انواع کابل شبکه : کواکسیال و زوج بهم تابیده Coaxial و Twisted Pair

در این مقاله شرکت آرسس پارت تفاوتها و ویژگیهای کابل های  Coaxial و Twisted Pair را خواهید شناخت. از کابلهای Coaxial و Twisted Pair امروزه در شبکه، آنتن تلویزیون، مخابرات و … استفاده می‌شود،

کابل کواکسیال (Coaxial)

امروزه از کابل کواکسیال عمدتا برای دوربین های مدار بسته آنالوگ استفاده می‌شود و از کابلهای Twisted-Pair برای ارتباطات شبکه‌ای کامپیوترها و دیوایس‌های میانی استفاده می‌شود.

کابل کواکسیال Coaxial یکی از مهمترین و قدیمی ترین محورهای انتقال داده در پروژههای شبکه مخابراتی و … است که از سال ۱۹۳۶ مورد استفاده قرار گرفته است. این کابلها در حال حاضر در شبکه‌های داخلی آنتن مرکزی یا سیستم‌های دوربین مداربسته آنالوگ مورد کاربری دارد که بر دو نوع Thin و Thick تقسیم می‌شود که نوع دوم دیگر استفاده نمی‌شود.

این نوع کابل از دو سیم تشکیل شده که یک سیم مغز مفتولی و یک سیم لایه مسی که اطراف آن تشکیل شده است که البته این دو سیم توسط ماده پلاستیکی از هم متمایز شده‌اند.

همانطور که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید، اکثر کابلهای انتقال تصویر (کواکسیال)، در سیستمهای دوربین مداربسته از پنج لایه زیر تشکیل شده است:

۱- غلاف بیرونی Plastic Jacket

۲- لایه مسی بافتی Metallic shield

۳- لایه محافظ مسی Foil shield

۴- لایه عایق جدا کننده بین دو سیم Dielectric insulator

۵- مغز مسی Copper core

انواع کابل کواکسیال (cable coaxial) استفاده شده در شبکه های دوربین مداربسته عموماً RG58-RG59-RG6 هستند که هر کدام می‌توانند، برد تا مسافتی حدود ۵۰۰ متر را داشته باشند؛ معمولاً حداکثر پهنای این نوع کابلها تا ۳۰۰ مگاهرتز است و دوام و پایداری خوبی دارند.

مزایای کابلهای کواکسیال:

– انعطاف پذیری و قابل شکل دادن در محیط مورد استفاده

– قابل اعتماد بودن برای مدت زمان طولانی

– دوام و پایداری مناسب

– پایین بودن قیمت آن که باعث می‌شود هزینه نگهداری و قیمت توسعه آن کمتر شود

– ظرفیت مناسب ، حداکثر تا ۳۰۰ مگا هرتز در پهنای باند.

– پهنای مناسب برای سرویس‌های مخابراتی از جمله لته کنفرانس‌های صوتی و تصویری و سیستم های دوربین مداربسته

معایب کابلهای کواکسیال:

– محدودیت فاصله

– محدودیت در انشعابات

– نصب مشکل

• از کابلهای کواکسیال در گذشته، در شبکه استفاده می‌شد اما در حال حاضر آنها در شبکه مورد استفاده قرار نمی‌گیرد؛ چرا که این کابل تک رشته ای می‌باشد و لذا تنها یک دیتا می‌توان از طریق آن ارسال یا دریافت کرد در حالیکه امروزه می‌بینیم در سیستمهای امروزی در یک زمان مشابه چندین دیتا ارسال و پاسخ آنها دریافت می‌شوند و سرعت این درخواست و دریافت اطلاعات روز به روز درحال افزایش است. از کابلهای کواکسیال امروزه در آنتهای تلویزیون استفاده می‌شود و معماری شبکه آن نیز به این ترتیب است که تنها تلویزیون اطلاعات را از ماهواره‌های ارسال امواج دریافت می‌کند.

