给我写一篇关于双绞线的论文大概需要1500字。

摘要:在计算机网络中,当双绞线太长、质量太低或布线技术差时,网络往往无法连接。为了解决这一问题,提出了一种解决方案,并用傅里叶公式进行了理论分析。

关键词:网络工程;双绞线;傅立叶公式;

假设1:

①五类非屏蔽双绞线,长度100m;

②双绞线上传输速度为100 MB/s的信号;

③双绞线的恒幅衰减带宽为BHz(如图3所示):b = c-a..

扣款1:

在传输速度为100 MB/s的以太网中,编码方式为4 b/5 b(即为了解决传输中的同步问题,4 b的实际输入数据实际上是由5B [3]的代码组进行编码的),因此每秒钟在通信线路上实际传输的方波信号的状态变化数为125M,即125mb/s。

如果信号每秒变化125M次,状态变化8次所需时间为8/125m s。

根据傅里叶级数公式,一次谐波的周期t为:8/125 ms;一次谐波的频率f为:125m/8 Hz。

方波信号(每秒状态变化次数为125M次)通过五种长度为100 m的双绞线后,等幅N1(条)可衰减的谐波数如下:

结论1:

因为假设1符合五类双绞线的布线标准,所以当恒幅衰减通过的谐波数为N1时,接收设备可以识别。

假设2:

①五类长度大于100 m的非屏蔽双绞线;

②双绞线上传输速度为100 MB/s的信号;

③双绞线的恒幅衰减带宽缩窄至B/2 Hz。

演绎2:

随着双绞线长度的增加及其恒幅衰减带宽B的变窄,可以通过的恒幅衰减谐波的数量也会减少。如图2所示,当N2小于4时,输出信号将难以被接收设备识别。

然而,在假设2下,很难确保恒定幅度衰减通过足够数量的谐波。

根据公式n = b/f,当B降低时,只有降低f(即降低信号在双绞线上的传输速度)才能保证N=B/f不变。

假设3:

①五类长度大于100 m的非屏蔽双绞线;

(2)在双绞线上传输速度降低到10 MB/s的信号;

③双绞线的恒幅衰减带宽缩窄到B/2 Hz。

演绎3:

在以太网协议中,10 MB/s和100 MB/s是最常见的数据传输速度,因此我们可以考虑将数据传输速度降低到10 MB/s。

在10 MB/s以太网中,采用了曼彻斯特编码(即为了解决传输中的同步问题,实际输入的1 b的数据实际上是用2 b的代码组进行编码的),所以实际在通信线路上传输的方波信号的状态变化次数为20M,即20 MB/s。

如果信号每秒变化20M次,状态变化8次所需时间为8/20 ms。

根据傅里叶级数公式,一次谐波的周期t为:8/20 ms;

一次谐波的频率f为20M/8 Hz。

方波信号(状态变化次数为每秒20M次)通过此双绞线后,能等幅衰减通过的谐波数N3为:能等幅衰减通过的谐波数N2为:

即使由于电缆长度的增加等幅衰减带宽缩小一半,如果数据传输速度降低到10 MB/s,假设3下可以通过的谐波N3数将是假设1(正常情况)下的3.125倍。

在这种情况下,接收设备可以完全识别信号。

假设4:

①五类长度大于100 m的非屏蔽双绞线;

②双绞线上传输速度为10 MB/s的信号;

③双绞线等幅衰减带宽缩窄至b/kHz;

④等幅衰减通过的谐波数N4 = N1。

演绎4:

结论4:

假设4下,即使将电缆的恒幅衰减带宽降低到16% (1/6.25),只要降低数据通信的速度,就可以保证正常情况下(假设1)接收到的谐波数达到N1,即接收机能够正确识别。

3结论

根据以上分析,作者认为在设计距离小于200 m的线路时,可以采用双绞线进行非标准方式布线,但应采用以下方法:

(1)为了保证全网的速度,可以使用接口为10/100 MB/s的自适应交换机,但是这个双绞线连接的交换机端口被强制设置为10 MB/s,全双工模式。

(2)采用五对或五对以上双绞线布线,改进施工工艺,尽量避开强干扰源,以减少电缆性能参数的下降。

在实际工程中,用一根长约200米的双绞线连接的计算机被测试:

①使用IE浏览器上网正常;

②使用ping程序测试,10 min的丢包率为0%。结果表明,基于傅里叶的上述分析是合理的。

此外,这种方法还可以应用于早期的3类双绞线或因电缆质量低、布线工艺差而无法在10/100 m自适应网络中使用的情况,可以降低成本,减少重新布线的麻烦。当然,如果进一步增加双绞线的长度,DC阻抗等参数对总功率的衰减可能会导致接收设备检测不到信号,所以这种通过降速实现通信的手段只能在一定范围内使用。

参考