一、实验目的
1.了解双绞线的特性与应用;
2.熟悉双绞线制作的两种标准EIA-TIA568A和EIA-TIA568B;
3.掌握双绞线的制作方法;
二、预备知识
1.双绞线的主要特性
双绞线是最普通、最常用的传输媒体,长期以来一直在电话系统中用来传输模拟信号,当传输距离不远时,也可传输数字信号。双绞线的主要特性如下:
(1)物理特性:双绞线由按规则螺旋结构排列的两根或四根绝缘线组成。一对线可以作为一条通信线路,各个线对螺旋排列的目的是使各线对之间的电磁干扰最小。
(2)传输特性:双绞线最普遍的应用是语音信号的模拟传输。一条全双工音频通道的标准带宽是300~3400Hz。在一条双绞线上使用频分多路复用技术可以进行多个音频通道的多路复用。使用双绞线通过调制解调器传输模拟数据信号时,数据传输速率可达9600bps,24条音频通道总的数据传输速率可达230Kbps。
(3)连通性:双绞线可以用于点-点连接,也可以用于多点连接。
(4)地理范围:双绞线用作远程,最大距离可达15公里;用于10Mbps局域网时,与集线器的距离最大为100米。
(5)抗干扰性:双绞线的抗干扰性取决于一束线中相邻线对的扭曲长度及适当的屏蔽。在低频传输时,其抗干扰能力相当于同轴电缆。在10~100KHz时,其抗干扰能力低于同轴电缆。
(6)价格:双绞线的价格低于其它传输介质,并且安装、维护方便。
2.双绞线的分类
双绞线按其外部包缠的外皮材料不同,可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。非屏蔽双绞线UTP(Unshielded Twisted-Pair)由粗约1mm的互相绝缘的一对铜线扭在一起,采用这种均匀扭起来的结构的目的是为了减少对相邻导线的电磁干扰。通常将一定数目的双绞线捆成电缆,在外面包上硬的塑像护套做成非屏蔽双绞线电缆(非屏蔽双绞线)。由于非屏蔽双绞线无屏蔽层,抗干扰能力较差,误码率高达10-5~10-6,但具有安装简便、较细小、成本低以及节省空间等优点,既适用于点-点连接,又可用于多点连接,故广泛应用于电话系统和计算机网络中。
国际电气工业协会EIA为非屏蔽双绞线定义了五种质量级别。早期在电话系统中常用第二类,计算机网络最常使用的是第三类和第五类。对于第三类线,但传输速率为10Mbps时,传输距离可达150m。第五类线利用增加缠绕密度、高质量绝缘材料,极大地改善了传输媒体的性质,可用于高速网络,传输速率可达到100Mbps。
屏蔽双绞线STP(Shielded Twisted-Pair)是在双绞线的外面再加上一个用金属丝编织成的屏蔽层,其余均与非屏蔽双绞线相同。由于加上了屏蔽层,因此屏蔽双绞线的误码率明显下降,约10-6~10-8,而且可以支持较远距离的数据传输和有较多的网络结点,传输速率可达到500Mbps。屏蔽双绞线价格相对较高,安装也比较困难,它必须配有支持屏蔽功能的特殊连结器和相应的安装技术,所以一般不太使用。
3.双绞线的制作标准
要使双绞线能够与网卡、Hub、交换机等设备相连,还需要RJ-45接头,又称水晶头。在制作双绞线时必须符合国际标准,美国电子工业协会EIA和美国电信工业工业协会TIA制定的双绞线制作标准有T568A和T568B,对线序排列有明确规定。两种标准在制作双绞线时的线序如下表1-1所示,其中引针号如图1-1所示(注意RJ-45接头方向)。在实际应用中可能大家会注意到,只要两端RJ-45接头的导线序列一致(不按标准)即可通信,但当线缆长度增加及干扰源较强时,使用效果越来越差,以致不能通信。这是由线缆的物理特性决定的,所以建议一定要按国际标准线序制作连线,一般需要使用T568B标准制作连接线。
在通常情况下,路由器(Router)、服务器或者工作站与集线器(Hub)、交换机(Switch)相连,只需制作两头都是T568B标准的双绞线即可。而Switch之间或者是Hub与Switch、Hub与Hub、路由器之间使用普通通信端口级联(用Uplink口相连则非交叉双绞线即可)以及两台PC直接相连,则需要制作交叉双绞线,此时连线一端按T568A标准,另一端按T568B标准制作即可。
表1-1 线序标准
引针号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
T568A标准 |
绿白 |
绿 |
橙白 |
蓝 |
蓝白 |
橙 |
棕白 |
棕 |
T568B标准 |
橙白 |
橙 |
绿白 |
蓝 |
蓝白 |
绿 |
棕白 |
棕 |
三、实验内容
1. 用5类双绞线做一根标准(100M)直连线;
2. 用5类双绞线做一根标准交叉线。
步骤一:首先选择适当长度的5类双绞线(通常应该小于100米),两端用压线钳(也可以用剪刀)剪齐。
步骤二:用双绞线剥线器将双绞线外皮剥去2-3厘米。有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳,如果您在剥除双绞线的外皮时,觉得裸露出的部分太短,而不利于制作RJ-45接头时,可以紧握双绞线外皮,再捏住尼龙线往外皮的下方剥开,就可以得到较长的裸露线。
步骤三:接下来就要进行拨线的操作。首先按T568B标准将裸露的双绞线对以橙、蓝、绿、棕的顺序排列,然后将橙、蓝、绿、棕各双绞线对拆开,并将白线放在左侧。
步骤四:将3号线蓝白与5号线绿白交换位置,注意此时一定要捏紧双绞线,以免双绞线顺序打乱。
步骤五:将各线靠紧、拉直、捏平,注意此时手一定要捏紧双绞线,然后将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约 14mm的长度,最后再将双绞线的每一根线依序放入RJ-45接头的引脚内,第一只引脚内应该放白橙色的线,其余类推。
步骤六:确定双绞线的每根线已经正确放置并已经无法在推入之后,就可以用RJ-45压线钳压制RJ-45接头,可以先轻轻压一下让每跟线对位(以免打划错位),再用力压紧压线钳,以确保双绞线各线都压牢。
步骤七:同样按照T568B标准制作另一端的RJ-45接头。
步骤八:将做好的双绞线每端各插入电缆测线仪一个模块的RJ-45插座内,打开主模块的电源开关,则应看到另一模块的1&2、3&6、4&5、7&8等四个指示灯按顺序轮流发光,则该双绞线制作成功。否则,需要重新制作。注意,如果是交叉双绞线,则两端的发光顺序将不同。
四、思考题
1.双绞线有哪两种类别,两者有何区别?
2.有几种方法识别你购买的是否为五类双绞线?
3.A线序和B线序有何区别?若不遵循T568A和T568B标准,是否所
做的网线肯定不能用?
4.列举所知的连网方法和连网介质。