Неэкранированный кабель (U/UTP)
Экранирование отсутствует. Категория 6 и ниже.
Индивидуальный экран (U/FTP)
Экранирование фольгой каждых отдельных пар. Защищает от внешних помех и от перекрёстных помех между витыми парами.
Общий экран (F/UTP, S/UTP, SF/UTP)
Общий экран из фольги, оплётки, или фольги с оплёткой. Защищает от внешних электромагнитных помех.
Индивидуальный и общий экран (F/FTP, S/FTP, SF/FTP)
Индивидуальные экраны из фольги для каждой витой пары, плюс общий экран из фольги, оплётки, или фольги с оплёткой. Защищает от внешних помех и от перекрёстных помех между витыми парами.
Экранированные кабели категорий 5e, 6/6A и 8/8.1 чаще всего используют конструкцию F/UTP (общий экран из фольги), тогда как экранированные кабели категорий 7/7A и 8.2 используют конструкцию S/FTP (с общей металлической оплёткой и фольгой для каждой пары).
Буквенный код перед обратной чертой обозначает тип общего экрана для всего кабеля, код после черты обозначает тип индивидуального экранирования для каждой витой пары:
U = unshielded, без экрана
F = foil, фольга
S = braided screening, оплётка из проволоки (только внешний экран)
TP = twisted pair, витая пара
TQ = индивидуальный экран для двух витых пар (на 4 провода)
Конструкция витопарного кабеля
Витопарный кабель состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0.4—0.6 мм либо из множества более тонких проводников (кабель получается более гибкий и обычно используется в патчкордах). Кроме метрической, применяется американская система AWG, в которой эти величины составляют 26-22 AWG. В стандартных 4‑х парных кабелях в основном используются проводники диаметром 0.51 мм (24 AWG). Толщина изоляции проводника — около 0.2 мм. Материал изоляции — обычно поливинилхлорид (сокращение — англ. PVC), для более качественных образцов 5‑й категории —полипропилен (англ. PP), полиэтилен (англ. PE). Особенно высококачественные кабели имеют изоляцию из вспененного (ячеистого) полиэтилена, который обеспечивает низкие диэлектрические потери, или тефлона, обеспечивающего широкий рабочий диапазон температур.
Также внутри кабеля иногда встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.
Внешняя оболочка 4‑парных кабелей имеет толщину 0.5—0.9 мм в зависимости от категории кабеля и обычно изготавливается из поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента. Для изготовления оболочки могут использоваться полимеры, которые не распространяют горения при групповой прокладке и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются как англ. LSZH — l ow s moke z ero h alogen, российская маркировка: нг(A)-HF, нг(B)-HF, нг(C)-HF, нг(D)-HF). Кабели, не поддерживающие горение и не выделяющие дым, по европейским стандартам разрешается прокладывать и использовать в закрытых областях, где могут проходить воздушные потоки системы кондиционирования и вентиляции (так называемых пленум-областях). Кабели для внешней прокладки поверх поливинилхлоридной оболочки имеют оболочку из полиэтилена для защиты от солнечного излучения. Эти кабели распространяют горение даже при одиночной прокладке. Открытая прокладка таких кабелей в зданиях и сооружениях запрещена.
В общем случае, цвета не обозначают особых свойств, но их применение позволяет легко отличать коммуникации c разным функциональным назначением, как при монтаже, так и обслуживании. Самый распространённый цвет оболочки кабелей — серый. У внешних кабелей внешняя оболочка чёрного цвета. Оранжевая окраска, как правило, указывает на негорючий материал оболочки.
Отдельно нужно отметить маркировку. Маркировка на кабеле в бухтах, кроме данных о производителе и типе кабеля, обязательно включает в себя метровые или футовые метки. Эти метки позволяют узнать длину уже проложенного закрытым способом кабеля. Маркировка патчкордов не включает в себя метки о длине.
Форма внешней оболочки кабеля «витая пара» может быть различной. Чаще других применяется круглая форма. Для прокладки под ковровым покрытием может использоваться плоский кабель. В плоском кабеле провода также скручены в пары, однако пары не скручены вокруг общей оси. В результате плоский кабель более подвержен влиянию помех.
Кабели для наружной прокладки обязательно имеют влагостойкую оболочку из полиэтилена, которая наносится (как правило) вторым слоем поверх обычной, поливинилхлоридной. Кроме этого, возможно заполнение пустот в кабеле водоотталкивающим гелем и бронирование с помощью гофрированной ленты или стальной проволоки.
Категории кабеля
Существует несколько категорий кабеля «витая пара», которые нумеруются от 1 до 7 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.
Категория 1
Полоса частот, 0,1(0,4) МГц
Применение
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).
Категория 2
Полоса частот, 1 (4) МГц
Применение
Старые терминалы (такие какIBM 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 сетяхToken ring и Arcnet (не подходит для современных систем).
Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.
Категория 3
Полоса частот, 16 МГц
Применение
10BASE-T, 100BASE-T4Ethernet
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.
Категория 4
Полоса частот, 20 МГц
Применение
token ring, сейчас не используется
Кабель состоит из 4 х скрученных пар.
Использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре.
Категория 5
Полоса частот, 100 МГц
Применение
Fast Ethernet(100BASE-TX), Gigabit Ethernet(1000BASE-T)
4-парный кабель, используется при построении локальных сетей 10BASE-T, 100BASE-TX и1000BASE-T и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар.
Категория 5e
Полоса частот, 100 МГц
Применение
Fast Ethernet(100BASE-TX), Gigabit Ethernet(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.
Категория 6
Полоса частот, 250 МГц
Применение
10 Gigabit Ethernet(10GBASE-T)
неэкранированный кабель (UTP) 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.
Категория 6A
Полоса частот, 500 МГц
Применение
10 Gigabit Ethernet(10GBASE-T)
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).
Категория 7
Полоса частот, 600 МГц
Применение
10 Gigabit Ethernet(10GBASE-T)
спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, но не ANSI/TIA-568-C.
Скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP).
Категория 7A
Полоса частот, 1000 МГц
Применение
10 Gigabit Ethernet(10GBASE-T)
Международный стандарт ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с.
Общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP).
Категория 8/8.1
Полоса частот, 1600-2000 МГц
Применение
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).
Категория 8.2
Полоса частот, 1600-2000 МГц
Применение
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).
Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 100±15 Ом, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.
Схемы обжима
Нумерация в штекере 8P8C
Существует два варианта обжима разъёма на кабеле:
· для создания прямого кабеля — для соединения порта сетевой карты с коммутатором или концентратором,
· для создания перекрёстного (использующего кроссированный MDI, англ. MDI-X) кабеля, имеющего инвертированную разводку контактов разъёма для соединения напрямую двух сетевых плат, установленных в компьютеры, а также для соединения некоторых старых моделей концентраторов или коммутаторов (uplink-порт).