Кабель витая пара: где применяется и в чем различия между UTP и STP
Среда передачи может быть разделена на две части: управляемая среда и неуправляемая среда. В управляемых средах сигнал содержится в физических пределах среды передачи и направляется вместе с ней.
Кабели витой пары — это тип направляемых носителей. Его изобрел Александр Грэм Белл. Кабели витой пары https://sonet.kiev.ua/catalog/0/vitaya_para имеют два проводника, которые обычно состоят из меди, и каждый проводник имеет изоляцию. Эти два проводника скручены вместе, отсюда и название кабеля витая пара.
Один из проводов используется для передачи сигнала, а другой — только для заземления. Приемник использует разницу сигналов между этими двумя проводниками. Шум или перекрестные помехи в двух параллельных проводниках высоки, но они значительно уменьшаются в кабелях с витой парой из-за характеристики скручивания.
При первом повороте один проводник находится рядом с источником шума, а другой — далеко от источника, но при следующем повороте происходит обратное, и результирующий шум становится меньше, и следовательно сохраняется баланс качества сигнала. Качество сигнала в кабелях витой пары во многом зависит от количества витков на единицу длины кабеля.
Кабели витой пары бывают двух типов
Применение кабелей витой пары:
Как выбрать витую пару
Что такое витая пара.
В этом гайде рассматриваются витопарные кабеля, предназначенные для передачи цифровой информации в сетях Ethernet. Существует множество кабелей иного назначения, содержащих витые пары – к ним информация из этого гайда может быть неприменима.
В данном гайде под витой парой подразумевается кабель связи, содержащий две или четыре пары изолированных проводников, скрученных между собой. Каждая пара предназначена для передачи одного сигнала: либо передаваемых данных, либо принимаемых.
При этом по одному из проводников пары сигнал передается в противофазе к другому – это позволяет избавиться от большинства электромагнитных помех: приемник, получив два сигнала по паре проводов, вычитает один сигнал из другого. При этом полезный сигнал (т.к. он идет в противофазе) усиливается, а помеха (идущая по обеим проводам в одной фазе) устраняется. Каждая пара проводов маркирована одним цветом, при этом один из проводов пары маркируется сплошным цветом, а второй – тем же цветом, но прерывисто или полосой.
С той же целью (защиты от помех) производится и скручивание пар – это обеспечивает одинаковое воздействие помехи на оба провода независимо от направления на её источник.
Применяется витая пара для прокладки аналоговых или цифровых телефонных сетей и для прокладки локальных вычислительных сетей, использующих, в основном, протокол Ethernet.
Характеристики витой пары.
Категория.
Как правило, категория кабеля обозначена в маркировке, нанесенной на оболочку кабеля через равные промежутки.
Категории 1, 2, 4 в данный момент практически не встречаются, 4-х парный кабель категории 3 изредка используется для прокладки телефонных линий. Категория 5 от 5е отличается крайне незначительно, поэтому найти в продаже кабель именно категории 5 практически невозможно. С 2000 года, после утверждения категории 5е, все производители, практически ничего не меняя в кабеле, начали наносить на него маркировку именно 5е. Эта категория и остается наиболее популярной по сегодняшний день.
Категория 5е подразумевает 4-х или 2-х парный кабель, который может быть использован в сетях 10BASE-T Ethernet, 100BASE-TХ Fast Ethernet (10 и 100 Мбит/с соответственно). 4-х парный кабель может применяться для прокладки сетей 1000BASE-T Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с). Максимальная длина кабеля без усилителей сигнала составляет 100м.
Кабель категории 6 содержит 4 пары проводников и может использоваться в сетях 10GBASE-T 10 Gigabit Ethernet (10 Гбит/с). При использовании в сетях со скоростью до 1000 Мбит/с максимальная длина кабеля этой категории – те же 100 м, при использовании в сетях со скоростью 10 Гбит/с – 55 м.
Категории 6а, 7 и 7а подразумевают экранированные кабеля для сетей со скоростью до 10 Гбит/с и протяженностью отдельной линии до 100 м. Использование экранированных кабелей накладывает определенные требования как к оборудованию, так и к условиям прокладки кабеля (наличие качественного заземления), что часто делает более привлекательным прокладку оптоволоконного кабеля. Удешевление же оптоволоконного оборудования и упрощение технологий прокладки оптоволоконного кабеля могут в скором будущем сделать вообще бессмысленным дальнейшее развитие витопарных кабелей.
