Crosstalk

คู่บิด (twisted pair) คู่หนึ่งจะรบกวนคู่อื่นได้อย่างไร?

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวดใดๆ จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่ส่งสัญญาณนี้สามารถ "รั่วไหล" เข้ามายังคู่รับสัญญาณที่อยู่ใกล้เคียง/ติดกันได้ สิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหา เช่น ความเร็วข้อมูลที่ช้า ฯลฯ

Crosstalk คืออะไร

ผลกระทบที่เกิดจากการส่งสัณณาณในวงจรที่อยู่ใกล้เคียง/ติดกัน ตัวอย่าง ลองมองย้อนกลับดู โทรศัพท์ในยุคเก่าๆ ที่อยู่ใกล้กันมาก คุณจะสามารถได้ยินเสียงสนทนาอื่น นั้นเป็นเพราะได้รับผลกระทบมาจากการรบกวนสัญญาณในระหว่างลวดสายโทรศัพท์ที่อยู่ใกล้เคียง ปัจจุบันสามารถพบเจอในระหว่างการส่งสัญญาณ เช่น Ethernet

เมื่อสัญญาณถูกส่งผ่านตัวนำ (Conductor) จะเกิดสัญญาณรบกวนที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นรอบๆ ตัวของตัวนำ ปรากฎการณ์นี้ เราจะเรียกว่า “ครอสทอล์ค (Crosstalk)” สังเกตได้ว่าตัวนำที่อยู่ติดกันของคู่สายเคเบิล สนามแม่เหล็กจะทำการสร้างแรงดัน (Voltage) และกระแสไฟฟ้า (Currents) ซึ่งผู้รับจะสามารถรับรู้ได้ถึงสัญญาณที่ผิดพลาด กรณีของโทรศัพท์ในยุคเก่าเสียงที่ได้รับเป็นเสียงที่เเผ่วเบา ทางกลับกันในการส่งข้อมูลดิจิตอลจะได้รับข้อมูลที่ผิดพลาด ยิ่งช่วงความถี่ของการส่งข้อมูลที่สูงมากเท่าใด ผลกระทบจากสัญญาณรบกวน(Crosstalk) ก็ยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น หรือพูดง่ายๆ ว่า Corsstalk เกิดจากสัญญาณรบกวนระหว่างเส้นเดียวกัน

Crosstalk จะเกิดขึ้นกับสายเคเบิลประเภทแบบไหน

การทับซ้อนกันอาจะเกิดขึ้นได้กับสายเคเบิลที่มีโครงสร้าง การออกแบบวงจรรวม (Integrated Circuit Design), อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้านเสียง (Audio Electronics), และระบบการเชื่อมต่ออื่นๆ ตัวอย่างเช่น หากคุณมีสายไฟสองเส้นอยู่ใกล้เคียงกัน สัญญาณต่างกัน กระแสของสายไฟจะสร้างสนามแม่เหล็กที่เหนี่ยวนำสัญญาณอ่อนลงในสายไฟข้างเคียง

การหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวน

เพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวน สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นต้องถูกลดทอนหรือกระจายออกไป ดังนี้

1. การหุ้มคู่สายเคเบิลด้วยประเภทของชิลด์ต่างๆ (Shielding Types) ตัวอย่าง สายแลน Cat.6 แกนเดี่ยวชิลด์ฟอยล์หุ้มแยก (CAT6 F-FTP) แต่ละคู่สายเคเบิลจะมีชิลด์ฟอยล์หุ้มแยกแต่ละคู่ เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน และมีการป้องกันเพิ่มเติมด้วยอลูมิเนียมฟอยล์หุ้ม พร้อมทั้งการระยะตีเกลียวที่แตกต่างกันในแต่ละคู่

   

2. การจัดเรียงคู่สายเคเบิลหรือระยะการตีเกลียวของแต่ละคู่ ตัวอย่าง สายแลน Cat.6 แกนเดี่ยว จะไม่มีชิลด์หุ้ม แต่คู่สายเคเบิลแต่ละระยะตีเกลียวจะแตกต่างกัน

Near-end crosstalk (NEXT)

คือการรบกวนระหว่างสองคู่ (Two Pairs) ในสายเคเบิล สามารถวัดที่ปลายเดียวกันของสายเคเบิล “ตัวส่งสัญญาณ (Interfering Transmitter)” หรือพูดง่ายๆ สายคู่หนึ่งสามารถรบกวนสายคู่อื่นที่ตำแหน่งปลายสุดในระหว่างการส่งสัญญาณ ณ ขณะนั้น ในความเป็นจริงเราจะพบว่าสายเคเบิลส่งสัญญาณจะเกิดการรบกวนตลอดทางจนถึงปลายอีกด้าน อย่างไรก็ตามเราจะพบว่าการรบกวนจะมากที่สุดบริเวณที่ปลายสุด ซึ่งเป็นจุดที่สัญญาณรบกวนถูกส่งมา เรียกว่าปลายว่า “ใกล้ (Near)”

ข้อควรระวัง! ในขณะที่คุณกำลังต่อหัวแลน (Lan Connector) ด้วยตนเองนั้น ถ้าคุณคลายเกลียวคู่ (Untwist The Pairs) ออกมามากกว่าที่ควรจะเป็นเพื่อให้ง่ายต่อการทำ แต่การทำเช่นนี้จะทำให้เกิดการรบกวน แบบ NEXT ในปริมาณที่เราไม่อาจยอมรับได้ จนทดสอบระบบไม่ผ่าน

การบิดเกลียวในคู่สายช่วยหักล้าง NEXT ได้ ซึ่งอัตราการบิดเกลียวที่แตกต่างกันบนแต่ละคู่สายจะช่วยป้องกันไม่ให้คู่สายดูดซับสัญญาณที่เกิดจากคู่สายข้างเคียง

Far-End Crosstalk (FEXT)

การวัดแบบเดียวกับข้างต้น (การวัดผลกระทบของคู่หนึ่งไปยังอีกคู่หนึ่ง) แต่อยู่ที่ปลายอีกด้านของสายเคเบิลจากอุปกรณ์ส่งสัญญาณ ผลกระทบจะน้อยกว่าการวัดใกล้สุดเนื่องจากวัดที่ปลายสุดของสายเคเบิล

Reference:

• Content
• Content
• Content