Категории кабеляСуществует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 (правильно category или категория, сокращение «CAT», «Cat» следует писать с точкой — «Cat.», потому как категория и кошка — разные вещи) 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, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 (переводы одного из руководств производителя).
· CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у неё 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 4Мбит/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 дальше 100 метров [1]. 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. · CAT5 (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. · CAT5e (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине. · 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 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. · CAT6a (полоса частот 500 МГц) — применяется в сетях Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 метров. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года.
Витая пара 7 категории · CAT7 (полоса частот 600 МГц) — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. 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). · CAT7a (полоса частот до 1200 МГц) - разработана для передачи данных на скоростях до 40 Гбит/с на расстояние до 50 м. и до 100 Гбит/с на расстояние до 15 м. Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметьволновое сопротивление 100±15 Ом, 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. Существует два варианта обжима разъёма на кабеле: · для создания прямого кабеля — для соединения порта сетевой карты с коммутатором или концентратором, · для создания перекрёстного (использующего кроссированный MDI, англ. MDI-X) кабеля, имеющего инвертированную разводку контактов разъёма для соединения напрямую двух сетевых плат, установленных в компьютеры, а также для соединения некоторых старых моделей концентраторов или коммутаторов (uplink-порт). Спецификация для кабеля категории 5 была определена в ANSI/TIA/EIA-568-A, с уточнением в TSB-95. В этих документах указаны характеристики и требования к испытаниям на частотах до 100 МГц. Типы кабелей, типы разъемов и кабелей топологии определяются TIA/EIA-568-B. Кабель разводится по любой схеме: T568A или T568B. Обе схемы работают одинаково хорошо и могут использоваться беспорядочно, при условии, что одна схема используется для обоих концов кабеля. Почти всегда контакты разъёмов 8P8C, часто называемые RJ-45, используются для подключения кабеля категории 5. Стандарт USOC/RJ-61 используется для многоканальных телефонных соединений. Каждая из четырех пар кабеля категории 5 имеет свой шаг скрутки, чтобы минимизировать наводки между парами. Хотя общепринятыми считаются кабельные сборки, содержащие 4 пары, 5-я категория не ограничивается 4-мя парами. В магистральных кабелях может использоваться до 100 пар. Использование уравновешенной линии позволяет сохранить высокое отношение сигнал-шум, несмотря на помехи от внешних источников и наводки от других пар. Кабели категории 5 наиболее часто используются для таких стандартов Ethernet, как 100Base-TX и 1000Base-T. Кабель категории 5 может быть жёсткого и гибкого типа. Кабель гибкого типа лучше гнётся, может выдержать большую нагрузку на изгиб без излома и подходит для надёжного соединения с разъёмами, прокалывающими изоляцию, но не подходит для надёжного соединения с разъёмами, смещающими изоляцию (IDC). Кабель жёсткого типа дешевле и подходит для надёжного соединения с разъёмами, смещающими изоляцию, но не подходят для соединения с разъёмами, прокалывающими изоляцию. Кабели зданий (например, кабели внутри стен, которые соединяют розетки на стене с центральной патч-панелью) обычно жёсткие в то время, как соединительные кабели (например, подвижные кабели от розеток до компьютеров) — гибкие. Внешняя изоляция, как правило, из ПВХ или LSOH. Тип используемого кабеля можно определить по надписям на нём.(Рис.8)
Рис.8 Схема раскладки проводов Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести (в зависимости от длины кабеля) к тому, что кабель не будет работать совсем или будет очень большой процент потерь передаваемых пакетов. Для проверки правильности обжатия кабеля, помимо визуального контроля, используют специальные устройства —кабельные тестеры. Такое устройство состоит из передатчика и приёмника. Передатчик поочерёдно подаёт сигнал на каждую из восьми жил кабеля, дублируя эту передачу зажиганием одного из восьми светодиодов, а на приёмнике, подсоединённому к другому концу линии, соответственно загорается один из восьми светодиодов. Если на передаче и на приёме светодиоды загораются подряд, значит, кабель обжат без ошибки. Более дорогие модели кабельных тестеров могут иметь встроенное переговорное устройство, индикатор обрыва с указанием расстояния до обрыва и пр. Данные схемы обжимки подходят как для 100-мегабитного соединения, так и для гигабитного. При использовании 100-мегабитного соединения используются только 2 из 4 пар, а именно оранжевая и зелёная(пара 1-2 (TDP-TDN) и пара 3-6 (RDP-RDN)). Синяя и коричневая пары в таком случае могут быть использованы для подключения второго компьютера по тому же кабелю. Каждый конец кабеля раздваивают на два по две пары, и получают как бы два кабеля, но под одной изоляцией. Однако данная схема подключения может снизить скорость и качество передачи информации. При использовании гигабитного соединения используются 4 пары проводников. Также существуют ограничения на выбор схемы перекрёстного соединения жил, накладываемые стандартом Power over Ethernet (POE), Power over Ethernet стандартизирован по стандарту IEEE 802.3af-2003. При прямом соединении жил в кабеле («один к одному»), данный стандарт будет работать автоматически. При монтаже кабеля витой пары должен выдерживаться минимально допустимый радиус изгиба (8 внешних диаметров кабеля). Больший изгиб может привести к увеличению внешних наводок на сигнал или привести к разрушению оболочки кабеля. При монтаже экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине кабеля. Растяжение или изгиб кабеля приводит к разрушению экрана, что ведёт к снижению устойчивости к электромагнитным помехам. Дренажный провод должен быть соединён с экраном разъёма. 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. Бело-оранжевая жила меняется с бело-зелёной, оранжевая с зелёной (для 100-мегабитного соединения); синяя жила меняется с бело-коричневой, бело-синяя с коричневой (для гигабитного соединения, для 100 мегабит их можно обжать в любом порядке или вообще не обжимать) .Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести к тому, что кабель работать не будет, или будет очень большой процент потерь (в зависимости от длины кабеля), а также — ситуациям полной проверки кабеля для определения назначения тех или иных парДля проверки правильности обжатия кабеля, помимо визуального контроля, существуют специальные устройства — кабельные тестеры. Такое устройство состоит из передатчика и приёмника. Передатчик поочерёдно подаёт сигнал на каждую из восьми жил кабеля, дублируя эту передачу зажиганием одного из восьми светодиодов, а на приёмнике, подсоединённому к другому концу линии, соответственно загорается один из восьми светодиодов. Если на передаче и на приёме светодиоды загораются подряд, значит, кабель обжат без ошибки. Более дорогие модели кабельных тестеров могут иметь встроенное переговорное устройство, индикатор обрыва с указанием расстояния до обрыва и пр.Данные схемы обжимки подходят как для 100-мегабитного соединения, так и для гигабитного. При использовании 100-мегабитного соединения используются только 2 из 4 пар, а именно оранжевая и зелёная. Синяя и коричневая пары в таком случае могут быть использованы для подключения второго компьютера по тому же кабелю. Каждый конец кабеля раздваивают на два по две пары, и получают как бы два кабеля, но под одной изоляцией. Однако данная схема подключения может снизить скорость и качество передачи информации. При использовании гигабитного соединения используются 4 пары проводников.Также существуют ограничения на выбор схемы перекрёстного соединения жил, накладываемые стандартом Power over Ethernet (POE), однако данный стандарт ещё до конца не утверждён. При прямом соединении жил в кабеле («один к одному»), данный стандарт будет работать автоматически. Кабели в витой паре бывают многожильные и одножильные.Одножильные кабели нельзя подвергать частому сгибанию, поскольку проводники достаточно толстые и легко ломаются, поэтому витую пару с одножильными проводами используют в основном для прокладки в коробах и стенах. Также, такая витая пара идеально подходит для монтажа патч-панелей (панелей розеток). Многожильный кабель, состоящий из пучка тонких медных проводников гораздо лучше переносит постоянные изгибы и скручивание, поэтому из витопарного кабеля с многожильными проводниками используют для изготовления патч-кордов.В качестве материала оплетки проводников обычно используется поливинилхлорид (PVC), а в более качественных кабелях (категории 5 и выше) - полиэтилен (PE) или полипропилен (PP) .Внешняя оболочка кабеля обычно изготовлена из поливинилхлорида с добавлением мела. Мел повышает хрупкость оболочки, что необходимо для получения точного облома кабеля по месту надреза.В некоторых кабелях для изготовления оболочки применяются специальные полимеры, не поддерживающие горение. Кабели с такой оболочкой обозначаются LSZH (Low Smoke Zero Halogen). Витая пара, предназначенная для прокладки вне помещений (для наружной прокладки) обязательно имеет оболочку из полиэтилена - обычно, это второй слой оболочки, но бывают и исключения. Также при изготовлении витой пары для наружной прокладки могут использоваться водоотталкивающий гель внутри кабеля и бронирование гофрированной сеткой или проволокой. При организации компьютерных сетей в быту и небольших офисах о категории сетевого кабеля можно и не задумываться, так как на небольших расстояниях и малых скоростях передачи информационных данных этот вопрос не актуален. Сети можно делать практически из любого кабеля, вилок и розеток, которые предлагает рынок. В настоящее время для создания компьютерных сетей, как правило, используется не экранированный кабель витых пар UTP категории CAT5, как не дорогой и обеспечивающий достаточную для потребителя скорость передачи данных.
Категории кабелей витых пар классифицированы в спецификации EIA/TIA-568 и в международном стандарте ISO 11801. В России действует два госта ГОСТ Р 53246-2008 (копия американского ANSI/TIA/EIA-568B) и ГОСТ Р 53245-2008 (разработан на основе технического регламента одного из крупных производителей кабелей витых пар). На странице я привел только часть информации из документов, которая поможет создать компьютерную сеть со знанием дела. Конструкцию кабеля витых пар обуславливает требуемая скорость передачи данных. Кабели бывают не экранированные и экранированные и обозначаются следующим образом. Экран выполняет сразу две задачи, снижает излучение электромагнитных полей самими витыми парами в окружающее пространство и защищает их от внешних электромагнитных полей. Экранированные кабели применяются исключительно при прокладке магистральных линий и в производственных помещениях с большими электромагнитными полями. В быту и офисах, как правило, используется не экранированный кабель UTP. Жилы витых пар в кабелях бываю двух видов, из одиночного проводника и многожильные. Диаметр жил в одножильных витых парах составляет 0,51 мм. Кабели с одножильными проводниками применяют для монтажа сетей в коробах, кабель - каналах и по стенам. К тому же его легче монтировать в коммуникационных приборах. С многожильными проводниками кабель применяют только там, где он может подвергаться частым изгибам, например, соединять компьютер с розеткой RJ45, их еще называют патч-кордами. Затухание сигнала в кабеле из многожильных витых пар больше, чем у кабеля, сделанного из одножильных проводников. Для обжатия многожильных витых пар нужны специальные коннекторы RJ45. Они отличаются тем, что зубцы в ламелях разведены в стороны, как у пилы. Оболочка кабелей витых пар, как правило, изготавливается из поливинилхлорида с добавлением мела для хрупкости при зачистке и бывает трех цветов, которые обозначают область применения.
|
