Для чего используется кабель витая пара. Разговоры в кулуарах о витой паре: самые страшные секреты

Какие есть виды и категории кабеля "витая пара"?

Витая пара (twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну либо несколько пар изолированных проводников, скрученных меж собой (с маленьким числом витков на единицу длины), покрытых пластмассовой оболочкой.

Свивание проводников делается с целью увеличения степени связи меж собой проводников одной пары (электромагнитные помехи идиентично влияют на оба провода пары) и следующего уменьшения электромагнитных помех от наружных источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Для понижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников разных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с разным шагом.

Витая пара – один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Употребляется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во почти всех разработках, напрмиер таковых как Ethernet.

Виды кабеля

Конструкция кабелей витой пары бывает как с экраном, так и без него. Для домашней либо офисной сети с маленькими расстояниями и без электромагнитных помех полностью подступает кабель без защитного экрана. Для огромных расстояний, а также в местах с электромагнитными наводками необходимо употреблять кабеля с защитным экраном

Экранирование обеспечивает топовую защиту от электромагнитных наводок как наружных, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при лишнем изгибе либо растяжении кабеля. В локальных сетях, работающих на скоростях 100 либо 1000 Мбит/с, используются в основном неэкранированные кабели. Но стоит отметить, что для скоростных сетей 10 Гбит/с, 40 Гбит/с, 100 Гбит/с стандарты определяют внедрение лишь экранированных кабелей.

  • UTP либо U/UTP – (Unshielded twisted pair – неэкранированная витая пара) – кабель не имеет защитного экрана.
  • FTP либо F/UTP – (Foiled twisted pair – фольгированная витая пара) – кабель имеет один наружный общий защитный слой из фольги.
  • STP – (Shielded twisted pair – экранированная витая пара) – кабель имеет экран для каждой пары и внешнюю защиту наподобие сетки .
  • SSTP либо S/FTP – (Screened Foiled twisted pair – фольгированная экранированная витая пара) – данный кабель имеет фольгированную защиту каждой пары, а также наружный экран.
  • U/STP – (Unshielded Screened twisted pair – незащищенный кабель с экранированием витой пары) – кабель не имеет общего экрана, но любая пара имеет фольгированную защиту.
  • SFTP либо SF/UTP – (Screened Foiled Unshielded twisted pair – экранированная витая пара с защитой) – имеет два наружных экрана. Один из медной сетки, а 2-ой из экран-фольги. Меж ними дренажный провод.

Основное различие – это наличие и вид экрана. Экран в витой паре служит для защиты сигнала от наружных помех. К примеру, когда не может быть проложить витую пару раздельно от силовых кабелей. Не считая этого, каждый производитель может добавлять и остальные обозначения в зависимости от конструкции кабеля, например:

  • AWG – (American Wire Gauge) калибр проводов – южноамериканская система маркирования толщины проводов. Проводники имеют определенное сечение, но почаще на кабеле указывают не сечение проводника, а значение AWG.
  • моножила – (англ. solid) либо многопроволочная жила (англ. patch). Наибольшее распространение, как наиболее доступная, получила моножила. Многопроволочная жила применяется в местах прокладки, где возможны нередкие изгибы кабеля, а также для производства патч-кордов. Патч-корд – это кусочек кабеля определенной длины c конекторами на концах для соединения 2-ух цифровых устройств.
  • диаметр жилы – от 0,4 до 0,64 мм. По эталону в 5-ой и 6-ой категориях употребляются жилы поперечником не наименее 0,51 мм либо 24AWG по американской маркировке. Не сертифицированный кабель может иметь жилы поперечником от 0,4 до 0,5 мм, что традиционно довольно для подключения домашнего интернет.
  • количество пар – количество пар может быть до 1000. Для компьютерных систем применяется 4-парный кабель (обозначается как 4х2х0,51). Все четыре пары задействуются лишь при разработке сетей со скоростью до 1 Гбит/с. В большинстве же случаев: сети малых кабинетов, подключение домашнего веба и др. сети со скоростью до 100 Мбит/с – употребляются лишь две пары. Для таковых сетей а также для устройства сигнализации и домофонов выпускается 2-парная витая пара: маркируется соответственно 2х2х0,51.
  • оболочка – в данном вопросце у кабеля витая пара все как и у остальных типов кабелей: наружная оболочка зависит от критерий прокладки и эксплуатации кабеля.

Виды оболочки:

  • PVC – ПВХ-пластиката. Для внутреннего применения.
  • PP – полипропилен. Для наружной прокладки в основном для больших температур – до +140°С.
  • PE – целофан. Для наружной прокладки.
  • FR – огнестойкий. Может работать в открытом пламене данное время: на сейчас стандартизированы огнестойкие оболочки на 30, 90 и 180 мин.
  • LS – Low Smoke пониженное дымовыделение при горении.
  • ZH – Zero Halogen сделан из материалов, которые при горении не выделяют отравляющие галогеновые газы.
  • B – бронь. Почаще всего для брони употребляется железная лента, которая обвивается вдоль кабеля.
  • C – трос. Трос нужен для натяжения кабеля меж строениями.
Читайте также  Перезагружается пк самопроизвольно. Компьютер перезагружается сам по себе через некоторое время: причины и решения с Windows

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 – поперечник 0,51 мм, LSZH – безгалогенный кабель с низким дымовыделением.

Материалы проводников

Проводники в парах изготавливают из меди, алюминия и биметалла (омедненный алюминий). Вначале материалом проводника была только медь. Но у меди есть недочет – это высочайшая стоимость, в связи с сиим на рынке и возникла дюралевая, а позднее и биметаллическая витая пара, которая стоит дешевле медной. Но выгодна ли схожая экономия в длительной перспективе? Чтоб получить доброкачественную и длительно работающую сеть, а тем наиболее пройти сертификацию, может быть только при использовании медных проводников.

  • Алюминиевый проводник (Al) – Алюминий на много легче меди – приблизительно в три раза. Ну и основное его достоинство – он намного дешевле меди. На этом все плюсы закончились. Электропроводность алюминия в 1.7 раз ниже, чем у меди, то есть владеет наиболее высочайшим сопротивлением, а это утраты сигнала при высочайшей длине кабеля. Алюминий – аморфный материал, потому со временем он «вытекает» из контакта, и сигнал вполне теряется. Также данный метал подвержен окислению при контакте с воздухом, при этом поверхность витой пары со временем теряет проводимость. Алюминий наименее эластичен по сопоставлению 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 недочеты дюралевого проводника, а конкретно окисление, и был сотворен дюралевый омеднённый проводник. По сущности, мы имеем тот же самый дюралевый проводник, заключенный в медную оболочку. Он по-прежнему выигрывает в стоимости у медного проводника, но из-за трудности производства разница в стоимости уже не так существенна и составляет около 15%. Также еще выше стала проводимость, но она по-прежнему ниже, чем у меди. Медная поверхность не даёт образовываться поверхностной плёнке окисла и тем самым дозволяет не снижать качество соединения. И еще один плюс это вес, так как все-же крупная часть проводника из алюминия, кабель на много легче медного.Из минусов можно отметить, что по нему все так же не получится применять технологию Power over Ethernet (PoE), которая обеспечивает питание устройств при помощи тех же кабелей, так как сопротивление алюминия еще выше сопротивления меди, а неизменный ток будет течь по всему сечению проводника, основную часть которого составляет алюминий. А еще из опыта и практики чрезвычайно трудно отыскать вправду высококачественный кабель, крупная часть того что предлагается на рынке, при тестировании дает довольно большой разброс характеристик, и, как правило, не соответствует заявленной категории. В большинстве случаев при использовании подобного кабеля, настроить работоспособность сети, не удавалось даже на маленькой протяженности (60-70м.)
  • Медь (Cu) – Применение медных проводников дозволяет избежать огромного количества заморочек и в разы прирастить сроки эксплуатации таковых сетей, а также понизить издержки на сервис. Но следует смириться с тем, что стоимость сети, построенной с помощью медной витой пары, будет выше стоимости тех же сетей проложенных омеднённой витой парой.

Существуют два вида выполнения проводников – это цельные (из 1-го провода) Solid и скрученные (из множества тесновато прилегающих друг к другу тонких проводков) Stranded. Цельный значит, что внутренний проводник представлен в виде одного кусочка меди, а скрученный – из пары тонких медных проводников, скрученных вкупе. Для каждого из типов проводников различные приложения, но большинству читателей необходимо знать лишь о 2-ух из них.

Скрученные кабели (Stranded, на картинке вверху) являются наиболее гибкими, и их следует употреблять там, где кабель будет нередко двигаться, к примеру, поблизости рабочих мест. Цельный кабель (Solid, на картинке внизу) не так гибок, зато наиболее долговечен, его можно совершенно употреблять для неизменных сетей – как на улице, так и снутри помещения.

Сечение каждой жилы витой пары маркируется в согласовании со эталоном AWG (American Wire Gauge). Более всераспространенными являются проводники эталона 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 конкретно сечение проводящего материала без толщины его изоляции.

Необходимо направить внимание на то, что чем меньше AWG, тем толще проводники и тем кабель витая пара лучше по чертам, 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 таковой кабель будет и дороже, так как меди в нем больше.

Читайте также  Программа для улучшения звука на ноутбуке. Усилитель звука для ноутбука и компьютера: ТОП программ

Кабели категории 5е имеют проводники калибра 24 AWG, а наиболее высококачественные кабели категории cat.6а, cat.7, cat.7а имеет калибр 23 AWG, а некие производители употребляют проводники витой пары калибра 22 AWG.

Таблица категорий витой пары

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от Cat.1 до Cat.7 (правильно category либо категория, сокращение «cat», «Cat» следует писать с точкой — «Cat.», поэтому как категория и кошка — различные вещи) и определяют действенный пропускаемый частотный спектр. Кабель наиболее высочайшей категории традиционно содержит больше пар проводов и любая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в эталоне EIA/TIA 568 (Американский эталон проводки в коммерческих зданиях) и в международном эталоне ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 (переводы 1-го из руководств производителя).

Категория Частоты, МГц Примечание Описание
Cat.1 0,1(0,4?) Телефонные и старенькые модемные линии 1 пара, не описано в наставлениях EIA/TIA для передачи данных. (в Рф применяется кабель и вообщем без скруток — «лапша» — у неё свойства не ужаснее, но больше влияние помех). В США употреблялся ранее, лишь в «скрученном» виде. Употребляется лишь для передачи голоса либо данных при помощи модема (не подступает для современных систем)
Cat.2 1(4?) Старые терминалы (такие как IBM 3270) 2 пары проводников, старенькый тип кабеля, не описано в наставлениях EIA/TIA для передачи данных, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, употреблялся в сетях Token ring и Arcnet, (не подступает для современных систем). На данный момент время от времени встречается в телефонных сетях.
Cat.3 16 10BASE-T, 100BASE-T4 Ethernet 4-парный кабель, употребляется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с либо 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не далее 100 метров. В отличие от прошлых 2-ух, отвечает требованиям эталона IEEE 802.3. На данный момент употребляется в основном для телефонных линий.
Cat.4 20 token ring, на данный момент не используется Кабель состоит из 4 скрученных пар, употреблялся в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превосходит 16 Мбит/с по одной паре..
Cat.5 100 100BASE-TX Ethernet (LAN, ATM,CDDI) 4-парный кабель, употреблялся при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.
Cat.5e 100 1000Base-T 4-парный кабель, улучшенная категория 5 (уточненные/улучшенные спецификации). Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и употребляется для построения компьютерных сетей. Время от времени встречается двухпарный кабель категории 5e. Достоинства данного кабеля в наиболее низкой себестоимости и наименьшей толщине.
Cat.6 250 Fast Ethernet, Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) Применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Добавлен в эталон в июне 2002 года.
Cat.6a 500 Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) Применяется в сетях Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 метров. Добавлен в эталон в феврале 2008 года, ISO/IEC 11801:2002 поправка 2. Кабель данной для нас категории имеет или общий экран (F/UTP), или экраны вокруг каждой пары (U/FTP).
Cat.7 600 Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) Спецификация на данный тип кабеля утверждена лишь интернациональным эталоном ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Кабель данной для нас категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Кабель данной для нас категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP либо S/FTP).
Cat.7a до 1200 Gigabit Ethernet (40GbE, 100GbE) Разработан для передачи данных на скоростях до 40 Гбит/с на расстояние до 50 м и до 100 Гбит/с на расстояние до 15 м. Общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP либо S/FTP).
Cat.8/8.1 1600-2000 100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T) В разработке, техно рекомендация ISO/IEC TR 11801-99-1 и интернациональный эталон ISO 11801 редакция 3 (для Cat. 8.1), южноамериканский эталон ANSI/TIA-568-C.2-1 (для Cat. 8). Вполне совместим с кабелем категории 6A. Скорость передачи данных до 40 Гбит/с при использовании обычных коннекторов 8P8C. Кабель данной для нас категории имеет или общий экран, или экраны вокруг каждой пары (F/UTP либо U/FTP).
Cat.8.2 1600-2000 100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T) В разработке, интернациональный эталон ISO 11801 редакция 3. Вполне совместим с кабелем категории 7A. Скорость передачи данных до 40 Гбит/с при использовании обычных коннекторов 8P8C или GG45/ARJ45 и TERA. Кабель данной нам категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP либо S/FTP).

Схема обжима витой пары

Сетевой коннектор принято именовать RJ-45, хотя правильное ее заглавие 8P8C. А RJ (Registered Jack) – это заглавие эталона, описывающее конструкцию разъемного соединения вилки и розетки.

Читайте также  Не видит 2 планку оперативной памяти. Практика ремонта

Схемы обжима витой пары для разъемов RJ-45 различаются в зависимости от назначения соединительной полосы, технологии и эталона передачи данных. Может потребоваться как ровная, так и обратная (или перекрестная, т.н. кросс-линковая) обжимка патчкорда. В локальных вычислительных сетях Ethernet, использующих кабель “витая пара” либо UTP, схемы вида 568А и 568В более популярные в согласовании с телекоммуникационными эталонами кабельных систем коммерческих спостроек. Схемы ставшие эталоном разработаны таковым образом, чтоб свести к минимуму взаимные наводки в парах, потому при конфигурировании высоконагрузочных сетей употребляют конкретно эти схемы.

Витая пара: категории, обжим, советы по работе

Несмотря на распространение оптических сетей, медные полосы остаются главным типом кабелей на расстояниях до 100 метров. Обыкновенные в монтаже и обслуживании, надёжные и чрезвычайно экономичные. Да, некие производители пробуют поменять ситуацию, но в наиблежайшие лет 15 серьёзных подвижек в данной области ожидать не приходится.

Самым распространённым медным кабелем сейчас является витая пара – четыре пары медных либо медно-алюминиевых проводника поперечником 0.52мм. Нет сетевого инженера, которой бы не сталкивался с сиим кабелем. Разглядим главные типы витой пары и как с ней обращаться.

Категорий витой пары

Создателем витой пары считается Александр Белл, предложивший скрученный парный провод для защиты телефонной полосы от помех, наводимых соседствующими проводами телеграфа либо линий электропередачи. Таковая скрученная пара проводов удачно использовалась в течение практически 100 лет, пока не была вытеснена современными типами медного кабеля.

Витая пара. Общий вид

Как и хоть какое телекоммуникационное оборудование для медных кабелей разработаны международные стандарты. В данном случае ISO/IEC 11801. Не считая того, существует норматив EIA/TIA 568, работающий на местности США и его сателлитов. Данные стандарты не один раз дополнялись и сейчас выделены 8 категорий витой пары:

  • Категория 1(Сat1). Та самая витая пара проводов Александра Белла. Применяется лишь в аналоговой телефонии.
  • Категория 2 (Сat2). Двухпарный кабель, разработанный для сетей Arcnet и TokenRing и обеспечивающий скорость передачи до 4Мбит/с. Снят с производства в начале 2000-х.
  • Категория 3 (Сat3). 1-ый кабель на 4 пары. Сотворен для сетей Ethernet 10Base-T. Снят с производства в 2000-е.
  • Категория 4 (Сat4). Кабель на 4 пары для сетей Token Ring, 10/100Base-T. Снят с производства, но встречается на старенькых сетях.
  • Категория 5 (Сat5). 1-ый кабель способный передавать информацию на скорости до 100 Mbps. Фактически вполне вытеснен преемником.
  • Категория 5e (Сat5e). Улучшенная версия cat5. Более популярная категория на нынешний день. Кабель способен передавать данные на скорости до 1Гбит/с. Встречается в 2-ух вариантах: двухпарном и четырехпарном.
  • Категория 6 (Сat6). Представлена в 2002 году. Пропускная способность витой пары 10Gbps. 1-ый кабель, способный работать на скорости 10Gbps, хотя и на маленькое расстояние. Рассматривается как вероятная кандидатура cat5e.
  • Категория 6A (Сat6a). Модификация эталона Сat6, представленная в 2008 году. Пропускная способность витой пары Cat6a – 10Gbps сохраняется на дистанциях до 100 метров. Фактический аналог Сat5e для 10GE-сетей.
  • Категория 7 (Сat7). Представлена в 2002 году совместно с Сat6. Эталон сначало позиционировался как наиболее массивная версия Сat6, способная передавать 10Gbps на расстояние выше 50 м, но с возникновением Сat6A утратил свою актуальность.
  • Категория 7А (Сat7a). Глубочайшая модернизация Сat7, предназначенная для работы с 25GE. Пропускная способность этого кабеля также дозволяет предавать сигнал 40GE, но только на дистанцию 1-15 метров.
  • Категория 8 (Сat8). Новый эталон, представленный в 2016 году. Этот кабель на четыре пары способен передать 40GE-сигнал, на расстояние до 42 метров. Cat8 делится на 2 категории:
    • Cat8.1 – стандартизирована для работы с коннекторами типа RJ-45 и обратно совместим с кабелями Сat6A.
    • Cat8.2 – предназначена для коннекторов типа TERA (разработка Siemens Company), GG45 (разработка Nexans), и ARJ-45 (разработка Bei Fuse Ltd). Данные коннекторы являются проприетарными и перспективы их внедрения пока туманны.

Типы витой пары

Помимо категорий, медные кабеля различают по конструкции. Выделяют последующие разновидности кабеля:

  • UTP – кабель в обычный оболочке, без брони либо защитного экрана (неэкранированная витая пара). Традиционно прокладывается снутри помещений.
  • FTP – экранированная витая пара (экран из фольги).
  • STP – тут в защитный экран помещена любая пара проводов и меж 2-мя оболочками проложена броня из проволочной сетки.
  • S/FTP он же SSTP – кабель с двойным экранированием. 1-ый обволакивает каждую пару по отдельности, 2-ой – обхватывает весь пучок.
  • U/STP – аналог STP, но без наружной брони.
  • SFTP – эта экранированная витая пара имеет более толстый кабель из всех. Имеет три экрана: внутренний, обхватывающий парные жилы и два наружных. Один из фольги, иной из проволочной сетки.

Различия в свойствах никак не ограничены конструкцией кабеля. Свою роль играют и материалы, из которых он сделан. Так, жилы из незапятанной меди имеют фаворитные свойства проводимости по сопоставлению с аналогом из алюминия, покрытого медью. Другое дело, что медный проводник намного дороже алюминиевого.

Следует также различать материалы оболочек. Более ходовой на…

Оставьте комментарий