Витая пара плюсы и минусы кратко

Обновлено: 07.07.2024

Разбираемся, что такое витая пара. Какие бывают сетевые кабели по категории. Какой кабель выбрать для прокладки в доме. Для чего нужен патч корд. Расшифровка маркировки сетевого кабеля LAN.

Что такое витая пара?

ВитАя пара — это два скрученных изолированных провода. Скручивание делается для того, чтобы оба провода находились в одинаковых условиях, то есть воздействие на них внешних помех не отличалось.

В одном кабеле может быть несколько пар, обычно 2 или 4, заключенных в общую пластиковую гибкую оболочку.

Какие бывают витые пары. Обозначение сетевого кабеля.

UTP (Unscreened Twisted Pair) — неэкранированная (Unshielded) витая пара (НВП).

FTP (Foiled Twisted Pair) — фольгированная витая пара с одним общим внешним экраном. (Под экраном проложена медная луженая контактная проволока диаметром 0,4 мм.)

бывает ещё такая разновидность — S-FTP (Shielded Foiled Twisted Pair) — фольгированная экранированная витая пара с двумя внешними экранами.

STP (Shielded Twisted Pair) — фольгированная экранированная (Shielded) витая пара. В таком кабеле каждая пара экранирована отдельным экраном.

S-STP (Screened Shielded Twisted Pair) — защищенная экранированная витая пара, в которой каждая пара экранирована отдельным экраном. Имеется дополнительный общий внешний экран.

Плюсы экранированного кабеля: 1. при правильном заземлении экрана обеспечивает лучшую электромагнитную совместимость кабельной системы с остальными источниками и приемниками помех. 2. лучшая защищённость от перехвата информации.

Минусы экранированной витой пары: 1. заметно дороже неэкранированного (в 2 раза). 2. неправильное заземление экранов может ухудшить параметры сети. 3. требуются специальные коннекторы которые обеспечат заземление экранов. 4. Экран нужно заземлять со всех сторон, чтобы не было выноса потенциала.

Для обычного дома, где электромагнитные помехи не имеют существенных значений, достаточно применить UTP кабель.

Одножильные или многожильные проводники?

одножильные проводники в витой паре (Solid) — обладает лучшими и более стабильными характеристиками по сравнению с многожильными. Поскольку он жёсткий, его применяют для прокладки стационарной сети LAN.
многожильные проводники (Stranded или Flex) — используют для соединения портов оборудования между собой или со стационарной сетью при небольших расстояниях. Такие проводники называются патч корд (patch cord) — отрезок многожильного 4-парного кабеля длиной 1–10 м с вилками RJ-45 на концах..

Материал проводников витой пары

медные жилы (Cu) — идеальный вариант, но ненамного дороже чем омеднённый провод.

омеднённые жилы (Copper Clad Aluminium Wires (CCAW, CCA)) — омеднение алюминиевой жилы производится с расчетом на скин-эффект. Его суть состоит в том, что при высоких частотах передаваемого сигнала, большая часть тока протекает по поверхностному слою проводника. Несомненный плюс — ниже цена. Существенные минусы — хрупкий, проводник ломается при небольших радиусах изгиба, плохо обжимается коннектором RJ-45 — жила плохо держится в разъеме (плавающий контакт), непредсказуемость волнового сопротивления (импеданса) в зоне контакта при заделки кабеля в разъем розетки. Не рекомендуется применять для POE (постоянный ток будет протекать по центральной алюминиевой жиле, а алюминиевая жила имеет сопротивления гораздо больше, чем медная. Это повлечет за собой большие потери мощности сигнала и приведет к нагреву кабелей).

Как отличить медь от омеднённого провода?

Нужно всего лишь конец жилы нагреть в пламени зажигалки. На медном проводе образуется капелька, но при этом, сама жила не деформируется. Омедненный алюминий изгибается в месте нагрева, а при сильном нагреве может отломаться.

Сечение проводников витой пары.

