Достоинства и недостатки подключения по витой паре — itcontent.net

Вот уже не один десяток лет наибольшей популярностью при подключении проводного интернета пользуется витая пара. Считается, что подобный кабель для интернета выражает в себе оптимальное сочетание качества сигнала и расстояния, на которое он может быть передан. При этом мало кто догадывается, что под витой парой подразумевается целая разновидность кабелей, передающих сигнал. Какими особенностями отличается такой провод, а также какие преимущества и недостатки он имеет?

Что такое витая пара

Витая пара представляет собой кабель, который состоит из одного или нескольких пар проводов, скрученных между собой и покрытых защитным слоем изоляции. Подобный кабель, как правило, используется для передачи данных, а подключается через обжатый коннектор RJ-45 (8P8C). Этот провод отличается простотой и дешевизной монтажа, к тому же отлично подходит для обустройства компьютерных и телекоммуникационных сетей, где преимущественно и используется. Посредством такой линии традиционно подключаются локальные сети.

Как уже было сказано, витая пара – это не конкретная вариация провода, а целый ряд кабелей. Бывают уличные и внутренние линии. И если первые можно использовать внутри помещений, то задействовать внутренние провода снаружи уже не получится. Дело в том, что кабели, предназначенные для улицы, имеют более толстую оплетку, а также могут содержать металлический или пластиковый трос, за счет которого достигается дополнительная защита проводов, необходимая при укладке в порой суровых уличных условиях. К тому же в оплетку этого типа добавлена капроновая нить, защищающая от разрыва. Соответственно, внутренние провода лишены подобных ухищрений, ведь им не приходится сталкиваться с погодными условиями.

Также витая пара может содержать одну или несколько жил. При этом первые не предназначены для большого числа изгибов, а вот вторые более терпимы к манипуляциям. Многожильные провода используют для патчкордов.

Преимущества витой пары

  • Универсальность. Высокая популярность и практичность медной линии обусловили ее широкое распространение и обилие разновидностей для любого применения. Именно поэтому с помощью этого провода можно подключить практически любой девайс.
  • Простой монтаж. За счет гибкости витой пары, продиктованной особенностями строения, ее крайне легко укладывать на любых поверхностях и в любых местах, включая труднодоступные. Этим пользуются специалисты, порой прокладывая линию там, где простой обыватель и не заподозрит.
  • Стоимость. На изготовление витой пары требуются простые и доступные материалы, к тому же в самой технологии создания нет особых сложностей, потому цена на продукт невысока, что делает его весьма доступным и удобным материалом.
  • Мультисигнальность. Медная пара позволяет передавать разные типы сигнала, включая аудио и видео. Это удобно, ведь избавляет от необходимости приобретать и прокладывать дополнительные провода.
  • Дальность передачи. Конечно, витая пара не является лидером по дальности и скорости передачи данных. Однако медный провод демонстрирует хорошие значения в этих показателях. Так, кабель способен обеспечить устойчивую скорость в 100 Мбит/с на расстоянии около 100 метров.

Недостатки витой пары

  • Влияние электромагнитных волн. Вполне очевидно, что медная жила может быть подвержена влиянию электромагнитных волн, и витая пара не стала исключением. Из-за подобного воздействия ухудшается качество сигнала, возникают помехи и происходит частичная потеря данных. К тому же по этой причине линия имеет ряд ограничений по прокладке. Так, например, небезопасно укладывать витую пару возле вышек АТС, радиовышек и других мощных источников энергии.
  • Потеря сигнала из-за повреждений кабеля. Даже при незначительных повреждениях велика вероятность потери сигнала. Именно по этой причине специалисты при монтаже сетевого оборудования настоятельно просят в дальнейшем не перегибать провод и не подвергать его физическим воздействиям, а при поломках первым делом просят проверить целостность линии.
  • Возможность утечки информации. Подверженная влиянию электромагнитных волн, витая пара и сама способна излучать сигнал. К сожалению, его можно перехватить, заодно получив доступ к проходящим данным.
  • Качество сигнала зависит от расстояния. В отличие от оптоволокна, мгновенно передающего громоздкие объемы данных на большие расстояния, витая пара работает по принципу «чем больше расстояние, тем слабее сигнал».

