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发布时间:2017.12.04 新闻来源:深圳市奔达康电缆股份有限公司 浏览次数:

 双绞线的类别 

随着快速以太网标准的推出和实施,五类双绞线开始广泛地应用于网络布线。但是由于个别厂商和网络公司在宣传上的误导,以及部分网络用户对有关标准缺乏必要的了解,致使在选用五类双绞线时真假难辨,不知所措。然而,一旦选用了不符合标准的五类双绞线,一方面会使网络整体性能下降,另一方面为将来网络的升级埋下了隐患。本文结合技术和应用,介绍标准五类双绞线的正确识别方法。 

双绞线的常见类型及特性

计算机局域网中的双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类:STP外面由一层金属材料包裹,以减小辐射,防止信息被窃听,同时具有较高的数据传输速率,但价格较高,安装也比较复杂;UTP无金属屏蔽材料,只有一层绝缘胶皮包裹,价格相对便宜,组网灵活。除某些特殊场合(如受电磁辐射严重、对传输质量要求较高等)在布线中使用STP外,一般情况下我们都采用UTP。现在使用的UTP可分为3类、4类、五类和超五类四种。其中:3类UTP适应了以太网(10Mbpswww.szbdkjt.com)对传输介质的要求,是早期网络中重要的传输介质;4类UTP因标准的推出比3类晚,而传输性能与3类UTP相比并没有提高多少,所以一般较少使用;五类UTP因价廉质优而成为快速以太网(100Mbps)的首选介质;超五类UTP的用武之地是千兆位以太网(1000Mbps)。根据目前网络布线的实际需要,本文主要介绍五类UTP的正确识别和选择方法。 

1.传输速度  奔达康电缆

双绞线质量的优劣是决定局域网带宽的关键因素之一。某些厂商在五类UTP电缆中所包裹的是3类或4类UTP中所使用的线对,这种制假方法对一般用户来说很难辨别。这种所谓的“五类UTP”无法达到100Mbps的数据传输率,最大为10Mbps或16Mbps。一个简单的鉴别办法是用一条双绞线连接两台100Mbps的设备(网卡到网卡或网卡到HUB),通信时用Windows95/98自带的monitor检测工具对其数据传输率进行监测。方法为:奔达康电缆

①选择“开始→程序→附件→系统工具→系统监视器”,将出现“系统监视器”窗口。如果在“系统工具”中没有“系统监视器”工具时,可通过“我的电脑→添加/删除程序→Windows安装程序→系统工具→系统监视器”建立。奔达康电缆

②在“系统监视器”窗口中设置监视对象。选择“编辑”菜单中的“添加项目”选项,在出现的对话框的“类别”列表中选择“Microsoft网络服务器”或“Microsoft网络客户”(注意:在保证网络连接正常的情况下),在下一个对话框中选择“写入的字节数/秒”或“读取的字节数/秒”。至于选择“Microsoft网络服务器”或“Microsoft网络客户”,还是“写入的字节数/秒”或“读取的字节数/秒”,读者可任意选择,因为在网络中一个节点发送出的数据应该等于另一个节点接收到的数据。

③设置测试数据的输出方式。系统提供了折线图、条形图和数字图三种输出方式,可通过窗口工具栏内的按钮来选择。

④进行测试。最有效的办法是从服务器向你进行测试的工作站上拷贝大量的文件(为了测试的准确性,所拷贝的内容一定要足够多)。一般来说,显示的峰值数值在4M/s以上,就基本可以肯定是五类网线了(3类线所能达到的峰值数值大约为2.5M/s)。  

2.电缆中双绞线对的扭绕应符合要求  奔达康电缆

为了降低信号的干扰,双绞线电缆中的每一线对都是由两根绝缘的铜导线相互扭绕而成,而且同一电缆中的不同线奔达康电缆对具有不同的扭绕度(就是扭绕线圈的数量多少),如图3所示。同时,标准双绞线电缆中的线对是按逆时针方向进行扭绕。但某些非正规厂商生产的电缆线却存在许多问题:

