Кабель UTP (Unshielded Twisted Pair) с 5 парами представляет собой специализированный тип симметричной кабельной продукции, содержащий пять витых пар изолированных медных проводников в общей оболочке, без индивидуального или общего экранирования. В отличие от доминирующих на рынке 4-парных решений (Cat.5e, Cat.6), используемых преимущественно для Ethernet, 5-парные кабели занимают нишевое положение, обусловленное историческими и специфическими инженерными требованиями. Их конструкция, электрические параметры и применение строго регламентированы стандартами.
Конструкция 5-парного кабеля UTP является логическим развитием стандартной 4-парной модели, но с добавлением пятой пары. Каждый из десяти проводников (жил) имеет индивидуальную изоляцию из поливинилхлорида (PVC), полиэтилена (PE) или безгалогенных компаундов (LSZH, FR-LS). Диаметр проводника, как правило, составляет 22-24 AWG (0.50-0.64 мм). Пары скручены с различным шагом (количеством витков на единицу длины) для минимизации перекрестных наводок (Near-End Crosstalk, NEXT) между парами внутри кабеля. Пять пар объединены в единый сердечник, вокруг которого наложена оболочка из PVC, LSZH или других полимеров. Цветовая маркировка изоляции проводников следует стандартной схеме с добавлением пятой пары.
Общий диаметр кабеля зависит от толщины изоляции и оболочки, но обычно находится в диапазоне 6.5-7.5 мм.
5-парные кабели UTP были широко представлены в стандартах, предшествующих массовому переходу на Fast Ethernet (100BASE-TX) и Gigabit Ethernet (1000BASE-T), которые закрепили 4-парную архитектуру. Ключевые стандарты, описывающие такие кабели:
Фактически, 5-парный кабель UTP чаще всего соответствует характеристикам Category 3 (до 16 МГц) или Category 5e (до 100 МГц). Кабель Cat.5e с 5 парами встречается реже, но технически возможен и обеспечивает параметры, необходимые для высокоскоростной передачи данных по 4 парам, с пятой парой в качестве резерва или для низкоскоростных служб.
Параметры кабеля определяются его категорией. Для кабеля Cat.3 с 5 парами актуальны одни требования, для Cat.5e – другие. Ключевые отличия от 4-парного аналога заключаются в изменении значений переходных помех из-за наличия дополнительной пары.
| Параметр | Категория 3 (5 пар) | Категория 5e (5 пар) | Примечание |
|---|---|---|---|
| Полоса пропускания | До 16 МГц | До 100 МГц | Определяет максимальную частоту сигнала |
| Затухание (Attenuation) на 100м, макс. | ~10 дБ (при 16 МГц) | ~22 дБ (при 100 МГц) | Зависит от частоты |
| Переходное затухание на ближнем конце (NEXT), мин. | ~23 дБ (при 16 МГц) | ~32 дБ (при 100 МГц) | Сложнее обеспечить из-за 5-й пары |
| Волновое сопротивление | 100 ±15 Ом | 100 ±15 Ом | В диапазоне частот |
| Скорость распространения | ~0.6c | ~0.65c | c – скорость света |
Наличие пятой пары увеличивает общую плотность проводников, что требует более точного контроля шага скрутки для минимизации взаимных влияний. При тестировании такого кабеля по стандартам для 4-парных систем (например, для сертификации канала Cat.5e) тестируются только 4 пары. Все 5 пар должны тестироваться при специфических требованиях заказчика.
Применение 5-парных кабелей UTP сегодня в значительной степени специализировано и связано с legacy-системами или специфическими инженерными задачами:
Важно: Для современных высокоскоростных сетей 1 Гбит/с и выше (использующих все 4 пары одновременно) применение 5-парного кабеля нецелесообразно, так как разъемы (8P8C/RJ-45) и активное оборудование рассчитаны на 4 пары. Использование пятой пары в таком кабеле для, например, Power over Ethernet (PoE) – распространенное заблуждение. PoE использует свободные пары в 4-парном кабеле (по стандартам 802.3af/at/bt), а в 5-парном кабеле подключение питания к пятой паре будет нестандартным решением, не поддерживаемым массовым оборудованием.
Подключение 5-парного кабеля UTP к стандартным 8-контактным разъемам (RJ-45) или патч-панелям требует особого внимания. Существует два основных подхода:
При монтаже необходимо соблюдать общие правила для кабелей UTP: минимальный радиус изгиба (не менее 4 внешних диаметров кабеля), избегание растяжения, удаление от источников электромагнитных помех. Разделка кабеля требует аккуратного раскручивания пар на минимально необходимую длину (не более 12-13 мм) для сохранения их волновых свойств.
Преимущества 5-парного кабеля UTP:
Недостатки и ограничения:
Ответ: Да, но только если использовать 4 из 5 пар. Gigabit Ethernet требует всех 4 пар для одновременной двунаправленной передачи. Пятая пара при этом должна быть корректно изолирована на концах и не создавать дополнительных помех. Электрические параметры кабеля Cat.5e (затухание, NEXT, Return Loss) должны соответствовать стандарту для 4-парной реализации. Фактически, кабель будет работать как стандартный 4-парный Cat.5e.
Ответ: Стандартный PoE (IEEE 802.3af/at/bt) использует для передачи энергии те же 4 пары, что и для данных (в зависимости от режима). Пятая пара в кабеле UTP не используется стандартными PoE-инжекторами и сплиттерами. Попытка подать питание на пятую пару является нестандартной, может повредить оборудование и нарушить правила электробезопасности. Для питания по отдельным парам существуют специализированные решения (не PoE), которые должны применяться с учетом нагрузочной способности проводников.
Ответ: Для подключения всех 10 проводников (5 пар) стандартно используется 10-позиционный/10-контактный модульный разъем, часто обозначаемый как RJ-50. Он шире, чем RJ-45. Соответствующие розетки и патч-панели также должны быть 10-контактными. В большинстве сетевых инфраструктур такое оборудование не применяется.
Ответ: Основное отличие — в полосе пропускания и связанных с ней электрических параметрах. Cat.3 рассчитан на частоты до 16 МГц и подходит для телефонной связи,低速 данных и 10BASE-T Ethernet. Cat.5e работает на частотах до 100 МГц и поддерживает 100BASE-TX и 1000BASE-T. Конструктивно кабель Cat.5e имеет более строгие требования к однородности меди, шагу скрутки и изоляции, что обеспечивает меньшие затухание и помехи.
Ответ: С точки зрения проектирования новых, универсальных структурированных кабельных систем под высокоскоростные сети — да, он считается устаревшим (legacy). Современные стандарты рекомендуют и предписывают использование 4- или 8-парных кабелей (для Cat.8) определенных категорий. Однако для специфических задач (телефония, АСУ ТП, ремонт существующих линий) 5-парный кабель остается технически и экономически целесообразным решением. Его производство и поставка продолжаются для обслуживания нишевых рынков.
Ответ: Рекомендуется использовать четыре основные пары (синяя, оранжевая, зеленая, коричневая), соответствующие выбранной схеме распиновки T568A или T568B. Пятую пару (серую/фиолетовую) следует аккуратно отвести назад, не обрезая полностью, и изолировать индивидуально каждую жилу термоусадочной трубкой или изолентой. На обоих концах кабеля должна использоваться одинаковая схема. На патч-панели или розетке подключение осуществляется только к 8 контактам, соответствующим выбранным 4 парам.