计算机网络应用 双绞线的分类

计算机网络应用 双绞线的分类

双绞线是局域网布线中最常用到的一种有线传输介质，尤其在星型网络拓扑中，双绞线是必不可少的布线材料。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。

双绞线通常有成对出现的相互绝缘的铜导线按照一定的规格互相缠绕在一起，并被封装在一个绝缘外套中而形成的一种网络传输介质，如图7-1所示。

图7-1 双绞线

双绞线在传输信号时，信号的衰减比较大，并且容易产生波形畸变。因此，双绞线的带宽取决于所使用导线的质量、长度及传输技术。

而双绞线在传输信息过程中，要向周围辐射，并且信息非常容易被窃听。因此，为防止信息被窃听，所产生了屏蔽双绞线。屏蔽双绞线电缆的外层由铝箔包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射。

屏蔽双绞线价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。类似于同轴电缆，它必须配有支持屏蔽功能的特殊连接器和相应的安装技术。但它有较高的传输速率，100M 内可达到155Mbps

目前，在计算机网络中，按照双绞线是否有屏蔽层可以将双绞线分为屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair ，STP ）和非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair ，UTP ）两种。

屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair ，STP ）

屏蔽双绞线（STP ）是指双绞线内部相互缠绕的铜导线外面被一种金属（如箔）制成的屏蔽层所包围，而在屏蔽层的外面才是绝缘外皮，屏蔽层能够有效地隔离外界电磁信号的干扰，如图7-2所示，为屏蔽双绞线结构示意图。

提 示 双绞线互相缠绕在一起的目的是：如果外界电磁信号在两条导线上产生的干扰大小相等而相位相反，那么这个干扰信号就会相互抵消。

图7-2 屏蔽双绞线结构

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非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair ，UTP ）

非屏蔽双绞线（UTP ）是目前局域网中使用频率最高的一种网线。它包括一对或多对由塑料绝缘外皮包裹的绝缘铜芯电缆对，没有额外的屏蔽层。这些电缆对相互缠绕，每对线在一定长度上的缠绕次数决定了抗干扰的能力及通信的质量，缠绕的越紧密其通讯质量越高，成本也越高。如图7-3所示，为非屏蔽双绞线结构图。

图7-3 非屏蔽双绞线结构

双绞线的分类不仅可以按照是否有无屏蔽层进行分类，还可以按照电气性能进行划分。在按照电气性能进行划分时，可以将双绞线分为三类、四类、五类、超五类等类型，数字越大，带宽也更高，价格也越昂贵。

● 三类双绞线

三类双绞线是指在ANSI 和EIA/TIA 568标准中指定的电缆。该双绞线的传输频率为16MHz ，主要用于语音传输且最高传输速率为10Mb/s 的数据传输。如典型的10Base-T （标准以太网）。

提 示 影响STP 屏蔽作用的因素包括：环境噪声的级别和类型，屏蔽层的厚度和所使用的材料，

接地方法以及屏蔽的对称性和一致性。

提 示 目前，在实际的局域网组建过程中，使用非屏蔽双绞线的频率最高，若没有特殊说明双绞

线的类型，则一般认为是指非屏蔽双绞线。

随着计算机网络技术的快速发展，三类双绞线已经被5类和超5类双绞线所取代。 ● 四类双绞线

四类双绞线的传输频率为20MHz ，主要用于语音传输和最高传输速率为16Mb/s 的数据传输。例如，在于基于令牌环的局域网和10Base-T 或100Base-T （标准以太网和快速以太网）中只要使用四类双绞线。但是，四类双绞线由于在以太网中应用很少，因此已经退出市场。

● 五类双绞线

由于五类双绞线增加了绕线密度，且外壳采用了一种高质量的绝缘材料，因此传输频率较高，可达100MHz ，主要用于语音传输和最高传输速率为100Mb/s 的数据传输。

目前，在网络布线中，采用五类双绞线作为传输介质是主流选择。

● 超五类双绞线

超五类双绞线是在五类双绞线之后出现的，它在性能参数，如近端串扰、衰减串扰比等方面与五类双绞线相比都有所提高，但传输频率仍为100MHz 。

虽然超五类双绞线能够提供高达1000Mb/s

的传输速率，但是需要借助于价格昂贵的特殊设备支持才行。因此，通常只被应用于传输速率为100Mb/s 的快速以太网当中，实现从桌面交换机到计算机的连接。

● 六类双绞线

六类双绞线是由电信工业协会（TIA ）和国际标准化组织（ISO ）所制定的，主要用于千兆网络。与其它类双绞线相比，它的各项性能参数有大幅度提高，传输频率可达到250MHz 。

六类双绞线在外形和结构上与五类和超五类双绞线都有一定的差别，它不仅增加了绝缘的十字骨架，将双绞线的四对线分别置于十字骨架的四个凹槽内，而且电缆的直径也更粗。如图7-4所示为六类双绞线结构示意图。

图7-4 六类双绞线

在六类双绞线结构中，中央的十字骨架能够随长度的变化而旋转角度，将四个绕线对卡在骨架的凹槽内，从而保持四个绕线对的相对位置，提高电缆的平衡特性和串扰衰减。另外，在安装过程中能够保证电缆的平衡结构不遭到破坏。六类双绞线的裸铜线直径为0.57mm （线规为23AWG ），绝缘线直径为1.02mm ，双绞线电缆直径为6.53mm 。

提 示 AWG （American Wire Gauge ）是美国区分线缆直径的标准，通常以“英寸”为度量单位。

除了讲到的双绞线分类，还有早已被淘汰的如一类双绞线（主要用于八十年代初之前的电

话线缆）和二类双绞线（传输频率为1MHz ，用于语音传输和最高传输速率4Mb/s 的数据

提示传输）。

七类双绞线

七类双绞线较为少见，目前，仅用于少数局域网当中。电阻为100Ω的七类双绞线能够提供高达600MHz的传输带宽，主要用于语音、数据和视频的传输。另外，它的接口包括RJ型接口和非RJ型接口2种类型。