Виды кабелей применяемых в локальных сетях

Содержание
  1. О проводных и беспроводных технологиях
  2. Основные типы кабелей для сетевого соединения компьютеров
  3. Коаксиальный сетевой кабель
  4. Кабель из витой пары
  5. Оптоволоконный сетевой кабель
  6. Что такое интернет-кабель
  7. Конструкция коннектора для сетевого кабеля
  8. Способы обжима интернет-кабеля
  9. Прямое соединение
  10. Перекрестное подключение
  11. Что такое GPON и как подключают абонентов
  12. Плюсы и минусы технологии GPON
  13. Плюсы:
  14. Минусы:
  15. Что такое оптоволокно
  16. Из чего состоит
  17. Виды
  18. Классификация
  19. Сравнение оптоволокна и витой пары
  20. Особенности и преимущества оптоволокна
  21. Ограничения оптоволокна
  22. Прокладка оптоволокна на местности
  23. Кабель «витая пара» — виды, категории и характеристики
  24. Разновидности кабелей
  25. Разновидности оболочек:
  26. Из чего может быть выполнен проводник?
  27. Классификация категорий кабелей витых пар
  28. Преимущества применения витых пар
  29. Схемы соединений
  30. Какие бывают жилы
  31. Омедненный
  32. Количество жил
  33. Медь или кабель частично омедненный

О проводных и беспроводных технологиях

Современные производители компьютерной техники и периферии к ней, а также мобильных телефонов постепенно заменяют кабельную передачу данных и электроэнергии на беспроводную.

Яркими примерами такой тенденции могут служить беспроводные наушники и зарядные устройства. Получили широкое распространение беспроводные протоколы передачи данных wi-fi и bluetooth.

Вполне возможно, что вскоре наступит такой момент времени, когда компьютеры и другие электронные устройства, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, будут связываться между собой с помощью беспроводных протоколов передачи данных.

Однако сейчас, для локальной компьютерной сети и периферийных устройств к компьютерам, используют обычные кабели. Ниже мы расскажем вам об их видах и особенностях.

Для соединения между собой компьютеров в локальной сети или для их соединения с глобальной сетью, применяют сетевой кабель.

Основные типы кабелей для сетевого соединения компьютеров

Широкое распространение получили следующие виды сетевых кабелей:

  • Коаксиальные;
  • С витой парой;
  • Оптоволоконные.

Коаксиальный сетевой кабель

К наиболее старому по времени выпуска, среди всех видов сетевых кабелей относится коаксиальный кабель. В нынешнее время его довольно редко используют, однако бывают такие ситуации, когда он просто необходим.

Конструктивно такой тип кабеля представляет собой проводник из металла имеющий изоляцию и оплетку, выполненную из меди или алюминия. В качестве соединительных точек сетевого кабеля используют специальные гнёзда типа BNC и BNC-T.

К главному недостатку данного кабеля относится его низкая устойчивость к влиянию электромагнитного поля. Те времена, когда посредством коаксиального кабеля соединяли вычислительные машины между собой, ушли давно в историю.

Однако сейчас такой кабель используют при подключении спутниковых тарелок. Помимо этого, коаксиальный кабель обладает отличными характеристиками скорости, во — время одновременной передачи аналогового и цифрового сигнала. В связи с этим, его часто используют в кабельном телевидении.

Кабель из витой пары

Следующим в эволюции сетевых кабелей для подключения компьютеров стал кабель, состоящий из витой пары. Почему данный вид кабеля стали так называть? Дело в том, что этот кабель состоит из медных проводников с изоляцией, которые переплетены между собой попарно.

Стандартным считается такой кабель, у которого присутствуют четыре пары жил, то есть всего восемь проводов. Тем не менее на рынке можно встретить кабель с двумя витыми парами, в котором присутствует четыре медных проводника.

Цветовая маркировка изоляции производится в соответствии с регламентом. Для защиты витой пары производители могут использовать медную оплетку или алюминиевую фольгу.

В зависимости от используемой защиты, витая пара кабеля может быть следующих типов:

  • UTP. Данная маркировка обозначает, что кабель из витой пары не имеет дополнительной защиты. Проводники в этом кабеле обладают обычной пластиковой защитой;
  • F/UTP- представляет собой проводник из витой пары и все вместе они оплетены фольгой;
  • STP — защитной фольгой оплетена каждая из пар проводников;
  • S/FTP- здесь, помимо оплетки из фольги для каждой пары, используется дополнительный медный экран для защиты проводников;
  • SF/UTP- каждый из проводников защищен оплеткой из фольги и медным экраном.

Кабель из витой пары, у которого нет защиты по стоимости дешевле, чем защищённые кабели. Применение кабеля с витой парой, обладающего всеми степенями защиты имеет смысл, при качественной передаче данных на большие расстояния.

Кроме вышеперечисленной маркировки, кабели из витой пары маркируются от CAT1 до CAT7. Чем больше числовой показатель этой маркировки, тем предпочтителен выбор кабеля. Для создания компьютерной локальной сети вполне подойдет кабель с маркировкой CAT5. Однако специалисты рекомендуют применять кабель CAT5e, так как по сравнению с CAT5 он имеет лучшую пропускную способность высокочастотных сигналов.

С помощью кабеля из витой пары соединяются компьютеры и другие электронные устройства на расстоянии не более чем 100 метров, от каждого из устройств.

Оптоволоконный сетевой кабель

Кабель из оптоволокна относится к самому современному виду кабеля, с помощью которого строят компьютерные сети. Главными достоинствами этого кабеля, является неограниченная скорость передачи информации и высокая степень защиты от внешних факторов.

