Требования к кабелю utp

Кабели с витой парой подразделяются на категории в зависимости от своих электрических свойств. Свойства, характеризующие кабель UTP, определены в EIA/TIA 568 следующим образом.

Это значение характеризует потерю энергии и зависит от передаваемой частоты. Максимальное затухание на 1000 футов кабеля UTP при 20 °С для различных частот должно быть следующим.

Табл. 2.2. Максимальное затухание в дБ/с на 1000 футов при 20 °С

Общая емкость (mutual capacitance)

Емкость кабеля оценивается на единицу длины (например, пФ/фут), меньшие значения указывают на большую производительность. Стандарт устанавливает предел общей емкости измеряемой для 1 кГц при 20°С для кабеля 3-й категории в 20 пФ/фут, а для категорий 4 и 5 — 17пФ/фут.

Волновое сопротивление

У всех кабелей UTP волновое сопротивление на частотах от 1 МГц до наивысшей доступной кабелю должно быть 100 Ом. Отметим, что измерения необходимо производить с кабелем, длина которого равна по крайней мере одной восьмой длины волны.

Наводка на ближнем конце

Наводка на ближнем конце характеризует степень влияния соседних витых пар. Она измеряется путем подачи сбалансированного сигнала на одну пару проводов и измерения возмущающего влияния на другую пару, причем обе пары должны быть нагружены этим номинальным волновым сопротивлением 100 Ом. Это показано на рис. 2.22.

Рис. 2.22. Наводка на ближнем конце

Наводка на ближнем конце выражается в децибелах в соответствии со следующей формулой:

NEXT — 10 log (Px/Pd) дБ,

где Рd — мощность наведенного сигнала; Рх — мощность наводящего сигнала.

Наводка на ближнем конце зависит от частоты сигнала и категории кабеля. Характеристики лучше для меньших частот и для кабелей с более высокой категорией. Большие значения NEXT означают меньший уровень наводок.

Стандарт определяет минимальные значения NEXT для фиксированных кабелей 10Base-T, называемых горизонтальными кабелями UTP, а также для соединяющего оборудования. Нижеприведенные таблицы содержат эти данные для различных частот и различных категорий кабелей.

Следует заметить, что для выравнивания длины проводников в коннекторе приходится расплетать снижающие наводки витки UTP-кабеля. Чтобы сохранить необходимые значения NEXT, нужно минимизировать длину расплетенного кабеля и разделение между парами проводников. Длина расплетенного провода не должна превышать 13 мм для кабелей 5-й категории и 25 мм для кабелей 4-й категории

Требования к кабелю utp

2008: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2007: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2006: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2005: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2004: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2003: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2002: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2001: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2000: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1999: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1998: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1997: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1996: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Кабели UTP в деталях

В этой статье вы найдете ответы на многие вопросы, связанные с инсталляцией и обслуживанием кабельных систем UTP.

Большинство из нас хорошо знакомы с рекомендациями по инсталляции кабельных систем на неэкранированной витой паре (Unshielded Twisted-Pair — UTP). В них включены требования к расплетению проводников пар (untwist), радиусу изгиба кабеля и натяжению при его протяжке. Однако многие специалисты, особенно впервые приступающие к использованию кабеля UTP, возможно, удивляются, зачем нужно считаться со всеми этими ограничениями. Что случится, если мы не будем строго выполнять данные рекомендации? И почему при передаче данных на более высоких скоростях эти требования приобретают все более критичный и жесткий характер?

Прежде всего следует учитывать тот факт, что витая пара была разработана несколько десятков лет назад для передачи голосовых сигналов на частоте до 4000 Гц. Чтобы приспособить витую пару для передачи компьютерных данных со всё возрастающими скоростями, конструкция ее на протяжении последних 15–20 лет постоянно совершенствовалась. Конечно же, соответствующим образом менялись и методы инсталляции.

Немного о терминах

На протяжении данной статьи я буду использовать такие термины, как «частота», «герц», «мегагерц», «мегабиты», «гигабиты». Для начала рассмотрим, что все они означают.

Герцы служат для измерения числа циклов, или периодов, колебаний в секунду и относятся к аналоговым системам. Один герц представляет собой один цикл колебания электрического сигнала (причем как положительной, так и отрицательной полярности) относительно некоего опорного уровня. В области цифровой техники мы используем термин «бит», обозначающий один импульс электрической энергии. В одну секунду может иметь место множество герцев колебаний или битов импульсов — четыре, сорок, несколько тысяч и даже несколько миллионов.

Любая пересылаемая информация представляет собой набор электрических колебаний определенной частоты или передаваемых с определенной скоростью импульсов. Чем больше информации нам нужно передавать, тем большее число герцев или битов нам для этого требуется и тем сложнее обеспечивающая передачу этой информации технология. Обычно между герцами и битами имеется существенная разница, и в ходе нашего обсуждения спецификаций и методов инсталляции кабельной проводки мы будем иметь дело то с одним из этих терминов, то с другим.

Еще одним важным термином, который используется при обсуждении рабочих характеристик кабеля, является коэффицент SNR (Signal-to-Noise Ratio), выражающий отношение сигнала к шуму. Это отношение показывает разницу между уровнем мощности информационного сигнала в канале и уровнем мощности всевозможных шумов, включая радиопомехи, перекрестные наводки и другие нежелательные сигналы, присутствующие в канале передачи. Чем больше численный коэффицент SNR, тем более качественным является канал связи.

Тесно связанной с отношением SNR является интенсивность битовых ошибок (Bit Error Rate — BER). Если уровень мощности сигнала снижается до уровня мощности шума, то приемник может неправильно распознать, какой сигнал он в данный момент считывает — «1» или «0». Если приемник «ошибается», то говорят о том, что имеет место битовая ошибка.