①为了简化制造工艺,电缆中所有线对的扭绕密度相同;

②线对中两根绝缘导线的扭绕密度不符合技术要求;奔达康电缆

③线对的扭绕方向不符合要求。

如果存在以上问题,将会引起双绞线的近端串扰(指UTP中两线对之间的信号干扰程度),从而使传输距离达不到要求。双绞线的扭绕度在生产中都有较严格的标准,实际选购时,在有条件的情况下可用一些专业设备进行测量,但一般用户只能凭肉眼来观察。需说明的是,五类UTP中线对的扭绕度要比三类密,超五类要比五类密。 

除组成双绞线线对的两条绝缘铜导线要按要求进行扭绕外,标准双绞线电缆中的线对之间也要按逆时针方向进行扭绕。否则将会引起电缆电阻的不匹配,限制了传输距离。这一点一般用户很少注意到。有关五类双绞线电缆的扭绕度和其他相关参数,有兴趣的读者可查阅TIA/EIA568A(TIA/EIA568是ANSI于1996年制定的布线标准,该标准给出了网络布线时有关基础设施,包括线缆、连接设备等的内容。字母“A”表示为IBM的布线标准,而AT&T公司用字母“B”表示。)中的具体规定。  奔达康电缆

3.五类双绞线应该是多少对  

以太网在使用双绞线作为传输介质时只需要2对(4芯)线就可以完成信号的发送和接收。在使用双绞线作为传输介质的快速以太网中存在着三个标准:100Base-TX、100Base-T2和100Base-T4。其中:100Base-T4标准要求使用全部的4对线进行信号传输,另外两个标准只要求2对线。而在快速以太网中最普及的是100Base-TX标准,所以你在购买100M网络中使用的双绞线时,不要为图一点小便宜去使用只有2个线对的双绞线。在美国线缆标准(AWG)中对3类、4类、五类和超五类双绞线都定义为4对,在千兆位以太网中更是要求使用全部的4对线进行通信。所以,标准五类线缆中应该有4对线。 

4.入微观察  

在具备了以上知识后,识别五类UTP时还应注意以下几点:

①查看电缆外面的说明信息。在双绞线电缆的外面包皮上应该印有像“AMPSYSTEMSCABLE……24AWG……CAT5”的字样,表示该双绞线是AMP公司(最具声誉的双绞线品牌)的五类双绞线,其中24AWG表示是局域网中所使用的双绞线,CAT5表示为五类;此外还有一种NORDX/CDT公司的IBDN标准五类网线,上面的字样就是“IBDNPLUSNORDX/CDX……24AWG……CATEGORY5”,这里的“CATEGORY5”也表示五类线(CATEGORY是英文“种类”的意思)。笔者曾经用过一箱没有标明类别的所谓五类线,经实测只能达到3类线的标准;

②是否易弯曲。双绞线应弯曲自然,以方便布线;

③电缆中的铜芯是否具有较好的韧性。为了使双绞线在移动中不致于断线,除外皮保护层外,内部的铜芯还要具有一定的韧性。同时为便于接头的制作和连接可靠,铜芯既不能太软,也不能太硬,太软不易接头的制作,太硬则容易产生接头处断裂;

④是否具有阻燃性。为了避免受高温或起火而引起的线缆损坏,双绞线最外面的一层包皮除应具有很好的抗拉特性外,还应具有阻燃性(可以用火来烧一下测试:如果是正品,胶皮会受热松软,不会起火;如果是假货,一点就着)。为了降低制造成本,非标准双绞线电缆一般采用不符合要求的材料制作电缆的包皮,不利于通信安全。 

双绞线的品种: 

1.100Ω屏蔽电缆:  

5类4对26AWG屏蔽电缆、5类4对24AWG  

2.100Ω非屏蔽电缆:  

