LÜTZE: Ethernet Connectivity

9 LÜTZE – Ethernet Connectivity Thema Leitung – Da hängt einiges dran Das klassische Ethernet begann mit dem Koaxialkabel. Heute kommen bei Neuinstallationen nur noch symmetrische Kabel, sogenannte Balanced Cable, oder Lichtwellenleiter zum Einsatz. Kupferleitungen Im Bereich der Kupferleitungen kommen unterschiedliche Arten von Leit- ungen zum Einsatz. Die Bezeichnung "symmetrische Kabel" beruht auf den elektrischen Eigenschaften der Signalübertragung. Für die symmetrische Übertragung eines Signals benötigt man zwei Adern, im Duplex -Betrieb dementsprechend vier Adern. In einer Industrie tauglichen 10/100MB Ether- net Leitung findet man also mindestens vier Adern. Die Aderzahl erhöht sich weiter um weitere vier Adern wenn die Applikation 1 GBit im Full- Duplex-Betrieb erfordert. Twisted-Pair Um eine möglichst gute Störunterdrückung zu erhalten, werden die Adern miteinander zu Signalpaaren (twisted pair) verdrillt. Für unterschiedliche übertragungstechnische Anforderungen wurden verschiedene Varianten von Twisted Pair Kabeln entwickelt, die sich hinsichtlich der Abschirmung unterscheiden: • ungeschirmte Leitungen UTP (Unshielded Twisted Pair): die verdrillten Signalpaare liegen ungeschirmt miteinander verseilt unter dem Kabelmantel. • gesamtgeschirmte Leitungen S/UTP oder F/UTP: die verdrillten Paare sind miteinander verseilt und von einem Schirm aus metallbeschichteter Folie oder Kupferdrahtgeflecht umgeben und vom Kabelmantel umhüllt. • paargeschirmte Leitungen FTP (Foiled Twisted Pair), auch U/FTP, S/FTP: Jedes Adernpaar ist mit einem metallischen Schirm (meist eine Aluminium kaschierte Kunststofffolie) umgeben. Im Deutschen spricht man auch von PiMF (Paar in Metallfolie), oft wird um die verseilten PiMFe noch ein gemeinsamer Geflechtsschirm aufge- bracht. Damit lassen sich optimale EMV-Eigenschaften erreichen. Die Kurzbezeichnungen für paargeschirmte Twisted Pair Kabel – S/FTP, F/FTP oder SF/FTP (Screened Foiled Twisted Pair) werden in den ver- schiedenen Normen und von verschiedenen Annbietern unterschiedlich verwendet. Gemäß aktueller EN50173 werden diese Kabel mit einem F für einen Folienschirm bezeichnet, ein S steht für einen Kupfergeflechtschirm. Die neue Bezeichnung ist auch nach ISO/IEC-11801 (2002)E: S/FTP (Geflecht), F/FTP (Folie), SF/FTP (Geflecht+Folie). Dabei bezeichnen die Buchstaben vor dem Schrägstrich den Gesamtschirm, die dahinter den Paarschirm. Kategorien und Klassen Die Kategorien CAT 3,5,6 oder 7 bezeichnen die übertragungstechnischen Anforderungen an die einzelnen Komponenten wie Kabel und Steckverbinder. Die Übertragungsbandbreite der Verkabelungsstrecke wird als Verkabelungsklasse angegeben (A – 100kHz, B – 1MHz, C – 16MHz, D – 100MHz, E – 300MHz, F – 600MHz). Die Anforderungen an die Kabel sind in verschiedenen Teilen der Norm EN 50288 definiert. Das Verkabelungssystem ist in EN 50173 bzw. ISO/IEC 11801 beschrieben. CAT 1 - Class A Cat-1-Kabel sind für maximale Frequenzen bis 100 kHz ausgelegt und deshalb für die Datenübertragung ungeeignet. Sie werden zur Sprachüber- tragung, zum Beispiel bei Telefonanwendungen, verwendet. Nur UTP-Kabel. CAT 2 - Class B CAT-2-Kabel sind für Frequenzen bis maximal 1 oder 1,5 MHz geeignet; sie werden zum Beispiel für eine Hausverkabelung beim ISDN- Primärmultiplex Anschluss verwendet. CAT 3 - Class C Cat-3-Komponenten sind bis 16MHz spezifiziert. Der100BaseT4-Standard ermöglicht 100 Mbit/s auf bestehenden Klasse C-Installationen, wobei