Почему для построения локальных сетей доступа следует применять только экранированные кабели “витая пара” ?

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Почему для построения локальных сетей доступа следует применять
только экранированные кабели “витая пара” ?

Почему из экранированных витых пар рекомендуется использовать наиболее высокие категории Cat.6, Cat.6A и Cat.7A ?



Тарифная скорость интернет-подключений, предлагаемая абоненту операторами связи в РФ, каждые 2 года увеличивается примерно в 2 раза и даже быстрее.

Так, в 2017 году технические предложения были еще на уровне 75 Мбит/с, но уже к концу 2018 года они преодолели планку в 100 Мбит/с, а в 2021 году мы видим уже многочисленные предложения подключиться к тарифам 300 Мбит/с и выше. Так, например, ДОМ.РУ предлагает потенциальным абонентам уже 600 Мбит/с, а МТС - даже 1000 Мбит/с.


Даже экранированная витая пара категории Cat. 5e, будучи бюджетным решением для самых простых задач и имея “потолок” в 100 Мбит/с , уже перестает соответствовать бурному совершенствованию сетей доступа.

О неэкранированных витых парах вообще следует забыть, поскольку это просто “каменный век”, и они (неэкранированные витые пары) уже не соответствуют вообще никаким современным требованиям при построении сетей доступа.

Всех раздражает “внезапно остановившаяся” на целых полминуты-минуту картинка в самый разгар важнейшей онлайн-трансляции, но многие по-прежнему не понимают причин такому пакостному явлению.

Поэтому при доставке цифрового потока конечному потребителю, и особенно во время распределения (раздела) соответствующей выделенной полосы между несколькими абонентами, одновременно находящимися в сети, следует по возможности использовать максимально экранированные КАБЕЛЬНЫЕ соединения, а не беспроводные, ведь даже включенная кем-то их домашних микроволновка способна повлиять на ваш беспроводной Wi-Fi-канал в самый неподходящий момент времени.

К 2021 году фактически все телевидение уже ушло в формат IPTV на платформы типа YouTube и т.п. для просмотра программ в живом онлайн-режиме либо из видеоархива в любое удобное для абонента время.

В самом начале этого технологического пути были SD-каналы (для передачи такого канала необходим поток 2,5 Мбит/с), потом пришло Full HD (9 Мбит/с), нынче обыденным делом стало UHD 4К (24 Мбит/с), и вот уже на подходе UHD 8К (минимум 100 Мбит/с на один канал).

С ростом скоростей и объемов передачи данных здесь, в витых парах, как и в коаксиальном кабеле, экранирование начинает играть колоссальную роль, потому что ситуацию осложняет непрерывный рост проникновения Интернета в нашу повседневную жизнь и увеличение количества устройств, постоянно висящих в онлайне.

Кабели в многоквартирных домах идут в параллельных жгутах, и если раньше пользователи Интернета просто смотрели сайты, читали почту, то сейчас многие из них уже являются абонентами IPTV и IP-телефонии, смотрят потоковое видео, играют в онлайн-игры, делают друг другу видеозвонки и организовывают в прямом эфире видеоконференции, а также пользуются всевозможными сервисами, доступ к которым может обеспечить только достаточно широкополосное подключение.

В этих условиях куски неэкранированной витой пары, особенно в экстремальных условиях, например, на больших расстояниях и при высокой этажности зданий, начинают не только влиять друг на друга, но и, как антенны, собирать электромагнитную “грязь” от различных радиопередающих устройств.

При простом просмотре сайтов или при работе с электронной почтой это влияние сказывается несильно: вы не заметите, за сколько у вас загрузилась картинка — за 0,1 секунды или за 0,3. Но если вы смотрите видео в режиме онлайн, то медленная буферизация просто не позволит вам продолжить просмотр в безостановочном режиме. Вот поэтому иногда, например, из-за внезапно “пролетевшей” рядом электромагнитной помехи, и прерывается столь важное для вас видео как в онлайн-режиме, так и при выгрузке из видеоархива соответствующего IP-канала или приложения.

Учитывая общий и непрерывный рост скоростей и объемов интернет-трафика, переходить на ЭКРАНИРОВАННУЮ витую пару следовало еще вчера.

В нынешнем 2021 году и далее с течением времени устанавливать при монтаже сетей доступа неэкранированную витую пару просто недопустимо, ведь такую логику поведения уже даже экономией бюджета объяснить невозможно, поскольку это просто выбрасывание денег на ветер.

Многие могут возразить : «И на UTP (неэкранированной) все вроде как работает, а в квартире у нас Wi-Fi, что очень удобно».

Да, возможно и работает пока еще, но тут следует сразу же возразить, что уже сегодня в больших городах Wi-Fi диапазон 2,4 ГГц чрезвычайно перегружен. Наглядным примером может служить система “консьерж” в многоквартирных домах, построенная на использовании всех 13 (тринадцати) каналов Wi-Fi диапазона 2,4 ГГц, а число абонентов, использующих данную систему через мобильное приложение может быть при этом гораздо больше, чем предельное число каналов 13. Фактически такое же переполнение полосы частотного спектра уже произошло и с Wi-Fi диапазоном 5 ГГц.

