الأسلاك

كابل مزدوج ملتوي من الفئة 5e. الخصائص التقنية للزوج الملتوي (النوع، الطول، السرعة)

الزوج الملتوي - (الزوج الملتوي الإنجليزي) - عبارة عن كبل يشتمل هيكله على زوج واحد إلى عدة أزواج من الأسلاك المعزولة، ملتوية معًا وموضعة في غلاف PVC. يتم لف أسلاك زوج واحد من أجل زيادة مستوى الاتصال بينهما. ونتيجة لذلك، يؤثر التداخل الكهرومغناطيسي على كلا السلكين بالتساوي، ويتم تقليل التداخل المتبادل أثناء إرسال الإشارات التفاضلية، كما يتم تقليل تأثير التداخل الكهرومغناطيسي من المصادر الخارجية.

- (زوج ملتوي إنجليزي) - عبارة عن كبل يشتمل هيكله على زوج واحد إلى عدة أزواج من الأسلاك المعزولة، ملتوية معًا وموضعة في غلاف PVC.

يتم لف أسلاك زوج واحد من أجل زيادة مستوى الاتصال بينهما. ونتيجة لذلك، يؤثر التداخل الكهرومغناطيسي على كلا السلكين بالتساوي، ويتم تقليل التداخل المتبادل أثناء إرسال الإشارات التفاضلية، كما يتم تقليل تأثير التداخل الكهرومغناطيسي من المصادر الخارجية. لتقليل الاقتران بين أزواج الكابلات المختلفة، ما يسمى "الاقتراب الدوري للموصلات من أزواج مختلفة"، في كابلات UTP من الفئة 5 وما فوق، يتم لف أسلاك كل زوج بدرجات مختلفة.

يتم استخدامه بشكل أساسي كجزء من أنظمة الكابلات الهيكلية SCS، خاصة لنقل البيانات في تقنيات الكمبيوتر والاتصالات مثل Arcnet وEthernet وToken Ring. هذا الكابل منخفض التكلفة وسهل التركيب ومتوافق أيضًا مع العديد من أنواع المعدات (يتم استخدام موصل 8P8C للاتصال). ولذلك، فهو اليوم الخيار الأفضل للمستخدمين من أي نوع.

تصميم الكابل

يتكون الكابل من:

عزل موصل,
غلاف بلاستيكي خارجي
كسر الخيط
شاشة واقية. (cat.5) وما فوق

الموصلات

يتم استخدام كل من الموصلات النحاسية المتجانسة، التي يبلغ سمكها 0.4 - 0.6 ملم، والحزم التي تتكون من العديد من الموصلات كموصلات. يتم التعبير عن الأبعاد إما باستخدام النظام المتري الذي نعرفه، أو وفقًا لمعايير مقاسات الأسلاك الأمريكية AWG. على سبيل المثال، تستخدم الكابلات التقليدية المكونة من أربعة أزواج موصلات يبلغ قطرها الأساسي 0.51 ملم. في ظل النظام الأمريكي سيكون هذا 24 AWG.

عزل الموصل

عادة ما تكون المادة العازلة مصنوعة من مادة البولي فينيل كلورايد (PVC). للحصول على كابلات عالية الجودة من الفئة الخامسة، يتم استخدام مادة البولي بروبيلين والبولي إيثيلين. يتم إنتاج الكابل عالي الجودة بعزل مصنوع من البولي إيثيلين الخلوي (الرغوي)، والذي يوفر للكابل خسائر عازلة منخفضة، أو تفلون. سمك عزل الموصل 0.2 ملم.

كسر الخيط

يسمح خيط القطع المستخدم في الكابل بالوصول إلى القلب دون الإضرار بعزل النوى. كقاعدة عامة، هذا الخيط مصنوع من النايلون، لأن هذه المادة قوية بما فيه الكفاية ولا تسمح للكابل بالتمدد.

الغلاف الخارجي

في معظم الحالات، يتكون الغلاف الخارجي من كلوريد البوليفينيل الممزوج بالطباشير. أيضًا في إنتاج الغلاف، يتم استخدام البوليمرات التي لا تدعم الاحتراق ولا تنبعث منها الهالوجينات عند تسخينها (هذه الكابلات تحمل علامة LSZH). هذا النوع من الكابلات لا يمكن استبداله ببساطة في المناطق المغلقة حيث يوجد دوران للهواء من أنظمة التهوية وتكييف الهواء العاملة، وحيث يُسمح فقط باستخدام الكابلات ذات الغلاف الذي لا يدعم الاحتراق ولا ينبعث منها دخان!

عند استخدامه في ظروف مختلفة، قد يتم وضع متطلبات خاصة على الغلاف الخارجي. على سبيل المثال، يجب أن يكون كابل التثبيت الخارجي مزودًا بغمد من مادة البولي إيثيلين الكارهة للماء، والذي يمكن تغطيته بطبقة ثانية فوق غلاف PVC المعتاد. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن ملء الفراغ الموجود في الكابل بمادة هلامية كارهة للماء. وأخيرًا، يمكن تغليف الكابل بشريط مموج أو سلك فولاذي.

لون القشرة الخارجية

يشير لون الغلاف إلى الغرض الوظيفي لنوع معين من الكابلات ويسهل التعرف عليه بشكل كبير، سواء أثناء التثبيت أو أثناء الصيانة.

اللون الرمادي هو لون الكابل الأكثر شيوعًا. المادة - بي في سي. تستخدم عادة في الداخل.

أسود - كابل للتثبيت الخارجي. المادة - البولي ايثيلين (PE). يتم استخدامه في الغرف الرطبة والأقبية والناهضات الرطبة وفي الهواء الطلق وفي الهواء الطلق.

العلامات

يتضمن وضع العلامات المكونات الإلزامية التالية:

الصانع
نوع الكابل
علامات متر أو قدم

أنواع

كابل صلب

في هذه الحالة، يتضمن كل سلك سلكًا نحاسيًا واحدًا فقط، يسمى النواة المتراصة. يعتبر كابل Monocore هو الأنسب لوضعه على الجدران، والصناديق، وما إلى ذلك. تليها الإنهاء مع مآخذ التوصيل. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الخيوط النحاسية السميكة إلى حد ما تنكسر بسهولة مع الانحناء المتكرر. هذا الكابل، كقاعدة عامة، لا يتصل بشكل مباشر بالمعدات المتصلة، والكابل متعدد النواة أكثر ملاءمة لهذه الأغراض.

كابل متعدد النواة

وبناءً على ذلك، يتكون الكابل متعدد النواة من عدة موصلات. هذا النوع ممتاز لتلك الظروف التي يتعرض فيها الكابل للثني والالتواء، لكنه في الوقت نفسه غير متوافق مع "قطع" الأسلاك في موصل المقبس، نظرًا لأن الأسلاك الرفيعة غير مصممة لهذا الغرض - فهي ببساطة تنكسر . بشكل عام، يعد الكابل متعدد النواة حلاً مثاليًا لتوصيل المعدات بالمنافذ. ومع ذلك، فإن التوهين الأكبر لإشارة الكابل، مقارنة بالنوع أحادي النواة، يحد من أقصى مسافة ممكنة من الجهاز إلى المخرج، وهي 120 مترًا.

اعتمادًا على التوفر، وكذلك نوع الحماية المثبتة (التدريع) ضد أنواع مختلفة من التداخل الكهرومغناطيسي، يتم تمييز الأنواع التالية من الكابلات:

كابل غير محمي (UTP). وكما يوحي الاسم، فإن هذا النوع ليس لديه حماية ضد التداخل.
كابل رقائق (FTP، أو F/UTP). في هذه الحالة، الشاشة الواقية عبارة عن طبقة من الرقائق.
كابل محمي (STP إنجليزي). يتمتع كل زوج من الموصلات بحماية خاصة به على شكل شاشة.
كابل محمي بالرقائق المعدنية (الإنجليزية S/FTP أو SSTP). يتضمن هذا النوع حماية بالرقائق لكل زوج من الموصلات ووضعها في درع نحاسي خارجي.
كابل رقائق مزدوج (SFTP). ويختلف هذا النوع عن النوع السابق في أنه ليس كل زوج من الموصلات محمي، ولكن جميع الموصلات، أي. لديهم شاشتان خارجيتان مشتركتان - مصنوعتان من الرقائق والنحاس.

الكابل محمي للحماية من التداخل الكهرومغناطيسي. ومن الجدير بالذكر أن الشاشة متصلة مباشرة بسلك التصريف العاري، مما يعمل على منع الشاشة من التمزق والتمدد.

فئات الكابلات

يتم تحديد فئة الكابل من خلال الحد الأقصى لنطاق التردد المرسل وتعتمد على عدد اللفات لكل وحدة طول. يتوفر إجمالي 7 فئات (CAT1 - CAT7)، كل منها تنظمها قوانين معينة:

1. معيار EIA/TIA 568 (معيار استخدام الأسلاك في المباني التجارية، المعتمد في الولايات المتحدة الأمريكية)؛

2. المعيار الدولي ISO 11801؛

3. ترجمة المعيار الأمريكي ANSI/TIA/EIA-568B - GOST R 53246 - 2008؛

4. ترجمة أحد أدلة الشركة المصنعة المحتملة - GOST R 53245 - 2008.

خصائص فئات الكابلات

CAT 1 (نطاق التردد 0.1 ميجاهرتز) - هو كبل هاتف قياسي، والغرض الرئيسي منه هو نقل البيانات الصوتية أو الرقمية باستخدام مودم. يتكون من زوج واحد فقط من الأسلاك. كان هذا النوع من الكابلات يستخدم سابقًا في الولايات المتحدة الأمريكية بشكل "ملتوي"، ولا يزال يُستخدم في روسيا بدون لفات. العيب الوحيد لهذا النوع هو أنه أقل موثوقية فيما يتعلق بالتداخل.
CAT 2 (نطاق تردد 1 ميجاهرتز) - هذا النوع من الكابلات قديم، ويستخدم أحيانًا في شبكات الهاتف. يوجد في تقنيات Arcnet وToken Ring ويتكون من زوجين من الموصلات. يتم دعم نقل البيانات بسرعات تصل إلى 4 ميجابت/ثانية.
CAT 3 (نطاق التردد - 16 ميجا هرتز) - يوجد كابلات مكونة من 4 أزواج وزوجين من هذا النوع. يستخدم لإنشاء شبكات الهاتف والشبكات المحلية على أساس 10BASE-T. سرعة نقل البيانات هي 10 - 100 ميجابت/ثانية على مسافة لا تزيد عن 100 متر باستخدام تقنية 100BASE-T4. وما يميز هذا النوع من الكابلات عن غيره هو توافقه مع معايير IEEE 802.3.
CAT 4 (نطاق التردد 20 ميجا هرتز) - غير مستخدم حاليًا. في السابق، تم استخدام هذا الكابل المكون من 4 أزواج، مع معدلات نقل بيانات تصل إلى 16 ميجابت في الثانية، في تقنيات 100BASE-T4 و10BASE-T.
CAT5 (نطاق تردد 100 ميجا هرتز) - يستخدم في خطوط الهاتف وإنشاء شبكات 100BASE-TX. تصل سرعة نقل البيانات إلى 100 ميجابت/ثانية
CAT5e (من نطاق التردد الموسع باللغة الإنجليزية 125 ميجا هرتز) - هذا النوع عبارة عن كابل محسن من الفئة الخامسة، أي. لديه أفضل الخصائص. يتكون من أربعة أزواج ملتوية، وتصل سرعة الإرسال إلى 1000 ميجابت/ثانية. في الوقت الحالي، يعد هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من الكابلات المستخدمة لإنشاء شبكات الكمبيوتر المحلية.
CAT 6 (نطاق تردد 250 ميجا هرتز) - يستخدم على نطاق واسع في شبكات Ethernet. يتكون من أربعة أزواج من الموصلات، وسرعة الإرسال عالية للغاية وتصل إلى 10 جيجابت/ثانية. يمكن استخدام هذا المعيار في التطبيقات التي تعمل بسرعات عالية تصل إلى 40 جيجابت/ثانية. تم إنشاء المعيار في عام 2008.
CAT7 (نطاق تردد يصل إلى 700 ميجاهرتز) - تم تجهيز كبل هذه الفئة بعدة دروع، أحدها شائع، والباقي يقع حول كل زوج. الفئة السابعة لم تعد كبل UTP، بل S/FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair). كابل محمي بالكامل مصنوع من أربعة أزواج من الموصلات، وسرعة النقل عالية للغاية وتصل إلى 10 جيجابت في الثانية.

