Витая пара
На сегодняшний день самый популярный тип сетевой среды – кабель «витая пара». Витая пара всех типов может передавать сигнал на расстояние до 100 м.
Витая пара – это два перевитых изолированных медных провода. В одной защитной оболочке может быть несколько витых пар. Кабели экранированной витой пары имеют медную оплетку. Кроме того, пары проводов STP обмотаны фольгой. Существуют несколько спецификаций, которые регулируют количество витков на единицу длины – в зависимости от назначения кабеля. Самой широко используемой разновидностью сетевых кабелей является неэкранированная витая пара (Unshielded Twister Pair – UTP). В зависимости от числа витков меняются электрические характеристики провода. Существуют кабели UTP с числом пар от 2 до 1000 и более. Обычно используют кабель с четырьмя витыми парами. Кабели с большим числом пар – для передачи речи. Стандарты на UTP включают 5 категорий:
Категория 1. Обычный телефонный кабель, по которому можно передавать только речь. Применяется только для телефонных сетей;
Категория 2. Кабель, способный передавать данные со скоростью до 4 Мбит/с. Состоит из четырех витых пар. Для телефонных сетей, а также для связи терминалов с мэйнфреймами IBM;
Категория 3. Кабель, способный передавать данные со скоростью до 10 Мбит/с. Состоит из четырех витых пар с 9 витками на метр. Используя две витые пары из четырех, поддерживает пропускную способность 10 Мбит/с, а на коротких отрезках – до 16 Мбит/с. При использовании всех четырех пар может поддерживать передачу со скоростью 10 Мбит/с. Однако при этом срок службы кабеля составляет всего 5-10 лет;
Категория 4. Кабель, способный передавать данные со скоростью до 16 Мбит/с. Состоит из четырех витых пар. Почти вышел из употребления, т. к. немногим лучше кабеля категории 3 и немногим дешевле кабеля категории 5;
Категория 5. Кабель, способный передавать данные со скоростью до 100 Мбит/с. Состоит из четырех витых пар медного провода. В настоящее время является лучшим. Его стоимость составляет примерно 20 центов за метр. Используется в 80-95 % сетей. Обеспечивает более чем 15‑25‑летнюю эксплуатацию;
Категория 5-улучшенный. Новый стандарт, имеющий сопротивление 100 Ом и обеспечивающий передачу на скоростях свыше 100 Мбит/с;
Категория 6. Поддерживает передачу на скоростях до 250 Мбит/с;
Категория 7. Предназначен для передачи на скоростях до 600 Мбит/с.
Для подключения витой пары используются телефонные коннекторы RJ-45. Они похожи на обычные телефонные коннекторы RJ-11, но в отличие от них имеют восемь контактов вместо четырех и больше по размерам. Неэкранированная витая пара особенно страдает от перекрестных помех, вызванных сигналами в смежных проводах.
Резюме:
Как для аналоговых, так и для цифровых сигналов характерны одни и те же проблемы: затухание сигнала, шумы и наводки. Затухание — это потеря мощности сигнала после того, как он пройдет некоторое расстояние в физической среде. Такая потеря ослабляет сигнал по мере его удаления от источника. Если сигнал становится слишком слабым, он не может быть распознан принимающим оборудованием. Шумы — это побочный эффект, проявляющийся в сигнале. Они могут значительно понизить качество обслуживания абонентов. Причиной появления шумов в канале могут быть плохие разъемы, низкое качество кабеля, неполадки в оборудовании и близкое расположение к линии связи каких-либо электрических механизмов. Перекрестная наводка — это форма шума, которая обычно встречается в каналах передачи голоса и данных. В голосовом канале перекрестная наводка может привести к тому, что абонент будет слышать разговор, передаваемый по смежной паре проводов.