Классификация витой пары: виды, типы и характеристики сетевых кабелей

alexxlabРазное
Какие существуют категории витой пары. Чем отличаются экранированные и неэкранированные кабели. Какие параметры определяют скорость передачи данных по витой паре. Как выбрать оптимальный тип сетевого кабеля.

Содержание

Основные виды и типы витой пары

Витая пара — один из самых распространенных типов кабелей для построения локальных компьютерных сетей. Она представляет собой несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой. Основные виды витой пары:

  • UTP (Unshielded Twisted Pair) — неэкранированная витая пара
  • FTP (Foiled Twisted Pair) — фольгированная витая пара
  • STP (Shielded Twisted Pair) — экранированная витая пара
  • S/FTP (Screened Foiled Twisted Pair) — витая пара с общим экраном и фольгированием каждой пары

Каждый тип имеет свои особенности экранирования и защиты от помех. Неэкранированная витая пара (UTP) — самый простой и дешевый вариант, подходящий для большинства офисных сетей. Экранированные кабели обеспечивают лучшую защиту от электромагнитных наводок, но стоят дороже.


Категории витой пары и их характеристики

Витая пара делится на категории в зависимости от частотных характеристик и скорости передачи данных:

  • Cat 5 — до 100 МГц, 100 Мбит/с
  • Cat 5e — до 100 МГц, 1000 Мбит/с
  • Cat 6 — до 250 МГц, 1000 Мбит/с
  • Cat 6a — до 500 МГц, 10 Гбит/с
  • Cat 7 — до 600 МГц, 10 Гбит/с
  • Cat 8 — до 2000 МГц, 40 Гбит/с

Чем выше категория, тем лучше частотные характеристики и выше скорость передачи данных. Для большинства домашних и офисных сетей достаточно кабеля Cat 5e или Cat 6.

Структура и конструкция витой пары

Типичная витая пара состоит из следующих элементов:

  • Проводники — медные жилы диаметром 0,4-0,6 мм
  • Изоляция проводников — обычно из полиэтилена
  • Витые пары — 2 или 4 пары скрученных проводников
  • Экран (для экранированных кабелей) — фольга или оплетка
  • Внешняя оболочка — из ПВХ или другого пластика

Скручивание проводников в пары позволяет снизить перекрестные помехи и внешние электромагнитные наводки. Чем чаще шаг скрутки, тем лучше защита от помех.

Преимущества и недостатки различных типов витой пары

Каждый тип витой пары имеет свои плюсы и минусы:


UTP (неэкранированная витая пара):

+ Низкая стоимость
+ Простота монтажа
+ Небольшой вес и размер
— Слабая защита от помех

FTP/STP (экранированная витая пара):

+ Хорошая защита от электромагнитных помех
+ Подходит для прокладки в промышленных условиях
— Более высокая стоимость
— Сложнее в монтаже

Выбор конкретного типа зависит от условий прокладки кабеля и требований к скорости передачи данных.

Факторы, влияющие на скорость передачи данных по витой паре

Основные параметры, определяющие скорость передачи данных по витой паре:

  • Частотный диапазон — чем шире, тем выше скорость
  • Затухание сигнала — снижение уровня сигнала по длине кабеля
  • Перекрестные помехи между парами проводников
  • Возвратные потери — отражение сигнала обратно к источнику
  • Задержка распространения сигнала
  • Сопротивление и емкость линии

Чем лучше эти характеристики, тем более высокую скорость передачи данных может обеспечить кабель. Кабели более высоких категорий имеют улучшенные параметры по всем этим показателям.


Области применения различных категорий витой пары

Разные категории витой пары подходят для различных задач:

  • Cat 5 — для телефонии и сетей 10/100 Мбит/с
  • Cat 5e — для сетей Gigabit Ethernet до 100 м
  • Cat 6 — для сетей 10 Gigabit Ethernet до 55 м
  • Cat 6a — для 10 Gigabit Ethernet до 100 м
  • Cat 7/8 — для центров обработки данных, высокоскоростных магистралей

Для домашних и небольших офисных сетей обычно достаточно кабеля Cat 5e или Cat 6. Более высокие категории применяются в крупных корпоративных сетях и дата-центрах.

