Что такое витая пара и где используется

Сегодня, в век высоких технологий, очень важна быстрая и эффективная передача данных. Благодаря быстрому обмену данными каждому из нас стали доступны скоростной Интернет, мобильная связь и высококачественный спутниковый сигнал. Современному человеку трудно представить мир без всех преимуществ телекоммуникаций: быстрой передачи сигналов, текста, изображений, аудио и видео любыми проводными, радио, оптическими или другими системами.

Каждая из этих систем работает на основе своих собственных технологий и принципов. Одними из самых старых систем телекоммуникаций считаются радиосвязь и передача данных по кабелю. Радиосвязь использует радиоволны в качестве носителя информации (данных), а в кабельной системе передача данных происходит с помощью электромагнитных сигналов по металлическим кабелям. Одним из самых ранних носителей передачи данных и наиболее распространенных является кабели витой пары (витопарный кабель). И в сегодняшней статье мы подробно обсудим, что собой представляет витая пара, где она используется и эффективность именно этой технологии.

Что такое витая пара

Кабель с витой парой – это тип кабеля, изготовленный путем соединения двух отдельных изолированных медных проводов, которые скручены между собой, размещенных параллельно друг другу, и образующих собой пару. Один из проводов используется для передачи данных, а другой – заземление. Поскольку некоторые устройства требуют нескольких соединений, витая пара образуется двумя или более парами, все в пределах одного кабеля. Каждая из этих пар имеет свой цвет. В такой паре основной провод будет полностью окрашен в базовый цвет, а дополнительный провод окрашен в белый цвет с тонкой полоской базового цвета. Медные провода витой пары, как правило, имеют сечение жил от 0,4 мм до 0,6 мм, могут быть твердыми или многожильными.

Этот тип кабеля широко используется в различных видах инфраструктуры передачи данных, для телефонной связи и большинства современных сетей Ethernet (в локальных сетях). Если у вас дома есть кабельный Интернет, с очень высокой вероятностью для его доставки к вашему компьютеру или ноутбуку используется именно витая пара.

Почему кабель скручен (вит)?

У каждого типа передачи данных присутствуют шум, магнетизм, препятствия и нежелательная передача сигналов. Когда провода скручены и сигналы (электроэнергия) по ним направляются в противоположных направлениях, внешние волны (шум) уменьшаются и гасится магнетизм. Это делает кабели витой пары менее чувствительными к электромагнитным помехам (Electromagnetic interference – EMI).

Какие типы витопарных кабелей существуют?

Существует два основных типа кабелей с витой парой:

Неэкранированная витая пара (UTP – Unshielded Twisted Pair). Каждый из восьми отдельных медных проводов в кабеле UTP покрыт изоляционным материалом. Провода в каждой паре скручены вокруг друг друга. Это более дешевый тип витой пары. При использовании для построения сети кабель UTP имеет четыре пары медного провода 22 или 24 калибра. UTP кабель более склонен к электрическому шуму и помехам, нежели другие типы сетевых носителей. Используется в обычных, локальных сетях.
Экранированная витая пара (STP – Shielded Twisted Pair). Судя по названию, кабель окружен экраном (обычно медной оплеткой или алюминиевой фольгой) для отдельных пар или всех пар вместе, а иногда и экраном для каждой пары, и всего кабеля. Это делает кабели STP менее восприимчивыми к электромагнитным помехам (ЕМІ), но более жесткими и дорогими. Чаще всего используется в промышленных целях, и мощных сетевых системах.

Категории кабелей с витой парой

Витые пары можно разделить на семь категорий:

Cat1 – кабель UTP, который используется в телефонных линиях со скоростью передачи данных до 0,1 Мбит/с
Cat2 – кабель UTP, который используется в линиях передачи со скоростью передачи данных 4 Мбит/с
Cat3 – кабель UTP, который используется в локальных сетях со скоростью передачи данных 10 Мбит/с
Cat4 – кабель UTP, используемый в сетях Token Ring (стандарт 802.5) со скоростью передачи данных 16 Мбит/с
Cat5 – кабель UTP, который используется в локальных сетях со скоростью передачи данных 100 Мбит/с
Cat6 – кабель UTP, который используется в локальных сетях со скоростью передачи данных 10 Гбит/с и длиной до 55м
Cat7 – кабель STP, используемый в локальных сетях со скоростью передачи данных 10 Гбит/с

Маркировка кабеля витой пары

В соответствии с ISO/IEC 11801 маркировка кабеля витой пары следующая:

U – экран отсутствует
F – экран с фольги
S – оплетка из медной проволоки (внешний экран)
SF – оплетка из медной проволоки + фольга
TP – витая пара
TQ – индивидуальный экран для двух пар, скрученных не попарно, а с 4 проводников

Графически различия между кабелями UTP и STP витой пары можно изобразить так: