utp что это такое расшифровка
TP провода (витая пара): общая информация
Вступление
Для проводного соединения компьютеров в локальную сеть, а также подключение компьютера к сети Интернет не обойтись без проводов, называемых «витая пара». Общая информация про TP провода (витая пара) в этой статье.
Что такое TP провода, витая пара
В технологиях проводных соединений компьютерных, телефонных и других слаботочных сетей не обойтись без специальных проводов (кабелей) называемых витая пара.
Профессионалам провода витая пара более известны по аббревиатуре TP, как TP провода, что собственно переводится, как Twisted Pair (витая пара).
Во-первых, TP это скорее кабели, чем провода. Относятся они к группе LAN кабелей. LAN это аббревиатура Local Area Network — локальная сеть. В кабеле минимум два провода (одна пара) с медными однопроволочными (solid) жилами.
Во-вторых, название этих кабелей пошло от технологии их производства. Все провода расположенные под общей оболочкой LAN кабеля разделены на пары. Каждая пара кабеля скручена по часовой стрелке. Цвета парных проводов в кабеле не повторяются. Частота витков каждой пары разная.
Такое деление на витые, разноцветные пары значительно упрощают их подключение (распиновку) и снижают воздействие электромагнитных помех извне. На фото вы видите классический провод витая пара 4 провода, используемый для домашних компьютерных сетей.
Где используется витая пара
Было бы не верным ограничивать использование проводов витая пара, только в компьютерных сетях. Их применение гораздо шире:
Маркировка кабеля витая пара
В упрощённом варианте маркировка витой пары базируется на двух буквах TP — Twisted Pair (витая пара). Однако в продаже кабеля с маркировкой только TP вы не встретите. Основные маркировки витой пары следующие:
UTP — кабель без экрана (Unshielded Twisted Pair). Наиболее популярный вид кабеля, используется повсеместно, в том числе в домашних компьютерных сетях.
FTP — кабель экранированный фольгой. Все провода пар защищены общим экраном из фольги (foiled twisted pair).
STP — по умолчанию, экран для каждой витой пары. STP аналогичен неэкранированной витой паре (UTP), но имеет дополнительную, фольгу или медную оплётку каждой пары для защиты от помех.
STP-кабели дороже по сравнению с UTP, но способны поддерживать более высокие скорости передачи на больших расстояниях.
На практике
Для выбора кабеля витая пара большее значение имеет не общепринятая маркировка кабеля, а обозначение по международной классификации.
Например, кабель STP может иметь марки:
Для ориентирования в маркировках кабелей витая пара поможет такая таблица.
Конструкция TP провода
Для примера рассмотрим конструкцию LAN кабеля UTP 4 пары, категория 5e.
На фото видим кабель с витыми парами (2) и внешней оболочкой (1).
В качестве проводников используется медный провод жёсткого типа «Solid», диаметром 0.51 мм иначе AWG 24 (American Wire Gauge).
American Wire Gauge — зарубежный калибр проводников. Смотрим таблицу соответствий AWG и сечений в мм.
Изоляция проводов выполнена из полиэтилена повышенной плотности с толщиной min. 0,18 мм.
Оболочка кабеля выполнена из ПВХ толщина оболочки 0,4 мм.
Что такое категория 5e TP провода
Категория 5e (e — enhanced, расширенная) это категория кабеля по характеристикам и требованиям к испытаниям на частотах до 100 МГц. Разводится по схемам T568A или T568B с использованием разъёмов 8P8C (RJ-45).
Вывод
Общая информация про TP провода (витая пара), изложенная в этой статье, позволяют познакомится с данным видом кабельной продукции и продолжить их изучение в монтаже, распиновке и подключении.
Типы экранированной витой пары
Типы экранов
Такие кабели обычно используются для прокладки сети там, где используется тяжелое электрическое оборудование и имеется большое количество электротехнических устройств, которые могут вызывать электромагнитные помехи.
Расшифровка обозначений
Вид общего экрана может обозначаться как одним, так и двумя символами, а индивидуального только одним, означающими:
Разновидности экранированной витой пары
Кабели этого вида имеют общее экранирование из фольги (F). Но витые пары неэкранированные (UTP).
Кабели этого вида имеют общее экранирование из оплетки (S), а также общий экран из фольги (F). Но витые пары неэкранированные (UTP).
Кабели этого вида имеют общее экранирование с оплеткой (S). Витые пары защищены фольгой (FTP).
