Kaapelit

Verkkokaapeleita on ollut ja on vieläkin useita erilaisia, mutta nykysin kolme yleisesti käytössä olevaa kaapelityyppiä ovat parikaapeli, koaksiaalikaapeli sekä valokaapeli. Kaapelointia mietittäessä kannattaa miettiä seuraavia asioita

  • siirtonopeus
  • kaapelin tarvittava pituus
  • kaapeloinnin hinta
  • asennettava paikka

Parikaapeli

Parikaapeli,  eli parikierretty kaapeli on alunperin kehitetty puhelinverkkoja varten. Tietokoneiden käyttöön kaapeli on levinnyt sen edullisen hinnan ja toimivuuden johdosta. Yleisimmin käytetyssä parikaapelissa on kahdeksan johdinta, jotka on kierretty kahden johtimen pareiksi. Johdinparit kierretään toistensa ympäri signaalin parantamiseksi sekä ulkoisten häiriöiden estämiseksi. Kaapelin toiminta heikkenee, jos kierteisyys puretaan. Suosituksen mukaisesti liitintä yhdistettäessä kierteisyyttä ei saisi purkaa yli 12 mm matkalta.

Parikaapeleiden yleisimmat kategoriat ovat Cat 5, Cat 5e, Cat 5E sekä Cat 6. Alla olevassa taulukossa käydään läpi kaapeleiden ominaisuudet.

Cat5 Tarkoitettu enintään 100 Mbit/s tiedonsiirtonopeudelle.
Maksimipituus 90 + 10 metriä, josta 90 metriä yhdellä kaapelilla rakenteissa ja 5 metriä molemmissa päissä verkkorasiasta laitteeseen.
Cat5e Vaatimukset ovat samat, kun Cat 5 -kaapelissa, mutta kaapelit joutuvat läpäisemään tarkemmat mittaukset. Pieni e tulee sanasta enchanced (paranneltu).
Maksimipituus myös 90 + 10 metriä.
Cat5E Kaapelivalmistajat käyttävät isoa E-kirjainta merkkaamaan kaapelit, jotka heidän omasta mielestään soveltuvat 1000 Mbit/s tiedonsiirtonopeuksille. Tätä kategoriaa ei ole standadoitu, joten kaapeleissa on valmistajakohtaisia eroja.
Maksimipituus myös 90 + 10 metriä.
Cat6 Tarkoitettu enintään 1000 Mbit/s tietonsiirtonopeuksille.
Maksimipituus myös 90 + 10 metriä.

 

Kaapeleiden liittimenä käytetään RJ45-liitintä

RJ45-liitin

Kuva: Wikipedia / David Monniaux

RJ45-liittimen kytkeminen suoritetaan noudattaen joko EIA/TIA-567-A- tai EIA/TIA-568-B-standardeja.

 

Koaksiaalikaapeli

Koaksiaalikaapeli suunniteltiin aikoinaan televisiota ja muita videojärjestelmiä varten. Myöhemmin sitä alettaiin käyttää myös tietoliikenteessä, koska sen toimintavarmuus on hyvä ja hinta verrattain edullinen. Koaksiaalikaapelissa voidaan siirtää kilometrin pituisella kaapelilla jopa 2 Gbit/s. 

Koaksiaalikaapeli

Kuva: Wikipedia / Arj

Kuvassa on koaksiaalikaapeli kuorittuna ja siinä näkyy seuraavat osat

  1. Muovieriste
  2. Kupariverkko
  3. Muovivaippa
  4. Sisäjohdin

Koaksiaalikaapeli kytketään dataliikenteessä esimerkiksi BNC-liittimellä ja haaroitetaan T-liittimellä.

Optiset kuidut

Optisessa kuidussa data siirretään sähköimpulssien sijaan valoimpulsseina. Optisen kuidun ydin koostuu erittäin ohuesta lasista tai muovista. Optisen kuidun, tai valokuidun, etuja ovat muun muassa huomattavasti suurempi kapasiteetti, häiriöttömyys sähkömagneettisesti hankalissa paikoissa, tietoturva sekä keveys.

Yksimuotokuidun rakenne

Kuva: Wikipedia / Bob Mellish

  1. ydinjohto core
  2. valoverho cladding
  3. eriste buffer
  4. vaippa Jacket

Varsinainen valosignaali kulkee ydinjohdossa ja se on ympäröity valoverholla. Valoverholla on alempi taitekerroin, joten se heijastaa kaiken valon takaisin ydinjohtoon. Eristeen tarkoituksena on suojata sisempiä kerroksia muun muassa kosteudelta ja mekaaniselta rasitukselta. Optinen kuitu on pinnoitettu vielä esimerkiksi lasista koostuvalla vaipalla, joka lisää entisestään mekaanista suojaa.

Äsken mainittu valokuitukaapeli niputetaan yleensä usean toisen valokuidun kanssa, jolloin sitä kutsutaan valokaapeliksi. Rakennusten väliset yhteyden rakennetaan valokaapeleiden avulla, jolloin yhdessä kaapelissa on useita valokuituja. Valokaapeli on erittäin hyvin mekaanisesti suojattu.

Optisen kuidun liittimiä ovat muun muassa FC, FFDI, LC, MT ja SC.

Valokuituja on karkeasti jaettuna kahdenlaisia

  • Yksimuotokuitu
  • Monimuotokuitu

Yksimuotokuitu

Yksimuotokuidun ytimen halkaisija on noin 8-13 mikrometriä (Normaali hius on 70 mikrometriä halkaisijaltaan). Yksimuotokuidun pituus voi olla jopa kymmeniä kilometrejä, koska valonlähteenä käytetään laser-valoa. Yksimuotokuidussa ei esiinny sen halkaisijan sekä laserin käyttämisen johdosta dispersiota, joten se soveltuu mainiosti pidempiin matkoihin.

Monimuotokuitu

Monimuotokuidun ytimen halkaisija on joko 50 tai 62 mikrometriä ja siihen syötetään valo joko laserilla tai led-valolla. Koska monimuotokuitu on huomattavasti leveämpi yksimuotokuitua, heijastuu valo edestakaisin ytimen reunoilta. Tästä seuraa dispersiota, eli valoimpulssin leviämistä aikatasossa. Monimuotokuitua käytetäänkin esimerkiksi lyhyissä rakennusten välisissä yhteyksissä sekä liitosjohtoina sen yksimuotokuitua edullisemman hinnan johdosta.

 

Tehtäviä

Nimi: Kaapelit
Tyyppi: asiakirja

  1. Kuinka paljon maksaa noin 15-30 cm CAT6 -kaapeli? Laita dokumenttiin hinta ja linkki tuotesivulle.
  2. Kuinka paljon maksaa 30 m CAT6 -kaapeli.
  3. Mitä tarvitset tehdäksesi itse parikaapeleita?
  4. Mitä maksaa 100 metrin CAT6 -kaapelikela? Laita dokumenttiin hinta ja linkki tuotesivulle.
  5. Mistä saat tilattua kyseiset tarvikkeet ja mitä ne maksavat?
  6. Etsi kuvat jokaisesta valokuiduissa käytettävistä kaapeleista. Huomioi kuvien käyttöoikeus.
  7. Mitä tarvitset jakaaksesi tv:n antennikaapelin? Laita hinta ja linkki tuotesivulle.
  8. Mitä maksaa 3-5 metrinen yksimuotokuidun kytkentäkaapeli? Laita hinta ja linkki tuotesivulle.