Извилистый путь витой пары

Витая пара представляет собой довольно высокотехнологичное прецизионное изделие. Для специалистов представляют интерес две характеристики витой пары и связь между ними: первая — это физическая конструкция кабеля UTP, вторая — электрические параметры передачи сигналов по кабелю UTP.

Физическая конструкция кабеля определяется следующими четырьмя важными конструктивными параметрами:

• диаметр и материал проводника;

• тип изоляционного материала, его плотность и толщина;

• расстояние между проводниками пары и между четырьмя парами кабеля;

• частота скрутки проводников витой пары (или число витков на один дюйм длины), а также относительная частота скрутки каждой из четырех пар кабеля (каждая пара данного кабеля имеет разную частоту скрутки).

Электрические характеристики передачи сигналов — сложные понятия и требуют детального рассмотрения. К нему мы и приступаем.

Сопротивление (R) представляет собой активное сопротивление проводника витой пары прохождению электрического тока. Эта характеристика зависит в основном от диаметра проводника (чем он больше, тем меньше сопротивление) и материала (как правило, в качестве материала жилы используется медь); измеряется сопротивление в омах (Ом). На общее сопротивление провода витой пары также влияют тип, толщина и плотность материала изоляции. Сопротивление проводника приводит к снижению уровня принимаемого приемником сигнала, ухудшению отношения сигнала к шуму и увеличению интенсивности битовых ошибок.

Проводимость утечки изоляции (G) — величина, обратная сопротивлению изоляции каждого проводника витой пары прохождению через нее тока утечки на соседний проводник данной пары, на проводники соседних пар или на землю. Хотя электрическое влияние сопротивления утечки изоляции проводника на характеристики передачи канала связи является пренебрежимо малым, тем не менее оно существует и о нем нужно помнить. Будучи очень высоким, сопротивление утечки измеряется в миллионах омов, или в МОм. Сопротивление утечки вдоль витой пары остается постоянной величиной и вместе с сопротивлением R ослабляет сигнал при прохождении его по проводнику пары. Сопротивление изоляции зависит от материала изоляции, его толщины и плотности.

Индуктивность (L) и обусловленный ею эффект противодействия протеканию тока, или индуктивное сопротивление (XL), тоже являются весьма важными характеристиками витой пары. Индуктивность связана с магнитным эффектом, возникающим при протекании по проводнику сигнала переменного тока. Она оказывает противодействие приложенному к проводнику напряжению, что, в свою очередь, снижает силу тока сигнала и, как следствие, уменьшает сигнал на входе приемника, что со своей стороны приводит к уменьшению отношения сигнала к шуму и увеличению интенсивно-сти битовых ошибок. Индуктивность также является постоянной по длине проводника величиной. Однако в данном случае чем выше частота, или битовая скорость, сигнала, тем больше эффект противодействия прохождению тока. Индуктивность существенно увеличивается при изгибании проводника или наматывании его в виде катушки. Чем сильнее изогнут проводник, чем больше витков в катушке и чем меньше диаметр этих витков, тем больше индуктивность. Указанными факторами обусловлены проблемы, возникающие из-за резких изгибов или образования петель кабеля.

Емкость (С) и связанное с ней емкостное сопротивление (XC) обусловлены наводкой сигнала переменного тока между электрическими проводниками и компонентами. Распространенный пример — перекрестные наводки. Емкость возрастает с уменьшением расстояния до соседнего проводника или компонента либо с увеличением размеров проводника (компонента). Эти факторы имеют отношение к проблемам, возникающим при сдавливании, закручивании и изгибании проводников, в результате чего они размещаются ближе друг к другу.

Импеданс (Z) — суммарное значение активного, индуктивного и емкостного сопротивления проводников кабеля, выражаемое в омах. Конструируя и инсталлируя канал связи, добивайтесь того, чтобы все компоненты и соединения имели импеданс как можно более близкий к импедансу всей конструкции, который в случае с типичными сетевыми каналами составляет 100 Ом. (Заметим, что относительно старые информационные и телефонные каналы были 600- и 900-Ом соответственно.) С практической точки зрения, когда имеют место инсталляционные ошибки — резкие изгибы кабеля и тугие кабельные стяжки, поврежденные кабели/компоненты или плохое их сочленение, импеданс компонентов и всей конструкции изменяется. В таких ситуациях возможна нестыковка по импедансу между двумя или несколькими компонентами канала.

В местах неточного согласования компонентов по импедансу возникают обратные отражения сигнала (в направлении передатчика) и снижение мощности сигнала, поступающего к приемнику. Чем сильнее рассогласование импеданса, тем меньше фактически поступающая на вход приемника мощность сигнала, ниже отношение сигнала к шуму и выше интенсивность битовых ошибок. Отражения сигналов называются возвратными потерями (return loss) и измеряются в децибелах (дБ). Чем выше значение возвратных потерь в децибелах, тем выше качество канала связи.

К чему приводит нарушение требований

Высокотехнологичные кабели проектируются и конструируются с высокой точностью. Размеры и химический состав проводников и материала изоляции тщательным образом контролируются. Сегодня мы говорим о допусках на размеры проводников в тысячные доли дюйма, а о допусках на состав материала изоляции — в несколько частиц примеси на один миллион частиц основного материала. То же самое относится и к размещению каждого проводника в кабеле. Поэтому любой физический фактор, нарушающий эти допуски, пусть даже совсем слабо, изменяет индуктивные и емкостные параметры кабеля, что, в свою очередь, влияет на протекание тока через него. В этих условиях несоответствие импеданса и наличие отражений приводят к перекрестным наводкам, потере мощности сигнала и шумам в кабелях и, как следствие, к битовым ошибкам.

Смотрите так же:  Форма заявления на развод 2019

Давайте обсудим некоторые инсталляционные требования и посмотрим, как даже незначительные механические искажения конструкции витой пары могут повлиять на ее рабочие характеристики.

