第2章网络传输介质-前半部分

1、 n 本章将主要介绍网络传输介质的概本章将主要介绍网络传输介质的概 念，网络传输介质的分类，网络传输介念，网络传输介质的分类，网络传输介 质的不同用途，网络传输介质的性能指质的不同用途，网络传输介质的性能指 标和技术参数以及如何在网络设计与工标和技术参数以及如何在网络设计与工 程中对传输介质的进行选用。程中对传输介质的进行选用。 n 要实现计算机相互间的信息传输时，要实现计算机相互间的信息传输时， 首先要解决的是通信线路和通道传输问首先要解决的是通信线路和通道传输问 题。计算机网络通信系统可以分为有线题。计算机网络通信系统可以分为有线 通信和无线通信两大类。通信和无线通信两大类。 n 有线通信

2、系统是利用电缆或光缆来有线通信系统是利用电缆或光缆来 作为信号的传输载体。无线通信系统则作为信号的传输载体。无线通信系统则 是利用卫星、微波、红外线来作为信号是利用卫星、微波、红外线来作为信号 的传输载体。的传输载体。 2.1 2.1 有线传输介质有线传输介质- -双绞线双绞线 n 双绞线（双绞线（ Twisted pairTwisted pair，T PT P）是）是 一种综合布线工程中最常用的有线通信一种综合布线工程中最常用的有线通信 传输介质。双绞线是由两根具有绝缘保传输介质。双绞线是由两根具有绝缘保 护层的铜导线组成。护层的铜导线组成。 n 目前局域网主要采用以太网技术和目前局域网主要

3、采用以太网技术和 星型网络拓朴结构，相应的结构化布线星型网络拓朴结构，相应的结构化布线 就主要采用双绞线作为传输介质之一。就主要采用双绞线作为传输介质之一。 双绞线既可以传输模拟信号，又能传输双绞线既可以传输模拟信号，又能传输 数字信号。数字信号。 n 双绞线可分为非屏蔽双绞线双绞线可分为非屏蔽双绞线 （ Unshiielded Twisted PairUnshiielded Twisted Pair，UTPUTP） 和屏蔽双绞线（和屏蔽双绞线（ Shielded Twisted Shielded Twisted PairPair，STPSTP）。双绞线主要是用来传输模）。双绞线主要是用来传输

4、模 拟拟/ /数字信号，适用于较短距离的信息传数字信号，适用于较短距离的信息传 输。输。 n 在传输期间，信号的衰减比较大，在传输期间，信号的衰减比较大， 并且使波形畸变。采用双绞线的局域网并且使波形畸变。采用双绞线的局域网 络的带宽取决于所用导线的质量、导线络的带宽取决于所用导线的质量、导线 的长度及传输技术。的长度及传输技术。 n 屏蔽双绞线同常比非屏蔽双绞线有更屏蔽双绞线同常比非屏蔽双绞线有更 高的传输速率。高的传输速率。 n 双绞线，非屏蔽型，还是屏蔽型，作双绞线，非屏蔽型，还是屏蔽型，作 为布线工程和用户所关心的是性能参数。为布线工程和用户所关心的是性能参数。 n.1

5、双绞线的种类与型号双绞线的种类与型号 1.1.屏蔽双绞线屏蔽双绞线 n 如果干扰信号产生在双绞线电缆的如果干扰信号产生在双绞线电缆的 附近，则可能会带来称作噪声的破坏或附近，则可能会带来称作噪声的破坏或 干扰。干扰。 n 另一方面，电缆导线中传输的信号另一方面，电缆导线中传输的信号 能量的辐射，也会对临近的网络系统设能量的辐射，也会对临近的网络系统设 备和电缆产生电磁干扰（备和电缆产生电磁干扰（EMIEMI）。）。 n 在双绞线电缆中增加屏蔽层的目的在双绞线电缆中增加屏蔽层的目的 就是为了提高电缆的物理性能和电气性就是为了提高电缆的物理性能和电气性 能，减少电缆信号传输中的电磁干扰。能，减少电

6、缆信号传输中的电磁干扰。 n 屏蔽层能将噪声转变成直流电，屏屏蔽层能将噪声转变成直流电，屏 蔽层上的噪声电流与双绞线上的噪声电蔽层上的噪声电流与双绞线上的噪声电 流方向相反，因而两者可相互抵消。流方向相反，因而两者可相互抵消。 n 电缆屏蔽层的设计有如下几种形式：电缆屏蔽层的设计有如下几种形式： n 屏蔽整个电缆屏蔽整个电缆 n 屏蔽电缆中的线对屏蔽电缆中的线对 n 屏蔽电缆中的单根导线屏蔽电缆中的单根导线 n 屏蔽双绞线电缆屏蔽双绞线电缆STPSTP又分为又分为STPSTP电缆电缆 和和STP-ASTP-A电缆两种。电缆两种。 n STP STP电缆指的是电缆指的是IBMIBM在在19841

7、984年确立的年确立的 最初规格，它的性能要求是工作频率为最初规格，它的性能要求是工作频率为 20MHz20MHz。 n 随着网络传输速率的不断提高，在随着网络传输速率的不断提高，在 19951995年年STPSTP电缆的规格也提升为电缆的规格也提升为STP-ASTP-A电电 缆，它的性能要求是工作频率为缆，它的性能要求是工作频率为300MHz300MHz， n 在在TIA/EIA-568-ATIA/EIA-568-A标准中，标准中，STP-ASTP-A电电 缆是干线布线子系统和水平布线子系统缆是干线布线子系统和水平布线子系统 都认可的传输介质。图都认可的传输介质。图2-12-1为屏蔽双绞线为