С помощью этого кабеля можно построить сеть, которая будет передавать данные на расстояние до 100 км. Цена кабеля из оптоволокна невысокая. Однако используемые для него коннекторы и другое оборудование стоят достаточно дорого. Кроме этого, при работе с таким оборудованием нужно иметь специальные знания и навыки.

Тем людям, которые только начинает изучать теоретическую часть построения компьютерных сетей и применять эти знания на практике нужно обратить внимание, что периферийные устройства подключаются к компьютеру посредством совершенно других кабелей.

USB кабель используют для подключения мобильных телефонов, принтеров, сканеров и других электронных устройств. С помощью такого кабеля можно обеспечить зарядку некоторых моделей мобильных телефонов и цифровых аудио видео плееров, у которых потерялось зарядное устройство.

Кабели типа HDMI/VGA/DVI используют для соединения компьютерной видеокарты с монитором или телевизором.

Что такое интернет-кабель

Интернет-кабель — это провод, с помощью которого любой человек может получить доступ к интернету. Он протягивается от распределительно щитка, а туда — от центра провайдера, который и предоставляет услуги доступа к сети. На данный момент часто используются следующие типы кабелей:

  • Витая пара;
  • Оптоволоконный провод;
  • Коаксиальный провод.
Патчкорд нужен для того, чтобы подключиться к локальной сети

Помимо этого, кабели отличаются способом экранирования, типом жил и так далее. Наиболее популярным среди них является витая пара, которую обычно и прокладывают практически при любом подключении. Она также достаточно легко обжимается самостоятельно. Сам шнур состоит из нескольких пар проводков, свитых между собой. Делается это с целью уменьшения влияния электромагнитного поля на передачу данных. Для категории UTP5 и более применяют способ переплетения с разным шагом для лучшего качества сигнала.

Витую пару применяют при создании локальных вычислительных сетей LAN (Local area network) из двух и более компьютеров, а также для прокладки внутри станций, на улице и даже под землей. Выглядит провод как обычный шнур серого или белого цвета с маркировкой, описывающей количество жил и тип экранирования. Внутри изоляции находятся переплетенные пары жилок, которые также изолированы друг от друга. В зависимости от типа кабеля жилки имеют определенных цвет. Обычно их красят в белый, коричневый, зеленый, синий и в их «полосатые» комбинации с белым цветом.

Специализированные инструменты могут выполнять не только обжим, но и зачистку провода

Подключение шнура к сетевому оборудованию (сетевой карте) персонального компьютера или ноутбука используется разъем типа 8P8C, находящийся в компьютере. К нему подключается интернет коннектор стандарта RJ 45, надетый на провод. Часто люди путают название стандарта с разъемами для коннекторов интернет-кабелей. Разъем типа 8P8C используется, как уже было сказано, для создания локальных сетей по технологии 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T и IEEE 802.3bz с использованием четырехпарного кабеля витой пары.

Вам это будет интересно Описание провода ПРКА

Важно! Стандарты этой связи были разработаны еще в прошлом веке — в 1975 году и сразу же получили широкое распространение для подключения абонентов сначала в телефонных сетях, а затем к глобальной сети.

Схематическое изображение коннектора

Конструкция коннектора для сетевого кабеля

Чаще всего для организации компьютерных сетей применяется интернет коннектор типа RJ 45, хотя есть еще и немало других — RJ 11 (для телефонных линий), RJ 12 и так далее, но самым распространенным является именно первый тип. Конструкция этих шнуров, несмотря на различные предназначения, схожа.

Состоит коннектор RJ 45 из пластмассового корпуса, в который встроены специальные контактные ножи. Последние отличаются золотистым напылением на металле, а их количество напрямую зависит от типа шнура и стандарта коннектора, с которым в паре он используется.

Конструкция коннектора

Контактные ножи при сборке штекера отпрессовываются вовнутрь корпуса, так как он изготавливается под давлением методом литья. Кроме этого, в коннекторе есть элементы, надежно фиксирующие шнур и предотвращающие разрыв контактов. Внешний вид напоминает прямоугольный колпачок с защелкой, чтобы кабель надежно фиксировался в розетке или в разъеме сетевой карты.

Важно! Для экранированного кабеля используется другой специальный коннектор. Его отличие от обычного заключается в том, что он также обладает дополнительной экранирующей защитой.

RJ розетка для штекера типа RJ 45

Способы обжима интернет-кабеля

Обжимается шнур для того, чтобы войти в разъем сетевой карты или розетку и зафиксироваться там всеми контактами. Все 8 контактов 4-жильного кабеля витой пары и внешнюю обтяжку изготавливают в виде плотного шнура, который изначально не содержит каких-либо коннекторов. Делается это для того, чтобы провод не цеплялся за другие вещи при хранении и транспортировке. Также это позволяет ему пролезать в небольшие отверстия в стенах при прокладке в квартиру. Если бы обжимка осуществлялась на заводе изготовителе кабеля, то протяжка бы занимала больше времени и требовала бы больше ресурсов.

Способы прямых обжимов

Прямое соединение

Провод прямого соединения часто называется патч-кабелем и требуется для замены беспроводного соединения. Его главная особенность заключается в том, что контакты проводов на одной его стороне полностью соответствуют контактам на другой. При этом используется один стандарт: либо T568A, либо T568B.

