Lan кабели (витая пара) utp, ftp: разновидности

Категории кабеля витая пара (скорость передачи данных).

В основу определения категории витой пары положен максимально пропускаемый частотный диапазон. Это обусловлено количеством витков на одну единицу длины кабеля. То бишь, чем выше категория, тем больше пропускаемый частотный диапазон в следствии увеличения витков каждой витой пары. Категории витой пары описывается в международных и отечественных стандартах.

Категории (сокращенно CAT) витой пары определяют расчетную скорость передачи данных. Кроме этого кабель LAN еще разделяют на классы и при построении структурированной кабельной системы их тоже учитывают. Следует помнить, что витая пара более высокого класса поддерживает технические возможности низшего класса. А вот витая пара по классу ниже не поддерживает технические приложения высшего класса. Чем выше класс тем лучше передаточные характеристики и выше предельная частота работы кабельной линии.

• CAT1 (частотная полоса — 0,1 МГц). Имеет одну пару и используется для передачи голоса и цифровых данных при участии модема. Это стандартный телефонный кабель, который в свое время использовался в «скрученном» виде в США, а в России применяется и сейчас без скруток. Не подходит для современных систем и имеет большое влияние помех.
• CAT2 (частотная полоса — 1 МГц). Имеет две пары проводников и уже изжил себя. Иногда применяется при построении телефонных сетей. Ранее встречался в сетях Arcnet и Token Ring. Обладает скоростью передачи данных до 4 Мбит/с. Не годиться для построения современных сетей.
• CAT3 (частотная полоса — 16 МГц. Класс «С»). Встречается 2-х парный и 4-х парный тип витой пары. Применяется не только для создания телефонных, но и локальных сетей на базе 10BASE-T. Поддерживает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 протяженностью не более 100 метров. В отличии от CAT1 и CAT2 поддерживает стандарт IEEE 802.3.
• CAT4 (частотная полоса — 20 МГц). В свое время этот 4-х парный кабель использовался в технологии 10BASE-T и 100BASE-T4. Возможна скорость передачи данных до 16 Мбит/с. В наши дни не используется.
• CAT5 (частотная полоса — 100 МГц. Класс «D»). Кабель применялся для создания телефонных линий и построения локальных сетей 100BASE-TX, а также в Ethernet (LAN). Поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с.
• CAT5e (частотная полоса 125 МГц). Это усовершенствованная витая пара пятой категории. При использовании 2-х пар поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с и до 1000 Мбит/с в 4-х парном кабеле. Как правило, используется 4-х парный кабель для построения локальной компьютерной сети. Это самый распространенный тип витой пары.
• CAT6 (частотная полоса 250 МГц. Класс «E»). Это распространенный тип кабеля, который применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. В структуре кабеля четыре пары проводников. Поддерживает высокую скорость передачи данных до до 10 Гбит/с протяженностью не более 55 метров.
• CAT6a (частотная полоса 500 МГц. Класс «EA»). Структура кабеля состоит из четырех пар проводников. Он используется в сетях Gigabit Ethernet и поддерживает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров.
• CAT7 (частотная полоса 600 — 700 МГц. Класс «F»). Поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Структура кабеля имеет общий внешний экран и фольгированную защиту каждой пары. По типу относиться к S/FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair).
• CAT7a (частотная полоса 1000 -1200 МГц. Класс «FA»). Скорость витой пары доходит до 40 Гбит/с на расстоянии до 50 метров и до 100 Гбит/с протяженностью до 15 метров.

На просторах интернет мне попалось хорошее видео по теме, предлагаю вам его посмотреть.

Для того чтобы сетевой кабель служил долго следует соблюдать правила монтажа. Например, при прокладке нужно следить за целостностью кабеля по всей его длине и не допускать растяжений и изгибов потому, что это может нарушить структуру экрана, что приведет к низкой устойчивости кабеля к электромагнитным помехам. Дренажный провод кабеля должен быть соединен с экраном разъема.