Таким образом, витая пара имеет ряд как преимуществ, так и недостатков. Главные плюсы такого кабеля – простота монтажа и универсальность. А минусы – сильная зависимость мощности сигнала от расстояния, на которое он передается, и подверженность электромагнитному влиянию.

itcontent

Витая пара



Витая пара (TP — twisted pair) — кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание осуществляется для уменьшения внешних наводок (наводок от внешних источников) и перекрестных наводок (наводок от одного проводника другому проводнику из одной и той же пары). Часто кабель на витой паре (точнее, на нескольких, как правило, 4 витых парах) называют просто «витая пара», хотя, конечно, это -профессиональный жаргон. Заметим попутно, что витая пара была изобретена Александром Беллом в 1981 году. В последние несколько лет производители витой пары научились передавать данные по своим кабелям с высокими скоростями и на большие расстояния. Некоторые из первых локальных сетей на персональных компьютерах, например, Omninet или 10Net, использовали витую пару, но могли передавать данные только со скоростью 1 Мбит/с. В 1984 году, когда была представлена сеть Token Ring, она обладала способностью пересылать данные со скоростью 4 Мбит/с по экранированной витой паре. А в 1987 году отдельные производители заявили, что сеть Ethernet может пересылать данные по неэкранированной витой паре, но компьютеры должны быть размещены на расстоянии, равном приблизительно 300 футов, а не 2000 футов, как было разрешено для соединения с помощью толстого коаксиального кабеля.

Современные достижения сделали возможной передачу данных по кабелю на витой паре со скоростью 1 Гбит/с (по 250 Мбит/с в каждой из 4 пар). По сравнению с волоконно-оптическими и коаксиальными кабелями, использование витой пары обладает рядом существенных преимуществ. Такой кабель более тонкий, более гибкий и его проще устанавливать. Он также недорог. И вследствие этого, витая пара является идеальным средством передачи данных для офисов или рабочих групп, где нет электромагнитных помех. Однако, витая пара обладает следующими недостатками: сильное воздействие внешних электромагнитных наводок, возможность утечки информации и сильное затухание сигналов. Кроме того, проводники витой пары подвержены поверхностному эффекту — при высокой частоте тока, электрический ток вытесняется из центра проводника, что приводит к уменьшению полезной площади проводника и дополнительному ослаблению сигнала.

Виды кабеля, который применяется в сетях

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

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

• фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как F/UTP (см. : en:Screened fully-shielded twisted pair#Screened Shielded Twisted Pair (S/STP)), присутствует один общий внешний экран в виде фольги;
• защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;
• фольгированная экранированная витая пара (S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;
• незащищенная экранированная витая пара (SF/UTP — Screened Foiled Unshielded twisted pair) — двойной внешний экран из медной оплетки и фольги, каждая витая пара без защиты.

Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

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

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

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

Конструкция витопарного кабеля

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

Также внутри кабеля встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.

Внешняя оболочка 4-х парных кабелей имеет толщину 5—9 мм в зависимости от категории кабеля и обычно изготавливается из поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента. Кроме этого, для изготовления оболочки используются полимеры, которые не поддерживают горения и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются как LSZH — Low Smoke Zero Halogen). Кабели, не поддерживающие горение и невыделяющие дым, разрешается прокладывать и использовать в закрытых областях, где могут проходить воздушные потоки системы кондиционирования и вентиляции (так называемых пленум-областях).

В общем случае, цвета не обозначают особых свойств, но их применение позволяет легко отличать коммуникации c разным функциональным назначением, как при монтаже, так и обслуживании. Самый распространённый цвет оболочки кабелей — серый. У внешних кабелей внешная оболочка чёрного цвета. Оранжевая окраска, как правило, указывает на негорючий материал оболочки.