Кабели этого вида имеют общее экранирование из фольги (F). Витые пары также экранированы фольгой (FTP).
Кабели этого вида не имеют общего экранирования. Витые пары защищены фольгой (FTP).
Если стоит выбор, где купить экранированную витую пару, выбирайте надёжного поставщика. Компания « АнЛан » занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.
Какие есть виды и категории кабеля «витая пара»?
Витая пара (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.
Виды кабеля
Конструкция кабелей витой пары бывает как с экраном, так и без него. Для домашней или офисной сети с небольшими расстояниями и без электромагнитных помех вполне подходит кабель без защитного экрана. Для больших расстояний, а также в местах с электромагнитными наводками нужно использовать кабеля с защитным экраном
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. В локальных сетях, работающих на скоростях 100 или 1000 Мбит/с, применяются в основном неэкранированные кабели. Однако стоит отметить, что для высокоскоростных сетей 10 Гбит/с, 40 Гбит/с, 100 Гбит/с стандарты определяют использование только экранированных кабелей.
Материалы проводников
Скрученные кабели (Stranded, на картинке вверху) являются более гибкими, и их следует использовать там, где кабель будет часто двигаться, например, вблизи рабочих мест. Цельный кабель (Solid, на картинке внизу) не так гибок, зато более долговечен, его можно идеально использовать для постоянных сетей – как на улице, так и внутри помещения.
Сечение каждой жилы витой пары маркируется в соответствии со стандартом AWG (American Wire Gauge). Наиболее распространенными являются проводники стандарта 26 AWG (сечение 0,13 мм²), 24 AWG (0,2 – 0,28 мм²) и 22 AWG (0,33 – 0,44 мм²). Под сечением проводника понимается непосредственно сечение проводящего материала без толщины его изоляции.
Необходимо обратить внимание на то, что чем меньше AWG, тем толще проводники и тем кабель витая пара лучше по характеристикам, так как сечение больше и меньше сопротивление. То есть, кабель витая пара с проводниками калибра 22 AWG будут лучше витопарного кабеля с калибром 24 AWG. Но такой кабель будет и дороже, так как меди в нем больше.
Кабели категории 5е имеют проводники калибра 24 AWG, а более качественные кабели категории cat.6а, cat.7, cat.7а имеет калибр 23 AWG, а некоторые производители используют проводники витой пары калибра 22 AWG.
Таблица категорий витой пары
Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от Cat.1 до Cat.7 (правильно category или категория, сокращение «cat», «Cat» следует писать с точкой — «Cat.», потому как категория и кошка — разные вещи) и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 (переводы одного из руководств производителя).
| Категория | Частоты, МГц | Примечание | Описание |
|---|---|---|---|
| Cat.1 | 0,1(0,4?) | Телефонные и старые модемные линии | 1 пара, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных. (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у неё характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема (не подходит для современных систем) |
| Cat.2 | 1(4?) | Старые терминалы (такие как IBM 3270) | 2 пары проводников, старый тип кабеля, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet, (не подходит для современных систем). Сейчас иногда встречается в телефонных сетях. |
| Cat.3 | 16 | 10BASE-T, 100BASE-T4 Ethernet | 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Сейчас используется в основном для телефонных линий. |
| Cat.4 | 20 | token ring, сейчас не используется | Кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре.. |
| Cat.5 | 100 | 100BASE-TX Ethernet (LAN, ATM,CDDI) | 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар. |
| Cat.5e | 100 | 1000Base-T | 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5 (уточненные/улучшенные спецификации). Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине. |
| Cat.6 | 250 | Fast Ethernet, Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) | Применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. |
| Cat.6a | 500 | Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) | Применяется в сетях Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 метров. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года, ISO/IEC 11801:2002 поправка 2. Кабель этой категории имеет либо общий экран (F/UTP), либо экраны вокруг каждой пары (U/FTP). |
| Cat.7 | 600 | Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) | Спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP). |
| Cat.7a | до 1200 | Gigabit Ethernet (40GbE, 100GbE) | Разработан для передачи данных на скоростях до 40 Гбит/с на расстояние до 50 м и до 100 Гбит/с на расстояние до 15 м. Общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP). |
| Cat.8/8.1 | 1600-2000 | 100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T) | В разработке, техническая рекомендация ISO/IEC TR 11801-99-1 и международный стандарт ISO 11801 редакция 3 (для Cat. 8.1), американский стандарт ANSI/TIA-568-C.2-1 (для Cat. 8). Полностью совместим с кабелем категории 6A. Скорость передачи данных до 40 Гбит/с при использовании стандартных коннекторов 8P8C. Кабель этой категории имеет либо общий экран, либо экраны вокруг каждой пары (F/UTP или U/FTP). |
| Cat.8.2 | 1600-2000 | 100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T) | В разработке, международный стандарт ISO 11801 редакция 3. Полностью совместим с кабелем категории 7A. Скорость передачи данных до 40 Гбит/с при использовании стандартных коннекторов 8P8C либо GG45/ARJ45 и TERA. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP). |
Схема обжима витой пары
Сетевой коннектор принято называть RJ-45, хотя правильное ее название 8P8C. А RJ (Registered Jack) – это название стандарта, описывающее конструкцию разъемного соединения вилки и розетки.
