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知识路径： > 计算机网络原理 > 数据通信基础知识 > 传输介质 > 双绞线 >
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相关知识点：17个
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双绞线（Twisted Pair，TP）是目前计算机网络综合布线中最常用的一种传输介质。双绞线由一对一对的带绝缘塑料保护层的铜线组成。每对绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可有效地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。双绞线一般由两根22号、24号、26号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆（也称双扭线电缆）内，不同线对具有不同的扭绞长度，通常情况下，扭绞长度在38.1～14cm内，按逆时针方向扭绞，相临线对的扭绞长度在12.7cm以上。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。
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目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）和屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）。
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虽然双绞线主要是用来传输模拟声音信息的，但同样适用于数字信号的传输，特别适用于较短距离的信息传输。在传输期间，信号的衰减比较大，并且产生波形畸变。采用双绞线的局域网的带宽取决于所用的铜质导线的质量、长度及传输技术。只要精心选择双绞线、进行标准化安装，就可以获得较高的传输率，通常100m可以达到155Mb/s。
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因为双绞线传输信息时会向周围辐射，所以信息比较容易窃听。当然这只需要耗费较小的代价即额外增加一层屏蔽层，就可以避免这类情况发生，这就是通常使用的屏蔽双绞线。屏蔽双绞线的外层都是由一层铝箔包裹的，可以有效地减小辐射，当然也不能完全消除辐射。屏蔽双绞线的价格相对非屏蔽双绞线来说高一些，安装也比非屏蔽双绞线难一些。类似于同轴电缆，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。但它有较高的传输速率，100米内可达到155Mb/s。
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计算机网络综合布线经常使用的4对非屏蔽双绞线的结构如下图所示。
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EIA/TIA（Electronic Industries Association/Telecommunications Industry Association，美国电子工业协会／美国电信工业协会）为双绞线电缆定义了多种不同质量的型号。计算机网络综合布线使用第三、四、五、超五、六类。主要的种类型号如下：
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（1）第一类：主要用于传输语音（一类标准主要用于20世纪80年代初之前的电话线缆），不用于数据传输。
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（2）第二类：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mb/s的数据传输，常见于使用4Mb/s规范令牌传递协议的旧的令牌网。
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（3）第三类：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mb/s的数据传输，主要用于10base-T。
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（4）第四类：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mb/s的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
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（5）第五类：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输频率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mb/s的数据传输，主要用于100base-T和10base-T网络，这是最常用的以太网电缆。
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（6）超五类：在五类双绞线的基础上，增加了额外的参数（近端串扰、衰减串扰比）和部分性能的提升，传输速率为100Mb/s。
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（7）第六类：物理上与超五类不同，线与线对之间是分隔的，传输速率为250Mb/s。
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同时又由于双绞线有屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线之分，这样双绞线的种类就更多了，具体规格和传输速率如下图所示。
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对于各种类的双绞线，用户所关心的能够代表其特征的性能指标有衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。
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（1）衰减（Attenuation）。衰减是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆的长度有关系，随着长度的增加，信号衰减也随之增加。衰减用dB作单位，表示源传送端信号到接收端信号强度的比率。又因为衰减随频率而变化，所以应该测量在应用范围内的全部频率上的衰减。
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（2）近端串扰（Near-End Crosstalk Loss，NEXT）。串扰可分为近端串扰和远端串扰（Far-End Crosstalk Loss，FEXT），测试仪主要是测量NEXT，由于存在线路损耗，因此FEXT的量值的影响较小，在三类、五类线缆中可以忽略不计。近端串扰损耗是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路，NEXT是一个关键的性能指标，也是最难精确测量的一个指标。随着信号频率的增加，其测量难度将加大。NEXT并不表示在近端点所产生的串扰值，只是表示在近端点所测量到的串扰值。这个量值会随电缆长度不同而变，电缆越长，其值变得越小。同时发送端的信号也会衰减，对其他线对的串扰也相对变小。实验证明，只有在40m内测量得到的NEXT是较真实的。如果另一端是远于40m的信息插座，那么它会产生一定程度的串扰，但测试仪可能无法测量到这个串扰值。因此，最好在两个端点都进行NEXT测量。现在的测试仪都配有相应设备，使得在链路一端就能测量出两端的NEXT值。
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（3）直流电阻。直流环路电阻会消耗一部分信号，并将其转变成热量。它是指一对导线电阻的和，11801规格的双绞线的直流电阻不得大于19.2Ω。每对间的差异不能太大（小于0.1Ω），否则表示接触不良，必须检查连接点。
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（4）特性阻抗。与环路直流电阻不同，特性阻抗包括电阻及频率为1～100MHz的电感阻抗及电容阻抗，它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗，而双绞线电缆则有100Ω、120Ω及150Ω几种（其中，120Ω的线缆在中国不生产）。
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（5）衰减串扰比（Attenuation-to-Crosstalk Ratio，ACR）。在某些频率范围，串扰与衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。ACR有时也以信噪比（Signal-Noise Ratio，SNR）表示，它由最差的衰减量与NEXT量值的相减得到的。ACR值越大，表示抗干扰的能力越强。一般系统要求至少大于10dB。
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双绞线一般每隔两英尺（foot，1foot=30.48cm）就有一段文字，解释了有关此线缆的相关信息。下面以CSAI公司生产的线缆为例，其文字为：
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CSAI SYSTEMS CABLEE138034 0100
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24AWG（UL）CMR/MPR ORC（UL）PCC
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FT4 VERIFIED ETL CAT5 O44766 FT 0907
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（1）CSAI：代表生产该线缆公司的名称为CSAI。
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（3）24：表示线芯是24号的（线芯有22、24、26三种规格）。
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EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序，分别是T568A与T568B，这两个标准是最常使用的布线标准，如下图所示。
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1——白绿（就是白色的外层上有些绿色，表示和绿色的是一对线）。
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3——白橙（就是白色的外层上有些橙色，表示和橙色的是一对线）。
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5——白蓝（就是白色的外层上有些蓝色，表示和蓝色的是一对线）。
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7——白棕（就是白色的外层上有些棕色，表示和棕色的是一对线）。
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7——白棕（就是白色的外层上有些棕色，表示和棕色的是一对线）。
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在通常的工程实践中，T568B使用得较多。不管使用哪一种标准，一根五类线或超五类的两端都必须使用同一种标准。
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直通线（Straight Cable）是指线缆两端的线序排列完全相同的网线（要么两端全部使用T568A，要么两端全部使用T568B）。
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交叉线（Crossover Cable）是指线缆两端的线序一边是按照T568A标准连接，另一边按照T568B标准连接。
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用户可根据实际需要选用直通线或交叉线，各种使用情况如下表所示。
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在实际通信中只需要用到双绞线八根铜线中的第1、2、3、6四条铜线。
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