Что такое витая пара для роутера

Несмотря на то, что оптические кабельные линии связи постепенно становятся доступнее, появляется больше устройств, поддерживающих работу с ними, и в целом работа с этим материалом становится проще, кабели типа витая пара, как и раньше, остаются самым доступным и удобным способом для подключения Интернета.

Определение и устройство

Так что такое витая пара и почему она собственно витая? Дело в том, что этот кабель состоит из скрученных между собой пар проводников. От выбора материала проводника, количества витков, изоляции и наличия экрана зависит пропускная способность, дальность действия и условия эксплуатации шнура. Интернет кабель применяется для соединения устройств и передачи информации по технологии Ethernet.

Основное отличие  от остальных кабелей — это то, что один проводник обвивает другой, поэтому кабель и носит такое название. Сигнал подаётся сразу на оба проводника пары, но по одному из них он идёт в противофазе. Получая сигнал по паре проводов, полезный сигнал суммируется (потому что он идёт в противофазе), а помехи вычитаются (они идут в одной фазе). Тем самым можно избавиться от большого количества помех для сигнала. Дополнительно жилы скручивают друг с другом для уменьшения наводок.

Преимущества применения

Преимущества использования перед другими типами кабелей:

• Доступность;
• Простота монтажа благодаря небольшой толщине и гибкости кабеля;
• Удобство работы с кабелем, поскольку для этого не требуется дорогого оборудования;
• Прочность и долговечность.

Виды

Существует много видов витой пары. Она может отличаться по количеству жил, наличием или отсутствием экранирования и типом оболочки. Каждый из этих видов подходит для определённой технологии и условий эксплуатации.

Число жил

Провод состоит из жил. Количество этих жил должно быть кратно 2. На данный момент существуют кабели с одной парой – 2 жилы, с двумя парами – 4 жилы и четырьмя парами – 8 жил.

Экранирование

Кабель бывает экранированный и неэкранированный. Для использования дома вполне пригоден без экранирования. Тип экрана выбирается, исходя из внешних условий и возможных наводок на провод.

• U/UTP — без экрана, применяется в домах и офисах, где нет сильных наводок;
• FTP (F/UTP) – с экраном, сделанным из фольги;
• STP (S/UTP) – экранирование происходит за счёт медной оплетки поверх всех пар;
• S/FTP, SF/UTP – фольга на каждой паре и все пары поверх экранированы медной оплёткой;
• U/FTP – каждая пара экранирована фольгой;
• F/FTP – фольга на каждой из пар и общий фольгированный слой;
• SF/FTP – этот вид кабеля имеет три экрана. Каждая пара экранирована фольгой, дополнительно фольгой экранированы все пары вместе и поверх экранированы медной оплёткой.

Слой из фольги предохраняет от окружающей среды и окислов. Медная оплётка предназначена для защиты кабеля от электромагнитных наводок.

Оболочка

В зависимости от места использования кабеля, используется несколько разновидностей оболочки.

• PVC – пластиковая оболочка, используется для прокладки внутри помещений;
• PE – слой из полиэтилена. Более прочная, чем оболочка из пластика, может использоваться для прокладки на улице;
• PP – полипропиленовый слой, устойчивый к внешней среде и температуре до 140 градусов Цельсия;
• FR – защита, способна находится в открытом огне до 180 минут;
• LS – при горении кабеля выделяется минимум дыма;
• ZH – не токсична при горении;
• B – броня, применяется при прокладке кабеля в грунте;
• С – провод с силовым элементом, используется при подвесе кабеля.

Категории

Самое широкое распространение получила категория 5e. Именно этим ethernet кабелем соединяется оборудование провайдера и квартирного роутера. Этим же кабелем происходит подключение к маршрутизатору различных устройств, таких как персональный компьютер, телевизор, игровая консоль и т.д. Но категорий на самом деле гораздо больше. Одни уже не используются из-за недостаточной пропускной способности, другие же, наоборот, не применяются в повседневной жизни из-за слишком высокой пропускной способности и, следовательно, дороговизны.