Схемы обжима витой пары для разъемов RJ-45 различаются в зависимости от назначения соединительной линии, технологии и стандарта передачи данных. Может потребоваться как прямая, так и обратная (или перекрестная, т.н. кросс-линковая) обжимка патчкорда. В локальных вычислительных сетях Ethernet, использующих кабель «витая пара» или UTP, схемы вида 568А и 568В наиболее популярные в соответствии с телекоммуникационными стандартами кабельных систем коммерческих зданий. Схемы ставшие стандартом разработаны таким образом, чтобы свести к минимуму взаимные наводки в парах, поэтому при конфигурировании высоконагрузочных сетей используют именно эти схемы.
Кабель «витая пара» — виды, категории. Обзор.
При построении локальных сетей различного уровня и масштаба основным соединительным интерфейсом является кабель типа «витая пара». На сегодня это самый распространённый вид связи между отдельными компьютерами и другими устройствами, предназначенными для передачи цифровых данных. В частности, его используют и провайдеры интернет-сервисов, доставляя конечным потребителям сетевой трафик.
Что собой представляет кабель «витая пара»
Переплетение проводов попарно – изобретение, которому более 150 лет. Первоначально такой способ организации связи использовали для телеграфной связи, затем на длительное время витая пара стала стандартом для аналоговой телефонии. Скручивание жил оказалось эффективной мерой противодействия внешним электромагнитным помехам, одновременно защищая от внутренних наводок. В настоящее время термин «витая пара» применяется преимущественно в отношении компьютерных сетей, трансформировавшись из двухпарного в четырёхпарный.
Каждая пара предназначена для передачи одного сигнала: либо передаваемых данных, либо принимаемых. При этом по одному из проводников пары сигнал передается в противофазе к другому – это позволяет избавиться от большинства электромагнитных помех: приемник, получив два сигнала по паре проводов, вычитает один сигнал из другого. При этом полезный сигнал (т.к. он идет в противофазе) усиливается, а помеха (идущая по обеим проводам в одной фазе) устраняется. Каждая пара проводов маркирована одним цветом, при этом один из проводов пары маркируется сплошным цветом, а второй – тем же цветом, но прерывисто или полосой.
С той же целью (защиты от помех) производится и скручивание пар – это обеспечивает одинаковое воздействие помехи на оба провода независимо от направления на её источник.
Разновидности кабелей
Выпускаются витые пары различных конструкций, некоторые из них имеют экран. Для домашних и офисных сетей, покрывающих незначительные площади, без помех от разных источников, допускается использование кабелей без экранирования. При значительных расстояниях и на участках, куда достигают электромагнитные наводки, рекомендуется прокладка кабелей, оснащенных экраном. Защитный экран исключает электромагнитные помехи любого происхождения.
Он на протяжении всей длины присоединен к проводу, выполняющему роль дренажа без изоляции. Дренажный кабель объединяет экран, если произошло его отсоединение при перекручивании или растяжке кабеля. В сетях ЛВС, LAN, функционирующих на скорости 100 или 1000 Мбит/сек. чаще используются кабели без экранирования. Но, специалисты напоминают, что согласно утвержденных стандартов установка высокоскоростной сети 10 Гбит/с и выше подразумевает использование кабелей, имеющих защитные экраны. Подробнее о них можно прочитать в этой статье.
Присутствие и разновидность экрана является основным отличием у витых пар. Он не допускает вмешательство помех извне, например, если невозможен монтаж пары отдельно от силовых кабелей. Производители могут включать дополнительные значения в маркировку, исходя из структурного состава кабеля, например:
Разновидности оболочек:
РVС — из пластиката поливинилхлорида. Предназначен для внутреннего использования.
РР – из термопластичного полимера пропена. Предназначен для наружной проводки, выдерживает высокую температуру – до +140 градусов по Цельсию.
РЕ – из термопластичного полимера этилена. Для открытого (наружного) проведения.
FR – кабель с огнезащитой. Функционирует в условиях открытого огня в течение заданного времени. Современные стандарты выделяют три вида огнестойких покрытий, рассчитанных на полчаса, 1,5 часа и 3 часа.
LS – оболочка из материала со сниженным дымовыделением в процессе горения.
ZН – материал покрытия Зеро Галоген, не выделяющий ядовитых галогеновых газов во время горения.
В – кабель обвит броней, в качестве которой чаще применяют ленту из стали.
С – кабель с тросом, натягивающим его между зданиями или сооружениями.
Чтобы идентифицировать и указать назначение материала оболочки, производители используют различные цвета. Так, если она черного цвета, значит кабелю не страшна сырость. Материал, стойкий к горению, обычного оранжевого оттенка. А для внутреннего использования в жилых домах и офисах лучше брать светло-серые сетевые кабели, они подходят для подобного.
Если продукт отмечен маркировкой U/UTP 4 саt.5e sоlid 24АWG LSZH, то она расшифровывается следующим образом:
Из чего может быть выполнен проводник?
Они изготавливаются из металлов и биметаллов, например, из алюминия с омеднением. Первые проводники были только медными. Однако, медь дорого стоила, поэтому появились витые пары из алюминия, а позднее и удешевленные биметаллические.
Но, что говорят специалисты о долгосрочной эксплуатации кабелей экономных вариантов? Как оказалось, чтобы продукт служил долго и без нареканий, все же лучше выбирать проводники из меди.
Есть две технологии выполнения проводников: Солид – цельная жила из медного куска и Stranded – скрученные тоненькие проводки. Скрученный кабель более гибок, его рекомендуется использовать для участков с наибольшей подвижностью, например, рядом с рабочими местами. Цельный кабель уступает скрученному по гибкости, но он отличается долговечностью, поэтому его чаще используются для прокладки наружных и внутренних постоянных сетей.
Каждая жила пары имеет маркировку сечения, соответствующая нормативам AWG. Например, сечение 0,13 мм² обозначается как 26 AWG. Параметр определяет толщина жилы без учета изоляционной оболочки.
Стоит отметить, что у проводников, обладающих большей толщиной, показатель AWG меньше. Это значит, что витая пара обладает лучшими характеристиками, так как жила с большим сечением отличается наименьшим сопротивлением. То есть качество кабеля, калибр проводников витых пар которого составляет 22 AWG, выше, чем у кабеля с сечением жил 24 AWG. Но, и цена продукта окажется выше, так как он содержит больше медного компонента.
У кабелей, относящихся к категории 5е, сечение жил составляет 24. А в кабелях высших категорий 6, 7, 7а используются проводники с сечением 23 AWG, реже — 22.
Классификация категорий кабелей витых пар
Различают кабели семи категорий, нумерация которых начинается с Cat.1 и завершается Cat.7. Этот показатель указывает, каким эффективным пропускным частотным диапазоном обладает кабель. Чем больше витых пар и выше частота витков, тем выше категория и качественнее его эксплуатационные характеристики кабелей.
Преимущества применения витых пар
При сравнении коаксиального шнура и витой пары можно отметить плюсы последней:
Но, чтобы воспользоваться всеми преимуществами витой пары рекомендуется выбирать качественный продукт, в котором шаги скрутки проводников точно сбалансированы. Тогда отдельные пары не будут оказываться друг на друга отрицательное воздействие.
Схемы соединений
Чаще всего сетевые коннекторы называют RJ-45, но, более грамотно их именовать 8P8C, так как RJ – это аббревиатура стандарта эр-джей — стандартизированного физического сетевого интерфейса, который описывает конструкторское строение обоих частей разъемных соединений. Тип схемы обжима зависит от нескольких факторов – назначения транка, особенностей применяемых технологических решений и стандарта сети. В некоторых случаях используется схема прямого обжима, но, иногда требуется обратный – перекрестный метод обжимки патчкордов. При прокладывании локальной вычислительной сети Ethernet чаще используют схемы 568А и 568В. Их применение соответствует требованиям стандартных нормативов, предъявляемых к кабельным системах зданий, предназначенных для коммерческого использования. При использовании стандартных схем сводятся к минимуму вероятности наводок между проводками одной пары, поэтому целесообразно их применять для сетей с высокой нагрузкой.