کابل UTP چیست؟ راهنمای کامل

UTP مخفف Unshielded Twisted Pair است. این یک کابل شبکه مسی است که از چهار جفت تابیده از هادی های عایق بندی شده - در مجموع هشت سیم - ساخته شده است که در یک ژاکت پلاستیکی بیرونی پیچیده شده است. قسمت "بدون محافظ" به این معنی است که هیچ فویل فلزی یا صفحه بافته ای در اطراف جفت ها وجود ندارد. در عوض، UTP برای لغو تداخل الکترومغناطیسی (EMI) به طور کامل به هندسه پیچش متکی است. هر جفت با سرعت متفاوتی (برحسب پیچش در هر اینچ اندازه‌گیری می‌شود) می‌پیچد تا تداخل بین جفت‌های مجاور در داخل همان کابل به حداقل برسد. کابل استاندارد UTP با اتصالات RJ45 خاتمه می‌یابد و از امپدانس 100{11}اهمی استفاده می‌کند که مطابق با استانداردهای کابل‌کشی ساختار یافته TIA/EIA-568 است. این باعث می‌شود که تقریباً با تمام تجهیزات اترنت که در ۲۵ سال گذشته تولید شده‌اند، سازگار باشد. کابل های UTP در دو نوع هادی وجود دارند که اهداف متفاوتی دارند:UTP هادی جامداز یک سیم مسی در هر هادی (معمولاً 23 یا 24 AWG) استفاده می کند. سفت تر است اما مقاومت DC کمتر و عملکرد فرکانس بالا-در طولانی مدت بهتر است. از هادی جامد برای نصب دائمی در-دیوار، سقف، و کانال کابل کشی افقی بین پچ پانل و جک های دیواری استفاده کنید.هادی رشته ای UTPچندین رشته مسی نازک را در هر هادی بسته بندی می کند. انعطاف‌پذیرتر است و خم شدن‌های مکرر را بدون شکستگی کنترل می‌کند، و برای سیم‌های وصله - کابل‌های کوتاه بین پریزهای دیوار و دستگاه‌ها، یا بین پچ‌پنل‌ها و سوئیچ‌ها ایده‌آل است.

 

 

دسته بندی کابل UTP: آنچه که هر کدام واقعاً پشتیبانی می کند

همه کابل های UTP برابر نیستند. رتبه بندی دسته حداکثر پهنای باند، نرخ داده های پشتیبانی شده، و عملکرد واقعی فاصله جهانی را تعیین می کند. در اینجا یک تفکیک صادقانه وجود دارد:

دسته بندی	پهنای باند	حداکثر نرخ داده	حداکثر فاصله در حداکثر سرعت	AWG	مورد استفاده اولیه
Cat5e	100 مگاهرتز	1 گیگابیت بر ثانیه	100 m	24 AWG	شبکه های خانگی / اداری قدیمی
گربه6	250 مگاهرتز	10 گیگابیت در ثانیه (55 متر) / 1 گیگابیت در ثانیه (100 متر)	55 متر در 10 گرم	23 AWG	شبکه های محلی اداری، اتصالات دسکتاپ
Cat6a	500 مگاهرتز	10 گیگابیت بر ثانیه	100 m	23 AWG	پردیس سازمانی، Wi-فای 6E/7 AP
گربه8	2000 مگاهرتز	25-40 گیگابیت بر ثانیه	30 m	22 AWG	پیوندهای کوتاه مرکز داده (فقط S/FTP)

چند جزئیات که ارزش برجسته کردن دارند. Cat6 اغلب به عنوان یک کابل "10 گیگابیتی" به بازار عرضه می شود، اما این سرعت فقط برای 55 متر - تقریباً به اندازه طول نیمی از زمین فوتبال است. فراتر از آن، به 1 گیگابیت در ثانیه کاهش می یابد. اگر به 10G در فاصله 100 متری TIA نیاز دارید، Cat6a حداقل است. Cat8 از نظر فنی از محافظ S/FTP استفاده می‌کند (که آن را به یک کابل محافظ تبدیل می‌کند)، اما در بحث‌های UTP گنجانده می‌شود زیرا با همان رابط RJ45 خاتمه می‌یابد و با چارچوب کابل‌کشی ساختاریافته مطابقت دارد. به ستون AWG توجه کنید: اعداد AWG کمتر به معنای مس ضخیم تر است. 23 هادی AWG Cat6a جریان بیشتری با مقاومت کمتر نسبت به 24 AWG Cat5e دارند که هم برای عملکرد داده و هم برای انتقال برق از طریق اترنت اهمیت دارد.

 

 

UTP در مقابل STP: چه زمانی محافظ واقعا مهم است؟

بحث UTP در مقابل STP برای اکثر نصب ها پاسخ ساده ای دارد: UTP در هزینه، انعطاف پذیری و سرعت نصب برنده است. اما "بیشترین" "همه" نیست.

عامل	UTP	STP (F/UTP یا S/FTP)
هزینه هر فوت	$0.10–$0.50	$0.25–$1.00
قطر کابل	~ 5.5-6.5 میلی متر	~ 7-8.5 میلی متر
سهولت نصب	ساده - بدون نیاز به زمین	به اتصال دهنده ها، پانل ها و قفسه های زمینی نیاز دارد
حفاظت EMI	فقط هندسه پیچ و تاب	فویل / قیطان + هندسه پیچ و تاب
انعطاف پذیری	مسیریابی بالا - آسان در فضاهای تنگ	شعاع خمش - سفت‌تر و بزرگ‌تر است
مهارت خاتمه دادن	پیچ‌دارهای استاندارد RJ45 پایه -	اتصال زمین سیم تخلیه پیشرفته - مورد نیاز است
بهترین محیط	دفاتر، خانه ها، مراکز داده تمیز	کارخانه ها، بیمارستان ها، فرودگاه ها، نزدیک ماشین آلات سنگین

در اینجا نکته مهمی است که در بازاریابی فروشنده گم می شود: یک کابل STP که به طور نامناسب به زمین متصل شده است بدتر از UTP عمل می کند. اگر سپر از طریق جک‌های محافظ، وصله‌ پانل‌ها و قفسه‌ها در دو انتها به زمین متصل نشده باشد، فویل فلزی به‌جای رد کردن تداخل، به عنوان یک آنتن عمل می‌کند - که تداخل را جمع‌آوری می‌کند. در محیط‌هایی که تکنسین‌های آموزش دیده کابل‌کشی نصب را انجام نمی‌دهند، UTP اغلب انتخاب مطمئن‌تری است، دقیقاً به این دلیل که راه‌های کمتری برای اشتباه کردن دارد. زمانی که STP واقعاً ضروری است: تولید طبقات با درایوهای فرکانس متغیر{4} و تجهیزات جوشکاری، مجموعه‌های تصویربرداری بیمارستانی در نزدیکی دستگاه‌های MRI، فرودگاه‌ها با سیستم‌های رادار، یا هر مکانی که منابع EMI در چند متری مسیر کابل قرار دارند. اگر محیط شما شامل هیچ یک از این موارد نیست، UTP نیازهای شما را پوشش می دهد.