В соответствии со стандартом AWG (American Wire Gauge — американские калибры проводов) чаще применяются проводники 24 AWG (0,2–0,28 мм 2 , диаметр 0,511мм) и 22 AWG (0,33–0,44 мм 2 ). Бывают ещё 26 AWG (сечение 0,13 мм 2 ). Существенного значения на скорость сети сечение не оказывает. Выбор сечения имеет некоторое значение при подключении по технологии POE на больших расстояниях.

Категории кабеля витая пара (Cat).

Пропускная способность провода для LAN определяется категорией (Category) — количеством витков на 1м длины. категории кабеля витая пара

К категории 1 относят обычные не витые телефонные кабели. По ним можно передавать только речь.

Категории 2,3,4 используются крайне редко.

Кабель категории 5 (Cat.5e) в настоящее время самый распространённый кабель для домашних сетей, рассчитанный на передачу данных в полосе частот до 200 МГц на скорости 1000Мбит/с Gigabit Ethernet (1000BASE-T). Состоит из витых пар, имеющих не менее 27-ми витков на 1 м длины.

Кабель категории 6 и 7 рассчитан на более высокие частоты, которые определяет производитель кабеля, и в домашней сети как правило не используется.

Про маркировку кабелей витой пары

U/UTP CCA 2PR Cat.5e Solid 24AWG PVC — не экранированный кабель, омедненный алюминий, состоит из 2 пар по 2 жилы, категории 5e, каждая жила в виде цельной проволоки, диаметр жилы 0,51 мм, внешняя оболочка поливинилхлорид

F/UTP 4x2x0.51 Cat.5e Solid PE — внешний защитный слой из фольги, 4 пары по 2 жилы, диаметр жилы 0.51мм, категории 5e, каждая жила в виде цельной проволоки, внешняя оболочка полиэтилен, подходит для внешней прокладки

4PR U/UTP 23AWG Cat.6 LSZH — 4 пары по две жилы, не экранированный кабель, диаметр жилы 0.57мм, категория 6, малой дымности и не выделяющий галогенов

Жилы кабеля покрыты полиэтиленом высокого давления.

Защитная оболочка кабеля бывает:

из ПВХ пластиката (PVC) — для прокладки внутри зданий

из сшитого полиэтилена (PE) — снаружи зданий и сооружений — устойчив к ультрафиолету.

Ocoбенности монтажа провода LAN

Регламентированный минимальный радиус изгиба неэкранированного кабеля при монтаже — 8 внешних диаметров кабеля, экранированного — 10 (при резких изгибах витой пары нарушается однородность симметричной среды передачи — падает скорость соединения).

Кабель витая пара utp как правило продаётся в коробках по 305м и стоит около 50$ за коробку.

На данном этапе развития технологий оптоволоконный кабель (передача данных происходит путем распространения света) получил широкое распространение. А витая пара (передача данных с помощью электрического сигнала), получила конкурента. Провайдеры интернета в большинстве своем, могут предложить и тот и тот способ подключения к интернету. Так какой же способ лучше? Чтобы сделать выводы по данному вопросу, рассмотрим преимущества и недоставки оптического волокна, а так же витой пары.
Оптоволоконный кабель. Перенос данных происходит от устройств лазеров, отправляющих короткие импульсы света по кабелю и приходящих в специальное устройство которое их расшифровывает (приемник). В кабеле такого типа, имеется множество оптических волокон, причем не состоящих из металла.

Оптическое волокно имеет следующие преимущества:

1. скорость от 1000 Мбит/с и более;
2. не подвержено воздействию электрических помех (например: грозы);
3. высокие границы температурного режима, от -600 до +500 градусов;
4. дальность кабеля без повторителя сигналов до 15 км;
5. долговечность материала.
Несмотря на такие преимущества, есть и недостатки:
1. высокая стоимость оборудования;
2. хрупкость кабеля (сильный изгиб может вывести из строя);
3. замена или ремонт без специалиста невозможен.
Минусов не так много, но все необходимо учитывать при выборе типа кабеля.

Витая пара считается самым распространенным способом передачи данных

Достоинства:
1. недорогая стоимость оборудования;
2. достойная скорость передачи данных 100 Мбит/с и более;
3. ремонтопригодность (возможен ремонт без участия специалиста);
4. прочность кабеля к механическому воздействию (провод гнуть можно).
Недостатки:
1. подверженность электрическим помехам, так как состоит из электрических проводов;
2. сопротивление проводов, что в разы уменьшает дальность прокладки без повторителя (около 300 метров).
Для того чтобы решить какой кабель лучше, необходимо руководствоваться теми условиями в каких планируется его использование. Например, для соединения компьютеров в сеть, проще всего использовать витую пару, плюсом будет дешевизна и простота соединения (благодаря стандартным разъемам), а также скорость передачи данных. Помимо этого, витая пара будет удобна для дома или офиса, так как можно проложить в любом месте, не заостряя внимание на углах изгиба провода.
Оптическое волокно для офиса, будет невыгодным вложением денег, из-за высокой стоимости оборудования и хрупкости провода. А если его еще повредить, то без мастера вся работа остановиться. Благодаря тому, что оптическое волокно имеет очень высокую скорость передачи и дальность прокладки без повторителя (усилителя) сигналов, целесообразно использование для проведения интерната между населенными пунктами и многоэтажными зданиями.
Скорость передачи данных которую чаще всего предлагаю "домашние" интернет провайдеры не превышает 100 Мбит/с. Поэтому для дома или квартиры, вариант с оптическим волокном сам по себе не актуален. В тех местах, где требуются преодоление километров расстояния, и высокая нагрузка на пропускную способность, там следует применить оптическое волокно.

Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

При подключении интернета возникает много вопросов по выбору правильного кабеля для подключения к интернету. Многие знают, что от качества провода полностью зависит надежность и скорость передачи данных к устройствам. Пользователи имеют возможность приобрести несколько видов сетевых проводов, но самый распространенный из них – витая пара. Этот кабель с наполнением из 4 или 8 жил, скрученных между собой попарно.

Почему же шнур обрел большую популярность среди кабелей для подключения к сети? Расскажем о характеристиках витой пары, ее особенностях, достоинствах и недостатках.

Виды витой пары

В производстве существует ряд видов кабелей, которые определяются по разным характеристикам:

Кабель витая пара без защиты UTP – не имеет защитного экрана вокруг каждой отдельной пары.
Пара с фольгированным покрытием FTP – внутри нее находится экран из фольги.
STP – в кабеле есть защита из экранов для каждого соединения проводов, а также экран из сетки.
Провод фольгированный и экранированный под названием S/FTP.
SF/UTP с двойным внешним экраном из меди и фольги, но пары находятся без защиты.

Экран предназначен для обеспечения улучшенной защиты от магнитных колебаний, которые происходят внутри и снаружи кабеля. Благодаря дренажному проводу и экрану провод защищен от внешних механических повреждений.

Электропровод бывает одно- и многожильным. Первый не предназначен для контактов с подключенными устройствами. Обычно такие внедряют в стены, коробы, и концы их находятся в розетках. Все потому, что одножильные кабели слишком толстые и тяжело переносят изгибы.

Многожильные тросы отлично переносят изгибы и механическое передвижение, но совершенно не пригодны для врезки в стены. Именно поэтому их использую при изготовлении патч-кордов (устройство, соединяющее технику с розетками).

Основные характеристики электропровода

В начинке провод имеет несколько скрученных между собой жил, образующих пары. Это сделано для уменьшения помех от внешних источников и электромагнитных волн. Производители научились создавать качественные кабели, способные передавать данные быстро даже на большие расстояния.

Интересно, что самые первые локальные сети с витой парой были представлены 36 лет назад и могли передавать информацию всего лишь с быстротой 1 мегабит в секунду.

Современность позволяет пользователям применять витую пару на больших расстояниях, при этом получая скорость интернета до 1000 мегабит в секунду. Сравнивая этот кабель с другими, можно выделить много преимуществ, но есть и существенные недостатки.

Витопарные модели имеют разные категории, от которых зависит скорость передачи данных и их качество. Каждая пара от категории CAT1 до CAT7 предназначена для транспортировки информации. Скорость в каждой витой паре составляет от 0,1 мегагерца до 700 мегагерц соответственно.

Сопротивление к радиоволнам должно быть не менее 120 Ом, иначе электрический сигнал будет искажаться. Не забывайте использовать не только высокую категорию кабеля, но и надлежащие розетки для таковых.

Достоинства и недостатки витой пары

Пользователи проводной сети часто задаются вопросом – чем витовидный кабель лучше других, если у него такая популярность? Он действительно имеет ряд преимуществ, в сравнении с волоконно-оптическим и коаксиальными проводами. Стоит выделить такие плюсы агрегата:

Широкая мультисигнальность при передаче информации.
Быстрота и легкость в установке.
Высокая степень транспортировки сигнала на расстоянии.
Бюджетность при приобретении и ремонте,
Кабель тонкий и обладает повышенной гибкостью.

Это все позволяет применять данный вид шнуров не только дома, но в офисах и на любых производствах. Минусы витой пары следующие:

И все же достоинства витой пары перевешивают ее недостатки. Это простой в эксплуатации и универсальный по применению кабель, что позволяет в современную эпоху активно использовать его с целью быстрой трансляции материалов из интернета. Качество витой пары напрямую влияет на сигнал и связь с внешним миром, так что экономить на этом не стоит. Лучше всего проконсультироваться со специалистами, прежде чем покупать витовидный трос. Это поможет избежать ошибок при установке сетевого оборудования и минимизировать затраты на их обслуживание.

В различных сетях для передачи информации используются специальные кабели — витая пара и оптоволокно. Можно ли выбрать что-то одно, какое у них назначение, в чем их отличия, преимущества и недостатки — разберемся.

Особенности производства витой пары

Витая пара была создана Александром Беллом в 1881 году, а уже в 1900 году повсеместно использовалась в телефонных линиях на территории США. Как можно догадаться по названию, в этом типе кабелей используется несколько витых пар — двух изолированных проводников, скрученных с определенным шагом. Такое конструктивное решение было принято, чтобы уменьшить электромагнитные помехи от внешних источников. В витой паре также могут использоваться и дополнительные слои для защиты от внешних наводок.

Создание витой пары начинается с огромных бобин медной проволоки, которая служит проводником электрического сигнала. Каждая медная нить диаметром в 7,8 мм наматывается на систему из нескольких роликов и вытягивается до 0,4-0,6 мм. Процесс вытягивания позволяет получить из 160 метров медного стержня более 1,5 км провода.

На следующем этапе медь покрывают пластиковым изолятором разных цветов. Его делают из негорючего полипропиленового состава, который поставляется на производства в виде гранул. Затем каждый кабель по цвету наматывают на отдельные катушки. Далее с помощью специального станка из двух проводников создается одна витая пара, а после — четыре или больше витых пары соединяются в один кабель с последующим экранированием.

В конце производства готовые кабели сворачивают в катушки и упаковывают для транспортировки. Согласно исследованию DISCOVERY Research Group на 2019 год объем рынка LAN-кабелей России составлял 570 330 километров. Этого хватит, чтобы 14 раз охватить всю Землю по экватору.

Производство оптического волокна

Патент на передачу данных посредством света в оптоволокне в 1934 году получил Норман Френч — инженер фирмы AT&T, но первые лазер и приемник сигналов появились только
в 1962 году. Коммерческое использование таких кабелей началось только в 80-х годах, когда удалось решить проблему быстрого затухания.

Оптическое волокно представляет собой нить из прозрачного материала — стекла или пластика. Кабель состоит из сердцевины, в которой перемещается свет, и оболочки с другим коэффициентом преломления.

Толщина сердцевины зависит от того, сколько лучей (мод) будет передаваться по кабелю.