Избыточное натяжение протяжки, или, другими словами, растяжение кабеля, способно негативно повлиять на передачу сигналов по нему. Установленное в спецификациях ассоциации TIA (Telecommunications Industry Association) максимальное напряжение протяжки кабеля составляет 25 фунтов (11, 35 кг). Если инсталляторы превышают это максимально допустимое значение, происходит растяжение проводников и изоляции, что, в свою очередь, снижает диаметр и плотность данных компонентов (причем уменьшение диаметра и плотности изоляции происходит по сравнению с таковым для проводников более заметно). Кроме всего прочего, слишком большое натяжение протяжки увеличивает не только шаг скрутки отдельных витых пар, но и относительное несоответствие шагов скрутки между всеми четырьмя парами кабеля. Оба типа изменений обычно имеют место на отдельных участках кабеля, а не по всей его длине и зависят от характера протяжки.

Нарушение минимально допустимого радиуса изгиба в результате чрезмерного изгибания кабеля или даже образования петли тоже оказывает негативное воздействие на передачу сигналов. Согласно требованиям существующих спецификаций, минимальный радиус изгиба кабеля для горизонтальных систем должен быть не менее четырех диаметров этого кабеля. Обычно для минимального радиуса изгиба используются два значения — статическое и динамическое. Статическое значение относится к минимальному радиусу изгиба кабеля, уложенного на свое постоянное место, где он остается на протяжении всего срока эксплуатации кабельной системы, динамическое — фиксируется в процессе протяжки кабеля к его постоянному месту размещения.

Игнорирование требований к радиусу изгиба кабеля UTP приводит к растягиванию или удлинению витков пар вдоль выпуклой стороны кабеля и сжатию или выпучиванию витков пар вдоль вогнутой стороны кабеля. Особое беспокойство вызывает прокладка кабеля в длинных кабельных лотках и кабельных каналах горизонтальной проводки. Неприятная ситуация возникает тогда, когда излишек кабеля приходится заталкивать обратно в подрозеточную коробку, что может привести к изгибам очень маленького радиуса или даже к образованию петли. Самое же плохое — это, конечно, образование петель, которое может иметь место даже при вытягивании кабеля из поставляемой производителем коробки. Однажды образовавшуюся петлю полностью расправить практически невозможно. Она создает резкий, наведенный ее индуктивно-стью всплеск напряжения в линии, кроме того, из-за нее могут сблизиться проводники витых пар друг с другом.

Слишком сильное стягивание кабелей с помощью кабельных стяжек, хомутов, или скоб является нарушением рекомендаций. Хотя обычно последние отражают довольно субъективное мнение на этот счет, все в основном убеждены, что кабели следует стягивать так, чтобы в любое время можно было осторожно вытянуть из связки нужный вам кабель, или так, чтобы кабельная стяжка могла легко двигаться вдоль кабельной связки. Отступление от этих правил способно привести к сильному сдавливанию кабелей и соответственно к увеличению плотности и снижению диаметра не только внешней защитной оболочки кабеля, но и самого проводника. Кроме того, тугое стягивание кабелей приводит к уменьшению расстояния между проводниками пары и между всеми четырьмя парами кабеля. И наконец, совсем уж в исключительных случаях (как это бывает при использовании скоб), проводники могут резко изгибаться или даже образовывать петли.

Удаление изоляции и расплетение проводов витой пары перед терминированием тоже оговаривается в спецификациях. Инсталляторы должны расплетать концы проводников витой пары на как можно меньшее расстояние (длина расплетенных концов ни в коем случае не должна превышать 0,5 дюйма (1,27 см) или выступать за тыльную часть коннектора). И хотя расплетение концов витой пары неизбежно при терминировании кабеля, оно, естественно, увеличивает расстояние между проводниками.

В зависимости от типа блока разъема требования, предъявляемые к длине удаляемого участка изоляции проводника и оболочки кабеля, могут различаться. Обычно в спецификациях говорится, что следует удалять ровно столько изоляции, сколько необходимо для нормального терминирования. Идеальный вариант — использование блоков для врезного монтажа кабелей, которые вообще не требуют удаления изоляции.

Удаление изоляции приводит к незначительному изменению импеданса кабеля, поскольку она (изоляция) является одним из определяющих эту характеристику элементов. Кроме того, оболочка — важный фактор удержания четырех пар витопарного кабеля на одном месте и в неизменном относительно друг друга положении. Поэтому, удаляя оболочку, вы нарушаете указанный стабилизирующий фактор.

Перекос задержки распространения сигналов (delay skew). Даже такая наиболее тесно связанная с особенностями материала изоляции проводников характеристика, как разность задержек распространения сигналов по разным витым парам кабеля (перекос задержек), может варьироваться в зависимости от метода инсталляции. Мастерство инсталлятора включает в себя терминирование пар кабеля таким образом, чтобы каждая пара отрезалась по длине в коннекторе или контактном блоке по месту заделки. С механической точки зрения это исключает образование излишков длин пар в области контакта. Однако при таком подходе к терминированию каждая пара будет иметь слегка разную длину.

В спецификациях оговаривается 45-нс максимальный перекос задержек распространения сигналов для всех четырех пар кабеля 100-м длины. Этот перекос представляет собой относительную разницу во времени распространения сигнала от передатчика к приемнику. Чтобы исходный сигнал можно было правильно детектировать и декодировать, разделяемые на четыре потока высокоскоростные сигналы должны снова соединяться на входе приемника в правильном порядке. Если между приходом сигналов в каждой из четырех пар имеется слишком большая разница, некоторые биты будут слишком сильно задерживаться и снова соединяться в единый поток в неправильном порядке, приводя к битовым ошибкам. Спецификация допускает разницу в задержках распространения сигналов, обусловленную разными шагами скрутки каждой из четырех пар. Однако, отрезая витые пары одинаковой длины, необходимо внимательно следить за тем, чтобы излишек кабеля не образовал петлю и не нарушил требование по минимальному радиусу изгиба.

