在數字通信網絡中,傳輸的數字信號是以不同的傳輸速率進行傳輸的,各種傳輸速率呈現出不同的電接口特性。在我國,常用的具有電接口速率包括PDH的E0接口(64kbit/s)、E12接口(2048kbit/s)、E22接口(8448kbit/s)、E31接口(34 368 kbit/s)、E4接口(139264 kbit/s)及44 736 kbit/s等的等級速率接口;和SDH的STM-1e接口(155 520 kbit/s)。這些具有不同傳輸速率接口的電特性是由我國國家標準GB/T 7611所規范,通常通過同軸電纜直接傳輸的,由于速率不同,其對同軸電纜的傳輸衰減與最大傳輸距離的要求是不盡相同的。
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1、理論計算距離要求
在實際應用中,射頻同軸電纜(75W)或高頻對稱電纜(120W,使用較少)常用于設備間不同速率數字信號的中繼傳輸,如我們最常用到的是交換設備到交換設備的連接(從交換設備的中繼板用75W(或120W)同軸電纜跳接至交換側DDF,再經傳輸側DDF連接到對端);以及傳輸設備之間的連接(不同端的傳輸設備(包括光傳輸設備)經DDF跳接至另一端的傳輸設備)。那么在工程實際中,設備間同軸電纜的最大傳輸距離是我們比較關心的問題。根據GB/T 51242《同步數字體系(SDH)光纖傳輸系統工程設計規范》的要求,設備間同軸電纜的最大傳輸距離的公式為:
設備接口間同軸電纜最大傳輸距離=(設備端到端之間的允許電纜衰減 - DDF架的插入損耗)/電纜衰減常數
設備端到端之間的允許電纜衰減,依據數字信號傳輸速率而定。在GB/T 51242標準中給出了不同數字信號傳輸速率時電纜衰減(含數字分配架的連接衰耗)值詳見下表1-1。
表1-1:各數字速率時同軸電纜的衰減值
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對于電纜衰減常數的取值,依據傳輸速率和電纜類型的不同,詳見下表1-2。在表中,考慮到140Mbit/s速率與155Mbit/s速率應用的通用性以及34Mbit/s速率與45Mbit/s速率應用的通用性, 140Mbit/s速率的電纜衰減常數按155Mbit/s信號的中心頻率78MHz點的衰減常數計算,34Mbit/s速率的電纜衰減常數按45Mbit/s信號的中心頻率22.5MHz點的衰減常數計算。
表1-2:同軸電纜衰減常數
每個數字配線架(DDF)的插入損耗值根據連接器的不同而不同。在工程實際中,計算2Mbit/s速率的電纜長度時,設備端到端之間按經過3個DDF架考慮;計算其它速率的電纜長度時,設備端到端之間按經過2個DDF架考慮。通常情況下,每個DDF的插入損耗按連接器的不同,具體詳見下表1-3。
表1-3:每個DDF的插入損耗值
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為此,依據上述的取值,套入上述計算公式,可計算出設備接口間同軸電纜在不同速率等級時的最大傳輸距離,具體詳見下表1-4,供實際應用中參照。
表1-4:設備接口間各類同軸電纜最大傳輸距離要求
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2、工程中實際距離要求
為了保證傳輸質量,不應超過表1-4中的長度。表中設備接口間最大傳輸距離是根據衰減指標計算的結果,在工程應用中,當傳輸距離超過200米時,還應考慮串音和傳輸時延的影響。在實際中,考慮到不同情況下某種速率接口之間電路的轉接,設備與DDF(交叉連接點)間的布線長度應小于表1-4中總長度的一半。如果電路轉接經過多個(≥2)DDF進行,設備與DDF間的布線長度應進一步減少,以保證兩端設備間最大傳輸距離滿足表1-4的要求。當原有設備與DDF間的電纜布線長度超過表1-4中總長度的一半時,新建工程中應在布線總長度上進行控制。當難于控制時,應使用光電轉換模塊轉換為光口。對于155Mbit/s速率,也可采取將傳輸設備電接口盤換成光接口盤的方法來解決。
3、關于同步信號所用同軸電纜的最大傳輸距離
另外,當用同軸電纜傳送同步信號時,如BITS設備至交換或傳輸設備等,實際中常用的同步信號有2MHz和2Mbit/s兩種。根據上述計算原理,其最大傳輸長度取值詳見下表3-1。同步時鐘信號為2Mbit/s時,線纜計算應使用1MHz的衰減值;同步時鐘信號為2MHz時,應使用2MHz的衰減值,詳見下表3-2。因傳送2Mbit/s的同步信號的電纜最大傳輸距離大于傳送2MHz的同步信號的電纜最大傳輸距離,故表3-1中所列的電纜最大傳輸距離是基于傳送2MHz的同步信號進行計算的長度。
表3-1:傳送同步信號時同軸電纜最大傳輸距離要求
表3-2:傳送同步信號時同軸電纜的衰減值
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