Skärmad vs oskärmad Ethernet: UTP, FTP, STP

Skärmad och oskärmad Ethernetkabel bär samma signal på samma fyra partvinnade par. Skillnaden är ett ledande skikt runt paren, och det skiktet gör bara något när det är bundet till jord i båda ändar genom skärmade uttag, kontakter och patchpaneler. I en vanlig hem- eller kontorsinstallation är oskärmad partvinnad kabel (UTP) det korrekta valet; skärmning är för specifika miljöer och måste installeras som ett komplett system.

Vad ISO-namnen faktiskt betyder

ISO/IEC 11801 skriver skärmning som två bokstäver åtskilda av ett snedstreck: den första är den övergripande skärmen, den andra är skärmen på varje partvinnat par. TP betyder twisted pair.

Så “STP” på en produktsida är inte ett standardnamn. Det betyder vanligtvis F/UTP eller S/FTP. Bokstäverna berättar vad som faktiskt finns inuti kabelmanteln.

När skärmning hjälper

En skärm blockerar elektriskt brus från utsidan av kabeln och minskar vad paren strålar ut. Det spelar roll på några ställen:

• Industriområden med motorer, drivenheter och svetsutrustning.
• Kabelstegar som delas med starkströmsledare, eller dragningar nära frekvensomriktare.
• Datacenter där många kablar är tätt bundna och alien crosstalk mellan dem är begränsningen.
• Anläggningar med dokumenterade krav på elektromagnetisk kompatibilitet.

I ett hus eller ett litet kontor är bruskällorna vanligtvis inte tillräckligt starka för att bryta en länk. De större riskerna är dåliga termineringar, långa dragningar och billig kabel, inte avsaknaden av en skärm.

Vad en skärmad kanal behöver från ände till ände

En skärm är en kontinuerlig ledare. Om den är bruten någonstans, eller lämnad flytande, blockerar den inte brus och kan fungera som en antenn som kopplar in brus i paren. En fungerande skärmad kanal behöver:

• Skärmad kabel hela vägen, utan oskärmade patchkablar.
• Skärmade uttag, kontakter och patchpaneler.
• Skärmen bunden till jord vid utrustningen, genom panelen och uttaget.
• Samma jordningspraxis i båda ändar av kanalen.

Att blanda skärmad kabel med oskärmade patchkablar, eller med en oskärmad patchpanel, bryter vägen och ger ingen nytta. I många små installationer är skärmen helt enkelt inte terminerad, vilket är sämre än att använda UTP från början.

Vilken kategori att kombinera med vilken skärm

Skärmning är oberoende av kategori. Cat5e, Cat6 och Cat6a finns alla både skärmade och oskärmade, och hastighets- och avståndsgränserna ändras inte på grund av skärmen. Cat6 är klassad till 250 MHz och klarar 10GBASE-T upp till 55 m (180 ft), och så lite som 37 m (121 ft) där många kablar löper tätt tillsammans. Cat6a är klassad till 500 MHz och klarar 10 Gbps upp till fulla 100 m (328 ft). Kanalen på 100 m (328 ft) är upp till 90 m (295 ft) permanent länk plus upp till 10 m (33 ft) patch- och utrustningskablar. Om du väljer kategori, se Cat5e vs Cat6 vs Cat6a: vilken ska man köpa.

Skärmad Cat6a är det vanliga valet där skärmning krävs, eftersom den högre frekvensen och tätare buntningen gör crosstalk till den begränsande faktorn. För en enstaka dragning i ett hem är oskärmad Cat6 eller Cat6a enklare och presterar samma vid de hastigheter som är aktuella.

Behöver du skärmad Cat6?

Ställ tre frågor:

1. Finns det en känd bruskälla nära kabeln, som en drivenhet eller motor?
2. Kommer kabeln att dela väg med starkströmsledare under en lång sträcka?
3. Finns det en specifikation eller ett kontrakt som kräver skärmad kabel?