«Причесывание» кабелей, или аккуратная укладка их в лотке, еще не отраженный в спецификациях метод инсталляции кабелей, но, возможно, уже в ближайшее время он будет в них рассмотрен. Когда инсталляторы имеют дело с длинными сегментами нескольких кабелей, то обычно укладывают их ровными рядами бок о бок друг с другом. Инсталлированная таким способом кабельная система имеет очень аккуратный вид, но в этом случае происходит заметное увеличение как индуктивных, так и емкостных наводок между проводниками пар, особенно при высоких скоростях передачи данных. Главная проблема здесь заключается не столько в наводках между парами данного кабеля, сколько в наводках между соседними кабелями. При произвольной (неупорядоченной) укладке кабелей последние постоянно пересекаются, а относительные расстояния между ними все время изменяются. Это снижает вероятность воздействия индуктивных и электрических наводок на пары на достаточно протяженном участке кабельной трассы. По существу, при произвольном размещении кабелей поля наводок вдоль лотка или стойки могут частично или полностью компенсироваться.

Даже если строго следовать рекомендациям по инсталляции кабелей UTP, добиться низкой интенсивности битовых ошибок на высоких скоростях передачи данных гораздо сложнее, чем на низких скоростях. Критическими с точки зрения работы каналов связи являются их индуктивное и емкостное сопротивление.

Помните, что, хотя индуктивность вдоль проводника имеет постоянное значение, чем выше скорость передачи (и частота сигнала), тем выше индуктивность, или индуктивное сопротивление XL. С увеличением скорости передачи данных, частоты или индуктивности индуктивное сопротивление XL также возрастает. Хотя сопротивление XL присуще любому, даже самому хорошему, каналу связи, его негативный эффект увеличивается при наличии слишком крутых изгибов и петель кабеля и до некоторой степени при сильном стягивании крепежными скобами, крюками, стяжками и хомутами.

Емкость также сохраняет вдоль проводников свое постоянное значение. Однако в противоположность XL емкостное сопротивление XC с увеличением скорости передачи данных уменьшается. Сопротивление XC и емкостная наводка находятся по отношению друг к другу в обратной зависимости, поэтому с увеличением скорости передачи данных и частоты сигнала перекрестные наводки между витыми парами возрастают. Как и XL, емкостное сопротивление — неотъемлемый атрибут любого канала связи, но такие проблемы, как чрезмерное сдавливание, закручивание и слишком крутые изгибы кабеля, которые приводят к сокращению расстояния между проводниками витых пар, только усугубляет положение дел.

Влияние активного сопротивления также возрастает с увеличением скорости передачи данных, хотя в целом оно и не столь велико, как влияние индуктивного сопротивления. Увеличение сопротивления проводников объясняется скин-эффектом, благодаря которому высокочастотная энергия распространяется в основном в тонком приповерхностном слое проводника. (Обратите, пожалуйста, внимание на то, что при описании процессов передачи сигналов авторы большинства спецификаций и других литературных источников оперируют не понятием «сопротивление проводников», а понятием «затухание сигналов» — attenuation.)

Высокие качество и точность инсталляции позволяют добиться максимального отношения сигнала к шуму и минимальной интенсивности битовых ошибок. В этом смысле производительность кабельной системы полностью зависит от вас — инсталляторов кабельных систем и специалистов, занятых их обслуживанием и модернизацией..

Сообщество руководителей ИТ-компаний, ИТ-подразделений и сервисных центров

участников являются сотрудниками ИТ-компаний

20% из них — совладельцы бизнеса

работают в ИТ-службах других компаний

Войти с помощью:

Новым пользователям

10 вещей, которые не следует делать при прокладке сети

Иногда за прокладку сетевых кабелей берутся люди без соответствующих знаний и навыков, занимающиеся этим просто в силу своих обязанностей, например, телефонисты или электрики. Но сетевой кабель — штука капризная, и в отличие от телефонных проводов, кабель передачи данных (имеется в виду витая пара, а не об оптоволокно) ошибок не прощает. Вот 10 ошибок, которых следует избегать при прокладке сети.

1. Отсутствие планов на будущее. Возможно в данный момент вас устраивает скорость передачи данных 100 Мбит/с (хотя стандартная составляет 1 Гбит/с). Но предположим, ваш офис собирается переехать и вам придется прокладывать сеть заново. Что вы выберете — вчерашние технологии или то, что будет удовлетворять вашим потребностям еще несколько лет? Наиболее дорогостоящей частью проекта являются расходы на саму прокладку кабеля. И хотя кабель с наивысшими характеристиками обойдется недешево, вам стоит выбрать кабель достаточно высокого класса. Можно выбрать не самый дорогой — в конце концов, зачем вам сейчас 10 Гбит/с — но и не самый дешевый.

2. Использование различных кабелей для передачи голоса и данных. Когда-то витая пара была дорогим удовольствием, поэтому для передачи данных использовался один кабель, а для передачи голоса — другой, более дешевый. Сегодня для прокладки сети тоже требуются затраты, но основную часть расходов составляет работа, а не стоимость кабеля. Кроме того, с появлением IP-телефонии, для передачи голоса можно использовать кабели передачи данных + коммутатор Ethernet. Так вы можете сэкономить на прокладке нескольких кабелей. Если же вы собираетесь использовать отдельный телефонный кабель, подберите тип, соответствующий кабелю передачи данных.

Смотрите так же:  Получение кредита под залог земельного участка

3. Отсутствие кабельного менеджмента. Менеджмент кабельных систем часто рассматривается как излишняя роскошь. Использование лестничных лотков, кабельных стоек и т.п. увеличивает стоимость проекта. Но это значительно облегчает текущее обслуживание. Ведь кабельные работы не ограничиваются только прокладкой. Вам, возможно, потребуется добавлять кабели, и тогда придется всё менять. Обязательно разметьте соответствующие кабели цветовым кодом или каким-либо другим способом, чтобы впоследствии кабели было легко идентифицировать.

4. Прокладка кабеля параллельно с электропроводкой. Для сетей используется неэкранированная витая пара. Электрический ток, идущий по проводам, индуцирует магнитное поле. При прокладке неэкранированного кабеля параллельно с электропроводкой, это магнитное поле наводит помехи и искажает сигнал. Во многих случаях сигнал просто не будет доходить или же существенно снизится скорость передачи данных. Если уж вам приходится приближаться к электропроводке, пересекайте её перпендикулярно, а не параллельно.

5. Прокладка кабеля рядом с устройствами, дающими помехи. Источником помех являются не только электрические провода. Люминесцентные светильники, электродвигатели и другие объекты, создающие электромагнитные поля, могут повредить работе вашей кабельной инфраструктуры. Учтите это при составлении проекта.

6. Игнорирование ограничений расстояния. Типичное ограничение расстояния для витой пары со скоростью 10 Гбит/с — 100 м. Однако, если вам нужна более высокая скорость, необходимо учитывать ограничения, связанные с типом используемого кабеля. Например, для 10 Гб/с до 100 метров нужен кабель категории 6а и выше.

7. Несоблюдение требований пожарной безопасности. Это важно, прежде всего, потому, что пренебрежение правилами безопасности может создать угрозу жизни вашему персоналу. Например, во многих зданиях запрещено использовать кабели с ПВХ-оболочкой, потому что при их возгорании выделяются токсичные вещества. Если не соблюдать требования, предъявляемые к напряжению в кабеле, вы рискуете штрафом или предписанием на замену кабеля. Поэтому перед началом работ убедитесь, что подрядчик знаком с требованиями пожарной безопасности и постановлениями местных органов власти.

8. Отсутствие тестирования кабельной инфраструктуры. Когда сеть проложена, необходимо проверить каждый кабель с помощью специального оборудования, чтобы убедиться, что он пригоден к эксплуатации. Тестирование включает в себя проверку соответствия длины и спецификации кабеля вашим потребностям. Если вам нужен 1 Гбит/с, необходимо убедиться, что кабель поддерживает такую скорость передачи данных.

9. Нарушение стандартов. Вы знаете, что внутри кабеля восемь отдельных проводов. Так почему бы не обжать их наугад, используя одну и ту же схему с обоих концов кабеля? Это плохая идея. Стандарты EIA/TIA-568-A и В, описывающие схему обжима кабелей, написаны не просто так. При нарушении этих стандартов даже для одного кабеля, вы рискуете снижением общей производительности сети.

10. Неиспользование кабеля, когда он вам нужен. Добавляя коммутатор Ethernet, вы волей-неволей рискуете внести элемент нестабильности в хорошо продуманную сеть. Часто люди используют мини-свитчи, когда им нужно добавить 1-2 порта, что говорит об отсутствии планирования трафика. Это может стать настоящей проблемой в зависимости от того, зачем потребовались дополнительные порты. Если новые услуги требуют дополнительных сетевых ресурсов, лучше проложить еще один кабель (или два).

Кабель «витая пара»

Кабель типа «витая пара» служит для передачи цифровой или аналоговой информации. Существует множество видов (UTP, FTP, STP, S/FTP, SFTP) с разным количеством проводников (1 пара – 2 проводника … 500 пар – 1000 проводников), которые в свою очередь делятся на категории. Так, для подключения абонента к сети Интернет, а также для создания локальной компьютерной сети используется, как правило, UTP 2 или 4 пары, категории 5 и 5е, с медными или омедненными алюминиевыми проводниками. Для аналоговой телефонии используют витую пару UTP 3 категории и ниже, однако иногда прокладывают и 5.

Витая пара является одним из самых распространенных видов кабеля связи. Он передает цифровой (компьютерные сети) или аналоговый (телефон, видеонаблюдение) сигнал от одного устройства к другому. Из-за свитых попарно изолированных друг от друга проводников кабель и получил свое название. У каждой пары есть свой шаг скрутки, именно поэтому при передаче слаботочного электрического сигнала на расстояние до 150 м без использования ретранслятора достигаются такие высокие показатели. Практически все виды «витой пары» содержат внутреннюю нить, позволяющую легко избавлять кабель от внешней оболочки при подключении к коннекторам RJ 45 (для компьютерных сетей), RJ 11 (для телефонии) или другим соединяющим устройствам.

Виды витой пары в зависимости от категории и строения кабеля

Аббревиатура UTP расшифровывается как unfoiled twisted pair – неэкранированная витая пара (eng.). FTP (foiled twisted pair) – фольгированная. STP (shielded unfoiled twisted pair) – защищенная неэкранированная. S/FTP или SFTP (shielded foiled twisted pair) – защищенная экранированная.

UTP, 3 категории

Данный вид «витой пары», в основном используется для передачи аналогового сигнала в телефонии, однако случается, что он используется для передачи цифровой информации в компьютерных сетях на небольшие расстояния с относительно небольшой скоростью передачи. Если на «витой паре» присутствует маркировка «26 AWG» – перед Вами UTP cat.3. 26 AWG означает, что кабель имеет жилы диаметром от 0,4 до 0,475 мм. Существует многопарный вариант категории 3, который широко используется в телефонии. Аналогом многопарного FTP cat.3 служит отечественный магистральный телефонный кабель ТППэп (отличие – ТППэп используемый для внешней прокладки на открытом воздухе и имеет помехозащищающий экран). Также существует такой кабель, который удовлетворяет всем требованиям категории 5е — ТППэп-ндг с сечением жил 0,5 квадратных миллиметров.

