Ero sivun ”Parikaapeli” versioiden välillä
| [katsottu versio] | [katsottu versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Ei muokkausyhteenvetoa |
|||
Rivi 1:
{{Päivänkohtaisuus|Parikaapeleita ja kierrettyjä pareja on käytetty [[puhelin]]liikenteessä yli 120 vuotta. [[Ethernet]] on vain saman kaapelin viimeisin sovellus.}}
[[Tiedosto:Ethernet RJ45 connector p1160054.jpg|thumb|220px|
[[Tiedosto:8P8C vs RJ45 female connectors.png|pienoiskuva|'''Vasemmalla''': 8P8C tai 8PMJ (''8-position modular jack'') naarasliitin, jota käytetään laajalti ja kutsutaan usein virheellisesti RJ45 (''registed jack 45'') liittimeksi.<ref>{{Kirjaviite|Tekijä=Semenov, A. B. (Andrey B.), 1955-|Nimeke=Structured cable systems|Vuosi=2002|Sivu=129|Selite="The traditional 8-contact connector, which is called Western Plug, 8PMJ (8-position modular jack), 8P8C (8 position 8 conductor), or somewhat incorrectly RJ-45, is used widely in SCS practice"|Julkaisupaikka=Berlin|Julkaisija=Springer|Tunniste=50124457|Isbn=3540430008|www=https://www.worldcat.org/oclc/50124457}}</ref><ref name=":2">{{Verkkoviite|osoite=https://www.arrow.com/en/research-and-events/articles/rj45-connectors|nimeke=RJ45 or 8P8C Connectors? Finding the True Ethernet Standard|tekijä=Kristen Waldock|julkaisu=|ajankohta=29.4.2017|julkaisija=Arrow Electronics|arkisto=https://web.archive.org/web/20170613204532/https://www.arrow.com/en/research-and-events/articles/rj45-connectors|viitattu=22.1.2018}}</ref> '''Oikealla''': varsinainen RJ45 naarasliitin jota voidaan myös kutsua lovitetuksi 8P8C liittimeksi.]]
'''Parikaapeli''' on yleinen erilaisten sähköisten signaalien siirtämiseen käytettävä kaapelityyppi. Tyypin nimitys tulee siitä, että parikaapelissa johtimet on kierretty johdinpareiksi häiriöiden vähentämiseksi. Kaapelin jokaisella parilla on erisuuruinen parikierto häiriöiden parista toiseen siirtymisen estämiseksi. Parikaapeleita voidaan käyttää muun muassa [[Token Ring]]-, [[puhelin]]-, [[Ethernet]]-, [[FDDI]]-, [[ISDN]]- ja [[Asynchronous Transfer Mode|ATM]]-yhteyksiin.<ref name=":3">{{Verkkoviite|osoite=http://www.ideaport.edu.hel.fi/opa/tietoliikenne/tietoliik_per1/Parikaapeli.htm|nimeke=Parikaapeli – Wikipedia|julkaisu=www.ideaport.edu.hel.fi|viitattu=2018-01-22|ietf-kielikoodi=fi}}</ref>
Saatetaan myös käyttää tarkempaa nimitystä '''kierretty parikaapeli''', joka viittaa tietynlaiseen parikaapeliin. Kierrettyjä parikaapeleita käytetään nykyään pääosin puhelin- ja verkkokaapeleina. Yleisin liitintyyppi parikaapeleille [[Lähiverkko|lähiverkossa]] on [[8P8C]].
Parikaapelin kiertämisen häiriösuojausmielessä keksi [[Alexander Graham Bell]] vuonna 1881.<ref>{{Kirjaviite|Tekijä=Barnett,
==Häiriösuojauksen periaate==
[[File:Kierretty pari.jpg|thumb|Periaatekuva kierretyn parin toiminnasta.]]
Parikaapelin kahden johtimen kiertäminen vähentää [[magneettikenttä|magneettikentän]] aiheuttamien häiriöiden kytkeytymistä [[signaali]]in, koska magneettikentän [[Sähkömagneettinen induktio|indusoimat]] virrat ovat vierekkäisissä, toisiinsa nähden vastakkaisissa silmukoissa vastakkaisessa vaiheessa jolloin ne kumoavat toisensa. Kiertäminen pienentää myös kaapelin itse ulospäin säteilemää häiriötä.<ref>{{Verkkoviite|osoite=http://www.cirris.com/testing/twisted_pair/twist.html|nimeke=Twisted Pair Testing|tekijä=|julkaisu=|ajankohta=|julkaisija=Cirris systems|arkisto=https://web.archive.org/web/20170208082320/http://www.cirris.com:80/learning-center/testing-guidelines/special-topics/36-twisted-pair-testing|viitattu=22.1.2018}}</ref><br />
Sähkökentän aiheuttamia häiriöitä vastaan parien kiertäminen ei auta, ellei kierrettyä paria suojata erikseen johtavalla [[folio]]lla tai punoksella. Useita kierrettyjä pareja sisältävissä kaapeleissa eri pareissa on yleensä eri määrä kierroksia metrillä estämässä häiriöitä parista toiseen.
== Parikaapelin ominaisuudet==
Rivi 23:
Ideaalisen vähähäviöisen suojaamattoman parikaapelin siirtoimpedanssi eli ominaisimpedanssi ''Z'' on
:<math>Z = \frac{120 \ \Omega}{\sqrt{\epsilon}} \times \operatorname{arcosh}(1+\frac{2 t}{d}) </math>,
missä <math>\ \epsilon</math> on suhteellinen [[dielektrinen vakio|eristevakio]], ''d'' on johtimen halkaisija ja ''t'' on eristeen paksuus.
==Kaapelityypit==
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.<ref name=":3" />
'''Parikaapelityyppien nykyiset lyhenteet ISO/IEC 11801:n mukaisesti:'''<ref name=":3" />
{| {{prettytable}}
|-
Rivi 45 ⟶ 44:
| S-STP || S/FTP
|}
Nykyisessä lyhenteessä vinoviivan vasen puoli tarkoittaa yhteistä suojausta ja oikea puoli parin suojausta.<ref name=":1" />
=== Suojaamaton parikaapeli (U/UTP) ===
[[File:Utp diy02 sequenceInCable.jpg|thumb|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.
=== Suojattu parikaapeli (F/UTP, U/FTP, SF/UTP ja S/FTP) ===
Suojattuja parikaapeleita on useita eri tyyppejä. Ne ovat kalliimpia kuin suojaamattomat.<ref name=":4" />
[[Tiedosto:S-FTP CAT 7.jpg|thumb|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.<ref name=":4" />
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.<ref name=":4" />
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.<ref name=":4">{{Verkkoviite|osoite=http://www.siemon.com/us/white_papers/06-07-20-grounding.asp|nimeke
:
===Cat kaapeliluokat===
{| class="mw-collapsible mw-collapsed prettytable"
| rowspan="3" |<center>'''Kategoria'''</center>
| colspan="3" |<center>'''Ominaisuudet'''</center>
| rowspan="3" |<center>'''Tyypillinen max pituus'''</center>
| rowspan="3" |<center>'''Sovellukset'''</center>
| rowspan="3" |<center>'''Lisähuomautuksia'''</center>
| rowspan="3" |<center>'''Ominaisuuksien viitteet'''</center>
|-
| rowspan="2" style="width:
| colspan="2" |<center>'''[[Tiedonsiirtonopeus]]'''</center>
|-
|[[Bitti|Bittiä]]
|[[Tavu (tietotekniikka)|Tavua]]
|-
|Cat1
|0
|
|
|
|Puhelin & modeemiyhteyksiin.<ref name=":1">{{Verkkoviite|osoite=http://www.ciscopress.com/articles/article.asp?p=31276|nimeke=CCNA: Network Media Types > Twisted-Pair Cable|tekijä=|julkaisu=www.ciscopress.com|ajankohta=|julkaisija=|arkisto=https://web.archive.org/web/20161119063543/http://www.ciscopress.com/articles/article.asp?p=31276|viitattu=2018-01-22}}</ref><ref name=":3" />
|Näitä luokkia ei ole kuvattu EIA/TIA -suosituksissa, koska ne eivät sovellu tämän päivän tietoliikenteeseen.<ref name=":3" />
|
|-
|Cat2
|4 MHz
|4 [[Mega|M]]<nowiki/>b/[[Sekunti|s]]
|0.5 MB/s
|
|Vanhemmissa päätejärjestelmissä, esim. [[IBM 3270]].<ref name=":3" />
|Näitä luokkia ei ole kuvattu EIA/TIA -suosituksissa, koska ne eivät sovellu tämän päivän tietoliikenteeseen.<ref name=":3" />
|<ref name=":1" />
|-
|Cat3
|16 MHz
|10 / 100 M<nowiki/>b/s
|1.25 / 125 MB/s
|
|10BASE-T ja 100BASE-T4 [[Ethernet]].<ref name=":0" /><ref name=":3" />
|Luokan suositukset ovat kuvattu EIA/TIA-568 -suosituksissa. Suositellaan käytettäväksi enintään nopeudella 16 Mbit/s.<ref name=":3" />
Max 10 Mb/s (10BASE-T) 2:lla johdolla. Max 100 Mb/s (100BASE-T4) 4:llä johdolla.<ref name=":0" />
|<ref name=":0">{{Verkkoviite|osoite=https://customcable.ca/cat5-vs-cat6/|nimeke=CAT3 vs. CAT5 vs. CAT6 - CustomCable|tekijä=|julkaisu=CustomCable|ajankohta=2011-12-24|julkaisija=|arkisto=https://web.archive.org/web/20161125004316/https://customcable.ca/cat5-vs-cat6/|viitattu=2018-01-22|ietf-kielikoodi=en-US}}</ref>
|-
|Cat4
|20 MHz
|16
|2 MB/s
|
|[[Token Ring]].<ref name=":1" /><ref name=":3" />
|
|<ref name=":1" />
|-
|Cat5
|100 MHz
|100 Mb/s
|12.5 MB/s
|100 m
|100BASE-TX & 1000BASE-T.<ref name=":3" />
|
|<ref name=":0" />
|-
|Cat5e
|100 MHz
|1 Gb/s
|128 MB/s, 0.125 GB/s
|50 / 100 m
|100BASE-TX & 1000BASE-T.<ref name=":3" />
|''Enhanced'' Cat5. Käytännössä sama kuin Cat5, mutta testausstandardit ovat muuttuneet, jotta Gigabit Ethernet saadaan luotettavasti toimimaan.<ref name=":2" />
Max pituus 50 m max nopeudella.<ref name=":0" />
|<ref name=":0" />
|-
|Cat6
|250 MHz
|10 [[Giga|G]]<nowiki/>b/s
|1.25 GB/s
|55 / 100 m
|10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T & 10GBASE-T.<ref name=":0" />
|Yleisin asennettavista kaapelointistandardeista v.2002 alkaen Suomessa.<ref name=":3" />
Max pituus 55 m max nopeudella. Alle 1 Gbps nopeudella max pituus 100 m.<ref name=":0" />
|<ref name=":0" />
|-
|Cat6e
|250 MHz
|
|
|
|10GBASE-T (kehitteillä).
|Kaapelivalmistajien oma merkintä, ei standardi.<ref name=":3" />
|
|-
|Cat6a
|500 MHz
|10 Gb/s
|1.25 GB/s
|100 m
|10GBASE-T (kehitteillä).<ref name=":0" />
|''Augmented'' Cat6. Standardi tekeillä (ISO/IEC 11801:2002 Amendment 2).
|<ref name=":0" />
|-
|Cat7
|600 MHz
|10 Gb/s
|1.25 GB/s
|100 m
|Ei sovelluksia vielä.
|Kaapelissa neljä parisuojattua paria; standardi tekeillä.<ref name=":3" />
|<ref name=":0" />
|-
|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:<ref name=":3" />
*Luokka A (100kHz kaistanleveys)
Rivi 144 ⟶ 204:
*Luokka Fa (Vastaa TIA/EIA-568 Cat7a)
Liittimet:
*RJ11 (Puhelinkaapeleissa 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.
| |||