کابل زوج به هم تابیده

کابل زوج به هم تابیده از سیم های مسی دو رنگی تشکیل شده است که هر کدام از آنها دارای قطری بین ۰.۴ تا ۰.۸ میلی متر می باشند. همان گونه که در شکل نمایش داده شده است در این نوع کابل هر جفت سیم به هم تابیده شده و تمام آنها در یک پوشش پلاستیکی قرار گرفته اند. تعداد جفت سیم ها متفاوت بوده و به نوع کابل بستگی دارد. هر چه بیشتر تابیدگی جفت سیم ها در واحد متر بیشتر باشد، مقاومت آنها در برابر هم شنوایی نیز بیشتر خواهد بود. تعداد تابیدگی جفت سیم ها در هر متر یا فوت، نرخ تابیدگی گفته می شود که هر چه این نرخ بالاتر باشد کیفیت انتقال نیز بالاتر خواهد بود.

کابل زوج به هم تابیده به خاطر کاربردهای فراوان در زمینه های مختلف دارای صدها نوع است که هر کدام دارای نرخ تابیدگی، تعداد زوج سیم، درجه ی مس استفاده شده، پوشش و ویژگی های متفاوتی از این دست می باشند.یک کابل زوج به هم تابیده می تواند از ۱ تا ۴۲۰۰ جفت سیم داشته باشد. در شبکه های جدید معمولاً از کابل های دارای ۴ جفت سیم استفاده می شود که در آن یک جفت سیم برای ارسال و سه جفت دیگر برای دریافت داده به کار می روند.

در سال ۱۹۹۱ سازمان های TIA/EIA با ارائه ی استاندارد TIA/EIA 568 کابل های زوج به هم تابیده را در گروه های مختلف دسته بندی کردند که معروف ترین آنها (Cat(Category یا دسته ی ۶e,6,5,4,3 و ۷ می باشد که در شبکه های جدید از دسته های ۵ و بالاتر استفاده می شود.

کابل زوج به هم تابیده نسبتاً ارزان است و نصب آن ساده، و بدون نیاز به تکرار کننده می تواند فاصله ی زیادی را تحت پوشش خود قرار دهد و به راحتی در همبندی های مختلف از جمله ستاره قابل استفاده می باشد. تمام کابل های زوج به هم تابیده در دو دسته ی STP و UTP قرار می گیرند.

کابل STP

سیم های کابل STP (زوج به هم تابیده پوشش دار: Shielded Twisted Pair) افزون بر این دارای پوشش اختصاصی هستند، توسط یک پوشش فلزی (که معمولاً از جنس مس است) نیز احاطه شده اند. این پوشش به عنوان یک محافظ در برابر هجوم نیروهای الکترومغناطیس عمل کرده و از تأثیر گذاری منفی این نیروها روی سیگنال های در حال انتقال درون کابل جلوگیری می کند. عملکرد پوشش STP به سطح و نوع نویز محیط، سازوکار اتصال زمین، ضخامت فلز استفاده شده، تقارن و استحکام آن بستگی دارد. در شکل زیر می توان نمونه ای از کابل STP را مشاهده کرد.

کابل UTP

کابل UTP (زوج به هم تابیده ی بدون پوشش: Unshielded Twisted Pair) شامل یک یا چند جفت سیم روکش دار است که در یک پوشش پلاستیکی قرار گرفته اند. به خاطر استفاده نکردن این نوع کابل از پوشش فلزی محافظ، نسبت به کابل STP ارزان تر بوده و در مقابل از مقاومت کمتری در برابر هجوم نویزها برخوردار می باشد. یکی از موارد بسیار مهم در مدیریت کابل کشی شبکه، داشتن آشنایی کافی با دسته های مختلف کابل به ویژه دسته های ۵،۳ و بالاتر است.

دسته ی ۳ (Cat 3): فرمی از کابل UTP با ۴ جفت سیم است که می تواند داده ها را با سرعت ۱۰Mbps در باندی با پهنای ۱۶ مگاهرتز انتقال دهد. از کابل دسته ی ۳ معمولاً در شبکه های در شبکه های اترنت ۱۰Mbps و حلقه-نشانه ی ۴Mbps استفاده می شود که امروزه مدیران شبکه در حال تعویض این کابل با کابل های دسته ی ۵و بالاتر می باشند.
دسته ی ۴ (Cat 4): فرمی از کابل UTP با ۴ جفت سیم است که دارای بازدهی ۱۶Mbps است. بر خلاف شبکه های امروزی، این نوع کابل را می توان در شبکه های اترنت ۱۰Mbps و حلقه- نشانه ی ۴Mbps مشاهده کرد. کابل های دسته ی ۴ ارسال سیگنال های ۲۰ مگاهرتزی و بالاتر را تضمین می کنند و نسبت به دسته ی ۳ از قدرت بیشتری در برابر تضعیف و هم شنوایی برخوردارند.
دسته ی ۵ (Cat 5): این دسته نیز از نوع UTP بوده و از ۴ جفت سیم تشکیل شده است که دارای نرخ سیگنالی ۱۰۰ مگاهرتزی و بازدهی ۱۰۰۰Mbps است. در شکل زیر نمونه ای از کابل دسته ی ۵ نمایش داده شده است. در کابل UTP هر جفت سیم به هم تابیده شده توسط رنگ بندی استانداردی از هم قابل تشخیص هستند. برای نمونه از سیمی که با رنگ نارنجی یکدست دور سیمی با رنگ نارنجی و سفید تابیده شده است برای انتقال داده استفاده می شود.

