Что такое витая пара. Как классифицируются кабели витой пары. Какие существуют категории витой пары. Чем отличаются разные категории кабелей. Какие стандарты регламентируют параметры витой пары. Как выбрать подходящий кабель для структурированной кабельной системы.
История появления и развития витой пары
Витая пара как тип кабеля появилась в конце XIX века. Её изобретателем считается Александр Грэм Белл, запатентовавший в 1881 году конструкцию из скрученных между собой изолированных проводников. Изначально витая пара предназначалась для телефонных линий связи.
Основные этапы развития витой пары:
- 1876 г. — Александр Белл изобретает телефон
- 1881 г. — патент на витую пару для телефонных линий
- Начало XX века — широкое распространение витой пары в телефонных сетях
- 1980-е годы — начало использования витой пары в компьютерных сетях
- 1990-е годы — стандартизация категорий витой пары для СКС
- 2000-е годы — появление высокочастотных категорий 6 и выше
Что представляет собой кабель витая пара
Витая пара — это тип кабеля, состоящий из одной или нескольких пар изолированных медных проводников, скрученных между собой. Основные элементы конструкции витой пары:
- Медные проводники (жилы)
- Изоляция жил
- Витые пары проводников
- Общий экран (опционально)
- Внешняя оболочка кабеля
Скручивание проводников позволяет снизить влияние электромагнитных помех и перекрестных наводок между парами. Чем плотнее скрутка, тем лучше характеристики кабеля на высоких частотах.
Классификация кабелей витой пары
Существует несколько способов классификации витой пары:
По наличию экрана
- UTP (Unshielded Twisted Pair) — неэкранированная витая пара
- FTP (Foiled Twisted Pair) — витая пара с общим экраном из фольги
- STP (Shielded Twisted Pair) — витая пара с общим экраном в виде оплетки
- S/FTP — витая пара с общим экраном и индивидуальным экранированием пар
По категории
Категория определяет частотные характеристики кабеля:
- Категория 3 — до 16 МГц
- Категория 5 — до 100 МГц
- Категория 5e — до 100 МГц (улучшенная)
- Категория 6 — до 250 МГц
- Категория 6a — до 500 МГц
- Категория 7 — до 600 МГц
- Категория 8 — до 2000 МГц
По области применения
- Для внутренней прокладки
- Для внешней прокладки
- Для прокладки в грунте
- Огнестойкие
- Для подвесной прокладки
Категории витой пары: основные характеристики
Рассмотрим подробнее характеристики наиболее распространенных категорий витой пары:
Категория 5e
- Частотный диапазон: до 100 МГц
- Скорость передачи данных: до 1 Гбит/с
- Максимальная длина сегмента: 100 м
- Применение: Fast Ethernet, Gigabit Ethernet
Категория 6
- Частотный диапазон: до 250 МГц
- Скорость передачи данных: до 10 Гбит/с на коротких расстояниях
- Максимальная длина сегмента: 100 м (55 м для 10GBASE-T)
- Применение: Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet
Категория 6a
- Частотный диапазон: до 500 МГц
- Скорость передачи данных: до 10 Гбит/с
- Максимальная длина сегмента: 100 м
- Применение: 10 Gigabit Ethernet на полную длину сегмента
Категория 7
- Частотный диапазон: до 600 МГц
- Скорость передачи данных: до 10 Гбит/с с запасом
- Максимальная длина сегмента: 100 м
- Применение: 10 Gigabit Ethernet, перспективные высокоскоростные протоколы
Стандарты, регламентирующие параметры витой пары
Основные стандарты, определяющие характеристики кабелей витой пары для СКС:
- ANSI/TIA-568 — американский стандарт на кабельные системы
- ISO/IEC 11801 — международный стандарт на СКС
- EN 50173 — европейский стандарт на СКС
Эти стандарты определяют:
- Категории кабелей и их электрические характеристики
- Требования к конструкции кабелей
- Методы измерения параметров
- Правила монтажа и эксплуатации
Как выбрать подходящую категорию витой пары
При выборе категории кабеля для СКС следует учитывать следующие факторы:
- Требуемая пропускная способность сети
- Планируемый срок эксплуатации кабельной системы
- Наличие источников электромагнитных помех
- Условия прокладки кабеля
- Бюджет проекта
Рекомендации по выбору категории:
- Для новых СКС рекомендуется использовать кабель не ниже категории 6
- Для высокоскоростных магистралей оптимален кабель категории 6a или 7
- При наличии сильных помех лучше выбрать экранированный кабель
- Для внешней прокладки нужен кабель с усиленной оболочкой
Перспективы развития витой пары
Несмотря на развитие оптических технологий, витая пара остается востребованным типом кабеля для СКС. Основные направления развития:
- Повышение рабочих частот (категория 8 — до 2 ГГц)
- Увеличение скорости передачи данных (40 Гбит/с и выше)
- Улучшение помехозащищенности
- Миниатюризация конструкции
- Применение новых материалов
Витая пара продолжит играть важную роль в кабельных системах в обозримом будущем, особенно в сегменте горизонтальной подсистемы СКС.