چند نکته که شما زمان خرید کابل کواکسیال باید مورد توجه قرار دهید:

۱- انتخاب کابل کواکسیال برای انتقال تصویر یا صدا نسبت به فاصله دوربین تا دستگاه ضبط کننده DVR باید انتخاب شود به عنوان مثال اگر فاصله دوربین تا دستگاه DVR حدود ۵۰ متر است، شما می‌توانید از کابلهای کواکسیال با مغزی آلمینیوم که قیمتی ارزانتر دارد، نیز استفاده کنید.

۲- در صورت انتقال کابلها برق منبع تغذیه از کنار کابل کواکسیال بهتر است از کابلهای دبل شیلد استفاده کنید تا کمترین نویز (noise) بر روی تصاویر شما مشاهده شود.

۳- اگر شما در مغازه یا فروشگاه یا دفتری کوچک نیاز به نصب دوربین مداربسته داریند بهتر است از کابلهای مینی کواکسیال استفاده کنید.

کابل های Twisted Pair :

Twisted Pair یا کابل زوج به هم تابیده نوعی از کابلها می‌باشد که برای ارتباطات تلفن و بیشتر شبکه‌های اترنت (Ethernet) امروزی استفاده می‌شود. زوج سیم ها مداری را شکل می‌دهند که توانایی انتقال داده‌ها را دارند. این زوج سیم‌ ها با هدف حفاظت در برابر تداخلات منابع بیرونی و نویز از جانب زوج سیم های مجاور، در هم تنیده شده‌اند. زمانی که جریان الکتریکی از طریق یک سیم عبور می‌کند،یک میدان مغناطیسی کوچک اطراف سیم ایجاد می‌شود. وقتی دو سیم در یک مدار الکتریکی در کنار هم قرار بگیرند، میدان مغناطیسی آنها دقیقا مخالف یکدیگر است. پس دو میدان مغناطیسی همدیگر را خنثی می‌کنند. آنها همچنین هر میدان مغناطیسی بیرونی را خنثی می‌کنند. در هم پیچیدن سیم ها باعث افزایش و بهبود عمل خنثی سازی می‌شود. طراحان کابل می‌توانند با استفاده از ویژگی خنثی سازی و با پیچاندن سیم ها به دور هم لایه حفاظتی به وجود آورند که تأثیر قابل توجهی بر محافظت از آنها در رسانه‌های شبکه دارد.

انواع کابل های Twisted Pair:

۱- UTP
۲- STP
۳- FTP
۴-SSTP
۵-SFTP

در ادامه توضیحات بیشتری در مورد ویژگی‌های UTP و STP خواهیم داد.

UTP کابل زوج به هم تابیده بدون روکش یا unshielded Twisted Pair :

از زوج سیم ها تشکیل شده است.این کابلها در شبکه های گوناگون استفاده می شود. UTP کابل هر هشت سیم مسی جداگانه توسط مواد عایق پوشیده شده‌اند. علاوه بر این، سیم ها در هر جفت دور یکدیگر پیچ خورده‌اند.
این کابلها برای محدود کردن تخریب سیگنال (ناشی از تداخل الکترومغناطیسی و تداخل فرکانس رادیویی) فقط متکی به خاصیت خنثی سازی است که توسط پیچیدن زوج سیم ها ایجاد می‌شود. برای کاهش بیشتر تداخل بین زوج ها،تعداد تابیدن در زوج سیم ها متفاوت است. باید از مشخصات دقیق حاکم پیروی کند،چند بار پیچ خوردن یا به هم تابیدن در هر متر از کابل مجاز است. UTP کابل برای اتصال این نوع کابل ها از کانکتورهای (Registered Jack(RJ استفاده می‌شود.برای مثال از RJ-11 برای تلفن ها و RJ-45 برای اتصال کابلهای شبکه استفاده می‌شود. RJ-45 .
کابل UTP چهار زوج سیم دارد، با ۲۲ یا ۲۴ گیج سیم مسی و با امپدانس ۱۰۰ اهم در شبکه به کار گرفته می‌شود. مثال نوعی که برای سیم تلفن استفاده می‌شود، دارای امپدانس ۶۰۰ اهمی است.