UTP 5 и 5е категории, для внутренней прокладки

Cамый распространенный вид «витой пары». Он имеет медные или омедненные одножильные или многожильные проводники, толщиной от 0,48 до 0,52 мм (24 AWG). Изоляция, а также внешняя оболочка сделана из ПВХ пластиката. UTP cat.5 может иметь 2, 4, 10 … 300 пар проводников. Этот кабель может использоваться для подключения групп абонентов (жилой дом, бизнес-центр). UTP cat.5e — «особая» 5-я модель имеет 4 пары обязательно медных проводников – именно он получил наиболее широкое распространение среди провайдеров сети Интернет. При использовании изделий 5e и соблюдении особых условий инсталляции кабеля и оборудования, провайдеры добиваются подключения абонента на скорости передачи данных 100 и больше Мбит/сек. Для менее требовательных абонентов (подключение на скорости 5-10 Мбит/сек, например) провайдеры могут использовать более экономичный вариант UTP 5-й категории 2 пары с медными или омедненными проводниками, а также 4-парный с омедненными алюминиевыми жилами. Для подключения абонента на скорости 2 Мбит/сек достаточно использовать вариант 3-й категории. Двухпарный и четырехпарный cat.5, cat.5e выпускается в бухтах по 305 м, однако встречается двухпарный UTP в 500 метровых бухтах. Многопарный поставляется на катушках.

Кабель UTP, 5 и 5е категории, для внешней прокладки (outdoor)

Cоответственно применяется на открытом воздухе. Он имеет особую внешнюю оболочку из полиэтилена, устойчивую к низким температурам, обледенению, а также к прямому воздействию солнечных лучей. Вариант категории 5 и 5е outdoor имеет чёрный цвет внешней оболочки. За счет повышенной выносливости менее гибок, чем вариант для внутренней прокладки.

КССВПВ, 5 категории

представляет отечественную «витую пару». Также бывает 2, 4 пары, многопарный КССВПВ. Токоведущие жилы в КССВПВ производятся из меди по максимальным допускам 24 AWG – 0,52 мм.

Кабель FTP, 5 и 5е, для внутренней прокладки

данный тип имеет экран из фольги, который защищает передаваемый сигнал от внешнего электромагнитного воздействия. FTP cat.5 может иметь омедненные алюминиевые жилы, изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката. FTP cat.5e имеет обязательно медные жилы. Обе конфигурации выпускаются в бухтах по 305 метров. FTP может быть двух и четырехпарный, не подходит для передачи аналогового сигнала в видеонаблюдении, так как защитный экран может создать помеху для аналогового сигнала.

FTP 5 и 5е категории, для внешней прокладки

данная модификация имеет внешнюю оболочку из светостабилизированного полиэтилена, что позволяет прокладывать его на открытом воздухе, с возможным прямым воздействием солнечных лучей. FTP cat.5, cat.5e outdoor не рекомендуется подвешивать с большими пролётами без дополнительного троса, так как провод может подвергнуться значительным растягивающим усилиям за счет собственного веса или дополнительного обледенения в зимний период.

Кабель S/UTP (STP) категории 5е

вариант защищенной неэкранированной витой пары. STP имеет 4 пары медных проводников, изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката, а также индивидуальные экраны из фольги. Экраны в STP защищают сигнал от возможных внешних электромагнитных помех.

Кабель UTP cat.6, cat.6a, 4 пары

неэкранированная «витая пара», сечение жил 0,57 кв. мм. UTP cat.6, cat.6e имеет внутренний пластиковый корд, который разделяет его внутреннее пространство на секторы, в каждом из которых располагается отдельная пара проводников.

Кабель S/FTP категории 7

защищенная экранированная «витая пара». SFTP 7 имеет 4 пары медных проводников. Оболочка и изоляция – из ПВХ пластиката. S/FTP cat.7 имеет помимо общего экрана индивидуальный алюминиевый экран. Благодаря отличной помехозащищенности SFTP присвоена 7-я категория.

Любая модификация «витой пары» бывает с маркировкой LsZh – Low smoke Zero halogen (пониженное безгалогеновое дымовыделение при горении). Наиболее распространен UTP cat.5e, 4 pairs LsZh. Он удовлетворяет повышенным требованиям к пожарной безопасности на особых объектах. Оболочка в LsZh сделана из специального ПВХ пластиката низкой горючести. LsZh не распространяет горения при групповой прокладке однотипных с ним кабелей.

Кабель Витая Пара

Витая пара — (англ. twisted pair) — представляет собой кабель, в структуру которого входит от одной до нескольких пар изолированных проводов, скрученных между собой и помещённых в ПВХ оболочку.

Скручивание проводов одной пары производится с целью увеличения уровня связи между ними. Благодаря чему электромагнитные помехи влияют в равной степени на оба провода, уменьшаются взаимные наводки при передаче дифференциальных сигналов, а также снижается влияние электромагнитных помех от внешних источников. Для уменьшения связи между различными парами кабеля, так называемого «периодического сближения проводников различных пар», в кабелях UTP категории 5 и выше провода каждой пары свиваются с различным шагом.

Используется, в основном, как часть СКС – структурированных кабельных систем, а именно для передачи данных в таких компьютерных и телекоммуникационных технологиях, как Arcnet, Ethernet и Token Ring. Данный кабель имеет небольшую стоимость, легко монтируется, а также совместим со многими типами оборудования (для подключения используется разъем 8P8C). Поэтому на сегодняшний день он является лучшим выбором для пользователей любого типа.

