近端串扰（NEXT）

大多数用户在查看一个技术数据表或销售资料时，会仔细比较其中的数字，并且会根据纸面上显示的电缆性能数据，做出购买决定。 但是除去这些已经非常明显的性能数据之外，衰减串扰比（ACR），正慢慢成为衡量非屏蔽双绞线对电缆性能的新标准。

ACR主要包括两个部分： 衰减和串扰。 衰减是一个参数，可以用方程式近似计算得出，它在整个电缆中的线对间基本保持不变。 它的曲线可以通过几个数据点精确地表示出来。 而串扰则无法使用一个曲线精确表示。 当前采用的EIA/TIA TSB-36规范是一个方程式，它表示的是串扰随频率增加而递增的近似值。 但是不同的线对组合在串扰性能上可能会有几个dB的差别。

许多生产厂家已经纷纷在近期公布了关于电缆串扰性能的标准。 然而，这些检测结果中，有一些也许并不能精确表示电缆的性能。 下面我们将对串扰问题做简要说明，并引入一种测量方法，同时我们还将推荐一种精确报告测量结果的方法，它可以更精确地报告产品的串扰性能。

串扰

串扰指的是能量从一个线对到另一个线对的转移。 这种转移给网络系统带来了噪音干扰，缩短了信号的有效传输距离。行业标准对这种能量转移的测量值称为近端串扰（NEXT）。 它是由与电缆信号发生器在同一端的接收器测得的从一个线对到另一个线对能量转移的比率。

目前，EIA/TIA TSB-36和568A草案中列出了11种NEXT频率。它们有时也被称为“关键”频率，这是因为在某些编码方案中，基础信号也在这些特殊频率进行传输。 但这11个频率点之间的带宽上仍传输有其他重要信息。 基础信号周围信息的信号强度可能会较低，但由于NEXT是功率转移的比率，因此应将噪音干扰减小到最小，以提高信号的分辨率。

测量技术

在下面的图例中可以看到，串扰的轨迹是由一系列波峰和波谷组成。 对角线是5类电缆规范。 如果仅仅只按照TSB-36中列出的11个频率点来测量该电缆，它已经达到了要求。 然而，需要指出的是，该要求中方程式的适用对象是整个带宽。

许多电缆生产厂商目前都使用网络分析器来测量电子参数。 网络分析器在指定的频率下对带宽进行取样，如，201、401、801和1601。它没有对生产厂家在测试电缆串扰时应选取的数据点的***数量做出规定。 这样，测试可能使用一个信号发生器和功率测量仪，来生成11个频率通过电缆传输。 而568A计划书草案中建议每10进制必须至少检测100个数据点。 10进制表示按照系数为10增加的频率（例如，从3MHz到30MHz就是一个10进制）。 5类电缆的带宽有2个10进制，入到下一个10进制中，因此，对于5类电缆就有300个数据点。 当前的EIA/TIA 568和TSB-36文件没有规定精确测试所需数据点的数量。 

评估技术

随着对ACR的不断重视，一些电缆生产厂家都纷纷在最近出版了有关他们产品NEXT性能的信息。主要生产厂家之间的测量技术，大体上并没有什么不同。但是他们对如何统计分析这些数字没有统一的标准，因而也不可能精确地测量在不同系统配置中的电缆性能。不同的厂商采用不同的方式来表示这些数据。 由于NEXT的特性，这些数据也许不能准确表达已经安装的电缆的性能。

表格中的11个数据点

报告串扰值的***种方法是采用一个列表，列出11种频率和测得的相应值。 这个方法有两个固有缺陷。 首先，每个数据点都是在所选频率的中间窗口生成。 该窗口可能只有100Hz宽，但客户可能会将其理解成一个大得多的带宽。 再回到图例1，图例1中的电缆不符合5类要求，但如果仅仅从11个数据点来看，该电缆便已经符合要求。 它的第二个问题在于轨迹中出现的低槽或低谷。 这些波谷是串扰测量技术固有的特性，受样本长度的影响。电缆的长度不同，其波谷也会在频率位置移动。 这些波谷可能会减少串扰的峰值，或可能与11个频率中的一种保持一致，可能得到与实际不符的比周围带宽低30dB的理想值。

