Реферат на тему витая пара

Обновлено: 05.07.2024

Витая пара (англ. twisted pair) — вид кабеля связи. Представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet,Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости монтажа, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.

Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C (который ошибочно называют RJ45).

История

Перекрещивание проводов на телеграфном столбе.

Первые телефоны использовали телеграфные линии, или однопроводные линии с цепью заземления, проложенные открытым способом. В 1880 году во многих городах были пущены электрические трамваи, которые наводили много шумов на эти линии. Судиться было бесполезно, и телефонные компании переделывают свои линии в сбалансированную схему, имевшую дополнительную выгоду, заключавшуюся в снижении затухания сигнала.

Когда линии электропередачи стали более распространённым явлением, этой меры оказалось недостаточно. Телеграфные провода шли параллельно с линиями электропередачи, и в течение нескольких лет растущее использование электроэнергии снова принесло увеличение помех, поэтому инженеры разработали метод транспозиции проводов, чтобы свести на нет помехи.

В транспозиции проводов их положение менялось через определённое количество опор. Таким образом, два провода сбалансированной пары получали аналогичные помехи от линий электропередачи. Это представляло собой раннюю реализацию скручивания с шагом транспозиции проводов около четырёх перекрестий на километр, или шесть на милю. Такие открытые симметричные линии с периодическими транспозициями дожили до наших дней в некоторых сельских районах.

Витая пара была изобретена Александром Грейамом Беллом в 1881 году. К 1900 году вся американская сеть телефонных линий была или на витой паре или на открытых проводах с транспозицией для защиты от помех.

Виды кабеля, применяемого в сетях

В защите нуждаются как сигналы, передаваемые по кабелю, так и элементы конструкции кабеля. Защитные элементы разделяют в зависимости от назначения:

· химическая защита — защита кабеля от внешних воздействий (почва, вода, газы, солнечный свет);

· механическая защита — защита кабеля от механических повреждений.

· экранирование — защита сигнала от помех (от внешниx и внутренних электромагнитных наводок);

Защитные элементы продлевают срок службы кабеля.

Алюминиевая фольга и медная оплётка также используются для экранирования кабеля и отдельных пар для дополнительной защиты от электромагнитных помех.

По числу проволок (числу жил) провода разделяют на:

· одножильные, однопроволочные — провода, состоящие из одной медной проволоки (одной жилы);

· многожильные, многопроволочные — провода, состоящие из нескольких жил.




Экранирование

Для защиты от электрических помех при использовании высокочастотных сигналов, в кабелях категорий 6a-8 используется экранирование. Экранирование применяется как к отдельным витым парам, которые оборачиваются в алюминиевую фольгу (металлизированную алюминием полиэтиленовую ленту), так и к кабелю в целом в виде общего экрана из фольги и/или оплётки из медной проволоки. Экран также может быть соединён с неизолированным дренажным проводом, который служит для заземления и механически поддерживает экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

Согласно международному стандарту ISO/IEC 11801 приложение E, для обозначения конструкции экранированного кабеля используется комбинация из трех букв: U — неэкранированный, S — металлическая оплётка (только общий экран), F — металлизированная лента (алюминиевая фольга). Из этих букв формируется аббревиатура вида xx/xTP, обозначающая тип общего экрана и тип экрана для отдельных пар.



Кабель F/UTP Кабель S/FTP

Распространены следующие типы конструкции экрана:

Неэкранированный кабель (U/UTP)

Экранирование отсутствует. Категория 6 и ниже.

Индивидуальный экран (U/FTP)

Экранирование фольгой каждых отдельных пар. Защищает от внешних помех и от перекрёстных помех между витыми парами.

Общий экран (F/UTP, S/UTP, SF/UTP)

Общий экран из фольги, оплётки, или фольги с оплёткой. Защищает от внешних электромагнитных помех.