Конструкция кабеля

Состоит кабель из :

  • Проводник в изоляции,
  • Внешняя пластиковая оболочка
  • разрывная нить
  • защитный экран. (cat.5)и выше

В качестве проводников используются как монолитные медные жилы, толщина которых составляет 0.4 — 0.6 мм, так и пучки, состоящие из множества жил. Размеры выражаются либо с помощью привычной для нас метрической системы, либо в соответствии с американскими стандартами калибровки проводов AWG. Например, в обычных четырехпарных кабелях применяются проводники, имеющие диаметр жилы 0.51 мм. По американской системе это будет составлять 24 AWG.

Изоляция проводников

Изоляционный материал обычно изготавливают из поливинилхлорида (английская аббревиатура PVC). Для более качественных кабелей 5-ой категории используется полипропилен, полиэтилен. Кабель наивысшего качества выпускают с изоляцией из ячеистого (вспененного) полиэтилена, обеспечивающего кабель низкими диэлектрическими потерями, или же тефлона. Толщина изоляции проводников составляет — 0,2 мм.

Смотрите так же:  Визовый центр договор на оказание услуг

Разрывная нить, используемая в кабеле, позволяет добраться до сердечника, не нарушая изоляцию жил. Как правило, данная нить изготавливается из капрона, так как этот материал достаточно прочен и не позволяет кабелю растягиваться.

Внешняя оболочка

В большинстве случаев внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлорида с примесью мела. Также при производстве оболочки используются полимеры, не поддерживающие горения и не выделяющие при нагреве галогены (это кабели с маркировкой LSZH). Данный вид кабеля просто незаменим в закрытых областях, где наблюдается циркуляция воздуха от эксплуатируемых систем вентиляции и кондиционирования, и где разрешается использование только кабелей с оболочкой, не поддерживающей горение и не выделяющей дым!

При использовании в разных условиях, к внешней оболочке могут предъявляться особые требования. Так, например, кабель для наружной прокладки обязательно снабжается гидрофобной оболочкой из полиэтилена, которая, может покрываться вторым слоем поверх обычной ПВХ-оболочки. Плюс к этому, возможно заполнение пустоты в кабеле гидрофобным гелем. Ну, и наконец, кабель может быть бронирован гофрированной лентой или же стальной проволокой.

Цвет внешней оболочки

Цвет оболочки указывает на особенности функционального назначения того или иного вида кабеля и значительно облегчает их идентификацию, как при монтаже, так и при обслуживании.

Серый – самый распространённый цвет кабеля. Материал – ПВХ (PVC). Применяется, как правило, в помещениях.

Чёрный – кабель для внешней прокладки. Материал – полиэтилен (PE). Применяется во влажных помещениях, подвалах, сырых стояках, на улице и открытом воздухе.

Маркировка включает в себя такие обязательные составляющие:

  • производитель
  • тип кабеля
  • метровые или футовые метки

Моножильный кабель

В данном случае каждый провод включает в себя лишь одну медную проволоку, называемую жила-монолит. Моножильный кабель лучше всего подходит для прокладки в стенах, коробах и т.п. с последующим терминированием розетками. Это вызвано тем, что довольно толстые медные жилы, при частых изгибах, легко ломаются. Данный кабель, как правило, не контактирует напрямую с подключаемым оборудованием, для этих целей лучше подходит многожильный кабель.

Многожильный кабель

Многожильный кабель, соответственно, состоит из нескольких проводников. Данный тип отлично подходит для тех условий, когда кабель подвергается изгибам и скручиваниям, но, в тоже время, он не совместим с «врезанием» жил в разъем розетки, так как тонкие жилы не предназначены для этого – они попросту ломаются. В общем, многожильный кабель является идеальным решением для соединения оборудования с розетками. Однако, большая величина затухания сигнала у кабеля, по сравнению с моножильным типом, ограничивает максимально возможное расстояние от оборудования до розетки, и составляет 120 метров.

В зависимости от наличия, а также вида установленной защиты (экранирования) против различного рода электромагнитных помех, выделяют следующие типы кабеля:

  • Неэкранированный кабель (англ. UTP). Как понятно из названия – данный тип не имеет защиты от помех.
  • Фольгированный кабель (англ. FTP, или же F/UTP). В данном случае, защитный экран представляет собой слой фольги.
  • Экранированный кабель (англ. STP). Каждая пара проводников имеет свою защиту в виде экрана.
  • Фольгированный экранированный кабель (англ. S/FTP или же SSTP). Данный тип подразумевает фольгированную защиту каждой пары проводников и помещение их во внешний медный экран.
  • Двойной фольгированный кабель (англ. SFTP). От предыдущего данный тип отличается тем, что защите подвергается не каждая пара проводников, а все проводники, т.е. у них два общих внешних экрана – из фольги и из меди.

Кабель экранируется с целью защиты от электромагнитных помех. Стоит отметить, что экран непосредственно соединяется с неизолированным дренажным проводом, служащим для предотвращения разрыва и растяжения экрана.

Категории кабеля

Категория кабеля определяется максимальным пропускаемым диапазоном частот и зависит от количества витков на одну единицу длины. Всего доступно 7 категорий (CAT1 – CAT7), каждая из которых регламентирована с помощью определенных актов:

1. Стандарт EIA/TIA 568 (стандарт использования проводки в зданиях коммерческого типа, принятый в США);

2. Международный стандарт ISO 11801;

3. Перевод американского стандарта ANSI/TIA/EIA-568B -ГОСТ Р 53246 — 2008 ;

4. Перевод одного из возможных руководств изготовителя — ГОСТ Р 53245 — 2008.

