How-To Zarabianie kabla sieciowego (skrętki / UTP / FTP / STP)

Silas Mariusz · May 17, 2008

Zarabianie kabla sieciowego skrętki

oraz definicje i schematy

Spis treści

1. Skrętka - kabel sygnałowy

2. Wtyki

2.1. RJ-45

2.2. 8P8C

3. Normy opisujące okablowanie

3.1. TIA/EIA-568-A (przedawniona)

3.2. TIA/EIA-568-B

4. Schemat kolorów połączenia skrosowanego (crossover)

1. Skrętka (ang. twisted-pair cable) – rodzaj kabla sygnałowego służącego do przesyłania informacji, który zbudowany jest z jednej lub więcej par skręconych ze sobą żył w celu eliminacji wpływu zakłóceń elektromagnetycznych oraz zakłóceń wzajemnych, zwanych przesłuchami. Skręcenie żył powoduje równocześnie zawężenie pasma transmisyjnego. Wynalazcą tego rozwiązania jest Alexander Graham Bell.

Skrętki mają zastosowanie w łączach telekomunikacyjnych oraz sieciach komputerowych, obecnie najczęściej wykorzystywana jest w telefonii analogowej oraz w sieciach Ethernet. Skrętka ma zastosowanie przy przesyłaniu danych w postaci analogowej jak i cyfrowej.

Rodzaje skrętki
Wyróżnia się skrętkę nieekranowaną (U/UTP), ekranowaną folią (posiadającą dodatkowe płaszcze z folii) (F/UTP i U/FTP) oraz metalowej siatki (SF/UTP, S/FTP i SF/FTP).

Norma ISO/IEC 11801:2002 opisuje sposób oznaczania kabli. Norma mówi, że kable powinny posiadać opis w składni xx/yyTP, gdzie yy-opisuje pojedynczą parę kabla (np. UTP – para nieekranowana), a oznaczenie xx odnosi się do całości kabla.

Przyjmowane przez xx i yy oznaczenia to:

U – nieekranowane (ang. unshielded)
F – ekranowane folią (ang. foiled)
S – ekranowane siatką (ang. shielded)
SF – ekranowane folią i siatką

Spotykane konstrukcje kabli

U/UTP (dawniej UTP) – skrętka nieekranowana
F/UTP (dawniej FTP) – skrętka foliowana
U/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii.
F/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii dodatkowo w ekranie z folii
SF/UTP (dawniej STP) – skrętka ekranowana folią i siatką
S/FTP (dawniej SFTP) – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z siatki
SF/FTP (dawniej S-STP) – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z folii i siatki

Skrętka nieekranowana (U/UTP)
4-parowa o różnej długości skręcenia|Skrętka ekranowana folią (F/UTP)
4-parowa
\

|

Elektryczne parametry skrętki

Impedancja falowa
Tłumienie — stosunek napięcia wyjściowego do napięcia wejściowego sygnału transmitowanego w przewodzie, wyrażane w decybelach na jednostkę długości;
Propagacja sygnału — (ang. NVP (Nominal Velocity of Propagation)) prędkość propagacji impulsu elektrycznego podawana jako ułamek dziesiętny lub wartość procentowa, pozwala na określenie prędkości impulsu w stosunku do prędkości światła (c = 300 000 km/s). Na przykład NVP = 74% oznacza, że prędkość impulsu w kablu Vf wynosi 0,74c (Vf = 222 000 km/s). W tym przypadku impuls elektryczny będzie potrzebował około 4,5 ns na przebycie 1 m;
Rezystancja stałoprądowa;

Kategorie skrętki
Kategorie skrętki wg europejskiej normy EN 50173:

klasa A – realizacja usług telefonicznych z pasmem częstotliwości do 100 kHz;
klasa B – okablowanie dla aplikacji głosowych i usług terminalowych z pasmem częstotliwości do 4 MHz;
klasa C (kategoria 3) – obejmuje typowe techniki sieci LAN wykorzystujące pasmo częstotliwości do 16 MHz
klasa D (kategoria 5) – dla szybkich sieci lokalnych, obejmuje aplikacje wykorzystujące pasmo częstotliwości do 100 MHz;
klasa E (kategoria 6) – rozszerzenie ISO/IEC 11801/TlA wprowadzone w 1999, obejmuje okablowanie, którego wymagania pasma są do częstotliwości 250 MHz (przepustowość rzędu 200 Mb/s). Przewiduje ono implementację Gigabit Ethernetu (4x 250 MHz = 1 GHz) i transmisji ATM 622 Mb/s;
klasa EA (kategoria 6A) – wprowadzona wraz z klasą FA przez ISO/IEC 11801 2002:2 Poprawka 1. Obejmuje pasmo do częstotliwości 500 MHz;
klasa F (kategoria 7) – opisana w ISO/IEC 11801 2002:2. Możliwa jest realizacja aplikacji wykorzystujących pasmo do 600 MHz. Różni się ona od poprzednich klas stosowaniem kabli typu S/FTP (każda para w ekranie plus ekran obejmujący cztery pary) łączonych ekranowanymi złączami. Dla tej klasy okablowania jest możliwa realizacja systemów transmisji danych z prędkościami przekraczającymi 1 Gb/s;
klasa FA (kategoria 7A) – wprowadzona przez ISO/IEC 11801 2002:2 Poprawka 1. Obejmuje pasmo do częstotliwości 1000 MHz;

2. Wtyki

2.1. RJ-45 – typ złącza stosowany do podłączania modemów. Wtyczka jest podobna do 8P8C, ale jest wyposażona w dodatkową wypustkę, uniemożliwiającą włożenie jej do zwykłego gniazda. Wykorzystywane są piny 4. i 5. – podłączenie linii oraz 7. i 8. – rezystor umieszczony w gnieździe, sterujący mocą modemu. Występuje w dwóch wersjach RJ 45S – pojedyncze gniazdo i RJ45M – do ośmiu gniazd. Unormowane w Title 47 CFR 68 subpart F, jednak w 2001 odpowiedzialność za ten fragment została przeniesiona na organizację Administrative Council for Terminal Attachments (ACTA) i cała część F została z CFR wykreślona.

Z nie do końca wyjaśnionych przyczyn przyjęło się tak nazywać każde złącze typu 8P8C.

2.2. 8P8C (ang. 8 Position 8 Contact; bardzo popularnie ale błędnie nazywane RJ-45) – rodzaj ośmiostykowego złącza (gniazdo i wtyk) używanego najczęściej do zakończenia przewodów elektrycznych. Wykorzystywane w różnego rodzaju sprzęcie telekomunikacyjnym i komputerowym. Najbardziej rozpowszechnione jako podstawowe złącze do budowy przewodowych sieci komputerowych w standardzie Ethernet. 8P8C oznacza złącze o ośmiu miejscach na styki i ośmiu stykach.

Kable
Złącza mogą być łączone z kablami według różnych sekwencji, w zależności od zastosowania.

Przewód używający złączy 8P8C spotyka się często przy budowie sieci Ethernet w trzech wersjach – normalnej (ang. straight-through), skrosowanej (crossover) oraz odwróconej (rollover). Wersja standardowa służy do łączenia urządzenia końcowego (np. komputera, drukarki, itp.) z koncentratorem bądź przełącznikiem. Wersja skrosowana służy do łączenia komputerów bez pośrednictwa koncentratora, bądź do łączenia koncentratorów. Wersja odwrócona służy między innymi do podłączania urządzeń sieciowych jak przełączniki, routery niektórych producentów, np. firmy Cisco, do komputera przez łącze konsolowe – łączy wówczas interfejsy szeregowe i służy do konfiguracji urządzeń.

Istnieje też wersja wtyku podwójnie skrosowana występująca przykładowo w gotowym kablu o oznaczeniu YFC UTP CAT.5E PATCH IS0/IEC 11801 & EN 50288 $ TIA /EIA 568B.2 3P VERIFIED FOR GIGABIT ETHERNET 24AWGx4P TYPE CM (UL) C(UL) CMH E164469-F3. W tym wtyku również pary przewodów 1 i 4 są skrosowane. Drugi wtyk w tym kablu jest standardowy. W linku zewnętrznym nr 1 są podane specyfikacje kabli podwójnie skrosowanych TIA/EIA 568A Crossed Wiring i TIA/EIA 568B Crossed Wiring.

W wersji normalnej końcówki muszą być wykonane symetrycznie – tzn. te same kolory przewodów na pinach o tych samych numerach. W skrosowanej wersji kabla jedna końcówka powinna być wykonana normalnie, a druga z zamienionymi niektórymi sygnałami (według schematu "skrosowany").

Do wykonania przewodu stosuje się urządzenia mechaniczne nazywane popularnie zaciskarką.

Wtyk|Zaciskarka
\

|

3. Normy opisujące okablowanie

3.1. TIA/EIA-568-A (przedawniona norma) (TIA/EIA Commercial Building Wiring Standard) - norma dla okablowania strukturalnego, wydana w styczniu 1995, która powstała na bazie normy EIA/TIA 568 (złącza i kable do 16 MHz) po uwzględnieniu biuletynów TSB 36 (kable do 100 MHz), TSB 40 (złącza do 100 MHz), TSB 40A (złącza i kable krosowe do 100 MHz) oraz projektu SP-2840 (złącza i kable do 100 MHz). Zastąpiona zestawem norm TIA/EIA-568-B.

Z czasem powstało szereg norm towarzyszących, z których najważniejsze to:

EIA/TIA 485A Electrical Characteristics of Generators and Receivers for Use in Balanced Digital Multipoint Systems (ang. charakterystyki elektryczne generatorów i odbiorników do użycia w cyfrowych systemach wielopunktowych)
EIA/TIA 569 Commercial Building Telecommunications for Pathways and Spaces (ang. kanały telekomunikacyjne w biurowcach)
EIA/TIA 570 Residential Telecommunications Cabling Standard (ang. kanały telekomunikacyjne w mieszkaniach)
EIA/TIA 606 The Administration Standard for the Telecommunications Infrastructure of Commercial Building (ang. administracja infrastruktury telekomunikacyjnej w biurowcach)
EIA/TIA 607 Commercial Building Grounding and Bonding Requirements for Telecommunications (ang. uziemienia w budynkach biurowych)
TSB 67 Transmission Performance Specification for Field Testing of Unshielded Twisted-Pair Cabling Systems (ang. pomiary systemów okablowania strukturalnego)
TSB 72 Centralized Optical Fiber Cabling Guidelines (ang. scentralizowane okablowanie światłowodowe)
TSB 75 Nowe rozwiązania okablowania poziomego dla biur o zmiennej aranżacji wnętrz
TSB 95 Additional Transmission Performance Guidelines for 4-Pair 100 W Category 5 Cabling

(Połączenie przedawnione!)

3.2. TIA/EIA-568-B (obecnie używana norma) (TIA/EIA Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) - zestaw norm opisujący okablowanie telekomunikacyjne budynków komercyjnych. Składa się z trzech podstawowych części TIA/EIA-568-B.1, -B.2 i -B.3, wydanych pierwotnie w 2001 roku. Zastąpił on wcześniejszą normę TIA/EIA-568-A. Poszczególne części opisują:

TIA/EIA-568-B.1 - wymagania ogólne oraz podstawowe informacje dotyczące projektowania okablowania, podsystemów wchodzących w skład, dopuszczalnych odległości, itp.
TIA/EIA-568-B.2 - dokładną specyfikację parametrów transmisyjnych komponentów kategorii 5e tj. kabla, złączy, itp
TIA/EIA-568-B.3 - informacje na temat komponentów światłowodowych.

Opis złączy
Standard 568-B.1 definiuje między innymi dwa rodzaje zakończenia przewodów: T568A i T568B ( nazywanych niepoprawnie TIA/EIA-568-A i TIA/EIA-568-B ), różniące się podłączeniem 2. i 3. pary przewodów (pomarańczowa i zielona).

Poniższa tabela opisuje kolejność przewodów w złączu 8P8C (popularnie lecz nieprawidłowo zwanym RJ-45):

|||T568A||||T568B
\Pin|Para|Przewód|Kolor|Pin|Para|Przewód|Kolor
\1|3|1|

biało-zielony|1|2|1|

biało-pomarańczowy
\2|3|2|

zielony|2|2|2|

pomarańczowy
\3|2|1|

biało-pomarańczowy|3|3|1|

biało-zielony
\4|1|2|

niebieski|4|1|2|

niebieski
\5|1|1|

biało-niebieski|5|1|1|

biało-niebieski
\6|2|2|

pomarańczowy|6|3|2|

zielony
\7|4|1|

biało-brązowy|7|4|1|

biało-brązowy
\8|4|2|

brązowy|8|4|2|

brązowy

(Połączenie poprawne)

4. Schemat kolorów połączenia skrosowanego (crossover)

Pin|Kolor||#|Pin|Kolor|
\1|biało-zielony|

|>|1|biało-pomarańczowy|

\2|zielony|

|>|2|pomarańczowy|

\3|biało-pomarańczowy|

|>|3|biało-zielony|

\4|niebieski|

|>|4|niebieski|

\5|biało-niebieski|

|>|5|biało-niebieski|

\6|pomarańczowy|

|>|6|zielony|

\7|biało-brązowy|

|>|7|biało-brązowy|

\8|brązowy|

|>|8|brązowy|