Его используют, чтобы подсоединить:

  • Коммутатор и маршрутизатор;
  • Компьютер и коммутатор;
  • Компьютер и концентратор.
Схематический пример перекрестного соединения

Перекрестное подключение

Перекрестный тип используется для прямого подключения двух компьютеров. Его главное отличие от прямого кабеля в том, что он использует различные стандарты расположения контактных групп. На одном его конце может применяться стандарт T568A, а на другом — T568B. Наиболее часто его применяют для того, чтобы объединить устройств одного типа, а именно:

  • Коммутатора и коммутатора;
  • Коммутатора и концентратора;
  • Двух маршрутизаторов;
  • Двух компьютеров;
  • Компьютера и маршрутизатора.
Обжатие провода длинногубцами

Что такое GPON и как подключают абонентов

Так как потребности пользователей Интернета и цифровых технологий растут с каждым днем, западные провайдеры задумались — «Как можно предоставить абонентам высокоскоростной, практичный и недорогой в обслуживании, способ передачи цифровых данных?» И придумали GPON.

Технология «PON» — пассивные оптические сети, «G» — гигабитные. Пассивные они потому, что на участке от АТС до абонента не используется никакого активного оборудования — волокно тянется до квартиры клиента. За счет этого достигается высокая пропускная способность канала и, как следствие, возможность подключить несколько услуг по одной линии — телефон, телевидение, Интернет.

Конечно же, оптоволокно не прокладывается цельным проводом от АТС до квартиры — это было бы нерентабельно, а затраты на проведенные работы никогда бы не окупились. Поэтому, на определенном участке линии сигнал делится.

Для деления сигнала изобрели пассивный оптический делитель — сплиттер, который превращает одно волокно в два, четыре, восемь и так далее. В технологии ETTH (до дома оптоволокно, до абонента медный кабель) для этих целей использовали коммутаторы (свитчи).

В качестве устройства, которое будет преобразовывать оптоволоконный интерфейс в Ethernet-интерфейс, выступает оптический терминал — ONT. В зависимости от модификации, ONT может иметь функционал от минимального (например этот), до полноценного роутера, с возможность подключения WiFi, IPTV, телефонии и еще много чего с одного устройства (один из подобных). Забыл что-то? Ах да, терминал устанавливается в квартире абонента.

По неписаным правилам ONT монтируют рядом с отверстием, куда затянули оптику, чтобы протяженность волокна по квартире была как можно меньше.

Почему нельзя протянуть оптоволокно в глубь квартиры? Все просто — этот тоненький «проводок» очень хрупок и крайне чувствителен к различным изгибам, перегибам, давлению (наступать на него или ставить мебель, мягко говоря, не стоит). От всех вышеперечисленных процедур оптоволокно ломается, как говорится, «на ура».

Восстановление волокна и/или его замена — очень трудоемкий процесс. Тем, кто хочет подключиться к интернету по технологии GPON, я настоятельно рекомендую — не протягивайте волокно по квартире! Пожалейте свои нервы и деньги, а также нервы работников компании (Интернет-провайдера).

Кстати, стоит отметить, что одной из причин по которой люди «входят в ступор» во время монтажа — это необходимость наличия розетки 220В рядом с местом, где будет установлен оптический терминал.

Связь между ONT и компьютером (если подключена услуга Интернет), а также между ONT и STB (если подключена услуга IPTV) осуществляется при помощи медного кабеля — UTP (витая пара).

Оптический патч-корд от квартиры абонента до распределительной коробки, расположенной в подъезде, укладывается в защитные короба.

После того, как оба конца волокна (со сплиттера и из квартиры) находятся в распределительной коробке, производится их соединение с помощью специального сварочного аппарата. Таким образом, получается полностью оптоволоконная линия от АТС до абонента.

Далее инсталляторы настраивают ONT и проверяют доступ в Сеть. Если никаких технический неполадок не возникает, абонент подписывает монтажникам договор (они привозят его с собой, если заявка на подключение оформлялась дистанционно) и наряды на установку.

Если не касаться каких-то технических тонкостей, то доступ к услугам по технологии GPON, организовывается примерно так, как я описал в этой статье. А теперь поговорим про достоинства и недостатки данной технологии.

Плюсы и минусы технологии GPON

Если кому-то интересно моё мнение, то скажу — плюсов у GPON намного больше, чем минусов. Пусть даже количество пунктов и того, и другого, перечисленных ниже — одинаково. Мне нравится, и даже очень. Понравится ли вам? Решать, конечно же, далеко не мне.

Плюсы:

  • Оптика проводится в квартиру абонента, соответственно, получается большая пропускная способность канала и, как следствие, возможность подключения нескольких услуг с одного абонентского устройства (телевидение, телефон, Интернет);
  • Нет промежуточного активного оборудования на участке от АТС до абонента (в отличии от технологии ETTH, где на чердаке жилого дома или в подъезде стоят свитчи). Поэтому, если выключится электричество, хоть во всем городе, и у вас будет альтернативный источник питания для оптического терминала и компьютера (как вариант — заряженный ноутбук или планшет), вы сможете пользоваться Интернетом без, каких-либо, проблем;
  • Так как никакого электрического напряжения в оптике нет, то и воздействие влаги для волокна не страшно (конечно, в пределах разумного). А для абонентов нет опасности получить удар электрическим током.

На днях открыл порт для «uTorrent» на оптическом терминале, вот результат первой попавшейся раздачи. Для справки: на скриншоте скорость скачивания в Мбайт/с, в одном байте 8 бит — дальше подсчитайте сами…

Вот такая скорость:

Еще по теме: «Мой тест скорости Интернета по GPON и как правильно измерить скорость Интернет соединения».