7类:1对19AWG非屏蔽电缆  

6类:4对24AWG非屏蔽电缆、4对23AWG非屏蔽电缆、25对22AWG非屏蔽电缆  

5e类:4对AWG非屏蔽电缆  

5类:4对24AWG、4对24AWG非屏蔽电缆、25对24AWG非屏蔽线缆  

4类:4对24AWG非屏蔽线缆、25对24AWG非屏蔽线缆  

3类:4对24AWG非屏蔽线缆、25对24AWG非屏蔽线缆  

2类:语音与低速传输  

1类:基本通讯  

3.双体电缆:  

24AWG非屏蔽4/4对、24AWG非屏蔽/屏蔽4/4对、24/22AWG非屏蔽/屏蔽4/2、24AWG非屏蔽2/2对  

4.150Ω屏蔽电缆:  

1A型、6A型、9A型  

综合布线系统双绞线故障解析  

双绞线作为一种传输介质它是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成,因为这种相互缠绕改变了电缆原有的电子特性。这样不但可以减少自身的串扰,也可以最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上的干扰。双绞线按频率和信噪比可分为:3类,4类,5类和超5类。现在很多地方已经用上了六类线甚至七类线。  

双绞线基本的原理

1、通常的视频信号,是一种非平衡方式的视频基带信号,适合在同轴电缆这种非平衡传输方式的线缆中传输。而双绞线是一种平衡传输方式的线缆,正是由于平衡传输和线缆双绞的模式,使得双绞线传输具有很强的抗干扰能力,所以要使用双绞线传输视频信号,必须将视频信号转换成平衡信号。  

2、转换成平衡模式的视频信号,就可以直接在双绞线上传输了,同时不容易受到各种干扰信号的影响。到了监控终端,由于录像、显示等大部分监控设备的输入端口都是非平衡方式的,所以需要将双绞线传输过来的平衡信号再转换成非平衡信号。也就是,使用双绞线代替视频线传输视频信号,只需要在线缆的前、后端均加进平衡/非平衡转换器即可。 

3、最简单的转换器,实质是一个高磁通量、高带宽的磁环上的平行并绕的视频互感线圈,这就是常说的无源转换器。它只起到平衡/非平衡转换的作用,是个无源器件,不会带来新的失真,也不会产生噪声,但对信号有一定程度上的衰减。  

4、由于视频信号在双绞线上传输时,信号的衰减尤其是高频份量的衰减,特别严重,所以经过双绞线传输之后的平衡视频信号,一般情况下都必须经过一个放大电路进行放大,并且针对信号特别是高频信号的衰减情况,给预提升恢复,然后再变换成非平衡信号,供给监视器等后级器材使用。通常这个放大器叫做双绞线接收器,其到放大、补偿的作用,一般上面都有二个可调的电位器,分别根据实际情况调节整个放大器的放大增益以及对高频分量的补偿量。 

不可忽视的细节——双绞线测试  

那么如何保证这些信号的传送畅通无阻呢?就需要依靠电缆测试仪器的验证。另外,在造成网络故障的原因里,有超过90%的故障是因为电缆链路的问题,但这些问题不是仅用目视或万用表就能在最短时间内检查出来的。建设网络的过程中,一定要注意对电缆使用正规测试仪进行测试。  

一般而言,网卡不会轻易就罢工的,多半是设置和硬件连接出现错误引起的网络故障。在检查网络故障时,一般可以从系统的网路设置入手(主要是检查IP地址、DNS以及网关是否错误或丢失等等),其次检查物理连接。具体故障会很多,比如:双绞线接头是否良好,双绞线是否有断裂的地方,集线器的插槽是否好用(换一个插槽试一下)。 