Индивидуальный и общий экран (F/FTP, S/FTP, SF/FTP)

Индивидуальные экраны из фольги для каждой витой пары, плюс общий экран из фольги, оплётки, или фольги с оплёткой. Защищает от внешних помех и от перекрёстных помех между витыми парами.

Экранированные кабели категорий 5e, 6/6A и 8/8.1 чаще всего используют конструкцию F/UTP (общий экран из фольги), тогда как экранированные кабели категорий 7/7A и 8.2 используют конструкцию S/FTP (с общей металлической оплёткой и фольгой для каждой пары). [1]

Обозначения для распространенных типов кабелей из витых пар
Общепринятое название Обозначение по ISO/IEC 11801 Общий экран Экран для пар
UTP U/UTP нет нет
STP, ScTP, PiMF U/FTP нет фольга
FTP, STP, ScTP F/UTP фольга нет
STP, ScTP S/UTP оплётка нет
SFTP, S-FTP, STP SF/UTP оплётка, фольга нет
FFTP F/FTP фольга фольга
SSTP, SFTP, STP PiMF S/FTP оплётка фольга
SSTP, SFTP SF/FTP оплётка, фольга фольга

Буквенный код перед обратной чертой обозначает тип общего экрана для всего кабеля, код после черты обозначает тип индивидуального экранирования для каждой витой пары:

1. В зависимости от наличия медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности витой пары:

Незащищенная витая пара:

- неэкранированная витая пара (UTP — Unscreened twisted pair) — экранирование полностью отсутствует;

- фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как S/UTP[1] присутствует один общий внешний экран;

- фольгированная экранированная витая пара (SFTP — Shielded Foiled twisted pair) — отличается от FTP наличием дополнительного внешнего экрана из медной оплетки.

Защищенная витая пара:

- защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствет экран для каждой пары;

- защищенная экранированная витая пара (S/STP — Screened shielded twisted pair) — отличается от STP наличием дополнительного общего внешнего экрана.

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.

2. 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.

Существует несколько категорий витой пары, 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.

CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2-е пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 2-х парный кабель, использовался при построении локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 МБит/с по технологии 100BASE-T4. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Также до сих пор встречается в телефонных сетях.

CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4-х 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.

CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4-х пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. Существует категория CAT6е, в которой увеличена частота пропускаемого сигнала до 500 МГц. По данным IEEE 70 % установленных сетей в 2004 году, использовали кабель категории CAT6.

CAT7 — Спецификация на данный тип кабеля пока не утверждена, скорость передачи данных до 100 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории экранирован. Седьмая категория в принципе не UTP а S/FTP (Screened Fully shielded Twisted Pair). Благодаря двойному экрану длина кабеля может превышать 100 м.

Данные схемы обжимки витой пары приведены для кабеля категории 5 (4 пары проводников).


Существует 2 схемы обжимки кабеля: прямой кабель и перекрёстный (кросс-овер) кабель. Первая схема используется для соединения компьютера со свитчем\хабом, вторая для соединения 2-х компьютеров напрямую и для соединения некоторых старых моделей хабов\свитчей (uplink порт).

Вариант по стандарту EIA/TIA-568A:

1 — бело-зелёный - 1

3 — бело-оранжевый — 3

5 — бело-синий — 5

6 — оранжевый - 6

7 — бело-коричневый — 7

8 — коричневый — 8

И по стандарту EIA/TIA-568B:

1 — бело-оранжевый — 1

2 — оранжевый — 2

3 — бело-зелёный — 3

5 — бело-синий — 5

7 — бело-коричневый — 7

8 — коричневый — 8

Перекрёстный кабель (Crossover)

№ контакта — цвет жилы — № контакта на другом конце кабеля

1 — бело-оранжевый — 3

2 — оранжевый — 6

3 — бело-зелёный — 1

5 — бело-синий — 5

7 — бело-коричневый — 7

8 — коричневый — 8

Перекрёстный кабель для соединения двух сетевых карт напрямую на скорости 1 Гигабит/с (Crossover)

