(5)5类双绞线——CAT5
该类电缆增加了绕线密度,外套为高质量的绝缘材料。在双绞线电缆内,不同线对具有不同的绞距长度。一般地说,4对双绞线绞距周期在38.1mm长度内,按逆时针方向扭绞,一对线对的扭绞长度在12.7mm以内。线缆最高频率带宽为100MHz,传输速率为100Mbps(最高可达1000Mbps),主要应用于语音、100Mbps的快速以太网,最大网段长为100m,采用RJ形式的连接器。
(6)超5类双绞线——CAT5e
超5类双绞线(EnhancedCat5),或称为“5类增强型”、“增强型5类”,简称5e类,是目前市场的主流产品。与5类双绞线相比,超5类双绞线的衰减和串扰更小,可提供更坚实的网络基础,满足大多数应用的需求(尤其与CAT5相比更好地支持1000Mbps的传输),给网络的安装和测试带来了便利,成为目前网络应用中较好的解决方案。
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也是布线链路的测试参数,包括缆线链路长度、特性阻抗、衰减(Attenuation)、近端串扰(Near End Cross Talk)、相邻线对综合近端串扰(POWERSUM NEXT)、远端串扰(Far-End Cross Talk)、等效远端串扰(Equal Level Fext)、综合等效远端串扰(Power SumELFEXT)、衰减串扰比(Attenuation-to-crosstalk Ratio)、综合衰减串扰比(Power SumAttenuation-to-crosstalk Ratio)、回波损耗(Returmloss)、传输延迟(Propagation Delay)、延迟偏离(Delayskew)等电气特性参数。超5类布线系统通过对它的“链接”和“信道”性能进行测试表明,其性能超过TIA/EIA586的5类,与普通的5类UTP比较,其衰减更小,同时具有更高的衰减串扰比ACR和回波损耗RL,更小的时延和衰减,性能得到提高。超5类UTP具有以下优点:
提供了坚实的网络基础,可以方便应用到更新网络技术;
能够满足大多数应用,并能满足偏差和低串扰总和的要求;
为将来的网络应用提供传输解决方案;
充足的性能余量,给安装和测试带来方便。
比起普通5类双绞线,超5类系统在100MHz的频率下运行时,可提供8dB近端串扰的余量,用户的设备受到的干扰只有普通5类线系统的1/4,使系统具有更强的独立性和可靠性。近端串扰、串扰总和、衰减和回波损耗这4个参数是超5类线缆非常重要的参数。
(7)6类双绞线——CAT6
6类双绞线是1000Mbps数据传输的最佳选择。性能超过CAT5e,标准规定线缆频率带宽为250MHz。6类电缆的绞距比超5类更密,线对间的相互影响更小,从而提高了串扰的性能。为了减少衰减,电缆绝缘材料和外套材料的损耗应达到最小。在电缆中通常使用聚乙烯和聚四氟乙烯两种材料。6类电缆的线径比5类电缆要大,其结构有两种,一种结构和5类产品类似,采用紧凑的圆形设计方式及中心平行隔离带技术,它可获得较好的电气性能。
其结构。另一种结构采用中心扭十字技术,电缆采用十字分隔器,线对之间的分隔可阻止线对间串扰。
6类布线依赖于不要求单独屏蔽线对的线缆,从而可以降低成本、减小体积、简化安装和消除接地问题。此外,6类布线要求使用模块式8路连接器(IEC603-7或RJ45),缆线频率带宽在200MHz以上,从而能够适应当前的语音、数据和视频及千兆位应用。
6类布线标准为用户选择更高性能的产品提供了依据,同时,它也应当满足网络应用标准组织的要求。6类标准中的规定涉及介质、布线距离、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的要求。6类国际标准在2002年已正式颁布。
6类标准规定了铜缆布线系统应当能提供的最高性能,规定允许使用的线缆及连接类型为UTP或ScTP;整个系统包括应用和接口类型都要求具有向下兼容性,即新的6类布线系统上可以运行以前在3类或5类系统上运行的应用,用户接口应采用8位置模块化插座。
