برای راه اندازی یک شبکه کامپیوتری در انواع و اقسام مختلف باید از ابزار ارتباطی بین سیستمهای مختلف جهت برقراری ارتباط بین یکدیگر استفاده کرد که این ابزار می‌تواند سیم های مسی و یا امواج مایکروویو باشند، اما در این بین بیشترین سهم در پیاده سازی شبکه های کامپیوتری در بحث رسانه های ارتباطی به کابل های زوج به هم تابیده یا Twisted Pair اختصاص می یابد.
کابل زوج به هم تابیده نوعی از کابل است که برای ارتباطات تلفن و بیشتر شبکه های اترنت امروزی استفاده می‌شود. این زوج سیم ها ساختاری را شکل می دهند که توانایی انتقال داده ها را دارا باشند و با هدف حفاظت در برابر تداخلات منابع بیرونی و نویز از جانب زوج سیم های مجاور، در هم تنیده شده‌اند.
زمانی که اطلاعات و داده ها از طریق یک سیم عبور می کند،یک میدان مغناطیسی کوچک اطراف سیم ایجاد می شود. وقتی دو سیم در یک مدار الکتریکی در کنار هم قرار بگیرند.میدان مغناطیسی آن ها دقیقا مخالف یکدیگر است. پس دو میدان مغناطیسی همدیگر را خنثی می کنند.آن ها همچنین هر میدان مغناطیسی بیرونی را خنثی می کنند.
در هم پیچیدن سیم ها باعث افزایش وبهبود عمل خنثی سازی می شود. طراحان کابل می توانند با استفاده از ویژگی خنثی سازی و با پیچاندن سیم ها به دور هم لایه حفاظتی به وجود آورند که تاثیر قابل توجهی بر محافظت از آن ها در رسانه های شبکه دارد. برای آشنایی با کابل های UTP و STP ادامه بحث را دنبال کنید .
دو نوع کابل زوج به هم تابیده وجود دارد:
- زوج به هم تابیده بدون روکش (UTP)
- زوج به هم تابیده روکش‌دار (STP)
UTP کابل زوج به هم تابیده بدون روکش یا unshielded Twisted Pair
این نوع از کابل از زوج سیم‌ها تشکیل شده است و در شبکه‌های گوناگون استفاده می‌شود. در یک کابل UTP هر هشت سیم مسی جداگانه توسط مواد عایق پوشیده شده‌اند. علاوه بر این، سیم‌ها در هر جفت دور یکدیگر پیچ‌خورده‌اند.
این کابل برای محدودکردن تخریب سیگنال (ناشی از تداخل الکترومغناطیسی و تداخل فرکانس رادیویی) فقط متکی به خاصیت خنثی‌سازی است که توسط پیچیدن زوج سیم‌ها ایجاد می‌شود. برای کاهش بیشتر تداخل بین زوج‌ها، تعداد تابیدن در زوج سیم‌ها متفاوت است.
باید از مشخصات دقیق حاکم پیروی کند، چند بارپیچ خوردن یا به هم تابیدن در هر متر از کابل مجاز است. برای اتصال این نوع کابل‌ها از کانکتورهای Registered JackRJ استفاده می‌شود.
برای مثال از RJ-11 برای تلفن‌ها و RJ-45 برای اتصال کابل‌های شبکه استفاده می‌شود. RJ-45 کانکتور هشت سیمی است و معمولاً برای اتصال کامپیوترها در شبکه محلی بخصوص ارتنت استفاده می‌شود.
کابل UTP چهار زوج سیم دارد، با 22 یا 24 گیج سیم مسی و با امپدانس 100 اهم در شبکه به کار گرفته می شود. این تفاوت ها به دلیل تنوع زوج سیم های به هم تابیده است،برای مثال نوعی که برای سیم تلفن استفاده می شود دارای امپدانس 600 اهمی است.
مزایای کابل UTP
کابل UTP مزایای بسیاری دارد؛ زیرا دارای قطر خارجی حدود 0.43 سانتیمتر می باشد،که این سایز کوچک می تواند هنگام نصب مفید باشد.به این دلیل که کابل UTP مانند سایر کابل ها زود داک سیم کشی را پر نمی کند،این می تواند یک عامل بسیار مهم در نظر گرفته شود،به خصوص در هنگام نصب یک شبکه در یک ساختمان قدیمی.
این کابل نصب آسانی دارد و ارزان تر از انواع رسانه های شبکه است. در واقع UTP هزینه ی کمتری در هر متر نسبط به سایر کابل های LAN دارد. و چون UTP را می توان با بسیاری از معماری های شبکه های بزرگ استفاده کرد،آن همچنان با محبوبیت به رشد خود ادامه می دهد.
