na zmogljivost poševne zakasnitve, vključujejo kable s slabo zasnovanimi dielektričnimi konstrukcijami in kable z izjemnimi razlikami v stopnjah zvijanja med pari.

Zakasnitev širjenja in izkrivljenost zakasnitve določajo nekateri standardi lokalnega omrežja (LAN) za najslabše konfiguracije 100 mkanal, da se zagotovi ustrezen prenos signala.Težave pri prenosu, povezane s čezmerno zakasnitvijo in poševnostjo zakasnitve, vključujejo povečano tresenje in stopnje bitnih napak.Na podlagi specifikacij LAN serije IEEE 802 TIA obravnava največjo propagacijsko zakasnitev 570 ns/100 mat 1 MHz in največjo poševnost zakasnitve 45 ns/100 m do 100 MHz za 4-parne kable kategorije 3, 4 in 5.Delovna skupina TIA TR41.8.1 prav tako razmišlja o razvoju zahtev za oceno propagacijske zakasnitve in poševnosti zakasnitve za vodoravne povezave in kanale 100 ohmov, ki so izdelani v skladu z ANSI/TIA/EIA-568-A.Kot rezultat odbora TIA "Letter Ballot" TR-41:94-4 (PN-3772) je bilo na sestanku septembra 1996 odločeno, da se izda "Industry Ballot" na popravljenem osnutku pred objavo.Še vedno ni rešeno vprašanje, ali se bodo oznake kategorij spremenile ali ne (npr. kategorija 5.1), da bodo odražale razlike med kabli, ki so preizkušeni glede dodatnih zahtev glede zakasnitve/zakasnitve, in tistimi, ki niso.

Čeprav sta zakasnitev širjenja in poševnost zakasnitve deležna veliko pozornosti, je pomembno omeniti, da je najpomembnejše vprašanje zmogljivosti kablov za večino aplikacij LAN še vedno razmerje slabljenja in preslušavanja (ACR).Medtem ko meje ACR izboljšajo razmerja med signalom in šumom in s tem zmanjšajo pojavnost bitnih napak, kabelski kanali s precejšnjimi zakasnitvenimi robovi ne vplivajo neposredno na delovanje sistema.Na primer, poševnost zakasnitve 15 ns za kabelski kanal običajno ne bo povzročila boljše zmogljivosti omrežja kot 45 ns za sistem, ki je zasnovan tako, da prenaša poševnost zakasnitve do 50 ns.

Iz tega razloga je uporaba kablov s precejšnjimi zakasnitvenimi robovi bolj dragocena zaradi zavarovanja, ki ga zagotavljajo pred namestitvenimi praksami ali drugimi dejavniki, ki bi sicer lahko potisnili zakasnitveno poševnost čez mejo, namesto obljube boljšega delovanja sistema v primerjavi s kanalom, ki izpolnjuje le meje poševnosti zakasnitve sistema za nekaj nanosekund.

Ker je bilo ugotovljeno, da kabli, ki uporabljajo različne dielektrične materiale za različne pare, povzročajo težave z naklonom zakasnitve, je nedavno prišlo do polemike glede uporabe mešanih dielektričnih materialov v konstrukciji kablov.Izrazi, kot sta "2 krat 2" (kabel z dvema paricama z dielektričnim materialom "A" in dvema paroma z materialom "B") ali "4 krat 0" (kabel z vsemi štirimi paricami iz materiala A ali materiala B ), ki bolj nakazujejo les kot kabel, se včasih uporabljajo za opis dielektrične konstrukcije.

Kljub komercialnemu navdušenju, ki bi lahko zavedlo nekoga, da bi verjeli, da bodo samo konstrukcije z eno samo vrsto dielektričnega materiala pokazale sprejemljivo poševno zmogljivost zakasnitve, je dejstvo, da pravilno zasnovani kabli z enim dielektričnim materialom ali več dielektričnimi materiali enako lahko zadovoljijo celo najstrožje zahteve glede zakasnitve kanala, ki jih določajo standardi aplikacij in tisti, ki jih obravnava TIA.

Pod nekaterimi pogoji se lahko mešane dielektrične konstrukcije celo uporabijo za izravnavo razlik v poševnosti zakasnitve, ki so posledica različnih stopenj zvijanja.Sliki 1 in 2 prikazujeta reprezentativne vrednosti zakasnitve in poševnosti, pridobljene iz naključno izbranega 100-metrskega vzorca kabla s konstrukcijo "2 krat 2" (FRPE/FEP).Upoštevajte, da sta največja propagacijska zakasnitev in poševnost zakasnitve za ta vzorec 511 ns/100 oziroma 34 ns v frekvenčnem območju od 1 MHz do 100 MHz.