כבילת LAN

סוגי הכבלים, התקנים השונים, ההבדלים ביניהם ובחירת הכבילה הנכונה לפרויקט

משנת 1980 ועד היום, ארכיטקטורת הכבילה הנכונה בפרויקטים הלכה ותפסה תאוצה עם שני התקנים הבינלאומיים המוכרים:

• EIA/TIA Category 5e- ISO Class D
• EIA/TIA Category 6 -ISO Class E

עם השנים גבר הצורך ברוחב פס ובמהירות, סטנדרטים חדשים יצאו וכך גם התפתחו סוגי הכבילה והחיבוריות (קיסטונים, מגשרים...), למה שאנחנו מכירים בתור CAT6A, CAT7, CAT7A ואף CAT8.

ראשית, נעשה סדר בעולם התקנים:

1. TIA – זהו גוף סטנדרטים אמריקאי
2. (EN/ISO (CANALEC – זהו גוף הסטנדרטים האירופאי, הוא מחמיר יותר מה- TIA וממוקם בבריסל, יש הרבה במשותף לשניים, הרבה פעמים הם "מעתיקים" אחד מהשני, אך אנחנו בישראל הולכים לפי ה- EN המחמיר יותר.

המסקנה המידית הנלמדת מזה היא שכאשר בודקים כבילה ב- FLUKE DTX1800, אמורים לסמן בתקן הנדרש EN  ולא ISO.
ההבדל הוא כ 2.5dB ב- ATT, לא משהו שנמות ממנו, אבל שווה לדעת.

במאמר הקודם דיברנו על השפעת ה- POE על הכבילה, במאמר זה ננסה לעמוד על סוגי הכבלים, ההבדלים ביניהם ואיזה כבל וחיבוריות תתאים לאיזה פרויקט.

סוגי כבלים, מהירויות ורוחבי פס

מה ההבדל בין מהירות תעבורת הנתונים (DATA) לרוחב פס?

מהירות האות הדיגיטלי (0 או 1) נמדדת ב – Mbps, שזה מגה (מיליון) סיביות לשנייה.

רוחב הפס נמדד ב MHZ (מגה הרצים) שזה מהירות הגל האלקטורומגנטי (עליו דרך אגב, רוכב האות הדיגיטלי שלנו שמורכב מ 1/0 ואלו הסיביות לעיל).

החישוב פשוט מאוד, 1T  1 חלקי הזמן = תדר, כך ש 1Mbps = 1MHZ (ככלל אצבע).

למה זה עוזר לנו?

ובכן, כשרוצים לדעת באיזה כבל ניתן להשתמש עבור אפליקציה מסוימת, צריך להבין מה רוחב הפס הנדרש ומה המהירות הנדרשת, לדוגמא:

מצלמת IP 2MP בדחיסת וידאו H.264 זורקת כ- 4Mbps (תלוי כמובן בגודל ה- Frame ובתנועתיות ב- Frame), מכאן שרוחב הפס הנדרש הוא 4MHZ.

אם נתבונן בטבלה לעיל נראה שכבל CAT5E זה דיי והותר למצלמה שכזו (רוחב פס עד 100MHZ, מהירות עד 1Gbps) ונבין לבד שגם למצלמת 4K, בטח ובטח בדחיסת H.265+ תספיק.

נסיק מזה גם, שאם יש לנו לדוגמא 32 מצלמות 2MP בדחיסת H.264, זה שווה לנו – 32X4Mpbs = 128Mbps וגם שווה לנו רוחב פס של 128MHZ.  ז"א שכל מצלמה יכולה להתחבר לסוויץ עם CAT5E אבל העלאת כל המצלמות דרך NVR&סוויץ דווקא CAT6 יתאים (לפי הטבלה – 250MHZ רוחב פס/ 1Gbps מהירות).

אז למה בכל זאת אנחנו רואים יותר ויותר שימושים ב- CAT7 ואפילו CAT7A במצלמות IP?

ובכן, זאת מכיוון שיש פקטור נוסף חשוב מאוד שחייבים לקחת בחשבון וזהו החום שיוצר ה- POE שזה מתח ישר ע"פ הכבל.. החום הזה יוצר הפסדי DATA וככל שיש יותר כבלים שמוזנים POE אחד ליד השני, חום סביבתי גבוה יותר ומתח POE גבוה יותר (POE+, UPOE, AV POE), כך הפסדי ה- DATA גדולים הרבה יותר!

הוכח שכבל CAT7A SFTP עם 40% סיכוך נחושת מלאה לא כושל בתנאי הקשים ביותר ובמתח POE הגבוה ביותר!!

