前面我们讲解了线序，长度的测试原理，下面我们针对线缆认证测试中重要参数NEXT(近端串扰)，讲解福禄克网线测试仪对线缆干扰的测试。福禄克DSX2-5000在网络测试仪中占据重要位置。

      先说说线对之间的相互干扰问题，这是影响网线传输能力的核心参数之一。我们知道，数据网线中通常有四对双绞线(早期计算机曾使用两对双绞线，现在的工控网/工业以太网、现场总线等应用场所仍在大量使用。有时候这些线对还被分配给完全不相干的各种用途)，习惯上将这四对双绞线(按照 T568B 色标)称作 12 线对(橙色)、36 线对(绿色)、45线对(蓝色)和 78 线对(棕色)。为什么按照 12 线对、34 线对、56 线对和 78 线对顺序呢？这跟水晶头和连接模块的早期打线规定有关。在 T568A 和 T568B 的打线色标体系中，规定了水晶头的 12 针(即 pin)、36 针、45 针和 78 针要分别连接一对双绞线。这样连接有什么好处？主要是网卡上的信号处理电路被要求按照此线序进行设计(此源自 RJ11 电话插头的传统)。

      你一定有过这样的体验，当接听座机电话时，如果同时打手机给你，那么你在座机电话中会听到几秒钟的“咯咯咯咯”的干扰声音。这些干扰声就是你身边的手机在与基站进行初始化通话连接时辐射出的强电磁波信号，它们是从空中进入电话线后产生的“感应噪声”。这种辐射信号进入话机后会被话机内部的电子元器件进行“二次加工”(即检波/整流)，放大后传到听筒里就成了你能听到的“咯咯咯咯”噪声 — 这是最常见到的一种电磁波辐射干扰(EMI)现象。与此类似，网线中的每对双绞线都是由两根互相扭绞起来的铜线组成的。当数据信号在这一线对中传输时，根据电磁辐射感应原理，这对线对的周围也会有辐射出来的电磁波信号(电磁辐射现象)存在，这些电磁波信号在与周围的金属物体遭遇时，就会在金属物体上感应出信号(这就是我们常常耳闻的“电磁感应现象”)。所以，网线中的四对双绞线在传输数据时彼此之间会相互辐射电磁波干扰对方的正常数据传输。这些辐射干扰信号和线对中本身正在传输的有用信号会叠加、混合在一起，改变了线对中传输的有用信号波形【图1】，这种混合后变形(失真)的信号波形进入对端设备的端口后，网卡端口内的信号接收器会因为这种叠加的无用信号(类似噪声干扰)过大而引起误读和误判，造成误码率增高。例如，1-2线对在传输信号时，会同时将高频的电磁波信号辐射到线对周围的空间，自然，也会辐射给邻近的三个线对：36 线对、45 线对和 78 线对。收到这些辐射信号能量的 36 线对本身也在传输正常的有用信号。这两种信号在 36 线对上相遇后叠加，改变了 36 线对中原来传输的信号波形，而波形的改变则可能会导致信号接收端的误读、误判，造成误码率增加和数据帧传输出错(丢包)【图2】。用户会感觉网速变慢或者连接出现断续、卡顿、中断现象，有时候设备端口还会莫名其妙地重启。如果 12 线对的辐射信号很强，那么 36 线对就可能因为感应的信号过大而完全不能正常接收信号，链路出现降速、连接中断或者干脆不能上网的现象。

      图1中最上面的一个波形是正常的信号方波(一个字节等于8个比特：10101010)。第二行信号是外来干扰信号波形(如强辐射)，第三行是两者叠加后的波形。这些波形可以用(存储)示波器看到。第四行是网卡整形后的波形。这个波形就可能被网卡或总线控制器接口最终识读为错误的字节(11001010)，导致整个数据帧的传输失败(帧出错/丢包(丢帧)/帧重传)。

图1某总线中的数据帧与干扰信号叠加—帧出错           图2 线对间串扰(NEXT 和 FEXT)

类似地，12线对除了干扰 36 线对外也会同时干扰 45 和 78 线对。反之，36 线对、45线对和 78 线对也会同时干扰12的数据传输。因此，网线中每对双绞线在干扰其它三对双绞线的同时，也被别的三对双绞线同时干扰(双向交互干扰)【图3】。

图3 邻近线对都会被干扰且是双向等效的         图 4 STP 全屏蔽线(双屏蔽线)

那么，将每对双绞线用金属薄膜屏蔽起来是不是就可以阻止它向外辐射干扰信号呢？答案是肯定的 — 可以。这是因为电磁波不容易穿透金属(薄膜)，高频电磁波甚至连金属网也很难穿越。这就像我们每天都在用的微波炉那样，由于炉门上有一层金属网起屏蔽阻隔作用，电磁波无法从炉腔中辐射出来伤害我们，所以微波炉中的食物可以被(700 瓦的)电磁波加热、煮熟，而我们在靠近炉门观察炉中的食物时却不会被微波辐射出来烧伤。这种采用屏蔽手段来阻止双绞线向外辐射、泄漏电磁波能量的网线就是我们常说的屏蔽线(当然也阻挡外来辐射信号进入网线)，七类网线和少数高级的六类网线就是这样的屏蔽线(STP)。【图4】

图5 ScTP/FTP 屏蔽线(仅外层屏蔽)          图6 UTP(非屏蔽双绞线)