Категории кабелей витой пары и расшифровка маркировки
Привет, друзья! Наконец-то добрались до разбора категории кабелей. Так как у нас портал всё же ближе к сетевому миру, то и разбирать мы будет сетевой кабель, который ещё называют витой парой. Данный вид провода очень дешевый и на данный момент самый распространенный для подключения сетевого оборудования, компьютеров, ноутбуков, коммутаторов, телевизоров, IP камер и интернета.
ПОМОЩЬ! Если вам нужна помощь в расшифровке обозначения на оплётке, то милости просим в комментарии. Я постараюсь вам помочь. Просто напишите маркировку, и я опишу каждый символ.
Содержание
- В чем отличие
- Классы и виды
- Категории
- AWG
- Материал оболочки
- Задать вопрос автору статьи
В чем отличие
В частности, медная пара отличается только по классу оплётки. Есть так называемые уличные кабели, они имеют более толстую оплётку и экранированный слой, который дополнительно защищает провод от электромагнитного воздействия. Витая пара не зря имеет такой вид и название. По каждой паре идёт один и тот же сигнал, который на выходе складывается. В результате можно избежать ошибок в передаче данных.
А эти ошибки появляются как раз из-за воздействия внешней среды. Для внутренней прокладки чаще используют именно UTP кабеля. Давайте для начала разберёмся с названием. Две последние буквы TP – это сокращённое название Twisted Pair или витая пара. А вот первая буква и указывает на класс. Далее в каждой главе мы будем понемногу раскрывать тайны маркировки витой пары.
Классы и виды
| Класс +TP | Особенности |
|---|---|
| UTP (Unshielded Pair) | Не имеет никакой защиты, прокладывается внутри зданий на небольшое расстояние до 100 метров. |
| FTP (Foiled) | Дополнительная внешняя фольга |
| STP (Shielded) | Сетчатая оплётка |
| S/FTP | Наружная оплётка в виде сетки, дополнительная оплётка рядом с каждой парой. |
| U/FTP | Экран вокруг каждой пары |
| F/FTP | Есть основная оплётка и вокруг каждой пары |
| SF/FTP | То же самое, как и прошлый вариант, но в дополнение идёт сетка. |
Каждый последующий кабель будет стоить чуть дороже. Но нужно понимать оптимальность использования того или иного кабеля. Как уже и было сказано ранее, чаще в зданиях используется только первый или второй тип UTP и FTP. Они имеют наименьшую защиту от внешнего воздействия.
Также нужно примерно представлять на какой скорости передаётся информация. По первым двум возможна передача только по 4 парам. То есть по 2 проводкам (по 1 паре) передаётся одна и та же информация. В конце пакет данных дублируется, складывается и принимается. При скорости 100 Мбит в секунду используется только 2 пары. При 1000 Мбит/секунду или 1 Гбите используется 4 пары.
Но есть технологии передачи и с более высокой скоростью, но для этого нужно использовать каждый проводок, то есть все 8.
В таком случае скорость может достигать 10 Гбит в секунду. При этом сигнал в конце не будет складываться, что может привести к помехам. Поэтому для таких целей используются кабели типа F/FTP и SF/FTP, когда оплетка есть у каждой пары.
Категории
Категория определяет именно количество жил или пар, которые есть в проводе. Обозначается как «Cat.». Советую прочесть более подробную статью про витую пару тут.
| Cat. | Количество жил или пар (2 жили) | Описание | Частота |
|---|---|---|---|
| Cat. 1 | 1 жила | Использовался ранее для передачи голоса в телефонных линиях. | 0.2МГц |
| Cat. 2 | 2 жила | У нас ранее или даже сейчас может использоваться для передачи данных по телефонным линиям. Технология aDSL. | 3МГц |
| Cat. 3 | 4 пары | Передача информации по технологии 100 BASE-T4. Максимальное расстояние до 80 метров, скорость ограничена до 10 Мбит в секунду. | 15Мгц |
| Cat. 4 | Примерна та же технология, как и прошлый вариант, но скорость выросла до 15 Мбит в секунду за счет увеличения сечения и частоты. | 20МГц | |
| Cat. 5 | Используется только две пары, но с увеличение частоты выросла скорость до 100 Мбит в секунду. | 100МГц | |
| Cat. 5e | Усовершенствованная версия прошлой модели. Имеет туже частоту. При использовании всех жил скорость вырастает до 1 Гбит в секунду. | 100МГц | |
| Cat. 6 | Толщина проводов немного выше, за счет чего выросла частота и объём передаваемых данных. Также такие кабеля имеют оплётку вокруг каждой пары, а также основную. За счёт чего возможно использование каждой жили по отдельности. Скорость – 10 Гбит в секунду. Но упало максимальное расстояние передачи до 55 метров | 245МГц | |
| Cat. 6a | То же самое, что и прошлый вариант, но с увеличением частоты расстояние выросло. | 500МГц | |
Cat. 7a | Gigabit Ethernet (40Gbe, 100Gbe) – передача данных от 40 до 100 Гбит в секунду. Диаметр больше, а значит и частота. |
В разработке находятся кабели типа Cat. 8 и 8а. Для каждого подобного кабеля можно использовать соответствующие коннекторы вида RJ-45. Для дополнительной защиты от электромагнитного воздействия можно использовать коннекторы Cat.6 или Cat. 6a или 7.
Советую прочесть статью по обжимке, которую написал мой коллега.
AWG
Американский стандарт, который показывает поперечное сечение кабеля. Маркировка идёт обычно с цифрой, которая и показывает степень AWG. Обычно сечение подразумевает толщину и качество кабеля. Чем меньше значение, тем лучше и толще кабель, так как с увеличением сечения и размера провода уменьшается сопротивление. Такие кабели дороже. Для UTP категории 5е используются AWG 24. Для более дорогих типа 6а, 7 и 7а используют AWG 22, 23.
Материал оболочки
| PVC (Внутренняя) | ПВХ – самый дешевый материал |
| PP (Внешняя) | Полипропилен, для внешнего использования при высоких градусах – свыше 100 по Цельсию |
| Pe (Внешняя) | Полиэтилен. |
| B | Бронированный со стальной внешней трубкой |
| FR | Огнестойкая в пожароопасных местах. |
| C | Внутри есть пластиковая и стальная жила. Плюс с внешней стороны есть трос для растяжки провода между зданиями. |
| LS | При горении не выделяет опасный дым |
| ZH | При горении не выделяет галогеновые газы |
Услуги и решения ИЦ ТЕЛЕКОМ-СЕРВИС
Категории кабельных систем различаются по набору электрических характеристик, определяющих производительность трактов неэкранированной витой пары и типам кабелей, используемых для построения сетей.
Действующими категориями кабельной проводки медной неэкранированной витой пары, определёнными международным стандартом ISO/IEC 11801 и американским стандартом ANSI/EIA/TIA 568-В являются категории 3, 5 и 5e, 6, 6а, категории 7, 7а (международный стандарт ISO 11801), а с июня 2016 года кат.
-
Категория 3 представляет собой 4-парный кабель для построения телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.
-
Кабель вита пара категории 4 состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.
-
Кабель витая пара категория 5e является самым распространенным и используется для построения компьютерных сете со скоростью передачи данных 1 Гигабит/сек в канале длинной до 100 метров.
-
На кабеле витая пара категории 6 можно организовать транспорт по сети со скоростью10 Гигабит/сек на расстоянии 30-55 метров.
-
СКС категории 6А организует передачу данных по сети со скоростью 10 Гигабит/сек, используя технологию 10 Gigabit Ethernet (10GbE), на расстоянии до 100 метров. Кат. 6а поддерживает новый стандарт беспроводных Wi -Fi — IEEE 802.11ac. Это стандарт позволяет увеличить скорость передачи данных до одного Гбит/с.
-
Кабель категории 7 имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары.
-
Витая пара 8-й кат. отличается от стандарта TIA 568-C.2 меньшей длиной и меньшим количеством точек соединения. Конфигурация канала категории 8 включает в себя два модульных гнезда. Максимальная длина фиксированного горизонтального кабеля – 24 м. Суммарная длина модульных аппаратных шнуров калибра 24 AWG – максимум 6 м.
