Витая пара

В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

• незащищенная витая пара (UTP — Unshielded twisted pair) — отсутствует защитный экран вокруг отдельной пары;

• фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как F/UTP (см.: en:Screened fully-shielded twisted pair#Screened Shielded Twisted Pair (S/STP)), присутствует один общий внешний экран в виде фольги;

• защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;

• фольгированная экранированная витая пара (S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;

• незащищенная экранированная витая пара (SF/UTP — Screened Foiled Unshielded twisted pair) — двойной внешний экран из медной оплетки и фольги, каждая витая пара без защиты.

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 зависимости от структуры проводников — кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы, а во втором — из нескольких.

Одножильный кабель не предполагает прямых контактов с подключаемой периферией. То есть, как правило, его применяют для прокладки в коробах, стенах и т. д. с последующим оконечиванием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. Однако для «врезания» в разъемы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше.

В свою очередь многожильный кабель плохо переносит «врезание» в разъёмы панелей розеток (тонкие жилы разрезаются), но замечательно ведет себя при изгибах и скручивании. Кроме того, многожильный провод обладает бо?льшим затуханием сигнала. Поэтому многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов (англ. patchcord), соединяющих периферию с розетками.

Конструкция витопарного кабеля

Витопарный кабель состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,4—0,6 мм. Кроме метрической, применяется американская система AWG, в которой эти величины составляют 26AWG или 22AWG соответственно. В стандартных 4-х парных кабелях в основном используются проводники диаметром 0,51 мм (24AWG). Толщина изоляции проводника — около 0,2 мм, материал обычно поливинилхлорид (английское сокращение PVC), для более качественных образцов 5 категории — полипропилен (PP), полиэтилен (PE). Особенно высококачественные кабели имеют изоляцию из вспененного (ячеистого) полиэтилена, который обеспечивает низкие диэлектрические потери, или тефлона, обеспечивающего высокий рабочий диапазон температур.

Также внутри кабеля 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-х парных кабелей имеет толщину 5—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. Кроме этого, для изготовления оболочки используются полимеры, которые не поддерживают горения и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются как LSZH — Low Smoke Zero Halogen). Кабели, не поддерживающие горение и невыделяющие дым, разрешается прокладывать и использовать в закрытых областях, где могут проходить воздушные потоки системы кондиционирования и вентиляции (так называемых пленум-областях).

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 внешная 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.

Категории кабеля

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 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.

• CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.

• CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

• CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 4-парный кабель, используется при построении 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 свыше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.

• CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель 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.

• САТ5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.

• САТ5e (полоса частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. 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 используется для построения компьютерных сетей. Ограничение на длину кабеля между устройствами (компьютер-свитч, свитч-компьютер, свитч-свитч) — 106 м. Ограничение хаб-хаб — 5 м.

Витая пара категории 7

• CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. По данным IEEE, 70 % установленных сетей в 2004 году, использовали кабель категории CAT6.

• CAT6A (полоса частот 500 МГц) — применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гигабит/с и планируется использовать его для приложений, работающих на скорости до 40 Гигабит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года

• CAT7 — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 100 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully shielded Twisted Pair).

Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 120 Ом ±20OM, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.

Преимущества и недостатки

По сравнению с волоконно-оптическими и коаксиальными кабелями, использование витой пары обладает рядом существенных преимуществ. Такой кабель более тонкий, более гибкий и его проще устанавливать. Он также недорог. И вследствие этого, витая пара является идеальным средством передачи данных для офисов или рабочих групп, где нет электромагнитных помех.

Однако, витая пара обладает следующими недостатками: сильное воздействие внешних электромагнитных наводок, возможность утечки информации и сильное затухание сигналов. Кроме того, проводники витой пары подвержены поверхностному эффекту — при высокой частоте тока, электрический ток вытесняется из центра проводника, что приводит к уменьшению полезной площади проводника и дополнительному ослаблению сигнала.

Wi-Fi или витая пара — что лучше? / Блог компании ZYXEL в России / Хабр

Рассмотрим вопрос организации сети среднего или малого офиса: как лучше подключить ноутбук, настольный ПК, NAS, сетевой принтер… Что выбрать: Wi-Fi или проводное подключение для каждого случая? А случаи бывают разные…

Введение

Как часто бывает, при внедрении новых технологий возникают колебания то в одну, то в другую сторону.

Мы попытались представить это в виде диалога поклонника всех электронных новинок, назовем его условно «Гик», и системного администратора старой закалки, исповедующего принцип: «просто, дешево, надежно, безопасно». Назовем этого персонажа условно «Сисадмин».

В данном случае «Гик» выступает за повсеместную замену проводных сетей на беспроводные, а «Сисадмин» предлагает не отказываться от проводных соединений.

На самом деле эти роли достаточно условны. И среди сисадминов с большим стажем встречаются ярые «гики», и среди людей, влюбленных в гаджеты, встречаются те, кто предпочитает более традиционные решения в зависимости от ситуации.

Итак, Wi-Fi против витой пары. Что лучше?

Гик:

В свое время проводные технологии, в частности, коаксиальный кабель, оптоволокно, витая пара, сделали очень много как для развития локальных сетей, так и для подключения к Интернет.

Но всё течет, все изменяется. На самом деле гонять сигнал по проводам, это даже не вчерашний, это позавчерашний день.

Посмотрите, как развились Wi-Fi сети. Посмотрите, с какой скоростью развивается та же мобильная связь: 3G, 4G… А впереди у нас много всего интересного: сети 5G, Wi-Fi 6. Я уверен, скоро устройства с проводным соединением останутся разве что в Политехническом музее.

Сисадмин:

Я как «приходящий админ» на несколько офисов, склонен больше доверять проводным соединениям. NAS, МФУ, графическая станция с большим монитором — это пока ещё, слава богу, проводные устройства. Есть поползновения перевести их в разряд Wi-Fi или даже BlueTooth, но пока здравый смысл побеждает.

Во-первых, — у проводных соединений выше скорость и стабильней связь.

В-вторых, — безопасность у Wi-Fi и BlueTooth ниже, чем у кабельного соединения.

Проводов раньше боялись, потому что надо было самому обжимать кабель. Сейчас продаются патчкорды различной длины и категории, поэтому подключить некоторое количество устройств к коммутатору — уже не проблема.

Для ноутбуков и даже для планшетов есть док-станции. С охлаждением, целым набором разъемов для большого монитора, USB-hub, выносной клавиатурой и мышкой. И там проводное подключение весьма уместно.

Гик:

NAS — это такая маленькая коробочка с дисками? Которую далеко не всегда прячут в серверной? И что мешает её подключить чрез Wi-Fi?

Сисадмин:

Ну начнем с того, что далеко не все NAS имеют беспроводной интерфейс.

У меня Zyxel NAS542. Жду предложений и советов насчет Wi-Fi подключения.

Рисунок 1. Zyxel NAS542 для 4-x HDD или SAS.

Гик: Ну есть же и другие модели!

Сисадмин:

Я предпочитаю то, что проверено временем.

Это «малыш» работает. На нем лежат бэкапы и архив небольшого офиса. Прикажете всё выбросить ради возможности подключения по Wi-Fi?

Гик:

Ладно, с NAS пример был неудачный.

С принтером что не так?

Какая разница, через что печатать?

У меня дома беспроводной Wi-Fi принтер. Это удивительно как удобно!

Сисадмин:

Всё зависит от качества исполнения и от модели принтера или МФУ. Например, в одной из моих подопечных организаций, если в офисе выключают электричество, то вместе с ним слетают настройки Wi-Fi, в том числе ключ на WPA-key.

Ехать через весь город, чтобы каждый раз заново настроить доступ по Wi-Fi на МФУ — «это удивительно как удобно!»

А у проводного доступа никакие настройки не слетают и WPA-key вводить не нужно.

Гик:

Поставьте ИБП! Всего делов-то!

Сисадмин:

Подключить лазерное МФУ через аккумуляторный ИБП… Какой мощности должен быть бесперебойник? Дешевый офисный ИБП будет испытывать перегрузки. А покупать мощный и дорогой ИБП исключительно ради последующего подключения МФУ по Wi-Fi… Не проще ли подключить МФУ по проводной связи?

Гик: А скорость?

Сисадмин:

Скорость чего? Подготовки документа на печать? Тут играет роль множество факторов, в том числе мощность компьютера, прикладное программное обеспечение и так далее. Сравнивать исключительно по скорости сетевого подключения — это вводить читателя в заблуждение. Разумеется, на стареньком сетевом принтере с интерфейсом в 10Mbs печать будет дольше, чем на новеньком МФУ с современным интерфейсом Wi-Fi. Другое дело, что мы уже говорим не про Wi-Fi и витую пару, а про старые и новые печатающие устройства. А это не совсем правильное сравнение.

