1. 网线概述
通常所说的网线为以太网网线,即双绞线(twisted pair)。是由两根相互绝缘的金属导线按一定的绕合密度绞合成绞线对,再将多对线组合而成的数据传输线。本文主要介绍双绞线的分类及区别。
2. 按电气性质分类
按照电气性质来分类,双绞线可以分为:一类型(CAT1)、二类型(CAT2)、三类型(CAT3)、四类型(CAT4)、五类型(CAT5)、超五类型(CAT5e)、六类型(CAT6)、超六类型(CAT6A)、七类型(CAT7)。其中常见并应用于以太网传输的有三类线、五类线、超五类线、六类线以及最新的七类线,前者线径细后者线径粗。以下分别进行介绍:
(1) 一类线:
线缆最高频率带宽是750kHZ,用于报警系统,或只适用于语音传输(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。
(2) 二类线:
线缆最高频率带宽是1MHZ,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。
(3) 三类线:
指在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆,该电缆的传输频率16MHz,最高传输速率为10Mbps(10Mbit/s),主要应用于语音、10Mbit/s以太网(10BASE-T)和4Mbit/s令牌环,最大网段长度为100m,采用RJ形式的连接器,已淡出市场。
(4) 四类线:
该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps(指的是16Mbit/s令牌环)的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。最大网段长为100m,采用RJ形式的连接器,未被广泛采用。
(5) 五类线:
该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,线缆最高频率带宽为100MHz,最高传输率为100Mbps,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100BASE-T和1000BASE-T网络,最大网段长为100m,采用RJ形式的连接器。这是最常用的以太网电缆。在双绞线电缆内,不同线对具有不同的绞距长度。通常,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。如下图:
五类非屏蔽双绞线4个绕对,但没有抗拉丝。
(6) 超五类线:
超5类具有衰减小,串扰少,并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(SNR)、更小的时延误差,性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网(1000Mbps)。
超五类线采用4个绕对和一条抗拉丝。线对的颜色和五类线完全相同。
(7) 六类线:
该类电缆的传输频率为1MHz~250MHz,六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比(PS-ACR)应该有较大的余量,它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准,最适用于传输速率高于1Gbps的应用。
六类与超五类的一个重要的不同点在于:改善了在串扰以及回波损耗方面的性能,对于新一代全双工的高速网络应用而言,优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型,布线标准采用星形的拓扑结构,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。如下图:
六类线在外形和结构上与五类或超五类有一定差别,不仅增加了绝缘十字骨架,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。电缆中央的十字骨架随长度的变化而旋转角度,将四对线卡在骨架的凹槽内,保持四对双绞线的位置,提高电缆的平衡特性和串扰衰减。
(8) 超六类或6A:
传输频率是500MHz,是六类线的两倍,最大传输速度可达到10Gbps,主要应用于万兆位网络中。超六类线是六类线的改进版,同样是ANSI/EIA/TIA-568B.2和ISO 6类/E级标准中规定的一种非屏蔽双绞线电缆,在串扰、衰减和信噪比等方面有较大改善。如下图:
(9) 七类线:
七类线是一种8芯屏蔽线,每对都有一个屏蔽层(一般为金属箔屏蔽DINTEK),然后8根芯外还有一个屏蔽层(一般为金属编织网屏蔽DINTEK),接口与现在的RJ-45相同。如下图:
传输频率至少可达600 MHz,传输速率可达10 Gbps,它主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。该线是ISO 7类/F级标准中最新的一种屏蔽双绞线。另外,七类线的连接器类型也与其他类型网线不同,是GigaGate45(CG45)。
类型数字越大、版本越新,技术越先进、带宽也越宽,当然价格也越贵。
3. 按有无屏蔽分类
根据有无屏蔽层,双绞线分为屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)与非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)。
(1) 屏蔽双绞线
屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层。屏蔽双绞线分为STP和FTP(Foil Twisted-Pair),STP指每条线都有各自的屏蔽层,而FTP只在整个电缆有屏蔽装置,并且两端都正确接地时才起作用。所以要求整个系统是屏蔽器件,包括电缆、信息点、水晶头和配线架等,同时建筑物需要有良好的接地系统。屏蔽层可减少辐射,防止信息被窃听,也可阻止外部电磁干扰的进入,使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率。
(2) 非屏蔽双绞线
非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,缩写UTP)是一种数据传输线,由四对不同颜色的传输线所组成,广泛用于以太网路和电话线中。
非屏蔽双绞线电缆具有以下优点:
- 无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间,成本低;
- 重量轻,易弯曲,易安装;
- 将串扰减至最小或加以消除;
- 具有阻燃性;
- 具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。
因此,在综合布线系统中,非屏蔽双绞线得到广泛应用。
4. 网线的传输距离
网线的传输速率和网络拓扑、网络设备等各种条件强相关。实际使用时,短距离情况下,低规格的网线也可以用在高速率上,如使用CAT5e确实可以在短距、短时确实能到10Gbps,但这块无法保证。下表是参考IEEE802.3标准汇总的各类网线的传输距离和速率,大家是售前咨询以及实际选型时,均建议以下表为标准进行执行:
网线类型 | 使用场景 | 传输频率 | 最大传输速率 | 传输距离 |
五类线(CAT5) | 100Base-T和10Base-T网络 | 1~100MHz | 100Mbps | 100m |
超五类线(CAT5e) | 1000Bsae-T网络 | 1~100MHz | 1000Mbps | 100m |
六类线(CAT6) | 1000Bsae-T网络 | 1~250MHz | 1000Mbps/10Gbps | 100m/37~55m |
超六类线(CAT6A) | 10GBase-T网络 | 1~500MHz | 10Gbps | 100m |
七类线(CAT7) | 10GBase-T网络 | 1~600MHz | 10Gbps | 100m |