以太網(wǎng)傳輸速率與距離的關(guān)系圖

以太網(wǎng)傳輸速率與距離的關(guān)系圖——光纖2010-05-0316:51關(guān)鍵。然而，從技術(shù)的角度來看，傳輸速率越高，傳輸受限距離越短；從應(yīng)用需求來說，越是高速率，越可能用于骨干傳輸，其傳輸距離要求越長。也正由于這一對沖突的存在，以及高速以太網(wǎng)向更大范圍的園區(qū)骨干和城域應(yīng)用的快速擴(kuò)能否突破以滿足實(shí)際距離需求？本文以基于光纖介質(zhì)的吉位以太網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為離的限制因素和突破方法。吉位以太網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的距離限制000〕IEEE802.3ab〔有GBase-L10GBase-ER10GBase-SW10GBase-LW10GBase-EW10〕10G光纖介質(zhì)相關(guān)的吉位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)——IEEE802.3z。依據(jù)IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)，不同光纖帶寬對應(yīng)的波長、最大傳輸距離如表1850nm10001310nm1Base-LX。1(nm)模帶寬〔MHz·km〕最大傳輸距離(m)62.5μm85016022062.5μm85020027550μm85040050050μm85050055062.5μm131050055050μm1310400/50055010μm1310N/A5000表11LED大；④最大傳輸距離是指無中繼放大、無色散補(bǔ)償時的距離。影響傳輸距離的關(guān)鍵因素影響、改進(jìn)方法進(jìn)展分析。媒體訪問掌握方法對傳輸距離的制約以太網(wǎng)的媒體訪問掌握方法CSMA/CD法〔TruncatedBinaryExponentialBackoff〕：當(dāng)發(fā)送某數(shù)據(jù)第一次消滅沖突時，取m=2;r0~2mn，m=min(n,10)；〔4〕n16，超過時丟棄數(shù)據(jù)而不再重發(fā)。645121Gbps64CSMA/CD，為保證沖突能即時、有效地檢測，來回距離必需足夠小，以使最短幀的第一位在最終一位發(fā)送前來回整個網(wǎng)段，按信號傳送速度20萬km/s10Mbps，100Mbps10240m，1024m102.4m。考慮到連接器等設(shè)備帶來的延遲，特別是速率提高使發(fā)送最短幀65536信號衰減對傳輸距離的制約輸介質(zhì)中傳播時其能量會漸漸損耗由此打算著信號在無中繼時的最大傳輸距離。當(dāng)信號在光纖中傳播時，傳輸?shù)絃處的平均光功率與入纖時平均光功率呈指數(shù)規(guī)律削減，即P(L)=P(0)10-αL/10，衰減系數(shù)α 的單位為dB/km。1中最大傳輸距離確實(shí)定主要是依據(jù)對應(yīng)傳輸系統(tǒng)的度等。在IEEE802.3z中，基于最壞條件考慮，給出了在最大傳輸距離時的鏈2。2中數(shù)據(jù)，在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定距離內(nèi)的2850nm,62.5μm850nm,50μm1300nm,62.5μm1300nm,50μm1300nm,10μm,SMF(dB)7.57.57.57.57.57.57.58.0鏈路距離(m)2202755005505505505505000(dB)2.382.603.373.562.352.352.354.75(dB)4.274.294.073.573.485.083.963.27最小平均放射功率(dBm)-9.5-11.5-11.5-11.5-11.0(dBm)-17-19消光比(dB)9富有度(dB)0.840.600.050.371.670.071.190.16有必要對表中參數(shù)進(jìn)展具體分析：(1〕標(biāo)準(zhǔn)中數(shù)值確定的前提：綜合考慮了各種可能的狀況，如不同廠家、不距離范圍是可以承受的。