Производство оптоволокна — это сложный и высокотехнологичный процесс. В России первый завод появился в 2015 году в Саранске. В восьмиэтажном здании Сарансккабель-Оптика располагается вертикальная производственная линия. Все начинается со специальных преформ (заготовок), которые при помощи мощной печи разогреваются до 2 000 градусов Цельсия. Из печи выходит уже волокно толщиной в 125 микрон.

Далее нити покрывают акрилатом и обрабатывают ультрафиолетовыми лампами для затвердевания. На выходе получается готовый оптоволоконный кабель. Процесс идет практически непрерывно, а нить движется через все восемь этажей со скоростью до 1 700 метров в минуту. На выходе формируются небольшие катушки с оптоволокном, готовые
к доставке.

Витая пара против оптоволокна: преимущества и недостатки

Принципиальное отличие этих двух типов кабелей заключается в способе передачи сигнала:
в витой паре это электрический импульс, а в оптоволокне — световой луч.

Оптоволокно обладает следующими достоинствами:

Высокая скорость передачи данных. Рекорд для оптоволокна — 27 Тбит/с на расстояние около 80 км, но на практике используются скорости от 1 до 100 Гбит/с.
Высокая помехозащищенность. Другие электролинии и даже гроза не внесут искажения
в передаваемый сигнал.
Широкий диапазон рабочих температур. Кабели работают в диапазоне от -100 до +500 градусов Цельсия благодаря применению стекла в производстве.
Высокая длина одного сегмента. Световой луч без затухания способен проходить расстояния до 15 километров, что уменьшает число необходимых повторителей.
Меньший вес по сравнению с аналогичным отрезком витой пары.
Гарантия до 25 лет.

Несмотря на многочисленные достоинства, оптическое волокно не смогло вытеснить витую пару. Все дело в нескольких важных минусах. Цена на оптоволоконное оборудование даже
с появлением многочисленных производств остается высокой, поскольку оно работает
не с электрическими сигналами, а с оптическими.

Другая проблема — относительная хрупкость и сложность монтажа. Несмотря на то, что оптоволокно можно гнуть, в его основе лежит стекло, поэтому при сильных изгибах такой кабель ломается. Угол изгиба больше 90 градусов дает ослабление сигнала. Для спайки необходим специальный аппарат, без которого соединить два конца оптоволоконного кабеля невозможно. Ремонт таких коммуникаций сложнее и требует особой квалификации.

Помимо этого, большая часть потребительской техники (роутеры, телевизоры, TV-приставки) работают с электрическими сигналами, поэтому подключатся посредством витой пары.

Витая пара по многим параметрам проигрывает оптическому волокну: невысокие скорости передачи (для категории Cat.7 до 10 Гбит/с), длина одного сегмента не может превышать 300 метров, а поскольку медь подвержена окислению, то и срок службы у витой пары при оптимальных условиях влажности и температуры не превышает 15 лет.

Главный минус — подверженность помехам, что вынуждает производителей тратиться на дополнительные меры защиты. В заводских условиях с мощным электромагнитным излучением витую пару использовать невозможно.

Почему не используется что-то одно

Несмотря на очевидные достоинства оптического волокна, витая пара со своими минусами остается неотъемлемой частью интернет-коммуникаций и не только. Главная причина — дешевизна оборудования и легкость обслуживания. Большинству обычных потребителей хватает скорости до 1 Гбит/с, которую без проблем обеспечивают последние категории витой пары. Также в квартирах и частных домах нет сильных электромагнитных наводок, которые могут создать помехи.

Самое главное — витую пару намного проще прокладывать. В квартирах нередко приходится протягивать LAN-кабели в специальных каналах плинтуса. Избежать изгибов в 90 градусов будет практически невозможно. Заменить патчкорды или участок витой пары могут даже обычные пользователи при наличии соответствующего инструмента.

Прокладывать оптоволокно на небольшие расстояния в квартирах и частных домах сложно
и часто нерационально, особенно, если вся техника имеет стандартные порты RJ-45. Противоположные качества оптоволокна и витой пары вынуждают делать комбинированные сети.

На больших расстояниях прокладывают оптоволокно, используя его главные достоинства — высокую скорость передачи, длину сегмента, стойкость к перепадам температур и помехам. Для подключения абонентов на небольших участках применяют витую пару, поскольку ее легко монтировать и нет необходимости ставить для каждой квартиры медиаконверторы.

Учитывая хрупкость оптоволокна и совершенствование витой пары (новейший стандарт Cat.8 обеспечивает скорость до 40 Гбит/с), ни один из типов кабелей не сможет вытеснить второй
и стать повсеместным в ближайшие годы.

Витая пара — разновидность кабеля, у которого попарно свиты проводники. Он нужен для создания локальной сети из разного количества компьютеров и бывает нескольких типов и категорий. Расскажу, чем различаются разные виды витой пары и что выбрать для создания локальной сети в разных условиях.

Зачем нужен кабель типа витая пара и где его применяют

Кабель витая пара нужен для передачи данных в локальной сети, которая, в отличие от беспроводных и оптоволоконных, отличается низкой ценой и высокой надёжностью. Такой кабель почти не подвержен электромагнитным воздействиям, прост в монтаже и совместим с разными типами сетевого оборудования.

Создал и впервые применил свитые вместе жилы кабелей великий изобретатель Александр Белл. Он выяснил, что скрученный парный провод телефонной линии эффективно противостоит помехам от линий электропередач, которые проходят вблизи.

Так выглядит бухта для кабеля такого типа — катушка, на которой хранят и перевозят витую пару

Перед использованием концы витой пары обжимают специальными коннекторами

Витые пары

Каких категорий бывает

Как и для всякого телекоммуникационного оборудования, для этой разновидности кабелей разработаны свои международные стандарты: ISO/IEC 11801. Сейчас существует восемь категорий.

К первой категории относится простой кабель витая пара, которую изобрёл Белл. Его применяют в телефонных сетях аналогового типа.

Ко второй категории относится кабель из двух пар проводников со скоростью передачи данных до 4 Мбит/с. Он был создан для сетей Arcnet и TokenRing. Иногда встречается в телефонных сетях.

Кабель третьей категории с четырьмя парами использовали в сетях Ethernet 10Base-T. Скорость передачи достигала 10 Мбит/с, а расстояние передачи — до 100 м.

К четвёртой категории относят кабель на четыре пары, который способен передавать данные со скоростью до 16 Мбит/с. Он снят с производства, но ещё встречается в первых локальных сетях.

Четырёхпарный кабель пятой категории отличает скорость до 100 Мбит/с, если задействованы две пары, и до 1 Гбит/с, если все четыре.

Самый массовый и популярный на сегодня кабель относится к категории 5e — он обеспечивает передачу данных на скорости до 1 Гбит/с. От пятой категории 5e отличается меньшими размерами.

Кабель шестой категории появился в 2002 году. Он позволяет достичь скорости информационного потока в 10 Гбит/с на расстояние передачи не более 55 м.

У категории 6а, которую добавили в стандарт в 2008 году, та же скорость — 10 Гбит/с, но большая дальность — до 100 м.

Кабель седьмой категории — это разновидность шестой. Он может передавать данные на расстояние свыше 50 м.

Кабель категории 7а обеспечивает передачу данных со скоростью 40 Гбит/с на расстояние до 100 м и 100 Гбит/с — на расстояние до 15 м. Используется в сетях 10GBASE-T.

Кабели восьмой категории появились в 2016 году. Они делятся на две подкатегории: сat8.1, которая совместима с категорией 6а и коннекторами RJ-45 и Сat8.2 — для коннекторов типа TERA от компании Siemens, GG45 от компании Nexans и ARJ-45 от разработчика Bei Fuse Ltd. Категории, у которых четыре пары, могут передавать данные со скоростью до 40 Гбит/с и используются в локальных сетях 40GBASE-T.

Сейчас самые распространённые категории — 5e, 6а, 7а, 8.1 и 8.2, потому что у них наибольшая дальность и скорость передачи данных.

Читайте также: