Unshielded Twisted Pair (UTP) / Shielded Twisted Pair (STP)

С точки зрения потребителя собственно сам STP кабель отличается от UTP кабеля только наличием экранной оплетки. А если в составе кабеля присутствует еще и фольга, в его маркировке появляется буква “F”: FTP, SFTP кабели. Поэтому все приведенные ниже сведения одинаково характерны для всех кабелей, построенных на основе “витой пары”. Инсталлятору кабельной подсистемы, в отличие от рядового потребителя, приходится знать еще одно различие между UTP и STP кабелями: у них разное волновое сопротивление (100 и 120 W соответственно). Поэтому сращивание или соединение разных типов кабелей друг с другом не приведет ни к чему хорошему. На практике это означает ухудшение качества связи, приводящее к потери 50-75% пакетов в таком сегменте сети при применении технологии 10Base-T, а что получится при применении технологии 100Base-TX я не проверял.

Не экранированная витая пара или UTP-кабель, или кабель 10Base-T или еще “жаргоннее”: кабель категорий 3, 4 или 5 представляет собой кабель состоящий из свитых попарно проводов и уложенных в общую оплетку. Обычно кабель выпускается в виде 2-х, 4-х или 25-ти пар следующих сечений: 22, 24, или 26 AWG.

Кабель категории 3 имеет сечение 24 AWG и на частоте 10 MHz при температуре +20°С ослабление сигнала не превышает 98 dB/km.

Кабель категории4 имеет сечение 22 и 24 AWG и на частоте 10 MHz при температуре +20°С ослабление сигнала не превышает 72 dB/km.

Кабель категории 5 имеет сечение 22, 24 или 26 AWG и на частоте 10 MHz при температуре +20°С ослабление сигнала не превышает 65 dB/km.

Особенность в распространении Ethernet-сигналов в UTP кабеле заключается в том, что сигнал передается в инвертированном виде по обоим жилам, составляющих пару. В этом случае, воздействующие на сигнал помехи, которые по своей природе однополярны, могут быть компенсированы при сложении прямого и инвертированного сигналов. Это способ осуществления помехозащищенности передаваемых данных на многопарном кабеле, не имеющем экранной оболочки.

UTP-кабелю присуще понятие “категория”. На сегодня существуют категории 3, 4 и 5 (про категорию “6” пока умолчим). Чем выше категория, тем и качество кабеля выше. Кабели категории “3” предназначены для передачи данных с частотой не выше 10 MHz, категории “4” - 16 MHz и категории “5” - 100 MHz.

Т.к. UTP-кабель имеет от четырех до восьми жил, необходимо соблюдать правила установки разъемов на концах этого кабеля. Эти правила основываются на цветовой маркировке пар и оформлены в виде стандарта EIA/TIA 568. Существуют две спецификации этого стандарта, получившие наибольшее распространение: EIA/TIA-568A и EIA/TIA-568B. Они рассматривают UTP кабель как набор четырех пар согласно рисунка, приведенного ниже. Правда с точки зрения физики распространения сигнала разницы между этими стандартами нет. Надо лишь придерживаться одной и той же цоколевки в пределах всего объекта. Если не использовать одну и ту же спецификацию в рамках всей кабельной подсистемы проекта, возможны проблемы, связанные с обслуживанием ЛВС. Реально это приведет к тому, что возникнет эксплуатационная путаница между патч-кордами прямого и кроссового соединения, что вызовет несовместимость кабельных сегментов и в конце концов приведет к фатальным последствиям.

 

Рис.1. 7 Использование пар UTP кабеля при применении стандартов EIA/TIA-568A и EIA/TIA-568B

 

Считается, что спецификация 568В была разработана с целью устранения некоторых проблем при совместном использовании в рамках одной кабельной подсистемы сетей Ethernet, Token Ring и телефонии. Она отличается местоположением проводов, составляющих пары 2 и 3, но не изменяет назначение пар в пределах кабеля. Если честно, то мне не понятно, какие проблемы помогла решить эта спецификация, но она применяется гораздо чаще, чем 568А.

Для того, чтобы упростить себе жизнь, имеет смысл приобретать пассивные компоненты ЛВС (например такие как патч-панели и розетки), поддерживающие оба стандарта. Большинство производителей предлагают компоненты, поддерживающие обе спецификации.

Х парный кабель

Типичный UTP кабель имеет 4 пары проводов и поли-винил-хлоридную оболочку (PVC), однако существуют кабели и с двумя и с 25-ю парами проводов и с негорючими оболочками (обычно тефлоновыми). Если мы говорим об Ethernet-е, это вроде бы как и не существенно, однако, в случае применения, например, 2-х парного кабеля, Вы принципиально отказываетесь от возможности применения в перспективе целого ряда других сетевых технологий (100Base-T4, 100VG-AnyLAN, CDDI и т.п.), использующих в своей работе более двух пар проводов. Особенно большую ошибку Вы совершите, если будете монтировать сеть масштабов здания с помощью кабеля с количеством пар менее 4-х: во-первых, кабель стоит дешевле, чем работы по его прокладке, во-вторых, перекладывать кабель еще дороже, в–третьих, кабельная подсистема способна просуществовать не менее 10-15 лет, а за это время наверняка появятся новые компьютерные технологии и было бы жаль не иметь к ним доступа.

Оболочки каждой жилы кабеля (не зависимо от того, кто производитель) выкрашены в следующие цвета: оранжевый, зеленый, синий, коричневый, а также в эти цвета в сочетании с белым. Обычно это прерывистая линия в виде базового цвета, но иногда белая полоса наносится вдоль жилы кабеля. В ряде случаев приходится сталкиваться с кабелем, в котором отмаркированы только жилы с основными цветами, а четыре оставшиеся жилы имеют белый цвет изоляции. Постарайтесь не покупать такой кабель только по той причине, что с ним не очень удобно работать.

Пары идентифицируют по базовому цвету – синяя, зеленая, оранжевая, коричневая (blue, green, orange, brown). Стандарты 10 и 100Base-T используют две пары – оранжевую и зеленую, которые нумеруются как пары 2 и 3 (см. таблицу). А из приведенной ниже таблицы видно, почему различие в спецификациях 568А и 568В не существенно для стандартов 10/100Base-T (передающая и приемная пары просто меняются местами).

Рис.1. 8 Сопоставление сигналов в кабеле по стандартам EIA/TIA-568A и EIA/TIA-568B

Соединители, применяемые при монтаже UTP кабелей Основным разъемом, используемым при работе с UTP кабелем является разъем RJ45, рисунок которого приведен ниже. При всей простоте своей конструкции, этот вид разъема достаточно надежен и позволяет производить многократные переключения. Однако для работы с ним необходим специальный инструмент (для работы с коаксиальным кабелем можно обойтись без специального инструмента).

 

Рис.1. 9 Разъем RJ-45

Конструкция разъемов RJ-45 отличается в зависимости от типа применяемого кабеля: одножильный или многожильный. Однако это отличие затрагивает только конструкцию контактов разъема со стороны кабеля (см. ниже). Приемы монтажа разъма RJ-45 на кабель остаются прежними.

Рис.1. 10 Принципиальное отличие в конструкции контактов для работы с одножильным (слева) и многожильным (справа) кабелем