Black Baron

В современном мире, где цифровые коммуникации играют ключевую роль, кабельные сети остаются фундаментом надежной передачи данных. Среди множества типов сетевых кабелей особое место занимает витая пара — наиболее распространенный вид проводников, используемых в локальных вычислительных сетях (ЛВС). Что представляет собой витая пара, какие существуют категории этих кабелей и в чем заключаются их характеристики? Давайте разберемся в этих вопросах и выясним, какие типы кабеля будут оптимальны для различных сетевых решений.

Что такое витая пара (UTP)?

Витая пара (англ. Unshielded Twisted Pair, UTP) — это тип кабеля, состоящий из одной или нескольких пар изолированных проводников, скрученных между собой с определенным шагом. Скручивание проводников выполняет важную функцию — оно значительно снижает перекрестные помехи и электромагнитное излучение. Каждая пара скручена с индивидуальным шагом, что дополнительно способствует уменьшению взаимного влияния пар друг на друга.

Базовая конструкция кабеля витой пары включает:

• Медные проводники (обычно диаметром 0,4-0,6 мм)
• Изоляцию каждого проводника из полиэтилена или другого диэлектрика
• Внешнюю оболочку из поливинилхлорида (ПВХ) или других материалов, обеспечивающих механическую защиту

Витая пара для ЛВС. Часто используемая

Экранированные и неэкранированные кабели

По наличию экранирования витая пара делится на два основных типа:

1. Неэкранированная витая пара (UTP) — самый распространенный и экономичный вариант, не имеющий дополнительной защиты от внешних электромагнитных помех. UTP-кабели просты в монтаже, имеют небольшую массу и диаметр, что делает их идеальными для большинства офисных сетей.
2. Экранированная витая пара — включает несколько подтипов:
• FTP (Foiled Twisted Pair) — имеет общий экран из фольги для всех пар
• STP (Shielded Twisted Pair) — обладает экраном для каждой пары проводников
• S/FTP (Screened Foiled Twisted Pair) — сочетает общий экран и индивидуальное экранирование каждой пары

Экранированные кабели обеспечивают лучшую защиту от электромагнитных помех, что критично для промышленных объектов, медицинского оборудования и мест с высоким уровнем электромагнитных шумов.

Экранированная и неэкранированная - витая пара

Категории кабелей витой пары

Международные стандарты определяют несколько категорий витой пары, отличающихся характеристиками и пропускной способностью:

Категория 3 (Cat3)

• Полоса пропускания: до 16 МГц
• Скорость передачи данных: до 10 Мбит/с
• Применение: устаревшие сети Ethernet 10Base-T, телефония
• Особенности: практически не используется в новых инсталляциях

Категория 5 (Cat5)

• Полоса пропускания: до 100 МГц
• Скорость передачи данных: до 100 Мбит/с
• Применение: сети Fast Ethernet
• Особенности: в настоящее время считается устаревшей

Категория 5e (Cat5e)

• Полоса пропускания: до 100 МГц
• Скорость передачи данных: до 1 Гбит/с
• Применение: сети Gigabit Ethernet
• Особенности: улучшенные характеристики перекрестных помех по сравнению с Cat5

Категория 6 (Cat6)

• Полоса пропускания: до 250 МГц
• Скорость передачи данных: до 1 Гбит/с (до 10 Гбит/с на коротких расстояниях)
• Применение: высокоскоростные сети, видеонаблюдение высокого разрешения
• Особенности: улучшенная изоляция для снижения перекрестных помех

Категория 6a (Cat6a)

• Полоса пропускания: до 500 МГц
• Скорость передачи данных: до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров
• Применение: центры обработки данных, высоконагруженные сети
• Особенности: повышенная защита от внешних помех

Категория 7 (Cat7)

• Полоса пропускания: до 600 МГц
• Скорость передачи данных: до 10 Гбит/с
• Применение: критически важные инфраструктуры с высокими требованиями
• Особенности: индивидуальное экранирование каждой пары и общий экран

Категория 8 (Cat8)

• Полоса пропускания: до 2000 МГц
• Скорость передачи данных: до 40 Гбит/с
• Применение: центры обработки данных, серверные помещения
• Особенности: предназначен для коротких соединений до 30 метров

Категории кабелей на основе витой пары. Таблица

Использование кабелей в локальных вычислительных сетях (ЛВС)

В современных ЛВС применяются следующие типы кабелей:

1. Для офисных сетей наиболее распространены кабели Cat5e и Cat6, обеспечивающие оптимальное соотношение цены и производительности. Cat5e подходит для большинства стандартных потребностей, а Cat6 используется там, где требуется повышенная надежность или планируется модернизация до 10 Гбит/с.
2. Для магистральных линий и серверных помещений предпочтительны кабели Cat6a, Cat7 и Cat8, обеспечивающие высокую скорость передачи данных и устойчивость к помехам.
3. Для промышленных объектов рекомендуются экранированные версии кабелей (FTP, STP, S/FTP) категорий 6 и выше, что обеспечивает защиту от производственных помех.

Витая пара: Cat-5e. Основные ее виды

Дополнительные характеристики кабелей витой пары

При выборе кабеля также следует учитывать:

• Огнестойкость: кабели маркируются как LSZH (Low Smoke Zero Halogen) или Plenum, если они устойчивы к возгоранию и выделяют меньше токсичных веществ при пожаре
• Диаметр проводников: обычно варьируется от 22 AWG до 24 AWG (American Wire Gauge)
• Условия эксплуатации: существуют кабели для внутренней и внешней прокладки, с усиленной изоляцией или защитой от ультрафиолета
• Соответствие стандартам: важно выбирать кабели, сертифицированные по международным (TIA/EIA, ISO/IEC) и национальным стандартам

Структура кабеля для ЛВС. 

Витая пара остается основой современных кабельных инфраструктур благодаря своей универсальности, доступности и широкому диапазону характеристик. Выбор правильной категории кабеля и типа экранирования — ключевой фактор при проектировании надежной и эффективной сети.

При построении локальных вычислительных сетей рекомендуется ориентироваться не только на текущие потребности, но и учитывать перспективы развития инфраструктуры. В большинстве случаев оптимальным решением будет использование кабеля не ниже категории 5e для базовых подключений и категории 6/6a для критически важных участков сети и магистральных линий.

Экранированная витая пара

Пачкорды большинства категорий витой пары