分類
同軸電纜可分為兩種基本類型,基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜。
基帶同軸電纜
基帶同軸電纜的禁止層通常是用銅做成網狀的,特徵阻抗為50Ω。該類電纜用於傳輸數位訊號,型號一般有:RG-8(粗纜)和RG-58(細纜)。粗纜與細纜最直觀的區別在於電纜直徑不同。粗纜適用於中大型區域網路,它的標準距離長、可靠性高,但是粗纜網路必須安裝收發器和收發器電纜,安裝難度大,總體造價高。相比之下,使用細纜連網簡單、造價低。
無論是使用粗纜還是細纜連線的網路,當某一觸點發生故障時,故障會串聯影響到整根線纜上的所有站點,故障的診斷和修復都很麻煩。因此,基帶同軸電纜已被雙絞線或光纖取代。
寬頻同軸電纜
寬頻同軸電纜禁止層通常是用鋁衝壓成的,特徵阻抗為75Ω。該類電纜用於傳輸模擬信號,型號有RG-59。是有線電視CATV中的標準傳輸線纜。通過有線電視線纜訪問Intemet,這需要一個中間設備,該設備一端連線在計算機上,另一端連線到有線電視網路,負責把進入網路的比特流轉換為模擬信號,並把網路輸出的模擬信號再轉換成比特流。
乙太網與基帶同軸電纜
乙太網簡介
1975年,美國Xerox PARC(Xerox Palo Alto Research Center,施樂帕克研究中心)以曾經在歷史上表示傳播電磁波的以太來命名基帶匯流排區域網路,稱為乙太網(Ethernet)。PARC最初設計了數據率為2.94Mb/s的乙太網。乙太網採用CSMA/CD(Carrier Sense MultipleAccess with Collision Detection,帶衝突檢測的載波監聽多路訪問)協定,在該協定提供的控制機制下,可以儘可能地避免因站點隨機傳送數據而引發的數據包衝突事件,並能對已發生的衝突進行檢測和處理。CSMA/CD使得多個站點能夠以一種簡單、靈活且有效的方式使用公共傳輸通道。1980年至1982年,DEC公司、Intel公司和Xerox公司聯合制定了數據速率為10Mb/s的乙太網標準DIX Ethernet,先後共有兩個版本DIX Ethernet VI和DIX Ethernet V2。
在DIX開展乙太網標準化工作的同時,IEEE於1980年2月,成立了專門制定區域網路和城域網標準的機構,稱為IEEE 802委員會。DIX雖已推出乙太網規範,但還不是國際公認的標準,所以IEEE 802委員會決定成立802.3分委員會,以制訂基於DIX工作成果的國際標準。802.3分委員會在DIX Ethernet的基礎上於1983年制定了IEEE的乙太網標準,即802.3區域網路。802.3區域網路與DIX Ethemet V2在技術上差別甚微,人們習慣上將802.3區域網路稱為乙太網。
IEEE 802委員會迫於商業上的激烈競爭,並沒有統一區域網路標準,而是為不同的區域網路分別制定了一套標準。當時可以與IEEE 802.3區域網路(乙太網)標準相提並論的還有IEEE 802.5令牌環型區域網路標準,但是由於乙太網技術的持續改進滿足了用戶不斷增長的需求,這使得乙太網技術脫穎而出,最終成為區域網路的主流技術。
使用基帶同軸電纜構建傳統乙太網
在區域網路發展的初期,人們曾廣泛使用粗纜或細纜構建匯流排型區域網路,即乙太網,傳輸速率為10Mb/s。由於當時的乙太網與今天的乙太網在傳輸速率、傳輸媒體特性上存在差異,因此,人們通常將早年10Mb/s的乙太網稱為“傳統乙太網”。
IEEE 802.3委員會最早推出的乙太網標準是10BASE-5,使用粗纜作為網路傳輸介質,“10”代表數據速率為10Mb/s,“BASE”代表傳輸介質上的信號是基帶信號(即數位訊號直接用兩種不同的電壓來表示),“5”代表一個粗纜幹線段的最大距離是500米。後來由於細纜具有價格較低,布網較為靈巧等特點而被更多地用於乙太網的構建,於是IEEE 802.3推出了10BASE-2標準,2表示一個細纜幹線段的最大距離是近200米(實為185米)。
下面分別簡單介紹使用粗纜和細纜構建乙太網的過程。
1)使用粗纜構建乙太網
使用粗纜構建乙太網,需要以下組件:
(1)網路適配器:網路中每個結點需要一塊提供AUl接口的乙太網卡。
(2)收發器(Transceiver):粗纜乙太網上的每個結點通過安裝在幹線電纜上的外部收發器與網路進行連線。在連線粗纜乙太網時,用戶可以選擇任何一種標準的乙太網(IEEE802.3)類型的外部收發器。收發器由兩部分組成:含有電子元器件的媒體連線單元MAU(Medium Attachment Unit)和沒有電子元器件的插入式分接頭,後者也被稱為媒體相關接口MDI(Medium Dependent Interface)a
(3)收發器電纜:用於連線結點和外部收發器,通常稱為AUI電纜。
(4)電纜系統:包括粗同軸電纜,電纜連線器和50Ω的終端匹配器。終端匹配器安裝在幹線電纜段的兩端,用於防止電子信號的反射,幹線段電纜兩端的終端匹配器必須有一個接地。
(5)粗纜中繼器:對於使用粗纜的乙太網,每個幹線段的長度不超過500米,可以用中繼器連線兩個幹線段,以擴充主幹電纜的長度。每個乙太網中最多可以使用四個中繼器,連線五段電纜。
計算機上必須安裝提供AUI接口的網卡,網卡與收發器通過收發器電纜連線起來,收發器電纜的長度不能超過50米,相鄰收發器之間最小距離為2.5米。粗纜幹線段兩端分別安裝有終端匹配器,且一端需接地。粗纜幹線段最大長度為500米,每條幹線段可以接入的結點數目最多為100個。
粗纜連線的網路抗干擾能力強,具有較大的地理覆蓋範圍(網路跨距可達2500米)。但是粗纜外形笨重,造價高,網路安裝、維護和擴展也較為困難。
2)使用細纜構建乙太網
早年使用細纜組建區域網路,主要是從節約設備元件、線纜成本的角度考慮。細纜有時也用於集線器之間無法用雙絞線連線的情況。
使用細纜構建乙太網,需要以下組件:
(1)網路適配器:網路中每個結點需要一塊提供BNC接口的乙太網卡。
(2)BNC(Bayonet Nut Connector,刺刀螺母連線器)連線器:BNC連線器安裝在每個細纜段的兩端。BNC電纜連線器包括BNC連線器外套、尾管和觸針三部分。
(3)BNC T型連線器:細纜乙太網上的每個結點通過BNC T型連線器與網路進行連線,它水平方向的兩個插頭用於連線兩段細纜,與之垂直的插口與網路接口適配器上的BNC接口相連。
(4)BNC終端匹配器:BNC 50Ω的終端匹配器安裝在幹線段的兩端,用於防止電子信號的反射。幹線段電纜兩端的終端匹配器必須有一個且僅有一個接地。
(5)細纜中繼器:要求每個細纜幹線段的長度不超過185米,可以用帶有BNC接口的中繼器連線兩個幹線段,以擴充主幹電纜的長度。
在加入站點的位置將細纜切斷,並在每段細纜的兩端安裝BNC連線器,然後用BNC T型連線器的水平接頭連線切斷的細纜,垂直接頭連線計算機網卡的BNC接口。幹線邊沿的連線稍有區別,BNC T型連線器的水平接頭一端連線切斷的細纜,另一端連線終端匹配器,垂直接頭依然連線計算機網卡的BNC接口。兩個相鄰的BNC T型連線器之問的最小間隔距離為0.5米。
每個細纜幹線段支持的最大結點數為30。需使用中繼器延長電纜範圍時,最多可使用4箇中繼器連線5個幹線段。
與粗纜相比,細纜的安裝較簡單,也具有更好的抗干擾能力,而且造價較低,但是細纜安裝過程要切斷電纜,匯流排上存在大量機械接頭,容易產生斷點,導致的故障可能會串聯影響到匯流排上的所有站點。