تشخیص کابل های ۴ زوجه ی دسته ی ۳ و دسته ی ۵ یا e5 قدری دشوار است. معمولاً کارخانه ی تولید کننده، بر خلاف کابل دسته ی ۳ روی پوشش کابل دسته ی ۵، دسته و ویژگی های آن را چاپ می کند. راه دیگر تشخیص این دو نوع کابل از یکدیگر، میزان تاب خوردگی سیم های کابل است به شکلی که یک جفت سیم در هر فوت برای کابل دسته ی ۳ حدود ۳ یا کمتر و در کابل دسته ی ۵ حداقل ۲۱ بار تاب خورده است.

دسته ی (۵e (Cat 5e: نسخه ی قوی تر کابل دسته ی ۵ است که از ترکیبات مسی با کیفیت تر، نرخ تابیدگی بیشتر و روش های پیشرفته برای کاهش هم شنوایی برخوردار می باشد. در این دسته حرف (enhanced)e به قدرت بیشتر کابل اشاره دارد. این کابل دارای نرخ سیگنال گذاری ۳۵۰ مگاهرتزی یعنی نرخی ۳ برابر نرخ کابل دسته ی ۵ است.
دسته ی ۶ (Cat 6): دارای ۴ جفت سیم به هم تابیده است که هرجفت به شکل جداگانه درون پوششی از جنس فویل قرار دارد. برای جلوگیری از هم شنوایی افزون بر پوشش هر جفت سیم، تمام جفت سیم ها نیز به شکل یکجا درون یک پوشش اضافی دیگر از جنس فویل که ضد حریق می باشد قرار گرفته اند. این موضوع موجب شده است بازدهی کابل دسته ی ۶ نسبت به دسته ی ۵ حدود ۶ برابر افزایش یابد یعنی نرخ سیگنال گذاری آن ۵۵۰ مگاهرتز شود.
دسته ی (۶e (Cat 6e: این کابل نسخه ی پیشرفته تر دسته ی ۶ می باشد که در آن تضعیف و هم شنوایی کاهش یافته و امکان افزایش طول بخش شبکه (Segment) را فراهم می کند. این نوع کابل دارای نرخ سیگنال گذاری ۵۵۰ مگاهرتزی بوده و توانایی ارسال چندین گیگابایت داده در ثانیه را دارد.
دسته ی ۷ (Cat 7): این کابل از چندین جفت سیم تشکیل شده است که هر جفت درون پوششی اختصاصی بوده و تمام آن ها به شکل یکجا درون پوششی دیگر قرار گرفته اند. هنوز استانداردهای این دسته تکمیل نشده است ولی با این وجود شرکت های فراوانی در حال خرید و استفاده از آن می باشند. یکی از ویژگی های این کابل نرخ ۱ گیگا هرتزی سیگنال گذاری آن است. به همین خاطر کابل دسته ی ۷ به اتصالات متفاوتی نسبت به دیگر دسته های UTP نیاز دارد زیرا این دسته دارای پوشش اضافه تر بوده و از انعطاف پذیری کمتری برخوردار است.

مقایسه ی STP و UTP

در زیر تفاوت ها و شباهت های این دو نوع کابل فهرست شده است:

بازدهی: هر دو نوع STP و UTP توانایی ارسال داده در نرخ های ۱Gbps,100Mbps,10Mbps و ۱۰Gbps را دارند که میزان نرخ های بالا به میزان کابل کشی و روش انتقال مورد استفاده در شبکه بستگی دارد.
هزینه: هزینه ی هر دو نوع کابل با توجه به ویژگی هایی مانند درجه ی مس استفاده شده، درجه ی دسته و دیگر توانمندی های کابل مشخص می شود. در کل کابل STP به خاطر ویژگی ها و مواد به کار رفته در آن از کابل UTP گران تر است.
رابط: هر دو کابل STP و UTP از رابط (RJ-45 (Registered Jack 45 که خیلی شبیه به رابط RJ-11 تلفن آنالوگ است، استفاده می کنند. تمام شبکه های اترنتی که دارای کابل کشی زوج به هم تابیده می باشند از رابط های RJ-45 استفاده می کنند.
مقاومت در برابر نویز: به خاطر وجود پوشش، کابل STP نسبت به کابل UTP در برابر نویز از مقاومت بیشتری برخوردار می باشد.
اندازه و مقیاس پذیری: در شبکه های اترنتی که نرخ انتقال ۱Mbps تا ۱۰Gbps استفاده می کنند، طول هر بخش کابل کشی شده با کابل های STP و UTP در آنها حداکثر ۱۰۰ متر یا ۳۲۸ فوت و تعداد گره های قابل پشتیبانی در این فضا ۱۰۲۴ گره است.