Гик:

Хорошо.

Допустим, NAS и принт-сервер — это действительно устройства, которые ближе к серверам и нуждаются в проводном соединении. Все эти «стабильность, отказоустойчивость» и так далее.

Но обычный ПК мы же можем по Wi-Fi подключить?

Сисадмин:

Можем, но зачем?

Гик:

Удобство, мобильность. Не надо провода тянуть.

Вот, например, люди затеяли перестановку в помещении…

Сисадмин:

Для того чтобы передвинуть компьютер на несколько метров — Wi-Fi не особо нужен. Достаточно взять патчкорд подлиннее.

А вот для работы с Wi-Fi на обычных ПК в корпусе middle и mini-tower нужно покупать сетевые карты для беспроводного соединения. Большинство системных блоков ими не комплектуется, а вот проводной сетевой интерфейс Gigabit Ethernet встроен в большинство современных материнских плат.

С этой стороны с проводами гораздо меньше хлопот.

При этом стоит учесть, что большинство офисных ПК находятся под столом пользователя. А это значит, что установленная сетевая карта в слот PCI-E будет находится почти на уровне пола. Хотя для лучшего приема её нужно поднять повыше.

Гик:

Или заканчиваем с ретроградством в виде огромных дурацких системных блоков, и все дружно переходим на неттопы и моноблоки.

Например, Mac-mini уже имеет встроенный модуль Wi-Fi.

Сисадмин:

Или так. Но это ещё и немалые денежные затраты, и дополнительная работа по переносу и перенастройке ПО. И могут возникнуть вопросы с лицензиями.

Не говоря о том, что пользователи не всегда радостно относятся к подобным заменам.

Для многих вещей: САПР, дизайн, анимация — неттопы и моноблоки не годятся — нужно мощное аппаратное обеспечение, требующее хорошего охлаждения.

Гик:

Но для проводного подключения нужно каждый раз делать кабельную систему. Вот, например, подняли арендную плату. И что теперь, держаться за старый офис?

А с Wi-Fi если захотели — переехали. ..

Сисадмин:

СКС на уровне категории 5E для офисов сейчас уже стандарт де-факто. Нужно ещё поискать офисное помещение, где нет хоть какой-то СКС. Другое дело, что самих портов может быть недостаточно. Но тут выручают дополнительные коммутаторы уровня доступа.

После переезда офиса больше усилий тратится, чтобы снова организовать Wi-Fi сеть. Нужно в очередной раз развешивать точки доступа, следить за взаимным влиянием, чтобы они «добивали» до каждого пользователя, и при этом не мешали работе друг друга.

Иногда встает выбор: купить ещё одну точку или пересадить пользователя в другое место, где есть уверенный прием сигнала. Вот и думай после этого, что мобильнее и универсальнее: пересаживать пользователя и просто подключить его компьютер через патчкорд нужной длины.

Отдельный вопрос — управление точками доступа. Для бесшовного роуминга необходимо организовать все разрозненные точки доступа в единую сеть. Для этого нужен Wi-Fi контроллер точек доступа. Хорошо, что у Zyxel есть такая функция практически сразу в нескольких сериях маршрутизаторов: ATP, USG, VPN, USG FLEX.

Рисунок 2. Шлюз безопасности Zyxel ATP100W.

Примечание. Для более полной информации рекомендуем обратиться к статье Два в одном, или миграция контроллера точки доступа в шлюз

Гик:

Что-то мы про офисы да про офисы…

Не забывайте, что сейчас концепции офиса, как единого помещения, где вплотную собирается и одновременно работает множество человек — постепенно отмирает.

Люди уже давно распробовали преимущества удаленной работы. А в режиме «самизоляции» из-за пандемии коронавируса их были вынужден признать и протестировать на большинстве бизнес-процессов. Волей-неволей с концепцией удаленной работы вынуждены смириться даже самые яростные ретрограды и поклонники «соблюдения строгого распорядка».

Сисадмин:

Любая квартира, в которой вы работаете удаленно — это по сути ваш личный офис.

Гик:

Вот именно.

А что нужно для удаленной работы? Ноутбук и всё!

Сисадмин:

Не только ноутбук.

Как мы уже рассмотрели выше, чтобы не зависеть на 100% от облачных сервисов, вам нужен ещё NAS для резервных копий, сетевой принтер или МФУ (особенно если работает два и более удаленщиков, например, муж, жена, подрастающие дети-студенты…).

Если работа требует производительного «железа» — ещё как минимуму пара участников сетевого обмена в виде мощных ПК.

Многие современные люди имеют по три-четыре беспроводных гаджета. Например, два смартфона: личный и для работы, планшет, ноутбук… Вот и считайте потребности средней российской семьи: работающие муж и жена, плюс студент или, например, два школьника.

А если в ту же сетку Wi-Fi подключить все описанные выше устройства, добавив принтер, NAS, телеприставку, два ПК — то это будет уже около 15 устройств.

И это не семья каких-нибудь гаджетоманов, а просто люди, чья работа или учеба так или иначе связана с ИТ.

Вам в любом случае понадобится универсальная сеть: Wi-Fi и проводное подключение.

Гик:

С ПК понятно.

Поговорим про ноутбуки.

На самом деле разъем RJ45 для ноутбука в чистом виде — это одновременно и хорошо, и очень плохо. Благо заключается в том, что проводное соединение по принципу «воткнул и черта с два вытащишь» действительно обеспечивает хорошее стабильное подключение.

Однако это же является серьезной проблемой. Со временем гнездо для сетевого разъема на ноутбуке разбалтывается, контакты поджимаются, и вся надежность проводного подключения летит в тартарары. А к Wi-Fi сколько не подключайся — ничего не разболтается.

Сисадмин:

Для таких целей придумали док-станцию, когда ноутбук через специальный разъем размещается на подставке и пользователь получает ещё кучу всяких возможностей.

К док-станции можно подключить: и монитор нормального большого размера, чтобы глаза не ломать, и клавиатуру отдельно, и удобную мышь по руке, а не «пальчиком по квадратику тачпада водить». И звук из колонок, и конечно же нормальная сеть по гигабиту (раньше FastEthernet хвастались, а сейчас делают док-станции на Gigabit Ethernet).

Гик:

То же самое можно получить, просто накупив BlueTooth устройств: и мышь, и клавиатуру, и колонки…

Существуют даже беспроводные мониторы, которые работают по известным протоколам беспроводных экранов: Apple airplay, Google Chromecast, Miracast / WiDi, EZCast.

Можно даже использовать специальные адаптеры.

И, разумеется, сеть по Wi-Fi.

Сисадмин:

Можно-то оно можно, но сколько это будет стоить? Опять же каждый раз заниматься подключением целого списка беспроводных устройств, пусть даже их параметры подключения и драйверы уже есть в операционной системе…

Ещё не забудьте докупить батарейки и зарядить аккумуляторы для этого «зоопарка». Иначе сел источник питания и устройство «отвалилось».

А с проводной док-станцией и проводной же периферией всё гораздо проще: воткнул и порядок.

Гик:

Пока не поломалась сама док-станция…

И да, кстати, что делать, если нужно поменять ноутбук. Другой модели или (о ужас!) другого бренда?

Сисадмин:

Во-первых, топовые ноутбуки каждый месяц не меняют. А если говорить о дешевых изделиях из серии: «залил чаем или кофе и не жалко», — с ними вряд ли стоит всерьез заворачиваться в плане док-станций или беспроводных мониторов. Для них, действительно, работающего Wi-Fi хватит «за глаза».

Кстати, для любителей универсальности есть USB док-станции, которые требуют только наличия свободного USB порта на ноутбуке.

Вообще надо смотреть конкретно по ситуации: это мобильный сотрудник «заскочил на полчасика» или это стационарная работа в офисе «от зари до зари». Соответственно, тут и требования будут разные.

Например, риелторская фирма. У большинства риелторов разъездная работа… И зачем им стационарные места с проводным интернетом?

Гик:

Ага!. .

Сисадмин:

В то же время тут вообще не нужно делать рабочие места для каждого из них. Проще выделить им комнату с Wi-Fi, одним большим столом и кучей стульев и пусть там себе тусуются на здоровье. Вероятность, что все они в один момент разом соберутся в офисе — не так велика. Обычно такой сбор — это глобальное мероприятие вроде новогоднего «корпоратива». Ну тут уж им будет не до ноутбуков…

Опять же, если человек приходит в офис каждый день и подключает свой ноутбук в порт RJ45, и поэтому этот порт разбалтывается — но какая же это удаленная работа? Это ежедневное пребывание в офисе.

«Удаленщик» приходит раз в неделю, раз в две недели… В этом случае уже имеет смысл говорить об «удаленке», но тогда по большому счету все равно как подключаться. Тут уже скорее вопрос: «На что начальство денег дало…»

Гик:

Ну хорошо, уговорили.