同5类标准一样,新的6类布线标准也采用星状拓扑结构,要求的布线距离为:永久链路的长度不能超过90m,信道长度不能超过100m。
与增强5类布线相比,6类布线系统具有更好的抗噪声性能,可提供更透明、更全能的传输信道,在高频率上尤其如此。如果在1000BAST-T 中采用PAM-5编码技术,10G 以太网需要至少625MHz的线性传输性能。大多数的增强5类电缆只有150MHz或250MHz,标准也只要求有100MHz。6类虽没有被强制其性能达到625MHz,但对于高带宽传输是更好的媒质;许多电缆制造商提供的电缆标称值为600MHz,正是预计到有应用需要更高的性能。网络芯片和设备制造商需要某个确定性能级别以使他们能够生产出在铜缆上传送10G的产品。6类系统在250MHz上的平均抗噪能力超过增强5类。利用不同的数字信号处理技术模拟100米平衡布线的实验指出:通过芯片和布线厂家的努力,在6类/E级布线系统上运行10Gbase-T的目标可以达到。通过数字信号处理技术,芯片开发者可以去除或者补偿大多数布线内部的信号损伤,包括回损、近端串扰、等效远端串扰,以及插入损耗。布线系统基础的容量越大,网络器件制造商对其产品就可以做越少的补偿。
(8)7类双绞线——CAT7
缆线频率带宽为600MHz以上。今日的网络正走向集中化。数据、语音和视频在单个媒质上的传输可节省巨大的花费。基于7类/F级标准开发的STP布线系统,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。它甚至可以支持在单对电缆上传送全带宽的模拟视频(一般为870MHz),并且在同一护套内的其他双绞线对上同时进行语音和数据的实时传送。
在安全防护方面,传统的安全系统已不能满足快速增长的需求。现在,大多数的安防系统要求一个更专门的网络,和数据网络分离。由于对安全性的更高要求,这些老系统操作起来耗费颇多,而且也不能满足新的需求。现在所需的是一个有可编址元件的动态系统,它能够传送高质量的影像、语音和数据,并且使用跟现在的数据系统一样的网络。为了满足这种需要,新的安全系统基于IP协议,每一个安保设备(诸如视网膜扫描器、X射线设备等)都成为数据网络上可设地址的节点。这些新式的高级安保系统在同一个平台上集成语音、数据和视频。对7类布线产品和系统的需求目前正以一个不可预知的速度增长。显然,这个市场及对于安全性的强调是驱动10Gb这样的高带宽服务的因素之一。
7类/F级标准定义的传输媒质是线对屏蔽(也称全屏蔽)的STP线缆,它在传统护套内加裹金属屏蔽层/网的基础上又增加了每个双绞线对的单独屏蔽。7类/F级线缆的特殊屏蔽结构保证了它既能有效隔离外界的电磁干扰和内部向外的辐射,也可以大幅度削弱护套内部相邻线对间的信号耦合串扰,从而在获得高带宽传输性能保障的同时,又增加了并行传输多种类型信号的能力。
7类/F级STP布线系统可采用两种模块化接口方式,一种是传统的RJ类接口,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标准要求的600MHz带宽;另一种选择是非RJ型接口,它的现场装配也很简单,能够提供高带宽的服务(如西蒙的TERA 可以提供1.2GHz的带宽,是还未公布的7类/F级标准带宽的两倍),并且已经被ISO/IEC11801认可并被批准为7类/F级标准接口。
3.大对数电缆
大对数电缆,即大对数干线电缆。大对数电缆为25线对(或更多)成束的电缆结构,在外观上看,为直径更大的单根电缆。它也同样采用颜色编码进行管理,每个线对束都有不同的颜色编码,同一束内的每个线对又有不同的颜色编码。
例如,5类25对24AWG非屏蔽软线,这类电缆适用于最高传输速率100Mbps的布线系统。
2.1.3 真假双绞线的辨别
双绞线是综合布线工程中使用最多的产品,最容易出现质量问题,目前市场上的双绞线产品良莠不齐,甚至还有许多假冒伪劣产品,下面对双绞线的检查方面进行详细讨论,双绞线的检查方法可以从以下几个方面进行。