В таких каналах для подключения активного оборудования применяются межсоединения, на концах которых задействовано только по одной единице коммутационного оборудования: порт патч-панели или розетки.
Витая пара 8-й кат применяется для организации физической инфраструктуры ЦОД с топологией «top of rack» (в каждом шкафу устанавливается сетевой коммутатор) и «end of row» (крайний шкаф в каждом ряду играет роль распределителя и оснащен патч-панелями с протяжкой горизонтальных кабелей к остальным шкафам в этом ряду).
Действующий с 2016 года кабельный стандарт ANSI/TIA-568-C.2-1 на категорию 8 (Cat 8) содержит требования к каналу на основе витой пары длиной до 30 м. Традиционный 4-парный кабель оконцован 8-позиционными модульными гнездами RJ-45.
Учет потребностей PoE в медных СКС категории 8
Кабелям витой пары кат. 8, использующим проводники большого сечения, характерна способность передавать токи значительно большей величины, чем в других системах, при этом благодаря экранированию такие кабели греются меньше – точнее, они эффективнее отводят тепло. При прочих равных условиях такие кабели можно собирать в пучки большего размера, чем в предшествующих категориях, а для приложений PoE это важное соображение.
На рассмотрении находятся еще два стандарта витой пары кат. 8.1 и кат. 8.2.
-
Витая пара кат. 8.1 полностью совместима с кабелем кат.6A, обеспечивает скорость передачи данных до 40 Гбит/с при использовании стандартных коннекторов 8P8C. Кабель этой категории имеет либо общий экран, либо экраны вокруг каждой пары F/UTP или U/FTP. Находится в стадии разработки.
- Витая пара кат. 8.2. полностью совместима с кабелем кат.7A, обеспечивает скорость передачи данных до 40 Гбит/с с применением стандартных коннекторов 8P8C либо GG45/ARJ45 и TERA. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары F/FTP или S/FTP. Находится в стадии разработки.
|
Категория СКС |
Диапазон частот |
Приложения |
Год принятия стандарта |
|---|---|---|---|
|
1 |
0,1 МГц |
1 пара, используется только для передачи голоса/ данных при помощи модема (не подходит для современных систем)/ |
Устаревший стандарт |
|
2 |
1 МГц |
2 пары, 4 Мбит/с в сетях Token ring и Arcnet (не подходит для современных систем). Иногда встречается в телефонных сетях. |
Устаревший стандарт |
|
3 |
16 МГц |
10BASE-T, 100BASE-T4 Ethernet |
1985 |
|
4 |
20 МГц |
Token Ring 16Мбит/с |
1993, устаревший стандарт |
|
5 |
100 МГц |
100Base-TX (Fast Ethernet) |
1992 |
|
5E |
100 МГц |
Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T) |
1999 |
|
6 |
250 МГц |
Gigabit Ethernet 2,5 Гбит/с |
2002 |
|
6А |
500 МГц |
10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) |
2008 |
|
7 |
600 МГц |
10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) |
спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801 |
|
7А |
1000 МГц |
10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) |
спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801 |
|
8 |
1600 — 2000 МГц |
40GBase-T с поддержкой стандарта IEEE 802. |
2016 |
|
8.1 |
1600 — 2000 МГц |
100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T) |
в разработке |
|
8.2 |
1600 — 2000 МГц |
100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T) |
в разработке |
3bq
Развитие стандартов СКС
2010
ANSI/TIA-1179 стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для учреждений здравоохранения. Стандарт рекомендует применять системы высшей категории для обеспечения максимально возможного срока службы и снижения издержек, связанных с заменой устаревших кабелей.
Для новых установок это кабели и разъемы категории 6a.
2012
ANSI/TIA-942-А стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для ЦОД. TIA-942-A включает TIA-942 и два дополнения, которые признают коаксиальные кабели и рекомендуют категорию 6a как минимально допустимую для ЦОД.
2014
ANSI/TIA-4966 стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для образовательных учреждений. Кат. 5е признается, кат. 6a рекомендуется для расширения функциональных возможностей проводных и беспроводных сетей связи.