И что в итоге? Снова бежим толкаться в душном офисе, потому что провода проще и надежнее?

Сисадмин:

Нет… почему же?

Большинство современных моделей роутеров Zyxel имеет порт Gigabit Ethernet с RJ45. Даже те, которые вполне могут претендовать на роль переносных устройств вполне могут подключаться по проводу. А многие устройства имеют минимум 4 порта Gigabit Ethernet. Хватит и для дополнительной точки доступа, и для NAS, и для МФУ.

Если же портов не хватает, у Zyxel есть прекрасные модели коммутаторов для настольного размещения.

Мало того, в случае, если у вас приоритетным является беспроводное подключение к провайдеру — а такие случаи всё больше и больше набирают популярность — вы можете использовать для внутренней связи сочетание проводного и беспроводного подключения: внешнее LTE и внутри периметра по Wi-Fi и Gigabit Ethernet.

Если сотовый сигнал в помещении ловится хорошо — используем беспроводной роутер Zyxel LTE3301-PLUS и настольный 5-портовый коммутатор Gigabit Ethernet с PoE Zyxel GS1005HP.

Рисунок 3. Переносной маршрутизатор Zyxel LTE3301-PLUS.

Рисунок 4. 5-портовый коммутатор Gigabit Ethernet с PoE Zyxel GS1005HP.

Вместе это весьма неплохая компания для обеспечения надежной связи. Хотите вместо настольного ПК работать на Apple IPad — подключаемся по Wi-Fi. Нужно подключить ПК, NAS или МФУ — вот вам провод.

Мало того, вы можете подключить к этому коммутатору беспроводные точки доступа и видеокамеры c питанием через PoE.

Примечание. Подробнее о питании через PoE мы писали в статье: Технология PoE в вопросах и ответах.

Если же сотовый сигнал в помещении «не очень» — можно использовать LTE маршрутизаторы для наружного размещения: LTE7460-M608 или новую модель LTE7480-M804 с тем же Gigabit Ethernet с PoE Zyxel GS1005HP.

Эти маршрутизаторы имеют питание через PoE (вот тут и пригодится эта функция в Zyxel GS1005HP). Поэтому можно смело вынести LTE маршрутизатор, подключенный только по витой паре на внешнюю часть здания, не беспокоясь о проводах для питания.

Рисунок 5. Уличный гигабитный LTE Cat.6 маршрутизатор LTE7460-M608.

Рисунок 6. Новый уличный LTE Cat.12 маршрутизатор Zyxel LTE7480-M804.

Это уже не выбор «меньшего из двух зол». Это полноценное сочетание всех преимуществ каждой технологии.

Такой набор вы можете перенести, перевезти куда угодно. Вам не нужен кроссовый шкаф, эти устройства не шумят, не греют воздух…

Гик:

И не требуют серверного помещения…

Сисадмин:

При этом безопасность остается на достаточно хорошем уровне.

И скорость работы.

Нужно не пытаться заменить одну технологию другой, в данном случае: проводную на беспроводную, а брать всё лучшее от каждой из них.

Гик:

Мы ещё не поговорили об одной важной вещи…

Сисадмин:

О безопасности…

Гик:

Да!

Сисадмин:

Об этом мы поговорим в другой раз.

Полезные ссылки

1. Два в одном, или миграция контроллера точки доступа в шлюз

2. Технология PoE в вопросах и ответах.

3. Персональное облачное хранилище с 4 отсеками для дисковNAS542

4. Унифицированные шлюзы безопасности Next Generation Performance Series USG40/40W/60/60W

5. Гигабитный LTE Cat.6 Wi-Fi маршрутизатор AC1200 с LAN-портом LTE4506-M606

6. 5-портовый коммутатор Gigabit Ethernet с PoE Zyxel GS1005HP.

7. 4G LTE-Advanced Outdoor Router LTE7480-S905

Выбор кабеля для структурированной кабельной системы

В статье «Технология PoE в вопросах и ответах» мы рассказали о новых коммутаторах Zyxel, предназначенных для построения систем видеонаблюдения и других сегментов ИТ инфраструктуры с применением питания через PoE.

Однако просто купить хороший коммутатор и подключить соответствующие устройства — это ещё далеко не всё. Самое интересное может проявиться немного позже, когда это хозяйство придется обслуживать. Иногда возникают своеобразные подводные камни, о существовании которых следует знать.

Омедненная витая пара

В разных источниках информации по применению PoE можно встреть фразу типа «Использовать только медные кабели». Или «Do not use for CCA twisted pair». Что означают подобные предупреждения?

Существует устоявшееся заблуждение, что, витая делается всегда из медной проволоки. Оказывается, не всегда. В некоторых случаях производитель в целях экономии используем так называемые омедненный кабель.

По сути это алюминиевый кабель, у которого проводники покрыты тонким слоем меди. Полное название «витая пара из омедненного алюминия»

Витая пара из цельномедных проводников маркируется как «Cu» (от латинского «cuprum»

Омедненный алюминий обозначается как «CCA» (Copper-clad Aluminum — алюминий, покрытый медью).

Производители CCA могут и не ставить вообще маркировку. Иногда и вовсе недобросовестные производители рисуют параметр «Cu» на витой паре из омедненного алюминия.

Примечание. Согласно ГОСТ ставить такую маркировку не обязательно.

Единственный бесспорный аргумент в защиту омедненного кабеля — низкая цена.

Другой гораздо менее значимый аргумент — меньший вес. Считается, что бухты с алюминиевым кабелем легче перетаскивать при монтаже, потому что удельный вес алюминия меньше, чем у меди.

Примечание. На практике не все так однозначно. Свою роль играют вес упаковки, вес изоляции, наличие подручных средств механизации и тому подобное. Привезти на тележке и поднять на лифте 5-6 коробок с бухтами ССА кабеля занимает примерно столько же времени и сил, как и столько же коробок с бухтами «полноценной меди».

Как точно распознать алюминиевый кабель

Омедненный алюминий не всегда бывает легко распознать. Советы вроде: «Поскрести поверхность провода или оценить вес бухты кабеля, приподняв в руке», — работают весьма относительно.

Самый доступный и быстрый тест: поджечь зачищенный конец проволоки, например, зажигалкой. Алюминий довольно быстро начинает гореть и крошиться, в то время как конец проводника из чистой меди может раскалиться докрасна, но сохраняет свою форму и при остывании возвращает физические свойства, например, упругость.

Труха, оставшаяся от поджигания омедненного алюминия — это в принципе то, во что со временем превращается такой «экономичный» кабель. Все страшные сисадминские рассказы про «высыпающиеся кабели» — это как раз про «омеднёнку».

Примечание. Можно зачистить проволоку от изоляции и взвесить, рассчитав удельные вес. Но на практике такой способ используется редко. Нужны точные весы, установленные на строго горизонтальной ровной поверхности, и свободное время, чтобы этим заниматься.

Таблица 1. Сравнение удельных весов меди и алюминия.

Наши друзья из компании NeoNate, которая между прочим сама делает очень хороший кабель, сделали вот такую табличку вам в помощь.

Потеря мощности при передаче

Сравним удельное сопротивление:

• удельное сопротивление меди — 0, 0175 ом*мм2/м;

• удельное сопротивление алюминия — 0, 0294 ом*мм2/м/

Суммарное сопротивление такого кабеля вычисляется по формуле:

Учитывая, что толщина медного покрытия на дешевом омедненном кабеле «стремится к нулю», получаем большее сопротивление за счет алюминия.

А как же скин-эффект?

Скин-эффект назван от английского слова skin — англ. «кожа».

При передаче высокочастотного сигнала наблюдается эффект, при котором электрический сигнал передается в первую очередь по поверхности кабеля. Это явление служит аргументом, при помощи которого производители дешевой витой пары пытаются оправдать экономию в виде покрытого медью алюминия, мол, «всё равно ток пойдёт по поверхности».

На самом деле скин-эффект — это достаточно сложный физический процесс. Утверждать, что в любой омедненной витой паре передача сигнала всегда будет идти строго по медной поверхности, не «захватывая» слой алюминия — это не совсем справедливое утверждение.

Проще говоря, не имея на руках лабораторного исследования по этой конкретной марке провода нельзя достоверно утверждать, что данный CCA кабель благодаря скин-эффекту, по характеристикам передает ничем не хуже качественного медного кабеля.

Меньшая прочность

Алюминиевая проволока ломается гораздо проще и быстрее чем медная того же диаметра. Однако «взять и сломать» — это не самая большая беда. Гораздо большей неприятностью являются микротрещины на кабеле, которые увеличивают сопротивление и могут приводить к появлению плавающего эффекта затухания сигнала. Например, когда кабель время от времени подвергается изгибам или температурным воздействиям. Алюминий более критичен к такого рода воздействиям.