معایب کابل UTP
کابل UTP نسبت به دیگر رسانه‌های شبکه بیشتر مستعد به نویز الکتریکی و تداخل است و فاصله بین افزایش‌دهنده سیگنال در این نوع کابل نسبت به کواکسیال و کابل فیبر نوری کوتاه‌تر است.
گر چه UTP زمانی با نرخ انتقال کمتری نسبت به بقیه انواع کابل‌ها در نظر گرفته می‌شد، اما دیگر چنین نیست. در حقیقت امروزه UTP به‌عنوان سریع‌ترین رسانه مبتنی بر مس شناخته می‌شود. در ادامه به خلاصه ویژگی‌های کابل UTP می‌پردازیم:
- سرعت و توان عملیاتی — 10 تا Mbps1000
- میانگین هزینه نسبت به هر گره — حداقل هزینه
- رسانه و اندازه کانکتور — کوچک
- حداکثر طول کابل — 100 متر(کوتاه)
انواع کابل‌های UTP
- Category 1: برای ارتباطات تلفن استفاده می‌شود. برای انتقال داده‌ها مناسب نیست.
- Category 2: توانایی انتقال داده تا Mbps 4 را دارد و فرکانس MHz 10 را پشتیبانی می‌کند.
- Category 3: توانایی انتقال داده تا Mbps 10 را دارد و فرکانس MHz 16 را پشتیبانی می‌کند.
- Category 4: در شبکه‌های Token Ring استفاده می‌شود. توانایی انتقال داده تا Mbps 16 را دارد و فرکانس MHz 20 را پشتیبانی می‌کند.
- Category 5: توانایی انتقال داده تا Mbps 100 را دارد و فرکانس MHz 100 را پشتیبانی می‌کند.
- Category 5e: توانایی انتقال داده تا Mbps (1Gbps) 1000 را دارد و فرکانس MHz 100 را پشتیبانی می کند.
- Category 6: معمولاً کابل Cat6 شامل 4 زوج سیم مسی 24 گیج آمریکایی می باشد و در حال حاضر سریع ترین استاندارد UTP . توانایی انتقال داده تا (1000Mbps(1Gbps را دارد و فرکانس MHz 250 را پشتیبانی می کند.
STP کابل زوج به هم تابیده روکش‌دار یا Shielded Twisted Pair
کابل STP ترکیبی از تکنیک‌های محافظت، خنثی‌سازی، و سیم‌های به هم تابیده است. هر زوج از سیم‌ها در فویل فلزی پیچیده شده. سپس چهار زوج سیم به‌طورکلی با فویل یا فلز به هم تابیده پوشانده می‌شوند، معمولاً کابل 150 اهم برای استفاده درنصب و راه اندازی شبکه ی اترنت مشخص شده.
STP نویز الکتریکی در داخل کابل(زوج به زوج و تداخل) و بیرون از کابل را کاهش می دهد(EMI and RFI). این کابل معمولا با STP data connector راه اندازی می شود، که به طور ویژه برای کابل STP ساخته شده است. به هر حال کابل STP نیز مانند UTP از همان کانکتور RJ استفاده می کند.
اگر چه STP بهتر از UTP از تداخلات جلوگیری می‌کند، اما گران‌تر است و سخت در نصب و راه‌اندازی. علاوه بر این محافظ فلزی باید در هر دو انتهای کابل به زمین قرار داده شود.
اگر به طور نادرست زمین گذاشته شد، محافظ مانند آنتن عمل می‌کند و سیگنال‌های ناخواسته را برمی‌دارد. به دلیل هزینه و سختی نصب و راه‌اندازی، STP به‌ندرت در شبکه‌های اترنت استفاده می‌شود.STP عمدتاً در اروپا استفاده می‌شود. خلاصه ویژگی‌های کابل STP :
- سرعت و توان عملیاتی— 10 تا Mbps100
- میانگین هزینه نسبت به هر گره — نسبتاً گران
- رسانه و اندازه کانکتور — متوسط به بزرگ
- حداکثر طول کابل — 100 متر(کوتاه)
وقتی که UTP و STP را مقایسه می‌کنید، نکات زیر را در نظر داشته باشید:
سرعت هر دو نوع کابل برای فواصل محلی رضایت‌بخش است. این دو ارزان‌ترین رسانه برای تبادل داده هستند.UTP ارزان‌تر از STP است. چون بیشتر ساختمان‌ها الان با UTP سیم‌کشی شده‌اند، برای جلوگیری از هزینه گزاف سیم‌کشی دوباره، بسیاری از استانداردهای انتقال به استفاده از آن سازگار شده‌اند.
