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4.3.1 同轴电缆

2007-06-15 16:46 朱加强 北大燕工教育研究院 字号:T | T
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《计算机网络技术》一书全面系统的介绍了计算机网络技术知识,贯穿计算机网络的方方面面对于入学者可以说是先纵览网络,以后对网络的学习更加具有目标性。本文是同轴电缆的介绍。

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4.3  传输介质的分类
目前,计算机通信分为两种:有线通信和无线通信。有线通信是利用电缆或光缆或电话线来充当传输导体;无线通信是利用卫星、微波、红外线来充当传输导体。目前,在有线通信线路上使用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维。每种传输介质都有其不同的特性,现分别叙述如下。
4.3.1 同轴电缆

同轴电缆,英文简写为“Coax”。在2 0世纪8 0年代,它是Ethernet网络的基础,并且多年来是一种最流行的传输介质。同轴电缆(coaxialcable)由一根空心的外圆柱导体及其所包围的单根导线组成,如下图4-5所示。

图4.-5  同轴电缆组成
柱体同导线用绝缘材料隔开,其频率特性比双绞线好,能进行较高速率的传输。由于它的屏蔽性能好,抗干扰能力强,因此多用于基带传输。
 屏弊层作用是防止自身信号的串扰和外界的干扰
1.同轴电缆的应用
一般同轴电缆应用于总线型拓朴结构实现总线传送,并且在两端各加上50欧姆的电阻可以避免不必要的信号在信道中回环传送,但是同轴电缆应用的网络环境里当有一个节点损坏,则整个网络瘫痪。
2.同轴电缆分类
同轴电缆按直径分为粗缆与细缆。一般来说,粗缆传输距离较远,而细缆由于功率损耗较大,一般只能用于传输距离为500m以内的数据。同轴电缆不可绞接,各部分是通过低损耗的50欧姆连接器连接的。连结器在物理性能上与电缆相匹配。中间接头和耦合器用线管包住,以防不慎接地。同袖电缆一般安装在设备与设备之间,在每一个用户位置上都装备有一个连接器,为用户提供接口。接口的安装方法如下:
(1) 粗缆:粗缆一般采用一种类似夹板的Tap装置进行安装,它利用Tap上的引导针穿透电缆的绝缘层,直接与导体相连。电缆两端头设有终端器,以削弱信号的反射作用如图4-6所示。
 图4-6粗缆连接

Thicknet(10Base5)
Thicknet电缆,也被称之为Thickwire Ethernet。它是一种用于原始Ethernet网络大约1厘米厚的硬同轴电缆。由于这种电缆常用一层黄色封套覆盖, Thicknet有时也被称为" yellow Ethernet"或"yellow garden hose"。IEEE将Thicknet命名为10Base5 Ethernet。"10"代表10Mbps的吞吐量,"Base"代表是基带传输,"5"代表了Thicknet电缆的最大段长度为500米。在较新的网络中几乎不能发现Thicknet,只有在较老的网络中才可能发现它。在这种网络中它一般用于将一数据机柜与另一个相连以作为网络骨干的一部分。Thicknet的特性总结如下:
 吞吐量—虽然有可能在传输速度为100Mbps的网络中使用Thicknet电缆,但根IEEE802.3标
准,Thicknet传输数据的最大速率是10Mbps。它使用基带传输。
 成本—Thicknet比光缆便宜得多,但比其他类型的同轴电缆,如Thinnet,要昂贵得多。
 抗噪性—由于宽的直径和较好的屏蔽物,通常使用的网络电缆Thicknet具有最高的抗噪性。
 连接器—粗缆采用15针的AUI接口与网络设备互连,如图4-6所示。
 尺寸和可扩展性—由于Thicknet具有高的抗噪性,因而与其他类型的电缆相比,它允许数据传输更远的距离。它的最大段长度是500米,或大约1640英尺。每段最大能够容纳100个节点。
如果两点连接使用中继来连接时它的总最大网络长度为2500米,为最小化站点之间的干扰的可能性,网络设备应分隔2.5米,由于Thicknet的一些较重要的缺点使它很少用于现代网络中。首先,这种类型的电缆难以管理,它的坚硬性使它难于处理和安装。其次,由于高速数据传输不能运行在Thicknet上,它不允许网络改进。虽然Thicknet比目前流行的许多传输介质要便宜且具有较好的抗噪性。

