Теория и конструктивные особенности кабеля на основе витой пары

Введение

Теория кабеля на основе витой пары

Лекция №4

PS-ELFEXT (Power Sum Equal Far End Crosstalk)

PS-ELFEXT - суммарное приведенное переходное затухание. Эта характеристика вычисляется для каждой отдельной пары простым суммированием значений ее параметров elfext относительно всех остальных пар.

Return Loss (RL)

При передаче сигнала, возникает так называемый эффект отражения сигнала в обратном направлении. Величина отражения сигнала Return Loss или "обратное затухание" пропорциональна затуханию отраженного сигнала. Характеристика особенно важна при построении сетей с поддержкой протокола Gigabit Ethernet, использующего передачу сигналов по витой паре в обе стороны (полнодуплексная передача). Достаточно большой по амплитуде отраженный сигнал может искажать передачу информации в обратном направлении. Return Loss выражается в виде отношения мощности прямого сигнала к мощности отраженного.

Как говорилось в предыдущей лекции "Витая пара" (twisted pair) - это кабель на медной основе, объединяющий в оболочке одну или несколько пар проводников. Каждая пара представляет собой два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода. Кабели данного типа зачастую сильно отличаются по качеству и возможностям передачи информации. Соответствия характеристик кабелей определенному классу или категории определяют общепризнанные стандарты (ISO 11801 и TIA-568). Сами характеристики напрямую зависят от структуры кабеля и применяемых в нем материалов, которые и определяют физические процессы, проходящие в кабеле при передаче сигнала.

Кабель типа "Витая пара" (Twisted Pair) назван так в связи со своим структурным строением [3]. Базовая структурная единица - пара взаимно скрученных проводников, при этом в каждой паре различают главный и дополнительный провода. Теорию витой пары, а точнее физические процессы, происходящие в паре, мы частично рассматривали в предыдущей лекции.

При формировании кабеля медные пары дополнительно скручивают между собой и получившийся свиток помещают в изоляционную оболочку. Для идентификации и безошибочного выделения пар внутри кабеля используют цветовую маркировку. Так первые четыре пары имеют соответственно базовые цвета: Синий, Оранжевый, Белый и Коричневый. Чаще всего основной провод в паре целиком окрашивается в базовый цвет, а дополнительный провод имеет белую изоляционную оболочку с добавлением полосок базового цвета. В случае, когда количество пар в кабеле больше четырех (это так называемые многопарные кабели), может применяться вариант комбинированной цветовой маркировки. В этом случае пара идентифицируется не единственным цветом базового провода, а на основе цветов изоляций и базового и дополнительного проводов. Например, Зеленый-Желтый, Зеленый-Красный и т.д. Это существенно увеличивает количество вариантов цветовых идентификаторов, что особенно важно в многопарных кабелях.

В технической документации кроме цветовой идентификации может применяться численно-буквенное обозначение пар. При такой системе основной провод именуется как " Ring ", а дополнительный как " Tip ". Соответствие определенной паре реализуется с помощью добавления к этим названиям номера пары. Так дополнительный провод 30-ой пары схематично обозначается как "Tip30".

Для описания самой проводящей части (медный сердечник) в настоящее время пользуются системой AWG (American Wire Gauge). Система описывает соответствие предопределенных числовых идентификаторов диаметрам проводников и их физическим характеристикам.

4.3. Разъемы, применяемые совместно с кабелем "Витая пара"

На данный момент существует четыре основных типа разъемов, совместно с которыми используется кабель "Витая пара". Два из них (см. рис.4.1) имеют по 8 контактов, и часто именуются как RJ45, что не совсем верно. Остальные разъемы имеют по 6 контактов, именуемые как RJ11 или RJ12 в зависимости от количества активных контактов. Использование

Рис.4.1

подобной терминологии может приводить к противоречиям, поскольку аббревиатура RJ используется для идентификации кабельной разводки, закрепленной USOC (Universal Service Ordering Codes). Само сокращение RJ расшифровывается как Registered Jack.

Каждый из приведенных выше разъемов может использоваться для различных конфигураций разводки. Так, к примеру, 6-ти пиновый разъем может быть сконфигурирован под однопарную схему разводки RJ11C, двупарную RJ14C, или трехпарную схему RJ25C. В свою очередь 8-ми пиновый разъем поддерживает конфигурацию RJ61C (4 пары) и RJ48C. Модифицированный 8-ми пиновый разъем с ключом с легкостью используется для схем RJ45S, RJ46S, RJ47S.

Последний из представленных разъемов разработан корпорацией DEC (Digital Equipment Corporation). Разъем требует использования модифицированного коннектора, тем самым, предотвращая возможность подключения информационного линка к телефонным линиям.

4.4. Стандартные разводки кабеля "Витая пара"

В настоящее время наиболее популярны две схемы - T568A и T568B. Они идентичны (см. рис.4.2) в случае, если не используются вторая и третья пары. Предпочтительна первая схема, поскольку она совместима с однопарной и двупарной конфигурацией системы USOC. Однако обе схемы могут использоваться для линий ISDN (Integrated Servises Digital Network), а также в высокоскоростных сетях. Дело в том, что схемы разработаны таким образом, чтобы свести к минимуму взаимные наводки в парах. А это необходимое условие для категорий 3, 4, 5, 5e и 6. Поэтому при реализации высокоскоростных сетей используют именно эти конфигурации.

T568A	PIN#
Пара, ID	T1	R1	T2	R2	T3	R3	T4	R4
T568B	PIN#
Пара, ID	T1	R1	T2	R2	T3	R3	T4	R4

Рис.4.2

Есть и другой принцип разводки - USOC. Эта разводка (см. рис.4.3) подходит для одно, двух, трех и четырехпарной кабельной системы. Как и в системах T568, первая пара располагается на центральных пинах, вторая же пара, подобно разводке T568A, занимает пины 3 и 6. Таким образом, если кабельная система использует только первые две пары, то схемы T568A и USOC - идентичны. Пара 3 занимает следующие внешние пины 2 и 7. И, наконец, последняя пара располагается на контактах 1 и 8. Преимущество схемы USOC состоит в возможности использовать одно, двух и трехпарные системы при 8-ми пиновой USOC-разводке. Однако это достоинство не идет ни в какое сравнение с огромным недостатком - слабой стойкости к наводкам, создаваемых в парах. Вследствие этого USOC не используется при создании скоростных сетей.

USOC 4 пары	PIN#
Пара, ID	T1	R1	T2	R2	T3	R3	T4	R4
USOC 1,2,3 пары	PIN#
Пара, ID	T1	R1	T2	R2	T3	R3

Рис.4.3

Дата добавления: 2015-06-04