优选信道传输特性

4.2 电缆信道性能指标
按照国际布线标准ISO/IEC 11801-2002、ANSI/TIA/EIA 568及 国家标准GB 50311-2007、YD/T 1092-2001，描述平衡电缆信道 （Balanced Cabling Links）性能的电气特性参数有直流环路电阻、 特征阻抗、回波损耗、衰减、串扰、时延等，其中与信道长度 有关的参数，如衰减、直流环路电阻、时延等；与对绞电缆纽 距相关的参数有：特征阻抗、衰减、串扰和回波损耗等。按照 GB 50311-2007关于综合布线电缆系统A、B、C、D、E和F的分 级情况，不同布线系统级别的具体性能指标也不相同。
RB(Baud)=1/T(s)
(2)数据信号速率
①数据信号速率。数据信号速率，又称信息速率，通常称之为 传输速率。它表示通过信道每秒传输的信息量，单位是比特/秒， 用bit/s或bps表示。数据信号速率Rb可定义为：
Rb
m t 1
1 Ti
log 2 Ni
式中，m表示并行传输的通路数；Ti表示第i路一个单位调制信号 波的时间长度(用s表示)；Ni表示第i路调制信号波的状态数。
综合布线系统(第2版)
第4章 信道传输特性
优选信道传输特性
2020年9月5日
4.1.1信道和链路
1．信道和链路的概念
信道（Channel）是通信系统中必不可少的组成部分。通俗地说，信道是指以 传输介质为基础的信号通路。具体地说，信道是指由有线或无线电线路提供 的信号通路；抽象地说，信道是指定的一段频带，它让信号通过，同时又给 信号以限制和损害。信道的作用是传输信号。 在数据通信系统中，对信道可以从下面两种不同的角度进行理解：一种是将 传输介质与完成信号变换功能的设备都包含在内，统称为广义信道。另一种 是仅指传输介质(如对绞电缆、同轴电缆、光纤、微波、短波等)本身，这类 信道称为狭义信道。 对信道分类的方法很多，按照信道所采用传输介质的不同，可将信道分为有 线信道和无线信道。 从综合布线系统的角度讲，信道是指连接两个应用设备的端到端的传输通道， 它包括了设备电缆、设备光缆和工作区电缆、工作区光缆。
4．时延
(1)发送时延 ：结点在发送数据时使数据块从结点进入到传输媒体所需的时间， 也就是从数据块的第一个比特开始发送算起，到最后一个比特发送完毕所需 的时间。发送时延又称为传输时延
发送时延=数据块长度/信道带宽
(2)传播时延 ：指从发送端发送数据开始，到接收端收到数据（或者从接收端发送确认帧，
到发送端收到确认帧），总共经历的时间。实际上这一来一回所经历的时间相加
②比特和比特/秒。
③调制速率与数据信号速率的关系。
Rb=RBlog2M
（3）数据传输速率
数据传输速率又称信道速率，是指信源入/出口处单位时间内传送的 二进制脉冲的信息量，单位可以是比特、字符、码组等；时间单位 可以是秒、分、小时等；通常用字符/分为单位。 数据传输速率和数据信号速率之间的关系需要考虑用多少比特来表 示一个字符；另外，如果采用起止同步方式传输，还需要考虑在数 据以外附加传输的比特数。 例如：在使用数据信号速率为1200bit/s的传输电路时，按起止同步 方式来传送ASCII码数据时，数据传输速率Rc为：
②光纤信道的第二种构成方式是，由水平光缆和主干光缆在 楼层电信间做端接(熔接或机械连接) 构成，FD只设光纤之间 的连接点，如图4.3所示。
图 4.3 光缆在电信间做端接
③光纤信道的第三种构成方式是，由水平光缆经过电信间直 接连接至大楼设备间光配线设备构成，FD安装于电信间，只 作为光缆路径的场合，如图4.4所示。
2．布线系统信道、永久链路、CP链路构成模型
如图4.1所示是布线系统信道、永久链路、CP链路构成模型。
图 4.1 布线系统信道、永久链路、CP链路构成模型
3．光纤信道构成方式
①光纤信道的第一种构成方式是，由水平光缆和主干光缆至楼层电 信间的光纤配线设备经光纤跳线连接构成，如图4.2所示。
图4.2 光缆经电信间经光纤跳线连接
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率 如图4.6所示阐释了传播时延这个概念。
(3)排队时延
排队时延是指数据在交换节点的缓存队列中排队等 候发送所经历的时间。这种时延的大小主要取决于 网络中当时的数据流量。当网络的数据流量很大时， 还会发生队列溢出，使数据丢失，这相当于排队时 延为无穷大。 显然，数据传输经历的总时延是以上三种时延之和， 即：
Rc=1200×60/（8＋2）=7200(字符/分) 分母括号中的“2”是在一个字符的前后分别附加的一个起始比特和 终止比特。
3．频带利用率 频带利用率是描述传输速率与带宽之间关系的一个指标，这也是一 个与数据传输效率有关的指标。频带利用率定义式如下：
R/B
式中，R表示系统的传输速率，B表示系统所占的频带宽度。当传输 速率采用调制速率RB时，其频带利用率的单位为Baud/Hz；当传输 速率采用数据信号速率Rb时，其频带利用率的单位为bps/Hz。
图 4.4 光缆经电信间直接连接至设备间
4.1.2 数据传输的主要指标
1.带宽或吞吐率
带宽（Bandwidth）本来是指某个信号具有的频带宽度。由于一个特定的信号往往 是由许多不同的频率成份组成的，因此一个信号的带宽是指某个信号的各种不同
频率成份所占据的频率范围。目前常用对绞电缆带宽等级如表4.1所示。
总时延=发送时延＋传播时延＋排队时延
4.1.3 电磁干扰与电磁兼容性
1．电磁干扰
电磁干扰EMI（Electro Magnetic Interference）也称为噪声， 指在铜导线中由电磁场引起的电噪声，是电子系统辐射的寄 生电能。
2．电磁兼容性
电磁兼容性EMC（Electro Magnetic Compatibility）是指系统 发出的最小辐射和系统能承受的最大外部噪声，即设备或者 系统在正常情况下运行时，不会产生干扰同一空间中其他设 备、系统电信号的能力。
表 4.1 对绞电缆带宽
电缆级别 支持带宽范围/MHz
5类百度文库
1～100
5e类 6类 7类
1～100 1～250 1～600
图 4.5 吞吐率
2．传输速率
(1)调制速率
调制速率表示信号在调制过程中，单位时间内调制信号波 形的变换次数，即单位时间内所能调制的次数，简称波特 率，其单位是波特(Baud)，它是以电报电码的发明者法国人 波特(Baud)的名字来命名的。如果一个单位调制信号波的时 间长度为T(s)，那么调制速率RB定义为：