Как правильно выбрать тип витой пары для конкретных задач

При выборе типа витой пары нужно учитывать следующие факторы:

  1. Требуемая скорость передачи данных
  2. Длина кабельных трасс
  3. Уровень электромагнитных помех
  4. Условия прокладки (внутри/снаружи помещений)
  5. Бюджет проекта

Для большинства домашних и офисных сетей оптимальным выбором будет кабель UTP категории 5e или 6. Он обеспечивает скорость до 1 Гбит/с на расстоянии до 100 метров при умеренной стоимости. Для прокладки в промышленных условиях или при наличии сильных электромагнитных помех лучше использовать экранированные кабели FTP/STP.


Тенденции развития технологий витой пары

Основные направления совершенствования витой пары:

  • Увеличение пропускной способности (Cat 8 — до 40 Гбит/с)
  • Улучшение защиты от помех
  • Уменьшение задержек сигнала
  • Применение новых материалов изоляции
  • Развитие технологий экранирования

В будущем ожидается появление новых категорий витой пары со скоростями передачи данных 100 Гбит/с и выше. Также ведутся разработки по созданию «умных» кабелей с возможностью самодиагностики и адаптации к условиям работы.

Несмотря на развитие оптоволоконных технологий, витая пара остается основным типом кабеля для построения локальных сетей благодаря низкой стоимости и простоте монтажа. Постоянное совершенствование характеристик позволяет ей успешно конкурировать с другими технологиями проводной передачи данных.


Витая пара: классификация и свойства

Вячеслав     30.07.2018 — 13:55 обсудить 238+  

 размер текста 

В этом материале поговорим о технической стороне вопроса витой пары. LAN-кабель используется в создании информационной инфраструктуры. Например, если необходимо подключить сетевые устройства, тогда вставляем в разъем 8P8C кабель. Среди пользователей данный разъем называется RJ45, практически каждый человек сталкивался с данным изделием, его популярность определена рядом достоинств:

  • простота монтажа;
  • большое количество классов;
  • маленькая стоимость.

Для подключения LAN-кабеля потребуются клещи для обжима и коннектор RJ45. Витая пара расположена в оболочке, производимой из ПВХ, в которой находится от одной до двух-четырёх попарно изолированных витков (попарно скрученных жил).

Содержание статьи:

Как определить качество оболочки витой пары?

Сетевые кабели могут быть различных технических параметров и качества. Прежде всего, витая пара состоит из медных проводников, формирующих пару и изоляцию, которая в зависимости от класса может быть сделана из PE или PP. Качество кабелей определяется материалами их изготовления, поэтому желательно, чтобы они были сделаны из тефлона или PE (износостойкие и жароустойчивые свойства). Жилы могут быть монолитными, так и созданные из нескольких жилок (многожильные), образующих единый пучок.

Модели витой пары

Существует несколько видов LAN-кабелей, в частности сплошная, многожильная и экранная пара. Монолитный кабель используется для укладки в стенах и подключения в розетку. Данный процесс называется терминирование.

Многожильные витые пары применяются для подключения принтеров, модемов путем использования патч-кордов. Данный тип прекрасно показал себя в работе на изгибах, так как монолитный кабель часто ломается. Экранные и не экранные пары используют для защиты от сетевых помех, искажений, за счет фольгированной обмотки.

Типы витой экранной пары

Для упрощения витые экранные пары классифицированы следующим образом:

  • STP;
  • UTP;
  • FTP;
  • U/STP.

Скорость передачи

У витой пары есть максимальная пропускная способность. Определяется данный параметр количеством витков и длиной кабеля. Другими словами: чем выше категория, тем лучше частотный диапазон. Каждая витая пара имеет отечественную или международную маркировку, которая рассказывает о технических возможностях кабеля. CAT – скорость передачи рассчитывают вместе с учетом классов LAN-кабелей. Кстати, кабели делятся на классы и сделать выбор просто — чем выше класс, тем выше предельная линейная частота. Например, может быть маркировка CAT1, это обычная телефонная линия или CAT7a, кабель, поддерживающий 40 Гбит/на дистанции около 50 метров, если расстояние удвоить, параметры передачи упадут.

Вместо послесловия

Представленная в статье информация является лишь вводными данными по классификации сетевого кабеля. Более подробные технические свойства по каждой категории витой пары можно уточнить у поставщика или в точке реализации. Обычно, для прокладки локальной сети внутри помещения применяется самый обычный кабель cat5e (серая оболочка, 4 пары, до 100 Мб/с).