Кабель витая пара

Регулярно улучшенные стандарты интернет-сетей влияют на скорость передачи данных, возможность создания сложных конструкций, используемых в крупных коммерческих зданиях, компаниях и частных домах. Хотя техника все еще развивается и со временем мы будем использовать еще более инновационные решения для подключения наших электронных устройств, стоит прочитать основную информацию о ключевых элементах компьютерных сетей. По этой причине мы решили подготовить для вас статью о кабелях, используемых в сетевых установках.

Витая пара - основная информация

Витая пара - это тип сигнального кабеля, используемого в установках ИКТ (информационно-коммуникационные технологии). Он состоит из одной или нескольких пар витых проводов, благодаря чему уменьшается влияние электромагнитных помех от других устройств или взаимных помех (так называемых перекрестных помех). Этот тип кабеля успешно используется в телефонных установках, в аналоговом и цифровом Ethernet . В связи со спецификой монтажа мы можем использовать несколько типов кабелей витой пары, которые отличаются пропускной способностью, устойчивостью к помехам, диапазоном установки и, конечно же, ценой. По этой причине мы можем разделить кабели витой пары по типу, категории и классу. Давайте сначала посмотрим на их типы.

Типы витой пары

Первый тип и наиболее часто используемый кабель - это неэкранированная витая пара , обычно называемая UTP ( неэкранированная витая пара ). Она состоит из пар проводников , скрученных вместе , которые были интегрированы в рубашке внешней оболочки , как правило , изготовлены из ПВХ и ПЭ (полиэтиленовые волокна). Кабель UTP благодаря этой конструкции невосприимчив к электромагнитным помехам , он используется во внутренних установках. Из-за цены, которую обычно используют в установках ИКТ, в случае сложных конструкций использование более дорогих экранных кабелей может оказаться очень дорогим.

Следующим типом являются экранированные кабели, которые отличаются от UTP тем, что имеют дополнительную защиту в виде фольги (FTP) или специальной металлической сетки (STP). Эта технология оплетки способствует снижению внешних помех и радиопомех. Кабели типа STP (экранированная витая пара) и FTP ( фольгированная витая пара ) предпочтительны для монтажа в местах, где есть сильные электромагнитные помехи. Несмотря на большую устойчивость к помехам, во время монтажа вы должны продемонстрировать знание правильного экранирования проводов и их правильного заземления., В случае неправильного заземления кабеля на обоих его концах экран будет действовать как антенна, принимающая нежелательные сигналы, в том числе Нарушения, которые значительно ухудшают работу. Следует также помнить, что монтаж электрических и телекоммуникационных сетей осуществляется правильно . Если такая установка выполнена плохо, ток может протекать через экран, может произойти поражение электрическим током, в дополнение к которому значительно снижаются параметры передачи.

В случае экранированных кабелей мы также можем встретить витую пару . Структура этого кабеля немного отличается, дополнительный экран используется в виде проволочной сетки из медной проволоки или эстрофоловой фольги, покрытой алюминием . Этот тип кабеля предпочтителен для установок, работающих на скорости 10 Гбит / с .

Категории и классы компьютерной витой пары

Кроме того, витая пара может быть разделена в соответствии с классом и категорией, которые назначены в соответствии со стандартами и стандартами. Они определены двумя организациями: ISO (Международная организация по стандартизации) и TIA (Ассоциация телекоммуникационной отрасли). Исходя из этого, мы можем различить кабели категории 1 в соответствии с TIA или класса A в соответствии с ISO. Они используются для предоставления телекоммуникационных услуг и работают в полосе до 
100 кГц . В установках компьютерных сетей категории 1 кабели больше не используются, они теперь стандартные кабели категории 5 / 5e , класс D . Они характеризуются работой в полосе до 100 МГц и скоростью передачи на уровне100 Мбит / с до 1 Гбит / с . В таких установках чаще всего используется протокол FastEthernet 100Base-TX или GigabitEthernet 1000Base-T . Благодаря цене и хорошей защищенности от электромагнитных помех, UTP 5e чаще всего используется в установках ИКТ.

В установках мы также можем использовать кабели категории 6, которые относятся к классу E. Они немного быстрее, чем кабели 5e, скорость может достигать 10 Гбит / с на основе протокола 10GBase-T . В этом случае рабочая частота составляет 250 МГц, но есть также некоторые ограничения в использовании этого типа кабелей. Максимальная дальность установки может быть всего 100 метров, для соединения 10 Гбит 37-55 метров. По этой причине в случае более сложных установок предпочтителен кабель категории 7. Расширенная версия категории 6 - это кабель 6А, который работает в диапазоне 500 МГц, а также поддерживает протоколы 10GBase-T , GigabitEthernet.,

На данный момент мы можем встретиться с витой парой категории 7 и 7А , которые соответствуют классам F и F A . Такие кабели работают в полосе 600 или даже 1000 МГц с одновременной скоростью передачи 10 Гбит / с . Чтобы достичь более высокой скорости передачи данных, в категории 7.
Будущее установок ИКТ связано с кабелями категории 8 , которые постепенно начинают появляться на нашем рынке. Эти кабели работают в соответствии со стандартом 40GBase-T и полосой частот 2000 МГц . Они могут использоваться в самых современных структурах, обеспечивая потоковое видео в качестве 4K или 8K . Из-за огромных затрат эти кабели еще не используются.

Типы наружной изоляции и способы подключения проводки

Компьютерные жилы также могут отличаться друг от друга с помощью внешней изоляции или способа соединения проводов. Тем не менее, давайте начнем с изоляции, в настоящее время вы можете найти в основном ПВХ (ПВХ) или поливинилхлорид . Это синтетический полимер, обычно используемый для производства пластмасс, который обладает термопластичными свойствами , обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям . ПВХ менее безопасен для окружающей среды при сгорании, выделяет большое количество дыма и токсичных газов.

​​​​​​  Другим типом изоляции является LSOH или LSZH (галоген с низким содержанием дыма), который безопаснее во время пожара или сгорания. По сравнению с ПВХ, он не производит вредных и токсичных веществ (галогенов), а также не производит такого большого количества дыма. Использование кабелей в покрытии LSZH иногда является требованием пожарной безопасности, которое встречается в крупных коммунальных зданиях, филиалах крупных компаний и т.д.

Кабели также должны быть адаптированы к типу соединений, например, компьютер-компьютер или компьютер-коммутатор. В этом случае, вы должны выбрать один из двух способов , чтобы сделать кабель или простой или перекрестный (крест). Если мы хотим подключить наш компьютер к коммутатору, сетевому маршрутизатору или концентратору, мы должны использовать прямой кабель, в случае соединения компьютер-компьютер лучше использовать перекрестный кабель. На данный момент существуют устройства, которые распознают оба типа сетевых кабелей и могут работать с каждым из них.

 

Параметры витой пары

Каждый сетевой кабель с витой парой имеет определенные свойства и электрические параметры. По этой причине мы можем выделить демпфирование витой пары . Это связано с отношением выходного напряжения к входному сигналу напряжения, которое передается по проводу. Это значение также определяет потерю сигнала на длине кабеля, которая выражается в децибелах на метр . Частота зависит от частоты, чем выше частота, тем выше затухание; длина кабеля, чем длиннее кабель, тем больше затухание; Возраст кабеля и степень сырости.

Мы также можем определить ослабление ближних перекрестных помех , предоставляя информацию о той части сигнала, которая проникла от мешающей пары к мешающей, для концов пары, лежащих на одном конце кабеля. Этот параметр называется NEXT (ближний конец перекрестных помех), который измеряется в децибелах, как разность мощности сигнала, передаваемого в паре помех, и сигнала, генерируемого в паре прерываний. Параметр расширен PSNEXT(PowerSum NEXT), который учитывается для кабелей, использующих более двух пар проводов. Во время передачи эти типы кабелей подвержены явлению добавления помех от множества пар проводов, и этот параметр позволяет лучше определить характер перекрестных помех, возникающих на пути передачи. Существует также явление удаленных перекрестных помех , которое также измеряет уровень помех сигнала, передаваемого в паре помех и паре помех, за исключением того, что он измеряется на стороне приемника, а не на источнике сигнала. Он называется FEXT (дальний конец CrossTalk).
 

Когда пишем о параметрах витой пары, также стоит упомянуть отношение затухания к кроссстолкам . Он также называется коэффициентом ACR ( затухание в радиопередаче CrossTalk ), который рассчитывается на основе разницы между приблизительным приближением и затуханием, значение дается в децибелах (перекрестные помехи [дБ] - затухание [дБ]). Высокое значение ACR означает, что сигнал намного больше помех. В соответствии с рекомендациями организации TIA значение ACR для любой ссылки должно составлять от 3,5 до 4 дБ , предпочтительно 10 дБ .

Очень важным параметром кабеля витой пары является его волновое сопротивление, это электрическое сопротивление, которое описывает отношение напряжения к току в любой точке кабеля и выражается в омах . Полное сопротивление тесно связано с геометрией кабеля, в первую очередь с толщиной проводов, расстоянием между проводами и специфическими свойствами изоляционного материала снаружи. Стоит обратить внимание на значение импеданса витой пары, потому что в случае плохой посадки (при использовании кабелей с разными импедансами) отражается некоторая часть энергии, что является причиной помех. Важно не использовать паяные кабели в сетевых установках, потому что волновое сопротивление изменяется. Сопротивление витой пары должно составлять 100 +/- 15 Ом, а кабели должны быть согласованы, чтобы обеспечить бесперебойный поток данных.