Om svaret på alla tre är nej är oskärmad kabel rätt val. Om något svar är ja, planera ett komplett skärmat system, inklusive patchpanel, uttag och kablar, och bekräfta hur skärmen ska jordas. En skärm som inte är jordad gör ingenting.

Ledare, mantlar och resten av kabeln

Skärmning är bara en del av konstruktionen. Ledarna bör vara massiv koppar för horisontella dragningar och strängad koppar för patchkablar. Kopparöverdragen aluminium (CCA) uppfyller inte TIA-kategoristandarder: det har högre resistans, är sprött vid böjning och blir varmare under PoE. Kategori-kabel är massiv eller strängad koppar.

För dragningar inuti väggar spelar mantelns brandklass större roll än skärmen. I USA är NEC-klasserna CMP (plenum), CMR (riser), CM eller CMG (allmän användning) och CMX (begränsad bostadsanvändning). En högre klass kan ersätta en lägre. I EU klassas kabelns brandprestanda enligt byggproduktförordningen med Euroklasser som Eca, Dca, Cca och B2ca, och LSZH-mantlar är vanliga. Utomhuskabel behöver en UV-beständig mantel, och direktnedgrävningskabel är gelfylld eller fylld; inomhuskabel är inte klassad för något av dessa. Arbeten på starkström är ett jobb för en behörig elektriker, och NEC kräver minst 50 mm (2 in) mellan kommunikationskabel och starkströmsledare om inte en barriär separerar dem.

Vad som går fel

• En skärm som inte är jordad. Den ger inget skydd och kan plocka upp brus. Om du inte kan jorda den ordentligt i båda ändar, använd UTP.
• Att blanda skärmade och oskärmade delar. En oskärmad patchkabel bryter skärmvägen för hela kanalen.
• Att köpa “STP” utan att kontrollera bokstäverna. Kabeln kan vara F/UTP eller S/FTP, och uttag och paneler måste matcha.
• Att anta att skärmning höjer hastigheten. Det gör den inte. Skärmad Cat6 klarar fortfarande 10GBASE-T upp till 55 m (180 ft), och skärmad Cat6a klarar det fortfarande upp till 100 m (328 ft).
• Att ignorera 100 m-kanalen. Gränsen gäller varje hastighet från 10 Mbps till 10 Gbps på matchande kategori, och den bestäms av signalförlust och timing, inte av skärmen.
• Att använda CCA-kabel. Den uppfyller inte kategoristandarderna och bör aldrig användas för PoE.
• Långa otvinnade ändar. Partvinnning vid terminering får inte vara mer än 13 mm (0,5 in) för Cat5e och högre.
• Tighta böjar och hårda dragningar. Installerad böjningsradie för 4-pars UTP är minst 4 gånger kabelns ytterdiameter, och maximal dragkraft är 25 lbf (110 N).

Testning och märkning

En kontinuitets- eller wiremap-testare hittar avbrott, kortslutningar, korsade ledare och omvända par. Splittrade par klarar ett enkelt kontinuitetstest och kräver en testare som mäter crosstalk. Kvalificeringstestare kontrollerar om en länk klarar en given hastighet. Certifieringstestare mäter länken mot TIA-kategorins gränser, vilket är det enda sättet att bevisa att en länk uppfyller Cat6 eller Cat6a. En TDR visar avståndet till ett fel. Märk båda ändar av varje kabel enligt ANSI/TIA-606.

Att välja i praktiken

För ett hem, ett litet kontor eller en typisk kommersiell installation är oskärmad Cat6 eller Cat6a standardsvaret. Det är lättare att terminera, kräver ingen jordningsplan och uppfyller samma hastighets- och avståndsgränser. Välj skärmad kabel när det finns en verklig bruskälla, en delad väg med starkström, eller en specifikation som kräver det, och installera den då som ett komplett skärmat system. Om du fortfarande väljer kategori, anger sidan Ethernetkablar förklarade: Cat5e till Cat8 frekvensklasserna och vilka hastigheter var och en stöder.