Parikaapeli

RJ-45-liitin

Parikaapeli on yleinen kaapelityyppi, jossa käytetään toistensa ympäri kierrettyjä johdinpareja häiriöiden vähentämiseksi. Parien kierto on tyypillisesti kolme kierrosta tuumalla. Jokaisella parilla on erisuuruinen parikierto häiriöiden parista toiseen siirtymisen estämiseksi. Parikaapeleita voidaan käyttää muun muassa Token Ring-, puhelin-, Ethernet-, FDDI-, ISDN- ja ATM-yhteyksiin. Yleisin liitintyyppi parikaapeleille lähiverkossa on RJ-45.

Parikaapelin ominaisuudet

Suurilla taajuuksilla parikaapelin kapasitanssi ja induktanssi muodostavat yhdessä siirtoimpedanssin, joka on tietylle kaapelille ominainen ja määräytyy pääasiassa kaapelin dimensioiden ja eristemateriaalin dielektrisyyden perusteella.

Ideaalisen vähähäviöisen suojaamattoman parikaapelin siirtoimpedanssi eli ominaisimpedanssi Z on

$Z = \frac{120 \ \Omega}{\sqrt{\epsilon}} \times \operatorname{arcosh}(1+\frac{2 t}{d})$,

missä $\ \epsilon$ on suhteellinen eristevakio, d on johtimen halkaisija ja t on eristeen paksuus.

Kaapelityypit

RJ-45.

Kaapeli ja parit voidaan ympäröidä metallivaipalla, jolloin saavutetaan paras suoja häiriöitä vastaan. Tällaista parisuojattua STP-kaapelia (Shielded Twisted Pair) käytetään silloin, kun suojaukseen on erityistä tarvetta tai kaapelin luokka vaatii sen (esimerkiksi Cat7). Suojaustarve voi syntyä monesta syystä, kuten muuntajista, voimavirtakaapeleista, oikosulkumoottoreista tai muista voimakkaita magneettikenttiä aiheuttavista seikoista, staattisen sähkön purkauksista, kipinöinnistä, valokaarista jne. Tavallisin kaapelityyppi on kuitenkin suojaamaton UTP, (Unshielded Twisted Pair) jota käytetään puhelinverkoissa ja tietoliikennetekniikassa. Lisäksi on olemassa suojattu FTP-kaapeli, (Foiled Twisted Pair) joka on periaatteessa STP ilman parikohtaista suojausta. FTP-kaapelista käytetään myös nimitystä ScTP (Screened Twisted Pair). Kierretyt parikaapelit on jaettu eri kategorioihin niiden kaistanleveyksien mukaan .

Parikaapelityyppien nykyiset lyhenteet ISO/IEC 11801:n mukaisesti:

Vanha lyhenne	Nykyinen lyhenne
UTP	U/UTP
FTP	F/UTP
STP	U/FTP
S-FTP	SF/UTP
S-STP	S/FTP

Nykyisessä lyhenteessä vinoviivan vasen puoli tarkoittaa yhteistä suojausta ja oikea puoli parin suojausta.

TP = yhteen kierretty pari

U = suojaamaton

F = foliosuojattu

S = palmikkosuojattu

Kaapeliluokat

Kategoria	Kaistanleveys	Sovellukset	Lisähuomautuksia
Cat1	0,4 MHz	Puhe ja modeemiyhteyksiin	Näitä luokkia ei ole kuvattu EIA/TIA -suosituksissa, koska ne eivät sovellu tämän päivän tietoliikenteeseen.
Cat2	? MHz	Vanhemmissa päätejärjestelmissä, esimerkiksi IBM 3270	Näitä luokkia ei ole kuvattu EIA/TIA -suosituksissa, koska ne eivät sovellu tämän päivän tietoliikenteeseen.
Cat3	16 MHz	10BASE-T ja 100BASE-T4 Ethernet	Luokan suositukset ovat kuvattu EIA/TIA-568 -suosituksissa. Suositellaan käytettäväksi enintään nopeudella 16 Mbit/s.
Cat4	20 MHz	16 Mbit/s Token Ring
Cat5	100 MHz	100BASE-TX & 1000BASE-T Ethernet
Cat5e	100 MHz	100BASE-TX & 1000BASE-T Ethernet	Enhanced Cat5. Käytännössä sama kuin Cat5, mutta testausstandardit ovat muuttuneet, jotta Gigabit Ethernet saadaan luotettavasti toimimaan.
Cat6	250 MHz	1000BASE-T Ethernet	Yleisin asennettavista kaapelointistandardeista v.2002 alkaen Suomessa. SFS-EN 50173-1
Cat6e	250 MHz	10GBASE-T (kehitteillä) Ethernet	Kaapelivalmistajien oma merkintä, ei standardi.
Cat6a	500 MHz	10GBASE-T (kehitteillä) Ethernet	Standardi tekeillä (ISO/IEC 11801:2002 Amendment 2).
Cat7	600 MHz	Ei sovelluksia vielä.	Kaapelissa neljä parisuojattua paria; standardi tekeillä.
Cat7a	1000 MHz	Puhelin, CATV, 1000BASE-T samassa kaapelissa.	Kaapelissa neljä parisuojattua paria + palmikkosuojaus ympärillä; standardi tekeillä.
Cat8	1200 MHz	Kehitteillä, ei sovelluksia vielä.	Kaapelissa neljä parisuojattua paria + palmikkosuojaus ympärillä; standardi tekeillä.

Kaapelointistandardit

Euroopassa kaapeliluokat ja kaapelointitavat on määritelty eurooppalaisessa yleiskaapelointistandardissa EN50173. Pohjois-Amerikassa vastaava standardi on EIA/TIA-568. Standardit määrittelevät kaistanleveydet sekä suuren määrän testausarvoja, jotka kaapelin on läpäistävä. Kaapelin valmistaja takaa luokituksella, että kaapeli täyttää vähintään standardin asettamat vaatimukset. EN50173 standardin parikaapeliluokat ovat:

• Luokka A (100kHz kaistanleveys)
• Luokka B (1MHz kaistanleveys)
• Luokka C (16MHz kaistanleveys)
• Luokka D (Vastaa TIA/EIA-568 Cat5e)
• Luokka E (Vastaa TIA/EIA-568 Cat6)
• Luokka F (Vastaa TIA/EIA-568 Cat7)
• Luokka Fa (Vastaa TIA/EIA-568 Cat7a)

Liittimet: (Registered Jack)

• RJ11 (Puhelinkaapeleissa käytetty)
• RJ45 (Ethernetissä käytetty)
• CAT 7 -liitinstandardi ei ole valmis ja monet valmistajat ovat valmistaneet omia Cat7 -liittimiä. Liitintekniikan ongelma on se, että liittimen pitää yleiskaapelointistandardin mukaan olla taaksepäin yhteensopiva.

Ethernet käyttää tyypillisesti kaapelista vain kahta paria (langat 1&2 ja 3&6) eli neljää liittimen 8:sta pinnistä. Loput ovat yleensä käyttämättä, tai niillä voidaan viedä virtaa verkkolaitteelle (Power over Ethernet).

Gigabit Ethernet käyttää kaikkia 4 paria, jopa molempiin suuntiin samanaikaisesti.

Kytkentätavat

Parikaapeli voi olla suora (MD-I), jolloin se on tarkoitettu tietokoneen ja verkkolaitteen välille tai ristiinkytketty (MD-X), joka on tarkoitettu kahden koneen kytkemiseen toisiinsa.

Miten toistimet ja kytkimet voi liittää toisiinsa:

kytkin              kytkin
  1                    2
|---|                |---|
|  1x----------------x1  |
|  2o                o2  |  ristiinkytketty
|  3o                o3  |
|---|                |---|

|---|                |---|
|  1x                x1  |
|  2o                o2  |  ristiinkytketty
|  3o----------------o3  |
|---|                |---|

|---|                |---|
|  1x----------------o3  |
|  2o                o2  |  suora
|  3o                x1  |
|---|                |---|
 1                    2
kytkin              kytkin

x = uplink o = normaali

Katso myös

• Koaksiaalikaapeli
• Valokuitu