alle vier Adernpaare verwendet werden. In Neuinstallationen werden keine CAT-3 Kabel mehr eingesetzt, sondern mindestens CAT-5 Kabel. CAT 5 - Class D CAT-5-Kabel sind die heute überwiegend anzutreffende installierte Basis; sie werden für Signalübertragung mit hohen Datenübertragungsraten benutzt. Die spezifische Standardkennzeichnung ist EIA/TIA-568. CAT-5- Kabel sind für Betriebsfrequenzen bis 100 MHz bestimmt. Wegen der hohen Signalfrequenzen muss bei der Verlegung und Montage, insbeson- dere bei den Anschlussstellen der Adern, besonders sorgfältig gearbeitet werden. Strukturierte Verkabelungen der Klasse D sind anwendungsneu- tral. Sie werden häufig bei Computernetzen wie zum Beispiel Fast-Ethernet verwendet. CAT 5e - Class De Das CAT-5e-Kabel ist eine genauer spezifizierte Version von CAT-5. Zweck dieser erhöhten Spezifikation ist die Übertragung von GigaBit Ethernet im bidirektionalen Voll-Duplex-Betrieb über vier Paare parallel mit niedriger physikalischer Übertragungsfrequenz (100MHz). Sorgfältig vorgenommene Installationen, die ursprünglich als Klasse D installiert und abgenommen wurden, erfüllen oft auch die Klasse De. Dies hat die weite Verbreitung von 1000Base-T (Gigabit-Ethernet) gefördert, da hierzu lediglich eine CAT-5e- Leitung benötigt wird. CAT 6 - Class E Das CAT-6-Kabel ist für Betriebsfrequenzen bis 250 MHz bestimmt und ermöglicht so die Übertragung von GigaBit Ethernet im bidirektionalen Voll- Duplex-Betrieb parallel über vier Paare. Leistungsfähiger sind Kabel nach Cat-6A (500 MHz) CAT 7 - Class F CAT-7-Kabel haben vier einzeln abgeschirmte Adernpaare (Screened/Foiled shielded Twisted Pair S/FTP) innerhalb eines gesamten Schirms. Cat-7-Komponenten sind für Betriebsfrequenzen bis 600 MHz bestimmt. Eine Klasse F Verkabelung erfüllt die Anforderungen der Norm IEEE 802.3 an und ist damit für 10-Gigabit-Ethernet geeignet. Weitere Anwendungsfelder sind Multimedia-Dienste und ATM-Netze. Verkabelungshinweise Gemäß der Norm soll die Kombination von Komponenten einer bes- timmten Kategorie eine Übertragungsstrecke der entsprechenden Klasse sicherstellen. Die Praxis zeigt jedoch, dass dies bei höherwertigen Verkabelungsaufgaben nicht immer gewährleistet ist. Daher ist speziell im Bereich der industriellen Verkabelung zu empfehlen, aufeinander abgestimmte Komponenten einzusetzen. Komponenten einer höheren Kategorie erfüllen stets auch die übertrag- ungstechnischen Anforderungen der darunterliegenden Klassen. Daher bieten sie eine zusätzliche Leistungsreserve. Bei kritischen Anwendungen (äußere Einflüsse, EMV, größere Entfernungen) empfiehlt es sich, Komponenten einer höheren Kategorie einzusetzen. Sicherheit gibt letztlich die Überprüfung mit einem entsprechenden Testgerät, das die Einhaltung der Grenzwerte der aktuellen EN50173-1, ISO/IEC 11801, beziehungsweise der EIA/TIA 568B2.1 verifiziert. Die Bezeichnungen EIA/TIA-568A und EIA/TIA-568B werden aber auch informell verwendet, um die beiden in diesem Standard festgelegten Zuordnungen der farblich gekennzeichneten Adernpaare zu den Anschlusskontakten des RJ-45-Steckers zu unterscheiden; dies sagt in diesem Falle jedoch nichts über die Übertragungsqualität aus. LÜTZE-Lieferinformation Leitungen der Kategorie 5e sind bei LÜTZE generell in gesamtgeschirmter Ausführung mit Geflechtsschirm (S/UTP) erhältlich. Leitungen der Kategorien 6 und 7 bietet LÜTZE als paar- weise geschirmte Leitung mit zusätzlichem Gesamtschirm aus Kupfergeflecht (S/FTP) an. INFO