1.外观检查
①查看标识文字。电缆的塑料包皮上都印有生产厂商、产品型号规格、认证、长度、生产日期等文字,正品印刷的字符非常清晰、圆滑,基本上没有锯齿状。假货的字迹印刷质量较差,有的字体不清晰,有的呈严重锯齿状。
②查看线对色标。线对中白色的那条不应是纯白的,而是带有与之成对的那条芯线颜色的花白,这主要是为了方便用户使用时区别线对。而假货通常是纯白色的或者花色不明显。
③查看线对绕线密度。双绞线的每对线都绞合在一起,正品线缆绕线密度适中均匀,方向是逆时针,且各线对绕线密度不一。次品和假货通常绕线密度很小且四对线的绕线密度可能一样,方向也可能会是顺时针,这样,制作工艺容易且节省材料,减少生产成本,所以次品和假货价格非常便宜。
④用手感觉。双绞线电缆使用铜线做导线芯,线缆质地比较软,方便于施工中的小角度弯曲,而一些不法厂商在生产时为了降低成本,在铜中添加了其他的金属元素,做出来的导线比较硬,不易弯曲,使用中容易产生断线。
⑤用火烧。将双绞线放在高温环境中测试一下,看看在35℃至40℃时,双绞线塑料包皮会不会变软,正品双绞线是不会变软的,假的就不一定了。如果订购的是LSOH 材料(低烟无卤型)和LSHF-FR(低烟无卤阻燃型)的双绞线,在燃烧过程中,正品双绞线释放的烟雾低,LSHF-FR型还会阻燃,并且有毒卤素也低。而次品和假货可能就烟雾大,不具有阻燃性,不符合安全标准。
2.抽测线缆的性能指标
双绞线一般以305m(1000英尺)为单位包装成箱,也有按1500m长来包装成线轴的。
最好的性能抽测方法是,使用FLUKE4XXX系列认证测试仪配上整轴线缆测试适配器。整轴线缆测试适配器是FLUKE公司推出的线轴电缆测试解决方案,可以在对线轴中的电缆被截断和端接之前对它的质量进行评估测试。找到露在线轴外边的电缆头,剥去电缆的外皮3~5cm,剥去每条导线的绝缘层约3mm,然后将其一个个地插入到特殊测试适配器的插孔中,启动测试。只需数秒钟,测试仪就可以给出线轴电缆关键参数的详细评估结果。如果没有以上条件,也可随机抽几箱线,从每箱中截出90m测试电气性能指标,从而比较准确地测试双绞线的质量。
3.与已知真品对比
在可能的情况下,找一箱或一条同厂商同型号的双绞线进行对比,真假产品一目了然。
2.2 双绞线连接件
双绞线的主要连接件有配线架、信息插座和接插软线(跳接线),工作区采用信息插座(信息模块/RJ连接头)形式连接。在配线间,双绞线电缆端接至配线架,再用跳接线连接。
2.2.1 信息模块/RJ连接头
1.信息模块/RJ连接头的结构
信息模块/RJ连接头一直用于UTP电缆的端接,在语音和数据通信中有三种不同尺寸和类型的模块:四线位结构、六线位结构和八线位结构。通信行业中将模块结构指定为专用模块型号,这些模块上通常都有RJ字样,RJ表示已注册模块。RJ11指代四线位或者六线位结构模块,RJ45代表八线位模块结构。
四线位结构连接器用“4P4C”表示,这种类型的连接器通常用在大多数电话中。六线位结构连接器用“6P6C”表示,这种类型的连接器主要用于老式的数据连接,与小型机和大型主机相连的数据终端会用到这种连接器。八线位结构连接器用“8P8C”表示,这种结构是目前综合布线端接标准,用于4对8芯水平电缆(数据和语音)的端接。以下讨论的信息模块/RJ连接头都是指8P8C连接器。
2.信息模块/RJ连接头连接标准
信息模块/RJ连接头与双绞线端接有T568A 或T568B两种结构,它们都是ANSI/TIA/EIA-568-A 和ANSI/TIA/EIA-568B综合布线标准支持的结构。按照T568B标准布线的接线和按照T568A标准接线,信息模块/RJ连接头的引针与线对的分配。
从引针1至引针8对应的线序为:
T568A:白-绿、绿、白-橙、蓝、白-蓝、橙、白-棕、棕。
T568B:白-橙、橙、白-绿、蓝、白-蓝、绿、白-棕、棕。
注意,在同一个工程中,只能采用一种连接标准。否则,就应标注清楚。