Кроме этого при монтаже нельзя допускать изгибов более восьми внешних диаметров кабеля. Слишком сильный изгиб может повредить фольгированный экран, что заметно ухудшит свойства кабеля и снизит скорость связи внутри сети. Пока!

Типы витых пар по сетевому подключению

По своему назначение витые пары делятся на 10 основных категорий. Я не буду здесь перечислять все, а остановлюсь лишь на тех, которых подходят для использования в качестве сетевого кабеля интернета.

• Cat 5D — витая пара, состоящая из 4 скруток, то есть 8 жил. Такой кабель поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при задействовании двух пар и 1000 Мбит/с — четырех.
• Cat 5E — усовершенствованный вариант предыдущей категории — он тоньше и дешевле. Самый распространенный вариант для работы с сетями Fast и Gigabit Ethernet.
• Cat 6E — второй по популярности тип сетевого кабеля Ethernet. Он неэкранированный, имеет 8 пар жил и поддерживает передачу данных на скорости до 10 Гбит/с. Максимальное расстояние — 55 метров
• Cat 6А — сетевой кабель, состоящий из 4 витых пар. Тип экранирования — S/FTP или F/FTP, расстояние уже 200 метров
• Cat 7F — 8 жил, экранирован по категории S/FTP, скорость та же — до 10 Гбит/с
• 7A — самый продвинутый сетевой кабель, имеющий в своем арсенале 8 проводов, экранирован по типу S/FTP. Передача информации происходит на скорости до 40 Гбит/с по линии длиной до 50 метров и до 100 Гбит/с с максимальным расстояние в 15 метров.

Виды кабелей для интернета

В перечне основных видов сетевых кабелей:

• коаксиальный;
• оптоволоконный;
• витая пара.

Конструкция провода коаксиального включает проводник с плотным изоляционным покрытием, оплетку из меди либо алюминия, внешний изолирующий слой. Помимо подключения к сети, интернет-продукция применяется для перевода сигналов от антенн и телевизионных спутников для построения скоростных цифровых сетей (кабельное ТВ).

Отличается конфигурация разъёмов провода:

• BNC-коннектор закрепляется на концах кабеля, обеспечивает подсоединение к Т-коннектору и баррел-коннектору.
• BNC баррел-коннектор предназначен для соединения поврежденных элементов либо удлинения провода для расширения радиуса действия сети, подсоединения дополнительной электротехники.
• BNC T-коннектор является тройником, применяемым для подсоединения компьютерной техники к главной сетевой линии. В проводе 3 разъема (1 предназначен для вывода к централизованной сети, 2 разъёма необходимы для объединения локальной системы).
• BNC-терминатор сконструирован для выполнения роли заземляющей заглушки, предотвращающей распространение сигнала вне локальной линии. Разъём обязателен для стабильной работы сетевых соединений, занимающих большую площадь.

Для создания локальных линий используется сетевой кабель витая пара. Продукция включает попарно перекрученные медные проводники с изолирующим слоем. Стандартный провод состоит из 4 (8 проводников) либо из 2 пар (4 жилы). Между приборами, объединенными с помощью кабеля, должно быть по нормативам не более 100 м. Провод выпускается стандартный либо с защитой. Для работы с кабелем используется разъем типа 8P8C.

До того как выбрать кабель для интернета витая пара, необходимо определить подвид по характеристикам внешнего слоя (толщина, наличие армирования, состав). Провод UTP с пластиковым внешним слоем не защищен, выпускается без заземления. Изделия F/UTP, STP, S/FTP производятся с экранированием.

Маркировка кабеля витая пара отражает категории по цвету изолирующего слоя:

• серый (применяется во внутренних пространствах зданий);
• черный (используется для обозначения продукции с покрытием для защиты от атмосферных осадков и электромагнитных излучений, применяется для уличных конструкций);
• оранжевый оттенок используется для обозначения негорючих полимерных соединений.