Теперь посмотрим на недостатки.

Минусы:

  • Волокно очень чувствительно к изгибам, поэтому не рекомендуется протягивать его по квартире и укладывать в плинтуса. Даже если волокно не сломается при большом загибе, уровень сигнала сильно ухудшится, что приведет к снижению качества работы предоставляемых услуг;
  • Вандализм. Не так давно прочитал в одном блоге, что вандалам нет смысла резать оптику и воровать ее. С точки зрения финансовой выгоды — да, смысла нет, но обычные хулиганы рвут и режут волокно с превеликим удовольствием. Не знаю чем оно им так не нравится, но факт остается фактом — вырезают целыми подъездами, при этом ничего не крадут, просто пакостят;
  • Домашние животные «любят» GPON. Кошки, собаки, кролики, хомяки и попугаи — те еще вредители. Если Вы все же решили протянуть оптику по квартире, то обязательно прячьте ее в недоступные для животных места.

Что такое оптоволокно

«Световод» или «оптоволокно» – типичная нитевидная структура, состоящая из стеклянных или пластиковых материалов, позволяющая передавать свет на огромные расстояния. Скорость света, по сравнению со скоростью электронов, проходимых через медь, почти что безгранична.

Собранный вкупе пучок световодов под одну оболочку именуют: «волоконно-оптическим кабелем». Сеть из таких кабелей именуют: «волоконно-оптическими линиями связи» (ВОЛС). На ВОЛС перешли магистральные и канальные провайдеры и переходят по сих пор многие провайдеры «последней мили». Последние монтируют и обслуживают сети по городам. После настроек кабелей и сетевого оборудования, вы можете воспользоваться услугами, а «интернет-оптоволокно» в разы улучшит связь и скорость интернета.

Из чего состоит

Стекловолокно имеет прозрачный сердечник (внутри которого проходит свет) и оболочку (демпфер), препятствующую затуханию импульса и транспортировки этого импульса до адресата.

Сердечник (или ядро) оптоволокна делают из кварцевого стекла и акриловой смолы. Характеристики данного материала после изготовления:

  • Прочный;
  • Гибкий;
  • Высокая светопроницаемость;
  • Слабая чувствительность к внешним излучениям и смене температур.

В некоторых случаях оболочкой может выступать стекло и пластик. Но с более детальной информацией: из чего сделан конкретный волоконный кабель, – лучше ознакомится во время приобретения самого провода для интернета.

Виды

Оптические волокна (и сооруженные из них кабели) различают по виду и назначению:

  1. Одномодовые – стекловолоконные нити пропускают один световой сигнал (1 моду). Сердечник равен 7-10 мкм. Чем уже, тем на выходе меньше затухание луча. А из этого следует возможность передачи данных на дальние расстояния, хотя с меньшей пропускной способностью, чем у многомодовом.
  2. Многомодовые – оптоволоконные нити пропускают множество сигналов одновременно. Сердечник с большим диаметром 50-62,5 мкм влияет на быстрое затухание импульса. Поэтому высокая пропускная способность нивелируется короткими дистанциями.

Одномодовые кабеля используются в магистралях и каналах: внутригородского, меж городского, межгосударственного и межконтинентального назначения. Благодаря дальности передачи сигнала (до 100 км без потери сигнала), и достаточной пропускной способности, их используют там, где важна надежность линии и непрерывность сигнала.

Многомодовые реализуют для схем связки устройств внутри помещений, на разных этажах, между корпусами (если расстояние не превышает 550 метров). Такое оптоволокно – частый гость в линиях связи центров по обработке данных.

Классификация

Для построения интернет сетей используются волоконно-оптические кабеля, классифицируемые:

  1. OS1 – одномодовый (сечение 9 мкм).
  2. OS2 – одномодовый широкополосный (сечение 9 мкм).
  3. OM1 – многомодовый (сечение 62,5 мкм).
  4. OM2 – многомодовый (сечение 50 мкм).
  5. OM3 – многомодовый высокоскоростной (сечение 50 мкм).
  6. OM4 – многомодовый оптимизированный (сечение 50 мкм).

Многоэтажные дома подключают к оптоволоконному интернету чаще всего проводами класса OM3 и OM4.

Сравнение оптоволокна и витой пары

Ethernet-кабель, который повсеместно используется для разведения проводной локальной сети состоит из медных проводков. Полностью перейти на оптоволокно провайдеры перейти не могут – по сравнению с LAN-кабелем, оптоволоконный боится изгибов. Поэтому обычный медный патч-корд до сих пор успешно применяется в сетевой инфраструктуре (особенно в домашних и офисных решениях).

Но, а что касается характеристик самого кабеля вот наглядная таблица.

Характеристики Оптический кабель Витая пара (медь)
Достижимая скорость связи (теория, без помех), Гбит/с OS1 – 40

OS2 – 100

OM3/OM4 – 100

Cat 5e – До 1

Cat 6/7 – До 10

Длинна линии без повторителей (теория), км OS1 – 100

OS2 – 40

OM3 – 0,3

OM4 – 0,125

Любой кабель до 0,1
Физические свойства Хрупкий (боится изгибов), тонкий Гибкий (можно делать изгиб в углах), толстый
Оборудование (совместимость) Нужны специальные адаптеры (PON-порт) Работает с любым оборудованием, где есть LAN-порт
Обслуживание Нужна подготовка и спецоборудование Можно обслуживать в «домашних условиях»
Цена Кусается Терпимая

Что касается внешних воздействий, то подключенное оптоволокно не боится:

  • Силовых наводок;
  • Огня;
  • Влаги;
  • Температурных перепадов;
  • Кислотной и щелочной среды;
  • «Прослушивания линии» из-за игнорирования индукционных воздействий.

