Parikaapeli

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

,

missä on suhteellinen eristevakio, d on johtimen halkaisija ja t on eristeen paksuus.[1]

Kaapelityypit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

Suojaamaton parikaapeli (U/UTP)[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suojaamaton parikaapeli.

Suojaamatonta parikaapelia eli UTP-kaapelia käytetään yleisesti Ethernet- ja puhelinverkoissa. UTP-kaapelit ovat suhteellisen halpoja muihin parikaapelityyppeihin verrattuna (esim. Cat5 on hinnaltaan noin kolmasosa Cat7:n hinnasta), koska UTP-kaapelissa ei käytetä suojausta. Sisäkäyttöön tarkoitetuissa UTP-puhelinkaapeleissa on 25 paria värikoodattuja johtimia, mitkä noudattavat AT&T:n kehittämää standardia. Parit ovat yleensä eristetty polyeteenillä ja kaapelin kuori on myös polyeteeniä. Ulkokäyttöön suunnitelluissa puhelinkaapeleissa voi olla satoja tai tuhansia kierrettyjä johtopareja, jotka on niputettu useaan samankokoiseen nippuun. Myös niput ovat kierretty toistensa ympäri. Jokaisen nipun sisällä oleva johtopari on kierretty eri kierrostiheydellä johtojen välisten häiriöiden vähentämiseksi. [2]

Suojattu parikaapeli (F/UTP, U/FTP, SF/UTP ja S/FTP)[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suojattuja parikaapeleita on useita eri tyyppejä. Ne ovat kalliimpia kuin suojaamattomat.

S/FTP suojattu parikaapeli

Yhteisesti suojattuja kaapeleita (F/UTP, S/UTP ja SF/UTP) käytetään, kun halutaan estää sähkömagneettisten häiriöiden (EMI = electromagnetic interference) pääsy parikaapeliin ja toisaalta estää niiden karkaaminen kaapelista. Yhteissuojaukseen käytetään foliosuojausta, palmikointia ja foliopalmikointa.

Parisuojattujen kaapeleiden (U/FTP) käyttö estää myös ulkopuolisten häiriöiden pääsyä, mutta samalla jokaisen parin ympärillä oleva suojaus estää kierrettyjen parien välisiä häiriöitä saman kaapelin sisällä. Parisuojattujen kaapeleiden suojaamiseen käytetään pääasiassa foliosuojausta.

Yhteis- ja parisuojatuissa kaapeleissa (F/FTP, S/FTP ja SF/FTP) käytetään suojausta jokaisen parin ympärillä, sekä yhteistä suojausta koko kaapelille. Tämän tyyppiset kaapelit ovat parhaiten suojattu sähkömagneettisilta häiriöiltä, ja niitä käytetään kun sovelluskohteet vaativat tehokasta häiriösuojausta.[3]

Kaapeliluokat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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 4 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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Parikaapeli voi olla suora (MD-I), jolloin se on tarkoitettu eritasoisten laitteiden välille tai ristiinkytketty (MD-X), joka on tarkoitettu samantasoisten laitteiden kytkemiseen toisiinsa. Suoralla kaapelilla kytketään esimerkiksi tietokone kytkimeen ja kytkin reitittimeen ja ristiinkytketyllä kaapelilla esimerkiksi tietokone tietokoneeseen, kytkin kytkimeen tai reititin reitittimeen.

Suurin osa kuluttajille tarkoitetuista kytkimistä osaa muuttaa ristiinkytkennän automaattisesti kaapelista riippumatta.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]