現(xiàn)在的高速以太網(wǎng)使用平衡雙絞銅線就是因?yàn)槠胶狻？箶_度是線纜正確地傳輸以太網(wǎng)信號(hào)的重要因素，而雙絞線中的兩根導(dǎo)線的平衡可避免干擾進(jìn)入線中。平衡還負(fù)責(zé)避免線中信號(hào)泄漏。當(dāng)我們轉(zhuǎn)向更高頻率和更快的數(shù)據(jù)速率時(shí)，線纜對(duì)噪音會(huì)更加敏感，而保證良好的平衡則比以往更加重要。

雙絞線平衡是通過線纜的整體設(shè)計(jì)和精密制造實(shí)現(xiàn)的。但是，并非所有線纜都是相同的，市場上的線纜各有不同。通過模式轉(zhuǎn)換測試保證雙絞線的平衡是抗擾度的優(yōu)秀指標(biāo)，包括高頻應(yīng)用中的外部串?dāng)_ (AXT)。但是，因?yàn)槿狈δ軌驁?zhí)行這些測試的現(xiàn)場測試設(shè)備，產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中尚未將模式轉(zhuǎn)換測試列入現(xiàn)場測試要求中。直到現(xiàn)在現(xiàn)場的安裝人員和用戶都沒有驗(yàn)證平衡的辦法。

為什么平衡很重要

平衡背后的基本概念是以太網(wǎng)信號(hào)以不同的模式進(jìn)入雙絞線的兩根導(dǎo)線中，即相反的正和負(fù)電壓，又稱異相。在不同的模式下，兩種信號(hào)相互參考。這與信號(hào)在內(nèi)相并以接地為基準(zhǔn)的共模信號(hào)是不同的。

在數(shù)據(jù)鏈路的傳輸路徑上，共模信號(hào)可部分轉(zhuǎn)換為不同的模式，反之亦然。這種現(xiàn)象稱為模式轉(zhuǎn)換，可發(fā)生在一根雙絞線中或一對(duì)之間，但這不是好現(xiàn)象。共模噪音進(jìn)入線中后，噪音的一部分會(huì)轉(zhuǎn)換為不同的模式并成為以太網(wǎng)信號(hào)的一部分。這種噪音造成的不平衡會(huì)導(dǎo)致平衡的線對(duì)上的電壓變得不相等，降低以太網(wǎng)傳輸?shù)牟罘中盘?hào)質(zhì)量，且可能產(chǎn)生位錯(cuò)誤、重復(fù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)變慢。在對(duì)噪音和延遲敏感的工業(yè)以太網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中，模式轉(zhuǎn)換會(huì)成為特別嚴(yán)重的問題。

平衡是通過線纜的整體設(shè)計(jì)和精密制造實(shí)現(xiàn)的，從而提供有相同導(dǎo)線尺寸和間距的更緊密、一致的雙絞線。平衡良好的線纜有更好的抗擾度，因?yàn)檫M(jìn)入的共模噪音在平衡的線對(duì)上是相同或近乎相同的，從而可以相互抵消。

下面圖 1 展示了平衡良好和平衡不好的鏈路之間的差異。在平衡良好的鏈路中，進(jìn)入的模式看起來是相同的，而差分模式信號(hào)在鏈路另一端保持相同的電壓。在平衡不好的鏈路中，進(jìn)入的共模信號(hào)在兩根導(dǎo)線中不相等，導(dǎo)致遠(yuǎn)端差分模式電壓不相等。

TCL 和 ELTCL 模式轉(zhuǎn)換參數(shù)

ANSI/TIA-568-C.2、ANSI/TIA-1005 和 ISO/IEC 11801:2010 中包含兩種表示平衡的模式轉(zhuǎn)換參數(shù)—TCL 和 TCTL。橫向變換損耗 (TCL) 是在雙絞線同端測量的模式轉(zhuǎn)換。如圖 2 所示，其測量方式是在雙絞線中注入一個(gè)差模信號(hào)，然后測量同一雙絞線上返回的信號(hào)。返回的共模信號(hào)越小，平衡就越好。TCL 與回波損耗測量類似，只是它測量的是返回的共模信號(hào)，而回波損耗測量的是返回的差分信號(hào)。

