UTP vs STP: неожиданное мнение авторитетного источника
UTP-кабель против STP-кабеля
Два медных проводника, каждый в своей изоляции с цветовым кодированием, скручены вместе в виде витой пары. Несколько витых пар укладываются в общую внешнюю изоляцию и образуют кабель витой пары. Изменяя шаг скрутки в соседних парах, в кабеле уменьшают возможные помехи между парами. Кабели на витой паре известны довольно давно. Фактически телефонные сигналы передаются по кабелям типа витой пары и практически в любом здании сегодня все еще используются эти кабели для передачи телефонных и других сигналов.
Однако с годами происходит усложнение передаваемой информации и соответственно растут скорости — с 1200бит/с до более 100Мбит/с. Сейчас также намного больше источников помех, которые могут исказить сигналы, чем это было в начале двадцатого столетия. В свое время для обеспечения высокой пропускной способности и защиты от помех были разработаны коаксиальный и волоконно-оптический кабели. Но кабели на витой паре также модернизировались, чтобы обеспечить высокую пропускную способность при минимуме помех.
Некоторые кабели на витой паре содержат металлический экран, чтобы уменьшить потенциальные электромагнитные помехи (ЭМП). ЭМП возникают от различных источников, таких как электрические моторы, линии электропередач, мощных радиостанций и радаров, которые приводят к разрушению или искажению сигналов. В кабелях из экранированной витой пары провода, передающие информацию, расположены внутри токопроводящего металлического экрана. На первый взгляд, можно предположить, что раз STP-кабель физически расположен в экране, то от всех внешних помех он автоматически защищен. Однако это не совсем так.
Совершенно также как и провода, экран работает как антенна, преобразуя принимаемые внешние сигналы в ток, текущий по экрану, когда он правильно заземлен. Этот ток индуцирует такой же ток и в противоположном направлении, текущий по витой паре. Так как оба тока симметричны, они компенсируют друг друга и в результате никаких помех не возникает. Однако любые разрывы в экране или несимметричность в токах, текущих по экрану и по витой паре, вызывают помехи. STP-кабель эффективен только в случае, если вся линия от одного конца до другого экранирована и правильно заземлена. Для обеспечения правильной работы каждый компонент кабельной системы должен быть полностью экранирован.
STP-кабель имеет и недостатки. К примеру, затухание сигналов может увеличиваться с увеличением частоты и балансировка кабеля может ухудшаться, если экранирование не скомпенсировано, что будет приводить к увеличению перекрестных помех и шумов в сигнале. Эффективность экранирования зависит от материала экрана, его толщины, типа электромагнитных помех, их частоты, расстояния от источника помех до экрана, любых разрывов в нем и используемой системы заземления. Никто не гарантирован от того, что сам экран не содержит дефектов.
В некоторых STP-кабелях используется толстый экран из металлической оплетки. Эти кабели тяжелее, толще и сложнее в установке, чем UTP-кабели. В некоторых STP кабелях используется относительно тонкий экран из металлической фольги.
Эти кабели, называемые FTP (foil twisted pair), тоньше и менее дорогие, чем кабели STP с оплеткой. Однако они ничуть не легче в установке. Минимальный радиус изгиба и максимальное усилие растяжения при прокладке должны строго соблюдаться, в противном случае экран может быть поврежден.
Кабель на неэкранированной витой паре, с другой стороны, не относится к категории физически экранируемых, но использует технику балансировки и фильтрации. Помехи наводятся одинаково на оба провода пары, что компенсируется на приемной стороне. При правильной разработке и производстве UTP-кабеля эта технология легче в установке, чем экранирование и заземление STP-кабеля.