مزایای UTP:

کابل UTP مزایای بسیاری دارد. زیرا دارای قطر خارجی حدود ۰٫۴۳ سانتیمتر می‌باشد که این سایز کوچک می‌تواند هنگام نصب مفید باشد. به این دلیل که کابل UTP مانند سایر کابلها زود داک سیم کشی را پر نمی‌کند، این می‌تواند 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 رسانه‌های شبکه است. در واقع UTP هزینه ی کمتری در هر متر نسبط به سایر کابلهای 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 UTP:

کابل UTP نسبت به دیگر رسانه‌های شبکه بیشتر مستعد به نویز الکتریکی و تداخل است و فاصله بین افزایش دهنده سیگنال در این نوع کابل نسبت به کواکسیال و کابل فیبر نوری کوتاه‌تر است. گر چه UTP زمانی با نرخ انتفال کمتری نسبت به بقیه انواع کابلها در نظر گرفته می‌شد اما دیگر چنین نیست. در حقیقت امروزه UTP به عنوان سریعترین رسانه مبتنی بر مس شناخته می‌شود؛ در ادامه به خلاصه ویژگی های کابل UTP می‌پردازیم:

سرعت و توان عملیاتی — ۱۰تا Mbps1000
میانگین هزینه نسبت به هر گره — حداقل هزینه
رسانه و اندازه کانکتور — کوچک
حداکثر طول کابل — ۱۰۰متر(کوتاه)

انواع کابل های UTP:

Category 1: برای ارتباطات تلفن استفاده می شود. برای انتقال داده ها مناسب نیست.
Category 2: توانایی انتقال داده تاMbps 4 را دارد و فرکانس MHz 10 را پشتیبانی می کند.
Category 3: توانایی انتقال داده تاMbps 10 را دارد و فرکانس MHz 16 را پشتیبانی می کند.
Category 4: در شبکه های Token Ring استفاده می شود. توانایی انتقال داده تاMbps 16 را دارد و فرکانس MHz 20 را پشتیبانی می کند.
Category 5: توانایی انتقال داده تاMbps 100 را دارد و فرکانس MHz 100 را پشتیبانی می کند.
Category 5e: توانایی انتقال داده تاMbps (1Gbps) 1000 را دارد و فرکانس MHz 100 را پشتیبانی می کند.
Category 6: معمولا کابل Cat6 شامل ۴ زوج سیم مسی ۲۴ گیج آمریکایی می باشد و در حال حاضر سریع ترین استاندارد UTP . توانایی انتقال داده تا(۱۰۰۰Mbps(1Gbpsرا دارد و فرکانس MHz 250 را پشتیبانی می کند.

معرفی STP کابل های زوج به هم تابیده روکش دار یا Shielded Twisted Pair :

کابل STP ترکیبی از تکنیک های محافظت ، خنثی سازی، و سیم های به هم تابیده است. هر زوج از سیم ها در فویل فلزی پیچیده شده. سپس چهار زوج سیم به طور کلی با فویل یا فلز به هم تابیده پوشانده می شوند، معمولا کابل ۱۵۰ 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 می کند، اما گران تر است و سخت در نصب و راه اندازی.علاوه بر این محافظ فلزی باید در هر دو انتهای کابلها به زمین قرار داده شود. اگر به طور نادرست زمین گذاشته شد، محافظ مانند آنتن عمل می کند و سیگنال های ناخواسته را برمیدارد. به دلیل هزینه و سختی نصب و راه اندازی، STP به ندرت در شبکه های اترنت استفاده می شود.STP عمدتا در اروپا استفاده می شود.

خلاصه ویژگیهای کابل STP:

سرعت و توان عملیاتی— ۱۰ تا Mbps100
میانگین هزینه نسبت به هر گره — نسبتا گران
رسانه و اندازه کانکتور — متوسط به بزرگ
حداکثر طول کابل — ۱۰۰متر(کوتاه)

وقتی که UTP و STP را مقایسه می کنید، نکات زیر را در نظر داشته باشید:

سرعت هر دو نوع کابلها برای فواصل محلی رضایت بخش است.
این دو ارزانترین رسانه برای تبادل داده هستند.UTP ارزانتر از STP است.
چون بیشتر ساختمان ها الان با UTP سیم کشی شده اند،برای جلوگیری ازهزینه ی گزاف سیم کشی دوباره، بسیاری از استاندارد های انتقال به استفاده از آن سازگار شده‌اند.