本文主要將闡述線外串擾對數(shù)據(jù)中心布線的影響。雙絞線的線外串擾并不是一個新鮮事物,早在近10年前就有人提出這個概念,當時因為受到測試手段的制約以及當時的網(wǎng)絡(luò)對線外串擾并不敏感,所以沒有得到重視。但隨著近年來萬兆以太網(wǎng)10Gbase-T在數(shù)據(jù)中心內(nèi)得到普遍的應(yīng)用,線外串擾的影響變得越來越明顯。
一、 什么是線外串擾
線外串擾即Alien Crosstalk,又名線間串擾。顧名思義,主要指的是是描述成束布放的電纜之間,信號能量耦合現(xiàn)象的術(shù)語。其概念與線纜內(nèi)部的近端串擾(NEXT)極為相似。線外串擾影響最大的就是下圖這樣的所謂6包1的情況。中間的這根雙絞線線纜受到周圍6根線纜中耦合過來的能量的干擾。特別是絞距比較大的線對受到的影響更大。


過去對線外串擾不重視的原因是線纜內(nèi)部的NEXT和FEXT的影響遠遠大于線外串擾。但是隨著DSP技術(shù)的進步。無論是NEXT,F(xiàn)EXT,還是RL都可以得到相當?shù)倪^濾。所以線外串擾這種無法采用有源手段主動消除的干擾就變成了制約信噪比的最大麻煩。
二、數(shù)據(jù)中心常用以太網(wǎng)傳輸編碼與信噪比
我們要理解線外串擾對以太網(wǎng)絡(luò)傳輸造成的影響,首先就需要對傳輸?shù)木幋a方式與信噪比,誤碼率的關(guān)系作一定的了解。通常數(shù)據(jù)中心在HDA到PC服務(wù)器這一段多采用的是基于雙絞線傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)方式,而在數(shù)據(jù)中心目前最常用的以太網(wǎng)標準是1000Base-T,或者1000Base-TX,部分數(shù)據(jù)中心已經(jīng)開始采用10G Base-T。所以本文將主要研究這三種標準與線外串擾之間的關(guān)系。本文將從這三種標準的調(diào)制方式入手,分析他們的極限信噪比,再對比所用傳輸介質(zhì)所能達到的信噪比,最后來看線外串擾對這三種標準的影響到底有多大。
這三種以太網(wǎng)標準采用的都是PAM(脈沖調(diào)幅)調(diào)制方式,根據(jù)奈奎斯特抽樣定律,脈沖符號率至少是頻率的2倍,比如一個正電平脈沖符號和一個負電平脈沖符號可以組合成1個正弦波。反過來說,也就是1個正弦波最少可以攜帶2個脈沖符號。1個脈沖符號可以攜帶多個bit(也就是計算機里的0和1),但是具體能帶多少,則取決于調(diào)制和編碼的方式(可以脈沖符號bit率這個指標來衡量)。我們將脈沖符號bit率*脈沖符號速率*傳輸線對數(shù)就可以得出整個傳輸系統(tǒng)的bps了。
我們知道香農(nóng)公式(Shannon)可以用來描述給定傳輸帶寬和信噪比的極限傳輸速率。這樣我們知道了脈沖符號bit率,我們就可以計算出所需的極限信噪比。具體公式為:
