Keerdpaarjuhe

Keerdpaarkaabel ehk keerupaarikaabel, keerupaarijuhe või lihtsalt keerdpaar (ingl twisted pair (cabling)) on kaablitüüp, mida kasutatakse laialt telekommunikatsioonis, näiteks telefoniliides ja enamikus Etherneti võrkudes.

Tüüpiline keerdpaarkaabel koosneb kaheksast peenest traadist, mille ümber on õhuke dielektrikukiht. On ka 10, 25, 50 ja 100 paariga kaableid, mis on kasutusel põhiliselt tööstuses.^[1] Traadid on keerdus paarikaupa, et filtreerida välismüra (väliskeskkonna mõjud kaablile ja signaalile) ning vähendada signaalide omavahelist segamist ehk ülekostvust (ingl crosstalk). Traadipaar moodustab vooluringi, mis võimaldab signaali edastamist.

Telegraaf ja telefon olid algusaastatel mürarohked ning kostsid läbi. Elektritrammide levikuga 19. sajandi lõpul muutus müraprobleem liiga suureks ja asuti otsima lahendusi. Tulemusi andsid kahepolaarne side ja juhtmete regulaarne pooltevahetus postide otsas.

Varjestamata keerdpaar ehk UTP (ingl unshielded twisted pair) on lihtsuse, paindlikkuse ja odavuse tõttu kõige levinum keerdpaari tüüp. Varjestamata keerdpaaris saavutatakse suurem läbilaskevõime, suurendades keerdude arvu pikkusühiku kohta ja paigutades traate kaablis ümber, vähendades sedasi interferentsi.

UTP-kaablil on teiste kaabeldustüüpide ees palju eeliseid. Kuna UTP-kaabli välisdiameeter on umbes 0,43 cm, on seda kerge paigaldada. Kaabli ehitisse paigaldamiseks on seintesse vaja teha väiksem tehniline avaus ja see lihtsustab paigaldust, eriti vanemates majades. UTP eelis on ka selle odavus: kaabli hind meetri kohta on madalam kui ühelgi teisel LAN-kaablil. Seda kaablit saab kasutada enamikus võrguarhitektuurides.

UTP nõrgad küljed on selle vähene kaitse elektrilise müra vastu ja kaabli väiksem maksimaalne pikkus kui koaksiaalsel või valguskaablil. Varem oli UTP muud tüüpi kaablitest ka aeglasem, enam see nii ei ole.

UTP omadused kokkuvõetult:

• suur kiirus ja läbilaskevõime – 10 Mbit/s kuni 10 Gbit/s;
• väike maksimaalne kaablipikkus – 100 m;
• väike otsiku suurus ja kaabli läbimõõt;
• madal hind pikkusühiku kohta.

UTP-kaablid jagunevad kategooriatesse, mis eristuvad kaablile ja otsikutele seatavate nõudmiste poolest.^[2][3]

Varjestatud keerdpaaris (STP, ingl shielded twisted pair) tagatakse parem signaalikvaliteet lisaks kaabli enda varjestamisele ka selle sees olevate traatide eraldi varjestamisega. Iga traadipaar on mähitud metallkihti (foolium). Kõik neli traadipaari on omakorda mähitud punutisse või metallkihti. See vähendab nii kaablisisest müra kui ka vastuvõtlikkust välismürale. STP-kaabel lõppeb STP-otsikuga, UTP-pistiku kasutamine muudab varjestatud kaabli paigaldamise mõttetuks. STP-kaableid kasutatakse peamiselt kohtades, kus on palju müra.

STP takistab müra paremini kui UTP, kuid on kallim ja töömahukam paigaldada. Fooliumvarjestus on ühendatud maandusega ainult jaotlapoolsest otsast. Töökohapoolne ots maandatakse läbi arvuti toiteahela. Varjestatud kaabli kasutamine eeldab korraliku maanduskontuuri olemasolu hoones. STP-d kasutatakse põhiliselt Euroopas.