需要注意的是，还有一种更常见的屏蔽线，它只是在四对双绞线的最外面加一层公共的屏蔽薄膜(或薄膜+铜编织网)【图5】，就如同将四对双绞线套在一根金属(薄膜)管内一样，金属薄膜可以阻止四对双绞线将电磁波辐射到网线之外，这就增加了数据传输的安全性和保密性；也能阻止外部电磁波进入电缆，减少外来干扰。但由于没有将每对双绞线单独进行屏蔽，这样的屏蔽线(ScTP 或 FTP)还不能阻止电缆内部各双绞线线对之间的相互干扰的 — 而此时影响网线传输能力的主要参数就是线对间串扰。【图6】则是最常见的非屏蔽线(UTP)。电磁波在金属线对中传输时有两个非常重要的现象：随着传输的数据率越高，一是占用的电磁波频率(及频宽)也越高；二是此高频电磁波信号辐射到周围空间的能量也越强( 频率越高， 辐射 越强)。例如，在六类非屏蔽网线中，线对之间的干扰能量就比七类网线(逐对屏蔽)要强 17 倍以上(在 100MHz 频点上测量)，而非屏蔽的三类网线则比非屏蔽六类线高 100 倍以上(若也在 100MHz 频点测量)。如此强的干扰当然不能用三类网线来传输高速数据，否则紧邻的线对将因为干扰信号太强而无法正常工作，因此，我们通常说三类网线因自身串扰较强一般只适于用来传输速度较低的 10Mbps 以太网和 16Mbps 令牌环数据帧；100Mbps 以太网帧则要采用辐射量较三类网线小的五类网线来传输；而要稳定地传输 1G Mbps 的以太网。

图7串扰曲线(NEXT，红色是标准线)  图8串扰曲线(PS NEXT，红色是标准线)

数据帧则要求用超五类网线(辐射感应比五类线更小些)；要稳定地传输万兆以太网(10Gbps)数据帧则要用线对辐射量在高频段(500MHz)比六类网线更小的增强六类线(Cat6a)才行。

【如何测试线对间的串扰信号】上述线对间的彼此干扰，其强度不超过多大才算合格呢？如何检测呢？测试方法其实很简单：测试仪在一对双绞线上向对端发送信号，然后在另外三对双绞线上分别检测感应的信号，与标准规定的极限值(即标准值)比较，只要不超标就算合格。常见问题：测试出来的串扰值是一个常数吗？答案：当然不是！由于频率越高，线对的辐射和感应能力也越强，所以不同频率对应的串扰测值是不同的，这就是为什么测试结果画出来是一条曲线(实际是一组密集的数据点连线图)而不是一个直线(常数)的原因 — 该曲线的横坐标是频率，纵坐标是串扰信号的强度(实为强度系数，单位取 dB)。【图3、图7】

那么，不同规格的电缆链路需要被测试到的最高频率(横坐标)是否相同呢？当然不同。三类线系统只需要从 1MHz 测试至最高 16MHz 频率上限即可，高于 16MHz 的频率则不进行测试，也不必考核。同理，五类线和超五类线系统需测试至 100MHz，而六类线系统要测至250MHz，增强的六类线系统要测至 500MHz，七类线系统则要测至 600MHz，更高的 Cat7A上限是 1000MHz。新的 Cat8 是 2000MHz(应用长度限制为 30 米)。【表1】

表 1 各种网络应用和可以使用的数据电缆对照表

测试参数：在网线一端 A 的某一线对上发送信号(例如12线对)，由于电磁感应则其它相邻的三对邻近线对会收到“串扰信号”。串扰信号会沿着线对向两端传输。向前传的串扰信号分别在网线对端 B(远端)的另外三对双绞线上(例如 36/45/78)可被检测到，这就是“远端串扰(FEXT)”，而在靠近原信号发送端 A 的另外三对双绞线上检测到的串扰信号，则叫“近端串扰(NEXT)”信号。这两组全部共十二个串扰值一般来说都是不相等的。【图2、图3】。另外，你会发现，若在链路对端 B 发送信号，同样也可以产生近端串扰 NEXT 和远端串扰 FEXT，如果链路较长，则你会看到 A、B 两端分别发送信号后测得的串扰值是不一样的。近端串扰 NEXT 实际测试时一般会使用一对仪器同时在链路的两端 A 和 B(常称为主端和远端)都进行测试。所以测试的结果一般会被标识为“NEXT”(主端测试结果)和“NEXT@Remote”(远端测试结果)，主体标识虽然都是 NEXT 参数，但在两端分别测试的NEXT 值很可能是不一样的。为什么会有差异呢？这是由于电缆有衰减，所以两端的串扰值是“相对”独立的，电缆越长，则两端的串扰值就越不相关了。其次是因整条链路中双绞线的结构不均匀(有的地方串扰大，有的地方串扰小)、链路中使用的各个模块参数不尽相同(有的模块串扰大，有的模块串扰小)、两端跳线的参数差异(用户跳线和设备跳线串扰值都可能随机地出现不相同，不同的水晶头、不同长度的跳线串扰值也可能差异巨大)、施工中造成的链路元器件参数(比如电缆)的变化等等原因造成的。类似地，两端分别测得的远端串扰 FEXT 值也是不同的(另一个写作 FEXT@Remote)。因此链路质量验收标准中对 NEXT 和 FEXT 都要求在网线两端分别进行测试。

你同样也会发现，在网线很短的时候，两端分别测得的 NEXT 值会比较相似。因为电缆越短衰减值越小，NEXT 就越相像。类似地，短链路测得的 FEXT 值也会比较相似。注：近端串扰 NEXT = Near End CrossTalk ，这里的缩写 XT = CrossTalk ( 即 X = Cross)

远端串扰 FEXT = Far End CrossTalk