(2) 细缆;将细缆切断,两头装上BNC接头(BNC接头是一种专门用来连接以太网细缆的设备),然后接在T型连接器两端如图4-7所示。

图 4-7 细缆连接
Thinnet(10Base2)
Thinnet,也被称为Thin Ethernet。在20世纪80年代是用于Ethernet 局域网的最流行的介质。Thinnet很少用于现代网络中,但在2 0世纪8 0年代安装的网络中,或在一些较新的小型办公室或家庭办公室局域网中可能会发现Thinnet。IEEE将Thinnet命名为10Base2 Ethernet,其中"10"代表了它的数据传输速度为10Mbps,"Base"代表了它使用基带传输," 2"代表了它的最大段长度为185(在贝尔实验室测试为200,但实际传输工作时最大只能传输185米)米。由于Thinnet黑色的外罩,它也被称为" black Ethernet"。Thinnet电缆直径大约为0.64cm,这使得它比Thicknet更加灵活,也更易于处理和安装。
Thinnet的大部分特性总结如下:
 吞吐量:Thinnet传输数据的最大速度为10Mbps,它使用基带传输。
 成本:Thinnet比Thicknet和光缆便宜得多,但比双绞线电缆昂贵。预先组合好的电缆大约每英尺1美元。由于这个原因,Thinnet有时也被称为“cheapnet”。
 尺寸和可扩展性: Thinnet允许每个网络段最长185米,这个长度比Thicknet所能提供的要小,这是因为Thinnet抗噪性不如Thicknet强。同样的原因,使Thinnet 每段最多仅能容纳30个节点,它的最大总网络长度为925米。为最小化干扰,Thinnet网络中的设备应至少分隔0.5米。
 连接器:Thinnet使用BNC T型连接器将电缆与网络设备相连,如图4-7所示。
一个具有3个开放口的BNC连接器的“ T”型底部连接到Ethernet的网络接口卡上,两边连接
Thinnet电缆,以便允许信号进出网络接口卡。缩略词BNC的原形,有些不明确,可能表示“British Naval Connector(英国海运连接器)”。BNC管状连接器(仅有2个开放口)同轴电缆有两种基本类型,基带同轴电缆和宽带同轴电缆。目前基带常用的电缆,其屏蔽线用铜做成的网状的,持征阻抗为50欧姆(如RG—8、RG—58等);宽带同轴电缆的屏蔽层通常是用铝冲压成的,特征阻抗为750欧姆(如RG—59等)。
粗同铀电缆与细同轴电缆是指同轴电缆直径的大小。粗缆适用于比较大型的局部网络,它的标准距离长、可靠性高。由于安装时不需要切断电缆,因此可以根据需要灵活调整计算机的入网位置。但粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆,安装难度大,所以总体造价高。相反,细缆安装则比较简单,造价低,但由于安装过程要切断电缆,两头须装上基本网络连接头(BNC),然后接在T型连接器两端,所以当接头多时容易产生接触不良的隐患,这是目前运行中的以太网的最常见故障之一。为了保持同轴电缆的正确电气特性,电缆屏蔽层必须接地。同时两头要有终端器来削弱信号反射作用。
无论是粗缆还是细缆均为总线拓扑结构,即一根电缆上接多部机器,这种拓扑适用于机器密集的环境。但是当一触点发生故障时,故障会串联影响到整根电缆上的所有机器,故障的诊断和修复都很麻烦,因此,同轴电缆将逐步被非屏蔽双统线或光缆取代。
【责任编辑:雪花 TEL:(010)68476606-8007】

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