Критичность к перепаду температур

Все физические тела обладают способностью изменять объем под воздействием

температуры. При разном коэффициенте расширения данные металлы будут изменяться по-разному.

Это может влиять как на сохранение целостности медного покрытия, так и на

качество контактов в местах сочленений алюминиевых проводников и устройств

крепления. Способность алюминия к большему расширению при повышении температуры

способствует появлению микротрещин, которые ухудшают электрические

характеристики и снижают прочность кабеля.

Способность алюминия быстрее окисляться

Помимо температурного расширения нужно принять во внимание свойство алюминия быстро окисляться, о чем свидетельствует тест с зажигалкой.

Но даже если на алюминиевый провод не воздействует открытое пламя и внешние высокотемпературные нагреватели, со временем при перепаде температуры или при нагреве за счет передачи электрического тока для питания устройств (PoE) большее количество атомов металла вступает в соединение с кислородом. Электрические свойства кабеля это отнюдь не улучшает.

Контакт алюминия с другими цветными металлами

Алюминий не рекомендуют соединять с проводниками из других цветных металлов, в первую очередь с медью и медьсодержащими сплавами. Причина — повышение окисляемости алюминия в местах соединения.

По прошествии времени придется заменить коннекторы, а проводники в патчпанели перезаделать заново. Неприятно, что с этим могут быть связаны плавающие ошибки.

Проблемы с PoE для омедненной витой пары

В случае с PoE электрический ток для питания устройств передается частично по медному покрытию, но в основном по алюминиевому наполнению, то есть с большим сопротивлением, и, соответственно, с большими потерями мощности.

Помимо этого, возникают другие проблемы: из-за нагрева проводов при передаче тока электропитания, на который данная витая пара не рассчитывалась; из-за микротрещин, окисления провода и так далее.

Что делать если СКС с кабелем из омедненного алюминия досталась «в наследство»?

Нужно иметь в виду, что часть сегментов со временем придется заменить (по тем или иным причинам). Лучше сразу зарезервировать на этот случай в бюджете денежные средства. (Понимаю, что звучит как фантастика, но что ещё поделать?)

Контролировать состояние СКС. Следить за температурой, влажностью и другими физическими показателями в помещениях и других местах, где проходит витая пара. Если там более жарко, холодно, влажно или есть подозрение на механическое воздействие, например, вибрацию — стоит подумать о превентивных мерах. В принципе, в ситуации с традиционной медной витой парой подобный контроль также не помешает, но алюминиевые провода более капризны к указанным явлениям.

Существует мнение, что уже нет особого смысла приобретать какие-то особенно хорошие патчпанели, сетевые розетки, патчкорды для подключения пользователей и другое пассивное оборудование. Поскольку проводная часть, скажем так — «не фонтан», то тратится на крутую «обвеску» может быть уже и не стоит.

С другой стороны, если вы со временем всё же захотите заменить такую замечательную «в основном ничем не отличающуюся» витую пару CCA на проверенную временем «медь» — стоит ли поступать по принципу «шаг вперед, два шага назад», закупая сейчас патчпанели и розетки по бросовой цене?

Также нужно очень внимательно относиться к внезапным пропаданиям связи. Когда какое-то время не было даже пинга, а пока искали — «всё само чудесным образом» восстановилось. Качество кабеля и соединения могут играть в таких инцидентах не последнюю роль.

Если планируется использовать PoE, например, для камер видеонаблюдения — для этого участка лучше сразу заменить витую пару на медную. Иначе можно столкнуться с ситуацией, когда сначала повесили камеру с малым энергопотреблением, потом поменяли на другую и приходится ломать голову — почему не работает.

5E хорошо, а 6 категория лучше!

Категория 6 более устойчива к помехам и температурным воздействиям, скрутка проводников в таких кабелях производится с меньшим шагом, что способствует улучшению электрических характеристик. В некоторых случаях в кат. 6 устанавливаются разделители для разнесения пар (удаления друг от друга с целью предотвращения взаимного влияния). Всё это повышает надёжность при эксплуатации.

Для подключения устройств с PoE такие изменения придутся весьма кстати, например, для обеспечения устойчивой работы сети при колебаниях температуры.

Кабели СКС иногда прокладываются в помещениях со слабым климат-контролем, например, через надпотолочное пространство, в подвале, техническом или цокольном этаже, где разница температур в течение дня достигает 25°C. Такие температурные скачки влияют на характеристики кабеля.

Прокладка более дорогого, но и более надежного кабеля 6 категории с лучшими характеристиками вместо категории 5Е — это не повышение «накладных расходов», а инвестиция в более качественную и надежную связь.
Подробнее можно прочитать здесь.

В российском представительстве Zyxel провели собственное исследование зависимости допустимого расстояния для передачи питания PoE от типа используемого кабеля. Для проверки использовались коммутаторы
GS1350-6HP и GS1350-18HP

Рисунок 1. Внешний вид коммутатора GS1350-6HP.

Рисунок 2. Внешний вид коммутатора GS1350-18HP.

Для удобства результаты сведены в таблицу, разделенную по производителям видеокамер (см. ниже таблицы 2-8).

Таблица 2. Процедура тестирования

Таблица 3. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер LTV

Таблица 4. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер LTV (продолжение)

Таблица 5. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер LTV (продолжение 2).

Таблица 6. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер UNIVIEW.

Таблица 7. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер UNIVIEW (продолжение).

Таблица 8. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер Vivotek.

Заключение

Описанные в статье проблемы не являются обязательными к приобретению. Возможно, найдётся человек, который скажет: «Я вот в своих проектах всё время применяю исключительно омедненную витую пару категории 5Е и проблем не знаю». Разумеется, большую роль играет качество исполнения, условия эксплуатации, периодический контроль и своевременное обслуживание. Однако, остается еще необходимость использовать PoE, а для такой ситуации использование медной витой пары категории 6 является более перспективным решением.

Возможная экономия при использовании дешевой омедненной витой пары носит достаточно специфический характер. Если речь идет о крупномасштабных проектах уровня Enterprise для бизнеса, критичного к ИТ — разумнее использовать высококачественную медную пару от проверенных, хорошо зарекомендовавших себя производителей. Если речь идёт о малых сетях, то экономия на витой паре, особенно в условиях «приходящего админа» выглядит довольно сомнительно. Иногда бывает лучше переплатить за качественный кабель, чтобы снять потенциальные проблемы, повысить надежность, расширить диапазон возможностей (PoE) и снизить стоимость обслуживания.

Благодарим наших коллег из компании NeoNate за помощь в создании материала.

Приглашаем в наш телеграмм канал и на форум. Поддержка, консультации по выбору оборудования и просто общение профессионалов. Добро пожаловать!

Хотите стать партнером Zyxel? Начните с регистрации на нашем партнерском портале.

Источники

Технология PoE в вопросах и ответах

IP-камеры PoE, особые требования и бесперебойная работа — сводим всё воедино

Смарт-управляемые коммутаторы для систем видеонаблюдения

Какой выбрать кабель UTP – омеднённый алюминий или медный?

Витая пара: медь или биметалл (омедненка)?

Что такое скин-эффект и где его используют на практике

Категория 5e против Категории 6

Сайт компании NeoNate

Витая Пара vs Коаксиальный Кабель vs Волоконно-оптический Кабель

  Лучшая помехозащищенность из-за попарного свивания проводов с определенным шагом.

  Большое количество разновидностей кабеля, которые можно подобрать в зависимости от необходимого назначения, условий монтажа и эксплуатационных возможностей.

Что такое коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель – это цилиндрический проводник, внутри которого строго по оси цилиндра пролегает центральный провод. Цилиндрический провод состоит из медной оплетки, которая называется внешним проводником. Пространство между внешним и центральным проводником обычно заполнено диэлектриком. Как отдельно шайбами, так и всплошную.

Коаксиальный кабель имеет немало видов. В том числе толстый Ethernet (Thicknet), как и тонкий Ethernet (Thinnet).

Тонкий Ethernet имеет диаметр примерно 6 миллиметров. Высокая гибкость дает ему возможность быть проложенным практически в любых местах. Толстый Ethernet имеет диаметр примерно 12 миллиметров и более толстый центральный проводник. Плохо гнется и стоит дорого.

Коаксиальные кабели используют систему RG, чтобы различать различные виды кабелей. RG выступает за устаревший военный термин «Радио гид». Эти числа используются, чтобы отличить один кабель от другого, но они назначаются случайным образом и не несут никакого конкретного смысла.

Кабель RG-6 и RG-59 являются двумя из наиболее распространенных разновидностей коаксиальных кабелей, т. е. кабелей, которые проводят электричество для передачи сигналов радио частот, компьютерных сетей и кабельного телевидения. Оба типа отличаются по своей конструкции, использованию и спектру возможностей. Сейчас мы рассмотрим, как можно отличить кабель RG-6 и RG-59.

