Кабель UTP (Unshielded Twisted Pair – неэкранированная витая пара) представляет собой кабель связи, состоящий из одной или нескольких пар изолированных медных проводников, скрученных вместе с определенным шагом и заключенных в общую оболочку из поливинилхлорида (ПВХ) или материала с пониженным выделением дыма и галогенов (LSZH, FR-LS). Отсутствие индивидуального или общего экранирования является ключевой особенностью, определяющей как преимущества (гибкость, низкая стоимость, простота монтажа), так и недостатки (чувствительность к внешним электромагнитным помехам, потенциальное излучение) данного типа кабеля. UTP является доминирующим решением для построения структурированных кабельных систем (СКС) в офисных, административных и коммерческих зданиях.
Конструкция UTP-кабеля является многослойной и строго регламентированной стандартами.
Основной характеристикой UTP-кабеля является его категория (Cat), определяющая полосу пропускания и, как следствие, максимальную скорость передачи данных. Стандарты определяют также классы (Class) каналов и постоянных линий.
| Категория (Cat) | Полоса пропускания (до) | Типовые приложения | Стандарты (TIA/EIA-568) | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Cat 5 | 100 МГц | 100BASE-TX (Fast Ethernet), 1000BASE-T (Gigabit Ethernet)* | TIA/EIA-568-B | Устарела, заменена на Cat 5e. |
| Cat 5e (Enhanced) | 100 МГц | 1000BASE-T, 2.5GBASE-T (до 40 м) | TIA/EIA-568-B.2 | Базовая категория для гигабитных сетей. Улучшены параметры NEXT и ACR-F. |
| Cat 6 | 250 МГц | 1000BASE-T, 10GBASE-T (до 55 м) | TIA/EIA-568-B.2-1 | Часто содержит пластиковый крестообразный разделитель (spline) для улучшения изоляции пар. |
| Cat 6A (Augmented) | 500 МГц | 10GBASE-T (до 100 м) | TIA/EIA-568-B.2-10 | Гарантированная поддержка 10 Гбит/с на 100 метров. Требования к NEXT и ACR-F ужесточены. |
| Cat 7/7A | 600 / 1000 МГц | 10GBASE-T, 40GBASE-T* | ISO/IEC 11801 (Класс F/FA) | Использует экранированные конструкции (S/FTP), поэтому не является классическим UTP. Не признан стандартом TIA. |
| Cat 8/8.1, 8.2 | 2000 МГц | 25GBASE-T, 40GBASE-T (до 30 м) | TIA-568-C.2-1, ISO/IEC 11801 | Предназначен для ЦОД. Cat 8.1 – экранированный (U/FTP или F/UTP), Cat 8.2 – экранированный (F/FTP). |
Качество передачи сигнала по UTP-кабелю определяется набором строгих параметров, измеряемых на этапе производства и сертификации смонтированной линии.
Проектирование, производство, монтаж и тестирование кабельных систем на основе UTP регулируются международными и национальными стандартами.
Кабели UTP являются основой для подавляющего большинства локальных вычислительных сетей (ЛВС).
Ограничения: UTP не рекомендуется применять в средах с высоким уровнем электромагнитных помех (промышленные цеха, рядом с силовыми кабелями высокого напряжения, медицинское оборудование), а также для протяженных магистралей за пределами 100 метров. В таких случаях используются экранированные (FTP, S/FTP) или волоконно-оптические кабели.
Соблюдение правил монтажа критически важно для достижения заявленных характеристик кабельной системы.
UTP (Unshielded Twisted Pair) не имеет экрана. FTP (Foiled Twisted Pair) имеет общий экран из алюминиевой фольги вокруг всех пар. Экранирование в FTP (также называемом F/UTP) обеспечивает лучшую защиту от внешних электромагнитных помех и снижает излучение кабеля, но требует заземления экрана с обоих концов, что усложняет монтаж и увеличивает стоимость. UTP проще в инсталляции и дешевле, что обусловило его массовое применение в офисных СКС.
Нет, стандарт 10GBASE-T не поддерживается кабелем Cat 5e. Максимальная подтвержденная скорость на Cat 5e – 1 Гбит/с на 100 м. Для 2.5GBASE-T (IEEE 802.3bz) возможно использование Cat 5e, но на сокращенное расстояние (до 40-50 м, в зависимости от качества кабеля и уровня помех). Для гарантированной работы 10GBASE-T на 100 метров требуется кабель Cat 6A.
PoE (Power over Ethernet) – технология передачи постоянного электрического тока вместе с данными по витой паре для питания сетевых устройств (IP-телефоны, камеры, точки доступа). Стандарты: IEEE 802.3af (PoE, до 15.4 Вт), 802.3at (PoE+, до 30 Вт), 802.3bt (PoE++, до 60/90 Вт). Ключевые параметры кабеля для PoE: сопротивление жилы по постоянному току (DC Resistance) и сопротивление изоляции. Более высокое сопротивление приводит к большим потерям мощности и нагреву кабеля. Кабели более высоких категорий (Cat 6/6A), как правило, имеют более толстые жилы (23 AWG против 24 AWG у Cat 5e), что снижает сопротивление и нагрев, делая их более предпочтительными для мощных приложений PoE++.
Разный шаг скрутки для каждой из четырех пар – основной метод борьбы с внутренними перекрестными наводками (NEXT и FEXT). Если бы пары были скручены одинаково, их электромагнитные поля влияли бы друг на друга синхронно, приводя к максимальному уровню помех. Разный шаг обеспечивает разную геометрию расположения проводников, что приводит к тому, что наводки в разных точках кабеля имеют разную фазу и частично компенсируют друг друга, значительно улучшая параметры ACR.
Выбор должен основываться на планируемом сроке службы кабельной системы (обычно 10 лет), бюджете и прогнозируемых потребностях в скорости передачи данных. На текущий момент (2024 г.) минимально рекомендуемой категорией для новых инсталляций является Cat 6, которая обеспечивает работу 1 Гбит/с на 100 м и 10 Гбит/с на 55 м. Категория Cat 6A является оптимальным выбором для построения будущей инфраструктуры, гарантируя поддержку 10GBASE-T на полной длине 100 метров и обладая запасом для более высоких скоростей. Cat 5e следует рассматривать только для очень ограниченных бюджетов или модернизации существующих систем.
Да, для профессионального монтажа необходим специализированный инструмент: стриппер для снятия оболочки, обжимные клещи (кримпер) для разъемов RJ-45, инструмент для перфорации модулей на патч-панели и кроссах (панчер), кабельный тестер (от простого на обрыв/замыкание/перекрест до сертификационного анализатора). Использование неподходящего или некачественного инструмента – одна из основных причин неработоспособности или несоответствия линий заявленной категории.