Провод делится на категории, исходя из количества жил, количества витков и используемого частотного диапазона. От этих параметров будет зависеть скорость передачи данных витой пары и то, на какое максимальное расстояние она сможет их передать без потери сигнала.

• Cat.1 – 1 пара работающая на частоте от 0,1 до 0,4 МГц. Применяется для аналоговой телефонной линии и доступа в интернет через модем;
• Cat.2 – 2 пары работающие на частоте от 1 до 4 МГц;
• Cat.3 – 4 пары работающие на частоте 16 МГц. Применяются для Ethernet стандарта 10BASE-T (скорость 10 Мбит/с) и 100BASE-T4 (100 Мбит/с). Указанная скорость гарантируется при длине кабеля до 100 метров;
• Cat.4 – 4 пары на частоте 20 МГц. Применяется для технологии Token ring и 10BASE-T, 100BASE. Скорость по такой устаревшей технологии не может быть выше 16 Мбит/с. Сейчас уже не применяется;
• Cat.5 – 4 пары на частоте 100 МГц. Применяется в стандарте 100BASE-TX, 100 Мбит/с. Максимальная длина — 100 метров;
• Cat.5e – 4 пары, работающие на 100 МГц по стандарту 1000BASE-T, обеспечивает скорость до 1000 Мбит/с. Максимальная длина витой пары категории 5e для поддержания указанной скорости — не более 100 метров;
• Cat.6 – 4 пары. Частота 250 МГц. Применяется в технологиях Fast Ethernet и Gigabite Ethernet (10GBASE-T). Способен обеспечивать передачу данных до 10 Гбит/с на расстоянии до 55 метров;
• Cat.6e – 4 пары на частоте 500 МГц. применяется в технологии (10GBASE-T) и обеспечивает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров;
• Cat.7 – 4 пары, рабочая частота составляет 600 МГц. Используется в технологии (10GBASE-T). Скорость 10 Гбит/с при длине кабеля до 100 метров. Относится не к UTP, а к S/FTP. В нём применяется не только общий экран, но и экран для каждой пары;
• Cat.7a – 4 пары, рабочая частота 1200 МГц. Применяется в Gigabit Ethernet (40GbE, 100GbE) 40 Гбит/с до 100 метров, и 100 Гбит/с до 15 метров.

Типы проводников

Провод изготавливают из разных материалов с различной толщиной. И от их качества и сечения сильно зависит цена.

Материал

Каноничным металлом для провода считается медь. Но она довольно дорога сама по себе, и не всегда нужна для применения. Поэтому в данный момент можно увидеть три основных материала:

• Алюминий. Провод, сделанный из алюминия, значительно легче и дешевле медного. Это все его преимущества, дальше идут только недостатки. Электропроводность алюминия ниже, чем у меди, в 1,7 раз. На небольших участках это не заметно, но на длинных участках, граничащих с максимально допустимыми длинами, это может стать серьёзной проблемой. С алюминиевых проводов со временем могут сползать коннекторы. Материал сильно подвержен коррозии и его применение недопустимо в сырых помещениях или на улице, поскольку из-за повреждения коррозией электропроводность жилы значительно ухудшается. Провод из алюминия не такой гибкий, как медный, поэтому его несколько сложнее монтировать и проще повредить. Идеальное место применения кабеля с алюминиевыми жилами — это сухое помещение, например, квартира или офис, где длины кабеля не превышают половины, разрешённой используемым стандартом. Таким кабелем не получится запитать устройства по технологии PoE (Power over Ethernet). Эта технология позволяет передавать на устройство сигнал и электропитание через данный провод;
• Омеднённый алюминий. Представляет собой алюминиевый кабель с нанесённым на его поверхность медным слоем. Этот кабель тоже значительно легче медного, но уже не так дёшев. Разница с медным кабелем составляет около 15%. Преимущество над кабелем из чистого алюминия заключается в улучшенной электропроводности и защите от коррозии. Но даже несмотря на то, что проводимость уже значительно лучше, чем у алюминиевого, технология PoE плохо работает на таком кабеле;
• Медь. Провод, изготовленный из меди, тяжелее и дороже всех остальных. Но именно она позволяет выжать из использованной технологии всё, что задумано. И именно при медном исполнении пропускная способность витой пары будет максимальна. Сеть, построенная из медного кабеля будет самой качественной и долговечной.