表中參數(shù)關(guān)系：其差值符合鏈路功率預(yù)算要求，也應(yīng)能滿足實(shí)際需要。②通道插入損耗：包括鏈路段中的連接損耗、光纖線路損耗等。光比等有關(guān)，其緣由是波形失真導(dǎo)致接收機(jī)的靈敏度下降。裕度=鏈路功率預(yù)算值－通道插入損耗－鏈路功率代價＞0表中數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析：①表中通道插入損耗值應(yīng)包含至少兩對連接器的插入損耗和光纖線路的損耗。以MT-RJ0.75dB1.5dB，62.5μm850nm3.75dB/km220m0.825dB2.325dB的通道插入損耗，仍舊滿足2.33dB通道插入損耗的預(yù)算。對于常用的SC，耗為：單模：≤0.3dB，多模：≤0.1dB，即使是MT-RJ連接器，其實(shí)際插入損耗為：單模：≤0.7dB，多模：≤0.45dB；另一方面，的多模光纖的衰減也nm處＜1.0dB/km。由此可見，單就通道插入損耗值，實(shí)際功率預(yù)算有相當(dāng)?shù)母挥小９β暑A(yù)算值，則意味著系統(tǒng)能供給更遠(yuǎn)的傳輸距離。色散對以太網(wǎng)傳輸距離的制約光纖的色散是因光信號的不同頻率成分和不同模式成分的傳輸速度不同而影響。10GG.652〔NDSF〕，EAnm，光源為帶啁啾的單縱模激光源，此時，色散受限距離主要由頻率啁啾34km2.5Gb/s系統(tǒng)，其相應(yīng)色散受限距離約600km；同樣環(huán)境用于吉位以太網(wǎng)，其相應(yīng)色散受限距離則可達(dá)3000km，其估算關(guān)系如下：L=71400/〔αDB2λ 2〕，其(ps/(nm·km))，此公式對α＞0的常見各類激光器有效。對于基于多模光纖的系統(tǒng)，其色散包括色度色散、模式色散兩類，當(dāng)承受LED光源時，色度色散是主要的色散來源，當(dāng)承受LD光源時，其模式色散是主要的色散來源。在高速系統(tǒng)〔如吉位以太網(wǎng)、10G〕LDBmBBz=(B-2m+B-2s)LDBm,即只需考慮模式色散引起的脈沖展寬對系統(tǒng)的影響，也就是說，1Bm。1dBPMDL=1/(10*B*PMD)2,PMD以太網(wǎng)，則大到可無視不計。4局域/城域以太網(wǎng)對傳輸距離的擴(kuò)展途徑3展、基于傳輸技術(shù)進(jìn)展擴(kuò)展和基于接入技術(shù)進(jìn)展擴(kuò)展?；诩円蕴W(wǎng)技術(shù)進(jìn)展擴(kuò)展的方法又可作如下細(xì)分。①全雙工工作方式：距離不受CSMA/CD的制約，只受系統(tǒng)傳輸特性的制約。1③選擇型器件：假設(shè)承受漸變型多模光纖，其模帶寬更大，色散影響更小。GBICCISCO1000Base-LH10km，1000Base-ZX70km，100km(用色散位移光纖時)。輸，從而延長傳輸距離。⑥增加色散補(bǔ)償設(shè)備：依據(jù)前面的計算，對吉位以太網(wǎng)不用考慮，但假設(shè)承受基于傳輸技術(shù)進(jìn)展擴(kuò)展的方法可作如下細(xì)分。SDHSDH所廣泛承受，目前是構(gòu)建城域以太網(wǎng)的一種較抱負(fù)的承載平臺。WDMDWDMCWDM，都為以透亮傳輸供給了可能，但到目前為止，實(shí)際系統(tǒng)都要作O-E-O的波長轉(zhuǎn)換，有的還要映射為更高速率等級的SDH幀后再傳送。與恢復(fù)功能，具有空間重用、動態(tài)帶寬安排等特點(diǎn)。ITU-TX.87RPR途徑。EPON，即在光纖上基于無源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)EDSL，則是在銅線上基于數(shù)