Особенности и преимущества оптоволокна

В чем отличия между сетями 3G и 4G: особенности, преимущества и недостатки

Среди особенностей такого типа проводов можно выделить следующие, которые являются и преимуществами технологии:

  • Оптоволоконные линии не подвергаются влиянию электромагнитных волн и полей, а значит, в любых условиях можно в полной мере почувствовать хорошее качество связи и ее надежность;
  • Скорость передачи данных по оптоволокну — высокоскоростная. Это дает возможность обмениваться информацией в разы быстрее, чем по любому виду железных проводов;
  • Отсутствие электромагнитного излучения, дающее возможность увеличить безопасность такого типа передачи данных. Оптические провода нельзя взять на прослушку. Для этого нужно полностью разрушить его строение, что будет замечено низкой скоростью сигнала и помехами различного рода;
  • За счет используемой технологии кабеля не нуждаются в большом количестве ретрансляционных точек, что уменьшает внутренние помехи при передаче двоичной информации.

Ограничения оптоволокна

Устройство и виды кабелей для интернета: витая пара и оптоволоконный

Есть и некоторые минусы технологии. Одной из причин, по которой такой вид проводов не является общедоступным, становятся затраты на его прокладку. Это не выгодно, когда уже есть готовые телефонные линии. Большинство людей, получающих интернет в 20-100 Мбит/с вполне довольны скоростью. Волокно работает оптимальнее, чем медь или алюминий, но из-за нагрузок на сервера пользователь часто просто не увидит разницы между ними. Например, приложение, загружающее большой файл на компьютер, может доставить его за считанные секунды при быстром соединении, но из-за ограничения на самих серверах софта эта цифра будет ограничена.

Прокладка оптоволокна на местности

Чтобы проложить оптоволокно на местности, применяют механизированную укладку в грунт. Сама работа выполняется несколькими тракторами, которые сцепляются цугом. Они тянут специальный плуг, закрепленный на кабелеукладчике. Предварительно плуг углубляют в землю на полтора метра. На самом кабелеукладчике, представляющем собой небольшую тележку, закреплена катушка. Она при ручном кручении и подает кабель в траншею, которую прорывает плуг в движении.

Поверх волоконно-оптического кабеля на небольшой слой земли укладывают заметную и яркую сигнальную ленту. После укладки сразу же происходит ее засыпка землей. На поверхности грунта в итоге остается небольшое углубление около 20-30 сантиметров.

Важно! Через некоторое время все неровности рельефа сравниваются с помощью ножа бульдозера от легкого трактора. В теплое время года такая прокладка зарастает травой, но ее легко можно обнаружить с помощью заранее установленных столбиков.

Кабель «витая пара» — виды, категории и характеристики

До приобретения подходящего кабеля стоит разобраться, что же это такое – «витая пара» и как правильно выбрать продукт, ориентируясь на имеющуюся маркировку.
«Витая пара» — разновидность кабеля связи, состоящего из одной или нескольких пар металлических проводков с изоляцией. Они сплетены небольшим количеством витков и имеют защитную оболочку из пластика.
В процессе изготовления проводники определенным образом свиваются, что повышает связь между парными проводниками. Впоследствии электромагнитные помехи внешних источников уменьшаются, а также взаимные наводки в процессе передачи противофазного сигнала.
Чтобы снизить вероятность связи кабелей из отдельных пар сплетение пар у кабелей категории 5 и выше производится с применением разного шага.
Структурированные кабели – это настоящая современная система, неотъемлемой частью которой являются витые пары. Они широко применяются в различных сферах – для передачи видеосигналов, в локальных сетях, телефонных линиях, в передаче электронных сигналов.
Витые пары подвергаются усовершенствованию и сегодня успешно используются как физическая среда для проводки сигналов в различных технологиях, в том числе в локальных сетях стандарта Ethernet.

Разновидности кабелей

Выпускаются витые пары различных конструкций, некоторые из них имеют экран. Для домашних и офисных сетей, покрывающих незначительные площади, без помех от разных источников, допускается использование кабелей без экранирования. При значительных расстояниях и на участках, куда достигают электромагнитные наводки, рекомендуется прокладка кабелей, оснащенных экраном. Защитный экран исключает электромагнитные помехи любого происхождения. Он на протяжении всей длины присоединен к проводу, выполняющему роль дренажа без изоляции. Дренажный кабель объединяет экран, если произошло его отсоединение при перекручивании или растяжке кабеля. В сетях ЛВС, LAN, функционирующих на скорости 100 или 1000 Мбит/сек. чаще используются кабели без экранирования. Но, специалисты напоминают, что согласно утвержденных стандартов установка высокоскоростной сети 10 Гбит/с и выше подразумевает использование кабелей, имеющих защитные экраны.



  • UTP или U/UTP (витая пара, у которой защитный экран отсутствует;
  • FTP или F/UTP – у кабеля имеется защита в виде одного внешнего фольгированного слоя;
  • STP – каждая пара проводников оснащена экраном и внешняя сторона кабеля покрыта защитным материалом, напоминающим сетку;
  • SSTP или S/FTP – каждая из пар проводников покрыта слоем материала — фольги, внешне кабель защищен экраном;
  • U/STP – у кабеля нет общего экрана, но каждая пара покрыта защитным слоем фольги;
  • SFTP или SF/UTP – каждая отдельная пара снабжена индивидуальной защитой, кабель оснащен двумя внешними экранами – фольгированным и сеткой из меди. Между ними проложен проводник-дренаж.