STP omaduste kokkuvõte:

• suur kiirus ja läbilaskevõime – 10 Mbit/s kuni 10 Gbit/s;
• väike kaabli maksimaalne pikkus – 100 m;
• keskmine kuni suur otsik ja kaabli läbimõõt;
• keskmine hind pikkusühiku kohta.

Kaableid (mitte ainult keerdpaarkaableid) võib jagada ka ühekiulisteks ja mitmekiulisteks. Esimesel juhul on iga traat ühes tükis, teisel juhul koosnevad tradid omakorda mitmest peenemast traadist.

Ühekiuline kaabel on mõeldud paigaldamiseks näiteks seintesse, torudesse ja kaablikarpidesse ning lõppeb RJ45 Keystone tüüpi pesaga. Ühekiuline kaabel on odavam ja ka kaks korda paremate elektriliste omadustega. See on tingitud sellest, et mitmekiulise kaabli traatide summaarne ristlõige on väiksem ühekiulise kaabli soone ristlõikest. Seetõttu on mitmekiulises kaablis sumbumus suurem.

Mitmekiulist kaablit kasutatakse näiteks sülearvuti ühendamiseks Etherneti seinapesaga (patchcord). Mitmekiuliste ühenduskaablite lubatud summaarne pikkus ühe ühenduse kohta (kaabel seadmekapis + kaabel töökohas) on 10 m.

Otsiku abil ühendatakse kaabel seadme võrguliidesesse. UTP-kaabli standardne otsik on RJ-45 (Registered Jack, 45 viitab traatide järjestusele). RJ-45 otsikul on 8 klemmi ja see sarnaneb lauatelefoni kaabli otsikuga, mille tähis on RJ-11. Cat 6 kaabli otsik on 8P8C, mille traadid lähevad otsikusse oma jämeduse tõttu siksakis, mitte ühes tasapinnas, ülejäänud osa sarnaneb RJ-45-ga. Cat 7 kaabli puhul on otsiku jaoks kaks võimalust: GG45 (Giga Gate), mis on tagasiühilduv RJ-45-ga, ning TERA, mis ei ole enam RJ-45-ga tagasiühilduv, kuid millel on suurem jõudlus. UTP pistikuga ühendamisel peab jälgima, et kõik traadid oleksid ühepikkused ja et need oleksid pistikusse lõpuni lükatud – nii on kontaktipind võimalikult suur ja kaabli maksimumpikkus ei vähene. Traatide fikseerimiseks kasutatakse spetsiaalset instrumenti, mida nimetatakse võrgutangideks. Mõned otsikud sobivad nii ühe- kui ka mitmekiulise kaabli jaoks, osa sobib aga ainult ühte tüüpi kaablite jaoks.

Keerdpaarkaabli mantel (ümbris) on tavaliselt tehtud polüvinüülkloriidist ehk PVC-st, mis on odav ja sobivate omadustega. PVC puudus on, et selle põlemisel eraldub suures koguses vingugaasi ja gaasilist kloori, mis on mürgine ja mis kokkupuutel veega moodustab soolhappe (ohtlik sissehingamisel ja silmade limaskestadele). Alternatiivina saab kasutada polüpropüleeni või muid LSZH (low smoke zero halogen) materjale.

• 5. kategooria kaabel
• Ethernet
• Koaksiaalkaabel
• Kohtvõrk

• Erkki Laaneoks. Sissejuhatus võrgutehnoloogiasse. – Tartu Ülikooli Kirjastus, 2010, lk 25–28.

Pildid, videod ja helifailid Commonsis: Keerdpaarjuhe

• Peatükk võrgu liideste kohta Cisco õppematerjalide portaalis
• CAT5, CAT5e, CAT6, CAT7 kaablite võrdlus kaabliettevõtte Discount Cables USA poolt
• Cirris Systemsi keerdpaarjuhtmed
• Võrgukaablite kirjeldus FCIT-i veebilehel
• Mitmepaarikaabli kirjeldus LANMASTERi veebilehel