หน้าแรก Networking & Wireless Fiber Optic Cable Testing 101 : ทำความเข้าใจ Crosstalk ฝั่ง Near และ Far

Cable Testing 101 : ทำความเข้าใจ Crosstalk ฝั่ง Near และ Far

แบ่งปัน


ถ้าคุณคุ้นเคยกับสายเคเบิลทองแดงแล้ว ก็น่าจะเคยได้ยินคำว่า Crosstalk ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่สัญญาณถูกส่งผ่านคู่สายหนึ่ง หรือช่องสัญญาณหนึ่ง แล้วมีผลกระทบที่เราไม่ต้องการกับบนอีกคู่สายหรือช่องสัญญาณ

นั่นคือ Crosstalk ทำให้เกิดคลื่นรบกวนบนคู่สายตัวนำที่ได้รับผลกระทบ หรือทั่วทั้งสายเคเบิลจนทำให้เกิดความผิดพลาดหรือถึงกับปิดกั้นการส่งต่อสัญญาณข้อมูลโดยสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่น คุณเคยได้ยินเสียงสนทนาของคนอื่นระหว่างคุยโทรศัพท์ไหม? นี่ก็เป็นเพราะการรบกวนสัญญาณระหว่างลวดสายโทรศัพท์ข้างเคียงเช่นกัน

เครื่องมือทดสอบสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตหลายตัวสามารถตรวจวัด Crosstalk ได้ แต่ประเด็นคือคุณทราบถึงความแตกต่างของ Crosstalk ระหว่างฝั่งใกล้ตัว (Near End) กับฝั่งไกลตัว (Far End) ที่คุณจำเป็นต้องทดสอบบนระบบสายเคเบิลเครือข่ายแบบสายทองแดงหรือไม่? ดังนั้นในหัวข้อความรู้พื้นฐานในการตรวจวัดสายเคเบิลครั้งนี้ ทาง Fluke จึงมาอธิบายเกี่ยวกับ Crosstalk อย่างละเอียดกัน

ที่ฝั่งใกล้ตัว (Near End)
Near End Crosstalk (NEXT) เป็นค่าพารามิเตอร์วัดประสิทธิภาพที่ตรวจภายในลิงค์หรือช่องสัญญาณเดี่ยว โดยวัดสัญญาณที่วิ่งจากคู่สายหนึ่งไปยังอีกคู่สาย ซึ่งคู่สายที่เป็นต้นกำเนิดสัญญาณรบกวนจะเรียกว่า “Disturbing Pair” ขณะที่คู่สายที่ได้รับผลกระทบจาก Crosstalk จะเรียกว่า “Disturbed Pair”

NEXT นั้นระบุค่าในหน่วยเดซิเบล (dB) ซึ่งสามารถมีค่าแตกต่างกันตามความถี่ของการส่งสัญญาณได้เนื่องจากยิ่งความถี่สูงก็ยิ่งก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนมากเท่านั้น โดยถ้ามีค่าเดซิเบลสูง ลิงค์หรือช่องสัญญาณปลายทางก็จะดูดซับ Crosstalk น้อยลง ตัวอย่างเช่น สายเคเบิล Category 5e ที่ทำงานที่ 100 MHz อาจมีค่า NEXT เท่ากับ 45.8 เดซิเบลที่ 20 MHz และมีค่า NEXT เท่ากับ 35.3 เดซิเบลที่ 100 MHz ซึ่งแสดงให้เห็นว่าค่าประสิทธิภาพ NEXT จะดีขึ้นที่ความถี่ต่ำกว่า

การตรวจวัดนี้เรียกว่า “Near End” เพราะวัด Crosstalk ที่จุดปลายเดียวกันกับลิงค์หรือช่องสัญญาณฝั่งที่เป็นต้นทางสัญญาณ

การบิดเกลียวในคู่สายช่วยหักล้าง NEXT ได้ ซึ่งอัตราการบิดเกลียวที่แตกต่างกันบนแต่ละคู่สายจะช่วยป้องกันไม่ให้คู่สายดูดซับสัญญาณที่เกิดจากคู่สายข้างเคียง จึงสำคัญอย่างยิ่งในการดูแลให้คู่สายบิดเกลียวต่อเนื่องเข้าใกล้จุดปลายสายที่เชื่อมต่อมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ โดยในแต่ละเกรด (Category) ของสายก็มีการพัฒนาด้านอัตราการบิดเกลียวคู่สายและการแยกคู่สายออกจากกันเพื่อยกระดับประสิทธิภาพด้าน NEXT ด้วย จึงเป็นเหตุผลที่ทำไมสาย Category 6 ซึ่งทำงานที่ 250 MHz มีค่า NEXT เท่ากับ 44.3 เดซิเบลที่ 100 MHz เมื่อเทียบกับ 35.3 เดซิเบลในสาย Category 5e ที่ความถี่เดียวกัน

ส่วนค่า Power Sum Near End Crosstalk (ย่อว่า PSNEXT) เป็นค่าที่คำนวณจากผลรวมการตรวจวัด NEXT บนทุกคู่สายที่อยู่ข้างเคียงกัน โดยค่า NEXT นั้นเป็นการวัด Crosstalk บนแต่ละคู่สายภายในสายเคเบิลที่มีคู่สายทั้งหมด 4 คู่ โดยพิจารณาผลกระทบที่ได้จาก 3 คู่สายที่เหลือทีละคู่สาย ขณะที่ PSNEXT เป็นผลรวมค่า Crosstalk ที่ได้จากคู่สายทั้งหมด 3 คู่สายที่อยู่ติดกัน ซึ่งมีความสำคัญเนื่องจากช่วยบอกให้เรารู้ถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นบนคู่สายหนึ่งเมื่อมีการใช้งานเครือข่ายที่ส่งสัญญาณข้อมูลครบหมดบนทั้ง 4 คู่สาย (เช่น บน 1000BASE-T)

นอกจากนี้ การทดสอบค่า Crosstalk ที่ฝั่งใกล้ตัวยังมีเรื่องของ PSACRN ที่หมายถึงค่าผลรวมสัดส่วนระหว่างการสูญเสียพลังงานต่อ Crosstalk ที่ฝั่งใกล้ตัวด้วย (ก่อนหน้านี้มักเรียก PSACR แต่มาเปลี่ยนชื่อภายหลังเพื่อให้แตกต่างจากค่า PSACRF ที่จะอธิบายต่อไป) คำนวณได้จากค่า PSNEXT และค่าการสูญเสียระหว่างการส่งสัญญาณภายในสาย (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้จากบล็อกก่อนหน้าเรื่อง Insertion Loss) ช่วยบอกให้เราทราบถึงความแตกต่างของค่าการสูญเสียความแรงสัญญาณหรือ Attenuation ระหว่างคู่สายร่วมกับค่า Crosstalk ที่ได้รับจากอีก 3 คู่สาย เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณที่ส่งออกมามีความแรงมากเพียงพอที่จะสู้กับสัญญาณรบกวนภายในสายได้ ยิ่งมีค่า PSACRN สูงเท่าไรก็ยิ่งทำงานได้ดีมากเท่านั้น

ที่ปลายสายฝั่งไกลตัว
Far End Crosstalk หรือที่ย่อว่า FEXT เป็นค่าที่ตรวจวัดได้ภายในช่องสัญญาณเช่นกัน แม้ชื่อจะดูคล้ายกับ NEXT แต่ก็เป็นค่าที่วัดจากปลายช่องสัญญาณฝั่งไกลจากตัวเรา ซึ่งค่า FEXT ไม่ค่อยมีประโยชน์มากเท่าไรเนื่องจากสัญญาณมักสูญเสียความแรงตามระยะทางที่ส่งออกมา

ดังนั้น เพื่อให้ได้ผลตรวจวัดที่มีความหมายมากขึ้น จึงมีการนำค่า Attenuation (หรือก็คือ Insertion Loss) ออกจากผลตรวจ FEXT ซึ่งจะได้ค่าที่เรียกว่า Equal Level Far End Crosstalk (ELFEXT) แต่ไม่กี่ปีก่อน ทาง TIA ได้เปลี่ยนชื่อค่าพารามิเตอร์นี้เป็น Attenuation to Crosstalk Ratio, Far End หรือย่อว่า ACRF

ซึ่ง ACRF นั้นคล้ายกับ NEXT ตรงที่เป็นการรวมเอาค่าพลังงานที่ได้จากคู่สายที่เหลือ 3 คู่สายที่ส่งสัญญาณรบกวนออกมา เรียกว่า Power Sum ACRF (PSACRF) ซึ่งพารามิเตอร์นี้เคยถูกเรียกว่า Power Sum ELFEXT (PSELFEXT) ก่อนที่ TIA จะเปลี่ยนชื่อพารามิเตอร์นี้ใหม่

ทีนี้แล้วอะไรคือ Alien Crosstalk? เนื่องจากเมื่อเราเพิ่มความถี่ในการทำงานบนสาย Category 6A เพื่อรองรับการใช้งานแบบ 10GBASE-T ก็ทำให้ต้องเริ่มกังวลเกี่ยวกับค่า Crosstalk ระหว่างสายเคเบิลด้วย ไม่ใช่แค่สัญญาณรบกวนภายในสายเพียงอย่างเดียว ซึ่งในบล็อกหัวข้อวิชาการตรวจวัดสายเคเบิลพื้นฐาน 101 ลำดับถัดไป เราจะมาเจาะลึกเกี่ยวกับพารามิเตอร์ที่ชื่อ Alien Crosstalk กัน