Витая пара – кабель, востребованный при формировании сетей связи, локальных или крупных, прокладке систем IP-телефонии на предприятиях, подключении абонентов к интернету, внедрении линий производственной автоматизации, работа которых построена на Ethernet-протоколах. Название точно отражает структуру провода, состоящую из одной или нескольких пар металлических проводников в полимерной изоляции, плотно скрученных между собой.
Передача сигнала в паре ведется в противофазе, что повышает мощность передаваемого сигнала, нивелирует помехи. Дополнительный фактор защиты от помех – скручивание. Структурно, витые пары близки друг другу, но количество пар в них различно. Распространены решения на 2 или 4 пары. В чем разница? Когда рационально использовать кабель на 2 витые пары, а когда – восьмижильные 4 пары?
Структура Ethernet кабеля
Вне зависимости от количества пар, кабели характеризуются схожей структурой:
- Токопроводящие жилы. Функция – передача информации в виде электрических импульсов. Оптимум – медные проводники. Сопротивление металла минимально, стойкость к окислению – максимальна. Алюминиевые и омедненные аналоги дешевле, но сильно уступают чистой меди по характеристикам. Проводник может быть цельным или состоящим из множества тонких проволок. Преимущество первого – увеличенная дальность связи, второго – гибкость, возможность формирования линий сложной конфигурации;
- Изоляция. Предотвращает замыкание проводников, обеспечивает стабильность волнового сопротивления, что важно для передачи информации на высокой скорости. Изоляция окрашена в различные цвета, соответствующие номеру жилы. Это упрощает установку коннекторов;
- Оболочка. Защищает проводники от нагрузок, механических, термических, атмосферных, химических, обеспечивает долговечность провода, неизменность исходных характеристик.
Также структурой может быть предусмотрено экранирование: фольгированное или оплеточное. Его задача – защита сигнала от ЭМ-воздействий, радиопомех, обеспечение стабильности приема и передачи при прокладке витой пары в близости от источников излучения, линий питания, генераторов, электромоторов.
Количество пар
Определить количество пар в проводе можно по маркировке. Например, она выглядит как “ UTP 4 CAT5E 24 CCA”. Расшифровка окажется следующей:
- UTP – кабель без экранирования, прокладка вблизи силовых линий, в помещениях, где зафиксировано выраженное электромагнитное поле, недопустима;
- 4 – количество пар. Иногда встречаются кабели с маркировкой, 10, 20 и больше. Они ориентированы на специализированные СКС со сложной структурой, высокой пропускной способностью;
- CAT 5E – категория 5e. Категория, востребованная в бытовых и коммерческих системах. При задействовании 2 пар из 4 достижима скорость передачи информации 100 мегабит в секунду, 4 из 4 – в 10 раз больше;
- 24 – числовой индекс толщины проводника. 24 – стандартное значение, соответствующее 0.51 миллиметра;
- CCA – материал проводника. Copper clad aluminum – омедненный алюминий.
Немного теории
Витые пары старых категорий характеризовались минимальной скоростью передачи данных, достаточной только для корректной работы телефонных линий. Их структура предполагала две, а то и одну пару токопроводящих жил. Кабели на 4 пары современнее, подходят не только для технологии 100 BASE-T, ограничивающей скорость передачи 100 мегабитами в секунду, но и Gigabit Ethernet, где она увеличена до гигабита, 1000 мегабит.
Технология 100 BASE-T предполагает, что сигнал принимается по 1 и 2 проводникам, а передается – по 3 и 6. Остальные – выполняют функцию резервных, не задействованы, либо используются для решения других задач, например, подключения телефонной линии. В гигабитных сетях функционируют все проводники.
Две или четыре?
Витая пара на 4 проводника по скорости на порядок уступает 8-жильному аналогу. Впрочем, это не значит, что у нее нет преимуществ. Достоинства можно представить следующим списком:
- Низкая цена. Расходы материалов, в первую очередь – дорогого цветного металла, меди, при выпуске 4-жильных проводов ощутимо ниже, в сравнении с 8-жильными. Это снижает цену примерно в полтора-два раза. При прокладке протяженных линий связи, СКС сложной конфигурации, экономия окажется ощутимой;
- Легкость. Провода не создают лишней нагрузки на несущие основания, не требуют фиксации мощным крепежом, кронштейнами;
- Минимальная толщина. Значимый момент при скрытой прокладке. Провода на 4 жилы проще замаскировать, протянуть под плинтусами, скрыть кабель-каналами;
- Простота обжима. Зависимость проста: чем меньше проводников, тем проще установить коннекторы, запутаться, допустить ошибку. Сделать патч-корды из витой пары можно самостоятельно.
Главный недостаток 2-парных кабелей – ограничение пропускной способности 100 мегабитами в секунду. Это не имеет значения, если в системе используется старое сетевое оборудование, работающее на меньшей или идентичной скорости, но важно – при подключении современных модемов, роутеров, поддерживающих гигабитные подключения.
Дополнительные минусы – несовместимость с технологией PoE и уязвимость к механическим нагрузкам из-за малого диаметра. Без технологии PoE подключение камер наблюдения, датчиков и других Ethernet-устройств потребует подвода к ним отдельных линий питания, что усложняет работу. Компенсировать хрупкость удастся прокладкой в защитных кабель-каналах, пеналах.
4-парный кабель
Основной плюс таких витых пар – поддержка гигабитного интернета. Пропускная способность достаточна для подключения скоростных тарифных планов, предлагаемых провайдерами, просмотра видео в форматах 4K и 8K, IP-телевидения, стриминга и других услуг, для которых 100 мегабит может не хватить.
Использование 8-жильных актуально и при планах модернизации сетевой инфраструктуры. Даже если сейчас потребности в высокой скорости нет, либо таковая не поддерживается, ограничена оборудованием, она может появиться в будущем.
8-жильные провода поддерживают технологию PoE, предполагающую, что питание подается на устройство непосредственно по витой паре, не требуются дополнительные силовые линии. Это упрощает структуру сети, помогает снизить расход энергии, сэкономить на вспомогательном оборудовании.
Единственными минусами 4-парных проводов можно назвать повышенную цену, толщину и массу. Первый недостаток, впрочем, компенсируется пропускной способностью, возможностью оценить достоинства Gigabit Ethernet, второй и третий – прочностью. Кабель лучше переносит механические нагрузки, не требует дополнительной защиты.