 

 

عملکرد PoE: چرا دسته کابل فراتر از داده مهم است

برق از طریق اترنت از 15.4 وات راحتی (802.3af) به یک سیستم زیرساختی 90W+ (802.3bt نوع 4) تبدیل شده است که دوربین‌های امنیتی، نقاط دسترسی Wi-، روشنایی LED، و اتوماسیون ساختمان را تامین می‌کند. هنگامی که یک کابل هم داده و هم برق را به طور همزمان حمل می کند، گرما به گلوگاه پنهان تبدیل می شود. هر چهار جفت در یک کابل PoE جریان دارند. هادی های نازک تر (AWG بالاتر) گرمای مقاومتی بیشتری را در هر وات تحویلی ایجاد می کنند. در سطوح توان PoE{11}} (60 تا 90 وات)، کابل‌های Cat5e همراه در مسیرهای بسته می‌توانند به دمایی برسند که مواد روکش را تخریب کرده و تضعیف سیگنال را افزایش دهد. هادی‌های 23 AWG ضخیم‌تر Cat6a، PoE با وات بالا را با افزایش قابل توجهی گرمای کمتر - اداره می‌کنند که هم طول عمر کابل و هم قابلیت اطمینان داده را افزایش می‌دهد. اگر از Wi-Fi 6E یا 7 Access Point استفاده می‌کنید (که هم به چند{24}پیوندهای چند گیگ و هم به PoE قابل توجه نیاز دارند)، Cat6a UTP استاندارد واقعی است. استفاده از Cat5e برای صرفه جویی چند سنت در هر فوت در نصب جدیدی که به PoE نیاز دارد++ یک اقتصاد نادرست است.

 

 

جایی که UTP به محدودیت‌های خود می‌رسد - و آنچه بعداً می‌آید

هر دسته از کابل های UTP یک محدودیت اساسی دارند: حداکثر طول کانال 100 متر. این محدودیت با تضعیف سیگنال در مس تعیین می شود و بدون توجه به درجه سرعت کابل اعمال می شود. هنگامی که پیوند شما از 100 متر بیشتر شود، مس نه تنها سرعتش را کاهش نمی دهد - بلکه از کار می افتد. برای اکثریت قریب به اتفاق مسیرهای اداری افقی، 100 متر کافی است. اما سه سناریوی رایج، شبکه‌ها را از دسترس مس خارج می‌کند:ایجاد پیوندهای-به-پردیس (100 متر تا 10 کیلومتر): A فرستنده گیرنده 10G SFP+با حالت تک-جفت شده استپچ کوردهای فیبر ال سی10 کیلومتر - 100 برابر مسافت بهترین کابل UTP را پوشش می دهد. برای شبکه های پردیس که چندین ساختمان را به هم متصل می کنند، فیبر تنها گزینه مناسب است.قفسه مرکز داده-به-اتصالات قفسه (1-7 متر):در یک ردیف از کابینت سرور،کابل های DAC(Direct Attach Copper) 10G، 25G یا 40G را با تأخیر و مصرف انرژی کمتر نسبت به UTP با فرستنده‌های 10GBASE{4}}T ارائه می‌کند. DAC کانکتورهای فرستنده گیرنده را مستقیماً روی کابل ادغام می کند و پچ پنل ها و جک های دیواری را به طور کامل حذف می کند.ساختارهای برگ-خاردار با چگالی بالا{{1} (1 تا 100 متر): کابل های AOC(کابل نوری فعال) وگیرنده های نوری25G تا 400G را در فواصلی که هیچ کابل مسی نمی تواند مطابقت داشته باشد، با کسری از حجم کابل کنترل کنید. همچنین یک گزینه ترکیبی برای سازمان هایی با کارخانه های کابل UTP گسترده وجود دارد. الفماژول 10GBASE{1}T مس SFP+به یک پورت سوئیچ استاندارد +SFP وصل می شود و در یک کانکتور RJ45 خاتمه می یابد و 10 گیگابیت بر ثانیه را از طریق کابل کشی UTP موجود Cat6a تا 30 متر تحویل می دهد. این پل زیرساخت مسی را به پارچه‌های سوئیچ مبتنی بر فیبر{6}}بدون کابل‌کشی مجدد متصل می‌کند.

 

 

انتخاب کابل UTP مناسب: یک چارچوب عملی

شبکه اداری یا خانگی جدید (1G، حداقل PoE):Cat6 UTP - مقرون به صرفه، به طور گسترده در دسترس است، از 1G در فاصله کامل پشتیبانی می کند و فضایی را برای ارتقاء چند گیگ آینده در دوره های کوتاه فراهم می کند.محوطه سازمانی یا ساخت و ساز جدید (10G، PoE++):Cat6a UTP - تنها دسته بدون محافظی است که سرعت 10 گیگابیت در ثانیه را در 100 متر تضمین می‌کند و در عین حال PoE با وات بالا را به طور قابل‌اعتماد مدیریت می‌کند. این توصیه استاندارد برای هر نصبی است که انتظار می رود در 15 سال آینده کار کند.محیط‌های صنعتی، پزشکی یا محیط‌های{0}}EMI بالا:Cat6a STP (F/UTP یا S/FTP) - عملکرد الکتریکی مشابه Cat6a UTP اما با محافظ برای رد تداخل. مطمئن شوید که تمام مسیر - اتصالات، جک‌ها، پانل‌ها، قفسه‌ها - محافظت شده و به‌درستی زمین شده است.مرکز داده (25G+ بین رک):به طور کامل از UTP ساختاریافته رد شوید. استفاده کنیدکابل های DACبرای زیر 7 متر،کابل های AOCبرای 7-100 متر، یاگیرنده های نوریباپچ کوردهای فیبربرای هر چیزی فراتر از

 

 

سوالات متداول

UTP مخفف چیست؟

UTP مخفف Unshielded Twisted Pair است. این طرح یک کابل مسی را توصیف می‌کند که در آن جفت‌های سیم عایق‌شده برای رد تداخل، بدون هیچ گونه لایه محافظ فلزی اضافی، به هم پیچیده می‌شوند.

آیا UTP یا STP برای شبکه خانگی بهتر است؟

UTP تقریباً برای همه خانه ها انتخاب بهتری است. محیط های مسکونی به ندرت دارای منابع قابل توجه EMI هستند و هزینه کمتر، قطر کوچکتر و نصب ساده تر UTP مسیر عبور از دیوارها و سقف ها را آسان تر می کند. STP هیچ مزیت معنی داری در یک خانه معمولی ارائه نمی دهد و هزینه های غیر ضروری و پیچیدگی زمین را اضافه می کند.

آیا کابل UTP می تواند PoE را حمل کند؟

بله. همه دسته های استاندارد UTP (Cat5e و بالاتر) از PoE پشتیبانی می کنند. با این حال، استانداردهای PoE با وات بالاتر مانند 802.3bt (تا 90 وات) گرمای قابل توجهی را در کابل، به ویژه در بسته‌ها، ایجاد می‌کند. Cat6a UTP به دلیل رسانای ضخیم تر، PoE با قدرت بالا را به طور موثرتری نسبت به Cat5e یا Cat6 کنترل می کند.

حداکثر فاصله کابل UTP چقدر است؟

استاندارد TIA/EIA{4}}568 یک کانال UTP کامل (شامل پچ‌کوردها در دو انتها) را به 100 متر محدود می‌کند. فراتر از این فاصله، اترنت مسی نمی تواند کیفیت سیگنال قابل اعتماد را حفظ کند. برای پیوندهای طولانی تر، انتقال به راه حل های فیبر نوری - با استفاده ازگیرنده های نوریوپچ کوردهای فیبر- مورد نیاز است.

آیا می توانم از کابل UTP برای اترنت 10 گیگابیتی استفاده کنم؟

بله، اما دسته کابل و فاصله مهم است. Cat6 از 10GBASE{3}}T تا 55 متر پشتیبانی می کند. Cat6a 10GBASE{8}}T را در فاصله 100 متری کامل پشتیبانی می کند. برای اتصالات 10G کوتاهتر از 7 متر در مراکز داده،کابل های DACیک جایگزین ساده تر و{0}}با قدرت کارآمدتر هستند.