Производство UTP-кабелей развивается много лет и различные варианты кабеля доступны для различных применений. До сих пор производятся простые кабели для телефонии. Развиваясь и улучшаясь с годами, были разработаны стандарты для UTP-кабелей категории 3 (до 16 МГц); категории 4 (до 20 МГц) и категории 5 (до 100 МГц и выше). Так как UTP-кабель легче, тоньше и гибче, а также универсальнее, надежнее и дешевле, миллионы узлов сетей были установлены и продолжают устанавливаться с использованием UTP-кабеля, даже для высокопроизводительных приложений. Для лучшей производительности UTP-кабель должен использоваться в хорошо спроектированных структурированных кабельных системах.
кабельная система UTP против кабельной системы STP
Если STP кабель комбинируется с неправильно экранированными разъемами, подключаемым оборудованием, розетками или если фольга экрана разорвана, то общее качество сигнала ухудшится. Это приведет к уменьшению уровня передаваемого сигнала и защищенности от помех. Таким образом, для полного успеха в подавлении помех в экранированной кабельной системе каждый ее компонент должен целиком экранироваться, так же как и правильно устанавливаться и обслуживаться.
Также STP кабель требует правильного заземления. Неправильно заземленная система может служить основным источником излучения и помех. Заземлять кабель с одного или обоих концов — зависит от используемых в кабеле частот. Для высокочастотных сигналов кабельная система STP должна заземляться, как минимум, с обоих концов кабельной проводки и оно должно быть постоянным. Экран, заземленный только с одного конца, не эффективен, как минимум, против помех от магнитного поля. Длина провода заземления также может являться источником проблем. Если он чрезмерно длинен, то он уже не работает как заземление. Таким образом, оптимальное заземление кабельной системы STP невозможно, так как оно зависит от ее применения. Кабельная система UTP не имеет этих проблем.
Так как кабельная система STP зависит от физической непрерывности экрана и установки соответствующим образом экранированных и заземленных компонентов, то кабельная система UTP по своей природе имеет меньше точек потенциальных ошибок и легче в установке.
кабельная система UTP против кабельной системы STP: электромагнитная совместимость
В дополнение к высокоточной разработке и производству, а также интеграции решений необходимо учитывать и другой фактор при выборе кабельной системы. Это относится к недавно принятым директивам электромагнитной совместимости (ЕМС). ЕМС связана с возможностью электронных систем правильно работать в современном мире, когда несколько единиц различного электронного оборудования расположены в одном рабочем пространстве и каждое излучает электромагнитные волны.
С увеличением количества электронного оборудования в усредненном рабочем пространстве ЕМС становится все более и более важной для предотвращения случаев, когда излучение от одного устройства мешает работе или уменьшает производительность другого. Это означает, что любая электронная система, включая и кабельные системы STP, и кабельные системы UTP, обязаны соответствовать требованиям ЕМС.
В некоторых странах, таких как США и Германия, требования ЕМС существуют уже давно. Однако принятие европейской директивы ЕМС в 1989 году привлекло к ней внимание. Европейская директива 89/336/EEC определяет, что все электронное оборудование и аппаратура обязана соответствовать этой директиве. Эти системы должны соответствовать основным требованиям директивы до того, как они могут быть проданы в Европейской Экономической Зоне. Некоторые национальные законы (такие как Amtsblatt Verfugung 243/91 в Германии) в настоящее время освободили кабельные системы STP от проверки на совместимость. Однако с 1 января 1996 года эти национальные законы не могут более применяться и все системы обязаны проверяться. Те, что не пройдут тест, не могут быть проданы в Европе.
Выстоят ли кабельные системы UTP и STP при тщательном тестировании на ЕМС? Вопреки некоторым популярным предположениям, не все кабельные системы STP могут автоматически пройти тесты, тогда как хорошо разработанные кабельные системы UTP делают это.
преимущества использования кабельной системы UTP
Кабельная система STP более дорогая и тяжелее в установке и обслуживании, чем кабельная система UTP, но при этом не обязательно лучше. Как показывают тесты на ЕМС и ряд других, кабельная система UTP даже превосходит STP в скрупулезных тестах.