8、屏蔽双绞线 电缆电缆STPSTP的图形。的图形。 图图2-12-1屏蔽双绞线电缆屏蔽双绞线电缆STPSTP n 另一类屏蔽双绞线电缆是金属箔屏另一类屏蔽双绞线电缆是金属箔屏 蔽双绞线电缆，称为蔽双绞线电缆，称为ScTPScTP（或（或FTPFTP），它），它 不再屏蔽各个线对，而是屏蔽整个电缆。不再屏蔽各个线对，而是屏蔽整个电缆。 图图2-2 2-2 金属箔屏蔽双绞线电缆（金属箔屏蔽双绞线电缆（ScTPScTP或或FTPFTP） n 在某些安装环境中，如果电磁干扰在某些安装环境中，如果电磁干扰 或其他电子干扰过强，则不能使用或其他电子干扰过强，则不能使用UTPUTP， 使用使用FTPFTP电缆

9、可以屏蔽这些干扰，保证电电缆可以屏蔽这些干扰，保证电 缆传输信号的完整性。缆传输信号的完整性。 n2 2非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线 n 非屏蔽双绞线电缆，没有金属屏蔽非屏蔽双绞线电缆，没有金属屏蔽 层。它在绝缘套管中封装了一对或一对层。它在绝缘套管中封装了一对或一对 以上的双绞线，每对双绞线按一定密度以上的双绞线，每对双绞线按一定密度 互相绞在一起，提高了抵抗系统本身电互相绞在一起，提高了抵抗系统本身电 子噪声和电磁干扰的能力，但它不能防子噪声和电磁干扰的能力，但它不能防 止周围的电子干扰。止周围的电子干扰。 图图2-3 52-3 5类类4 4对对24 AWG-UTP24 AWG-UTP图图 n

10、 电气特性如表电气特性如表2-12-1所示：所示： n表表2-1 52-1 5类类4 4对对24 AWG- UTP 24 AWG- UTP 电气特性电气特性 频率需求频率需求阻抗（欧姆）阻抗（欧姆）最大衰减值最大衰减值 （dB/100mdB/100m） NEXT(dB)NEXT(dB)最大直流阻抗最大直流阻抗 （100m/20100m/20） 256kHz256kHz1.11.1 512kHz512kHz1.51.5 772kHz772kHz1.81.86666 1MHz1MHz2.12.16464 4MHz4MHz4.34.355559.389.38 10MHz10MHz6.66.64949

11、 16MHz16MHz85-11585-1158.28.24646 20MHz20MHz9.29.24444 31.25MHz31.25MHz11.811.84242 62.50MHz62.50MHz17.117.13737 100MHz100MHz22.022.03434 n UTP UTP电缆是通信系统和综合布线系统电缆是通信系统和综合布线系统 中最流行使用的传输介质，可用于语音、中最流行使用的传输介质，可用于语音、 数据、音频、呼叫系统以及楼宇自动控数据、音频、呼叫系统以及楼宇自动控 制系统。制系统。UTPUTP电缆可同时用于垂直干线子电缆可同时用于垂直干线子 系统和水平子系统的布线。系

12、统和水平子系统的布线。 n 常用的双绞线电缆封装有常用的双绞线电缆封装有4 4对双绞线，对双绞线， 其它还有其它还有2525对、对、5050对和对和100100对等大对数的对等大对数的 双绞线电缆，大对数电缆用于语音通信双绞线电缆，大对数电缆用于语音通信 的布线系统的干线子系统中。的布线系统的干线子系统中。 n常见常见UTPUTP电缆型号：电缆型号： n1 1类双绞线类双绞线-CAT1-CAT1 n2 2类双绞线类双绞线-CAT2-CAT2 n3 3类双绞线类双绞线-CAT3-CAT3（指目前在（指目前在ANSIANSI和和 EIA/TIA 568EIA/TIA 568标准中指定的电缆）标准中

13、指定的电缆） n4 4类双绞线类双绞线-CAT4-CAT4 n5 5类双绞线类双绞线-CAT5-CAT5 n超超5 5类双绞线是增强型的类双绞线是增强型的5 5类双绞线，类双绞线， 器性能优于器性能优于5 5类线。类线。 n6 6类双绞线类双绞线-CAT 6-CAT 6 n7 7类双绞线类双绞线-CAT 7-CAT 7 n 这里需要注意的是：电缆的频率带这里需要注意的是：电缆的频率带 宽（宽（MHzMHz）与电缆的数据传输速率（）与电缆的数据传输速率（Mb/sMb/s） 是有区别的，是有区别的，Mb/sMb/s是衡量单位时间内线是衡量单位时间内线 路传输的二进制位的数量，而路传输的二进制位的数

14、量，而MHzMHz是衡量是衡量 单位时间内线路中电信号的震荡次数。单位时间内线路中电信号的震荡次数。 n具体的颜色编码如表具体的颜色编码如表2-22-2所示。所示。 n表表2-2 42-2 4对对UTPUTP电缆颜色编码电缆颜色编码 线线 对对颜色色标颜色色标缩缩 写写 线对线对1 1白白蓝蓝 蓝蓝 WBLWBL BLBL 线对线对2 2白白橙橙 橙橙 WOWO O O 线对线对3 3白白绿绿 绿绿 WGWG G G 线对线对4 4白白棕棕 棕棕 WBRWBR BRBR n 非屏蔽双绞线电缆的优点：非屏蔽双绞线电缆的优点： n无屏蔽外套，直径小，节省所占用的空间；无屏蔽外套，直径小，节省所占用

15、的空间； n质量小、易弯曲、易安装；质量小、易弯曲、易安装； n将串扰减至最小或加以消除；将串扰减至最小或加以消除； n具有阻燃性；具有阻燃性； n具有独立性和灵活性，适用于结构化综合具有独立性和灵活性，适用于结构化综合 布线。布线。 n 国际电气工业协会（国际电气工业协会（EIAEIA）为双绞线）为双绞线 电缆定义了电缆定义了5 5种不同质量的型号。计算机种不同质量的型号。计算机 网络综合布线使用的多为第网络综合布线使用的多为第3 3、5 5、5e5e、6 6 类四种。类四种。 n3 3大对数电缆大对数电缆 n 大对数电缆，即大对数干线电缆。大对数电缆，即大对数干线电缆。 大对数电缆一般为大

16、对数电缆一般为2525线对（或更多）成线对（或更多）成 束的电缆结构，在外观上看，为直径更束的电缆结构，在外观上看，为直径更 大的单根电缆。物理结构如图大的单根电缆。物理结构如图2-4 2-4 所示。所示。 图图 2-4 52-4 5类类 2525对对 24 AWG 24 AWG 非屏蔽软线非屏蔽软线 n它的导线色彩编码如表它的导线色彩编码如表2-3 2-3 所示。所示。 n电气特性如表电气特性如表2-1 2-1 所示。所示。 n表表 2-3 52-3 5类类 2525对对2 4 AW G 2 4 AW G 非屏蔽软线导线色彩编码非屏蔽软线导线色彩编码 线对线对色彩码色彩码线对线对色彩码色彩码

17、 1 1白白/ /蓝蓝/ / /蓝蓝/ /白白14 14 黑黑/ /棕棕/ / /棕棕/ /黑黑 2 2白白/ /橙橙/ / /橙橙/ /白白15 15 黑黑/ /灰灰/ / /灰灰/ /黑黑 3 3白白/ /绿绿/ / /绿绿/ /白白16 16 黄黄/ /蓝蓝/ / /蓝蓝/ /黄黄 4 4白白/ /棕棕/ / /棕棕/ /白白1717黄黄/ /棕棕/ / /棕棕/ /黄黄 5 5白白/ /灰灰/ / /灰灰/ /白白18 18 黄黄/ /绿绿/ / /绿绿/ /黄黄 6 6红红/ /蓝蓝/ / /蓝蓝/ /红红19 19 黄黄/ /棕棕/ / /棕棕/ /黄黄 7 7红红/ /橙橙/ /

18、 /橙橙/ /红红20 20 黄黄/ /灰灰/ / /灰灰/ /黄黄 8 8红红/ /绿绿/ / /绿绿/ /红红21 21 紫紫/ /蓝蓝/ / /蓝蓝/ /紫紫 9 9红红/ /棕棕/ / /棕棕/ /红红22 22 紫紫/ /橙橙/ / /橙橙/ /紫紫 1010红红/ /灰灰/ / /灰灰/ /红红23 23 紫紫/ /绿绿/ / /绿绿/ /紫紫 1111黑黑/ /蓝蓝/ / /蓝蓝/ /黑黑24 24 紫紫/ /棕棕/ / /棕棕/ /紫紫 1212黑黑/ /橙橙/ / /橙橙/ /黑黑25 25 紫紫/ /灰灰/ / /灰灰/ /紫紫 1313黑黑/ /绿绿/ / /绿绿/ /黑

19、黑 频率需求频率需求阻抗（欧姆）阻抗（欧姆）最大衰减值最大衰减值 （dB/100mdB/100m） NEXT(dB)NEXT(dB)最大直流阻抗最大直流阻抗 （100m/20100m/20） 256kHz256kHz1.11.1 512kHz512kHz1.51.5 772kHz772kHz1.81.86666 1MHz1MHz2.12.16464 4MHz4MHz4.34.355559.389.38 10MHz10MHz6.66.64949 16MHz16MHz85-11585-1158.28.24646 20MHz20MHz9.29.24444 31.25MHz31.25MHz11.811

20、.84242 62.50MHz62.50MHz17.117.13737 100MHz100MHz22.022.03434 n4 4双绞线的测试数据双绞线的测试数据 n受下述指标的约束，即：衰减、分受下述指标的约束，即：衰减、分 布电容、直流电阻、直流电阻偏差值、布电容、直流电阻、直流电阻偏差值、 阻抗特性、返回（回波）损耗、近端串阻抗特性、返回（回波）损耗、近端串 扰。标准测试数据如表扰。标准测试数据如表2-42-4所示。所示。 表表2-4 2-4 双绞线电缆的标准测试数据双绞线电缆的标准测试数据 n.2双绞线的电气特性参数双绞线的电气特性参数 n n 双绞线的电气特性直接影响

21、了它的双绞线的电气特性直接影响了它的 传输质量，双绞线的电气特性参数同时传输质量，双绞线的电气特性参数同时 也是布线过程中的测试参数。也是布线过程中的测试参数。 n缆线链路长度缆线链路长度 n 线缆链路的物理长度由测量到的信线缆链路的物理长度由测量到的信 号在线路上的往返传播延迟号在线路上的往返传播延迟T T导出。用导出。用 额定传输速度额定传输速度NVPNVP值进行校核。值进行校核。 n NVP= NVP=线缆中信号传播速度线缆中信号传播速度/ /光速光速 * *100%100%。该值随不同缆线类型不同而不同。该值随不同缆线类型不同而不同。 通常通常NVPNVP范围在范围在60%90%60%

22、90%。 n2 2特性阻抗特性阻抗 n特性阻抗指链路在规定工作频率范特性阻抗指链路在规定工作频率范 围内呈现的电阻。结构化布线用电缆应围内呈现的电阻。结构化布线用电缆应 该为该为100100。 n无论使用无论使用5 5类、超类、超5 5类或类或6 6类线缆，其类线缆，其 每对芯线的特性阻抗在整个工作带宽范每对芯线的特性阻抗在整个工作带宽范 围内应保证恒定、均匀。链路上任何点围内应保证恒定、均匀。链路上任何点 的阻抗不连续性将导致该链路信号反射的阻抗不连续性将导致该链路信号反射 和信号畸变。和信号畸变。 n特性阻抗包括电阻及频率范围内的特性阻抗包括电阻及频率范围内的 电感抗和电容抗，与一对电线间

23、的距离电感抗和电容抗，与一对电线间的距离 及绝缘的电气性能有关。各种电缆有不及绝缘的电气性能有关。各种电缆有不 同的特性阻抗，双绞线电缆有同的特性阻抗，双绞线电缆有100100、 120120和和150150几种。几种。 n直流环路电阻直流环路电阻 n在基本链路方式、永久链路方式或在基本链路方式、永久链路方式或 是通道链路方式下，线缆每个线对的直是通道链路方式下，线缆每个线对的直 流电组在摄氏流电组在摄氏2020C30C30C C的环境下最的环境下最 大值不超过大值不超过3030，无论，无论5 5类类/ /超超5 5类类/6/6类类 线缆。线缆。 n4 4衰减（衰减（A A，Attenuati

24、onAttenuation） n衰减是指信号传输时在一定长度的衰减是指信号传输时在一定长度的 线缆中的损耗，是一个的信号损失的度线缆中的损耗，是一个的信号损失的度 量，衰减与线缆的长度有关，随着长度量，衰减与线缆的长度有关，随着长度 增加，信号衰减也随之增加，同时衰减增加，信号衰减也随之增加，同时衰减 量与频率也有着直接关系。量与频率也有着直接关系。 n任何传输介质都存在信号衰减问题。任何传输介质都存在信号衰减问题。 每每100100米的传输距离会增加米的传输距离会增加1Db1Db的线路噪的线路噪 音。音。 n5 5近端串扰近端串扰-N E X T-N E X T（N e a r End N

25、e a r End Cross Talk Cross Talk ） nNEXTNEXT就是干扰对同在近端的传送线就是干扰对同在近端的传送线 对与接收线对所产生的影响。近端串扰对与接收线对所产生的影响。近端串扰 与线缆类别、连接方式和频率有关。与线缆类别、连接方式和频率有关。 n6 6相邻线对综合近端串扰相邻线对综合近端串扰-PSNEXT-PSNEXT （POWER SUM NEXTPOWER SUM NEXT） n相邻线对综合近端串扰是指四对线相邻线对综合近端串扰是指四对线 缆中缆中3 3对线缆传输信号时对另对线缆传输信号时对另1 1对线缆的对线缆的 近端串扰的组合。近端串扰的组合。 n7 7

26、远端串扰远端串扰-FEXT-FEXT（Far-End Cross Far-End Cross TalkTalk） n与近端串绕相对应，在一条线缆的与近端串绕相对应，在一条线缆的 另外一端，发送信号的线对通过电磁感另外一端，发送信号的线对通过电磁感 应耦合，作用于其同应耦合，作用于其同FEXT FEXT 是在某个线对是在某个线对 的始端发送信号，而耦合到另一个线对的始端发送信号，而耦合到另一个线对 的终端的信号比例。的终端的信号比例。 n8 8等效远端串扰等效远端串扰-ELFEXT-ELFEXT（Equal Level Equal Level FextFext） nELFEXTELFEXT是传送

27、端的干扰信号对相邻是传送端的干扰信号对相邻 线对在远端所产生的影响，是考虑衰减线对在远端所产生的影响，是考虑衰减 后的后的FEXTFEXT，即，即ELFEXT=FEXT- ELFEXT=FEXT- AttenuationAttenuation。 n9 9综合等效远端串扰综合等效远端串扰- PSELFEXT- PSELFEXT （Power Sum ELFEXTPower Sum ELFEXT） nPSELFEXTPSELFEXT表明四对线缆中三对线缆表明四对线缆中三对线缆 传输信号时对另一对线缆的在远端所产传输信号时对另一对线缆的在远端所产 生的干扰。生的干扰。 n1010衰减串扰比衰减串扰比

28、-ACR-ACR（Attenuation-to-Attenuation-to- crosstalk Ratiocrosstalk Ratio） n在高频段，串绕与衰减值得比例关在高频段，串绕与衰减值得比例关 系很重要。系很重要。ACR(dB)=NEXT(dB)-A(dB)ACR(dB)=NEXT(dB)-A(dB)， 即即A C RA C R是是同一频率下近端串扰是是同一频率下近端串扰N E X N E X T T和衰减的差值，和衰减的差值， n它对于表示信号和噪声串扰之间的它对于表示信号和噪声串扰之间的 关系有着重要的价值。关系有着重要的价值。A C RA C R是系统是系统S N S N

29、R R（信噪比）衡量的唯一衡量标准，它是（信噪比）衡量的唯一衡量标准，它是 决定网络正常运行的一个因素。决定网络正常运行的一个因素。 n1111综合衰减串扰比综合衰减串扰比-PSACR-PSACR（Power Sum Power Sum Attenuation-to-crosstalk RatioAttenuation-to-crosstalk Ratio） nPSA CRPSA CR表征了四对线缆中三对线缆表征了四对线缆中三对线缆 传输信号时对另一对线缆所产生的综合传输信号时对另一对线缆所产生的综合 影响。它主要用于保证综合布线系统的影响。它主要用于保证综合布线系统的 高速数据传输。高速数据

30、传输。 n1212回波损耗回波损耗-RL-RL（ Returm lossReturm loss） n数据抟输中，当遇到线路中阻抗不数据抟输中，当遇到线路中阻抗不 匹配时，部分能量会反射回发送端，回匹配时，部分能量会反射回发送端，回 波损耗反映了因阻抗不匹配反射回来的波损耗反映了因阻抗不匹配反射回来的 能量大小，回波损耗对于全双工传输的能量大小，回波损耗对于全双工传输的 应用非常重要。应用非常重要。 n电缆制造过程中的结构变化、连接电缆制造过程中的结构变化、连接 器和布线安装等器和布线安装等3 3种因素是影响回波损耗种因素是影响回波损耗 数值的主要因素。数值的主要因素。 n1313传输延迟（传输

31、延迟（Propagation Delay Propagation Delay ） n传输延迟是指信号从信道的一端到传输延迟是指信号从信道的一端到 达另一端所需要的时间，即测试脉冲沿达另一端所需要的时间，即测试脉冲沿 每对电缆传输的时间（每对电缆传输的时间（nsns）。）。 n 1414延迟偏离（延迟偏离（Delay skewDelay skew） n 延迟偏离是最短的传输延迟线对延迟偏离是最短的传输延迟线对 （以（以0ns0ns表示）和其它线对间的差别。表示）和其它线对间的差别。 n2.1.3 2.1.3 超五类布线系统超五类布线系统 n n 超超5 5类布线系统通过对它的类布线系统通过对它的

32、“链接链接” 和和“信道信道”性能进行测试表明，其性能性能进行测试表明，其性能 超过超过TIA/EIA 586TIA/EIA 586的的5 5类，与普通的类，与普通的5 5类类 UTPUTP比较，其衰减更小，比较，其衰减更小， n同时具有更高的衰减串扰比同时具有更高的衰减串扰比ACRACR和回和回 波损耗波损耗SRLSRL，更小的时延和衰减，性能得，更小的时延和衰减，性能得 到提高。超到提高。超5 5类类UTPUTP具有以下优点：具有以下优点： n提供了坚实的网络基础，可以方便提供了坚实的网络基础，可以方便 迁移到更新网络技术；迁移到更新网络技术； n能够满足大多数应用，并用满足偏能够满足大多

33、数应用，并用满足偏 差和低串扰总和的要求；差和低串扰总和的要求； n为将来的网络应用提供了传输解决为将来的网络应用提供了传输解决 方案；方案； n充足的性能余量，给安装和测试带充足的性能余量，给安装和测试带 来方便。来方便。 n超超5 5类系统在类系统在100 MHz100 MHz的频率下运行的频率下运行 时，可提供时，可提供8dB8dB近端串扰的余量，用户的近端串扰的余量，用户的 设备受到的干扰只有普通设备受到的干扰只有普通5 5类线系统的类线系统的 1/41/4，使系统具有更强的独立性和可靠性。，使系统具有更强的独立性和可靠性。 n近端串扰、串扰总和、衰减和近端串扰、串扰总和、衰减和SRL

34、SRL这这 4 4个参数是超个参数是超5 5类线缆非常重要的参数。类线缆非常重要的参数。 表表2-5 TIA/EIA 568 A2-5 TIA/EIA 568 A定义的定义的 超超5 5类类UTP UTP 部分电气性能指标部分电气性能指标 频率频率 MHzMHz 衰减衰减近端串扰近端串扰综合近端串扰综合近端串扰等效远端串扰等效远端串扰 综合等效综合等效 远端串扰远端串扰 回波损耗回波损耗 通道通道 链路链路 基本基本 链路链路 通道通道 链路链路 基本基本 链路链路 通道通道 链路链路 基本基本 链路链路 通道通道 链路链路 基本基本 链路链路 通道通道 链路链路 基本基本 链路链路 通道通道

35、 链路链路 基本基本 链路链路 1.01.02.160.860.8 60.060.0 57.057.057.057.057.457.460.060.054.454.457.057.017.017.017.017.0 4.04.04.053.653.654.854.850.650.651.851.845.345.348.048.042.442.445.045.017.017.017.017.0 8.08.05.748.648.650.050.045.645.647.047.039.339.341.941.936.336.338.938.917

36、.017.017.017.0 10.010.07.07.06.36.347.047.048.548.544.044.045.545.537.437.440.040.034.434.437.037.017.017.017.017.0 16.016.08.243.643.640.633.335.935.930.330.332.932.917.017.017.017.0 20.020.010.342.042.043.743.739.039.040.740.731.431.434.034.028.428.431.03

37、1.017.017.017.017.0 25.025.011.411.410.310.340.440.437.429.432.032.026.426.429.029.016.316.316.316.3 31.2531.2512.812.811.511.538.738.740.640.635.735.737.637.627.527.524.515.115.615.6 62.562.518.518.516.716.733.633.635.735.730.630.632.732.721.521.524.1

38、24.118.518.512.113.513.5 10010024.024.021.621.632.329.317.417.420.020.014.414.417.017.010.010.012.112.1 n2.1.4 2.1.4 六类布线系统六类布线系统 n1. 61. 6类标准概要类标准概要 n6 6类布线标准将是未来类布线标准将是未来UTPUTP布线的一布线的一 个标准，它为用户选择更高性能的产品个标准，它为用户选择更高性能的产品 提供依据，同时，它也应当满足网络应提供依据，同时，它也应当满足网络应 用标准组织的要

39、求。用标准组织的要求。 n6 6类标准中的规定涉及到介质、布线类标准中的规定涉及到介质、布线 距离、接口类型、拓扑结构、安装技术、距离、接口类型、拓扑结构、安装技术、 信道性能及线缆和连接硬件性能等方面信道性能及线缆和连接硬件性能等方面 的要求。的要求。 n同同5 5类标准一样，新的类标准一样，新的6 6类布线标准类布线标准 也采用星形的拓扑结构，要求的布线距也采用星形的拓扑结构，要求的布线距 离为：基本链路的长度不能超过离为：基本链路的长度不能超过90m90m，信，信 道长度不能超过道长度不能超过100m100m。 n6 6类产品及系统的频率范围应当在类产品及系统的频率范围应当在 1 125

40、0MHz250MHz之间，对系统中的线缆、连接之间，对系统中的线缆、连接 硬件、基本链路及信道在所有频点都需硬件、基本链路及信道在所有频点都需 测试以下几种参数。测试以下几种参数。 n 衰减（衰减（AttenuationAttenuation）；）； n 回损（回损（Redturn LossRedturn Loss）；）； n 延迟延迟/ /失真（失真（Delay/SkewDelay/Skew）；）； n 近端串扰（近端串扰（NEXTNEXT）；）； n 功率累加功率累加( (综合综合) )近端串扰（近端串扰（PowerSum PowerSum NEXTNEXT）；）； n 等效远端串扰（等效

41、远端串扰（ELFEXTELFEXT）；）； n 功率累加功率累加( (综合综合) )等效远端串扰等效远端串扰 （PowerSum ELFEXTPowerSum ELFEXT）；）； n 平衡（平衡（Balance:LCL, LCTLBalance:LCL, LCTL）。）。 n6 6类系统在类系统在6250MHz6250MHz上的平均抗噪能上的平均抗噪能 力超过增强力超过增强5 5类。类。 n利用不同的数字信号处理技术模拟利用不同的数字信号处理技术模拟 100100米平衡布线的实验指出：通过芯片和米平衡布线的实验指出：通过芯片和 布线厂家的努力，在六类布线厂家的努力，在六类/E/E级布线系统级

42、布线系统 上运行上运行10Gbase-T10Gbase-T的目标可以达到。的目标可以达到。 n 6 6类综合布线系统标准类综合布线系统标准 n 有关有关6 6类布线的性能指标如下：类布线的性能指标如下： 表表2-7 TIA/EIA 568 B 2-7 TIA/EIA 568 B 定义的定义的 6 6类类UTP UTP 部分电气性能指标部分电气性能指标 频率频率 MHzMHz 衰减衰减近端串扰近端串扰 综合近端串综合近端串 扰扰 等效远端串等效远端串 扰扰 综合等效综合等效 远端串扰远端串扰 回波损耗回波损耗 通道通道 链路链路 永久永久 链路链路 通道通道 链路链路 永久永久 链路链路 通道通

43、道 链路链路 永久永久 链路链路 通道通道 链路链路 永久永久 链路链路 通道通道 链路链路 永久永久 链路链路 通道通道 链路链路 永久永久 链路链路 1.01.01.965.065.065.065.062.062.062.062.063.363.364.264.260.360.361.261.219.019.019.119.1 4.04.04.04.03.53.563.063.060.561.561.519.021.021.0 8.08.05.058.258.

44、259.459.455.655.657.057.019.021.021.0 10.010.05.656.656.657.857.854.054.055.555.543.343.340.319.021.021.0 16.016.08.08.053.254.654.650.650.637.118.018.020.020.0 20.020.09.09.07.97.9 51.

45、51. 6 6 53.53. 1 1 49.49. 0 0 50.50. 7 7 37.37. 2 2 38.38. 2 2 34.34. 2 2 35.35. 2 2 17.17. 5 5 19.19. 5 5 25.025.0 10.10. 1 1 8.98.9 50.50. 0 0 51.51. 5 5 47.47. 3 3 49.49. 1 1 35.35. 3 3 36.36. 2 2 32.32. 3 3 33.33. 2 2 17.17. 0 0 19.19. 0 0 31.2531.25 11.11. 4 4 10.10. 0 0 48.48. 4 4 50.50. 0 0 4

46、5.45. 7 7 47.47. 5 5 33.33. 4 4 34.34. 3 3 30.30. 4 4 31.31. 3 3 16.16. 5 5 18.18. 5 5 62.562.5 16.16. 5 5 14.14. 4 4 43.43. 4 4 45.45. 1 1 40.40. 6 6 42.42. 7 7 27.27. 3 3 28.28. 3 3 24.24. 3 3 25.25. 3 3 14.14. 0 0 16.16. 0 0 100.0100.0 21.21. 3 3 18.18. 5 5 39.39. 9 9 41.41. 8 8 37.37. 1 1 39.39.

47、 3 3 23.23. 3 3 24.24. 2 2 20.20. 3 3 21.21. 2 2 12.12. 0 0 14.14. 0 0 200.0200.0 31.31. 5 5 27.27. 1 1 34.34. 8 8 36.36. 9 9 31.31. 9 9 34.34. 3 3 17.17. 2 2 18.18. 2 2 14.14. 2 2 15.15. 2 2 9.09.0 11.11. 0 0 250.0250.0 36.36. 0 0 30.30. 7 7 33.33. 1 1 35.35. 3 3 30.30. 2 2 32.32. 7 7 15.15. 3 3 16

48、.16. 2 2 12.12. 3 3 13.13. 2 2 8.08.0 10.10. 0 0 n2. 62. 6类布线是大势所趋类布线是大势所趋 n目前目前 TIA TIA 和和 ISO/IEC ISO/IEC 标准化委员标准化委员 会认为会认为6 6类信道的性能指标在技术上已经类信道的性能指标在技术上已经 稳定。稳定。6 6类布线系统在类布线系统在TIA TR41TIA TR41的研发基的研发基 础上形成。础上形成。 n2.1.5 2.1.5 七类布线系统七类布线系统 n n 今日的网络正走向集中化。数据、今日的网络正走向集中化。数据、 语音和视频可在单个媒质上的传输，节语音和视频可在单

49、个媒质上的传输，节 省巨大经费。省巨大经费。 n基于基于7 7类类/F/F级标准开发的级标准开发的STPSTP布线系布线系 统，可以在一个连接器和单根电缆中，统，可以在一个连接器和单根电缆中， 同时传送独立的视频、语音和数据信号。同时传送独立的视频、语音和数据信号。 n可以支持在单对电缆上传送全带宽可以支持在单对电缆上传送全带宽 的模拟视频（一般为的模拟视频（一般为870MHz870MHz），并且在），并且在 同一护套内的其它双绞线对上同时进行同一护套内的其它双绞线对上同时进行 语音和数据的实时传送。语音和数据的实时传送。 n7 7类类/F/F级标准定义的传输媒质是线对级标准定义的传输媒质是线

50、对 屏蔽（也称全屏蔽）的屏蔽（也称全屏蔽）的STPSTP线缆，它在传线缆，它在传 统护套内加裹金属屏蔽层统护套内加裹金属屏蔽层/ /网的基础上又网的基础上又 增加了每个双绞线对的单独屏蔽。增加了每个双绞线对的单独屏蔽。 n7 7类类/F/F级级STPSTP布线系统可采用两种模布线系统可采用两种模 块化接口方式，一种是传统的块化接口方式，一种是传统的RJRJ类接口，类接口， 其优点是机械上能够兼容低级别的设备，其优点是机械上能够兼容低级别的设备， 但是由于受其天生结构的制约很难达到但是由于受其天生结构的制约很难达到 标准要求的标准要求的600MHz600MHz带宽。带宽。 n另一种选择是非另一种

51、选择是非RJRJ型接口，它的现型接口，它的现 场装配也很简单，能够提供高带宽的服场装配也很简单，能够提供高带宽的服 务，并且已经被务，并且已经被ISO/IEC 11801ISO/IEC 11801认可并被认可并被 批准为批准为7 7类类/F/F级标准接口。级标准接口。 2.2 2.2 有线传输介质有线传输介质- -同轴电缆同轴电缆 n2.2.1 2.2.1 同轴电缆及其应用同轴电缆及其应用 n n 同轴电缆（同轴电缆（ coaxial cablecoaxial cable）是由）是由 一根空心的外圆柱导体及其所包围的单一根空心的外圆柱导体及其所包围的单 根内导线所组成。根内导线所组成。 n柱体

52、同导线用绝缘材料隔开，其频柱体同导线用绝缘材料隔开，其频 率特性比双绞线好，能进行较高速率的率特性比双绞线好，能进行较高速率的 传输。传输。 n由于它的屏蔽性能好，抗干扰能力由于它的屏蔽性能好，抗干扰能力 强，通常多用于基带传输。目前同轴电强，通常多用于基带传输。目前同轴电 缆常用于有线电视系统中。缆常用于有线电视系统中。 n在同轴电缆网络中，一般可分为：在同轴电缆网络中，一般可分为： 主干网；次主干网；线缆。主干网；次主干网；线缆。 n同轴电缆不可绞接，各部分是通过同轴电缆不可绞接，各部分是通过 低损耗的低损耗的7 5 7 5 连接器来连接的。连接器来连接的。 n对电缆进行测试的主要参数有：

53、对电缆进行测试的主要参数有： n导体或屏蔽层的开路情况导体或屏蔽层的开路情况 n导体和屏蔽层之间的短路情况导体和屏蔽层之间的短路情况 n导体接地情况导体接地情况 n在各屏蔽接头之间的短路情况在各屏蔽接头之间的短路情况 n同轴电缆可分为两种基本类型，基同轴电缆可分为两种基本类型，基 带同轴电缆和宽带同轴电缆。特征阻抗带同轴电缆和宽带同轴电缆。特征阻抗 为为5050，如，如R G - 8R G - 8、R G - 5 8R G - 5 8等：宽等：宽 带常用的电缆，其屏蔽层通常是用铝冲带常用的电缆，其屏蔽层通常是用铝冲 压成的。特征阻抗为压成的。特征阻抗为7575，如，如R G - 5 9R G

54、- 5 9 等。等。 n粗同轴电缆与细同轴电缆是指同轴粗同轴电缆与细同轴电缆是指同轴 电缆的直径大小。粗缆适用于比较大型电缆的直径大小。粗缆适用于比较大型 的局部网络，它的标准距离长、可靠性的局部网络，它的标准距离长、可靠性 高。细缆比较简单、造价低。高。细缆比较简单、造价低。 n安装过程要切断电缆，两头装上基安装过程要切断电缆，两头装上基 本网络连接头（本网络连接头（B N CB N C），然后接在），然后接在T T型型 连接器两端，所以当接头多容易产生接连接器两端，所以当接头多容易产生接 触不良的隐患，造成运行中常见故障。触不良的隐患，造成运行中常见故障。 n当前，同轴电缆的型号一般有如下

55、当前，同轴电缆的型号一般有如下 几种：几种： nRG-8RG-8或或RG-11 50RG-11 50 nRG-5 8 50RG-5 8 50 nRG-5 9 75RG-5 9 75 nRG-6 2 93RG-6 2 93 n计算机网络一般选用计算机网络一般选用R G-8R G-8以太网粗以太网粗 缆和缆和RG-5 8RG-5 8以太网细缆；以太网细缆；RG-5 9RG-5 9用于电用于电 视系统；视系统； R G-6 2R G-6 2用于用于ARCnetARCnet网络和网络和 IBM3270IBM3270网络。网络。 n细缆：将细缆切断，两头装上细缆：将细缆切断，两头装上B N CB N C

56、 头，然后接在头，然后接在T T型连接器两端，传输速率型连接器两端，传输速率 为为10M10M的网络。的网络。 n粗缆：粗缆一般采用一种类似夹板粗缆：粗缆一般采用一种类似夹板 的的Tap装置进行安装，它利用装置进行安装，它利用Tap上的引上的引 导针穿透电缆的绝缘层，直接与导体相导针穿透电缆的绝缘层，直接与导体相 连。连。 n电缆两端头安装终结器来削弱信号电缆两端头安装终结器来削弱信号 的反射作用。用于传输速率为的反射作用。用于传输速率为10M的网的网 络。络。 n2.2.2 2.2.2 同轴电缆的品种、性能与标准同轴电缆的品种、性能与标准 n1 . 1 . 同轴电缆的主要电气参数同轴电缆的主

57、要电气参数 n（1 1）同轴电缆的特性阻抗）同轴电缆的特性阻抗 n同轴电缆的平均特性阻抗为同轴电缆的平均特性阻抗为50+ 250+ 2， 沿单根同轴电缆阻抗的周期性变化可达沿单根同轴电缆阻抗的周期性变化可达+ + _ 3_ 3的弦波中心平均值，其长度不小于的弦波中心平均值，其长度不小于 2 m2 m。 n（2 2）同轴电缆的衰减）同轴电缆的衰减 n500 m500 m长的电缆段的衰减值，当用长的电缆段的衰减值，当用 10MHz10MHz的正弦波进行测量时，不超过的正弦波进行测量时，不超过 8.5dB8.5dB（17dB/k m17dB/k m），而用），而用5MHz5MHz的正弦波的正弦波 进

58、行测量时不超过进行测量时不超过6.0dB6.0dB（12dB/km12dB/km）。）。 n（3 3）同轴电缆的传播速度）同轴电缆的传播速度 n最低传播速度为最低传播速度为0.77c(c0.77c(c为光速为光速) )。 （）轴电缆直流回路电阻（）轴电缆直流回路电阻 n电缆的中心导体的电阻，加上屏蔽电缆的中心导体的电阻，加上屏蔽 层的电阻总和不超过层的电阻总和不超过10m/m10m/m（2020测测 量时）。量时）。 n2. 2. 同轴电缆的物理参数同轴电缆的物理参数 n同轴电缆是由中心导体、绝缘材料同轴电缆是由中心导体、绝缘材料 层、网状织物构成的屏蔽层以及外部隔层、网状织物构成的屏蔽层以及外部隔 离材料层组成。离材料层组成。 n同轴电缆具有可柔性，能支持同轴电缆具有可柔性，能支持254mm254mm （10in10in）的弯曲半径。中心导体是直径）的弯曲半径。中心导体是直径 为为2.17mm2.17m