Исполнение проводников

Проводники могут быть одножильными и многожильными.

• Одножильный (Solid). Представляет из себя цельную жилу из одного проводника. Подходит для передачи сигнала на длительные расстояния. Подходит для обжима ручным инструментом;
• Многожильный (Stranded), состоит из нескольких проводников скрученных по спирали. Более гибкий и хорошо подходит для изготовления патч-кордов. Не очень подходит для обжима ручным инструментом.

Сечение

Чем толще сечение жилы витой пары, тем больше можно пропустить по нему информации, и тем выше дальность передачи. Деление на категории уже само подразумевает то, что для выбранной категории кабеля будет выдержано требуемое сечение провода. Для маркировки сечения проводника придумана маркировка – AWG. На русский язык эта аббревиатура переводится как – Американский калибр проводов. Если говорить упрощённо, то для каждого значения AWG есть свой диаметр жилы и площадь её поперечного сечения. Для одножильного и многожильного кабеля эти значения будут разными.

Для категории Cat.5e стандарт — 24AWG. Это означает что для его полноценной работы диаметр каждого провода должен составлять 0,511 мм, что означает площадь поперечного сечения 0,205 кв. мм.

Маркировка

Характеристики, которые должны поддерживать сетевые кабели связи, и в каких условиях, описаны в стандарте iso 11801 (редакция 3). Но для обычного пользователя, и даже для монтажника кабельных сетей эти знания избыточны. Для построения качественной локальной сети достаточно описанных здесь параметров.

Чтобы понять, какая маркировка для витой пары используется в настоящий момент, можно просто взять кусок кабеля и посмотреть, что же на нём написано.

Из изображения видно, что на кабеле указана следующая информация:

• U/UTP – это информация об используемом экране, здесь его нет;
• Cat 5e – категория кабеля. Эта витая пара поддерживает максимальную скорость в 1Гбит/с на расстоянии до 100 метров;
• PVC – используется пластиковая оболочка для прокладки внутри помещений;
• 4x2x0,48 – кабель состоит из четырех пар. Диаметр жилы составляет 0,48 мм. Может быть использована другая маркировка, где вместо диаметра указывается значение AWG, например, 4x2x24AWG;
• SOLID – каждая жила состоит из одного проводника;
• Verified to ISO/IEC 11801 – соответствие указанному стандарту;
• 07/16 – дата выпуска;
• 284m — оставшийся или израсходованный метраж кабеля.

Выбор кабеля

Провод выбирается, исходя из условий эксплуатации и применяемой технологии. Стоит выбирать провод категории Cat.5e. Если прокладка будет происходить внутри помещения, то можно выбрать кабель для Интернета — витую пару без экрана U/UTP. Если на кабель возможно воздействие различных наводок, то в зависимости от их силы нужно подбирать экранирование. Для сухого и теплого помещения, где на кабель не будет воздействовать прямой солнечный свет, стоит выбирать оболочку PVC. Для более агрессивных сред и для кабелей, которые будут нести важную функцию, стоит выбирать внешнюю оболочку попрочнее. Для прокладки в грунте нужно выбирать кабель в броне B, а для подвеса C.

Для максимального качества передачи должен применяться одножильный кабель, сделанный из меди. Если высоких скоростей и больших длин кабеля не предусматривается, то можно сэкономить, выбрав алюминиевый или омеднённый тип исполнения.

Схема обжима

Для обжима кабеля используются коннекторы RJ-45.

Так их прозвали в народе, правильное название этих разъёмов 8P8C.

Обжим витой пары подробно расписан в другой статье, он происходит по прямой или обратной схеме. В основном используется первый вариант. Эти стандарты обозначены на схеме.

Иногда может потребоваться перекрёстный обжим (кросс), он применяется для соединения одинаковой техники, например, компьютер-компьютер, роутер-роутер и тд.

