3.5. Скручена пара Будова. Різновиди та класифікація типів сп

Це найдешевше і найпоширеніше фізичне середовище. Відрізняєть­ся гіршим, ніж у коаксіального кабеля захистом від завад. Скручена пара (twisted pair) найдешевший кабель для прокладання. Сьогодні скру­чена пара є головним середовищем передавання для локальних мереж.

Розрізняють декілька типів скручених пар. Найпоширеніша незахи-щена скручена пара (Unshielded Twisted Pair (UTP)). Вона найдешев­ша, проте в разі її експлуатації виникають проблеми з електромагніт­ною сумісністю та випромінюванням.

Крім UTP у KM використовують фольговану незахищену скручену пару (Foiled Twisted Pair (F/UTP)), екрановану скручену пару (Shielded Twisted Pair(S/UTP)) та їхні комбінації (рис. 3.5).

Скручена пара UTP - це вісім мідних дротів, скручених попарно в спільній ізоляції. У S/UTP дроти мають спільний екран. У F/UTP кож­на пара дротів має екран з фольги, а в S/FTP є ще також спільний ек­ран. Скручені пари S/UTP, F/UTP, S/FTP мають ширший частотний діапазон передавання (і максимальну швидкість), менше електромагніт­не випромінювання порівняно з UTP, однак вони набагато дорожчіта

складніші в прокладанні і узгод­женні параметрів.

Сертифікація СП. Категорії та класи

Якість та обмеження щодо використання СП визначається за її категорією або класом. Ка­тегорії та класи скрученої пари визначені відповідними стан­дартами. Головні стандарти ка­бельних підсистем сьогодні такі:

^ISO/IEC 11801 Ed.2:2002 -міжнародний стандарт,

^>А NSI/TIA/EIA -568-В - аме­риканський стандарт, найстарі­ший серед цієї групи.

^>EN 50173 -1 - європейський стандарт, прийнятий 2002 р. країнами ЄЕС.

Є певні відмінності у стан­дартизації скручених пар амери-канськими (ЕІА, ТІА) та міжна­родними (ISO, IEC) організаці­ями. Американські організації

визначають категорію скрученої пари (і структурованої кабельної сис­теми (СКС)) за визначеним набором параметрів, що їх повинна задо­вольняти кабельна система. Європейські організації, натомість, розг­лядають класи застосувань, які експлуатують цю кабельну систему, та їхні вимоги до параметрів передавання.

Параметри скрученої пари

Категорію кабелю визначають за його параметрами. Параметри кож­ної категорії перелічені у відповідних стандартах. Крім загальних, скру­чена пара має і деякі специфічні параметри. Розглянемо їх детальніше:

•^ згасання сигналу (attenuation) - співвідношення сигналу на кінці лінії і сигналу на її початку (у децибелах);

+ характеристичний імпеданс (characteristic impedance) - опір змінно­му струму на певній частоті. Такий опір повинен бути постійним, у тім числі для різних ділянок лінії (враховуючи з'єднувачі, перевідники тощо). Сигнал, що відбивається від ділянок з неправильним імпедансом, буде на­кладатися на основний сигнал та спотворювати його;

•Ь зворотні втрати (return loss) - відношення амплітуди переданого сигналу до амплітуди відбитого;

•^ NEXT (Near End Crosstalk) - перехідне наведення на ближньому кінці - характеризує наведення в сусідніх дротах, у разі передавання да­них парою дротів у різних напрямах. Параметр уперше було введено для тестування кабельних систем технології Fast Ethernet 100Base ТХ, у якому по одній парі відбувалося передавання, а по іншій - приймання. NEXT вимірюють для обох партнерів, з обох боків лінії передавання;

+ PS-NEXT (PowerSum NEXT) - визначає сумарний вплив наведень струму по кількох дротах;

•^ FEXT (Far End Crosstalk) -рівень наведень на сусідні дроти в разі однонапрямленого передавання. Вимірюють з обох боків лінії. Параметр FEXT уперше з 'явився для мереж Gigabit Ethernet, у яких передавання відбувалося паралельно декількома скрученими парами. Певною пробле­мою є те, що підсумкове значення FEXT залежить від згасання сигналу (та довжини лінії) і не придатне для нормування. З метою нормування введено параметр ELFEXT (Equal Level Far End Crosstalk) як співвідно­шення між: згасанням та FEXT;

•^ PS-FEXT (PowerSum Crosstalk) - сумарний вплив від однонапрям-лених передавань.

•> ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio) співвідношення згасання і NEXT. Фактично цей параметр узагальнює декілька параметрів та доз­воляє проілюструвати відмінності між СПрізних категорій.

Захист СП від електромагнітних наведень

Кабельні системи комп'ютерних мереж працюють у різних електромаг­нітних середовищах. Вони, маючи значну довжину, є антенами, що випро­мінюють електромагнітний сигнал у довкілля та приймають такі сигнали.

Випромінювання впливає як на здоров'я людини, так і на пра­вильність дії технічних пристроїв (комп'ютерів, ліній передавання да­них, комп'ютерних мереж, мікропроцесорів, вбудованих у різноманіт­не устаткування). Особливо небезпечним за потенційними наслідками є вплив спричинених ЕМІ спотворень на військові системи, медичне обладнання, транспортні системи. Не дивно, що у медичних закладах та літаках заборонено користуватися мобільним телефоном.

Електромагнітне випромінювання, створюючи завади та спотворю­ючи сигнал у середовищі передавання, призводить до зменшення вис-лідної швидкості передавання, знижуються також інші кількісні та якісні параметри передавання.

Проблема боротьби з впливом завад для середовищ передавання має два аспекти. По-перше, необхідно максимально зменшити параметри випромінювання самого кабелю (див. параметри NEXT, FEXT),

по-друге, треба максимально захистити кабельну систему від зовнішнь­ого випромінювання.

І* Ступінь захищеності від зовнішнього випромінювання називають електромагнітною сумісністю (EMC), Electromagnetic Compatibility) або електромагнітною невразливістю (Electromagnetic Immunity).

Диференційне передавання та скрутка дротів

Під час передавання у скрученій парі по обох дротах пари пере­дають один і той же сигнал, але зсунутий у фазі на 180 градусів. При цьому відбувається взаємна компенсація електромагнітних полів, що генеруються сигналом у різних дротах.

Скрученість провідників забезпечує додаткову компенсацію І полів та захист від наведень. Чим більший крок звиву, тим більше \ точок перегину і тим ліпша компенсація та захист.

Для захисту середовища від електромагнітних завад у випадку скру­ченої пари використовують наступне:

Ч> збалансоване передавання (диференційний режим) та скручування дротів у пари;

^ завадостійкі коди;

^ екранування;

Ч> заземлення.

pj ТЕСТИ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

/. Який тип скрученої пари характеризується найбільшою чутливі­стю до завад та випромінюванням у довкілля?

a) FTP; б) STP;

в) UTP; г) SFTP

2. Скручена пара складається з:

а) двох мідних дротів;

б) чотирьох мідних дротів;

в) трьох пар дротів;

г) восьми мідних дротів, скручених попарно.

3. У скрученій парі провідники скручують щоб:

а) мінімізувати випромінювання ЕМІ;

б) мінімізувати параметр NEXT;

в) мінімізувати вплив завад на сигнал;

г) полегшити роботу монтажника з ними;

д) зменшити згасання корисного сигналу.

4. З коаксіальним кабелем використовують такі роз'єми:

а) МІС; б) А Ш;

в) BNC; г) RJ-45.

5. Параметр NEXT- це:

а) параметр, що характеризує наводки у сусідніх дротах;

б) параметр, який характеризує паразитні наведення, що гене­ руються у сусідньому дроті при передавання у протилежних напрямах. Вимірюється з боку передавача;

в) параметр, що характеризує однорідність опору кабельного середовища;

г) параметр, який характеризує паразитні наведення, що генерують-

ся у сусідньому дроті під час передаванняу протилежних напря­мах. Вимірюється як з боку приймача так і з боку передавача.

д) параметр, який характеризує паразитні наведення, що генеру-

ються у сусідньому дроті при передаванні в однакових напря­мах. Вимірюється як з боку приймача так і з боку передавача.