مخطط العقص

هناك نوعان من تجعيد الكابلات باستخدام موصل 8P8C:

مباشر - يوفر اتصالاً مباشرًا بين الجهاز والمفتاح/لوحة الوصل

Cross - يتضمن توصيل العديد من بطاقات الشبكة الخاصة بأجهزة الكمبيوتر، على سبيل المثال. اتصال من كمبيوتر إلى كمبيوتر. لإجراء هذا الاتصال، يجب إنشاء كابل متقاطع. بالإضافة إلى توصيل بطاقات الشبكة، يتم استخدامه لتوصيل الأنواع القديمة من المحولات/الموزعات. إذا كانت بطاقة الشبكة تحتوي على الوظيفة المناسبة، فيمكنها التكيف تلقائيًا مع نوع التجعيد.

مباشرة من خلال كابل:

العقص باستخدام معيار EIA/TIA-568A

العقص وفقًا لمعيار EIA/TIA-568B (المستخدم في أغلب الأحيان)

كابل كروس

العقص لتحقيق سرعة 100 ميغابت في الثانية

يمكن لهذه المخططات توفير اتصالات بسرعة 100 ميغابت وجيجابت. لتحقيق سرعة 100 ميغابت، يكفي استخدام زوجين من أصل 4 - الأخضر والبرتقالي. يمكن استخدام الزوجين المتبقيين لتوصيل جهاز كمبيوتر آخر. يقوم بعض المستخدمين بتقسيم نهاية الكبل لإنشاء كبل "مزدوج"، ولكن هذا الكبل سيكون له نفس خصائص الكبل الفردي وقد يؤدي إلى ضعف جودة وسرعة نقل البيانات.

مهم! قد لا يعمل الكابل المجعد بما يتعارض مع متطلبات المعيار بشكل صحيح! والتي سيتم التعبير عنها بنسبة كبيرة من فقدان البيانات المرسلة أو في عدم التشغيل الكامل للكابل (كل هذا يتوقف على طوله).

للتحقق من صحة وكفاءة تجعيد الكابلات، يتم استخدام أجهزة اختبار الكابلات الخاصة. يتضمن هذا الجهاز جهاز إرسال وجهاز استقبال. يقوم جهاز الإرسال بتزويد إشارة إلى كل من مراكز الكابلات ويقوم بتكرار الإرسال بإشارة باستخدام مصابيح LED الموجودة على جهاز الاستقبال. إذا أضاءت جميع المؤشرات الثمانية بالترتيب، فلا توجد مشاكل وتم تجعيد الكابل بشكل صحيح.

تقتصر خيارات تصميم الاتصال المتبادل على الطاقة عبر الإيثرنت، والتي تم توحيدها بواسطة IEEE 802.3af-2003. يبدأ هذا المعيار في العمل تلقائيًا إذا كانت الأسلاك الموجودة في الكابل متصلة ببعضها البعض.

الغرض من أزواج الكابلات:

الزوجان الأول والثاني (TDP-TDN) - يستخدمان لنقل البيانات من MDI إلى MDI-X.
ينقل الزوجان الثالث والسادس (RDP-RDN) البيانات عبر القناة العكسية (من MDI-X إلى MDI)
الزوجان الرابع والخامس وكذلك السابع والثامن ثنائي الاتجاه، وعادة ما يستخدمان في حالات معينة.

تثبيت

عند تثبيت الكابل، يجب ألا تسمح بالانحناءات لأكثر من ثمانية أقطار خارجية: يمكن أن يؤدي الانحناء القوي إلى زيادة التداخل أو تدمير الكابل نفسه.

من المفيد دائمًا مراقبة سلامة الشاشة (إذا كان لديك كابل محمي)، لأن تشوهها يمكن أن يؤدي إلى انخفاض في مقاومة الكابل للتداخل. من الضروري أيضًا التأكد من توصيل سلك التصريف بدرع الموصل.

الفرق بين الفئة 5 و5e.

سؤال:

إجابة:

تعد الفئة 5e (5 المحسنة) بمثابة تحسين للفئة 5 لتمكين نقل إشارات Ethernet بسرعة 1 جيجابت. يتمثل الاختلاف الرئيسي في التصميم بين كابل UTP cat 5e وكابل CAT5 في أنه في كابل cat 5e تختلف درجة التواء الموصلات في أزواج، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من التأثير المتبادل للأزواج على بعضها البعض.

في مختلف مجالات الإلكترونيات الراديوية وتكنولوجيا الكمبيوتر، من الضروري إرسال إشارات عالية التردد. ومن أجل اتخاذ قرار بشأن اختيار علامة سلكية أو أخرى، يجب أن تكون على الأقل على دراية بمعلماتها المادية والتقنية. تهدف المقالة التالية إلى تعريفك بفئات كبلات LAN.
تجدر الإشارة إلى أن جميع أنواع كابلات LAN مصنفة. وكل فئة من هذه الأسلاك مخصصة لمجالات معينة من التطبيق. في البداية، تجدر الإشارة إلى أن هناك كبلات زوجية ملتوية غير محمية ومحمية. من بين الأول، يمكننا تسليط الضوء على علامات UTP، وفي مجال المحمية، فئات FTP و STP.
النماذج الأكثر شيوعًا بين مقدمي الخدمة هي 4، 4. ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه يتم الآن استبدال UTP 4 Cu بـ UTP 4 CCA ("الأدوات النحاسية"). ومع ذلك، هناك خصائص أخرى للكابلات والأسلاك المحورية التي تحدد الغرض منها وتخصيصها.

الاختلافات في المعايير الفنية
يتم تصنيف الكابلات المحورية أيضًا وفقًا للسرعة التي يتم بها نقل المعلومات. يتم قياس هذه المعلمات بالميغابت / ثانية. ويتم تحديد فئات الكابلات بالاختصار CAT، الذي يضاف إليه رقم من 1 إلى 7. على سبيل المثال، تتميز الأسلاك الموجودة أسفل CAT-5، المنتشرة في مجال الاتصالات الهاتفية واللاسلكية، بسرعة منخفضة لنقل المعلومات. ولذلك، فهي غير مناسبة لأجهزة الكمبيوتر واتصالات الفيديو.
حاليًا، يتم استخدام كابلات الإنترنت المعينة CAT-5 والإصدارات الأحدث على نطاق واسع. تجدر الإشارة إلى أنه كلما زاد الرقم بعد اختصار CAT، زاد معدل نقل البيانات المحتمل للكابل وعرض نطاق التشغيل المحتمل، مقاسًا بالميغاهيرتز. هذه ليست حادثة، ولكنها حقيقة طبيعية، لأن الرقم بعد CAT يشير إلى رقم الفئة. ومع زيادة الأخير، يجب أن يتمتع الكابل بجودة أعلى من عزل الموصل وقدرة على قمع الضوضاء (XT).
سيكون الجدول أدناه بمثابة دليل جيد لاختيار الكابل المحوري في كل تطبيق. يرجى ملاحظة أن هذه هي مواصفات الكابل الاسمية. لذلك، قد يستخدم بعض المجازفين كابل Cat-5 للأجهزة التي تزيد معدلات نقل البيانات فيها عن 1 جيجابت في الثانية. ومن الجدير بالذكر أن مثل هذه التجارب يمكن أن تؤثر سلبا على تشغيل المعدات.
ومن الجدير بالذكر أن استخدام الكابل المسمى Cat-6 لا يضمن نقل المعلومات بسرعة 1 جيجابت/ثانية. بعد كل شيء، لهذا تحتاج إلى الحصول على الإعدادات المناسبة في بطاقة الشبكة ونظام التشغيل ومعدات الشبكة والمآخذ.
فيما يتعلق بالاختلافات بين Cat-5 وCat-5e، من الضروري توضيح أن النوع الأخير من الأسلاك يخضع لمتطلبات تداخل أعلى. في الآونة الأخيرة، يقوم مصنعو الكابلات بشكل متزايد باستبدال Cat-5 بـ Cat-5e، والذي يُسمى أيضًا 5 Enhanced. ومع ذلك، هذه التعديلات ليس لها اختلافات أخرى.
تمت أيضًا ترقية العلامات الخاصة بكابلات Cat-6 LAN، التي تعمل بتردد لا يتجاوز 250 ميجاهرتز. تم تعيين الفئات التي اجتازت الاختبار عند 500 ميغاهيرتز لتعديل الفئة المعززة 6. الفئة الأخيرة، والتي تسمى أيضًا Cat-6a، تقضي على إمكانية التداخل الداخلي. وبفضل هذا، زادت السرعة المحتملة لنقل الإشارة عبر مسافات كبيرة إلى 10 جيجابت في الثانية.
الاختلافات بين الكابلات وفقا للمعايير المادية
الخصائص الميكانيكية الرئيسية للكابل، والتي تزيد من سرعة نقل المعلومات وتزيل التداخل، هي تكرار التواء الموصلات الداخلية (في أزواج) وجودة عزلها. لأول مرة، تم اكتشاف خصائص قمع الضوضاء للأسلاك المعزولة الملتوية من قبل عالم أمريكي من أصل اسكتلندي، جراهام بيل. كان هذا منذ ما يقرب من قرن ونصف.
خلال هذا الوقت، تقدم العلم إلى الأمام. والآن أصبح الموصل المزدوج الملتوي هو "حجر الزاوية" لجميع الكابلات المحورية. إن الظاهرة التي اكتشفها جراهام بيل تقلل بشكل كبير من مخاطر التدخل الداخلي والخارجي. وكلما زاد عدد اللفات في زوج من الموصلات لكل وحدة طول، زادت خصائص قمع الضوضاء للكابل. لذلك، تختلف الفئتان Cat-5 وCat-6 عن بعضهما البعض في سمك الجديلة وعدد اللفات.
كقاعدة عامة، يحتوي كل زوج من الموصلات في الكابلات التي تحمل علامة Cat-5(e) على 1.5-2 لفة لكل 10 ملم، وفي فئة Cat-6 يتجاوز هذا الرقم 2. ومع ذلك، فإن كل مصنع لديه معاييره الفريدة الخاصة به، والتي تختلف عن منافسيهم. ينطبق هذا أيضًا على وجود خيط النايلون في كابل الإنترنت. فهو يزيد من قوة المنتج ويبسط أعمال التثبيت بالكابل. ومع ذلك، فإن خيوط النايلون غير موجودة في جميع المنتجات. غالبًا ما يتم العثور عليه في تعديلات Cat-5e.
الخاصية الفيزيائية الثانية للكابل التي تعمل على تحسين جودة نقل الإشارة هي سمك الجديلة. كلما زاد حجمه، قل التداخل عالي التردد مع زيادة التردد. جديلة رفيعة نموذجية لفئة Cat-5e.
حماية الكابلات: الأسباب والفوائد