Подготовлено по материалам фирмы Lucent Technologies
Два медных проводника, каждый в своей изоляции с цветовым кодированием, скручены вместе в виде витой пары. Несколько витых пар укладываются в общую внешнюю изоляцию и образуют кабель витой пары. Изменяя шаг скрутки в соседних парах, в кабеле уменьшают возможные помехи между парами. Кабели на витой паре известны довольно давно. Фактически телефонные сигналы передаются по кабелям типа витой пары и практически в любом здании сегодня все еще используются эти кабели для передачи телефонных и других сигналов.
Однако с годами происходит усложнение передаваемой информации и соответственно растут скорости — с 1200бит/с до более 100Мбит/с. Сейчас также намного больше источников помех, которые могут исказить сигналы, чем это было в начале двадцатого столетия. В свое время для обеспечения высокой пропускной способности и защиты от помех были разработаны коаксиальный и волоконно-оптический кабели. Но кабели на витой паре также модернизировались, чтобы обеспечить высокую пропускную способность при минимуме помех.
Некоторые кабели на витой паре содержат металлический экран, чтобы уменьшить потенциальные электромагнитные помехи (ЭМП). ЭМП возникают от различных источников, таких как электрические моторы, линии электропередач, мощных радиостанций и радаров, которые приводят к разрушению или искажению сигналов. В кабелях из экранированной витой пары провода, передающие информацию, расположены внутри токопроводящего металлического экрана. На первый взгляд, можно предположить, что раз STP-кабель физически расположен в экране, то от всех внешних помех он автоматически защищен. Однако это не совсем так.
Совершенно также как и провода, экран работает как антенна, преобразуя принимаемые внешние сигналы в ток, текущий по экрану, когда он правильно заземлен. Этот ток индуцирует такой же ток и в противоположном направлении, текущий по витой паре. Так как оба тока симметричны, они компенсируют друг друга и в результате никаких помех не возникает. Однако любые разрывы в экране или несимметричность в токах, текущих по экрану и по витой паре, вызывают помехи. STP-кабель эффективен только в случае, если вся линия от одного конца до другого экранирована и правильно заземлена. Для обеспечения правильной работы каждый компонент кабельной системы должен быть полностью экранирован.
STP-кабель имеет и недостатки. К примеру, затухание сигналов может увеличиваться с увеличением частоты и балансировка кабеля может ухудшаться, если экранирование не скомпенсировано, что будет приводить к увеличению перекрестных помех и шумов в сигнале. Эффективность экранирования зависит от материала экрана, его толщины, типа электромагнитных помех, их частоты, расстояния от источника помех до экрана, любых разрывов в нем и используемой системы заземления. Никто не гарантирован от того, что сам экран не содержит дефектов.
В некоторых STP-кабелях используется толстый экран из металлической оплетки. Эти кабели тяжелее, толще и сложнее в установке, чем UTP-кабели. В некоторых STP кабелях используется относительно тонкий экран из металлической фольги.
Эти кабели, называемые FTP (foil twisted pair), тоньше и менее дорогие, чем кабели STP с оплеткой. Однако они ничуть не легче в установке. Минимальный радиус изгиба и максимальное усилие растяжения при прокладке должны строго соблюдаться, в противном случае экран может быть поврежден.
Кабель на неэкранированной витой паре, с другой стороны, не относится к категории физически экранируемых, но использует технику балансировки и фильтрации. Помехи наводятся одинаково на оба провода пары, что компенсируется на приемной стороне. При правильной разработке и производстве UTP-кабеля эта технология легче в установке, чем экранирование и заземление STP-кабеля.
Производство UTP-кабелей развивается много лет и различные варианты кабеля доступны для различных применений. До сих пор производятся простые кабели для телефонии. Развиваясь и улучшаясь с годами, были разработаны стандарты для UTP-кабелей категории 3 (до 16 МГц); категории 4 (до 20 МГц) и категории 5 (до 100 МГц и выше). Так как UTP-кабель легче, тоньше и гибче, а также универсальнее, надежнее и дешевле, миллионы узлов сетей были установлены и продолжают устанавливаться с использованием UTP-кабеля, даже для высокопроизводительных приложений. Для лучшей производительности UTP-кабель должен использоваться в хорошо спроектированных структурированных кабельных системах.
кабельная система UTP против кабельной системы STP
Если STP кабель комбинируется с неправильно экранированными разъемами, подключаемым оборудованием, розетками или если фольга экрана разорвана, то общее качество сигнала ухудшится. Это приведет к уменьшению уровня передаваемого сигнала и защищенности от помех. Таким образом, для полного успеха в подавлении помех в экранированной кабельной системе каждый ее компонент должен целиком экранироваться, так же как и правильно устанавливаться и обслуживаться.
Также STP кабель требует правильного заземления. Неправильно заземленная система может служить основным источником излучения и помех. Заземлять кабель с одного или обоих концов — зависит от используемых в кабеле частот. Для высокочастотных сигналов кабельная система STP должна заземляться, как минимум, с обоих концов кабельной проводки и оно должно быть постоянным. Экран, заземленный только с одного конца, не эффективен, как минимум, против помех от магнитного поля. Длина провода заземления также может являться источником проблем. Если он чрезмерно длинен, то он уже не работает как заземление. Таким образом, оптимальное заземление кабельной системы STP невозможно, так как оно зависит от ее применения. Кабельная система UTP не имеет этих проблем.
Так как кабельная система STP зависит от физической непрерывности экрана и установки соответствующим образом экранированных и заземленных компонентов, то кабельная система UTP по своей природе имеет меньше точек потенциальных ошибок и легче в установке.
кабельная система UTP против кабельной системы STP: электромагнитная совместимость
В дополнение к высокоточной разработке и производству, а также интеграции решений необходимо учитывать и другой фактор при выборе кабельной системы. Это относится к недавно принятым директивам электромагнитной совместимости (ЕМС). ЕМС связана с возможностью электронных систем правильно работать в современном мире, когда несколько единиц различного электронного оборудования расположены в одном рабочем пространстве и каждое излучает электромагнитные волны.
С увеличением количества электронного оборудования в усредненном рабочем пространстве ЕМС становится все более и более важной для предотвращения случаев, когда излучение от одного устройства мешает работе или уменьшает производительность другого. Это означает, что любая электронная система, включая и кабельные системы STP, и кабельные системы UTP, обязаны соответствовать требованиям ЕМС.
В некоторых странах, таких как США и Германия, требования ЕМС существуют уже давно. Однако принятие европейской директивы ЕМС в 1989 году привлекло к ней внимание. Европейская директива 89/336/EEC определяет, что все электронное оборудование и аппаратура обязана соответствовать этой директиве. Эти системы должны соответствовать основным требованиям директивы до того, как они могут быть проданы в Европейской Экономической Зоне. Некоторые национальные законы (такие как Amtsblatt Verfugung 243/91 в Германии) в настоящее время освободили кабельные системы STP от проверки на совместимость. Однако с 1 января 1996 года эти национальные законы не могут более применяться и все системы обязаны проверяться. Те, что не пройдут тест, не могут быть проданы в Европе.
Выстоят ли кабельные системы UTP и STP при тщательном тестировании на ЕМС? Вопреки некоторым популярным предположениям, не все кабельные системы STP могут автоматически пройти тесты, тогда как хорошо разработанные кабельные системы UTP делают это.
преимущества использования кабельной системы UTP
Кабельная система STP более дорогая и тяжелее в установке и обслуживании, чем кабельная система UTP, но при этом не обязательно лучше. Как показывают тесты на ЕМС и ряд других, кабельная система UTP даже превосходит STP в скрупулезных тестах.
Подготовлено по материалам фирмы Lucent Technologies
Сетевые решения. Статья была опубликована в номере 05 за 2001 год в рубрике мнение