№ контакта — цвет жилы — № контакта на другом конце кабеля

1 — бело-оранжевый — 3

2 — оранжевый — 6

3 — бело-зелёный — 1

5 — бело-синий — 7

7 — бело-коричневый — 5

8 — коричневый — 4

Бело-оранжевая жила меняется с бело-зелёной, оранжевая с зелёной (для 100-мегабитного соединения); синяя жила меняется с бело-коричневой, бело-синяя с коричневой (для гигабитного соединения, для 100 мегабит их можно обжать в любом порядке или вообще не обжимать).

Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести к тому, что кабель работать не будет, или будет очень большой процент потерь (в зависимости от длины кабеля), а также — ситуациям полной проверки кабеля для определения назначения тех или иных пар.

Данные схемы обжимки подходят как для 100-мегабитного соединения, так и для гигабитного. При использовании 100 мегабитного соединения используются только 2 из 4-х пар, а именно оранжевая и зеленая. Синяя и коричневая пары в таком случае могут быть использованы для подключения второго компьютера по тому же кабелю. Каждый конец кабеля раздваивают на два по две пары, и получают как бы два кабеля, но под одной изоляцией. При использовании гигабитного соединения используются все 4 пары проводников.

При прокладке витой пары должна выдерживаться заданная кривизна в местах изгиба. Превышение может привести к уменьшению сопротивляемости наводкам или к разрушению кабеля. При прокладке экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине кабеля. Растяжение или изгиб приводит к разрушению экрана, что влечет уменьшение сопротивляемости наводкам. Дренажный провод должен быть соединен с экраном разъема.

Пример описания характеристик кабеля Hyperline (витая пара UTP, категория 5e, 4 пары, solid):

Соответствует стандартам ANSI/TIA/EIA-568B.2

Класс пожарной безопасности СМ

Кабель соответствует стандарту пожарной безопасности UL 1581 VW-1

Неэкранированный медный кабель, 4 пары, категория 5е, одножильный

Кабель подходит для использования внутри помещений

Проводящий материал: проволока из мягкой отожженной электролитической меди

Изоляция жил: полиэтилен высокой плотности

Внешняя оболочка: ПВХ (поливинилхлорид)

Диаметр проводника (жилы): 0,51 мм (24 AWG)

Диаметр проводника с оболочкой: 0,9 ± 0,02 мм

Внешний диаметр (размер) кабеля: 5,1 ± 0,2 мм

Толщина внешней оболочки: 0,4 мм

Минимальный радиус изгиба: 4 внешних диаметра кабеля

Усилие на разрыв рипкорда: 10 кг

Удлинение жилы: не менее 14%

Растягивающее усилие: 92 H

Прочность на разрыв: 400 H

Температура прокладки: -5°C – +50°C

Вес 1 км кабеля: 32 кг

Стандартная упаковка: 305 м

Электрические характеристики:
Частота, МГц RL Затухание, дБ NEXT, дБ PSNEXT, дБ ELFEXT, дБ PSELFEXT, дБ
0.772 - 1.8 67.0 64.0 - -
1.0 20.0 2.0 65.3 62.3 63.8 60.8
4.0 23.0 4.0 56.3 53.3 51.7 48.7
8.0 24.5 5.8 51.8 48.8 45.7 42.7
10.0 25.0 6.5 50.3 47.3 43.8 40.8
16.0 25.0 8.2 47.3 44.3 39.7 36.7
20.0 25.0 9.3 45.8 42.8 37.7 34.7
25.0 24.3 10.4 44.3 41.3 35.8 32.8
31.25 23.6 11.7 42.9 39.9 33.9 30.9
62.5 21.5 17.0 38.4 35.4 27.8 24.8
100.0 20.1 22.0 35.3 32.3 23.8 20.8

Макс. сопротивление проводника при 20°C: 9.38 Ом/100 м

Дисбаланс сопротивления :5%

Емкостный дисбаланс пары по отношению к земле на частоте 1 кГц : 330 пФ/100 м

Сопротивление на частоте 0,772-100 МГц: 85-115 Ом

Макс. рабочая емкость: 5.6 нФ/м

Проба на искру: 2.5 кВ

UTP4-C5e-SOLID-XX Кабель неэкранированная витая пара (UTP), 4 пары, одножильный (solid), внутренний (indoor), категория 5e. Где XX – цвет оболочки кабеля: GY-серый, WH-белый, BL-синий, RD-красный, GN-зеленый, YL-желтый, BK-черный, OR-оранжевый, PK-розовый.

Разъемы, применяемые совместно с кабелем "Витая пара"

На данный момент существует четыре основных типа разъемов, совместно с которыми используется кабель "Витая пара". Два из них имеют по 8 контактов, и часто именуются как RJ45, что не совсем верно. Остальные разъемы имеют по 6 контактов, именуемые как RJ11 или RJ12 в зависимости от количества активных контактов. Использование подобной терминологии может приводить к противоречиям, поскольку аббревиатура RJ используется для идентификации кабельной разводки, закрепленной USOC (Universal Service Ordering Codes). Само сокращение RJ расшифровывается как Registered Jack.


Последний из представленных разъемов разработан корпорацией DEC (Digital Equipment Corporation). Разъем требует использования модифицированного коннектора, тем самым предотвращая возможность подключения информационного линка к телефонным линиям.

Стандартные разводки кабеля "Витая пара"

В настоящее время наиболее популярны две схемы - T568A и T568B. Они идентичны в случае, если не используются вторая и третья пары. Предпочтительна первая схема, поскольку она совместима с однопарной и двупарной конфигурацией системы USOC. Однако обе схемы могут использоваться для линий ISDN (Integrated Servises Digital Network), а также в высокоскоростных сетях. Дело в том, что схемы разработаны таким образом, чтобы свести к минимуму взаимные наводки в парах. А это необходимое условие для категорий 3, 4, 5, 5e и 6. Поэтому при реализации высокоскоростных сетей используют именно эти конфигурации.






Еще одна разводка, косвенно совместимая с T568A/B, а также и со схемой USOC - Token Ring. Она строится на двух парах, но занимают они центральные контакты. Причем Token Ring может сразу строится на основе схемы T568A и USOC без каких либо модификаций. В случае же использования T568B, необходимо в качестве второй пары применять 3-ю.

MMJ - частный стандарт для оборудования DEC, реализуется на 6-ти пиновом модифицированном разъеме. Разводка не совместима ни с USOC, ни с T568A/B. Первая пара выводится на 2-ой и 3-ий контакты, вторая на 4-ый и 5-ый, а третья пара занимает внешние 1-ый и 6-ой пины.

Термин "кросс-разводка" используется применительно к разводке пар в патч-кордах. Всего существует две базовых кросс-разводки - прямая и перекрестная. Их названия говорят сами за себя.


В первом случае каждый проводник выводится строго на один и тот же контакт разъемов с обоих концов кабеля. Т.е. 1-ый контакт с одного конца соединен с 1-ым на другом, 2-ой со 2-ым, и так все пины. Патч-корды с подобной разводкой используются в кроссировочных узлах. При соединении с сетью оконечного оборудования, будь то персональный компьютер, факс и т.п., применяются патч-корды с перекрестной кросс-разводкой. Конкретная схема перекрестной кросс-разводки зависит от конкретной реализуемой сети, в частности, один из стандартов предполагает образование перекрестной разводки за счет смены местами четырех пинов. Первый меняется с третьим, а второй с шестым.