連接到屏蔽，如果有

連接到屏蔽，如果有

圖 2 TCL 測試

橫向變換傳輸損耗 (TCTL) 是在同一雙絞線內(nèi)異端測量的模式轉(zhuǎn)換。如圖 3 所示，其測量方式是在雙絞線中注入一個(gè)差模信號(hào)，然后測量同一雙絞線上另一端的共模信號(hào)。因?yàn)楣材Ｐ盘?hào)的量取決于長度，所以必須通過均等化將插入損耗考慮在內(nèi)。因此更有意義的測量是等水平 TCTL (ELTCTL)。與 TCL 類似，遠(yuǎn)端共模信號(hào)越小，平衡就越好。

就和 TCL 類似回波損耗測量一樣，ELTCTL 與插入損耗測量類似。但是，插入損耗測量的是遠(yuǎn)端的差模信號(hào)，而 ELTCTL 測量的是遠(yuǎn)端的共模信號(hào) (TCTL)，然后根據(jù)插入損耗應(yīng)用均等化以獲得 ELTCTL 測量結(jié)果。

連接到屏蔽，如果有

連接到屏蔽，如果有

圖 3 ELTCTL 測試

雖然 TCL 和 ELTCTL 參數(shù)是雙絞線平衡的優(yōu)秀指標(biāo)，但它們都沒有被 ANTI/TIA-568.C.2 標(biāo)準(zhǔn)列入現(xiàn)場測試要求之中。這是因?yàn)榇蟛糠脂F(xiàn)場測試設(shè)備都只能測量差模信號(hào)。因此 TCL 和 ELTCTL 測試都只限于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，由必須保證優(yōu)質(zhì)雙絞線平衡特性符合 TIA 和 ISO/IEC 產(chǎn)業(yè)性能標(biāo)準(zhǔn)的制造商進(jìn)行。

但我們必須面對(duì)—并非所有線都是相同的，設(shè)計(jì)和制造上會(huì)出現(xiàn)很多差異。另外，通常制造商只在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行初始質(zhì)量測試時(shí)保證符合標(biāo)準(zhǔn)，而在日常生產(chǎn)中并不一定遵守，這就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則性。

因?yàn)?TCL 和 ELTCTL 是定義平衡及相應(yīng)的抗擾度最低性能的重要測量，所以網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商們對(duì)這些參數(shù)的興趣越來越高?，F(xiàn)在不用僅依靠制造商，可在現(xiàn)場使用 DSX-5000測試儀對(duì)平衡進(jìn)行驗(yàn)證。DSX-5000 是第一款能同時(shí)進(jìn)行差模和共模測量以通過 TCL 和 ELTCTL 支持平衡測試的現(xiàn)場測試儀。

使用 ANEXT 打破平衡

在支持 10 Gb/s 數(shù)據(jù)速率（如 10GBASE-T、AXT）所需的較高 500 MHz 頻率下，相鄰導(dǎo)線之間的噪聲成為傳輸性能的限制因素。所以支持 10 Gb/s 所需的更高性能 6A 類線纜設(shè)計(jì)具備更好的雙絞線間平衡性，以提供比低類線纜更好的抗擾度。

在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，線纜制造商使用六繞一布線配置進(jìn)行 AXT 測試，這是一種最差的情況，即六根干擾線圍繞一根線。雖然這很簡單，但現(xiàn)場 AXT 測試卻是一個(gè)復(fù)雜得多的流程?，F(xiàn)場測試不能測試一束線中的每一根，因?yàn)檫@極其費(fèi)時(shí)，比較實(shí)際的現(xiàn)場驗(yàn)證是僅從鏈路總數(shù)中采樣一部分，通常為 1% 或五個(gè)鏈路。另外還推薦測試線束中最長和最短的一根，因?yàn)檫@些可以展示最高的 AXT 水平。雖然有這種取樣方法，但現(xiàn)場極少進(jìn)行 AXT 測試，通常制造商也不要求認(rèn)證。

