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詳解雙絞線接法
發(fā)布日期:2017-8-16   點擊次數(shù):

 

一、種類

 

1、按照屏蔽層的有無分類

雙絞線分為屏蔽雙絞線(Shielded Twisted Pair,STP)與非屏蔽雙絞線(Unshielded Twisted Pair,UTP)。

屏蔽雙絞線在雙絞線與外層絕緣封套之間有一個金屬屏蔽層。屏蔽雙絞線分為STP和FTP(Foil Twisted-Pair),STP指每條線都有各自的屏蔽層,而FTP只在整個電纜有屏蔽裝置,并且兩端都正確接地時才起作用。所以要求整個系統(tǒng)是屏蔽器件,包括電纜、信息點、水晶頭和配線架等,同時建筑物需要有良好的接地系統(tǒng)。屏蔽層可減少輻射,防止信息被竊聽,也可阻止外部電磁干擾的進入,使屏蔽雙絞線比同類的非屏蔽雙絞線具有更高的傳輸速率。

非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwisted Pair,縮寫UTP)是一種數(shù)據(jù)傳輸線,由四對不同顏色的傳輸線所組成,廣泛用于以太網(wǎng)路和電話線中。非屏蔽雙絞線電纜最早在1881年被用于貝爾發(fā)明的電話系統(tǒng)中。1900年美國的電話線網(wǎng)絡(luò)亦主要由UTP所組成,由電話公司所擁有。

2、按照線徑粗細分類

雙絞線常見的有3類線,5類線和超5類線、6類線,以及最新的7類線。前者線徑細而后者線徑粗,型號如下:

二、雙絞線接法詳解


 

一直以來很多人(包括作者)都認為10Base-T10M網(wǎng)絡(luò)使用了網(wǎng)線中8條信號線之4條,而100Base-T100M則使用了全部8條信號線(要不怎么那么快呢?)?墒亲髡咔安痪迷谑褂靡粭l按所謂10M直連接法(1與3、2與6交換,其余四線接外殼屏蔽)接出的網(wǎng)線時,意外地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)正以100M高速傳輸,百思不得其解,于是上網(wǎng)查閱了大量資料,加上好幾臺機實驗驗證,終于發(fā)現(xiàn)了事實真相。

那就是,100M的雙絞線與10M的標(biāo)準接法完全是一樣!可惜國內(nèi)站點的看法(代表大多數(shù)人的看法)基本與作者老觀點一致,或者是雖有提及,但也是講得語焉不詳,沒有深究,所以筆者認為有撰寫本文之必要,主要為如下內(nèi)容:

·雙絞線接頭(RJ45)針腳號碼定義

·10M雙絞線接頭的標(biāo)準接法

·100M雙絞線接頭的標(biāo)準接法

·1000M雙絞線接頭的標(biāo)準接法

·各類雙絞線的標(biāo)準接法總結(jié)

·雙絞線的標(biāo)準接法的由來

·各類雙絞線的標(biāo)準直連接法

·3類、5類、超5類線有什么不同

·HUB上的級連口的妙用

—————以下為各內(nèi)容詳情————

1、雙絞線接頭(RJ45)針腳號碼定義

網(wǎng)卡/HUB端插孔

線纜之水晶接頭

(圖一)

2、10M雙絞線接頭的標(biāo)準接法

線材要求CAT-3(3類線)

3、100M雙絞線接頭的標(biāo)準接法

線材要求CAT-5(5類線),接頭接法與10M完全兼容。

4、1000M雙絞線接頭的標(biāo)準接法

線材要求CAT-5e(5類增強線,俗稱超五類),接頭接法與10M/100M完全兼容。

1000Base-T雙向地使用了RJ45接頭中全部信號線。線材用5類線雖然也能工作,但是推薦使用5類增強線。

5、各類雙絞線的標(biāo)準接法總結(jié)

綜合上述10M、100M、1000M各種標(biāo)準,可以發(fā)現(xiàn)盡管各標(biāo)準對線對功能定義稍有不同,但是最終接頭的接法都是同一的,如下圖所示:

6、雙絞線的標(biāo)準接法的由來

(圖三)

如圖三所示,雙絞線的標(biāo)準接法不是隨便硬性規(guī)定出來的,而是為了盡量保持線纜接頭之布局的對稱性而作出,這樣一來除了就可以使接頭內(nèi)線纜互相的干擾相互抵消而降到最低,同時也使外界干擾的差分信號值盡量能相等以便抗干擾電路作相減運算來消除之。

所以說我們平時制作網(wǎng)絡(luò)線時,如果不按標(biāo)準制作,雖然有時線路也能接通,但是線路內(nèi)部各線對之間的干擾不能有效消除,從而使信號傳送出錯率增加,最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降。

事實上我們本文所用的網(wǎng)線接法是EIA/TIA568B標(biāo)準,還有一個EIA/TIA568A的標(biāo)準,它只不過是將圖中的橙線對與綠線對交換了一下位置(也就是綠白-1,綠-2,橙白-3,蘭-4,蘭白-5,橙-6,棕白-7,棕-8),線纜接頭之布局仍然是對稱的。

7、各類雙絞線的標(biāo)準直連接法

10M、100M網(wǎng)卡之間直接連接時,可以不用HUB,這時只需將TX、RX二個線對相互交叉,也就是1與3、2與6交換就行了。而1000M的線對由于都是雙向的,所以它們根本無須交叉,不過為了能向下兼容它們也采用1與3、2與6交換來直連,所以呢,由于1000M各種標(biāo)準考慮到了對舊標(biāo)準的兼容,我們只要按1000M的標(biāo)準制作網(wǎng)線,就能用于各種速度。

下面就是直連線其中一頭的具體接法(另一頭按標(biāo)準接法):

(圖四)

 

比對上圖與標(biāo)準接法圖,可以發(fā)現(xiàn)二者其實只是交換了綠線對與橙線對,細心的人會發(fā)現(xiàn)它剛好就是EIA/TIA568A標(biāo)準,所以說,直連雙絞線的制作的標(biāo)準接法,就是一頭按EIA/TIA568A,另一頭按EIA/TIA568B接法接線就行了。兩頭都符合國際標(biāo)準,這就是按標(biāo)準做線的好處。

8、雙絞線3類、5類、超5類線有什么不同

首先說說,為什么要用雙絞線而不是平行線呢?平行線不是更容易生產(chǎn)嗎?

這是因為網(wǎng)絡(luò)線上通過的是>10MHz的高頻信號,這時導(dǎo)線之間的絕緣線相當(dāng)于一個介電板,它與導(dǎo)線所形成的電容對高頻信號起旁路衰減作用(信號相位被滯后),由于信號頻率之高而變得不可忽略,所以平行線傳遞高頻網(wǎng)絡(luò)信號是不行的。

但是如果我們將該平行線對雙絞,就會在線對形成電容的同時形成一個串聯(lián)的電感,草圖如下:

由電子電路知識可知,電感的作用剛好與電容相反,它使信號相位超前,只要調(diào)整電線的繞度,使線對形成的電感與電容就能夠剛好抵消,而且隨著線對長度的增加二者的作用均同等程度的增加,理想情況下信號就可以無衰減的在雙絞線對上傳輸了。

由此我們就可以知道,市面上3類、5類、超5類線雖然從外觀上看基本類似,其內(nèi)部肯定有以下幾方面區(qū)別:一是信號線的絕緣材料不同,線越好,它的介電常數(shù)就應(yīng)該越小,從而使形成的電容越小,二是線對的繞度可能不同(根據(jù)絕緣材料介電常數(shù)確定)。

還有一點就是越軟的線品質(zhì)越好,這有二方面的原因,一是表明該線的導(dǎo)線含銅量很高(因為純銅很軟),它的直流損耗就會很小,另一面表明該導(dǎo)線可能是多股線而不是單股線,因為多股線對高頻信號傳遞能力強一些。這與另外一種物理現(xiàn)象有關(guān)(好象叫集膚效應(yīng))。

9、HUB上的級連口的妙用

通常HUB上都會留一個口用于HUB之間的級連,也就是將許多HUB連在一起用,為了在不級連時充分利用硬件資源,該接口一般與其旁邊一個普通網(wǎng)卡接口是相通的(圖五)。另外一種情形是設(shè)置一個撥動開關(guān)用來改變最后一個網(wǎng)口的功能(圖六),那么作為級連用的網(wǎng)口到底有什么不同呢?

(圖五)

(圖六)

 

事實上非常簡單,級連的網(wǎng)口就是一個標(biāo)準的雙機直連接口,也就是1與3、2與6交叉。

那么我們知道這個事實,就可以:

1、圖五情形時,在HUB沒電的時候也可以用二條普通網(wǎng)線連接二臺電腦,只需將一條網(wǎng)線插在級連口,另一個接它旁邊的接口就行。

2、對沒有級連口的HUB,我們可以通過一條雙機直連線將它與別的HUB級連起來(各插任意一個普通網(wǎng)口即可)。

3、將雙機直連線插入HUB之級連口,可以象普通網(wǎng)線一樣插其它HUB網(wǎng)口一樣連網(wǎng)(1與3、2與6交叉二次,又變回去了嘛),這樣你出門只需帶一條雙機直連線即可,直連與插HUB二不誤,上門服務(wù)人員特有用。

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