Витая пара ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Описание разновидностей витой пары и типов соединений Витую пару классифицируют:

1. В зависимости от наличия медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности витой пары:

Незащищенная витая пара:

— неэкранированная витая пара (UTP — Unscreened twisted pair) — экранирование полностью отсутствует;

— фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как S/UTP[1] присутствует один общий внешний экран;

— фольгированная экранированная витая пара (SFTP — Shielded Foiled twisted pair) — отличается от FTP наличием дополнительного внешнего экрана из медной оплетки.

Защищенная витая пара:

— защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствет экран для каждой пары;

— защищенная экранированная витая пара (S/STP — Screened shielded twisted pair) — отличается от STP наличием дополнительного общего внешнего экрана.

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.

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

Категории кабеля Существует несколько категорий витой пары, 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.

CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2-е пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 2-х парный кабель, использовался при построении локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 МБит/с по технологии 100BASE-T4. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Также до сих пор встречается в телефонных сетях.

CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4-х 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.

CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4-х пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. Существует категория CAT6е, в которой увеличена частота пропускаемого сигнала до 500 МГц. По данным IEEE 70% установленных сетей в 2004 году, использовали кабель категории CAT6.

CAT7 — Спецификация на данный тип кабеля пока не утверждена, скорость передачи данных до 100 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории экранирован. Седьмая категория в принципе не UTP, а S/FTP (Screened Fully shielded Twisted Pair). Благодаря двойному экрану длина кабеля может превышать 100 м.

Существует 2 схемы обжимки кабеля: прямой кабель и перекрёстный (кросс-овер) кабель. Первая схема используется для соединения компьютера со свитчемхабом, вторая для соединения 2-х компьютеров напрямую и для соединения некоторых старых моделей хабовсвитчей (uplink порт).

1. В зависимости от наличия медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности витой пары:

Незащищенная витая пара:

- неэкранированная витая пара (UTP — Unscreened twisted pair) — экранирование полностью отсутствует;

- фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как S/UTP[1] присутствует один общий внешний экран;

- фольгированная экранированная витая пара (SFTP — Shielded Foiled twisted pair) — отличается от FTP наличием дополнительного внешнего экрана из медной оплетки.

Защищенная витая пара:

- защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствет экран для каждой пары;

- защищенная экранированная витая пара (S/STP — Screened shielded twisted pair) — отличается от STP наличием дополнительного общего внешнего экрана.

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.

2. 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.

Существует несколько категорий витой пары, 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.

CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2-е пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 2-х парный кабель, использовался при построении локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 МБит/с по технологии 100BASE-T4. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Также до сих пор встречается в телефонных сетях.

CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4-х 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.

CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4-х пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. Существует категория CAT6е, в которой увеличена частота пропускаемого сигнала до 500 МГц. По данным IEEE 70 % установленных сетей в 2004 году, использовали кабель категории CAT6.

CAT7 — Спецификация на данный тип кабеля пока не утверждена, скорость передачи данных до 100 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории экранирован. Седьмая категория в принципе не UTP а S/FTP (Screened Fully shielded Twisted Pair). Благодаря двойному экрану длина кабеля может превышать 100 м.

Данные схемы обжимки витой пары приведены для кабеля категории 5 (4 пары проводников).


Существует 2 схемы обжимки кабеля: прямой кабель и перекрёстный (кросс-овер) кабель. Первая схема используется для соединения компьютера со свитчем\хабом, вторая для соединения 2-х компьютеров напрямую и для соединения некоторых старых моделей хабов\свитчей (uplink порт).


Лекции


Лабораторные


Справочники


Эссе


Вопросы


Стандарты


Программы


Дипломные


Курсовые


Помогалки


Графические

Доступные файлы (1):

Реферат по КС.doc

Выполнил: студент 4 курса


Проверил: Никифоров О.Ю.
1. ВИТАЯ ПАРА

Вита́я па́ра (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения локальных сетей.

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.