А интернет-трафик тем временем продолжает расти с неумолимой силой. Именно поэтому уже разрабатывается новый стандарт Wi-Fi — Wi-Gig диапазона 60 ГГц со скоростью передачи до 7 Гбит/с и ровно поэтому запущен в эксплуатацию стандарт на витую пару Cat. 7A, которая обеспечивает 10 Гбит/с на дистанции 100 метров и, соответственно, 40 Гбит/с на дистанции 55 метров, обладая при этом коэффициентом экранирования выше 85 дБ в базовом частотном диапазоне 100 … 600 МГц.

Как вы думаете, зачем все эти технологические усилия ?

Безусловно, многие решения зависят от того, о каком пользователе мы говорим. Если человек не просто использует электронную почту или оплачивает через интернет счета за электроэнергию, а возлагает на Интернет задачи охраны машины, квартиры, дачи, а еще любит смотреть на большом экране всевозможные видеоприложения в режиме онлайн или видео-по-запросу, то ему следует не экономить, а закладывать до роутера и большого телевизора высокой четкости кабели не хуже Cat. 6А (пропускная способность в полосе 500 МГц) или Cat. 7A (соответственно 1200...1500 МГц).

В течение жизненного цикла LAN-проводки, а это как минимум 15...20 лет для высококачественных кабелей европейского производства, успевает смениться 2-3 поколения сетевого оборудования (например, роутеров). В современных роутерах, стоимость которых 2500 … 4000 рублей/шт, все разъемы имеют стандартизованную скорость передачи данных 1 Гбит/с, а сами беспроводные Wi-Fi каналы обеспечивают около 700 - 900 Мбит/с.

С появлением в розничных торговых сетях смарт-телевизоров нового поколения 8K UHD и для реализации всех заявленных по ним возможностей (вкл. картинку со сверхвысоким разрешением) однозначно требуется обеспечивать высокоскоростное интернет-подключение с широкополосностью (скоростью) на уровне 1 Гбит/с. Такие подключения следует осуществлять как минимум витой парой Cat. 6 и Cat. 6A или (что еще более правильно) с определенным “запасом на будущее” уже витой парой Cat. 7A.


Разница в стоимости наихудшей витой пары категории Cat. 5e (U/UTP, вообще неэкранированная) и наилучшей витой пары категории Cat. 7А (S/FTP, максимально экранированная) составляет ровно 2 раза.

Ценовая разница замерена по чисто медной витой паре итальянского изготовления для двух вышеуказанных категорий, соответственно сравнивались марки кабелей CAVEL LAN 540 (категория Cat. 5е, U/UTP) и CAVEL LAN 745 (категория Cat. 7А, S/FTP).

Это означает, что если в квартире уложить 70 метров витой пары, то применение высшей категории кабеля Cat. 7A обойдется всего лишь на 3400 рублей дороже в расчете на всю квартиру, а вот стоимость полной замены витой пары под новые требования по пропускной способности может составить немалые суммы, которые пойдут на вскрытие стен, на переукладку кабелей и плюс разумеется стоимость новой (полностью адаптированной ко всем нынешним и будущим требованиям по широкополосности) витой пары Cat. 7A, например, вышеуказанной марки CAVEL LAN 745.

По состоянию на сентябрь 2021 года 70 метров такого чисто медного кабеля итальянского изготовления CAVEL LAN 745, т.е. по сути говоря кабеля с максимальной надежностью и максимальным экранированием, пропускная способность которого 10 Гбит/с @100м и соответственно 40 Гбит/с @55м, в розничной продаже в России 70 метров такого кабеля обходятся примерно в 6500 рублей (без учета возможных оптовых скидок). Речь идет о кабеле “витая пара”, который гарантированно обеспечит наилучшие параметры вашей сети доступа на 15...20 предстоящих лет.


Существенное увеличение широкополосности (скорости) интернет-подключений на входе у абонента привело к изменению принципа просмотра домашних видео-программ. Теперь это уже не медленное предварительное скачивание накануне просмотра, а непосредственный живой просмотр в режиме онлайн, т.е. потоковое видео абонент получает прямо с местных буферных накопителей оператора связи.

Постоянно растущее количество абонентских устройств в семье (смартфоны, планшеты, смарт-телевизоры, охранные системы и IP-видеокамеры) многократно увеличивают объем передаваемых цифровых потоков, и тем самым резко возрастает “нагрузка” на входящий в квартиру информационный кабель типа “витая пара”, в том смысле что резко возрастают требования к его пропускной способности.

Поэтому заранее планировать и применять кабель “витая пара” с пропускной способностью свыше 100 Мбит/с (желательно на уровне 1000 Мбит/с = 1 Гбит/с) становится стандартной жизненной необходимостью. Кто не успеет уложить в стены витые пары категории 6 или 6А (а гораздо лучше все же использовать категорию 7А), тот обрекает себя на риск никогда не выйти на получение онлайн видео-картинки со сверхвысокой четкостью 8К UHD и рискует так и остаться с картинкой уровня не выше 1080р HD .

Еще раз повторим, что полностью экранированная витая пара категории 7А (например, CAVEL LAN 745) является гарантией того, что ваша построенная упорным трудом информационная сеть не устареет даже через 15-20 лет, когда технологии передачи цифровых потоков неумолимо продвинутся на несколько шагов вперед.


Строительство информационных сетей связи в современных торгово-развлекательных и бизнес-центрах подразумевает обеспечение широкополосного доступа в интернет, подключение VoIP, IPTV, многофункциональных систем пожарно-охранной сигнализации на основе цифровых IP-видеокамер с разрешающей способностью как минимум UHD 4К , систем контроля доступа в помещения, а также функционирование кассовых аппаратов.

Масштаб площадей этих зданий не позволяет применять LAN-кабели (витую пару) хуже чем Cat. 6 и Cat. 6A, которые должны обеспечивать 1 Гбит/с @ 100м, если речь идет о кабелях витая пара европейского происхождения, параметры которых подтверждены и гарантируются европейскими техническими сертификатами.

Еще более надежным решением с точки зрения запаса по пропускной способности под увеличение будущих потребностей в торговых комплексах и бизнес-центрах является использование кабелей “витая пара” категории Cat. 7А, поскольку в этом случае ваша сеть сможет обеспечивать 10 Гбит/с @ 100м, либо 40 Гбит/с @ 55м соответственно.


Wi-Fi точки доступа, расположенные в местах большого скопления людей, и в особенности те их них, которые непереключаемым образом работают лишь в нижнем диапазоне 2,4 ГГц, не в состоянии обеспечить необходимую пропускную способность (широкополосность), что эквивалентно ограничению по скорости передачи.

Даже в обычных городских квартирах серьезной проблемой является очень высокий уровень помех от Wi-Fi точек соседей и мобильных телефонов, т.к. работа этих устройств происходит на соседних частотах.

Поэтому устройства, предназначенные для просмотра потокового видео в формате IPTV (например, смарт-телевизоры) желательно подключать экранированной витой парой, а не по беспроводному Wi-Fi каналу, тем более, что Wi-Fi роутер способен поддерживать не более 10-15 устройств.


В последние годы с развитием технологий мы все получили техническую возможность запитывать дистанционно по витой паре очень широкий ассортимент активных устройств, используемых при построении современных сетей высокоскоростного доступа.

Диапазон мощностей таких активных устройств, которые теперь можно запитать дистанционно по витой паре, постепенно расширялся с 13 до 71 Вт, и так называемый стандарт дистанционного питания PoE ( Power over Ethernet) уже прошел в своем развитии путь от самой первой версии РоЕ (тип 1) до новейшей версии РоЕ++ (тип 4).

Согласно стандарту РоЕ, питание 48 В по постоянному току на активные устройства (например, IP-камеры) поступает именно по сигнальному LAN-кабелю (по витой паре).

К типовым дистанционно запитываемым активным устройствам обычно относятся свитчи, видеокамеры, телефоны VоIP и т.д. Подключение устройств с мощностью электропотребления до 71 Вт однозначно требует перехода на витую пару с бо́льшим диаметром проводников (например, 0,57 мм или даже 0,64 мм), а это автоматически означает, что применять необходимо чисто медные витые пары категорий Cat. 6, Cat. 6A и Cat. 7A.

Эта функция РоЕ особенно удобна и экономит силы и материалы при построении систем охраны и видеонаблюдения на загородных участках, где линии питания могут быть весьма протяженными (до нескольких сотен метров и даже больше).

Следует знать, что если потребитель использует, например, чисто медную витую пару наиболее передовой и максимально экранированной категории Cat. 7A в той ее версии, которая обеспечивает полосу 1500 МГц при диаметре использованных чисто медных проводников 0,64 мм (примером может служить одна из разновидностей итальянского кабеля CAVEL LAN 745), то гарантированная дальность подключения IP-видеокамер в стандарте HD, включая подачу на них дистанционного питания РоЕ, может составить 250 метров и даже больше без установки каких-либо промежуточных активных устройств.

Иными словами, чем более высокую категорию витой пары вы устанавливаете в свою сеть, тем больше технических возможностей и преимуществ вы получите по мере нарастания ваших требований к функционированию сети. Всегда помните, что увеличенный диаметр чисто медных проводников в витой паре играет очень большую роль (например, 0,64 мм принесет вам в будущем гораздо больше возможностей, чем 0,57 мм).


В нынешние времена помимо обязательного следования правилу «применяй максимально экранированные кабели», необходимо опасаться тех витых пар и тех коаксиальных ТВ-кабелей, которые импортируются в РФ из Юго-Восточной Азии и проводники которых изготовлены на основе технологий CCA (Copper Clad Aluminium = омедненка по алюминию) и CCS (Copper Clad Steel = омедненка по стали).

Такие кабели типа “витая пара” с проводниками CCA и CCS несут в себе очень серьезные скрытые проблемы для пользователей. Подробнее об этих проблемах можно прочитать здесь.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Официальный дистрибьютор кабельной продукции “CAVEL” в РФ
“Корпорация ЛАНС”
С-Петербург, сентябрь 2021