مع زيادة الترددات التي تعمل بها تكنولوجيا الكمبيوتر الحديثة، أصبحت خصائص قمع الضوضاء للأزواج الملتوية في كابلات الإنترنت غير كافية بشكل واضح. ولتحسين جودة الإشارات، بدأ ملفوفة أزواج بدوره في احباط. تُستخدم هذه الكابلات عادةً في الشوارع وبالقرب من المحطات الكهربائية الفرعية وخطوط الكهرباء وغيرها من مصادر التردد العالي. ومع ذلك، في الوقت الحاضر، يستمر استخدام التعديلات التي لا تحتوي على أزواج دوران محمية. عادة، يتم وضع هذه الكابلات داخل الشقق والمكاتب، في أماكن محمية من التدخل.
من بين الشركات المصنعة للأزواج الملتوية، هناك تلك التي تعزل محتويات المنتجات بدرع خارجي يقع مباشرة تحت طبقة العزل الخارجية. تم العثور على هذا الاختلاف المفيد في علامة كابل STP المفحوص.
الموصلات أحادية النواة ومتعددة النواة لكابلات LAN
الموصلات داخل الزوج الملتوي هي من نوعين: صلبة وملتوية. الأول يمكن أن يسمى أحادي النواة لأنه عبارة عن حبلا واحدا من الأسلاك النحاسية الرفيعة. وغالبا ما يسمى الثاني الذين تقطعت بهم السبل، لأن هذا الموصل مصنوع من موصلات نحاسية رقيقة جدا ملتوية معا.
يوصى باستخدام الكابلات ذات الموصلات الصلبة في الأماكن التي تكون فيها الأولى ثابتة. في هذه الحالة، سيعمل كبل LAN هذا لفترة طويلة وبشكل موثوق. في المناطق التي يتحرك فيها السلك وينحني بشكل متكرر، يُنصح باستخدام كابلات أكثر مرونة مع موصلات مجدولة.

لم يتم إنشاء جميع كبلات Ethernet بشكل متساوٍ. ما هو الفرق بينهما، وكيفية تحديد فئة الكابل المطلوبة؟ لفهم ذلك، دعونا نلقي نظرة على الاختلافات التقنية والمادية بين فئات كابلات Ethernet.

يتم تجميع كبلات Ethernet في فئات مرقمة تسلسليًا (قطط) بناءً على مواصفات مختلفة. في بعض الأحيان يتم توضيح مفهوم الفئة أو استكماله بمعايير الاختبار (على سبيل المثال، 5e، 6a). تحدد الفئة التي ينتمي إليها الكابل الظروف التي يمكن استخدامه فيها. يُطلب من الشركات المصنعة الالتزام بالمعايير، مما يجعل اختيار الكابل والعمل معه أسهل بالنسبة لنا.

الاختلافات الفنية

لا تنعكس الاختلافات في مواصفات الكابل في مظهر الكابل فقط؛ لذلك دعونا نلقي نظرة على قدرات كل فئة. يوجد أدناه جدول بالمعايير التي يمكن أن تساعدك في اختيار الكابل المناسب لحالتك.

ومع زيادة رقم الفئة، تزداد أيضًا سرعة نقل البيانات والتردد الذي يعمل به الكابل. وهذا ليس من قبيل الصدفة، حيث أن كل فئة جديدة تضع متطلبات أعلى على منع التداخل (XT) وكفاءة عزل الموصل.

لكن هذه الجداول ليست مسلمات على الإطلاق. من الممكن فعليًا استخدام كابل Cat-5 لسرعات جيجابت، ومن الممكن بالمثل جعل الكابل أطول من 100 متر. لم يتم اختبار المعيار في ظروفك المحددة، لذلك قد تختلف النتائج. والعكس صحيح أيضًا؛ فمجرد أن الكابل الخاص بك هو Cat-6، فهذا لا يعني أنه سيكون لديك سرعة نقل بيانات تبلغ 1 جيجابت / ثانية. يجب أن تدعم أيضًا معدات الشبكة والمآخذ التي يتصل بها هذا الكابل هذه السرعة، كما يجب أن تكون هناك إعدادات مناسبة في برنامج تشغيل بطاقة الشبكة ونظام التشغيل وما إلى ذلك.

تمت مراجعة الفئة 5 وتم استبدالها بأغلبية ساحقة بالفئة 5 المحسنة (Cat-5e). لم يتغير أي شيء فعليًا فيما يتعلق بالكابل، فقط تم تطبيق معيار أكثر صرامة للتداخل.

تمت مراجعة الفئة 6 لتصبح الفئة 6 المعززة (Cat-6a)، والتي تم اختبارها عند 500 ميجا هرتز (مقارنة بـ Cat-6 البالغة 250 ميجا هرتز). أدى ارتفاع تردد الاتصال إلى القضاء على الحديث المتبادل (AXT)، مما أدى إلى معدلات بيانات أعلى تصل إلى 10 جيجابت في الثانية عبر مسافات أطول.

الاختلافات الجسدية

إذن، ما هي معلمات الكابلات المادية التي تساعد في القضاء على التداخل وزيادة معدلات نقل البيانات؟ الأمر كله يتعلق بالعزل وحقيقة أن موصلات الكابلات ملتوية في أزواج. اخترع جراهام بيل تقنية تجديل الموصلات في عام 1881، وكان هو أول من طبق هذه التقنية على أسلاك الهاتف الممتدة على طول خطوط الكهرباء. اكتشف أنه عند لف الكابل كل 3-4 أعمدة، انخفض التداخل بشكل كبير وزاد نطاق نقل الإشارة. أصبح الزوج الملتوي هو الأساس لجميع كابلات إيثرنت، مما يقلل من تأثير التداخل الداخلي والتداخل من المصادر الخارجية.

الفرقان الماديان الرئيسيان بين كابلات Cat-5 وCat-6 هما عدد اللفات الزوجية الملتوية لكل وحدة طول وسمك الجديلة.

أطوال اللف غير موحدة، ولكن عادةً ما يكون لدى Cat-5(e) 1.5-2 لفة في السنتيمتر، بينما يحتوي Cat-6 على أكثر من لفة. داخل نفس الكابل، يكون لكل زوج من الألوان أيضًا طول لفة مختلف بناءً على الأعداد الأولية . يتم تحديد أطوال المنعطفات بحيث لا يتطابق المنعطفان المختلفان أبدًا. عادة ما يكون عدد الدورات لكل زوج من الألوان فريدًا لكل مصنع. كما ترون في الصورة أعلاه، كل زوج من الألوان له عدد مختلف من اللفات لكل بوصة واحدة.