Оптоволоконный кабель, витая пара или коаксиальный кабель: в чем разница?

A.Скорость, пропускная способность и дистанция

Коаксиальный кабель и витая пара — провода из меди или на основе меди, покрытые изолирующим слоем из других материалов. Они оба могут использоваться в телевидении и телефонии, для передачи данных в виде электрических сигналов. В то время, как оптоволоконный кабель может передавать те же типы данных с более широкой пропускной способностью, быстрой скоростью и высокой частотой. Он сделан из очень тонкой и гибкой стеклянной или пластиковой трубки.

B.Цена на кабель

Из данной таблицы мы видим, что цена на оптоволоконный кабель наиболее низкая при одной и той же длине. Тем не менее, процесс установки оптоволоконного кабеля может быть достаточно дорогостоящим из-за использования оптических компонентов, особенно оптических трансиверов. К тому же витая пара с коннекторами RJ45 стоит дешевле, чем коаксиальный кабель, который часто оснащен коннекторами BNC.

C.Установка

Хотя оптоволоконные кабели имеют большие преимущества с точки зрения гибкости полосы пропускания и надежности, они не так широко распространены, как коаксиальные кабели или кабели витая пара. Оптоволокно более хрупкое и тонкое, чем кабели других двух типов, что требует осторожности в процессе его установки, использования и технического обслуживания. По сравнению с кабелем витая пара, коаксиальный кабель может передавать данные на более дальние расстояния. Но из-за диэлектрического изолятора, окружающего медную сердцевину, коаксиальный кабель более сложен в установке и техническом обслуживании.

D.Использование

Оптоволоконные кабели используются не только для передачи данных на дальние расстояния между городами и странами, но также для сетей прямого доступа пригородных районов (такие как FTTH, FTTP, FTTB, FTTC и т.д.), известных также как инсталляции «последней мили». Они также широко используются в дата-центрах, где необходимо передавать большой объем данных.

Кабели витая пара используются в основном в телефонных сетях, для передачи данных. Применение коаксиальных кабелей включает линии подачи, соединяющие радиопередатчики и приемники с антеннами, компьютерные сети (Интернет), цифровое аудио (S/PDIF) и распределительные кабели для передачи телевизионных сигналов. Они также используются для соединения медиа интерфейсов высокой четкости.

Заключение

Есть очевидные различия между оптоволоконным кабелем, кабелем витая пара и коаксиальным. Сейчас оптоволокно становится трендом, который отвечает растущим потребностям рынка вслед за развитием технологий. Тем не менее, Ваш выбор соответствующего типа кабеля сильно зависит от сферы применения, требований к дистанции передачи данных и производительности.

Витая пара

Витая пара UTP и FTP

Интересный факт: Впервые трансатлантический телефонный кабель был проложен в 1858г. от залива Валеншиа (Ирландия) до острова Ньюфаунленд (близ берегов Канады). До этого телеграфный кабель уже широко использовался как на суше, так и на море: в частности, соединял Францию и Англию через пролив Ла-Манш. Масса трансатлантического кабеля был настолько велика, что его везли одновременно два судна. Суда дошли до середины Атлантического океана, где разошлись в разные стороны и через несколько месяцев первый трансатлантический кабель был успешно проложен. По обе стороны океана поднялась невероятная эйфория, многие желали немедленно отправить телеграмму за океан за любые деньги. Но из-за просчетов в изоляции кабеля прошли только первые короткие телеграммы. Понадобилось еще несколько лет и несколько неудач, пока в 1866 г. удалось проложить нормально работающий кабель.

 

1.Определение «витая пара»

Слова витая пара — это дословный перевод с английского языка термина телефонный кабель. В телефонном кабеле жилы скручены/свиты попарно, т.к. подобная конструкция обеспечивает уменьшение электромагнитных помех от внешних и взаимных наводок. В Советском Союзе попарный свив токопроводящих жил применялся, в частности, в кроссовом проводе (марка ПКСВ) и в более широко известном телефоном кабеле марки ТПП (соответствует 3-ей категории витой пары). Кстати, кабель ТПП до сих пор является основной составляющей в телефонных сетях стран СНГ. На Украине более скоростной и надежный телефонный кабель из оптоволокна соединяет пока только областные центры и отдельные особо важные объекты.

Поскольку основное назначение витой пары — это телефонные линии, — то количество пар в витой паре может быть до 1000, а диаметр жил от 0,4 до 0,64 мм. Т.е. все как и у нашего кабеля ТПП. Американская классификация телефонного кабеля по категориям со временем оказались самой удобной и большинство заводов мира при выпуске телефонного кабеля все чаще используют американские термины и стандарты. Этим, например, объясняется то, что стандартная длина бухты кабеля «витая пары» равна 305 м, что соответствует 1000 футам.

С появлением оптоволокна медный телефонный кабель свитый попарно во всем мире уже отходит в прошлое. Вместе с тем, уже при нашем поколении мы видим, как термин витая пара (телефонный кабель) фактически трансформировался исключительно в 4-парный кабель для компьютерных сетей.

 

2.Категории витой пары

 

Понятие категория витой пары связано, в первую очередь, со скоростью передачи информации. Ни внутренняя конструкция кабеля, ни материалы и т.п. не определяют напрямую категорию кабеля. Материалы и конструкция должны обеспечивать необходимые технические характеристики: скорость, долговечность, максимальное расстояние передачи и т.п. На сегодня в мире стандартизировано семь категорий витой пары. Наибольший объем при прокладке новых сетей занимает пока кабель 5-ой категории.

Скорость передачи сигнала напрямую зависит от частоты колебаний тока. Каждое колебание — это есть передача какого-либо сигнала/значения. Таким образом, чем выше частота, тем выше скорость. Именно поэтому в стандартах категории кабеля указывается частотный диапазон, в котором данный кабель может работать. Другие факторы: например, класс оборудования или качество кабельных сетей,- могут только поддерживать заданную частоту/скорость, а в худшем случае будут создавать помехи.

Витая пара CAT1 — полоса частот 0,1 МГц. В СССР техническое название ТРП — «лапша». Применяется и сегодня при прокладке провода от щитка в квартиру.

Витая пара CAT2 — полоса частот 1 МГц (скорость передачи примерно 4 Мбит/с). Используется и сейчас для соединения телефонных аппаратов с телефонной коробкой.

Витая пара CAT3 — полоса частот 16 МГц (скорость передачи 10 Мбит/с или 100 Мбит/с на расстоянии не дальше 100 м)

CAT4 полоса частот 20 МГц (16 Мбит/с). Не используется.

Витая пара CAT5 (более ранняя модификация — CAT5е) — полоса частот 100 МГц (100 Мбит/с). 125 МГц (100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар). Кабель данной категории получил самое широкое распространение.

Витая пара CAT6 полоса частот 250 МГц (1000 Мбит/с что соответствует 1Гбит/с)

CAT6a полоса частот 500 МГц (10Гбит/с). Добавлен в стандарт в феврале 2008 года.

Витая пара CAT7 полоса частот 600-700 МГц (10 Гбит/с) пока утверждена только международным стандартом ISO 11801

Справочно: один сигнал (точка или тире) в информатике называется один бит. Каждый электрический сигнал (импульс) означает точку/тире в телеграфе или ноль/один в двоичной системе компьютера. Набор из нескольких бит образует какое-либо смысловое значение (буква, цифра и т.п.) и называется байт. Современные компьютерные программы чаще используют 16-битную систему: каждый набор из 16 бит соответствуют одному конкретному значению. Очевидно, что чем больше бит в одном байте — тем больше комбинаций смысловых значений можно сформировать в таком стандарте. Уже применяются компьютера с 32-битными системами кодирования данных и разрабатывается 62-битная система кодирования. Во многих «простых» случаях по прежнему используются и старые стандарты на 6,8 и 9 бит.

 

3.Виды витой пары: назначение и маркировка

На сегодня существуют следующие марки витой пары:

UTP — Unshielded twisted pair (англ.) неэкранированная витая пара без защитного экрана. Может обозначаться как U/UTP

FTP — Foiled twisted pair (англ.) фольгированная витая пара присутствует один общий внешний экран в виде фольги. Может обозначаться как F/UTP

STP — Shielded twisted pair (англ.) экранированная витая пара. Внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке. также Может обозначаться как S/FTP

 

Как видите, 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:

 

Моножила (англ. solid) или многопроволочная жила (англ. patch). Наибольшее распространение, как более дешевая, получила множила. 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 джеками 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:

PVC — ПВХ-пластиката. Для внутреннего применения

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 тросом. Трос нужен для натяжения кабеля между строениями.

Таким образом, маркировка U/UTP 4 cat5e 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.

 

4.Стандарты и сертификация.

В области витой пары стандарты можно условно разделить на два типа: Первый тип — это стандарты Ethernet, которые определяют скорости передачи информации, способы модуляции сигналов, расстояние передачи и т.п. В большинстве стандартов Ethernet витая пара как средство передачи сигналов задействуется. Однако существуют стандарты Ethernet, где возможно, а иногда и необходимо применение других кабельных систем: например, на базе оптоволокна.

 

Второй тип стандартов — это стандарты по структурированным кабельным сетям. В них описываются условия прокладки кабеля, типы соединений и т. п.

Таким образом, производитель витой пары при конструировании кабеля должен определиться: для какого типа Ethernet будет выпускаться данная витая пара и в каких кабельных системах ее будет возможно проложить. Или еще понятней: какие типы оборудования можно будет подключать с помощью данного кабеля и какими стандартными соединителями.

 

Стандартов по Ethernet на сегодня уже несколько десятков: от старых 10BASE5, IEEE 802.3 (называемый также «толстый Ethernet») до гигабитного Ethernet (1000BASE). Разработаны и уже применяются стандарты 40 Gigabit Ethernet и 100 Gigabit Ethernet. Специалисты уверены, что в недалекой перспективе должен появится терабитный !!! интернет.

 

В области СКС в настоящее время действуют 3 основных стандарта:

«EIA/TIA-568С Commercial Building Telecommunications Wiring Standard -американский стандарт;

«ISO/IEC IS 11801-2002 Information Technology. Generic cabling for customer premises — международный стандарт;

«CENELEC EN 50173 Information Technology. Generic cabling systems — европейский стандарт.

Задаваемый действующими стандартами технический уровень гарантирует работоспособность кабельной системы на протяжении как минимум 10 лет.

 

5.Как определить качество витой пары в полевых условиях.

Во-первых, по названию торговой марки. На Украине из брендовых кабелей чаще можно встретить витую пару американского концерна Mollex или швейцарской компании Reichle De-Massari AG. Подделки пока не встречалось, видимо потому, что данные кабеля весьма дороги, специалисты их хорошо знают, а заказчики такого кабеля очень серьезны. Также уже брендовым на постсоветском пространстве можно считать витую пару завода «Одескабель». Все остальные торговые марки, присутствующие на нашем рынке, выпускаются преимущественно в Китае (иногда в Тайване), и маркируются по желанию различных заказчиков.

 

Во-вторых, по материалу жил. Стандартно жилы должны быть медные, но в последнее время получили распространение так называемые биметаллические жилы, которые представляют собой омедненный, правильней говорить плакированный, т.е. покрытый тонким слоем меди, стальной проводник (CCS = Copper Clad Steel) или покрытый медью алюминиевый проводник (CCA = Copper Clad Aluminium). В обоих случаях применение более дешевых материалов значительно ухудшает характеристики кабеля, а именно:

жила плохо держится в разъеме (плавающий контакт)

небольшая длина сегментов: обычно до 25м

непредсказуемость волнового сопротивления в зоне контакта при заделке кабеля в разъем

непредсказуемое изменение характеристик при последующей перекладке кабеля

у омедненных стальных кабелей скорость чаще не превышает 10 Мбит/с, у алюмо-медных — не более 100 Мбит/с.

 

Проверить омедненный кабель легко: нужно любым ножом соскоблить верхний слой меди. Если увидите четко белый цвет — это и есть так называемая «омедненка». И еще — омедненный кабель не паяется, во всяком случае, стандартным паяльником. К сожалению, большинство киевских (как, вероятно, и большинство украинских) операторов интернет услуг от щитка до абонента прокладывают исключительно омедненную витую пару.

В последнее время появился кабель из сплава меди с различными металлами. Сплав по виду и характеристикам очень похож на медь но, разумеется, дешевле. К сожалению, ничего более нам пока неизвестно, кроме того, что некоторые операторы сертифицируют такой кабель у нас на Украине.

В-третьих, по толщине жил. Серьезные производители применяют медную жилу диаметром 0,51 мм и выше. Не брендовые марки могут иметь диаметр жилы от 0,4 до 0,51 мм. Как правило, наиболее сильно занижаются жилы на синей (4-5) и коричневой (7-8) парах, т.к. в большинстве компьютерных сетей эти пары не используются.

В-четвертых, по наличию сертификата. Украина не обязывает сертифицировать витую пару, но солидные производители проходят сертификацию в нашей стране добровольно.

 

6.Что нужно знать при прокладке витой пары в своей квартире, доме.

При прокладке витой пары в квартире или частном доме совершенно излишне брать «крутой» кабель 6-й или даже 7-й категории. Во-первых, под седьмую категорию еще не выпускается ни активное, ни пассивное оборудования и данный кабель прокладывается в расчете на перспективу. Во — вторых, скорость, которую может обеспечить витая пара 6-ой или 7-ой категории провайдеры интернета пока не предоставляют. И в-третьих, кабель 5-й категории может обеспечить скорость до 100 Мбит/с, тогда как для просмотра видео или on-line игры достаточно 4 Мбит/с.

 

Кабель витая пара должен прослужить как минимум пятнадцать лет, поэтому в стены желательно закладывать медный кабель. Если квартира не ваша — то вполне хватит и омедненного кабеля: года на два-три.

Качество сигнала по кабелю всегда выше, чем радиосигнал. Если хотите уже сейчас и в перспективе иметь высокую скорость — четко спланируйте места вывода кабеля для интернет — соединения.

 

В месте подключения витой пары к компьютеру лучше оставьте 2-3 метра кабеля, но не ставьте розетку! Любое дополнительное соединение витой пары «крадет» скорость.

Витую пару нельзя механически разветвить на 2-3 компьютера как, например, телефонную розетку. Для подключения двух и более компьютеров на один кабель нужен коммутатор, чаще называемый switch (свич). Стандартно свичи выпускаются на 2,4,6,8,12, 24 и т.д. абонентов.

Для создания беспроводных сетей используется технология WI-FI. Для этого Вы должны подключиться к провайдеру интернет через специальное устройство: маршрутизатор (роутер), который осуществляет подключение к интернет и передает радио сигналы на Ваши компьютеры. Компьютера, в свою очередь должны иметь блок WI-FI: встроенный или внешний. Необходимо помнить, что после третьей стены сигнал от роутера может сильно ослабевать. Хотя бывает и так, что сигнал проходит через две квартиры, но остается достаточно сильным. К сожалению, определить дальность сигнала заранее очень сложно, надо пробовать на месте.

Минимально допустимое расстояние между силовыми (электрическими) и телефонными кабелями должно быть не менее 5 см. На практике данный норматив повсеместно нарушается, что в большинстве случаев не приводит к заметному для потребителя ухудшению качества сигнала.

 

Будьте очень внимательны с применением витой пары в экране. Экранированная витая пара безусловно более надежна по сравнению с не экранированной, но это только в том случае, если экран будет заземлен. Не заземленный экран может давать дополнительные наводки — помехи. Кроме того, заземление экрана в витой паре необходимо осуществлять со стороны одного из «терминаторов», но не с обеих сторон сразу и не где-нибудь в середине — это может привести к полной потере связи. Также следует иметь в виду, что некоторые устройства, например повторители, автоматически заземляют подключенный к ним конец кабеля.

что это, пропускная способность, сечение, маркировка, категории, максимальная длина и скорость, расшифровка UTP, FTP, STP

Антон Богданов

Инженер-проектировщик сетей связи

Несмотря на то, что оптические кабельные линии связи постепенно становятся доступнее, появляется больше устройств, поддерживающих работу с ними, и в целом работа с этим материалом становится проще, кабели типа витая пара, как и раньше, остаются самым доступным и удобным способом для подключения Интернета.

Определение и устройство

Так что такое витая пара и почему она собственно витая? Дело в том, что этот кабель состоит из скрученных между собой пар проводников. От выбора материала проводника, количества витков, изоляции и наличия экрана зависит пропускная способность, дальность действия и условия эксплуатации шнура. Интернет кабель применяется для соединения устройств и передачи информации по технологии Ethernet.

Основное отличие  от остальных кабелей — это то, что один проводник обвивает другой, поэтому кабель и носит такое название. Сигнал подаётся сразу на оба проводника пары, но по одному из них он идёт в противофазе. Получая сигнал по паре проводов, полезный сигнал суммируется (потому что он идёт в противофазе), а помехи вычитаются (они идут в одной фазе). Тем самым можно избавиться от большого количества помех для сигнала. Дополнительно жилы скручивают друг с другом для уменьшения наводок.

Преимущества применения

Преимущества использования перед другими типами кабелей:

• Доступность;
• Простота монтажа благодаря небольшой толщине и гибкости кабеля;
• Удобство работы с кабелем, поскольку для этого не требуется дорогого оборудования;
• Прочность и долговечность.