Присутствие и разновидность экрана является основным отличием у витых пар. Он не допускает вмешательство помех извне, например, если невозможен монтаж пары отдельно от силовых кабелей. Производители могут включать дополнительные значения в маркировку, исходя из структурного состава кабеля, например:

  • AWG (калибр) – толщина провода согласно американской системы маркировки.

  • Моножила – кабель широко распространен благодаря невысокой стоимости. Ее используют для укрепления участков прокладки, которые чаще изгибаются и для создания патчкорда – части кабеля определенного размера, имеющего на концах коннекторы, соединяющие два прибора.

  • Диаметр – минимальный — 0,4, максимальный — 0,64 мм. По стандартным требованиям для изготовления кабелей 5 и 6 категории применяют жилы, диметр которых не меньше 0,51 мм или 24AWG.

  • Количество пар – может достигать тысячи. Для компьютерных систем достаточно 4-х парного кабеля. Причем, функционирование всех пар происходит только в том случае, если скорость передачи данных не выше 1 Гбит/с. При скорости до 100 Мбит/с можно прокладывать 2-х парный кабель.

  • Качество внешних оболочек – как и в случае с остальными кабелями, у витых пар она связана с условиями электромонтажа, реализацией, поддержкой и восстановлением качества технической системы.

Разновидности оболочек:

РVС — из пластиката поливинилхлорида. Предназначен для внутреннего использования.

РР – из термопластичного полимера пропена. Предназначен для наружной проводки, выдерживает высокую температуру – до +140 градусов по Цельсию.

РЕ – из термопластичного полимера этилена. Для открытого (наружного) проведения.

FR – кабель с огнезащитой. Функционирует в условиях открытого огня в течение заданного времени. Современные стандарты выделяют три вида огнестойких покрытий, рассчитанных на полчаса, 1,5 часа и 3 часа.

LS – оболочка из материала со сниженным дымовыделением в процессе горения.

– материал покрытия Зеро Галоген, не выделяющий ядовитых галогеновых газов во время горения.

В – кабель обвит броней, в качестве которой чаще применяют ленту из стали.

С – кабель с тросом, натягивающим его между зданиями или сооружениями.

Чтобы идентифицировать и указать назначение материала оболочки, производители используют различные цвета. Так, если она черного цвета, значит кабелю не страшна сырость. Материал, стойкий к горению, обычного оранжевого оттенка. А для внутреннего использования в жилых домах и офисах лучше брать светло-серые сетевые кабели, они подходят для подобного.

Если продукт отмечен маркировкой U/UTP 4 саt.5e sоlid 24АWG LSZH, то она расшифровывается следующим образом:

  • у кабеля нет экранирования;
  • у продукта витых пар 4, каждая состоит их двух жил;
  • состоит из четырех пар по 2 проводника;
  • кабель пятой категории;
  • проводник типа «solid» — однопроволочный;
  • жила 0,51 мм диаметра;
  • оболочка выполнена из безгалогенного материала, со сниженным выделением дыма.

Из чего может быть выполнен проводник?

Они изготавливаются из металлов и биметалов, например, из алюминия с омеднением. Первые проводники были только медными. Однако, медь дорого стоила, поэтому появились витые пары из алюминия, а позднее и удешевленные биметаллические.

Но, что говорят специалисты о долгосрочной эксплуатации кабелей экономных вариантов? Как оказалось, чтобы продукт служил долго и без нареканий, все же лучше выбирать проводники из меди.

  • Проводники из алюминия (Аl) – металл весит практически в три раза меньше, чем медь и стоит в разы меньше. И это все преимущества алюминия. Он обладает электропроводностью в 1,7 раз ниже медной, поэтому его сопротивляемость гораздо выше, что приводит к потере сигналов при прокладке слишком длинного кабеля. Алюминий является аморфным материалом и с течением времени происходит его «протечка» за пределы контактов, из-за чего происходит полное исчезновение сигнала. Кроме того, он окисляется, контактируя с воздухом и кабель утрачивает функцию проводника. Этот металл не такой эластичный, как медь, поэтому при скручивании пары и прокладке возможно нарушением целостности.
  • Проводники из алюминия с медной оболочкой (ССА) – медь защищает алюминиевый провод от окислительных процессов, из-за чего качество связи не снижается. Такой продукт дешевле кабеля из меди, но речь идет о разнице в 12-17%, так как изготавливать его сложнее, чем из одного металла. Биметаллический кабель обладает более высокой проводимостью, но и по этому показателю он уступает медному. И его вес меньше, чем у продукта из меди. Но, стоит отметить, что кабель из биметалла нельзя применять для технологии Power over Ethernet. В такой системе устройство питается при помощи кабелей, а сопротивляемость алюминия выше, чем у меди и движение постоянного тока будет происходить по сечению всей жилы, сердцевина которой алюминиевая. Не в пользу биметаллического кабеля говорит и тот факт, что приобрести продукт хорошего качества оказывается весьма непросто. Тестирование часто выявляет несоответствие товара заявленным параметрам. Также практика показала, что даже 60-70 метровая сеть при использовании кабеля из омедненного алюминия в большинстве случаев оказывается нефункциональной или работает с перебоями, несмотря на небольшую протяженность.

  • Медные проводники (Си) – витые пары из меди отличаются более высоким качеством, они увеличивают длительность эксплуатации сети и обеспечивают снижение затрат на ее техобслуживание. Но, стоит брать во внимание, что медные пары обойдутся гораздо дороже, чем проводники с омеднением.