Отдельно нужно отметить маркировку. Кроме данных о производителе и типе кабеля, она обязательно включает в себя метровые или футовые метки.

Форма внешней оболочки кабеля витая пара может быть различной. Чаще других применяется круглая форма. Для прокладки под ковровым покрытием может использоваться плоский кабель.

Кабели для наружной прокладки обязательно имеют влагостойкую оболочку из полиэтилена, которая наносится (как правило) вторым слоем поверх обычной, поливинилхлоридной. Кроме этого, возможно заполнение пустот в кабеле водоотталкивающим гелем и бронирование с помощью гофрированной ленты или стальной проволоки.

Категории кабеля

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801.

• CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.
• CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.
• CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 МБит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не свыше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.
• CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.
• САТ5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.
• САТ5e (полоса частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Ограничение на длину кабеля между устройствами (компьютер-свитч, свитч-компьютер, свитч-свитч) — 106 м. Ограничение хаб-хаб — 5 м. Витая пара категории 7
• CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. По данным IEEE, 70 % установленных сетей в 2004 году, использовали кабель категории CAT6.
• CAT6A (полоса частот 500 МГц) — применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гигабит/с и планируется использовать его для приложений, работающих на скорости до 40 Гигабит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года
• CAT7 — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 100 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully shielded Twisted Pair).

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

Преимущества и недостатки

По сравнению с волоконно-оптическими и коаксиальными кабелями, использование витой пары обладает рядом существенных преимуществ. Такой кабель более тонкий, более гибкий и его проще устанавливать. Он также недорог. И вследствие этого, витая пара является идеальным средством передачи данных для офисов или рабочих групп, где нет электромагнитных помех. Однако, витая пара обладает следующими недостатками: сильное воздействие внешних электромагнитных наводок, возможность утечки информации и сильное затухание сигналов. Кроме того, проводники витой пары подвержены поверхностному эффекту — при высокой частоте тока, электрический ток вытесняется из центра проводника, что приводит к уменьшению полезной площади проводника и дополнительному ослаблению сигнала.

Хостинг от uCoz

Преимущества и недостатки витой пары

Посмотреть обсуждение

Улучшить статью

Сохранить статью

  • Уровень сложности: Эксперт
  • Последнее обновление: 19 апр, 2022

  • Читать
  • Обсудить
  • Посмотреть обсуждение

    Улучшить статью

    Сохранить статью

    Сетевые кабели используются в системах связи по всему миру. Использование правильного кабеля обеспечит наилучшую производительность сети. Следовательно, выбор правильного кабеля в соответствии с требованиями системы будет играть решающую роль в том, сможет ли установленная система связи обеспечить идеальный эффект использования.

    Витая пара : Витая пара является простейшей средой передачи. он состоит из 1 или более пар электрических сонов, расположенных по спирали. Витые пары также могут быть экранированными, металлической оболочкой, окружающей полностью металлические пары, или неэкранированными. Они также могут быть «неэкранированными». Металлические кабели особенно подходят для передачи данных на короткие расстояния. При небольшой длине провода, от пары сотен метров до многих километров, часто достигаются скорости в несколько мегабит в секунду без неприемлемой частоты ошибок. На более коротких расстояниях можно без труда получить скорости в несколько десятков мегабит в секунду. Даже на коротких дистанциях легко достигается несколько сотен мегабит в секунду.

    Типы витой пары: Существует два типа витых пар: неэкранированная витая пара (UTP) и экранированная витая пара (STP). Давайте обсудим их по порядку.

    1. Неэкранированная витая пара (UTP) :

    • Состоит из медных проводов с цветовой кодировкой, но не содержит фольги или оплетки в качестве изолятора для защиты от помех.
    • Пары проводов в каждом кабеле имеют различное количество витков на фут для компенсации.
    • Существуют различные категории UTP.
    • В следующей таблице показаны категории UTP, №. пар в каждом, а также тип кабеля, который каждый использует, и то, как они реализованы.