Виды

Существует много видов витой пары. Она может отличаться по количеству жил, наличием или отсутствием экранирования и типом оболочки. Каждый из этих видов подходит для определённой технологии и условий эксплуатации.

Число жил

Провод состоит из жил. Количество этих жил должно быть кратно 2. На данный момент существуют кабели с одной парой – 2 жилы, с двумя парами – 4 жилы и четырьмя парами – 8 жил.

Экранирование

Кабель бывает экранированный и неэкранированный. Для использования дома вполне пригоден без экранирования. Тип экрана выбирается, исходя из внешних условий и возможных наводок на провод.

• U/UTP — без экрана, применяется в домах и офисах, где нет сильных наводок;
• FTP (F/UTP) – с экраном, сделанным из фольги;
• STP (S/UTP) – экранирование происходит за счёт медной оплетки поверх всех пар;
• S/FTP, SF/UTP – фольга на каждой паре и все пары поверх экранированы медной оплёткой;
• U/FTP – каждая пара экранирована фольгой;
• F/FTP – фольга на каждой из пар и общий фольгированный слой;
• SF/FTP – этот вид кабеля имеет три экрана. Каждая пара экранирована фольгой, дополнительно фольгой экранированы все пары вместе и поверх экранированы медной оплёткой.

Слой из фольги предохраняет от окружающей среды и окислов. Медная оплётка предназначена для защиты кабеля от электромагнитных наводок.

Оболочка

В зависимости от места использования кабеля, используется несколько разновидностей оболочки.

• PVC – пластиковая оболочка, используется для прокладки внутри помещений;
• PE – слой из полиэтилена. Более прочная, чем оболочка из пластика, может использоваться для прокладки на улице;
• PP – полипропиленовый слой, устойчивый к внешней среде и температуре до 140 градусов Цельсия;
• FR – защита, способна находится в открытом огне до 180 минут;
• LS – при горении кабеля выделяется минимум дыма;
• ZH – не токсична при горении;
• B – броня, применяется при прокладке кабеля в грунте;
• С – провод с силовым элементом, используется при подвесе кабеля.

Категории

Самое широкое распространение получила категория 5e. Именно этим ethernet кабелем соединяется оборудование провайдера и квартирного роутера. Этим же кабелем происходит подключение к маршрутизатору различных устройств, таких как персональный компьютер, телевизор, игровая консоль и т.д. Но категорий на самом деле гораздо больше. Одни уже не используются из-за недостаточной пропускной способности, другие же, наоборот, не применяются в повседневной жизни из-за слишком высокой пропускной способности и, следовательно, дороговизны.

Провод делится на категории, исходя из количества жил, количества витков и используемого частотного диапазона. От этих параметров будет зависеть скорость передачи данных витой пары и то, на какое максимальное расстояние она сможет их передать без потери сигнала.

• Cat.1 – 1 пара работающая на частоте от 0,1 до 0,4 МГц. Применяется для аналоговой телефонной линии и доступа в интернет через модем;
• Cat.2 – 2 пары работающие на частоте от 1 до 4 МГц;
• Cat.3 – 4 пары работающие на частоте 16 МГц. Применяются для Ethernet стандарта 10BASE-T (скорость 10 Мбит/с) и 100BASE-T4 (100 Мбит/с). Указанная скорость гарантируется при длине кабеля до 100 метров;
• Cat.4 – 4 пары на частоте 20 МГц. Применяется для технологии Token ring и 10BASE-T, 100BASE. Скорость по такой устаревшей технологии не может быть выше 16 Мбит/с. Сейчас уже не применяется;
• Cat.5 – 4 пары на частоте 100 МГц. Применяется в стандарте 100BASE-TX, 100 Мбит/с. Максимальная длина — 100 метров;
• Cat.5e – 4 пары, работающие на 100 МГц по стандарту 1000BASE-T, обеспечивает скорость до 1000 Мбит/с. Максимальная длина витой пары категории 5e для поддержания указанной скорости — не более 100 метров;
• Cat.6 – 4 пары. Частота 250 МГц. Применяется в технологиях Fast Ethernet и Gigabite Ethernet (10GBASE-T). Способен обеспечивать передачу данных до 10 Гбит/с на расстоянии до 55 метров;
• Cat.6e – 4 пары на частоте 500 МГц. применяется в технологии (10GBASE-T) и обеспечивает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров;
• Cat.7 – 4 пары, рабочая частота составляет 600 МГц. Используется в технологии (10GBASE-T). Скорость 10 Гбит/с при длине кабеля до 100 метров. Относится не к UTP, а к S/FTP. В нём применяется не только общий экран, но и экран для каждой пары;
• Cat.7a – 4 пары, рабочая частота 1200 МГц. Применяется в Gigabit Ethernet (40GbE, 100GbE) 40 Гбит/с до 100 метров, и 100 Гбит/с до 15 метров.

Типы проводников

Провод изготавливают из разных материалов с различной толщиной. И от их качества и сечения сильно зависит цена.

Материал

Каноничным металлом для провода считается медь. Но она довольно дорога сама по себе, и не всегда нужна для применения. Поэтому в данный момент можно увидеть три основных материала:

• Алюминий. Провод, сделанный из алюминия, значительно легче и дешевле медного. Это все его преимущества, дальше идут только недостатки. Электропроводность алюминия ниже, чем у меди, в 1,7 раз. На небольших участках это не заметно, но на длинных участках, граничащих с максимально допустимыми длинами, это может стать серьёзной проблемой. С алюминиевых проводов со временем могут сползать коннекторы. Материал сильно подвержен коррозии и его применение недопустимо в сырых помещениях или на улице, поскольку из-за повреждения коррозией электропроводность жилы значительно ухудшается. Провод из алюминия не такой гибкий, как медный, поэтому его несколько сложнее монтировать и проще повредить. Идеальное место применения кабеля с алюминиевыми жилами — это сухое помещение, например, квартира или офис, где длины кабеля не превышают половины, разрешённой используемым стандартом. Таким кабелем не получится запитать устройства по технологии PoE (Power over Ethernet). Эта технология позволяет передавать на устройство сигнал и электропитание через данный провод;
• Омеднённый алюминий. Представляет собой алюминиевый кабель с нанесённым на его поверхность медным слоем. Этот кабель тоже значительно легче медного, но уже не так дёшев. Разница с медным кабелем составляет около 15%. Преимущество над кабелем из чистого алюминия заключается в улучшенной электропроводности и защите от коррозии. Но даже несмотря на то, что проводимость уже значительно лучше, чем у алюминиевого, технология PoE плохо работает на таком кабеле;
• Медь. Провод, изготовленный из меди, тяжелее и дороже всех остальных. Но именно она позволяет выжать из использованной технологии всё, что задумано. И именно при медном исполнении пропускная способность витой пары будет максимальна. Сеть, построенная из медного кабеля будет самой качественной и долговечной.

Исполнение проводников

Проводники могут быть одножильными и многожильными.

• Одножильный (Solid). Представляет из себя цельную жилу из одного проводника. Подходит для передачи сигнала на длительные расстояния. Подходит для обжима ручным инструментом;
• Многожильный (Stranded), состоит из нескольких проводников скрученных по спирали. Более гибкий и хорошо подходит для изготовления патч-кордов. Не очень подходит для обжима ручным инструментом.

Сечение

Чем толще сечение жилы витой пары, тем больше можно пропустить по нему информации, и тем выше дальность передачи. Деление на категории уже само подразумевает то, что для выбранной категории кабеля будет выдержано требуемое сечение провода. Для маркировки сечения проводника придумана маркировка – AWG. На русский язык эта аббревиатура переводится как – Американский калибр проводов. Если говорить упрощённо, то для каждого значения AWG есть свой диаметр жилы и площадь её поперечного сечения. Для одножильного и многожильного кабеля эти значения будут разными.

Витая пара

Витая пара — это тип проводки, в которой два проводника (прямой и обратный проводники одной цепи) скручены вместе с целью подавления электромагнитных помех (EMI) от внешних источников; например, электромагнитное излучение от кабелей неэкранированной витой пары (UTP) и перекрестные помехи между соседними парами. Его изобрел Александр Грэм Белл.