Продолжаем разбирать базовые понятия сетевого оборудования и сегодня на очереди один из самых основных и наиболее простых вопросов: что такое кабель витая пара.

Определение

Витая пара – это многожильный медный кабель с определенной структурой, использующийся при прокладке и монтаже сетей передачи данных. Несмотря на более чем вековую историю (а изобретен он был еще в 1981 американо-канадским ученым Александром Грейамом Беллом), в настоящий момент он все еще является одним из самых популярных и распространенных средств для коммутации оборудования. Причем не только для подключения к интернету, но и в телефонных линиях, для которых он и был изначально изобретен.

Однако не стоит думать, что соединитель за все эти годы не развивался, наоборот, сейчас используется куда более современный вариант кабеля, причем параллельно существует сразу несколько его типов и категорий. Но чтобы лучше уловить разницу между ними, для начала обратим внимание на его строение.

Строение

Для начала небольшая ремарка: вы наверняка хотя бы раз видели витую пару с разъемами на концах, с помощью которых она подключается к роутеру или напрямую в ПК. Но на самом деле, витой парой называется исключительно кабель без коннекторов, а вместе с ними он составляет монтажный шнур – патчкорд.

Сам кабель стандартно состоит из:

• 4 или 8 медных проводов. Провода могут быть одножильными – с одной толстой проволокой или многожильными – из множества тонких.
• Индивидуальной цветной изоляции на каждом кабеле из полиэтилена (HDPE).
• Общей изоляции (оболочки). Материалы здесь используются разные, и подробнее о них мы расскажем чуть-чуть попозже.

Жилы внутри кабеля скручены попарно с небольшим количеством витков на единицу длины. Это нужно для снижения вредных электромагнитных наводок, и сохранения качества сигнала.

Также в структуру обычной витой пары иногда входит толстая капроновая разрывная нить. С одной стороны она дополнительно усиливает прочность на разрыв, с другой – помогает вскрывать внешнюю оболочку, не повреждая жилы – достаточно потянуть нить в обратную сторону и она разрежет внешнюю изоляцию вдоль.

На этом материал можно было бы закончить – все-таки, что такое витая пара мы уже рассказали, если бы не одно «но». В магазине сейчас можно найти в прямом смысле целый пучок проводов и патчкордов на их основе с разной маркировкой.

Типы витой пары

Всего существует 7 типов витой пары:

• UTP – самый простой и дешевый, именно о нем мы рассказали выше.
• FTP – экранированная витая пара – между общей изоляцией и проводниками есть слой из фольги, защищающий от внешних электромагнитных излучений.
• STP – вместо общего экрана здесь используется несколько раздельных – для каждой пары проводов.
• S/FTP (SF/UTP) – общий экран из фольги дополнен броней из металлической сетки.
• U/STP – с раздельными экранами для каждой пары и общим из фольги.
• S/STP – с раздельными и общей проволочной броней.

Категории кабеля

Помимо типов существует еще большое количество категорий витой пары. Они также различаются структурой и пропускной способностью:

• Cat1 – самая первая ревизия, используется только для телефонии.
• Cat2 – кабель с двумя парами жил и пропускной способностью до 4 Мбит/с. Не производится с 2000 года.
• Cat3 – четырехпарный кабель, также снят с производства в 2000-х.
• Cat4 – также 4-парный и снятый с производства, но еще встречающийся на отрезках старых сетей.
• Cat5 – первая версия современной витой пары с пропускной способностью до 100 Мбит/с, которая относительно быстро была вытеснена следующей ревизией.
• Cat5e – самая ходовая категория на сегодняшний день. Обеспечивает пропускную способность в 1 Гбит/с. Выпускается в 2 видах: с 2 или 4 парами.
• Cat6 – анонсирована в 2002. Обеспечивает пропускную способность до 10 Гбит/с, но на небольших расстояниях. Изначально рассматривалась как более производительная альтернатива Cat5e, но в широкое использование пока так и не пришла.
• Cat6a – улучшенная ревизия прошлого стандарта с увеличением расстояния, на котором не падает пропускная способность, до 100 м. Представлена в 2008.
• Cat7 – разрабатывалась параллельно Cat6 и позиционировалась как кабель для расстояний до 50 м, но с приходом Cat6a его развитие потеряло смысл.
• Cat7a – витая пара, способная пропускать до 40 Гбит/с, но лишь на 1-15м.
• Cat8 – самый свежий стандарт кабеля, опубликованный в 2016. Рассчитан на скорости до 40Гбит/с и расстояния до 42 м. Развивается в 2 направлениях: 8.1 – со стандартными коннекторами RJ-45 и 8.2 – с собственными разъемами ряда компаний.