雖然除數(shù)據(jù)中心外極少會(huì)部署 10 Gb/s 的速度，但 10GBASE-T 預(yù)期會(huì)在未來幾年內(nèi)進(jìn)入企業(yè)環(huán)境。這樣一來保證 AXT 性能就變得更加重要。但是，與現(xiàn)場 AXT 測試相關(guān)的人工成本仍然是個(gè)問題，特別是對(duì)于有幾千鏈路的大型項(xiàng)目。因?yàn)榇蟛糠种鞍惭b的 6A 類線并未經(jīng)過 AXT 測試和認(rèn)證，所以無法得知現(xiàn)有的線是否具備支持 10GBASE-T 的 AXT 性能。

幸運(yùn)的是，通過 TCL 和 ELTCTL 測試得到的平衡是線纜能否提供足夠的 AXT 性能以支持 10GBASE-T 的優(yōu)秀指標(biāo)。TCL 和 ELTCTL 測試是比 AXT 更容易測試的參數(shù)，因?yàn)樗梢栽谄渌匾耐ǖ纼?nèi)性能參數(shù)（如 NEXT、PSNEXT、插入損耗、回波損耗）的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場測試中完成。實(shí)際上，TIA 在 TSB-1197 中承認(rèn)平衡和噪聲有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，并解釋了通道中平衡和模式轉(zhuǎn)換參數(shù)之間的相互影響，以及通道之間的外部串?dāng)_。

結(jié)論

沒人可以否認(rèn)，即使沒有良好的平衡也能實(shí)現(xiàn)抗擾良好的 AXT 性能?，F(xiàn)在許多 6A 類系統(tǒng)從未進(jìn)行過外部串?dāng)_測試，而且?guī)缀鯖]有制造商要求 AXT 測試，所以我們無法得知現(xiàn)在已安裝的線纜是否有足夠的平衡性能來支持 10GBASE-T。因此 TCL 和 ELTCTL 測試為安裝商和用戶提供了巨大的優(yōu)勢。

但目前還不能確定 TCL 參數(shù)最終是否會(huì)被加入標(biāo)準(zhǔn)之中。雖然現(xiàn)在還不是 ANSI/TIA-56-C.2 標(biāo)準(zhǔn)的要求，但使用 DSX-5000方便地進(jìn)行 TCL 和 ELTCTL 測試的能力使其能夠通過常規(guī)現(xiàn)場測試驗(yàn)證平衡以及是否支持更高速度的應(yīng)用，如 10GBASE-T。它是保證您的網(wǎng)絡(luò)性能不會(huì)受到平衡的嚴(yán)重影響的最簡單、最有效的方式。

屏蔽線上的平衡呢？

雖然 LAN 線主要是無屏蔽的，但在許多環(huán)境中會(huì)布置屏蔽線以提供更好的抗擾度，且通常認(rèn)為它可為高速應(yīng)用提供更好的性能。許多人認(rèn)為，對(duì)于屏蔽線來說，外部串?dāng)_不是問題。但是，在高速應(yīng)用中，為了保證良好的外部串?dāng)_性能，整個(gè)通道上的屏蔽都必須一致。與非屏蔽線相比，屏蔽線的平衡的控制較少，因?yàn)橐氲钠帘慰梢詼p少進(jìn)入信號(hào)線對(duì)的外部噪聲。雖然對(duì)于屏蔽線來說 TCL 和 ELTCTL 參數(shù)較不重要，但屏蔽本身的完整性對(duì)于屏蔽線的性能有重要意義。

一種保證屏蔽完整性的好辦法是利用 DSX-5000 上的屏蔽完整性選項(xiàng)。屏蔽連續(xù)性測試過去一直是是直流 (DC) 測量，無可用的故障定位功能。在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，線兩端均位于接地到建筑的機(jī)架內(nèi)，即有共同的接地，這樣即使屏蔽未連接，DC 測量也會(huì)顯示已連接。DSX-5000是第一款使用專利的交流 (AC) 測量技術(shù)報(bào)告屏蔽完整性問題定位的測試儀器，無論是否有共同的接地都可以顯示屏蔽是否有中斷，并指出中斷的準(zhǔn)確位置。

使用 DSX-5000可快速簡便地進(jìn)行 TCL 和 ELTCTL 測試

TCL 和 ELTCTL 不是一種現(xiàn)場測試要求，因?yàn)樵?DSX-5000之前，沒有任何現(xiàn)場測試設(shè)備可以執(zhí)行 TCL 現(xiàn)場測試。雖然產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最終會(huì)要求現(xiàn)場進(jìn)行此類測試，而且其他測試設(shè)備供應(yīng)商最終也會(huì)提供 TCL 現(xiàn)場測量，但市場上的大部分現(xiàn)場測試儀通常只能進(jìn)行差模測量。DSX-5000能同時(shí)進(jìn)行差模和共模測量，從而具有測量 TCL 和 ELTCTL 的能力。

只要在 DSX-5000 中的 Balance Measurements 文件夾下選擇測試極限（值）并使用后綴 (+TCL) 查找測試極限（值），即可方便地將 TCL 和 ELTCTL 添加到標(biāo)準(zhǔn)類別 5e、6、6A 或 D、E 或 EA 類測試中，如下所示：

后綴 (+TCL) 表示增加了 TCL 和 ELTCTL 測量的標(biāo)準(zhǔn) ANSI/TIA 或 ISO/IEC 測試。ANSI/TIA-568-C.2 和 ISO/IEC 11801:2010 此時(shí)僅提供通道測量的測試極限（值）。如果您選擇永久鏈路測試極限（值），則雖然執(zhí)行 TCL 和 ELTCTL 測量，但不會(huì)有“通過/失敗”的標(biāo)準(zhǔn)。另外還提供了工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) TIA 1005 和不同的 E1、E2 和 E3 環(huán)境 TCL 和 ELTCTL 限制。TCL 和 ELTCTL 測試只會(huì)為典型 DSC AUTOTEST 時(shí)間增加約 6.6 秒—與 AXT 測試相比這是一個(gè)非常短的時(shí)間，而用這個(gè)時(shí)間驗(yàn)證平衡是非常值得的。

布線圖，長度，傳播延遲，延遲偏差，直流回路電阻，插入損耗（衰減），回程損耗 (RL)，NEXT，衰減串?dāng)_比 (ACR-N)，ACR-F (ELFEXT)，Power Sum ACR-F (ELFEXT)，Power Sum NEXT，Power Sum ACR-N，Power Sum Alien Near End Xtalk (PS ANEXT)，Power Sum Alien Attenuation Xtalk Ratio Far End (PS AACR-F)

DSX-5000還可測試TCL，CMRL，CDNEXT，ELTCTL這些參數(shù)，原來的DTX-1800，DTX-1200，DTX-LT無法測試這些參數(shù)。

transverse conversion loss TCL 橫向變換損耗
transverse conversion transfer loss TCTL 橫變換轉(zhuǎn)移損耗
TCL (Transverse Conversion Loss) – DSX CableAnalyzer TCL is one of two balance measurements found in ANSI/TIA-568-C.2, ANSI/TIA-1005 and ISO/IEC 11801:2010. The other is ELTCTL.

The measurement is made by injecting a differential mode signal (DM) into a twisted pair, then measuring the common mode signal (CM) returned on that same twisted pair. The smaller the CM signal returned, the better the TCL measurement (balance).

翻譯：測量是通過向雙絞線注入差模信號(hào)（DM），然后測量同一對(duì)雙絞線返回的共模信號(hào)（CM）。CM信號(hào)返回的越少，TCL參數(shù)就會(huì)越好，越平衡。

If it looks similar to a Return Loss measurement, you’re right. Except a Return Loss measurement is made by injecting a DM signal into the pair and measuring the DM signal returned. Here we are measuring the CM signal returned which is TCL.

翻譯：如果你覺得它像是回波損耗的測試，那你就說對(duì)了?；夭〒p耗測試是通過向雙絞線注入DM（差模信號(hào)）然后測試返回的DM信號(hào)，然而TCL是測試CM信號(hào)。

Field test requirements for ANSI/TIA-568-C.2 are deferred to ANSI/TIA-1152. At this time, TCL is not a field test requirement because until the DSX CableAnalyzer came along, no field test equipment vendor could perform a TCL field test. It is anticipated that other test equipment vendors will eventually offer TCL field measurements too. Field testers are normally capable of DM measurements only – the DSX CableAnalyzer is capable of both DM and CM measurements, hence its ability to measure TCL and ELTCTL.

翻譯：對(duì)于ANSI/TIA-568-C.2現(xiàn)場測試要求直到ANSI/TIA-1152標(biāo)準(zhǔn)。在那個(gè)時(shí)候，TCL并不是一個(gè)現(xiàn)場測試的要求，因?yàn)闆]有現(xiàn)場測試設(shè)備供應(yīng)商可以執(zhí)行TCL現(xiàn)場測試，直到DSX-5000電纜認(rèn)證分析儀的誕生。預(yù)計(jì)其他品牌測試設(shè)備廠家最終也將提供TCL現(xiàn)場測量。現(xiàn)場測試人員通常僅能DM測量 – 對(duì)DSX-5000電纜認(rèn)證分析儀能夠既DM和CM的測量，因此其有測量TCL與ELTCTL的能力。

If you wish to add TCL and ELTCTL to your standard Category 5e, 6, 6A or Class D, E or EA test, select your test limit under the folder in DSX called Balance Measurements and look for your test limit with a suffix of (+TCL):

翻譯：如果需要對(duì)于Cat5e，Cat6，Cat 6A測試TCL和ELTCTL參數(shù)，你只需要再DSX-5000 的文件夾下面找到+TCL的后綴就可以了。

This will add ≈ 6.6 seconds to your AUTOTEST time.
TCL測試將增加6.6秒測試時(shí)間。
The suffix of (+TCL) indicates a standard ANSI/TIA or ISO/IEC test with the addition of TCL and ELTCTLmeasurements. ANSI/TIA-568-C.2 and ISO/IEC 11801:2010 only provide test limits for Channel measurements at this time. If you select a Perm. Link test limit, the TCL and ELTCTL measurements will be performed, but there will be no PASS/FAIL criteria applied. You will also see the Industrial Ethernet standards TIA 1005 with the different E1, E2 and E3 environmental TCL and ELTCTL limits.

翻譯：有（+TCL）后綴的預(yù)示著ANSI/TIA或者ISO/IEC測試有這個(gè)規(guī)格。 目前ANSI/TIA-568-C.2 and ISO/IEC 11801:2010 僅僅提供信道測試的極限值，如果選擇永久鏈路測試，TCL和ELTCTL也會(huì)被執(zhí)行，但是不會(huì)有通過/失敗的標(biāo)準(zhǔn)。同樣你也會(huì)看到工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)TIA 1005 ，E1,E2,E3的標(biāo)準(zhǔn)的限制。

In the example below from a DSX-5000 CableAnalyzer, a Category 6A Channel was tested. With a margin of 5.4 dB (6 dB is a factor of 2), you can feel confident that this link will perform well, even in a noisy environment.
翻譯：從下面DSX-5000的例子中可以看到，Cat 6A通道測試有5.4db的余量，你就不用擔(dān)心了，因?yàn)檫@條鏈路表現(xiàn)非常好。即使在有噪音的環(huán)境下。