ראה מאמר בנושא POE, מאמר חשוב מאוד, עם מסקנות חשובות מאוד!

כבל EXCEL CAT7A SFTP 40%

במקרים בהם אין מתח POE חזק במיוחד (POE& POE+) ורוחב הפס הנדרש אינו עולה על 500MHZ, ניתן להשתמש בכבל CAT6A (רצוי מסוכך), כי בל נשכח, זה לא משנה איזה כבל נשים, אפילו CAT8, בסוף הדרך יש לנו קיסטון CAT6A במקסימום ולכן כל ה- Channel שלנו הוא CAT6A...ולכן מאוד חשוב לבחור קיסטון CAT6A שנבדק במעבדה בלתי תלויה לעמידה ב- POE+ לפחות.

אישור מעבדה בלתי תלויה DELTA לקיסטון CAT6A בבדיקת POE+

מה מומלץ להתקנות חוץ והאם זה מתאים גם לפריסה תחת האדמה?

ובכן, יש הבדל עצום בין כבל המתאים לתנאי חוץ לכבל המתאים לתחת האדמה.

לתנאי חוץ משתמשים בכבל NYY, זה אומר מעטה PVC נוסף (מומלץ מאוד בעובי של 1mm) מעל המעטה ה- PVC הסטנדרטי המגיע בד"כ בעובי של 0.5mm.

המעטה הנוסף צריך להיות בצבע שחור ו- UV Protected.

כבל שכזה אינו מתאים להתקנה תחת האדמה! מי שיעשה זאת מסתכן בחדירת מליחות דרך ה- PVC, קורוזיה בסיכוך הרשת וקצרים לאורך הכבל (הדבר נכון גם לכבלי BU).

באדמה, גם בעומק של 5 ס"מ בטח ובטח ככל שנעמיק יותר, יש מליחות החודרת את מעטה ה- PVC, גם אם הוא כפול ועבה יותר כדוגמת ה- NYY.

המעטה המתאים להתקנת תת"ק (תת קרקעי) זה מעטה PE (פוליטלאן), שזה מעטה קשיח יותר מצד אחד, אך חוסם לחות מצד שני.

מבנה כבל CAT7 NYY

מה ההבדל בין CAT6A, CAT7, CAT7A,CAT6  הרי כולם 23AWG (גייג')?

צריך להבין, גייג' זו מידה אמריקאית והיא נותנת מידת מילימטר של "בין לבין".. כך ש:

1. CAT6A 23AWG = 55 מילימטר עובי כל גיד. רוחב פס - 500MHZ. מהירות – 10Gbps
2. CAT7 23AWG = 56 מילימטר עובי כל גיד. רוחב פס - 600MHZ. מהירות – 10Gbps
3. CAT7A 23AWG = 58 מילימטר עובי כל גיד. רוחב פס - 1000MHZ. מהירות–10Gbps
4. CAT7A 22AWG = 61 מילימטר עובי כל גיד. רוחב פס- 1000MHZ. מהירות–10Gbps
5. CAT8 22AWG = 63-0.64 מילימטר עובי כל גיד. רוחב פס- 1500MHZ-2000MHZ. מהירות–10Gbps, או 40Gbps על 30 מטרים.

אנו רואים שהעובי הפיזי במילימטר גדל, מכאן שהתווך בו עובר האות גדל, רוחב הפס גדל ולכן גם המחיר גדל.

ישנם יצרנים שונים שכותבים על כבל CAT7A 23AWG רוחב פס של 1200MHZ, זה כמובן לא נכון, מכיוון שהתווך הפיזי הוא כאמור 0.58mm והוא הקובע את רוחב הפס ולכן בדוגמא שלנו- CAT7A 23AWG רוחב הפס האמיתי הוא 1000MHZ.

מה זה CAT8, למה זה מתאים והאם זה יכנס יותר ויותר?

כבל זה תוכנן עבור העברת מקצבי 40Gbps ברוחב פס של 1500MHZ-2000MHZ (תלוי ביצרן) לאורך של עד 30 מטרים בלבד!

מדובר ב- DATA CENTERS, שכן חוץ מזה אין שום אפליקציה שבה צריך העברת מקצבים שכאלו.. כמובן שנצטרך גם קיסטון CAT8 אחרת לא עשינו כלום.

דוגמא לכבל וקיסטון CAT8 של Excel-Networking

האם זה יתפוס?

רק הזמן יגיד.. על פניו זה לא, מפני  שהמחיר הוא יקר בצורה בלתי רגילה ומפני שניתן לעבוד עם סיבים אופטיים (עליהם נרחיב במאמר נפרד..) ולקבל את אותם המקצבים למרחקים גדולים יותר.

מה ההבדל בין רמות הסיכוך השונות (30%, 40%, 55% וכו..) ומה ההבדל בין FFTP ל- SFTP?

קודם כל, תפקיד הסיכוך הוא למנוע חדירת הפרעות אלקטרומגנטיות.

ישנם 2 סוגי הפרעות עיקריות:

1. הפרעות מתדרים נמוכים, כגון כבלי מצלמות או רשת היושבים בסמוך לכבל שלנו.
2. הפרעות מתדרים גבוהים, כגון הפרעות RF למיניהם, סלקום, פרטנר עידן+ וכו..

הפרעות מתדרים נמוכים יפתרו ע"י סיכוך אלומיניום, הפרעות מתדרים גבוהים ייפתרו ע"י סיכוך רשת.

ז"א, שאתם מדברים על כבל (U/FTP) FTP, זה אומר שלכבל יש סיכוך אלומיניום (F = Foil) אחד בלבד העוטף את כל הגידים יחד ומגן בפני הפרעות מתדרים נמוכים בלבד המגיעים מבחוץ בלבד.

כשמדברים על כבל F/FTP,  זה אומר שלכבל יש 2 סיכוכי אלומיניום - אחד העוטף את כל הגידים יחד ומגן בפני הפרעות מתדרים נמוכים בלבד המגיעים מבחוץ + סיכוך אלומיניום על כל זוג גידים להגנה בפני הפרעות מתדרים נמוכים המושרים בין כל זוג גידים לחברו. כשאנו מדברים על כבל SFTP, זה אומר שלכבל יש סיכוך רשת כללי (S = Shielded) על כל הגידים יחד המגן בפני הפרעות מתדרים גבוהים המגיעים מבחוץ + הפרעות של השראה בין כל זוג גידים לחברו.

איך ההפרעה עובדת ומה צריך לשעות?

הפרעה מתדרים גבוהים, זהו גל אלקטרומגנטי בתדר גבוה מסוים (ומכאן שבאורך גל מסוים..) הפוגע בכבל שלנו (בו זורם מידע של וידאו ממצלמת IP לדוגמא), מתורגם מיד לזרם שזורם בסיכוך הרשת ויוצר קרינה אלקטרומגנטית שיוצרת את ההפרעה על הגידים עצמם בהם זורם המידע שלנו, קרי – הווידאו.. וזה יוצר לנו הפרעות בווידאו.., ככל שהגל האלקטרומגנטי חזק יותר, כך הזרם בסיכוך חזק יותר וההפרעות חזקות יותר, לכן חשוב מאוד להאריק את הסיכוך ע"מ שהזרם הזה ילך ישירות לאדמה  ולא יגרום לנו להפרעות. מובן אם כן, שאם היה לנו סיכוך FFTP בלבד, ההפרעה הייתה פוגעת בגידים שלנו ומתעלמת מסיכוך האלומיניום, שהרי הוא מגן בפני תדרים נמוכים בלבד.

Drain Wire זהו גיד הארקה הנועד לכבליFTP  מכיוון שפיזית לא ניתן להאריק את האלומיניום לקיסטון, אז מוסיפים גיד הארקה שנוגע לכל אורך הכבל באלומיניום ואותו מאריקים (להגנה בפני תדרים נמוכים בלבד כמובן).

לכבלי SFTP בהם יש סיכוך רשת מומלץ להאריק את סיכוך הרשת ישירות.

חברת Excel הוכיחה ש 40% סיכוך רשת מנחושת טהורה זהו האחוז האופטימלי, יותר מ- 40% סיכוך זה חסר משמעות לחלוטין ורק עולה הרבה יותר כסף

אז מה הכי מומלץ?

נתחיל מה הכי נכון. הכי נכון זה לראות מה האפליקציה הנדרשת – רוחב הפס הנדרש, מהירות נדרשת, יש חום POE? כן/לא, תנאי חום הסביבה, תנאי ההתקנה (פנים/חוץ/תת"ק)  ולהחליט.
אם רוצים להיות מה שנקרא – "רגועים" ולכסות את עצינו מכל הכיוונים גם מבחינת ראייה לעתיד, אין ספק שהמומלץ ביותר זה CAT7A SFTP 40%. אבל שוב, יש תמיד שיקולי מחיר.

למידע נוסף:
מאיר אלבז
מנהל תחום תשתיות תקשורת ו- IP Surveillance
קבוצת גטר
050-4530996