Оболочка

Ну и последний, не самый важный, но интересный момент, к которому мы обещали вернуться – это материал общей оболочки витой пары. Сейчас для нее используется 4 вида пластика:

• ПВХ (PVC) – та самая, привычная, серая оболочка. Она дешева и прочна, но легко горит и теряет мягкость при низких или высоких температурах, поэтому кабели с ней используются, в основном, в помещениях.
• Полиэтилен (PE) – черная изоляция, отлично переносящая перепады температур, морозы и жару. Подходит для монтажа на открытом воздухе. Дополнительно может оснащаться тросом для натяжения кабеля между зданиями или столбами.
• LSZH – один из самых новых материалов. Плохо горит, не выделяет вредных веществ при сгорании. Такие кабели обычно используются при повышенных требованиях к взрывопожаробезопасности.
• PUR – обладает масложиростойкостью и повышенной прочностью при многократном изгибе. Последнее свойство особенно актуально в робототехнике и автоматизированных станках.

Что нужно, чтобы получить высокую скорость домашнего интернета? Очевидно, хороший роутер. Но не только — скорость может зависеть и от кабеля, которым подключен ваш роутер. Давайте разберемся, какими они бывают, и какой покупать, чтобы полноценно использовать возможности входящего канала. Кстати, проверить скорость интернета вы можете у нас на сайте. 

Что такое витая пара?

Это кабель, используемый для передачи сигнала, в основе которого лежит несколько пар скрученных между собой проводов. Отсюда и такое название. Каждая пара предназначена для одного сигнала: передаваемого или принимаемого. Скрутка «внутренностей» кабеля производится с целью защиты от помех. Также же существуют и другие методы защиты, которые в самых бюджетных продуктах не встречаются.

На чтение 5 мин Просмотров 4к. Опубликовано 25 мая 2020
Обновлено 3 мая 2023

В этой статье хочу пролить свет на то, какие бывают сетевые кабели, которые в народе называют «витая пара». Витые пары стандарта категории UTP или FTP состоят из 4 или 8 жил и используются для подключения интернета в наших домах. Кабели связи из 4 жил были предназначены для уже устаревшего типа подключения интернета через ADSL модем, которое встречается и в наше время. А вот по сетевому кабелю из 8 жил в большинстве случаев сегодня передается интернет в вашу квартиру. И именно восьмижильной витой парой соединяются между собой компьютеры и роутер. Такой патчкорд идет в комплекте к любому wifi маршрутизатору, чтобы подключить к нему какие-либо устройство. На смену сетевым UTP и FTP сегодня уже приходят более современные оптоволоконные и коаксиальные кабели, но их дороговизна и невысокая надежность пока не дает уйти «на пенсию» старой доброй витой паре.

Что такое витая пара?

Витая пара — это обычный сетевой кабель, которым подключаются компьютеры к роутеру и по которому подается интернет. Название «витая пара» появилось благодаря конструкции кабеля. Внутри него, под оплеткой, проложено несколько пар жил — обычно 4 или 8, — завитых между собой по две. Отсюда и пошло — «витая пара»

Сегодня, в мире высоких скоростей интернета, чтобы по-максимуму использовать весь потенциал роутера и других сетевых девайсов, крайне важно, чтобы сетевой и энкодеры соответствовал самому высокому классу защиты. Технология, при которой передача информации по проводам в виде электрических импульсов, сильно подвержена влиянию окружающего электромагнитного поля.

• Самые дешевые сетевые кабели (UTP) имеют тонкую оплетку, внутри которой без какого-либо дополнительного содержимого проложены витые пары проводов. Такой кабель я бы не рекомендовал использовать даже для самого банального подключения компьютера к маршрутизатору.
• Но чаще попадаются кабели Ethernet с экранированием — проложенной под оплеткой дополнительной защитой в виде некого подобия фольги для защиты от посторонних наводок. Такая категория витой пары вполне подходит для решения большинства повседневных задач для подключения к роутеру.
• Если расстояние между устройствами большое, то прокладка витой пары проходит через много помещений с различным электромагнитным фоном. Например, когда нужно соединить кабелем локальной сети IP камеру видеонаблюдения, расположенную далеко на улице. В этом случае необходимо использовать максимально защищенный коаксиальный кабель для уменьшения потерь в передачи данных.

Категории витых пар из 8 жил (Cat) по стандарту защиты

По категориям защиты витых пар в наши дни существуют следующие:

1. Витая пара UTP (Unshielded Twisted Pair) — первый, самый бюджетный вариант, когда кабель не оснашен вообще никакой защитой.
2. FTP (Foiled Twisted Pair) — этот тот тип, который я привел в качестве второго — сетевой кабель имеет один для всех общий защитный слой из фольги, который проложен сразу под оплеткой.
3. S/FTP или SSTP (Screened Foiled Twisted Pair) — фольгированная экранированная витая пара, которая имеет защиту каждой группы проводов плюс такой же внешний экран.
4. U/STP (Unshielded Screened Twisted Pair — здесь внешняя защита отсутствует, но зато каждая пара имеет свою собственную фольгированную защиту.
5. STP (Shielded Twisted Pair) — витой кабель этой категории имеет отдельный экран из фольги для каждой пары и внешнюю защиту из тонкой проволочной сетки.
6. SF/UTP или SFTP (Screened Foiled Unshielded Twisted Pair) — это самая защищенная категория, в которой экранированная витая пара имеет целых два внешних экрана — один в виде медной сетки, а второй из фольги. Между ними также проложен дренажный провод.

Типы витых пар по сетевому подключению

По своему назначение витые пары делятся на 10 основных категорий. Я не буду здесь перечислять все, а остановлюсь лишь на тех, которых подходят для использования в качестве сетевого кабеля интернета.

• Cat 5D — витая пара, состоящая из 4 скруток, то есть 8 жил. Такой кабель поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при задействовании двух пар и 1000 Мбит/с — четырех.
• Cat 5E — усовершенствованный вариант предыдущей категории — он тоньше и дешевле. Самый распространенный вариант для работы с сетями Fast и Gigabit Ethernet.
• Cat 6E — второй по популярности тип сетевого кабеля Ethernet. Он неэкранированный, имеет 8 пар жил и поддерживает передачу данных на скорости до 10 Гбит/с. Максимальное расстояние — 55 метров
• Cat 6А — сетевой кабель, состоящий из 4 витых пар. Тип экранирования — S/FTP или F/FTP, расстояние уже 200 метров
• Cat 7F — 8 жил, экранирован по категории S/FTP, скорость та же — до 10 Гбит/с
• 7A — самый продвинутый сетевой кабель, имеющий в своем арсенале 8 проводов, экранирован по типу S/FTP. Передача информации происходит на скорости до 40 Гбит/с по линии длиной до 50 метров и до 100 Гбит/с с максимальным расстояние в 15 метров.

Схемы обжима сетевых кабелей UTP/FTP типа «витая пара» RJ-45

Про то, как обжать витую пару для интернет кабеля своими руками, мы написали отдельную инструкцию. Советую прочитать! А здесь коротко приведу основные схемы, которые используются для подключения интернета и сетевых устройств

Видео про витые пары

Задать вопрос

• 10 лет занимается подключением и настройкой беспроводных систем
• Выпускник образовательного центра при МГТУ им. Баумана по специальностям «Сетевые операционные системы Wi-Fi», «Техническое обслуживание компьютеров», «IP-видеонаблюдение»
• Автор видеокурса «Все секреты Wi-Fi»

( 675 оценок, среднее 3 из 5 )