分布统计

报告串扰的另一个方法是采用分布统计图表，显示电缆期望的NEXT余量性能。 这个方法需要从电缆抽样中创建一个数字库。 使用一个选择流程从该库中生成一个数据库。然后从这个数据库对平均和标准的偏离进行计算，并生成一个图形来模拟电缆性能的分布状况。 从理论上讲，最终用户可以通过对这些图表进行分析，预测可以通过所选余量的电缆百分率。 这是一个非常有用的工具，但如果不能使用正确的数据来进行分析，该工具就不能发挥出正常的作用。 为了证明这一点，我们采用了三种不同的方法来对Belden DataTwist 350（产品型号1700A，由两个不同批次组成）的30个样本进行分析。

方法1：

统计分析采用66个数据点，与线对到线对相关。

***种方法是在电缆6个可能的线对到线对组合中各选11个数据点，以代表这些“关键”频率。 将每个组合的最差的情况（无论频率多少）输入到数据库中，以生成标准偏差和平均值。假定一个正常的分布状况，生成累积分布，并用图形表示。 在这种情况下，数据库是180个数据点（每个样本选6点），从1，980个点中选择（30个样本中各选66点）。 平均和标准偏差被确定，图例中用蓝线表示的结果表明，50%的电缆都比5类规定的最小余量高11.3dB。

这个方法很容易受到两个主要因素的影响。 首先，线对到线对组合的NEXT性能可能有8dB的偏差。 如果电缆生产厂家想只使用一套线对，这可能是他们想要的结果。但如果那个特殊线对到线对的组合没有被使用，或者如果所有4个线对都实施在网络中，网络就不会从这个设计改进中获益。 特别的线对的组合可能会人为增加平均余量值。 其次，该方法没有考虑到数据点之间的频率。 因此，它不能准确表示电缆在不同系统配置中的最差情况。

方法2：

统计分析采用66个数据点，与线对到线对无关。

第二种方法可以免受较好线对组合对测量结果的影响。这一次，对11个“关键”频率进行测量，数据库包含从1，980个点集中抽取的30个号码。 每个电缆提供一个最差情况号码（无论那种频率和线对间组合）。 对平均和标准偏离进行计算，50个百分点的余量超过8.2dB，在图例2中用灰线表示。这次50个百分点的余量值减少了3.1dB。 比较接近真正的电缆性能，但仍然忽略了所选数据点之间的频率，根据编码方案的不同，可能还包含大量的信息。

方法3：

统计分析采用多于300个数据点，与线对到线对无关。

图例2中的绿线表示同样的30个电缆样本，每个线对有超过300的被测频率。 每个电缆提供一个最差情况号码（在任何频率和线对间组合中）。 该数据库包含从54，000个点集中抽取的30个号码。 从这30个选出的点中计算平均和标准偏离。 现在，有50个百分点的余量超过6.6dB，比方法1的结果下降了4.7dB。Belden认为这种测量方法准确地表示了电缆的性能。 它使最终用户能够确定电缆预期的最差情况下的余量值，无论任何频率，编码方案或接线脚引出（如线对终端配置）。

结论

随着业内对ACR和串扰的日益重视，用来报告电缆性能的新方法也得到了不断发展。 以往从11频率点中获得列表结果的方法，已经没有多大的价值。 这11个数据点不能对电缆的整体带宽容量进行准确的测量。 同样，从宏观数据分析流程中获得的分布曲线，对客户而言也已失去价值。 11数据点的使用会产生与表格相同的错误。 此外，如果每个线对组合都提供一个最差的情况点，某些特别线对将会人为提高余量值。 即使增加数据点的数量，也将获得相似的平均值。带宽每增加10倍便对100个点进行测量，然后对每个电缆取最差的结果，这样可以准确地表示电缆的性能，而不受频率和线对组合的影响。 这种更为严谨的方法便是Belden所推荐的。

只有清楚了电缆的评估流程，才能正确的根据纸面上所列的数据选择所需的电缆。 应该注意的是，“所有频率”指的是每次测量超过300个数据点还是仅仅只包括11个“关键”频率？ “最差情况”是表示任何线对配置中的最差点还是某些特别线对组合的平均余量？这些问题的答案都会直接影响到电缆的正确选择。

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