双绞线布线过程中比较容易出现网络“通”而“不通”的线序问题。许多用户在布线中经常出现一种是采用一一对应的错误连接方法,当连接距离较短时,系统不会出现连接上的故障。但当连接距离较长,网络繁忙或高速运行时,就容易……,其核心是让3和6两个引脚为同一个绞对(按T568A或者T568B标准来链接)。有一用户服务器与交换机的距离由5米改为60米,按照同样的链接方法却无论如何也连接不通,为什么呢?在以太网中,一般是使用两对双绞线,排列在1、2、3、6的位置,如果使用的不是两对线,而是将原配对使用的线分开使用,就会形成串绕串扰(SplitPair错误是指在打线时没有按照正确的线标安装,由此引发的传输性能故障),对网络性能有较大影响。10M网络环境不明显,100M的网络环境下如果流量大或者距离长,网络就会无法连通。上面的现象就是这个原因,由于3、6未使用配对线,在距离短的情况下并没有出现问题,然而一旦距离变长,故障就产生了。只需要将RJ45头重新按线序做过以后,就可以一切恢复正常。另外,有几家双绞线厂商为了更好地超过双绞线的性能标准,在四对双绞线中有两对的缠绕度要比另外两对高一些——呵呵,当然是标准的橙色、橙白色和绿色绿白色,所以最好用它们做1、2、3、6。  

所以,在数据中心网络建设过程中,综合布线完成后,要对双绞线进行测试。结构化线非屏蔽双绞线测试可划分为导通测试和认证测试。导通测试注重结构化布线的连接性能,不关心结构化布线的电气特性,可以保证所完成的每一个连接都正确。而认证测试是指对结构化布线系统依照标准进行测试,以确定结构化布线是否全部达到设计要求。 
通常结构化布线的通道性能不仅取决于布线的施工工艺,还取决于采用的线缆及相关连接硬件的质量,所以对结构化布线必须要做认证测试,也称5类测试认证。通过测试,可以确认所安装的线缆、相关连接硬件及其工艺能否达到设计要求,这种测试包括连接性能测试和电气性能测试。电缆安装是一个以安装工艺为主的工作,由于没有人能够完全无误地工作,为确保线缆安装满足性能和质量的要求,我们必须进行链路测试。在没有测试工具的情况下,连接工作可能出现一些错误。常见的连接错误有电缆标签错、连接开路和短路等。  

开路和短路在施工中,由于工具、接线技巧或墙内穿线技术欠缺等问题,会产生开路或短路故障。 

反接同一对线在两端针位接反,比如一端为1-2,另一端为2-1。  

错对将一对线接到另一端的另一对线上,比如一端是1-2,另一端接在4-5上。 

串绕所谓串绕是指将原来的两对线分别拆开后又重新组成新的线对。由于出现这种故障时端对端的连通性并未受影响,所以用普通的万用表不能检查出故障原因,只有通过使用专用的电缆测试仪才能检查出来。  

认证测试并不能提高综合布线的通道性能,只是确认所安装的线缆、相关连接硬件及其工艺能否达到设计要求。只有使用能满足特定要求的测试仪器并按照相应的测试方法进行测试,所得结果才是有效的。比如,采用Pentascanner5类测试仪进行5类测试。方法是:先用测试仪连接跳线两端,再按AutoTEST进行测试,接着按F1显示测试结果,最后打印测试结果。  

测试过程中出现的一些问题主要有以下几个方面:  

(1)近端串扰未通过故障原因可能是近端连接点的问题,或者是因为串对、外部干扰、远端连接点短路、链路电缆和连接硬件性能问题、不是同一类产品以及电缆的端接质量问题等等。  

(2)接线图未通过故障原因可能是两端的接头有断路、短路、交叉或破裂,或是因为跨接错误等。  

(3)衰减未通过故障原因可能是线缆过长或温度过高,或是连接点问题,也可能是链路电缆和连接硬件的性能问题,或不是同一类产品,还有可能是电缆的端接质量问题等。 

(4)长度未通过故障原因可能是线缆过长、开路或短路,或者设备连线及跨接线的总长度过长等。 

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林海城
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