К
онструкция кабеля

Кабель обычно состоит из четырёх пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,40—0,51 мм. Кроме метрической, применяется система AWG, в которой эти величины составляют 26 или 24 соответственно. Толщина изоляции — 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.

Самый распространенный цвет оболочки — серый. Оранжевая окраска, как правило, указывает на негорючий материал оболочки, который позволяет прокладывать линии в закрытых 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.

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

Форма внешней оболочки также может быть различна. Чаще других применяется самая простая — круглая. Только для прокладки под половым покрытием, по очевидной причине, используется 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

Данные схемы обжимки витой пары приведены для кабеля категории 5 (4 пары проводников). Обжимается коннектором 8P8C.

Существует 2 схемы обжимки кабеля: прямой кабель и перекрёстный (кросс-овер) кабель. Первая схема используется для соединения компьютера со свитчем/хабом, вторая для соединения 2 компьютеров напрямую и для соединения некоторых старых моделей хабов/свитчей (uplink порт).




Нумерация в разъеме 8P8C



Обжимной инструмент (кримпер)

Бело-оранжевая жила меняется с бело-зелёной, оранжевая с зелёной (для 100-мегабитного соединения); синяя жила меняется с бело-коричневой, бело-синяя с коричневой (для гигабитного соединения, для 100 мегабит их можно обжать в любом порядке или вообще не обжимать).

Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести к тому, что кабель работать не будет, или будет очень большой процент потерь (в зависимости от длины кабеля), а также — ситуациям полной проверки кабеля для определения назначения тех или иных пар.

Для проверки правильности обжатия кабеля, помимо визуального контроля, существуют специальные устройства — кабельные тестеры. Такое устройство состоит из передатчика и приёмника. Передатчик поочерёдно подаёт сигнал на каждую из восьми жил кабеля, дублируя эту передачу зажиганием одного из восьми светодиодов, а на приёмнике, подсоединённому к другому концу линии, соответственно загорается один из восьми светодиодов. Если на передаче и на приёме светодиоды загораются подряд, значит, кабель обжат без ошибки. Более дорогие модели кабельных тестеров могут иметь встроенное переговорное устройство, индикатор обрыва с указанием расстояния до обрыва и пр.

Данные схемы обжимки подходят как для 100-мегабитного соединения, так и для гигабитного. При использовании 100 мегабитного соединения используются только 2 из 4 пар, а именно оранжевая и зелёная. Синяя и коричневая пары в таком случае могут быть использованы для подключения второго компьютера по тому же кабелю. Каждый конец кабеля раздваивают на два по две пары, и получают как бы два кабеля, но под одной изоляцией. Однако данная схема подключения может снизить скорость и качество передачи информации. При использовании гигабитного соединения используются 4 пары проводников.

Монтаж

При монтаже кабеля витой пары должен выдерживаться минимально допустимый радиус изгиба — сильный изгиб может привести к увеличению внешних наводок на сигнал или привести к разрушению оболочки кабеля.

При монтаже экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине кабеля. Растяжение или изгиб приводит к разрушению экрана, что влечёт уменьшение сопротивляемости наводкам. Дренажный провод должен быть соединен с экраном разъема.


Коаксиальный кабель

коаксиальный кабель делится на несколько категорий. Компьютерные сети на основе этого кабеля обычно требуют наличия терминаторов (согласованных нагрузок) на оконечных точках.

1929 — Ллойд Эспеншид (Lloyd Espenschied) и Герман Эффель из AT&T Bell Telephone Laboratories запатентовали первый современный коаксиальный кабель.

1935 — Щелкунов высказал предположение, что по коаксиальному кабелю можно передавать телевидение или 200 телефонных разговоров одновременно.

1936 — AT&T построила экспериментальную телевизионную линию передачи на коаксиальном кабеле, между Филадельфией и Нью-Йорком.

1936 — Первая телепередача по коаксиальному кабелю, с Берлинских Олимпийских Игр в Лейпциге.

1941 — Первое коммерческое использование системы L1 в США, компанией AT&T. Между Миннеаполисом, (Миннесота) и Стивенс Пойнт (Висконсин) запущен ТВ-канал и 480 телефонных номеров.

1956 — Проложена первая трансатлантическая коаксиальная линия, TAT-1.

Основное назначение коаксиального кабеля — передача сигнала в различных областях техники: системы связи, вещательные сети, компьютерные сети, антенно-фидерные системы, АСУ и другие производственные и научно-исследовательские технические системы, системы дистанционного управления, измерения и контроля, системы сигнализации и автоматики, системы объективного контроля и видеонаблюдения, каналы связи различных радиоэлектронных устройств мобильных объектов (судов, летательных аппаратов и др.), Внутриблочные и межблочные связи в составе радиоэлектронной аппаратуры, Каналы связи в бытовой и любительской технике, Военная техника и другие области специального применения

Кроме канализации сигнала отрезки кабеля могут использоваться и для других целей, Кабельные линии задержки, Четвертьволновые трансформаторы, Симметрирующие и согласующие устройства, Фильтры и формирователи импульса


  • По назначению — для систем кабельного телевидения, для систем связи, авиационной, космической техники, компьютерных сетей, бытовой техники и т. д.

  • По волновому сопротивлению — в принципе, волновое сопротивление кабеля может быть любое, однако стандартными являюстя 5 значений по российским стандартам и 3 по международным

75 Ом — распространённый тип, применяется преимущественно в телевизионной и видеотехнике

100 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей

150 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей, международными стандартами не предусмотрен

Миниатюрные — 1,5 – 2,95 мм

Среднегабаритные — 3,7 – 11,5 мм


  • По гибкости (стойкость к многократным перегибам и механический момент изгиба кабеля)

^ Волновое сопротивление

^ Отличия сетей на коаксиальном кабеле и витой паре
Получив представление о различных сетях Ethernet и их компонентах, можно сделать приблизительную оценку стоимости каждого варианта. Чтобы облегчить задачу окончательного выбора между витой парой и тонким коаксиальным кабелем (именно они наиболее распространены), попробуем провести их сравнение по некоторым параметрам. Начнем с производительности. Скорость передачи в сетях на коаксиальном кабеле не превышает 10 Мбит/с, а для витой пары предел 100 Мбит/с. Правда, производительность сети сильно зависит от количества работающих в ней компьютеров. В одном сегменте Thinnet может находиться до 30 рабочих точек. При этом протяженность сегмента не должна превышать 185 м, их количество 5, а расстояние между соседними точками не менее 50 см. Используется тип кабеля RG-58/U или RG-58A/U. Для сравнения сеть на витой паре имеет следующие параметры: максимальное число узлов в сегменте не более 1024; тип кабеля от третьей категории до пятой (для 100-Мбит только пятая категория); число сегментов зависит от сети (для 10Base-T - 5 сегментов, для 100Base-TX и 100Base-T4 - 3 сегмента); максимальная длина сегмента 100 м; максимальная длина зависит от сети (для 10Base-T - 500 м, для 100Base-TX и 100Base-T4 - 205 м); для различных сетей используется витая пара с разным числом пар (для 10Base-T и 100Base-TX - 2, для 100Base-T4 - 4).
Важным отличием этих двух разновидностей Ethernet является то, что при повреждении коаксиального кабеля выйдет из строя вся сеть, а при повреждении витой пары сеть будет продолжать функционировать (естественно, за исключением компьютера, соединенного с концентратором неисправным кабелем). В жизни часто используется гибридный вариант. Группа близкорасположенных пользователей соединяется с помощью концентраторов витой парой, а между домами и группами, живущими на приличном расстоянии друг от друга, прокладывается коаксиальный кабель, которым также соединяются концентраторы.
^ Среды передачи сигналов

Читайте также: