Кабели витая пара со 100 парами

Кабель «витая пара» со 100 парами представляет собой сложный многопарный кабель, который не используется для подключения конечных пользователей, а служит в качестве магистрального (backbone) или распределительного кабеля в крупных сетевых инфраструктурах. Его основное назначение — организация соединения между этажными распределительными пунктами (РП), кросс-комнатами в больших зданиях или между зданиями в рамках кампусной сети.

1. Конструкция кабеля: От простого к сложному

Конструкция 100-парного кабеля — это высокоорганизованная система, предназначенная для минимизации помех между многочисленными параллельными цепями.

1. Токопроводящая жила:

• Материал: Твердая медь (Solid Copper). Использование многопроволочных жил (Stranded) в таких кабелях нецелесообразно из-за увеличения диаметра, стоимости и затухания сигнала.
• Диаметр: Стандартный — 24 AWG (0.51 мм) или 26 AWG (0.4 мм). 24 AWG является наиболее распространенным для магистралей.
• Сечение: ~0.205 мм² (для 26 AWG) или ~0.322 мм² (для 24 AWG).

2. Изоляция жилы:

• Материал: Полиэтилен (PE) для внешних кабелей, ПВХ (PVC) для внутренних, или полипропилен (PP).
• Цветовая кодировка: Критически важный элемент. Используется система «Основной цвет + Маркировочный цвет». Существует стандартная 25-цветная палитра (код цветов). Каждая из 100 пар имеет уникальную комбинацию.

3. Скрутка пар:

• Назначение: Основной метод борьбы с перекрестными помехами (NEXT — Near-End Crosstalk).
• Шаг скрутки: Разный для каждой пары в группе. Чем больше пар, тем сложнее подобрать уникальные шаги, чтобы минимизировать электромагнитное влияние соседних пар.

4. Группировка и модульность:

• Для удобства идентификации и управления, 100 пар организуются в четыре связки (binder groups) по 25 пар в каждой.
• Каждая связка может иметь дополнительную цветную обмотку или разделитель, соответствующий цветам группы: Белая, Красная, Черная, Желтая.
• Пример маркировки: 17-я пара будет находиться в связке «Белая» и иметь цветовую комбинацию «Синий-Оранжевый» (где «Синий» — основной цвет, а «Оранжевый» — маркировочный).

5. Экран (при наличии):

• F/UTP (Foiled): Общий экран из алюминиевой фольги вокруг всех 100 пар. Защищает от внешних электромагнитных помех.
• U/FTP (Individual Shielding): Каждая отдельная пара имеет свой собственный экран из фольги, а общий экран отсутствует. Максимальная защита от внутренних перекрестных помех.
• S/FTP (Screened/Foiled): Наивысший уровень защиты. Каждая пара в экране из фольги, а поверх всех пар — общий экран из медной оплетки. Используется в средах с экстремальными уровнями помех.

6. Оболочка:

• Для внутренней прокладки (Indoor): Оболочка из ПВХ (PVC). Может быть модифицирована для соответствия требованиям нераспространения горения (например, riser-rated).
• Для внешней прокладки (Outdoor): Оболочка из полиэтилена (PE), устойчивая к ультрафиолетовому излучению, влаге и перепадам температур. Часто содержит гидрофобный гель для блокировки влаги.
• Универсальный (Universal): Кабель с двойной оболочкой (PE поверх PVC) для гибкости применения.

2. Категории и производительность

100-парные кабели производятся в различных категориях, определяющих их полосу пропускания и, следовательно, потенциальные скорости передачи данных.

• Категория 5e (Cat 5e): Полоса частот до 100 МГц. Поддерживает Gigabit Ethernet (1000BASE-T). На сегодняшний день считается устаревшим для новых магистральных проектов.
• Категория 6 (Cat 6): Полоса частот до 250 МГц. Обеспечивает лучшие параметры по сравнению с Cat 5e и поддерживает 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) на расстояниях до 55 метров.
• Категория 6A (Augmented Cat 6): Полоса частот до 500 МГц. Гарантированно поддерживает 10 Gigabit Ethernet на всей длине до 100 метров. Это современный стандарт для прокладки новых магистралей.
• Категория 8 (Cat 8): Полоса частот до 2000 МГц. Предназначен для коротких магистралей в центрах обработки данных. В силу высокой стоимости и жестких ограничений по длине (30-36м) для 100-парной организации используется редко.

Важно: Фактическая скорость определяется самым слабым звеном в канале. Использование кабеля Cat 6A в магистрали не даст 10 Гбит/с, если патч-корды или оборудование поддерживают только Cat 5e.

3. Области применения

1. Вертикальные магистрали (Riser Cables): Соединение между этажными телекоммуникационными кросс-комнатами (IDF) и главным распределительным пунктом (MDF) в многоэтажных зданиях.
2. Горизонтальные магистрали: Прокладка между распределительными пунктами на одном этаже в очень больших офисных или промышленных комплексах.
3. Кампусные магистрали (Campus Backbone): Соединение между отдельными зданиями (требует внешнего исполнения кабеля).
4. Телефония: Изначально основное применение. Одна 100-парная магистраль может обслуживать до 100 аналоговых телефонных линий.

4. Монтаж, разделка и коммутация

Работа с 100-парным кабелем требует высокой квалификации и специализированного инструмента.

1. Подготовка: Аккуратная зачистка внешней оболочки без повреждения изоляции жил.
2. Расплетение и идентификация: Кропотливый процесс разводки пар согласно цветовой схеме. Используется парный организатор (pair separator) или распределительный щит (punch-down block).
3. Коммутация: Осуществляется не через RJ-45, а с помощью:
   • Панелей Krone или LSA-PLUS: Наиболее распространенный метод. Жилы вдавливаются (запаиваются) в IDC-контакты (Insulation Displacement Connection) на патч-панели с помощью ударного инструмента (impact tool).
   • 110-блоков (110 Block): Классический компонент для коммутации телефонных и сетевых линий.
   • Модульных разъемов (например, RJ-21X): Позволяют подключать магистраль через компактный 50-контактный разъем.

5. Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая плотность: Один кабель заменяет 100 отдельных 4-парных кабелей, экономя пространство в кабельных лотках и каналах.
• Снижение стоимости: Процесс прокладки одного толстого кабеля часто дешевле, чем прокладки 100 тонких.
• Масштабируемость: Позволяет за один раз проложить запас портов для будущего расширения.
• Упрощение администрирования: Все магистральные соединения сконцентрированы в одном месте.

Недостатки:

• Сложность монтажа: Требует высококвалифицированных специалистов.
• Выход из строя: Повреждение одного такого кабеля может привести к отказу сразу 100 каналов связи.
• Снижение гибкости: Перераспределение портов между этажами или зданиями требует физической перекоммутации на кроссовой панели.
• Большой радиус изгиба: Требует аккуратного обращения при прокладке.

6. Сравнение с оптоволоконными кабелями

Для магистралей сегодня все чаще используется оптоволокно. Сравнение для 100-канальной магистрали:

Вывод: Витая пара остается экономичным решением для внутриздательных магистралей, в то время как оптоволокно доминирует в межздательных соединениях и магистралях ЦОД, где требуются высокая скорость и дальность.

Заключение

100-парный кабель «витая пара» — это проверенное, надежное и экономически эффективное решение для построения масштабируемых кабельных инфраструктур крупных зданий и кампусов. Несмотря на растущую конкуренцию со стороны оптоволокна, он сохраняет свою актуальность благодаря простоте оконечного оборудования и отработанным технологиям монтажа.

При проектировании новой сети выбор в пользу такого кабеля оправдан для вертикальных и горизонтальных магистралей, где не требуются экстремальные скорости и дальности, но критически важны плотность портов и общая стоимость владения. Однако его монтаж и коммутация должны доверяться только опытным специалистам, чтобы реализовать все заложенные в стандарте производительности характеристики.