Пояснение

При работе в симметричной паре два провода несут одинаковые и противоположные сигналы, и пункт назначения обнаруживает разницу между ними.Это известно как передача в дифференциальном режиме. Источники шума вводят сигналы в провода за счет связи электрических или магнитных полей и имеют тенденцию одинаково передаваться на оба провода. Таким образом, шум создает синфазный сигнал, который подавляется в приемнике, когда принимается разностный сигнал. Этот метод начинает давать сбой, когда источник шума приближается к сигнальным проводам; более близкий провод будет сильнее связываться с шумом, и подавление синфазного сигнала приемником не сможет его устранить.Эта проблема особенно очевидна в телекоммуникационных кабелях, где пары в одном кабеле пролегают рядом друг с другом на протяжении многих миль. Одна пара может вызывать перекрестные помехи в другой, и они складываются по длине кабеля. Скручивание пар нейтрализует этот эффект, поскольку на каждой половине скрутки происходит замена провода, ближайшего к источнику шума. При условии, что источник помех остается однородным или почти однородным на расстоянии одного скручивания, наведенный шум останется синфазным. Дифференциальная передача сигналов также снижает электромагнитное излучение от кабеля вместе с соответствующим затуханием, позволяя увеличить расстояние между коммутаторами.

Скорость скручивания (также называемая шагом скручивания скрутки, обычно определяется в скрутках на метр) составляет часть спецификации для данного типа кабеля. Если соседние пары имеют одинаковую скорость скручивания, одни и те же проводники разных пар могут неоднократно лежать рядом друг с другом, частично сводя на нет преимущества дифференциального режима. По этой причине обычно указывается, что, по крайней мере, для кабелей, содержащих небольшое количество пар, скорости скручивания должны различаться. ^[1]

В отличие от кабелей FTP (фольгированная витая пара) и STP (экранированная витая пара), кабель UTP (неэкранированная витая пара) не окружен каким-либо экраном.Это основной тип проводов для использования по телефону и очень часто используется в компьютерных сетях, особенно в качестве соединительных кабелей или временных сетевых подключений из-за высокой гибкости кабелей.

История

Перестановка провода на столбе

В самых ранних телефонах использовались телеграфные линии или открытый однопроводной контур заземления

Сравнение неэкранированной витой пары и экранированной витой пары | PATCHBOX

Что такое UTP и STP?

Прежде чем мы перейдем к плюсам и минусам UTP vs.STP, мы должны углубиться в то, что означает экранирование.
В этом случае кабель экранирован фольгой или проводящим экраном, отсюда и название. Этот экран предназначен для защиты от проводящих помех, это не означает, что неэкранированные также не защищены, они просто защищены другим способом.

Какой из них мне нужен для моего варианта использования

Существует только несколько конкретных случаев, когда требуется STP, и это обычно для защиты от высокоуровневых помех, которые могут исходить от электромагнитных полей, линий электропередач и даже радиолокационных систем .Это не стандартные сетевые ситуации, поэтому кабели STP обычно используются в сетевых шкафах в более уникальных ситуациях.

ЗАЩИЩЕННЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

За счет использования металлической фольги можно полностью подавить электромагнитные помехи для поддержания более высоких скоростей передачи данных. Для компаний, которым нужна такая безопасность, важно убедиться, что ваши сетевые кабели полностью соответствуют стандарту STP, в противном случае существует вероятность снижения скорости передачи данных или даже сбоев.

ЭКРАНИРОВАННЫЕ НЕДОСТАТКИ

Однако, как и все, если есть преимущества, есть и недостатки, и в этом случае есть ряд недостатков:

• Стоимость — кабели STP заметно дороже по стоимости, которая может быстро увеличиваться .

• Размер — из-за фольги в корпусе размер кабеля увеличивается, поэтому требуется больше места для прокладки кабелей в сети.

• Установка — при установке кабелей требуется более высокий уровень знаний, поскольку кабели STP необходимо заземлить.если они не заземлены, экран не работает, скорость передачи данных страдает или могут произойти сбои.

• Хрупкий — Если фольга повреждена где-нибудь вдоль кабеля, экранирование становится бесполезным.

НЕЭкранированные ПРЕИМУЩЕСТВА

В основном то, что считается недостатком экранированного, — это преимущества неэкранированного.

Для большинства сетей, будь то дома или в офисе, неэкранированные сети должны подходить по назначению.Они нейтрализуют помехи за счет скручивания, как и экранированные, но на более точном уровне. Итак, их преимущества:

• Стоимость — дешевле STP.

• Техническое обслуживание — Так как нет фольги, которую можно сломать, и нет заземляющего кабеля, то вероятность поломки меньше. Это снижает потребность в обнаружении небольшого разрыва в фольге.

• Установка — Во время установки не требуется особого ухода за кабелями.

• Размер — меньше и менее чувствителен, поэтому их легче втиснуть в ограниченное пространство.

• Вездесущность — используется в большинстве ситуаций, поэтому есть более распространенные.

НЕЗАЩИЩЕННЫЕ НЕДОСТАТКИ

На самом деле единственный недостаток UTP по сравнению с STP — это то, что они будут использоваться в среде, не подходящей по назначению. Это означает, что они будут использоваться в ситуации, когда есть много электромагнитных помех.

Подводя итог, если необходимо устранить большой электромагнитный шум, используйте кабели STP, в противном случае кабели UTP должны полностью соответствовать вашим потребностям.

В любом случае мы вам помогли.

Это только первая из нашей серии статей, которая поможет вам подобрать правильные кабели для вашего сетевого шкафа. Мы продолжим рассмотрение многомодовых и одномодовых кабелей из стекловолокна, а также другие общие вопросы по прокладке кабелей.

Витая пара — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Витая пара — это тип проводки, в которой два проводника одной цепи скручены вместе с целью подавления электромагнитных помех (EMI) от внешних источников; например, электромагнитное излучение от кабелей неэкранированной витой пары (UTP) и перекрестные помехи между соседними парами.Его изобрел Александр Грэм Белл.

Пояснение

При работе в симметричной паре два провода несут одинаковые и противоположные сигналы, и пункт назначения обнаруживает разницу между ними. Это известно как передача в дифференциальном режиме. Источники шума вводят сигналы в провода за счет связи электрических или магнитных полей и имеют тенденцию одинаково передаваться на оба провода. Таким образом, шум создает синфазный сигнал, который подавляется в приемнике, когда принимается разностный сигнал.

Этот метод начинает давать сбой, когда источник шума находится близко к сигнальным проводам; более близкий провод будет сильнее связываться с шумом, и подавление синфазного сигнала приемником не сможет его устранить. Эта проблема особенно очевидна в телекоммуникационных кабелях, где пары в одном кабеле пролегают рядом друг с другом на протяжении многих миль. Одна пара может вызывать перекрестные помехи в другой, и они складываются по длине кабеля. Скручивание пар нейтрализует этот эффект, поскольку на каждой половине скрутки происходит замена провода, ближайшего к источнику шума.

При условии, что источник помех остается однородным или почти равным на расстоянии одного скручивания, наведенный шум останется синфазным. Дифференциальная передача сигналов также снижает электромагнитное излучение от кабеля вместе с соответствующим затуханием, позволяя увеличить расстояние между коммутаторами.

Скорость скручивания (также называемая шагом скручивания скрутки, обычно определяется в скрутках на метр) составляет часть спецификации для данного типа кабеля. Когда соседние пары имеют одинаковую скорость скручивания, одни и те же проводники разных пар могут многократно лежать рядом друг с другом, частично сводя на нет преимущества дифференциального режима.По этой причине обычно указывается, что, по крайней мере, для кабелей, содержащих небольшое количество пар, скорости скручивания должны различаться. ^[1]

В отличие от экранированной или фольгированной витой пары (обычно экранирование кабеля F / UTP или S / FTP), кабель UTP (неэкранированная витая пара) не окружен каким-либо экраном. UTP является основным типом проводов для использования по телефону и очень распространен для компьютерных сетей, особенно в качестве соединительных кабелей или временных сетевых соединений из-за высокой гибкости кабелей.

История

В самых первых телефонах использовались телеграфные линии или однопроводные цепи заземления с открытым проводом. В 1880-х годах во многих городах были установлены электрические трамваи, которые наводили шум в этих цепях. Поскольку судебных исков не было, телефонные компании перешли на симметричные схемы, что имело побочное преимущество в виде уменьшения затухания и, следовательно, увеличения дальности действия.

Поскольку распределение электроэнергии стало более обычным явлением, эта мера оказалась недостаточной. Два провода, натянутые по обеим сторонам поперечин на опорах, разделяли трассу с линиями электропередач.В течение нескольких лет растущее использование электричества снова привело к увеличению помех, поэтому инженеры разработали метод, называемый перестановкой проводов, чтобы нейтрализовать помехи.

При перестановке проводов провода меняют положение через каждые несколько полюсов. Таким образом, два провода будут получать одинаковые электромагнитные помехи от линий электропередачи. Это была ранняя реализация скручивания со скоростью примерно четыре скручивания на километр или шесть на милю. Такие симметричные линии с разомкнутым проводом и периодическими перестановками все еще существуют в некоторых сельских районах.

Кабели типа «витая пара» были изобретены Александром Грэхемом Беллом в 1881 году. ^[2] К 1900 году вся американская телефонная сеть была либо витой парой, либо открытым проводом с перестановкой для защиты от помех.