計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)(一)
2019-11-05 03:05:22
供稿：網(wǎng)友
不管是智能大廈，還是小型辦公網(wǎng)，在其布線的設(shè)計(jì)和實(shí)施中，首先碰到的是如何選擇所需要的傳輸介質(zhì)和連接設(shè)備。一般情況下，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用途來(lái)確定，但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，給我們?cè)趯?shí)際選用中帶來(lái)了一些困難。本文以計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，介紹網(wǎng)絡(luò)組建中常用傳輸介質(zhì)的工作方式、技術(shù)性能和安裝方法，供大家參考。其中傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。近年來(lái)為了適應(yīng)移動(dòng)通信的需要，無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)也被大量應(yīng)用，為此，文章也對(duì)無(wú)線傳輸介質(zhì)作必要的介紹。
一、 雙絞線電纜 雙絞線電纜（簡(jiǎn)稱為雙絞線）是綜合布線系統(tǒng)中最常用的一種傳輸介質(zhì)，尤其在星型網(wǎng)絡(luò)拓樸中，雙絞線是必不可少的布線材料。雙絞線電纜中封裝著一對(duì)或一對(duì)以上的雙絞線，為了降低信號(hào)的干擾程度，每一對(duì)雙絞線一般由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP）兩大類。其中，STP又分為3類和5類兩種，而UTP分為3類、4類、5類、超5類四種，同時(shí)，6類和7類雙絞線也會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)運(yùn)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的布線系統(tǒng)。
1. 非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線的區(qū)別 雙絞線的最大傳輸距離一般為100米。屏蔽雙絞線電纜的外面由一層金屬材料包裹，以減小幅射，防止信息被竊聽(tīng)，同時(shí)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸率（5類STP在100米內(nèi)可達(dá)到155Mbps，而UTP只能達(dá)到100Mbps）。但屏蔽雙絞線電纜的價(jià)格相對(duì)較高，安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線電纜困難，必須使用非凡的連接器，技術(shù)要求也比非屏蔽雙絞線電纜高。與屏蔽雙絞線相比，非屏蔽雙絞線電纜外面只需一層絕緣膠皮，因而重量輕、易彎曲、易安裝，組網(wǎng)靈活，非常適用于結(jié)構(gòu)化布線，所以在無(wú)非凡要求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線中，常使用非屏蔽雙絞線電纜。
2. 雙絞線的主要技術(shù)性能 由于目前市面上雙絞線電纜的生產(chǎn)廠家較多，同一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格的產(chǎn)品，可能在使用性能上存在著很大的差異，為了方便大家選用，將雙絞線的主要性能指標(biāo)介紹如下：
1衰減。衰減是沿線路信號(hào)的損失程度。衰減的大小對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸距離和可靠性影響很大，一般情況下衰減隨頻率的增大而增大。
2串?dāng)_。串?dāng)_主要針對(duì)于非屏蔽雙絞線電纜而言，分為近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_。其中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能起主要作用的是近端串?dāng)_。近端串?dāng)_是指電纜中的一對(duì)雙絞線對(duì)另一對(duì)雙絞線的干擾程度，這個(gè)量值會(huì)隨電纜長(zhǎng)度的不同而變化，一般電纜越長(zhǎng)，其值越小。
3阻抗。雙絞線電纜中的阻抗主要是指特性阻抗，它包括材料的電阻、電感及電容阻抗。一般分為100歐姆、120歐姆及150歐姆幾種。
4衰減串?dāng)_比（ACR）。是指衰減與串?dāng)_在某些頻率范圍內(nèi)的比例。ACR的值越大，表示電纜抗干擾能力越強(qiáng)。
上述性能參數(shù)，可參看雙絞線電纜的說(shuō)明書(shū)，必要時(shí)可通過(guò)專用儀器測(cè)得。
3. 雙絞線的傳輸特性和用途 13類線。3類電纜的最高傳輸頻率為16MHz，最高傳輸速率為10Mbps，用于語(yǔ)音和最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。 24類線。該類雙絞線的最高傳輸頻率為20MHz，最高傳輸速率為16Mbps，可用于語(yǔ)音傳輸和最高傳輸速率為16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。 35類線。5類雙絞線電纜使用了非凡的絕緣材料，使其最高傳輸頻率達(dá)到100MHz，最高傳輸速率達(dá)到100Mbps，可用于語(yǔ)音和最高傳輸率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。4超5類線。與5類雙絞線相比，超5類雙絞線的衰減和串?dāng)_更小，可提供更堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求（尤其支持千兆位以太網(wǎng)1000Base－T的布線），給網(wǎng)絡(luò)的安裝和測(cè)試帶來(lái)了便利，成為目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中較好的解決方案。超5類線的傳輸特性與普通5類線的相同，但超5類布線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，超5類電纜的全部4對(duì)線都能實(shí)現(xiàn)全雙工通信。56類線。電信工業(yè)協(xié)會(huì)（TIA）和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)著手制定6類布線標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定未來(lái)布線應(yīng)達(dá)到200MHz的帶寬，同時(shí)改變現(xiàn)有的電纜連接方式，將采用一個(gè)8端口模塊化插座和插頭。可以傳輸語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻，足以應(yīng)付將來(lái)高速和多媒體網(wǎng)絡(luò)的需要。6類布線標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)要在2000年以后才能發(fā)布。67類線。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1997年9月曾公布要制定7類線標(biāo)準(zhǔn)，建議帶寬為600MHz。與6類線標(biāo)準(zhǔn)相比，7類線在接頭等方面將作更大的變動(dòng)，可能采用屏蔽雙絞線電纜，而且整個(gè)系統(tǒng)的成本將增加很多。
由于6類線標(biāo)準(zhǔn)正在起步階段，目前市面上還沒(méi)有真正的6類線纜。同時(shí)，6類線標(biāo)準(zhǔn)也不見(jiàn)得符合未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際要求，所以建議大家使用5類線組網(wǎng)，要連接千兆位網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，可采用超5類雙絞線。
4.雙絞線電纜的連接 雙絞線一般用于星型網(wǎng)絡(luò)布線，在超5類以下電纜連接中，每條電纜通過(guò)兩端安裝的RJ－45連接器（水晶頭）與網(wǎng)卡和集線器（或交換機(jī)）相連，最大網(wǎng)線長(zhǎng)度為100米。假如要加大網(wǎng)絡(luò)范圍，在兩段雙絞線電纜間可安裝中繼器，但最多可安裝4個(gè)中繼器，使網(wǎng)絡(luò)最大范圍達(dá)到500米。在線纜兩頭安裝RJ－45連接器時(shí)，應(yīng)保證兩個(gè)RJ－45連接器中每條導(dǎo)線的排線順序固定、統(tǒng)一。
二、 同軸電纜線
同軸電纜是由一根空心的圓柱網(wǎng)狀銅導(dǎo)體和一根位于中心軸線的銅導(dǎo)線組成，銅導(dǎo)線、空心圓柱導(dǎo)體和外界之間用絕緣材料隔開(kāi)。與雙絞線相比，同軸電纜的抗干擾能力強(qiáng)，屏蔽性能好，所以常用于設(shè)備與設(shè)備之間的連接，或用于總線型網(wǎng)絡(luò)拓樸中。根據(jù)直徑的不同，同軸電纜又分為細(xì)纜和粗纜兩種。
1. 粗纜和細(xì)纜的安裝區(qū)別 細(xì)纜在連接處需要切斷，在兩端安裝BNC連接頭，BNC連接頭與專用T型連接器相連。而粗纜連接時(shí)不需要切斷，而采用一種類似于夾板的裝置進(jìn)行連接，夾板上的引針插入電纜，直接與導(dǎo)體相連。無(wú)論是粗纜還是細(xì)纜，在總線的兩端都應(yīng)安裝相匹配的終端電阻，以削減信號(hào)的反彈。在粗纜組網(wǎng)時(shí)，每個(gè)接入點(diǎn)必須安裝收發(fā)器和收發(fā)器電纜，安裝難度較大，成本較高。相比之下，細(xì)纜安裝簡(jiǎn)單，造價(jià)低。不過(guò)，因?yàn)榧?xì)纜在安裝時(shí)需切斷電纜，在接頭處輕易產(chǎn)生接觸不良的隱患，影響了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，也為故障的排除帶來(lái)了困難。
2. 同軸電纜的性能 同軸電纜使用之前，務(wù)必對(duì)其進(jìn)行全面的測(cè)試。測(cè)試中，只需一只普通的萬(wàn)用表。主要測(cè)試項(xiàng)目如下：1空心圓柱銅導(dǎo)體或中心銅導(dǎo)線是否存在斷路；2空心圓柱銅導(dǎo)體與中心銅導(dǎo)線之間是否存在短路；3兩端接頭處是否存在短路。由于大量劣質(zhì)電纜充斥市場(chǎng)，在使用同軸電纜時(shí)，經(jīng)常因?yàn)橘|(zhì)量上的問(wèn)題而影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，希望大家在選擇時(shí)多加注重。
3.常用的同軸電纜 目前，常用的同軸電纜主要有以下幾種：
RG－8 50歐姆 RG－58 50歐姆
RG－59 75歐姆
其中，以太網(wǎng)中一般使用RG－8粗纜和RG－58細(xì)纜兩種，而RG－59用于有線電視網(wǎng)。
4. 同軸電纜在布線中的應(yīng)用 粗纜具有較高的可靠性，網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng)，但因網(wǎng)絡(luò)安裝、維護(hù)和擴(kuò)展比較困難，所以僅用于大型局域網(wǎng)主干部分的連接。必要時(shí)，也可使用粗纜組建總線型的網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖)，其中主要技術(shù)參數(shù)有：1每網(wǎng)段最大長(zhǎng)度為500米，用4個(gè)中繼器連接5個(gè)網(wǎng)段后，網(wǎng)絡(luò)范圍可達(dá)到500×5=2500米；2每網(wǎng)段最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為100；3收發(fā)器之間的最短長(zhǎng)度為2.5米；4收發(fā)器電纜的最大長(zhǎng)度為50米。
與粗纜相比，細(xì)纜具有安裝輕易，造價(jià)低，網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)榭偩€的斷點(diǎn)較多，致使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性降低，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)也比較困難，所以細(xì)纜主要用于局域網(wǎng)的主干連接。另外，在節(jié)點(diǎn)較少且分布較緊湊的小型局域網(wǎng)中也常使用純細(xì)纜的結(jié)構(gòu)。細(xì)纜結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，主要技術(shù)參數(shù)有：1每網(wǎng)段最大長(zhǎng)度為185米，最大可使用4個(gè)中繼器連接5個(gè)網(wǎng)段，使網(wǎng)絡(luò)直徑達(dá)到185×5=925米；2每網(wǎng)段最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為30；3BNC的T型連接頭之間的最小距離為0.5米。
在此需說(shuō)明的是，在網(wǎng)絡(luò)布線中，由于同軸電纜不需要集線器等連接設(shè)備，所以目前經(jīng)常使用于用戶數(shù)較少、傳輸速率不高的小型網(wǎng)絡(luò)中。隨著5類、超5類和未來(lái)6類、7類布線標(biāo)準(zhǔn)及光纖在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，同軸電纜將逐漸退出網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)。(待續(xù))