Характеристики категорий кабеля

  • CAT 1 (частотная полоса 0.1 МГц) – представляет собой стандартный телефонный кабель, основное предназначение которого – передача голоса или же цифровых данных с использованием модема. Состоит лишь из одной пары проводов. Ранее использовался в США в «скрученном» виде, в России же, данный тип кабеля используется до сих пор и без скруток. Единственный минус данного типа – он менее надежен по отношению к помехам.
  • CAT 2 (частотная полоса 1 МГц) – данный тип кабеля является устаревшим, иногда использующимся в телефонных сетях. Встречается в технологиях Arcnet и Token Ring и состоит из двух пар проводников. Передача данных поддерживается на скорости до 4Мбит/с.
  • CAT 3 (частотная полоса – 16 МГц) – существуют как 4-х парные, так и 2-х парные кабели данного типа. Используется для создания телефонных, а также локальных сетей на базе 10BASE-T. Скорость передачи данных составляет 10 – 100 Мбит/с на расстоянии не более 100 метров используя технологию 100BASE-T4. От других данный тип кабеля отличает его совместимость со стандартами IEEE 802.3.
  • СAT 4 (частотная полоса 20 МГц) – в настоящее время не используется. Раньше этот 4-парный кабель, со скоростью передачи данных до 16 Мбит/с, применялся в технологиях 100BASE-T4 и 10BASE-T.
  • CAT5 (частотная полоса 100 МГц) – использовался в телефонных линиях и для создания сетей 100BASE-TX. Скорость передачи данных составляет – до 100 Мбит/с
  • CAT5e(от англ. Expanded. частотная полоса 125 МГц) – данный тип представляет собой усовершенствованный кабель пятой категории, т.е. обладает лучшими характеристиками. Состоит из четырех скрученных пар, скорость передачи достигает 1000 Мбит/с. На данный момент является самым распространенным типом кабеля, используется для создания локальных компьютерных сетей.
  • CAT 6 (частотная полоса 250 МГц) – широко используется в сетях Ethernet. Состоит из четырех пар проводников, скорость передачи крайне высока и достигает 10 Гбит/с. Данный стандарт можно использовать в приложениях, работающих на высоких скоростях, до 40 Гбит/с. Как стандарт был установлен в 2008 году.
  • CAT7 (частотная полоса до 700 МГц) – кабель данной категории снабжён несколькими экранами, один из которых общий, а остальные расположены вокруг каждой из пар. Седьмая категория — это уже ни UTP-кабель, а S/FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair). Полностью экранированный кабель из четырех пар проводников, скорость передачи крайне высока и достигает 10 Гбит/с.

Существуют два типа обжима кабеля, используя разъем 8P8C:

Прямой – обеспечивает непосредственную связь оборудования и коммутатора/концентратора

Перекрестный – предполагает соединение нескольких сетевых карт компьютеров, т.е. подключение типа компьютер-компьютер. Для осуществления данного соединения необходимо создание перекрестного кабеля. Помимо соединения сетевых плат, применяется для соединения старых типов коммутаторов/концентраторов. Если сетевая карта обладает соответствующей функцией, то она может автоматически подстроиться под тип обжима.

Прямой кабель(straight through cable):

— обжим с использованием стандарта EIA/TIA-568A

— обжим по стандарту EIA/TIA-568B (чаще находит применение)

Перекрёстный кабель (crossover cable)

— обжим для достижения скорости 100 Мбит/с

Указанные схемы могут обеспечить, как 100-мегабитное, так и гигабитное соединение. Для достижения 100-мегабитной скорости достаточно использовать 2 пары из 4 – зеленую и оранжевую. Остальные две пары могут быть использованы для подключения другого ПК. Некоторые пользователи разделяют конец кабеля, получая «двойной» кабель, однако характеристики у данного кабеля будут как у одинарного, и его использование может привести к ухудшению качества и скорости передачи данных.

ВАЖНО! Кабель, обжатый вопреки требованиям стандарта — может работать неправильно! Что будет выражаться в большом проценте потерь передаваемых данных или же в полной неработоспособности кабеля (всё зависит от его длины).

Для проверки правильности и эффективности обжатия кабеля, используются специальные кабельные тестер. В комплект этого устройства входят передатчик и приемник. Передатчик подает сигнал на каждую из жил кабеля и дублирует передачу индикацией при помощи светодиодов на приемнике. Если все 8 индикаторов загораются по порядку, значит, проблем нет, и обжатие кабеля произведено правильно.

Варианты выбора схемы перекрестного соединения жил ограничиваются Power over Ethernet, стандартизированным по IEEE 802.3af-2003. Данный стандарт начинает функционировать автоматически, если жилы в кабеле подсоединяются «один к одному».

Назначение пар кабеля:

  • Первая и вторая пары (TDP-TDN) – используется для осуществления передачи данных от MDI к MDI-X.
  • Третья – шестая пары (RDP-RDN) осуществляют передачу данных по обратному каналу (от MDI-X к MDI)
  • Четвертая и пятая, а также седьмая и восьмая пары являются двунаправленными, и, обычно, находят применение в определенных случаях.

При монтаже кабеля не стоит допускать изгибов, составляющих более восьми внешних диаметров: сильный изгиб может стать причиной увеличения наводок или к разрушению самого кабеля.

Всегда стоит следить за целостностью экрана (если у вас экранированный кабель), так как его деформации могут привести к снижению устойчивости кабеля к помехам. Также необходимо обратить внимание на то, чтобы дренажный провод был соединен с экраном разъема.

Отличие категории 5 от 5е.

Чем отличаются категорий 5 и 5e? Какие из перечисленных категорий кабелей можно использовать в сетях Gigabit Ethernet?

Категория 5е (5 enhanced) является усовершенствованием Категории 5 с целью обеспечения возможности передачи сигналов 1Гбит Ethernet. Основное конструктивное отличие кабеля UTP кат 5е от кабеля CAT5 состоит в том, что в кабеле категории 5е различается шаг скрутки проводников в парах, что позволяет значительно снизить взаимное влияние пар друг на друга.

Общие рекомендации следующие — если вы собираетесь использовать Gigabit Ethernet на вновь создаваемой сети, то ваш выбор это кабель категории 5e или 6.