تحتوي العديد من كابلات Cat-6 على خيوط من النايلون، مما يجعل قطع الكابل أسهل ويزيد من قوة الكابل. على الرغم من أن الفتيل اختياري في Cat-5، إلا أن بعض الشركات المصنعة تضيفه على أي حال. في كابل Cat-6، يكون الفتيل اختياريًا أيضًا طالما اجتاز الكابل اختبارات المعايير. في الصورة أعلاه، يحتوي كابل Cat-5e فقط على خيط من النايلون.

في حين أن خيوط النايلون تزيد من قوة الكابل، فإن الجديلة السميكة تحمي من التداخل القريب والتداخل الخارجي، الذي يزداد تأثيره مع التردد. في الصورة، يحتوي كابل Cat-5e على جديلة أرق من الكابلات الأخرى، وهو فقط يحتوي على خيط من النايلون.

كبل محمي (STP) أو كبل غير محمي (UTP).

من المؤكد أن جميع كابلات Ethernet ملتوية، لكن الشركات المصنعة ذهبت إلى أبعد من ذلك واستخدمت التدريع لمكافحة التداخل. يعد الكابل المزدوج الملتوي غير المحمي مناسبًا لمد الكابل من الحائط إلى الكمبيوتر، ولكن عند وضعه في مناطق ذات مستويات ضوضاء عالية، أو في الهواء الطلق أو داخل الجدران، فمن المستحسن بشدة استخدام كابل محمي.

هناك عدة طرق لحماية كابل إيثرنت، لكن الطريقة المعتادة هي عمل درع من الرقائق المعدنية حول كل زوج. وهذا يحمي من التداخل المتبادل بين الأزواج داخل الكابل. تقوم بعض الشركات المصنعة أيضًا بحماية الموصلات من التداخل الخارجي عن طريق إضافة درع خارجي إلى كبلات UTP أو STP. لذا، فإن الصورة الموجودة في الجزء العلوي الأيمن توضح كابل STP الذي تم فحصه (S/STP).

كابل صلب أو ملتوي

يشير مصطلح الكابلات الصلبة أو المجدولة إلى الموصلات النحاسية الفعلية الموجودة داخل الكابل. الصلبة تعني أن الموصل الداخلي عبارة عن قطعة واحدة من النحاس، في حين أن الموصلات المجدولة تعني أن الموصل الداخلي مصنوع من عدة موصلات نحاسية رفيعة ملتوية معًا. كل نوع من الموصلات له تطبيقات مختلفة، ولكن معظم القراء يحتاجون فقط إلى معرفة اثنين منهم.

تعتبر الكابلات المجدولة (الموجودة في الصورة أعلاه) أكثر مرونة ويجب استخدامها في الأماكن التي يتحرك فيها الكابل بشكل متكرر، مثل مناطق العمل القريبة.

الكبل الصلب (الصلب، في الصورة أدناه) ليس مرنًا، ولكنه أكثر متانة، ويمكن استخدامه بشكل مثالي للشبكات الدائمة - سواء في الخارج أو في الداخل.

هذه ترجمة المقال

في الواقع، لم تتمكن أنظمة الكابلات القديمة من الفئة 5 (كما هو محدد بواسطة معايير TIA/EIA) من دعم تطبيقات جيجابت، ولهذا السبب تم تطوير متطلبات الفئة 5e. ومع ذلك، في المعايير نفسها لمكونات وأنظمة الكابلات بشكل عام، لن تجد علاقة مباشرة بين التطبيقات والفئات. وهذه العلاقة غير مباشرة، من خلال مدى التردد وعرض النطاق الترددي. فيما يلي مقتطف من المواصفة ISO/IEC 11801:2002، الملحق F.

الفئة D، المحددة في نطاق التردد حتى 100 ميجا هرتز وفقًا للمعيار ISO/IEC 11801:2002، تعادل الفئة 5e وفقًا للمعيار ANSI/TIA/EIA-568-B. كما ترون، في أنظمة من هذا النوع، من الممكن تنفيذ ليس فقط تطبيقات Fast Ethernet، ولكن أيضًا 1 Gigabit Ethernet. يتم وصف تطبيقات Ethernet نفسها في وثائق IEEE 802.3.

الفئتان 1 و 2

كابل مزدوج ملتوي متوازن من الفئة 1 و2. لم يعد معروفًا كوسيط نقل وفقًا لمعايير ANSI/TIA/EIA-568-B. تم استخدامه سابقًا لنقل الصوت والبيانات بسرعة منخفضة (9600 بت في الثانية أو أقل).

الفئة 3

زوج ملتوي متوازن وكابل ومعدات تبديل سلبية. معترف به وفقًا لمعايير ANSI/TIA/EIA-568-B كوسيلة نقل للتطبيقات الصوتية، ولكن لا يُنصح باستخدامه في أنظمة الكابلات الجديدة. يتم تحديد خصائص الكابل في نطاق يصل إلى 16 ميجا هرتز. تاريخيًا، تم استخدام وسائط الفئة 3 لنقل الصوت والبيانات بسرعات تصل إلى 10 ميجابت في الثانية (ملحق IEEE 802.5 Balanced Twisted Pair 4 Mbps وIEEE 802.3 10BASE-T).

الفئة 4

زوج ملتوي متوازن. يتم تحديد خصائص المكونات في نطاق التردد حتى 20 ميجا هرتز. تم تصميم المكونات للاستخدام في نقل الصوت والبيانات بسرعات تصل إلى 16 ميجابت/ثانية. (IEEE 802.5، معيار الزوج الملتوي المتوازن لسرعة 16 ميجابت في الثانية). لم يعد معترفًا به بواسطة ANSI/TIA/EIA-568-B أو ISO/IEC 11801:2002.

الفئة 5

زوج ملتوي متوازن. يتم تحديد خصائص المكونات في نطاق التردد حتى 100 ميجا هرتز. تم تصميم المكونات للاستخدام في نقل الصوت والبيانات بسرعات تصل إلى 100 ميجابت/ثانية (100BASE-TX) ضمنًا. لم يعد ANSI/TIA/EIA-568-B.1 يتعرف على هذه الفئة للأنظمة الجديدة.

الفئة 5هـ

تم تحديد خصائص المكونات حتى 100 ميجاهرتز، مع إضافة معلمات جديدة إلى قائمة المعلمات التي تم اختبارها لضمان دعم التطبيقات التي تستخدم جميع الأزواج الأربعة في الوضع ثنائي الاتجاه (ازدواج كامل). راجع معيار IEEE 802.3 1000BASE-TX.

الفئة 6

تتمتع قنوات الفئة 6 بعرض نطاق يصل إلى 200 ميجا هرتز (المنطقة التي تكون فيها نسبة الإشارة إلى الضوضاء موجبة، PSACR>0)، بينما يتم تحديد معلمات وسائط الإرسال في النطاق الذي يصل إلى 250 ميجا هرتز. تم تصميم أنظمة كابلات الفئة 6 لدعم التطبيقات الأكثر تطلبًا (الفيديو واسع النطاق، على سبيل المثال) ولدعم تطبيقات 1-Gigabit بشكل أكثر موثوقية (IEEE 802.3 1000BASE-TX). تم تصميم هذه الأنظمة للاستخدام المستقبلي في التطبيقات متعددة الجيجابت التي تتطلب عرض نطاق ترددي أعلى ومساحة أوسع حيث تكون نسبة الإشارة إلى الضوضاء إيجابية.

– تركيب موصلات RJ-45 على زوج ملتوي، دعونا نتعرف على ما هو الزوج الملتوي؟

هذا كبل يتكون من زوج أو أكثر من الموصلات النحاسية العازلة الملونة والملتوية معًا. يتم أيضًا لف مجموعة الأسلاك بأكملها حول محور مركزي ومغطاة بغمد بوليمر، وأحيانًا بعناصر واقية: تجديل معدني، أو طلاء تفلون أو بولي إيثيلين.

حزمة زوج ملتوية

تعتبر الموصلات الملتوية حماية إضافية ضد التداخل الكهرومغناطيسي، وكذلك وسيلة لتعزيز الاتصال بين الموصلات التي تنقل الإشارات التفاضلية المشتركة.

لتحسين جودة الإشارة وتقليل التداخل المتبادل، أصبح عدد اللفات في النوى المختلفة غير متساوٍ.

أنواع وأجهزة وطرق حماية الزوج الملتوي

بعد أن فهمنا ما هو الزوج الملتوي، دعونا ننتقل إلى دراسة أنواعه وبنيته.

أنواع الكابلات حسب عدد النوى النحاسية:

جوهر واحد(متجانسة) - يتكون كل سلك من سلك صلب واحد بسمك 0.3-0.6 مم أو 20-26 AWG. تنكسر هذه الأسلاك بسهولة، لذا فهي مناسبة فقط لوضعها داخل ألواح الجدران وصناديق التثبيت.
تقطعت– تتكون الأسلاك من حزم من الأسلاك الرفيعة جداً. لا ينقطع هذا السلك عند ثنيه أو لفه، ويستخدم للتوصيلات المتحركة بين الأجهزة. لديها مستوى أعلى من توهين الإشارة من النواة الواحدة، لذلك يجب ألا يتجاوز طولها الأقصى 100 متر.

زوج ملتوي متعدد النواة

حسب طريقة التدريع - وجود الحماية ضد التداخل الكهرومغناطيسي:

UTP (U/UTP)- زوج ملتوي غير محمي (بدون حماية).
بروتوكول نقل الملفات (F/UTP)– زوج ملتوي من الرقائق – يحتوي على غلاف رقائق واحد مشترك.
ستب (S/UTP)– زوج ملتوي محمي – درع مشترك واحد على شكل جديلة معدنية.
S/FTP (SF/UTP)– كابل فويل مع شاشة مضفرة إضافية.
ش/بروتوكول نقل الملفات- كابل مزود بدرع فردي لكل ملتوي بغمد من الرقائق المعدنية.
S/بروتوكول نقل الملفات– حماية منفصلة لكل تطور بالإضافة إلى تجديل معدني.
واو/بروتوكول نقل الملفات- درع منفصل لكل لفة بالإضافة إلى درع رقائقي مشترك لجميع النوى
إس إف/بروتوكول نقل الملفات- درع منفصل لكل تطور بالإضافة إلى درع مشترك من الجديلة والرقائق.

زوج ملتوي SF/FTP

ولتوضيح الأمر أكثر، إليك تفاصيل رمز الحماية الأبجدي:

ش- لا يوجد شاشة؛
F- رقائق؛
س- جديلة.

حسب لون القشرة ومنطقة التطبيق:

- أسود- للتركيب في الخارج (الجزء الخارجي من هذا السلك مغطى بطبقة من البولي إيثيلين لمقاومة التآكل)؛

زوج ملتوي خارجي مع كابل فولاذي

- رمادي- للتثبيت في الداخل؛

- اللون البرتقالي يحمل علامة "LSZH"– سلك غير قابل للاشتعال للتركيب في المناطق الخطرة للحريق.

زوج ملتوي للمناطق الخطرة للحريق

وفقا لشكل المقطع العرضي:

دائري- عالمي؛
مستوي- للتركيب تحت ورق الحائط أو السجاد، تكون هذه الأسلاك أكثر عرضة للتداخل من الأسلاك الدائرية.

أنواع الزوج الملتوي

اليوم هناك 7 فئات من هذا النوع من الكابلات وفئة أخرى، الثامنة، لا تزال قيد التطوير. في فئات منفصلة -5 و6 و7، يتم تمييز الفئات الفرعية، بحيث يكون عددها الإجمالي 10. ولتسهيل المقارنة، قمنا بعرضها في الجدول.

رقم الفئة كابل ثنائي ملفوف	نطاق التردد، ميجاهرتز	صفات	طلب
يو تي بي القط 1	0,1	معيار عفا عليه الزمن. يتكون من سلكين، وأحياناً بدون التواء. محمية بشكل سيء من التدخل.	في اتصالات الإنترنت المودم والاتصالات الهاتفية. إنه غير مناسب لإنشاء شبكات LAN حديثة.
يو تي بي كات 2	1	معيار عفا عليه الزمن. يتكون من أربعة موصلات. الحد الأقصى لسرعة تبادل المعلومات هو 4 ميجابت/ثانية.	في الشبكات المحلية (LAN) مثل Token Ring وArcnet والاتصال الهاتفي. إنه غير مناسب لإنشاء شبكات LAN حديثة.
يو تي بي كات 3 فئة ج	16	أربع لفات (ثمانية موصلات). الحد الأقصى لسرعة تبادل المعلومات هو 100 ميجابت/ثانية في شبكات Ethernet السريعة بحد أقصى لطول الخط يبلغ 100 متر، وهو قياسي رسميًا لشبكات Ethernet المحلية.	في بعض الأحيان - في شبكات 10BASE-T و100BASE-T4، ولكن في أغلب الأحيان - في الاتصالات الهاتفية السلكية.
يو تي بي كات 4	20	معيار عفا عليه الزمن. يتكون من أربعة لفات من الأسلاك. أعلى سرعة لتبادل المعلومات هي 16 ميجابت/ثانية على زوج واحد.	LAN 10BASE-T و100BASE-T4 وحلقة الرمز. لا ينطبق اليوم.
يو تي بي كات 5 الفئة د	100	أربع لفات (ثمانية موصلات). يرسل معلومات تصل إلى 100 ميجابت/ثانية عند استخدام زوجين و1000 ميجابت/ثانية عند استخدام الأربعة.	في LAN سريع وجيجابت إيثرنت.
يو تي بي كات 5e	100	فئة محسنة من الفئة D (أرق وأرخص). متوفر مع أربعة واثنين من أزواج من الموصلات.	فئة الكابلات الأكثر شيوعًا لشبكات Fast Ethernet وGigabit Ethernet.
يو تي بي كات 6 الفئة ه	250	أربعة فروع (8 أسلاك)، غير محمية (U/UTP). ينقل المعلومات بسرعة تصل إلى 10 جيجابت/ثانية عبر خط يصل طوله إلى 55 مترًا.	يعد كبل الزوج الملتوي من الفئة 6 ثاني أكثر أنواع الكبلات شيوعًا بعد الفئة 5e. النطاق هو نفسه.
سفتب القط 6A الفئة هـ أ	500	4 فروع (ثمانية أسلاك)، محمية (نوع التدريع S/FTP أو F/FTP). يرسل معلومات تصل إلى 10 جيجابت/ثانية مع حد أقصى لطول الخط يصل إلى 100 متر.
سفتب القط 7 الفئة ف	600-700	8 أسلاك، محمية (نوع التدريع S/FTP، وفي كثير من الأحيان F/FTP). ينقل البيانات بسرعات تصل إلى 10 جيجابت/ثانية.	الشبكات المحلية السريعة و جيجابت إيثرنت.
سفتب القط 7A فئة واو أ	1000	8 أسلاك، محمية (نوع التدريع S/FTP، وفي كثير من الأحيان F/FTP). ينقل البيانات بسرعات تصل إلى 40 جيجابت/ثانية عبر خط يصل طوله إلى 50 مترًا وما يصل إلى 100 جيجابت/ثانية عبر خط يصل طوله إلى 15 مترًا.	الشبكات المحلية السريعة و جيجابت إيثرنت.

لا يوجد معيار واحد لوضع علامات على الكابلات المزدوجة الملتوية - تشير كل شركة مصنعة إليها إلى ما تعتبره ضروريًا. بعض هذه البيانات ليست ذات أهمية عملية، وسوف تكتشف ما هو المهم الذي يجب الانتباه إليه بعد قليل.

فيما يلي أحد الأمثلة على علامات الكابلات القياسية:

وضع العلامات على كابل UTP

عادةً ما تتم الإشارة إلى رمز الشركة المصنعة والعلامة التجارية في البداية. التالي هو الحد الأقصى لدرجة الحرارة التي يمكن فيها التشغيل. يأتي بعد ذلك نوع التدريع وعدد الأزواج وقطر الموصل الواحد والفئة وشهادات المطابقة والطول وسنة الصنع.

في مثالنا:

الغلاف رمادي اللون، لذا فإن الكابل مخصص للاستخدام الداخلي.
التعيين الأبجدي الرقمي الذي يبدأ بـ "HTO-KEY E191267" هو رمز الشركة المصنعة.
75 درجة مئوية - درجة الحرارة القصوى.
UTP – هذا الكابل غير محمي.
4PR – 4 أزواج من الموصلات.
24 AWG - قطر المقطع العرضي لسلك واحد (يمكن الإشارة إليه أيضًا بالملليمتر).
تم التحقق من ELT - تم التحقق منه ويلبي معايير الفئة.
CAT5E – الفئة 5e.
EIA/TIA-568-B.2 – يتوافق مع المعيار الذي يحمل نفس الاسم.
الأرقام الأخيرة هي إجمالي طول الكابل بالأقدام والأمتار.
تاريخ الإنتاج غير محدد.

قد يكون ترتيب التسميات مختلفًا، ولكن يشير أي كابل دائمًا إلى فئته ونوع التدريع وعدد الأزواج. هذه البيانات مهمة عند الشراء، والباقي هو للإشارة فقط.

خاتمة

بعد قراءة هذه المقالة، تعلمت فهم أنواع وبنية الكابلات المزدوجة الملتوية. الآن لن يكون من الصعب عليك اختياره بنفسك. بعد ذلك، ستتعلم الكثير من الأشياء المفيدة، وهي أداة تجعيد الكابلات المزدوجة الملتوية
يتم استخدام تقنية العقص أيضًا.