При выборе категории кабеля следует иметь в виду, что она говорит только о качестве изготовления кабеля. Часто встречающееся в сети утверждение, что «кабель категории 5е работает на частоте 125 мГц, а категории 6 – на частоте 250 мГц» некорректно. Кабель работает на той частоте, на которой работает сетевое оборудование. Замена в сети 100BASE-TX кабеля категории 5е на кабель категории 6 не позволит перейти на 1 Гбит/с без замены сетевого оборудования (роутеров, свитчей, сетевых карт). Более того, если старый кабель 5е был качественным, замена его на Cat 6 нисколько не улучшит ни качество связи, ни её скорость.
И наоборот, на небольших расстояниях (до 10 м) в сетях 10GBASE-T можно использовать качественный 4-х парный кабель категории 5e – на качество и скорость связи это не повлияет.
Число пар.
Большинство кабелей содержит 4 пары проводов. Но в сетях 10BASE-T и 100BASE-TХ используется только 2 пары, поэтому большое распространение получил кабель категории 5е с двумя парами проводников – он легче, тоньше и дешевле 4-х парного. Но для сети со скоростью 10 Гбит/с он уже не годится.
4-х парные кабеля категории 5е иногда применяются для скрытой прокладки. При этом «лишние» две пары остаются в резерве и могут быть использованы в случае повреждения основных пар. Кроме того, существует сетевое оборудование, использующее «свободные» пары, например, для передачи аудиосигнала или служебной информации – в таких сетях тоже может быть использован 4-х парный кабель категории 5е.
Для частных ЛВС в квартире или частном доме можно порекомендовать скрытую прокладку провести 4-х парным кабелем категории 6, даже если предполагается устройство сети со скоростью 100 Мбит/с (вполне достаточной сегодня для большинства личных нужд). Это даст резерв для перехода на более быстрые сети без перепрокладки кабеля. А открытые участки и патч-корды можно сделать из кабеля, который наиболее оптимальным образом подходит для текущей сети. Для сетей со скоростью до 100 Мбит/с это будет 2-х парный кабель категории 5е, для скорости 1 Гбит/с – 4-парный 5е.
Тип витой пары чаще всего говорит о наличии/отсутствии экранирования и виде экрана.
Самым распространенным типом является UTP(Unshielded Twisted Pair – «неэкранированная витая пара»). Как следует из маркировки, экранирование на этом кабеле отсутствует. Часто можно услышать мнение, что кабель UTP не защищен от помех. Это не так. В кабелях UTP используется балансная защита от помех, достаточно эффективная в большинстве случаев.
FTP(Foiled Twisted Pair – «фольгированная витая пара») имеет общий экран из фольги, защищающий провода от мощных электромагнитных помех.
SFTP(Screened Foiled Twisted Pair – «экранированная фольгированная витая пара») поверх экрана из фольги имеет также сетчатый проволочный экран. Сетчатый экран усиливает экранирование кабеля и защищает тонкую фольгу внутреннего экрана от повреждений.
В то же время, простая прокладка кабеля FTP или SFTР вместо неэкранированного не решит проблемы с действительно серьезными помехами – для эффективной работы кабеля, оба его конца должны быть заземлены, как и использующееся сетевое оборудование. Кроме того, заземление должно быть качественным, что, например, в условиях многоквартирного дома может быть неосуществимо. Длинный тонкий провод заземления может сам работать как антенна, ловя дополнительные помехи. А если заземляющая шина (или провод PE в розетках) к земле фактически не подсоединен (что порой встречается), то заземленный на эту шину экран образует вместе с ней замкнутый контур, обеспечивающий прекрасный прием всех помех в округе.
Во-вторых, экран образует приличного номинала емкость, приложенную к рабочим проводам и глушащую (демпфирующую) сигнал – затухание амплитуды сигнала на экранированных проводах выражено сильнее.
В-третьих, разделка и обжимка экранированных проводов сложнее, чем для обычного неэкранированного кабеля. Нарушение же контакта между экраном и щечками разъема для экранированного кабеля нарушит заземление экрана и превратит его в антенну для ловли помех.
В-четвертых, повреждение экрана, приводящее к разрыву контакта (особенно легко возникающее на фольгированном кабеле при чрезмерном изгибе) также сведет на ноль защиту кабеля.
С учетом вышеизложенного, в условиях жилого помещения использование экранированных кабелей представляется неоправданным.
В качестве материала проводника используется либо медь, либо омедненный алюминий, изредка омедненная сталь. Омедненный алюминий обеспечивает худшие условия передачи сигнала, чем чистая медь, зато он намного дешевле. В то же время при выборе кабеля следует рассматривать информацию о материале жил, как дополнительную к его категории. Материал жил может иметь решающее значение, например, при длине линии, немного превышающей стандарт. В этом случае использование кабелей с медными жилами с большей вероятностью позволит установить связь. В нормальных же условиях эксплуатации все кабеля одной категории должны обеспечивать одинаковые условия связи независимо от материала жил.
Проводники в кабеле могут быть многожильные и одножильные. На качество связи это особого влияния не оказывает, выбирать жильность проводников следует из условий прокладки кабеля и его эксплуатации. Многожильные проводники более устойчивы к частыми изгибам, поэтому из таких кабелей можно делать патч-корды для ноутбуков или использовать их в линиях, которые периодически приходится перемещать с места на место.
Обычный кабель витой пары имеет ПВХ-оболочку (обычно серого, иногда синего или белого цвета), разрушающуюся под действием УФ-излучения и «дубеющую» на морозе. Поэтому для прокладки вне помещения следует использовать кабель со специальной полиэтиленовой оболочкой. Чаще всего она имеет черный цвет. Если предполагается часть линии прокладывать по воздуху, в кабеле должен быть несущий трос.
Варианты выбора.
Для прокладки домовой или квартирной сети скоростью до 100 Мбит/с по минимальной цене можно использовать 2-х парный неэкранированный кабель категории 5е. Он стоит от 500 до 1200 рублей за 100м.
Для прокладки домовой или квартирной высокоскоростной сети (или сети с запасом для развития) следует использовать кабель категории 6. Такой стоит от 1300 до 3300 рублей за 100 м.
Если требуется кабель для прокладки линии связи в условиях сильных помех от производственного оборудования, обратите внимание на экранированные кабеля и озаботьтесь наличием качественного заземления в местах прокладки кабеля и установки сетевого оборудования. Экранированный кабель будет стоить от 1300 до 3500 рублей за 100 м.
Для прокладки линии связи ЛВС на открытом воздухе потребуется соответствующий кабель по цене 1500-3500 рублей за 100 м.
Если же кабель еще предполагается натягивать между опорами, то следует обратить внимание на наличие несущего троса. Стоит такой будет 2800-3500 рублей за 100 м.
UTP vs STP: неожиданное мнение авторитетного источника
Эти кабели, называемые FTP (foil twisted pair), тоньше и менее дорогие, чем кабели STP с оплеткой. Однако они ничуть не легче в установке. Минимальный радиус изгиба и максимальное усилие растяжения при прокладке должны строго соблюдаться, в противном случае экран может быть поврежден.
Кабель на неэкранированной витой паре, с другой стороны, не относится к категории физически экранируемых, но использует технику балансировки и фильтрации. Помехи наводятся одинаково на оба провода пары, что компенсируется на приемной стороне. При правильной разработке и производстве UTP-кабеля эта технология легче в установке, чем экранирование и заземление STP-кабеля.
Производство UTP-кабелей развивается много лет и различные варианты кабеля доступны для различных применений. До сих пор производятся простые кабели для телефонии. Развиваясь и улучшаясь с годами, были разработаны стандарты для UTP-кабелей категории 3 (до 16 МГц); категории 4 (до 20 МГц) и категории 5 (до 100 МГц и выше). Так как UTP-кабель легче, тоньше и гибче, а также универсальнее, надежнее и дешевле, миллионы узлов сетей были установлены и продолжают устанавливаться с использованием UTP-кабеля, даже для высокопроизводительных приложений. Для лучшей производительности UTP-кабель должен использоваться в хорошо спроектированных структурированных кабельных системах.
кабельная система UTP против кабельной системы STP
Если STP кабель комбинируется с неправильно экранированными разъемами, подключаемым оборудованием, розетками или если фольга экрана разорвана, то общее качество сигнала ухудшится. Это приведет к уменьшению уровня передаваемого сигнала и защищенности от помех. Таким образом, для полного успеха в подавлении помех в экранированной кабельной системе каждый ее компонент должен целиком экранироваться, так же как и правильно устанавливаться и обслуживаться.
Также STP кабель требует правильного заземления. Неправильно заземленная система может служить основным источником излучения и помех. Заземлять кабель с одного или обоих концов — зависит от используемых в кабеле частот. Для высокочастотных сигналов кабельная система STP должна заземляться, как минимум, с обоих концов кабельной проводки и оно должно быть постоянным. Экран, заземленный только с одного конца, не эффективен, как минимум, против помех от магнитного поля. Длина провода заземления также может являться источником проблем. Если он чрезмерно длинен, то он уже не работает как заземление. Таким образом, оптимальное заземление кабельной системы STP невозможно, так как оно зависит от ее применения. Кабельная система UTP не имеет этих проблем.
Так как кабельная система STP зависит от физической непрерывности экрана и установки соответствующим образом экранированных и заземленных компонентов, то кабельная система UTP по своей природе имеет меньше точек потенциальных ошибок и легче в установке.
кабельная система UTP против кабельной системы STP: электромагнитная совместимость
В дополнение к высокоточной разработке и производству, а также интеграции решений необходимо учитывать и другой фактор при выборе кабельной системы. Это относится к недавно принятым директивам электромагнитной совместимости (ЕМС). ЕМС связана с возможностью электронных систем правильно работать в современном мире, когда несколько единиц различного электронного оборудования расположены в одном рабочем пространстве и каждое излучает электромагнитные волны.
С увеличением количества электронного оборудования в усредненном рабочем пространстве ЕМС становится все более и более важной для предотвращения случаев, когда излучение от одного устройства мешает работе или уменьшает производительность другого. Это означает, что любая электронная система, включая и кабельные системы STP, и кабельные системы UTP, обязаны соответствовать требованиям ЕМС.
В некоторых странах, таких как США и Германия, требования ЕМС существуют уже давно. Однако принятие европейской директивы ЕМС в 1989 году привлекло к ней внимание. Европейская директива 89/336/EEC определяет, что все электронное оборудование и аппаратура обязана соответствовать этой директиве. Эти системы должны соответствовать основным требованиям директивы до того, как они могут быть проданы в Европейской Экономической Зоне. Некоторые национальные законы (такие как Amtsblatt Verfugung 243/91 в Германии) в настоящее время освободили кабельные системы STP от проверки на совместимость. Однако с 1 января 1996 года эти национальные законы не могут более применяться и все системы обязаны проверяться. Те, что не пройдут тест, не могут быть проданы в Европе.
Выстоят ли кабельные системы UTP и STP при тщательном тестировании на ЕМС? Вопреки некоторым популярным предположениям, не все кабельные системы STP могут автоматически пройти тесты, тогда как хорошо разработанные кабельные системы UTP делают это.
преимущества использования кабельной системы UTP
Кабельная система STP более дорогая и тяжелее в установке и обслуживании, чем кабельная система UTP, но при этом не обязательно лучше. Как показывают тесты на ЕМС и ряд других, кабельная система UTP даже превосходит STP в скрупулезных тестах.
Подготовлено по материалам фирмы Lucent Technologies
Сетевые решения. Статья была опубликована в номере 05 за 2001 год в рубрике мнение
Кабель utp или stp что лучше
Кабели UTP и STP: чем они отличаются?Apr 11, 2019
Кабели UTP против STP: в чем разница между ними?
Сетевые кабели с витой парой широко используются для передачи информации, особенно на большие расстояния. Перекручивание провода устраняет любые магнитные помехи, которые могут возникнуть в проводке. Существует два распространенных типа кабелей витой пары: STP и UTP. S обозначает экранированный, U обозначает неэкранированный, а TP обозначает витую пару для обоих. Кроме того, есть ли другие различия между ними? Здесь будут обсуждаться кабели UTP и STP из их определений и приложений.
UTP против STP: Что такое кабель UTP?
Неэкранированная витая пара (UTP): UTP — это медный носитель, унаследованный от телефонии, который используется для все более высоких скоростей передачи данных и быстро становится де-факто стандартом для горизонтальной проводки, соединения между розеткой и завершение в коммуникационном шкафу.
Витая пара — это пара медных проводов диаметром 0,4-0,8 мм, скрученных вместе и обмотанных пластиковым покрытием. Скручивание повышает устойчивость к электрическим помехам и снижает частоту ошибок по битам (BER) при передаче данных. Кабель UTP содержит от 2 до 4200 витых пар.
Качество UTP может варьироваться от телефонного провода до чрезвычайно высокоскоростного кабеля. Кабель имеет четыре пары проводов внутри оболочки. Каждая пара скручена с разным количеством витков на дюйм, чтобы помочь устранить помехи от соседних пар и других электрических устройств. EIA / TIA (Ассоциация электронной промышленности / Ассоциация телекоммуникационной промышленности) установила стандарты UTP и оценила пять категорий проводов.
Категории использования неэкранированной витой пары:
* Категория 1 Только голос (телефонный провод)
* Данные категории 2 до 4 Мбит / с (Local Talk)
* Данные категории 3 до 10 Мбит / с (Ethernet)
* Данные категории 4 до 20 Мбит / с (Token Ring 16 Мбит / с)
* Категория 5 данных до 100 Мбит / с (Fast Ethernet)
* Категория 5e Данные до 1000 Мбит / с (Gigabit Ethernet)
* Данные категории 6 до 10000 Мбит / с (10Gigabit Ethernet)
* Категория 6a Данные до 10000 Мбит / с (10Gigabit Ethernet)
* Кабель Cat7 для передачи данных до 10000 Мбит / с (10Gigabit Ethernet)
Одним из различий между различными категориями UTP является герметичность скручивания медных пар. Чем сильнее скручивание, тем выше поддерживаемая скорость передачи и тем больше стоимость за фут. Купите лучшие Ethernet-кабели, которые вы можете себе позволить; большинство школ приобретают кабель категории 3 или категории 5. Кабель категории 5 настоятельно рекомендуется. Чтобы узнать о различиях между кабелями Cat5, Cat5e, Cat6, Cat6, Cat7 и Cat8, ознакомьтесь с кратким обзором кабелей Ethernet. Cat5, Cat5e и Cat 6 и Cat6 против Cat7 против Cat8: в чем разница?
Если вы проектируете сеть Ethernet со скоростью 10 Мбит / с и планируете сэкономить на покупке провода категории 3 вместо категории 5, помните, что кабель категории 5 предоставит больше возможностей для роста по мере роста технологий передачи. UTP категории 3 и 5 имеют максимальную длину сегмента 100 метров. Во Флориде кабель категории 5 требуется для грантов на модернизацию. 10BaseT относится к спецификациям для неэкранированной витой пары (категории 3, 4 или 5), несущей сигналы Ethernet.
UTP против STP: Что такое кабель STP?
Экранированная витая пара (STP): STP тяжелее и сложнее в изготовлении, но он может значительно улучшить скорость передачи сигналов в данной схеме передачи. Скручивание обеспечивает подавление магнитно-индуцированных полей и токов на паре проводников. Магнитные поля возникают вокруг других сильноточных проводников и вокруг больших электродвигателей. Доступны различные сорта медных кабелей, причем 5-й класс является лучшим и самым дорогим.
Медь 5-го класса, подходящая для использования в приложениях со скоростью 100 Мбит / с, имеет большее количество витков на дюйм, чем более низкие. Больше изгибов на дюйм означает больше линейных футов медной проволоки, используемой для прокладки кабеля, а больше меди — больше денег.
С точки зрения использования UTP является наиболее распространенной и популярной кабельной системой, которая используется в большинстве домов, офисов и даже в крупных компаниях из-за ее более низкой стоимости. STP обычно используется крупными компаниями в высокопроизводительных приложениях, которым требуется максимальная пропускная способность. Кабели STP также используются в уличных условиях, где кабели подвергаются воздействию элементов, искусственных конструкций и оборудования, которые могут создавать дополнительные помехи. Хорошим примером этого могут служить телефонные / интернет-кабели, которые идут от вашего дома к распределительной коробке, вплоть до учреждений вашего провайдера или интернет-провайдера.
Для большинства распространенных применений не имеет значения, используете ли вы STP или UTP, поскольку оба, вероятно, будут работать хорошо. UTP является более логичным выбором, так как его дешевле и гораздо проще найти в большинстве компаний, торгующих компьютерной техникой.
UTP vs STP Кабели Резюме:
• STP-кабели экранированы, а UTP-кабели неэкранированы.
• STP-кабели более защищены от помех и шума, чем UTP-кабели.
• STP-кабели лучше обеспечивают максимальную пропускную способность по сравнению с UTP-кабелями.
• Стоимость кабеля STP на метр больше по сравнению с кабелями UTP
• STP-кабели тяжелее на метр по сравнению с UTP-кабелями.
• Кабели UTP более распространены в сетях SOHO, в то время как STP используется в более высокопроизводительных приложениях.
Витая пара — разновидности
Витая пара — вид кабеля связи из одной или нескольких скрученных пар изолированных проводников, покрытых пластиковой оболочкой. У каждой пары разное количество витков на единицу длины (начиная с 5 категории). Это сделано для уменьшения влияния электромагнитных помех от внешних источников и от соседних пар.
Витая пара используется для монтажа кабельных локальных компьютерных и телефонных сетей.
Категории
Категория витой пары определяет используемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории содержит больше пар и имеет больше витков на единицу длины.
Фольга защищает от внешней среды и окисления. Медная оплётка защищает от электромагнитных наводок.
Типы проводников
Материал проводников
Исполнение проводников
По исполнению проводники бывают одножильные (solid) и многожильные (stranded).
Сечение проводников
AWG (American Wire Gauge) — калибр проводов. Используется для обозначения сечения проводника. Чем меньше AWG, тем толще проводник, тем лучше характеристики витой пары.
Типы оболочек
Коннекторы
В компьютерной локальной сети для подключения витой пары к приборам используются коннекторы RJ-45. Они тоже различаются по категориям.
Что брать для дома?
Для домашней локальной сети подойдёт витая пара категории Cat.5e. UTP. Одножильный кабель. Оболочка из пластика.
Пишите комментарии, задавайте вопросы, подписывайтесь.
Разновидность витой пары. Категории кабеля применяемых в сетях.
Витая пара (twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.
 | Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара, — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей. Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C (который ошибочно называют RJ45). |
Виды кабеля, применяемых в сетях.
| Как сигналы, распространяющиеся по кабелю, так и элементы его конструкции нуждаются в защите. В зависимости от наличия определенного типа защиты — электрической, химической, механической — определяют разновидности данной технологии. Проволочные оплетки, применяемые к отдельным парам, обозначаются термином «Shielding» (русскоязычный термин — экранирование). Оплетки, применяемые ко всему кабелю целиком, обозначаются термином «Screening», что соответствует русскоязычному термину «бронирование». | |
| Для продления срока работы и защиты медных проводников от кислорода-воздуха применяются, как алюминиевые фольги, так и алюминизированные пленки, обозначаемые термином «Foiled» — фольгированные. На электрические и механические свойства кабеля фольги почти не влияют. Кроме того, могут применяться специальные защиты, например, от солнечного света — дополнительная оболочка из черного полиэтилена, тогда используется термин «Double Jucket». | |
* Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля. В локальных сетях, работающих на скоростях 100 или 1000 Мбит/с, применяются в основном неэкранированные кабели. Однако стоит отметить, что для высокоскоростных сетей 10 Гбит/с, 40 Гбит/с, 100 Гбит/с стандарты определяют использование только экранированных кабелей.
| − | UTP (U/UTP) — (Unshielded Twisted Pair), — витая пара без экрана, неэкранированная витая пара, кабель не имеет защитного экрана. |
| − | FTP (F/UTP) — (Foiled Twisted Pair), — фольгированная витая пара, имеет один внешний общий защитный слой из фольги. |
| − | STP (S/UTP) — (Shielded twisted pair), — экранированная витая пара, имеет экран, внешнюю защиту наподобие сетки, оплётки. |
| − | S/FTP (SF/UTP) — (Screened Foiled Unshielded twisted pair), — фольгированная экранированная витая пара, имеет фольгированную защиту каждой пары, а также внешний экран из медной сетки. |
| − | U/FTP — экранирование фольгой каждых отдельных пар. Защищает от внешних и от перекрёстных между витыми парами помех. |
| − | F/FTP — индивидуальные экраны из фольги для каждой витой пары, плюс общий экран из фольги, оплётки, или фольги с оплёткой. Защищает от внешних помех и от перекрёстных между витыми парами. |
| − | SF/FTP — кабель с общим для всех экраном в виде фольги и наружной оплетки для дренажа наводок. |
Основное различие — это наличие и вид экрана. Экран в витой паре служит для защиты сигнала от внешних помех. Например, когда не возможно проложить витую пару отдельно от силовых кабелей. Кроме этого, каждый производитель может добавлять и другие обозначения в зависимости от конструкции кабеля, например:
| — AWG (American Wire Gauge) калибр проводов — американская система маркирования толщины проводов. Проводники имеют определенное сечение, но чаще на кабеле указывают не сечение проводника, а значение AWG. Сечение каждой жилы витой пары маркируется в соответствии со стандартом AWG (American Wire Gauge). Наиболее распространенными являются проводники стандарта 26 AWG (сечение 0,13 мм²), 24 AWG (0,2 — 0,28 мм²) и 22 AWG (0,33 — 0,44 мм²). Под сечением проводника понимается непосредственно сечение проводящего материала без толщины его изоляции. Необходимо обратить внимание на то, что чем меньше AWG, тем толще проводники и тем кабель витая пара лучше по характеристикам, так как сечение больше и меньше сопротивление. То есть, кабель витая пара с проводниками калибра 22 AWG будут лучше витопарного кабеля с калибром 24 AWG. Но такой кабель будет и дороже, так как меди в нем больше. Кабели категории 5е имеют проводники калибра 24 AWG, а более качественные кабели категории cat.6а, cat.7, cat.7а имеет калибр 23 AWG, а некоторые производители используют проводники витой пары калибра 22 AWG. — моножила (англ. solid) или многопроволочная жила (англ. patch). Наибольшее распространение, как более дешевая, получила моножила. Многопроволочная жила применяется в местах прокладки, где возможны частые изгибы кабеля, а также для изготовления патч-кордов. Патч-корд — это кусок кабеля определенной длины c конекторами на концах для соединения двух цифровых устройств. — диаметр жилы. От 0,4 до 0,64 мм. По стандарту в 5-ой и 6-ой категориях используются жилы диаметром не менее 0,51 мм или 24AWG по американской маркировке. Не сертифицированный кабель может иметь жилы диаметром от 0,4 до 0,5 мм, что обычно достаточно для подключения домашнего интернет. — количество пар. Как и говорилось ранее, количество пар может быть до 1000. Для компьютерных систем применяется 4-парный кабель (обозначается как 4х2х0,51). Все четыре пары задействуются только при создании сетей со скоростью до 1 Гбит/с. В большинстве же случаев: сети малых офисов, подключение домашнего интернета и др. сети со скоростью до 100 Мбит/с — используются только две пары. Для таких сетей а также для устройства сигнализации и домофонов выпускается 2-парная витая пара: маркируется соответственно 2х2х0,51. — оболочка. В данном вопросе у кабеля витая пара все как и у других типов кабелей: внешняя оболочка зависит от условий прокладки и эксплуатации кабеля. |
Чаще можно встретить следующие виды оболочки:
PP — полипропилен. Для внешней прокладки в основном для высоких температур — до +140°С;
PE — полиэтилен. Для внешней прокладки;
FR — огнестойкий. Может работать в открытом пламене заданное время: на сегодня стандартизированы огнестойкие оболочки на 30, 90 и 180 мин;
LS — Low Smoke пониженное дымовыделение при горении;
ZH — Zero Halogen изготовлен из материалов, которые при горении не выделяют отравляющие галогеновые газы;
В — бронь. Чаще всего для брони используется стальная лента, которая обвивается вдоль кабеля;
С — трос. Трос нужен для натяжения кабеля между строениями.
Таким образом, маркировка U/UTP 4 cat.5e solid 24AWG LSZH переводится так: — не экранированный кабель, содержит 4 пары по 2 жилы, 5 категории, solid — жила однопроволочная, 24 AWG — диаметр 0,51 мм, LSZH — безгалогенный кабель с низким дымовыделением.
Материал проводников.
Проводники в парах изготавливают из меди, алюминия и биметалла (омедненный алюминий). Изначально материалом проводника была исключительно медь. Однако у меди есть недостаток — это высокая стоимость, в связи с этим на рынке и появилась алюминиевая, а позже и биметаллическая витая пара, которая стоит дешевле медной. Но выгодна ли подобная экономия в долгосрочной перспективе? Чтобы получить качественную и долгосрочно работающую сеть, а тем более пройти сертификацию, возможно лишь при использовании медных проводников.
| Алюминиевый проводник (Al) Алюминий на много легче меди — примерно в три раза. Ну и главное его достоинство — он намного дешевле меди. На этом все плюсы закончились. Электропроводность алюминия в 1.7 раз ниже, чем у меди, то есть обладает более высоким сопротивлением, а это потери сигнала при высокой длине кабеля. Алюминий — аморфный материал, поэтому со временем он «вытекает» из контакта, и сигнал полностью пропадает. Также данный метал подвержен окислению при контакте с воздухом, при этом поверхность витой пары со временем теряет проводимость. Алюминий менее эластичен по сравнению с медью, а проводники витой пары скручены друг с другом, к тому же сам кабель, как правило, не лежит по прямой. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Омеднённый алюминий (CCA) В попытке устранить недостатки алюминиевого проводника, а именно окисление, и был создан алюминиевый омеднённый проводник. По сути, мы имеем тот же самый алюминиевый проводник, заключенный в медную оболочку. Он по-прежнему выигрывает в стоимости у медного проводника, но из-за сложности изготовления разница в цене уже не так существенна и составляет около 15%. Также гораздо выше стала проводимость, но она по-прежнему ниже, чем у меди. Медная поверхность не даёт образовываться поверхностной плёнке окисла и тем самым позволяет не снижать качество соединения. И еще один плюс это вес, так как все-таки большая часть проводника из алюминия, кабель на много легче медного. Из минусов можно отметить, что по нему все так же не получится использовать технологию Power over Ethernet (PoE), которая обеспечивает питание устройств при помощи тех же кабелей, поскольку сопротивление алюминия гораздо выше сопротивления меди, а постоянный ток будет течь по всему сечению проводника, основную часть которого составляет алюминий. А еще из опыта и практики очень сложно найти действительно качественный кабель, большая часть того что предлагается на рынке, при тестировании дает достаточно большой разброс параметров, и, как правило, не соответствует заявленной категории. В большинстве случаев при использовании подобного кабеля, настроить работоспособность сети, не удавалось даже на небольшой протяженности (60-70м.). Применение медных проводников позволяет избежать большого количества проблем и в разы увеличить сроки эксплуатации таких сетей, а также снизить затраты на обслуживание. Но следует смириться с тем, что стоимость сети, построенной с помощью медной витой пары, будет выше стоимости тех же сетей проложенных омеднённой витой парой. Поэтому, надо учитывать цели. Если вы хотите выполнить на омедненном или алюминиевом кабеле сеть офиса и рассчитываете, что она будет работать несколько лет — это одна из критических ошибок. Сеть выполненная качественно и с использованием медных проводников служит более 25 лет. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Solid или Stranded Существуют два вида исполнения проводников — это цельные (из одного провода) Solid и скрученные (из множества тесно прилегающих друг к другу тонких проводков) Stranded. Таблица значений AWG для одножильных кабелей.
Коннекторы RJ-45 соответствующие категориям.Категории кабеля витых пар.Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от Cat.1 до Cat.7 (правильно или категория, сокращение «cat», «Cat» следует писать с точкой — «Cat.», потому как категория и кошка — разные вещи) и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 (переводы одного из руководств производителя).
Конструкция витопарного кабеля.
Также внутри кабеля иногда встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию. Внешняя оболочка 4-парных кабелей имеет толщину 0,5-0,9 мм в зависимости от категории кабеля и обычно изготавливается из поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента. Для изготовления оболочки могут использоваться полимеры, которые не распространяют горения при групповой прокладке и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются как LSZH — Low Smoke Zero Halogen, российская маркировка: нг(A)-HF, нг(B)-HF, нг(C)-HF, нг(D)-HF). Кабели, не поддерживающие горение и не выделяющие дым, по европейским стандартам разрешается прокладывать и использовать в закрытых областях, где могут проходить воздушные потоки системы кондиционирования и вентиляции (так называемых пленум-областях). Кабели для внешней прокладки поверх поливинилхлоридной оболочки имеют оболочку из полиэтилена для защиты от солнечного излучения. Эти кабели распространяют горение даже при одиночной прокладке. Открытая прокладка таких кабелей в зданиях и сооружениях запрещена. В общем случае, цвета не обозначают особых свойств, но их применение позволяет легко отличать коммуникации c разным функциональным назначением, как при монтаже, так и обслуживании. Самый распространённый цвет оболочки кабелей — серый. У внешних кабелей внешняя оболочка чёрного цвета. Оранжевая окраска, как правило, указывает на негорючий материал оболочки. Отдельно нужно отметить маркировку. Кроме данных о производителе и типе кабеля, она обязательно включает в себя метровые или футовые метки. Форма внешней оболочки кабеля витая пара может быть различной. Чаще других применяется круглая форма. Для прокладки под ковровым покрытием может использоваться плоский кабель. Кабели для наружной прокладки обязательно имеют влагостойкую оболочку из полиэтилена, которая наносится (как правило) вторым слоем поверх обычной, поливинилхлоридной. Кроме этого, возможно заполнение пустот в кабеле водоотталкивающим гелем и бронирование с помощью гофрированной ленты или стальной проволоки. |
* Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 100±15 Ом, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем с передачей данных, а так же больших потерь сигнала, может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.