Кабель оптоволоконный является усовершенствованным проводом для построения сетевых линий. Изделие состоит из пластичных стеклопластиковых световодов с защитой из пластика. Кабельная продукция отличается высокой скоростью перевода информации, устойчива к помехам на линии. Провод может соединять системы на больших расстояниях. Изделия подразделяются на одно- и многомодовые.

В оптоволокне используются разные виды разъемов (FJ, ST, MU, SC). Провода бюджетны, выглядят эстетично, однако требуют приобретения дополнительного оборудования и сложны в установке. Продукция используется для формирования масштабных сетевых систем, создания доступа к интернету на большой скорости.

Медные проводники в Ethernet-кабеле выпускаются:

• цельными;
• скрученными.

Цельные проводники прочные, надежные, долговечные, однако менее пластичные. Продукция предназначена для стационарных систем в помещениях либо укладки небольшой протяженности на внешних конструкциях.

Изделия скрученные состоят из тонких медных проволок, свитых вместе. Кабели прочные, пластичные, предназначены для размещения в рабочих пространствах, в местах с необходимостью перемещения объектов.

Какие бывают жилы

В сетевых проводах применяется несколько вариантов жил:

• медные;
• омедненные.

Омедненный

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

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

• CCS;
• CCA.

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

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

Количество жил

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

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

Также изделия выпускаются:

• одножильными;
• многожильными.

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

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

Структура

Если рассматривать кабель в сечении, мы увидим:

• Проводники. Изготавливаются из цельной медной проволоки диаметром 0,4-0,6 мм или многочисленных тонких проводников. Второй вариант применяется при изготовлении коммутационных шнуров.
• Изоляция проводников. Выполняется чаще всего из поливинилхлорида, более дорогие модели — из полиэтилена или полипропилена, а самые качественные — из вспененного полиэтилена или тефлона. Ее диаметр составляет 0,2 мм.
• Разрывная нить.

Делается традиционно из капрона. Она нужна, вот для чего: если понадобится снять большое количество внешней изоляции кабеля, то с ней это делать будет гораздо удобнее. Каким образом? Сделав небольшой надрез во внешней изоляции, уложив нить в разрез,  потянуть за эту нитку можно как-бы увеличить надрез до нужной вам длинны. Да, конечно можно это делать и проводом, но есть риск его порвать, а нитку не жалко. То есть это запасной вариант для тех у кого нет специального инструмента. Она так и называется «разрывная нить» — то есть для разрыва изоляционной оболочки кабеля.

Вторая её функция это увеличение жёсткости всего кабеля, но это только чисто теория. На самом деле жёсткость если и появляется за счёт неё, то в очень небольшом количестве. В других типах кабелей (не для интернета, более жёстких) вместо этой капроновой нити внутрь помещают струну. Вот как раз таки она и добавляет жёсткость.

Внешняя оболочка. Производится зачастую из поливинилхлорида с элементами мела, который делает ее более хрупкой. Это нужно, чтобы точно и без затруднений обрезать кабель острым инструментом. Толщина оболочки варьируется от 0,5 мм до 0,9 мм.

Негласно ее еще различают по цветам: серый — наиболее популярный, черный — для внешней прокладки, оранжевый — говорит о негорючести оболочки. Также может отличаться форма: обычно она круглая, но бывают и плоские кабели, которые удобно прокладывать в доме под ковром или по плинтусам.

Вспомогательная защита из влагостойкого полиэтилена. Обязательно используется при изготовлении провода для уличной прокладки.

Еще в нем могут быть заполнены пустые места водоотталкивающим гелем, а также может выполняться бронирование посредством стальной проволоки либо гофрированной ленты.

В чем разница

Для тех, кто не работает с электрикой или электроникой, терминология и разница между понятиями не принципиальна и понятна мало. Тем не менее, отличия токопроводящих элементов достаточно большие. Эти проводники используют по-разному, к примеру – провода обеспечивают передачу электроэнергии из одной точки в другую, а кабеля применяют не только для электричества, но и для других типов сигналов.

Провод

Обычно это металлическая, не имеющая изоляции, жила. Но, кроме оголенных разновидностей, есть и изолированные, когда поверх жилы присутствует определенная оболочка из материала-диэлектрика. Жилу делают из токопроводящих металлов. Конкретный вид металла, из которого она изготовлена, зависит от ее назначения. Жилы обычно делают из таких металлов:

• нихром;
• медь;
• алюминий;
• сталь.

Тем не менее, такие проводники бывают не только одно-, но и многожильными – несколько жил малого сечения присутствуют в скрутке. Их обычно используют для ЛЭП (линии электропередач), они соединяют опоры между собой и сделаны из алюминия. Провода с единственной или несколькими скрученными жилами могут быть изолированными – в резиновой или ПВХ оплетке. То есть, все провода делят на 2 категории – изолированные и оголенные. Первую категорию используют для следующего:

1. Электрического подсоединения отдельных элементов цепей или плат в электронных устройствах.
2. Обеспечения внутренней проводки и создания электросетей внутри зданий любого назначения.
3. Для подсоединения элементов, плат или запитки деталей внутри электроприборов.

Оголенный вариант без изоляции не используют для прокладки внутри зданий, подсоединения элементов электроцепи внутри электронных устройств или быттехники. Такой вид подходит только для обеспечения воздушной линии. Но, ни одну разновидность – изолированную или оголенную, нельзя использовать для обеспечения соединения между элементами под землей или под водой, так как они достаточно слабые и на такую механическую нагрузку не рассчитаны.

Кабель

Такой элемент называть проводом неправильно. Его используют для прокладки линий под водой или землей, у него мощная оболочка, защищающая его внутренние жилы от повреждений. Это проводниковый элемент, у которого многослойная сложная структура внешнего экранирования и изоляции с одной и свыше токопроводящей жилой. Кроме изоляции каждой жилы, у кабеля присутствует общая защитная оболочка, которая часто герметична. Она защищает от сторонних воздействий изолированные жилы. Есть 4 основных вида:

1. Бронированный – используют для силовых линий, прокладывают под водой, по воздуху или под водой. В быту применяют редко.
2. Коаксиальный – используют для передачи сигнала от антенны или станции кабельного ТВ к приемнику телевизора, также применяют в видеонаблюдении.
3. Витая пара – используют для передачи сигналов, подсоединения электронной аппаратуры систем связи, видеонаблюдения, сигнализации.
4. Оптиковолоконный – проводник с функциями, как и у витой пары, но с большей пропускной способностью.

Шнур

Шнур – один из видов проводов спецназначения. У этого проводника нет серьезной защитной оболочки, а максимальная токопроводность не превышает 660 В. Главное назначение такого соединительного элемента – обеспечение связи портативных устройств с электросетью. У такого соединительного компонента относительно небольшая длина, а также увеличенная гибкость. То есть шнур – это питающий провод, который подсоединен к электроприбору и обеспечивает его запитку от сети. В зависимости от мощности прибора, к которому подсоединен шнур, у него изоляция может быть толще или тоньше, но гибкость при этом все равно повышена.

Разница в понятиях шнуров, кабелей, проводов значительна. Они отличаются строением, а также назначением, их используют в разных условиях. Эти 3 разновидности соединительных проводников не могут заменить друг друга. Провода используют для ЛЭП, передачи электричества. Кабели применяют не только для транспортировки электроэнергии, но также для передачи видео- и звуковых сигналов. А шнур – это тоже провод, но у него есть четко определенное назначение – соединение разных портативных устройств с электросетью.

Слаботочные сети и электрические кабели

Напомню, что слаботочные сети это отдельный вид электрических сетей с токами в несколько миллиампер и напряжением до 25 Вольт.

Вам хорошо знакомы такие сети по:

• Компьютерным подключениях;
• Подключениям в домофонах;
• Охранных и пожарных сигнализаций;
• Телефонных сетях в доме или офисе;
• Структурированных кабельных системах (СКС);
• Подключениях телекоммуникаций.

Для подключений в слаботочных электрических цепях используют специальные LAN–кабели, иначе называемые, сетевыми кабелями.

Все типы LAN кабелей

Все сетевые кабели это электротовары в группе «кабели витая пара» или в маркировке TP. Английские буквы TP в маркировке кабеля означают английское выражение «twisted pair», которое переводится как «витая пара».

Данное название, совсем не странное для профессионалов, пошло от специфической конструкции подобных кабелей. Жилы TP кабелей скручены попарно и различны по цветам. Такая конструкция кабеля значительно упрощает подключения кабелей при монтаже. Как правило парные цвета в одном кабеле не повторяются у других пар.

Категории кабеля

В маркировках кабель для интернета подразделяется на категории с нумерацией 5-7, отражающей характеристики метода изготовления (шаг скручивания, вид разделительного материала, диаметр жилы).

CAT5 содержит 4 пары; пропускающие характеристики при активизации 2 пар достигают 100 Мбит/сек; полоса проводимости достигает 100 МГц. Продукция пятой категории предназначена для подсоединения компьютерных линий.

CAT5e — объединяет 4 пары. Подключение 2 пар позволяет достичь 100 Мбит/с; при использовании 4 пар скорость увеличивается до 1000 Мбит/с. По техническим параметрам изделия превышают характеристики кабеля CAT5. Прокладывать сети можно для передачи данных на больших расстояниях.

В проводах категории CAT6 содержится 4 пары жил, при подключении которых скорость перевода сведений составляет 10 Гбит/с на территорию, ограниченную 50 м. Пропускная полоса — 250 МГц. Типы изделий оптимальны для проведения сложных сетевых компьютерных соединений.

В категории кабеля CAT6a содержатся 4 пары. Скоростные характеристики сетей составляют 10 Гбит/с, протяженность линий — 100 м, пропускающая полоса — 500 МГц. Усовершенствованная продукция снабжается общим экраном либо защитой для каждой витой пары. Изделия долговечны, предназначены для проведения сетевых соединений в жилых и общественных зданиях.

Продукция категории CAT7 имеет 4 пары проводов. Соединение скоростное, с высокоскоростным широкополосным интернетом (10 Гбит/с); пропускающая способность составляет 700 МГц. Кабель 7 категории снабжен внешним экраном и дополнительными защитными элементами.

Watch this video on YouTube

Проводная связь

Говоря о проводной связи применительно к цифровым системам, сразу оговоримся, что речь пойдёт о такой разновидности кабельной продукции, как витая пара. Этот вид проводного кабеля, по своим параметрам, в наибольшей степени отвечает всем требованиям передачи данных цифрового формата.

• Витая пара без защитного экрана (UTP) –  защитный экран не имеется;
• Витая пара фольгированная (F/UTP) – имеется общий  для всех пар фольгированный экран;
• Витая пара экранированная (STP) – наличие оплётки, как  кабеля в общем, так и отдельной пары;
• Витая пара фольгированная экранированная (S/FTP) – фольгированный экран имеется у  каждой пары, и весь провод защищён оплёткой
• Витая пара экранированная незащищённая (U/STP) –  все пары фольгированны, но нет внешнего общего экрана;
• Витая пара экранированная защищённая  (SF/UTP) —  внешняя  сложная защита содержит как фольгу, так и оплётку.

Можно ещё долго перечислять конструктивные особенности различных видов этого кабеля, но нас больше интересуют электрические параметры.

Имеется семь категорий этого кабеля (САТ1 – САТ7). Чем выше номер категории, тем больше диапазон рабочих частот, поддерживаемый проводом. Не вдаваясь в конкретные параметры для отдельной категории, нужно отметить, что рабочая полоса частот для витых пар колеблется в пределах 0,1 – 1200 МГц. При этом  данные передаются на скорости  от 4 Мбит/с до 10 Гбит/с. Нужно учитывать и тот факт, что максимальное расстояние для скоростей передачи 10 Гбит/с может составлять до 100 метров при частотной полосе до 600 МГц и до 15 метров при частотной полосе до 1200 МГц.