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说明并比较 UTP Cat 5, Cat 5e, Cat 6 的不同

说明并比较 UTP Cat 5, Cat 5e, Cat 6 的不同
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前言

UTP(Unshielded Twisted Pair)是指无遮蔽式双绞线由于少了金属遮蔽物,因此防干扰能力较差,但是由于价格与安装上之优势,因此受到广泛采用,现在一般人提到双绞线大多泛指无遮蔽式双绞线。对绞的目的就是要减少杂音(Noise),串扰(Crosstalk)等干扰,因为当在线电流流动时会产生电磁场,因而干扰其它导线,若把正信号和负信号对绞,则两者产生之磁场互相抵消,减少干扰。UTP Cat 5, Cat 5e, Cat 6 在一般人的观念中就是可以拿来连接计算机和网卡/网卡连接网卡的线,依照频宽的大小来挑选线材.但是UTP等级的定义不只有的频宽这一样而已,UTP的等级是依照美国国家标准委员会(ANSI)、通讯工业委员会(TIA)、电气工业委员会(EIA)、ISO及IEEE等组织所订定的UTP标准目前共有六个等级,每个等级皆有订定不同的测试项目(测试项目由所选的网络或标准来决定的)及数据。在UTP Cat 5, Cat 5e, Cat 6所测的项目有衰减、近端串扰、总和近端串扰、等电位远端串扰、总和电位远端串扰、回流损失、传导延迟、延迟时差等,现在我就针对这些项目来说明UTP Cat 5, Cat 5e, Cat 6不同之处。

表一

图二

Wire Map接线图

正确接图,图三

T568A的标准,图四

T568B的标准,图五用仪器测出正确的接图

图六

图七

衰减Attenuation,单位:dB

衰减的原因有电缆材料的电气特性和结构、不恰当的端接、阻抗不匹配的反射。简单来说链路中传输所造成的信号损失。

假使过量衰减会则会使电缆链路传输数据不可靠。

衰减, 图十一

近端串扰NEXT,远端串扰FEXT 单位:dB

远端串扰(Far-End Crosstalk, FEXT)是测量在线对4上接收到由其它某一线对远程所造成的串扰影响

近端串扰(Near-End Crosstalk)是测量在线对1上由Signal A to B造成的往接收端传送的串扰,此串扰会与原本在线对2上传送的Signal B to A的正常讯号造成干扰。串扰的问题会导致半双工的网络系统产生很高的网络碰(Collision)或造成全双工的网络系统产生很高的错误封包。举个最简单的例子,各位或许曾经在电话中听到非通话对象的声音这便是串扰造成的结果,在语音的通讯中或许您还可以忍受,但对于数据的传输它的影响就很大了,数据的传输

中零就是零、壹就是壹,任何噪声的干扰都会造成数据的错误。

近端串扰, 图十二

远端串扰, 图十三

总和近端串扰PSNEXT、总和等电位远端串扰PSELFEXT、等电位远端串扰ELFEXT 单位:dB

CA T5e及CAT6为1000BaseT的传输媒介,所以我们就用1000BaseT传输模式图来看,它是使用四对线全双工的传输,且其全双工为同时两边都有信号在做传输(与100BaseTx的全双工不同),必须加上回音消除的电路,而电容的效应是两两线对中都会有的现象。在说明上面名词之前先说明SNR(信号噪声比=Signal-Noise)这是有关于通讯质量好坏的参数在电介质的通讯质量里信号的大小取决于衰减,噪音的大小取决于串扰当使用一条4对线的双绞线,只有用到两对线在传输时只需透过NEXT或FEXT参数来量测一对线与另一对线的串扰关系

故SNR是用NEXT来计算时,称为ACR(衰减串扰比)值要越大越好

故SNR是用FEXT来计算时,称为ELFEXT

当使用一条4对的双绞线,有四对线在传输时就需要透过PSNEXT或PSFEXT参数来量测三对线与另一对线的总合串扰关系

故SNR是用PSNEXT来计算时,称为PSACR

故SNR是用PSFEXT来计算时,称为PSELFEXT

1000BaseT的传输模型, 图十四

总合近端串扰Power Sum, 图十五

等电位远端串扰ELFEXT, 图十六

总和等电位远端串扰,这是否支持1000Base-T(4对线并行传输)的重要参数,图十七

回流损失Return Loss,单位:dB

回流损失(Return Loss)是因为在传输线中只要有阻抗不匹配的现象时会造成信号的反射,在1000BaseT中每一端都同时有发送及接收,发射端反射回来的信号会干扰本身接收的信号。

回流损失模型, 图十八

传导延迟Propagation Delay,单位:nSec

在介绍传导延迟之前,需先了解一个名词为"额定传导速度(Nominal Velocity of Propagation)"。NVP确定了信号在电缆中传导的速度,它是相对于光的速度并用百分比表示。一个电气信号以相对恒定的速度在链路中传导。在局域网络电缆上信号的实际速度为光速的60%至80%之间,或约为每奈秒20厘米。信号的传输速度主要受电缆绝缘材料的影响(它的相对介电常数。不同的材料使信号在电缆绕对中以不同的速度传输从而导致不同级别的NVP值。链路的长度最长的限制是100米,电子信号虽然在链路中传导的速度很快,但是仍然会有时间的延迟,您可想象一个电子在跑百米赛,从起点鸣枪起跑后,到达终点所需要的时间便是传导延迟,这个时间如以NVP值60%计算,跑完百米的时间约为555nS(奈秒)=[100米÷(3×108米/秒(光速)×0.6(NVP))

传导延迟, 图十九

传导延迟, 图二十

延迟时差Delay Skew,单位:nSec

电子信号在铜线中是以相对于光速的恒定速度传导,但在UTP的四对线中为何有些信号会较晚抵达终点呢?因为在UTP的四对在线,每对线绞结的比率并不相同,也就每对线的长度会有些微的差异,因为大家的速度是一样的,传导路径较短的会较早抵达,传导路径较长的会较晚抵达,而最早与最晚抵达的时间差便称为延迟时差。

延迟时差, 图二十一

总结

PL:为永久链接规格BL:为基本链接规格CH:为信道规格表二

性能比较, 图二十二

性能比较, 图二十三

UTP Cat 5, Cat 5e, Cat 6在美国国家标准委员会(ANSI)、通讯工业委员会(TIA)、电气工业委员会(EIA)、ISO及IEEE等组织所定义网络线测试的项目中都有很明确的数据规定,当然你们也可以看到效能也一代比一代好。UTP Cat 5, Cat 5e, Cat 6在于依照频宽来定订所测试的项目及数据上的不同,而每个所测试出来的数据和项目皆会影响到上网的质量,这就是他们的不同之处.

线材的生产工艺和用途

线材的生产工艺和用途 一、线材的生产工艺 线材是指直径为5-22mm的热轧圆钢或相当此断面的异形钢,因以盘卷形式交货,故又通称为盘条。常见的线材产品规格直径为5-13mm。 根据轧机的不同可分为高速线材(高线)和普通线材(普线)两种。 高线采用高速线材轧机上轧制,生产节奏快、盘较大(包中盘元通常是整根、最大盘重可达2500kg)、包装通常比较紧匝、漂亮。 高线是指用“高速无扭轧机”轧制的盘条。轧制速度在80-160米/秒,每根重量(盘)在1.8-2.5吨,尺寸公差精度高(可达到0.02mm),在轧制过程中可通过调整工艺参数(特别是在冷却线上)来保证产品的不同要求。 普线是指用“普通轧机(一般是横列式复二重轧机)”轧制的盘条。轧制速度20-60米/秒,每根重量(盘)在0.4-0.6吨(市场上见到的一般是三根六头为一大盘),在轧制过程中仅可通过冷却线上风冷或空冷来保证产品性能。普线是用普通轧机轧制、一般盘重较小,一包通常由几段盘元包装而成、包装较松、较凌乱。普通线材扎机已被列为落后产能,将被逐步淘汰。 线材的特点是断面小、长度大,对尺寸精度和表面质量要求较高。主要的轧制工序有: 1)坯料线材的坯料以连铸小方坯为主,其边长一般为120~150mm,长度一般在6~12米左右。在实际生产中,采用目测、电磁感应探伤和超声波探伤等方式检验连铸小方坯的质量; 2)加热一般采用步进式加热炉加热。加热的要求是氧化脱碳少、钢坯不发生扭曲、不产生过热过烧等。现代化的高速线材轧机坯料大且长,这就要求加热温度均匀、温度波动范围小。 3)轧制线材的断面比较单一,因此轧机专业化程度较高。由于坯料到成品,总延伸较大,因此轧机架数较多,一般为21~28架,分为粗、中、精轧机组。目前高速线材轧机成品出口速度已达100m/s以上。 4)精整由于现代线材轧制速度较高,轧制中温降较小甚至是升温轧制,因此线材精轧后的温度很高,为保证产品质量,要进行散卷控制冷却。根据产品用途有珠光体控制冷却和马氏体控制冷却。 线材轧制工艺及设备示意图 其生产工艺流程如下: 钢坯运入→成批称重→入库存放→炉前上料→钢坯质量检查→单根称重→加热→粗轧→切头尾→中轧→预精轧(轧间水冷)→切头尾→精轧(轧间水冷)→穿水冷却→吐丝成圈→散卷冷却→集卷→切头尾→压紧打捆→称重挂牌→卸卷→入库 二、线材的特性与质量

棒线材生产工艺

一、棒线材生产现状 1.2007年全国钢铁总产量达到4.9亿吨,其中棒线材的产量在总产量中比例接近40%,生产线近400条,钢铁生产明显过热; 2.支撑棒线材生产的三大需求点:公路建设、住宅建设和城镇化建设随着今年下半年以来全球金融动荡,国家银根紧缩以上三个的领域投资速度明显下降,需求减弱,市场疲软; 3.国际上游原料价格不断上涨,成本压力不断加大。在这种情况下作为棒线材生产厂家,要生存下来必须开发新的产品品种,贴近市场客户需求,在生产中严格执行工艺要求提高产品质量,努力增加本厂产品的市场竞争力! 棒线材的种类和用途 棒材——一种简单断面型材,一般以条状交货,断面形状有圆形、方形和六角形,以及建筑用螺纹钢筋(周期断面)等; 线材——是热轧产品中断面面积最小,长度最长而且以盘卷状 态交货的产品,断面形状有圆形、方形、六角形和异型。国外一般将棒材的直径定义为9~300毫米,线材的直径定义为5~40毫米,呈盘卷状态交货的产品最大直径规格为40 毫米(现在已突破60mm)。国内一般定义为棒材直径为10~50毫米,线材一般为5~10 毫米。

棒线材的用途十分广泛,除了建筑用的螺纹钢筋和线材等被直接用作成品外,一般都要经过深加工才能制成产品。表 1.1为棒、线的分类及其用途。 表1.1 棒、线材的产品分类和用途钢种用途 钢种用途 一般结构用钢材一般机械零件、标准件 建筑用螺纹钢钢筋混凝土建筑 优质碳素结构钢汽车零件、机械零件、标准件 合金结构钢重要得汽车零件、机械零件、标准件 弹簧钢汽车、机械用弹簧 易切削钢机械零件和标准件 工具钢切削刀具、钻头、模具、手工工具 轴承钢轴承 不锈钢各种不锈钢制品 冷拔用软线材冷拔各种丝材、钉子、金属网丝 冷拔轮胎用线材汽车轮胎用帘线 焊条钢焊条 一般机械零件、标准件钢筋混凝土建筑汽车零件、机械零件、标准件重要得汽车零件、机械零件、标准件汽车、机械用弹簧机械

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