    2. Экранированная витая пара (STP) :

    • STP состоит из пар медных проводов, скрученных вместе.
    • Пары покрыты фольгой или плетеной сеткой, а также внешней оболочкой из ПВХ.
    • Предотвращает проникновение электромагнитных помех и устраняет перекрестные помехи.
    • Этот экран должен быть заземлен, чтобы фольга или плетеная сетка не стали магнитом для электричества.

    Преимущества кабеля с витой парой:

    • Часто используется для передачи как аналоговых, так и цифровых данных.
    • Его относительно легко внедрить и завершить.
    • Наименьшее количество дорогих средств передачи на короткие расстояния.
    • Если часть кабеля витой пары повреждена, это не влияет на всю сеть.
    • Менее уязвим к электрическим помехам, создаваемым рядом расположенным оборудованием или проводами.
    • Сами вызывают помехи.
    • Лучшая производительность на коротких дистанциях.
    • Высокая стоимость
    • Кабель с витой парой имеет малый вес.
    • Витая пара гибка в использовании
    • Витая пара легко подсоединяется.
    • Эти кабели подходят для передачи данных и голосовой инфраструктуры.

    Недостатки витой пары:

    • Очень эффективное искажение сигнала.
    • Очень высокое затухание.
    • Поддерживает скорость 10 Мбит/с на расстоянии до 100 метров по 10BASE-T, что считается низкой пропускной способностью.
    • Он обеспечивает слабую безопасность и его относительно легко взломать.
    • Поскольку они тонкие, их легко сломать.
    • Низкая износостойкость (необходимо регулярное техническое обслуживание).
    • Подвержен электромагнитным помехам (EMI).

    Преимущества и недостатки кабеля с витой парой

    Как известно, кабель с витой парой — это один из видов проводки, в котором они представляют собой два проводника одной цепи, которые скручены вместе с целью улучшения электромагнитной совместимости. Здесь в этой статье содержится информация о преимуществах, преимуществах и недостатках или недостатках кабеля с витой парой, чтобы лучше понять эту тему.

    Преимущества кабеля с витой парой:
    • Это самый дешевый способ передачи на короткие расстояния.
    • Его относительно легко внедрить и завершить.
    • Может использоваться для передачи как аналоговых, так и цифровых данных.
    • В свою очередь, меньше шансов вызвать помехи сами по себе.
    • Он гибкий и легкий.
    • Легко настроить и установить.
    • Менее восприимчивы к электрическим помехам, вызванным рядом расположенным оборудованием или проводами.
    • Если часть кабеля витой пары повреждена, это не влияет на всю сеть.

    Недостаток или недостатки кабеля с витой парой:
    • Очень высокое затухание.
    • Плохая помехозащищенность, так как искажения результирующего сигнала слишком велики.
    • Кабель
    • STP, называемый экранированной витой парой, сложнее подключить к клеммной колодке.
    • Поскольку этот кабель тонкий, он может легко порваться.
    • Некоторая передача ограничена.
    • Восприимчив к шуму и помехам.
    • Поддерживает более низкую пропускную способность по сравнению с другими носителями. Он поддерживает скорость 10 Мбит/с на расстоянии до 100 метров по стандарту 10 base-T.
    • Поддерживает более низкую пропускную способность по сравнению с другими носителями.


    Узнать больше:

    Как известно, витая пара — это один из видов проводки, в котором они представляют собой два проводника одной цепи, скрученных вместе для улучшения электромагнитной совместимости. Здесь в этой статье содержится информация о преимуществах, преимуществах и недостатках или недостатках кабеля с витой парой, чтобы лучше понять эту тему.

    Преимущества или преимущества кабеля с витой парой:
    • Это наименее дорогая среда передачи на короткие расстояния.
    • Его относительно легко внедрить и завершить.



    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *