Разновидности симметричных кабелей СКС

Все без исключения стандарты структурированной кабельной системы (СКС) допускают использование как волоконно-оптических, так и витопарных кабелей. Однако, витопарные кабели, также известные как симметричные кабели, занимают доминирующее положение в горизонтальной подсистеме СКС. Эта подсистема, охватывающая рабочие места и соединяющая их с телекоммуникационными помещениями, является наиболее затратной частью реализации всей структурированной проводки. Магистральная часть СКС, соединяющая телекоммуникационные помещения между собой и с оборудованием уровня здания, чаще всего строится на базе волоконно-оптических кабелей. Такое разделение обусловлено целым рядом факторов, включая стоимость, характеристики передачи данных и специфику применения.

Высокая популярность витопарных кабелей в горизонтальной подсистеме объясняется наличием у них нескольких существенных преимуществ:

• Стоимость: Витопарные кабели, как правило, значительно дешевле волоконно-оптических аналогов. Это особенно важно для горизонтальной подсистемы, где требуется большое количество кабеля для подключения множества рабочих мест. Экономия на стоимости кабеля напрямую влияет на общую стоимость проекта СКС.
• Простота монтажа и обслуживания: Монтаж витопарных кабелей проще и требует меньшей квалификации персонала. Они легче в работе, более гибкие и удобны для прокладки в различных условиях. Обслуживание и ремонт также значительно проще, что снижает эксплуатационные расходы. Специальное оборудование для работы с витопарными кабелями стоит дешевле, чем для волоконно-оптических.
• Широкая доступность и совместимость: На рынке представлен огромный выбор витопарных кабелей различных категорий, удовлетворяющих потребностям различных сетей. Это обеспечивает высокую совместимость с существующим оборудованием и позволяет легко масштабировать СКС в будущем. Запасные части и расходные материалы также легко найти.
• Хорошие характеристики для большинства приложений: Хотя скорость передачи данных у витопарных кабелей ниже, чем у волоконно-оптических, этого достаточно для большинства приложений в офисных зданиях и других типичных СКС. Современные категории витопарных кабелей (Cat5e, Cat6, Cat6A, Cat8) обеспечивают достаточную пропускную способность для высокоскоростного доступа в Интернет, передачи данных и работы с различными приложениями.

Однако, витопарные кабели также имеют свои ограничения. На длинных дистанциях сигнал ослабевает, что ограничивает максимальную длину сегментов. Помехи также могут оказывать существенное влияние на качество передачи данных, что требует использования экранированных кабелей (STP) или специальных методов защиты. Для высокоскоростных сетей на больших расстояниях волоконно-оптические кабели остаются предпочтительнее.

Конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения горизонтальный кабель представляет собой достаточно простую систему. Его ключевые компоненты представлены на иллюстрации:

Кабель состоит из четырех витых пар, скрученных из изолированных проводников, которые формируют сердечник кабеля. Шаги витков варьируются и не являются кратными друг другу, что позволяет максимально эффективно подавлять внешние электромагнитные воздействия и наводки от соседних пар.

Каждая пара помещается в одну или несколько диэлектрических защитных оболочек. Основная функция этих оболочек заключается в создании условий, необходимых для правильной установки и эксплуатации кабеля. В частности, они обеспечивают сохранность структуры сердечника при действии тянущих и изгибающих нагрузок во время прокладки. В промышленных системах внешняя оболочка защищает сердечник от влаги и попадания горюче-смазочных материалов, а также от абразивных и иных факторов, способных повредить витые пары.

Материал оболочки имеет значительное влияние на характеристики кабеля в контексте соблюдения требований пожарной безопасности.

Оболочки из проводящих материалов в экранированных конструкциях могут быть как индивидуальными для каждой пары, так и общими. Их использование усиливает подавляющее воздействие на внешние электромагнитные поля различной природы, что положительно сказывается на качестве передаваемого сигнала.

Остальные компоненты являются дополнительными и применяются по мере необходимости, то есть не присутствуют во всех конструкциях.

Разновидности симметричных кабелей:

Симметричные кабели классифицируются по нескольким параметрам, включая:

• Категория: Категория кабеля определяет его характеристики, такие как пропускная способность, скорость передачи данных и частотный диапазон. Наиболее распространенные категории – Cat5e, Cat6, Cat6A и Cat8. Чем выше категория, тем лучше характеристики кабеля. Например, Cat8 способен передавать данные на гораздо большей скорости, чем Cat5e, но и стоит дороже.
• Тип экранирования: Кабели могут быть неэкранированными (UTP - Unshielded Twisted Pair) или экранированными (STP - Shielded Twisted Pair). STP-кабели обеспечивают лучшую защиту от электромагнитных помех, но они более жесткие, сложнее в монтаже и дороже. Выбор типа экранирования зависит от условий окружающей среды и требований к помехозащищенности.
• Количество пар: Витопарные кабели обычно содержат 4 или 8 витых пар проводов. Количество пар влияет на количество каналов передачи данных, которые могут быть реализованы.

Высокая популярность горизонтальных кабелей приводит к необходимости стандартизации по крайней мере основных конструкций. Впервые обозначения основных классов горизонтальных кабелей были введены международным стандартом ISO/IEC 11801 в 2001 году. Суть подхода, использованного в этом нормативном документе, заключается в том, что любому горизонтальному кабелю присваивается индекс вида AB/XTY

Позиции А и В могут принимать значения U – отсутствие общего экрана, F – экран из металлизированной пленки, S – экран из проволочной оплетки. Позиция Х может принимать значение U или F. Т означает скрученный (витой), Y описывает вид скрутки и равно Р (пара) или Q – четверка. Кабели с четверочной скруткой в нашей стране практически не встречаются.

Примеры применения классификации ISO/IEC 11801 показаны на рисунке:

Выбор кабеля для СКС:

Выбор типа симметричного кабеля для СКС зависит от множества факторов, включая:

• Требуемая пропускная способность: Для высокоскоростных сетей требуются кабели более высоких категорий.
• Длина сегментов: Длинные сегменты могут потребовать использование кабелей с меньшим затуханием сигнала.
• Окружающая среда: В условиях сильных электромагнитных помех рекомендуется использовать экранированные кабели.
• Бюджет: Стоимость кабеля – важный фактор, который необходимо учитывать при выборе.

Области применения различных вариантов кабелей

Основным типом кабелей, используемых в системах кабельной структуры (СКС) в нашей стране, являются конструкции U/UTP.

Экранированные кабели применяются:

- в ситуациях, когда требуется эксплуатация кабельной системы в условиях высокой помеховой нагрузки;
- для повышения уровня защиты передаваемой информации от несанкционированного доступа.

Кабели с внешней влагостойкой полиэтиленовой оболочкой предназначены для использования вне зданий, например, при подключении уличных телекамер.

В заключение, витопарные кабели играют ключевую роль в построении современных СКС, особенно в горизонтальной подсистеме. Правильный выбор типа кабеля – залог надежной и эффективной работы сети. Понимание характеристик различных категорий и типов кабелей необходимо для создания оптимальной и долговечной системы структурированной проводки. Необходимо учитывать все факторы и выбирать наиболее подходящий вариант для конкретного проекта, балансируя между стоимостью, производительностью и требованиями к помехозащищенности.