Есть две технологии выполнения проводников: Солид – цельная жила из медного куска и Stranded – скрученные тоненькие проводки. Скрученный кабель более гибок, его рекомендуется использовать для участков с наибольшей подвижностью, например, рядом с рабочими местами. Цельный кабель уступает скрученному по гибкости, но он отличается долговечностью, поэтому его чаще используются для прокладки наружных и внутренних постоянных сетей.

Каждая жила пары имеет маркировку сечения, соответствующая нормативам AWG. Например, сечение 0,13 мм² обозначается как 26 AWG. Параметр определяет толщина жилы без учета изоляционной оболочки.

Стоит отметить, что у проводников, обладающих большей толщиной, показатель AWG меньше. Это значит, что витая пара обладает лучшими характеристиками, так как жила с большим сечением отличается наименьшим сопротивлением. То есть качество кабеля, калибр проводников витых пар которого составляет 22 AWG, выше, чем у кабеля с сечением жил 24 AWG. Но, и цена продукта окажется выше, так как он содержит больше медного компонента.

У кабелей, относящихся к категории 5е, сечение жил составляет 24. А в кабелях высших категорий 6, 7, 7а используются проводники с сечением 23 AWG, реже — 22.




Классификация категорий кабелей витых пар

Различают кабели семи категорий, нумерация которых начинается с Cat.1 и завершается Cat.7. Этот показатель указывает, каким эффективным пропускным частотным диапазоном обладает кабель. Чем больше витых пар и выше частота витков, тем выше категория и качественнее его эксплуатационные характеристики кабелей.

Cat.2 – такой кабель с частотой 1-4 МГц применялся для уже устаревших терминалов.Состоит из двух витых пар, не указан в описаниях EIA/TIA. Оказывал поддержку передачи данных при скоростях, не превышающих 4 Мбит/с. Для современной высокоскоростной системы не используется. Редко можно встретить в телефонных узлах, в начале 2-х тысячных был снят с производства.
Cat.3 – кабель с частотой 16 МГц. Кабель со стоит из 4-х витых пар. Его прокладывают при установке сетей телефонной или интернет-связи, выполненных по технологии «маркерное кольцо» и Ethernet стандарта 10BASE-T. Способен поддерживать скорость до 10 Мбит/с, а при технологии Ethernet до 100 Мбит/с, но если расстояние не превышает сотни метров. Кабель категории Cat.3 отличается от Cat.1 и Cat.2 еще и тем, что соответствует стандартным нормативам IEEE 802.3. Сегодня его не производят, но иногда применяют в процессе прокладки линий телефонной связи.
Cat.4 – частоты 20 МГц.4-х парный кабель, проводники которого скручены по парам. Применялся в сетях, выполненных по технологиям «маркерное кольцо», 10 BASE Т и Т4. Одна пара может передавать данные на скорости, не превышающей 16 Мбит/с. Можно обнаружить в старых сетях, но приобрести вряд ли получится, так изделие также снято с производства.Cat.5 – частоты 100 МГц. Кабель состоит из 4-х витых пар. Его использовали во время построения локальной сети формата 100BASE-ТХ, прокладывали телефонные линии. При применении двух пар позволял поддерживать скорость интернета до 100 Мбит/с.

Cat.5e – частоты 100 МГц. Является усовершенствованной, уточненной версией 4-парного кабеля предыдущей категории. Обеспечивает передачу данных до 100 Мбит/с с двумя парами и до 1000 Мбит/с с четырьмя. Кабель данной категории приобрел широкое распространение в монтаже вычислительных сетей. Иногда можно встретить 2-парные кабели 5e. Плюсы у продукта имеются – это низкая стоимость и меньшая толщина.

Cat.6 – частоты 250 МГц. Используется в сети Ethernet стандартов Фаст и Гигабит. Кабель содержит четыре пары витых жил и обеспечивает скорость передачи информации до 10 Гбит/с на расстоянии до 55 метров. В июне был включен в нормативные документы стандарта.

Cat.6a – частоты 500 МГц. Используется при прокладке сетей Ethernet Гигабит. В кабеле 4 пары проводников, обеспечивающих передачу данных со скоростью до 10 Гбит/с. Расстояние передачи достигает сотни метров. В начале 2008 года включен в нормативные документы стандарта ISO/IEC 11801:2002, вторая поправка. Кабель Cat.6a оснащен общим экраном или каждая пара экранирована отдельно.

Cat.7 – частоты 600 МГц. Кабель данной спецификации утвержден только международной организацией по стандартизации ISO 11801. Передает данные на скорости до 10 Гбит/с, оснащен общим экраном, каждая пара проводников также экранирована.

Cat.7a – частоты 1200 МГц. При расстоянии до 50 м передает данные со скоростью, достигающей 40 Гбит/с, при расстоянии не более 15 м скорость передачи возрастает до 100 Гбит/с. Кабель экранирован, как и каждая пара проводников.

Cat.8/8.1 – частота 1600-2000 МГц. Кабель данной категории еще разрабатывается, но уже указан в технической рекомендации ISO/IEC TR 11801-99-1, международном стандарте ISO 11801 ( в третьей редакции для Cat. 8.1) и американском стандарте для Саt.8 — ANSI/TIA-568-C.2-1. Обладает полной совместимостью с кабелями категории 6А. Если кабели замыкаются стандартными коннекторами 8P8C, то информация может передаваться со скоростью до 40 Гбит/с. Кабели Cat.8/8.1 оснащены общим экраном или же экранирована каждая пара проводников.

