Вита пара

Цікавий факт: Вперше трансатлантичний телефонний кабель було прокладено у 1858р. від затоки Валеншіа (Ірландія) до острова Ньюфаунленд (біля берегів Канади). До цього телеграфний кабель вже широко використовувався як на суші, так і на морі: зокрема, поєднував Францію та Англію через протоку Ла-Манш. Маса трансатлантичного кабелю була настільки велика, що його везли одночасно два судна. Судна дійшли до середини Атлантичного океану, де розійшлися у різні сторони та через кілька місяців перший трансатлантичний кабель був успішно прокладений. По обидва боки океану піднялася неймовірна ейфорія, багато хто бажав негайно відправити телеграму за океан за будь-які гроші. Але через прорахунки в ізоляції кабелю пройшли лише перші короткі телеграми. Знадобилося ще кілька років і кілька невдач, поки в 1866 вдалося прокласти нормально працюючий кабель.

1.Визначення "вита пара"

Слова вита пара - це дослівний переклад з англійської терміна телефонний кабель. У телефонному кабелі жили скручені/завиті попарно, бо подібна конструкція забезпечує зменшення електромагнітних перешкод від зовнішніх та взаємних наведень. У Радянському Союзі попарний звив струмопровідних жил застосовувався, зокрема, у кросовому проводі (марка ПКСВ) та у більш широко відомому телефонному кабелі марки ТПП (відповідає 3-тій категорії витої пари). Доречі, кабель ТПП досі є основною складовою у телефонних мережах країн СНД. В Україні більш швидкісний та надійний телефонний кабель з оптоволокна з'єднує поки що лише обласні центри та окремі особливо важливі об'єкти.

Оскільки основне призначення витої пари - це телефонні лінії, - то кількість пар у витій парі може бути до 1000, а діаметр жил від 0,4 до 0,64 мм. тобто все як і наш кабель ТПП. Американська класифікація телефонного кабелю за категоріями з часом виявилася найзручнішою і більшість заводів світу при випуску телефонного кабелю все частіше використовують американські терміни та стандарти. Цим, наприклад, пояснюється те, що стандартна довжина бухти кабелю "вита пара" дорівнює 305 м, що відповідає 1000 футів.

З появою оптоволокна мідний телефонний кабель попарно по всьому світу вже відходить у минуле. Разом з тим, вже за нашого поколінні ми бачимо, як термін вита пара (телефонний кабель) фактично трансформувався виключно в 4-парний кабель для комп'ютерних мереж.

2.Категорії витої пари

Поняття категорія витої пари пов'язане насамперед зі швидкістю передачі інформації. Ні внутрішня конструкція кабелю, ні матеріали тощо, не визначають безпосередньо категорію кабелю. Матеріали та конструкція повинні забезпечувати необхідні технічні характеристики: швидкість, довговічність, максимальна відстань передачі тощо. На сьогодні у світі стандартизовано сім категорій вита пара. Найбільший обсяг при прокладанні нових мереж займає поки що кабель 5-ої категорії.

Швидкість передачі сигналу залежить від частоти коливань струму. Кожне коливання - це передача будь-якого сигналу/значення. Таким чином, чим вища частота, тим вища швидкість. Саме тому у стандартах категорії кабелю вказується частотний діапазон, в якому цей кабель може працювати. Інші фактори: наприклад, клас обладнання або якість кабельних мереж можуть лише підтримувати задану частоту/швидкість, а в гіршому випадку будуть створювати перешкоди.

Категории витой пары, характеристики.
	CAT1 – смуга частот 0,1 МГц. У СРСР технічна назва ТРП - "локшина". Застосовується і сьогодні під час прокладання дроту від щитка до квартири.
	CAT2 – смуга частот 1 МГц (швидкість передачі приблизно 4 Мбіт/с). Використовується зараз для з'єднання телефонних апаратів з телефонною коробкою.
	CAT3 - смуга частот 16 МГц (швидкість передачі 10 Мбіт/с чи 100 Мбіт/с з відривом не далі 100 м)
	CAT4 смуга частот 20 МГц (16 Мбіт/с). Не використовується.
	CAT5 (більш рання модифікація - CAT5е) - смуга частот 100 МГц (100 Мбіт/с). 125 МГц (100 Мбіт/с при використанні 2 пар та до 1000 Мбіт/с при використанні 4 пар). Кабель цієї категорії набув найширшого поширення.
	CAT6 смуга частот 250 МГц (1000 Мбіт/с, що відповідає 1Гбіт/с)
	CAT6a смуга частот 500 МГц (10Гбіт/с). Доданий до стандарту у лютому 2008 року.
	CAT7 смуга частот 600-700 МГц (10 Гбіт/с) поки що затверджена лише міжнародним стандартом ISO 11801

Довідка: один сигнал (точка або тире) в інформатиці називається один біт. Кожен електричний сигнал (імпульс) означає точку/тире в телеграфах, або нуль/один у двійковій системі комп'ютера. Набір з кількох біт утворює якесь смислове значення (літера, цифра та т.п.) і називається байт. Сучасні комп'ютерні програми частіше використовують 16-бітну систему: кожен набір із 16 біт відповідають одному конкретному значенню. Очевидно, що чим більше біт в одному байті – тим більше комбінацій смислових значень можна сформувати у такому стандарті. Вже застосовуються комп'ютери з 32-бітовими системами кодування даних та розробляється 64-бітна система кодування. У багатоьх "простих" випадках, як і раніше, використовуються і старі стандарти на 6,8 і 9 біт.

3.Види витої пари: призначення та маркування

На сьогодні існують такі марки витої пари:

1. U/UTP - неекранований кабель (раніше – “UTP”)

2. F/UTP - кабель із загальним екраном усіх пар (раніше – “FTP”)

3. SF/UTP -кабель із загальним подвійним екраном сердечника з алюмінієвої фольги + «плетінки» із луджених мідних дротів (раніше – "S-FTP”)

4. U/FTP – кабель з окремим екраном кожної пари (раніше – “STP”)

5. F/FTP – кабель з окремим екраном кожної пари, а також загальним екраном усіх пар з алюмінієвої «фольги»

6. S/FTP - кабель з окремим екраном кожної пари, а також загальним екраном усіх пар з луджених мідних дротів (раніше – “S-STP”)

Як бачите, основна відмінність - це наявність і вид екрану. Екран у витій парі служить для захисту сигналу від зовнішніх перешкод. Наприклад, коли неможливо прокласти виту пару окремо від силових кабелів.

Крім цього, кожен виробник може додавати й інші позначення залежно від конструкції кабелю, наприклад:

1. Моножила (англ. solid) або багатодротяна жила (англ. patch). Найбільшого поширення, бо дешевша, набула моножила. Багатодротяна жила застосовується в місцях прокладки, де можливі часті вигини кабелю, а також виготовлення патч-кордів. Патч-корд - це шматок кабелю певної довжини з джеками на кінцях для з'єднання двох цифрових пристроїв.

2. Діаметр жили. Від 0,4 до 0,64 мм. За стандартом у 5-ій та 6-ій категоріях використовуються жили діаметром не менше 0,51 мм або 24AWG з американського маркування. Чи не сертифікований кабель, може мати жили діаметром від 0,4 до 0,5 мм, що зазвичай достатньо для підключення домашнього інтернету.

3. Кількість пар. Як і говорилося раніше, кількість пар може бути до 1000. Для комп'ютерних систем застосовується 4-парний кабель (позначається як 4х2х0, 51). Усі чотири пари задіяні лише при створенні мереж зі швидкістю до 1 Гбіт/с. У більшості ж випадків: мережі малих офісів, підключення домашнього інтернету та ін мережі зі швидкістю до 100 Мбіт/с - використовуються тільки дві пари. Для таких мереж і для пристрою сигналізації та домофонів випускається 2-парна кручена пара: маркується відповідно 2х2х0,51.

4. Оболонка. У цьому питанні у кабеля вита пара все як і в інших типів кабелів: зовнішня оболонка залежить від умов прокладання та експлуатації кабелю. Найчастіше можна зустріти такі види оболонки:

   • PVC - ПВХ-пластикату. Для внутрішнього застосування;

   • PP - поліпропілен. Для зовнішньої прокладки в основному для високих температур - до +140°С;

   • PE - поліетилен. Для зовнішньої прокладки;

   • FR – вогнестійкий. Може працювати у відкритому полум'ї заданий час: на сьогодні стандартизовано вогнестійкі оболонки на 30, 90 та 180 хв;

   • LS - Low Smoke знижений димовиділення при горінні;

   • ZH - Zero Halogen виготовлений з матеріалів, які при горінні не виділяють отруйні галогенові гази. ;

   • В - Бронь. Найчастіше для броні використовується сталева стрічка, яка обвивається вздовж кабелю;

   • З тросом. Трос потрібен для натягу кабелю між будівлями;

Таким чином, маркування U/UTP 4 cat5e solid 24AWG LSZH перекладається так: не екранований кабель, містить 4 пари по 2 жили, 5 категорії, solid – жила однодротяна, 24 AWG – діаметр 0,51 мм, LSZH – безгалогенний кабель з низьким димовиділенням.

4.Стандарти та сертифікація.

В області витої пари стандарти можна умовно розділити на два типи: Перший тип - це стандарти Ethernet, які визначають швидкості передачі інформації, способи модуляції сигналів, відстань передачі тощо. У більшості стандартів Ethernet вита пара як засіб передачі сигналів задіюється. Однак існують стандарти Ethernet, де можливе, а іноді і необхідне застосування інших кабельних систем: наприклад, з урахуванням оптоволокна.

Другий тип стандартів - це стандарти структурованих кабельних мереж. Вони описуються так - умови прокладання кабелю, типи з'єднань тощо.

Таким чином, виробник кручений пари при конструюванні кабелю повинен визначитися: для якого типу Ethernet буде випускатися Ця кручена пара і в яких кабельних системах її можна буде прокласти. Або ще зрозуміліше: які типи обладнання можна буде підключати за допомогою даного кабелю та якими стандартними з'єднувачами.

Стандартів по Ethernet на сьогодні вже кілька десятків: від старих 10BASE5, IEEE 802.3 (називається також "товстий Ethernet") до гігабітного Ethernet (1000BASE). Розроблені та вже застосовуються стандарти 40 Gigabit Ethernet та 100 Gigabit Ethernet. Фахівці впевнені, що у недалекій перспективі має з'явитися терабітний!!! Інтернет.

В області СКС в даний час діють 3 основні стандарти:

1. "EIA/TIA-568С Commercial Building Telecommunications Wiring Standard -американський стандарт;

2. "ISO/IEC IS 11801-2002 Information Technology. Generic cabling for customer premises - міжнародний стандарт;

3. CENELEC EN 50173 Information Technology. Generic cabling systems - європейський стандарт.

Технічний рівень, що задається діючими стандартами, гарантує працездатність кабельної системи протягом як мінімум 10 років.

5.Як визначити якість витої пари в "польових" умовах.

По-перше, за назвою торгової марки. В Україні із брендових кабелів частіше можна зустріти виту пару американського концерну Mollex чи швейцарської компанії Reichle De-Massari AG. Підробки поки не зустрічалися, мабуть тому, що дані кабелю дуже дорогі, спеціалісти їх добре знають, а замовники такого кабелю дуже серйозні. Також вже брендовим на пострадянському просторі можна вважати кручену пару заводу "Одескабель". Решта торгових марок, присутні на нашому ринку, випускаються переважно в Китаї (іноді в Тайвані), і маркуються за бажанням різних замовників.

По-друге, за матеріалом жил. Стандартно жили повинні бути мідні, але останнім часом набули поширення так звані біметалічні жили, які є обмежені, правильніше говорити плакірованні, тобто покритий тонким шаром міді, сталевий провідник (CCS = Copper Clad Steel) або покритий міддю алюмінієвий провідник (CCA = Copper Clad Aluminium). В обох випадках застосування більш дешевих матеріалів значно погіршує характеристики кабелю, а саме:

• жила погано тримається в роз'ємі (плаваючий контакт)

• невелика довжина сегментів: зазвичай до 25м

• непередбачуваність хвильового опору в зоні контакту при закладенні кабелю в роз'єм

• непередбачувана зміна характеристик при подальшій перекладці кабелю

• у обміднених сталевих кабелів швидкість частіше не перевищує 10 Мбіт/с, у алюмо-мідних - не більше 100 Мбіт/с.

Перевірити обміднений кабель легко: потрібно будь-яким ножем зіскребти верхній шар міді. Якщо побачите чітко білий колір - це і є так звана "обіденька". І ще - обмежений кабель не паяється, принаймні, стандартним паяльником. На жаль, більшість київських (як, ймовірно, і більшість українських) операторів інтернет послуг від щитка до абонента прокладають виключно обіднену виту пару.

Останнім часом з'явився кабель зі сплаву міді із різними металами. Сплав за виглядом та характеристиками дуже схожий на мідь але, зрозуміло, дешевший. На жаль, нічого більше нам поки що невідомо, крім того, що деякі оператори сертифікують такий кабель у нас в Україні.

По-третє, за товщиною жил. Серйозні виробники застосовують мідну жилу діаметром 0,51 мм та вище. Не брендові марки можуть мати діаметр жили від 0,4 до 0,51 мм. Як правило, найбільш сильно занижуються жили на синій (4-5) та коричневій (7-8) парах, так як у більшості комп'ютерних мереж ці пари не використовуються.

По-четверте, за наявності сертифіката. Україна не зобов'язує сертифікувати виті пари, але солідні виробники проходять сертифікацію в нашій країні добровільно.

6.Що потрібно знати під час прокладання витої пари у своїй квартирі, будинку.

При прокладанні витої пари в квартирі або приватному будинку зовсім не зайвим брати "крутий" кабель 6-ї або навіть 7-ї категорії. По-перше, під сьому категорію ще не випускається ні активне, ні пасивне обладнання і цей кабель прокладається в розрахунку, на перспективу. По - друге, швидкість, яку може забезпечити вита пара 6-ої або 7-ої категорії провайдери Інтернету поки що не надають. І по-третє, кабель 5-ї категорії може забезпечити швидкість до 100 Мбіт/с, тоді як для перегляду відео чи on-line гри достатньо 4 Мбіт/с.

Кабель вита пара має прослужити щонайменше п'ятнадцять років, тому в стіни бажано закладати мідний кабель. Якщо квартира не ваша - цілком вистачить і обмідненого кабелю: роки на два-три.

Якість сигналу кабелю завжди вище, ніж радіосигнал. Якщо хочете вже зараз і у перспективі мати високу швидкість – чітко сплануйте місця виведення кабелю для інтернет-з'єднання.

У місці підключення витої пари до комп'ютера краще залиште 2-3 метри кабелю, але не ставте розетку! Будь-яке додаткове з'єднання вита пара "краде" швидкість.

Виту пару не можна механічно розгалужити на 2-3 комп'ютери, як, наприклад, телефонну розетку. Для підключення двох і більше комп'ютерів на один кабель потрібен комутатор, найчастіше званий switch (свіч). Стандартно свічки випускаються на 2,4,6,8,12,24 і т.д. абонентів.

Для створення бездротових мереж використовують технологію WI-FI. Для цього Ви повинні підключитися до інтернет-провайдера. через спеціальний пристрій: маршрутизатор (роутер), який здійснює підключення до інтернету та передає радіо сигнали на ваші комп'ютери. Комп'ютери, у свою чергу, повинні мати блок WI-FI: вбудований або зовнішній. Необхідно пам'ятати, що після третьої стіни сигнал від роутера може сильно слабшати. Хоча буває і так, що сигнал проходить через дві квартири, але залишається досить сильним. На жаль, визначити дальність сигналу наперед дуже складно, треба пробувати дома.

Мінімально допустима відстань між силовими (електричними) та телефонними кабелями має бути не менше 5 см. На практиці цей норматив повсюдно порушується, що у більшості випадків не призводить до помітного, для споживача, погіршення якості сигналу.

Будьте дуже уважні із застосуванням витої пари в екрані. Екранована вита пара безумовно більш надійна порівняно з не екранованою, але це лише в тому випадку, якщо екран буде заземлений. Не заземлений екран може давати додаткові наведення - перешкоди. Крім того, заземлення екрану в витій парі необхідно здійснюватити з одного з "термінаторів", але не з обох сторін відразу і не десь у середині – це може призвести до повної втрати зв'язку. Також слід мати на увазі, що деякі пристрої, наприклад, повторювачі, автоматично заземлюють підключений до них кінець кабелю.

І удачі Вам у Ваших починаннях

Увага: це авторська стаття, тому при використанні матеріалу прохання робити посилання на першоджерело.

author: Оleg Stolyarov

Останні зміни внесені 15.06.17