Соответствие категорий кабелей и соединителей классам приложений
Стандарты ISO/IEC 11801 и TIA/EIA-568-В специфицируют по категории кабели и разъёмы. Категории определяются максимальной частотой сигнала, на которую рассчитаны соответствующие разъемы и кабели. Кабели и разъемы более высоких категорий поддерживают все приложения, которые рассчитаны на работу по кабелям более низких категорий.
|
ISO/IEC 11801 |
TIA/EIA-568-В |
EN 50173 |
ISO/IEC 11801 |
|---|---|---|---|
|
Кабели и соединители |
Приложения |
||
|
- |
- |
- |
A |
|
- |
- |
- |
B |
|
Категория 3 |
Категория 3 |
Категория 3 |
C |
|
Категория 4 |
Категория 4 |
- |
- |
|
Категория 5 |
Категория 5 |
Категория 5 |
D |
|
- |
Категория 6 |
- |
E |
|
- |
Категория 7 |
- |
F |
Основные отличия между линиями связи различных категорий
|
Параметр |
Категория 5 |
Категория 5е |
Категория 6 |
Категория 7 |
|---|---|---|---|---|
|
Частотный диапазон, МГц |
1-100 |
1-100 |
1-250 |
1-600 |
|
Затухание, дБ |
24 |
24 |
21,7(36) |
20,8(54,1) |
|
NEXT, дБ |
27,1 |
30,1 |
39,9(33,1) |
62,1(51) |
|
PC-NEXT, дБ |
- |
27,1 |
37,1(30,2) |
59,1(48) |
|
ACR, дБ |
3,1 |
6,1 |
18,2(-2,9) |
41,3(-3,1) |
|
PC-ACR, дБ |
- |
3,1 |
15,4(-5,8) |
38,3(-6,1) |
|
EL-FEXT, дБ |
17* |
17,4 |
23,2(15,3) |
Ffs |
|
PC-FEXT, дБ |
14,4 |
14,4 |
20,2(12,3) |
Ffs |
|
Возвратные потери, дБ |
8* |
10 |
12(8) |
14. |
|
Задержка распространения, нс |
548 |
548 |
548(546) |
504(501) |
|
Skew, нс |
50 |
50 |
50 |
20 |
1(8.7)
Практика применения стандартов для кабельных систем
Современные кабельные системы строятся с учетом жестко детерминированных международных отраслевых стандартов.
Кроме того, на территории РФ действуют собственные нормативы СКС. Стандарты разработки СКС находят все более широкое применение в современных сетях, поскольку в них прописаны основные требования при создании высоконадежных сетей связи.
Чтобы обеспечить гарантированное качество построения кабельных систем, для компаний-подрядчиков особенно важно точное соблюдение норм проектирования, процедур, которые подразумевает монтаж СКС, процессов подготовки документации, администрирования и эксплуатации систем. В связи с этими приоритетами стандарты СКС условно разделяют на требования к проектированию, монтажу и администрированию.
Нормативы проектирования предписывают кондиции среды передачи и параметры использующихся разъемов, а также качества линии и канала, допустимые длины кабеля, способы подключения проводников, топологию и функциональные элементы структурированной кабельной системы. К особой группе относятся промышленные стандарты построения СКС, в которых определены правила проектирования и эксплуатации кабельных сетей в различных секторах экономики.
Традиционно основные процессы разработки международных отраслевых нормативов ведутся Международной организацией стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссией (IEC). В настоящее время базовым документом для структурированных кабельных систем считается ANSI/TIA/EIA-568-Аю, стандарт телекоммуникационных кабельных систем коммерческих зданий.
Европейский комитет стандартизации электротехники (CENELEC) действует совместно с Международной организацией стандартизации. Страны, входящие в CENELEC, принимают европейские нормы разработки в качестве национальных требований без каких-либо поправок.
В промышленном секторе экономики существует потребность в специализированных интерфейсах управления и контроля над структурированными сетями. Поэтому для разработки промышленных интерфейсов СКС несколько лет назад объединились международная ассоциация TIA (Telecommunications Industry Association) и комитет IEC (International Electrotechnical Commission).
Целью совместной деятельности этой группы является разработка нормативов создания и использования телекоммуникационных инфраструктур промышленных зданий, комплексов и кампусов, коммерческих зданий или сооружений, созданных по уникальному проекту.
Однако надо указать, что принятые нормативные документы всегда соблюдаются при строительстве СКС с поправкой на каждый конкретный объект.
К примеру, международные стандарты (ISO) допускают увеличение длины линий свыше 90 метров и определяют допустимую длину электропроводных каналов в диапазоне от 100 до 3000 метров. Но на практике ограничения длины магистралей носят условный характер. В зависимости от вида объекта, места его расположения и параметров.
Классификация кабеля витой пары
Классификация кабеля витой пары
Статья 3 апреля 2019 г.
Что нужно знать для правильного выбора типа сетевого кабеля
В настоящее время основной средой передачи в структурированных кабельных системах (СКС) является кабель витая пара с жилами из чистой меди. Этот тип кабеля известен широким спектром конструкций, относительно низкой ценой и простотой монтажа. Существует специальная классификация кабелей, которая облегчает правильный выбор кабеля и монтажных работ. Кроме того, эта классификация может также объяснить нам, какие этапы развития прошел кабель, чтобы стать тем самым кабелем, который используется сегодня в каждой сети.
Небольшое историческое путешествие В 1876 году Александр Грэм Белл, изобретатель шотландского происхождения из США, запатентовал способ и устройство для передачи голоса и других звуков по телеграфу с использованием электрических волн. Сегодня мы называем это телефоном. Стоит ли говорить, что это устройство широко распространено во всех слоях общества и без него действительно сложно представить нашу жизнь.
Первоначально телефонные линии подвергались сильным помехам из-за электромагнитного поля, излучаемого трамвайными путями. В результате специалисты приступили к разработке способов защиты высоковольтных сетей. Первым шагом в этой задаче была транспозиция проводов. Этот принцип основан на замене положения проводов один раз через каждые несколько полюсов. Это представляло собой раннее внедрение скручивания, которое привело к положительному результату.
Только в США было установлено около 1,5 миллиона телефонов. В результате пришлось прокладывать огромное количество кабеля, а также улучшать его конструкцию (телефонная связь была некачественной). В 1881 году Александр Белл изобрел «витую пару», кабель, изначально предназначенный для телефонных сетей. Такой кабель изготавливался из одной или нескольких пар скрученных между собой изолированных проводников. Пара (или пары) была покрыта общей внешней оболочкой для защиты проводов от физических и природных воздействий.
В ходе развития проводной связи эволюционировала и витая пара, которая на сегодняшний день является неотъемлемой частью СКС.
Что такое витая пара?Прежде чем говорить о классификации витой пары, стоит разобраться, что собой представляет кабель витая пара.
Витая пара — кабель, состоящий из одной или нескольких пар медных жил, изолированных диэлектрическим полимерным компаундом и скрученных между собой. Скрученные проводники имеют постоянную скорость скручивания. По крайней мере, для кабелей, содержащих небольшое количество пар, скорость скручивания должна различаться, чтобы скрыть перекрестные помехи между парами. Другими словами, разная скорость скручивания для каждой пары используется для минимизации негативного влияния между парами.
Витая пара: основные элементы
В настоящее время существует множество кабельных конструкций, сочетающих те или иные основные элементы.
Стоит отметить, что не все перечисленные ниже элементы являются обязательными для витой пары. Например, заземляющий провод или экран не включены в каждую конструкцию витой пары, но необходимы только для экранированных кабелей (F/UTP, F/FTP и т. д.)
Одножильный проводник обычно используется в стационарных линиях и магистральных кабелях с применением IDC (разъема с прорезыванием изоляции). Это связано с тем, что сплошной проводник не подходит для обычных изгибов и изгибов. Но стоит отметить, что такой кабель обеспечивает лучшую передачу на большие расстояния по сравнению с многожильным проводом. Кроме того, отдельные толстые жилы кабеля достаточно устойчивы к угрозам и очень просты в изготовлении.
Многожильный проводник состоит из нескольких сплетенных вместе проволок меньшего размера.
Многожильные кабели устойчивы к обычным физическим воздействиям, таким как изгибы, перегибы. Но в отличие от цельного кабеля, многожильный кабель имеет более высокое затухание (ослабление сигнала), поэтому максимальное расстояние связи ограничено. Многожильные провода чаще всего используются в производстве патч-кордов. Патч-корды обычно соединяют между собой активное оборудование и патч-панели или телекоммуникационную розетку и рабочую станцию.
Наиболее часто используемыми материалами внешней оболочки для прокладки внутри помещений являются LSZH (безгалогенный малодымный) и ПВХ (поливинилхлорид). Материал ЛСЖ не поддерживает горение и не выделяет вредных галогенов, отлично подходит для укладки в связках и в помещениях людных мест. ПВХ в основном используется для прокладки одиночного кабеля внутри зданий и сооружений.
Наружная оболочка из ПЭ (полиэтилена) используется для наружной прокладки кабелей.
Это произошло из-за того, что материал PE обладает отличной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, холоду и окружающей среде. Но, с другой стороны, этот материал поддерживает горение даже при одиночной прокладке кабеля, поэтому категорически запрещается прокладывать кабель с полиэтиленовой оболочкой внутри зданий и сооружений.
Не стоит также забывать, что существуют кожухи специального назначения, такие как огнестойкие (ФР – ПВХ, ФР – ЛСЖ), сохраняющие работоспособность при пожаре, и универсальные (УФ – ЛСЖ, УФ – ПВХ), которые могут использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе.
Конструкции кабеля витая пара
Как уже было сказано, основное деление кабеля витая пара состоит из экранированного и неэкранированного исполнения. Экранированное решение, в свою очередь, тоже бывает нескольких видов.
В соответствии с международным стандартом ISO/IEC 11801 для обозначения того или иного типа кабеля следует использовать специальную кодовую букву.
Выглядит это так:
Теперь подробнее о каждом типе:
U/UTP
F/UTP
SF/UTP
Такое решение обычно применяется в Cat.6 и выше.U/FTP
F/FTP
S/FTP
Классы и категории витой пары
Максимальная пропускная способность — это основная характеристика, по которой витая пара делится на Категории/Класс. На сегодняшний день существует два основных стандарта, которые определяют разделение категорий/классов витой пары, это международный стандарт ISO 11801 и американский стандарт TIA-EIA-568B.
В соответствии с ISO 11801 существуют следующие классы: класс A, класс B, класс C, класс D, класс E, класс EA, класс F и класс FA. Чем выше класс, тем лучше скорость передачи. Также стоит отметить, что кабель более высокого класса поддерживает характеристики более низкого класса, но не наоборот.
В американском стандарте TIA-EIA-568B нет такого термина, как «класс», вместо этого категория используется для разделения кабеля витой пары. Американский стандарт использует следующий буквенный код: «Cat.X», где X — цифра от 1 до 8.
Некоторые категории/классы устарели и больше не используются. Поэтому более подробно рассмотрим только современные категории/классы витой пары:
Класс I (макс. полоса пропускания 2000 МГц)
Класс II (макс. полоса пропускания 2000 МГц)
| Категория 3 Класс C (макс. полоса пропускания 16 МГц) | Неэкранированный кабель для телефонии и передачи данных по стандарту 10BASE-T. Скорость передачи данных составляет 10 Мбит/с, но при использовании поддерживаемого приложения 100BASE-T4 скорость может достигать 100 Мбит/с по четырем парам. В настоящее время кабели Cat.3 в основном используются для телефонных линий | .
| Категория 5 (макс. полоса пропускания 100 МГц) | Неэкранированный кабель, используемый для локальных сетей с приложениями 100BASE-TX и 100BASE-T. Максимальная скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании двухпарного кабеля. Эта категория применяется в магистральных кабелях и телефонных линиях | .
| кат.5е Класс D (макс. полоса пропускания 100 МГц) | Является как экранированным, так и неэкранированным кабелем. Cat.5e — это расширенная спецификация Cat.5. Скорость передачи данных до 1000 Мбит/с при использовании 1000BASE-T. В отличие от предыдущих кабелей, для этой категории требуется только четырехпарная конструкция. В настоящее время это самая популярная категория в большинстве стран, широко используемая для локальных сетей и видеонаблюдения |
| Категория 6 Класс E (макс. | Применяется в приложениях Fast Ethernet и 10 Gigabit Ethernet. Максимальная скорость передачи данных до 10 Гбит/с с обязательным требованием испытаний для неэкранированных кабелей и расстояний более 55 м |
| Кат. 6А Класс Ea (макс. полоса пропускания 500 МГц) | Применяется в 10 Gigabit Ethernet с макс. скорость передачи данных 10 Гбит/с на расстоянии 100 м |
| Категория 7 Класс F (макс. полоса пропускания 600 МГц) | Используется для приложений 10 Gigabit Ethernet с макс. скорость передачи данных 10 Гбит/с. Также поддерживает передачу с приложениями POTS/CATV/1000BASE-TS одновременно по одному кабелю. Такой кабель представляет собой только конструкции F/FTP и S/FTP. Категория 7 не признается в TIA/EIA | .
| Кат. 7А Класс Fa (макс. полоса пропускания 1000 МГц) | Используется для 10-гигабитного Ethernet. Также поддерживает передачу с приложениями POTS/CATV/1000BASE-TS одновременно по одному кабелю. 40 Gigabit Ethernet с макс. скорость передачи данных до 40 Гбит/с возможна на расстоянии до 50 м, но стандартом это не предусмотрено. Категория 7A не признается в TIA/EIA. Требуются разъемы TERA или GG45 |
| Категория 8.1 | Минимальная конструкция кабеля U/FTP или F/UTP, полная обратная совместимость и совместимость с классом EA (категория 6A) с использованием разъемов 8P8C |
| Категория 8.2 | Минимум F/FTP или S/FTP, совместимость с классом FA (категория 7A) с использованием разъемов TERA или GG45 |
полоса пропускания 250 МГц)Оба кабеля категории 8 предназначены для центров обработки данных с небольшими расстояниями между коммутаторами и серверами и не предназначены для обычных кабелей. Скорость передачи данных составляет до 40 Гбит/с при использовании 40GBASE-T на расстоянии 30-36 метров.
В заключение отметим, что витая пара еще долгое время будет актуальна и востребована, несмотря на то, что технологии передачи данных стремительно развиваются день ото дня и предъявляют все более жесткие требования к кабельным линиям связи.
За последние несколько лет производительность витой пары увеличилась в несколько раз. Сегодня индустрия уже находится в процессе разработки витой пары, способной передавать данные со скоростью 100 Гбит/с.
Витая пара
Витая пара| http://www.made-it.com [email protected] |
Введение
Существует два типа кабелей с витой парой. Есть UTP (неэкранированная витая пара) и STP (экранированная витая пара). В последнее время мы все чаще слышим о FTP (экранированная фольгой витая пара). В этом документе мы будем рассматривать FTP как члена группы STP, поскольку Shielded ничего не говорит о щите. Это может быть фольга, это может быть плетение.
Общий
В витой паре провода скручены. Это означает, что провода не идут рядом друг с другом, а скручены друг с другом.
Следствием этого является то, что фактическая длина кабеля короче, чем длина меди.
В зависимости от плотности скрутки и количества скруток разница может составлять до 20% фактической длины меди.
в основном используется в средах со сбалансированными сигналами. Благодаря тому, что для выводов А и В используется одна витая пара, наведенный сигнал не доставит особых хлопот. Индукция будет одинакова на обоих проводах, поэтому дифференциальное напряжение не изменится.
Существуют различные качества скручивания, и все они служат разным целям.
Бюллетени технических систем EIA/TIA (TSB) 36 и 40 определяют стандарт 568. Это стандарт для прокладки кабелей в помещении заказчика, в котором различные типы кабелей UTP разделены на категории. Этот стандарт также определяет разводку кабелей UTP.
| Категория | Частота | Мин. СЛЕДУЮЩИЙ на каждые 1000 футов/304 м | Макс. Затухание на 1000 футов/304 м | Сопротивление на 1000 футов/304 м | Емкость | Импеданс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 1 МГц | 41 дБ | 7,3 дБ | 28,6 Ом | 18 пФ/фут | 100 ± 15 Ом |
| 4 МГц | 32 дБ | 16 дБ | 28,6 Ом | 18 пФ/фут | 100 ± 15 Ом | |
| 10 МГц | 26 дБ | 27 дБ | 28,6 Ом | 18 пФ/фут | 100 ± 15 Ом | |
| 16 МГц | 23 дБ | 36 дБ | 28,6 Ом | 18 пФ/фут | 100 ± 15 Ом | |
| 4 | 1 МГц | 56 дБ | 6 дБ | 28,6 Ом | 15 пФ/фут | 100 ± 15 Ом |
| 4 МГц | 47 дБ | 12 дБ | 28,6 Ом | 15 пФ/фут | 100 ± 15 Ом | |
| 10 МГц | 41 дБ | 20 дБ | 28,6 Ом | 15 пФ/фут | 100 ± 15 Ом | |
| 16 МГц | 38 дБ | 25 дБ | 28,6 Ом | 15 пФ/фут | 100 ± 15 Ом | |
| 20 МГц | 36 дБ | 31 дБ | 28,6 Ом | 15 пФ/фут | 100 ± 15 Ом | |
| 5 | 4 МГц | 53 дБ | 13 дБ | 28,6 Ом | 14 пФ/фут | 100 ± 15 Ом |
| 10 МГц | 47 дБ | 20 дБ | 28,6 Ом | 14 пФ/фут | 100 ± 15 Ом | |
| 20 МГц | 42 дБ | 28 дБ | 28,6 Ом | 14 пФ/фут | 100 ± 15 Ом | |
| 100 МГц | 32 дБ | 67 дБ | 28,6 Ом | 14 пФ/фут | 100 ± 15 Ом |
Кабель UTP может содержать от 1 до 25 витых пар.