Cat.8.2 – частота 1600-2000 МГц. Разработка кабеля данной категории еще продолжается, он отвечает требованиям международного стандарта ISO 11801, третья редакция. Его можно совмещать с кабелями Cat. 7А. Обеспечивает передачу данных со скоростью до 40 Гбит/с при применении коннекторов 8P8C, GG45/ARJ45 и TERA. У кабеля присутствует общий защитный экран и индивидуальное экранирование отдельных пар проводников.

Преимущества применения витых пар

При сравнении коаксиального шнура и витой пары можно отметить плюсы последней:

  • она лучше защищает потоки данных от помех благодаря особенной структуре;

  • при использовании витой пары для при значительном расстоянии чистота четкость сигнала сохраняется, особенно если использовать экранированный кабель с заземлением;
  • рекомендуется применять витую пару на участках, где повышено электромагнитное излучение;
  • линия с таким кабелем передает одновременно различные сигналы – аудио, видео, телеметрию.

Но, чтобы воспользоваться всеми преимуществами витой пары рекомендуется выбирать качественный продукт, в котором шаги скрутки проводников точно сбалансированы. Тогда отдельные пары не будут оказываться друг на друга отрицательное воздействие.

Схемы соединений

Чаще всего сетевые коннекторы называют RJ-45, но, более грамотно их именовать 8P8C, так как RJ – это аббревиатура стандарта эр-джей — стандартизированного физического сетевого интерфейса, который описывает конструкторское строение обоих частей разъемных соединений. Тип схемы обжима зависит от нескольких факторов – назначения транка, особенностей применяемых технологических решений и стандарта сети. В некоторых случаях используется схема прямого обжима, но, иногда требуется обратный – перекрестный метод обжимки патчкордов. При прокладывании локальной вычислительной сети Ethernet чаще используют схемы 568А и 568В. Их применение соответствует требованиям стандартных нормативов, предъявляемых к кабельным системах зданий, предназначенных для коммерческого использования. При использовании стандартных схем сводятся к минимуму вероятности наводок между проводками одной пары, поэтому целесообразно их применять для сетей с высокой нагрузкой.


Какие бывают жилы

В сетевых проводах применяется несколько вариантов жил:

  • медные;
  • омедненные.

Омедненный

Омедненные элементы отличаются небольшой скоростью проведения информации. Центральная часть выполнена из композитного сырья, внешний слой состоит из медных сплавов. Потери электрической энергии у провода небольшие, т.к. ток проходит по внешнему слою.

Производится несколько видов омедненных сетевых изделий, отличающихся материалами центральной части жилы:

  • CCS;
  • CCA.

Названием CCA обозначается продукция из алюминия с внешним слоем из сплавов меди. Изделия пластичные, качественные, простые в монтаже.

CCS — провод из стали с покрытием из меди. Кабель прочный, менее эластичный, чем аналоги из алюминия, не рекомендован для протяженных сетей, т.к. при скручивании в изделиях образуются надломы. Продукция не выдерживает процесс обжимки.

Количество жил

Кабель витая пара может выпускаться с 4 и 8 жилами. Для передачи по стандарту на скорости до 100 Мбит/сек можно использовать 4 жилы, а вот чтобы получить больше 100 мегабит/с — 1 Гбит/c, понадобятся все 8 жил кабеля.

Поэтому необходимо заранее выяснить, какая в квартире скорость интернета, чтобы выбрать правильное количество жил кабеля витая пара.

Также изделия выпускаются:

  • одножильными;
  • многожильными.

Кабели с 1 медной жилой используются для проведения линий в стеновых панелях, для подсоединения к розеткам. Не допускается контакта однопроволочного изделия с сетевым оборудованием. На протяженных линиях жилы могут деформироваться, разрушаться.

Кабели многожильные состоят из нескольких проволок. Вид не предназначен для врезки в панели розеток. Изделия пластичные, рекомендованы для выполнения сложной проводки со скручиваниями, прокладки в углах и проходах. Продукция подходит для блоков, объединяющих приборы.

Медь или кабель частично омедненный

При выборе провода учитывается протяженность сети, количество подключаемых объектов. На небольших расстояниях разница в изделиях из меди либо омедненных незначительна. При проведении сетей протяженностью более 50 метров в омедненных проводах возникают сбои в передаче сигнала. Проводимость алюминиевого сплава и стали ниже меди.

Изделия из медных сплавов предназначены для построения масштабных локальных систем с расстоянием между объектами до 10-20 метров. Изделия не создают помех при переводе сигнала. Для соединения компьютера с тройниками, розетками, коммутационным оборудованием достаточно жил с комбинированным составом (омедненных).

На видео ниже наглядно показаны отличия медной FTP жилы витого кабеля и покрытого медью алюминиевого UTP.

Источники

  • https://webonto.ru/vidy-setevyh-kabelej-lokalnyh-setej/
  • https://rusenergetics.ru/provoda-i-kabeli/kak-obzhat-internet
  • http://samnastroyu.ru/rostelecom/tehnologiya-gpon.php
  • https://WiFiGid.ru/poleznoe-i-interesnoe/optovolokonnyj-internet
  • https://vpautine.ru/internet/optovolokno
  • https://xn--80acmri6h.xn--80asehdb/blog/kakie-vidy-vitoi-pary/
  • https://odinelectric.ru/wiring/wires/kakoj-kabel-dlya-interneta-luchshe-prolozhit-v-kvartire

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Переход на цифровое телевидение в России 2019
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: