Title: Passive Komponenten
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Strukturierte Verkabelung

Die Strukturierte Verkabelung, auch als Universelle Gebäudeverkabelung (UGV) oder Universelle Kommunikationsverkabelung (UKV) bezeichnet, ist ein Konzept für die Verkabelung mit anwendungsneutralen Kommunikationskabeln in und zwischen Gebäuden.

Die Strukturierte Verkabelung ist ein Teil der Infrastruktur der Immobilien und wird in Primär-, Sekundär- und Tertiärbereich eingeteilt. Für die Strukturierte Verkabelung gibt es von dem Europäischen Komitee für elektrotechnische Normung (CENELEC) die EN 50173 ^[1] und EN 50174. International ist die ähnliche Norm ISO/IEC 11801 bedeutsam. Eine andere Norm für die Strukturierte Verkabelung ist die nordamerikanische Norm TIA-568A/B. In der Schweiz gilt die Empfehlung der Koordinationskonferenz der Bau- und Liegenschaftsorgane der öffentlichen Bauherren.^[2]

Bereiche

Primärbereich

Bereiche der Strukturierten Verkabelung

Der Primärbereich ist die Verkabelung der Gebäude eines Standortes untereinander und wird auch als Campusverkabelung oder Geländeverkabelung bezeichnet. Der Primärbereich umfasst das Kabel von dem Standortverteiler zu einem Gebäudeverteiler, die Gebäudeverteiler und die Kabel zwischen den Gebäudeverteilern.

In dem Primärbereich sind große Kabellängen notwendig. Deshalb ist das Glasfaserkabel wegen der kleinen Dämpfung bei einer großen Datenübertragungsrate besonders geeignet. Außerdem bietet es eine galvanische Trennung, weshalb ein Potenzialausgleich zwischen den Gebäuden nicht unbedingt notwendig ist.

Preisgünstiger, aber langsamer und störempfindlicher ist eine Verbindung mit einem Kabel mit einer verseilten Zweidrahtleitung (Twisted-Pair-Kabel) mit VDSL-Modems.

Verwendete Kabelarten: Glasfaserkabel, Twisted-Pair-Kabel.

Maximale Kabellänge:^[3]

- Glasfaserkabel: 2.000 m
- Twisted-Pair-Kabel mit VDSL-Modems: 900 m (bei 26 Mb/s)

Sekundärbereich

Der Sekundärbereich ist die vertikale Stockwerkverkabelung, also die Verkabelung der Stockwerke eines Gebäudes untereinander, und wird auch als Steigbereichverkabelung oder Gebäudeverkabelung bezeichnet. Der Sekundärbereich umfasst die Kabel von dem Gebäudeverteiler zu den Stockwerkverteilern.

Verwendete Kabelarten: Glasfaserkabel, Twisted-Pair-Kabel.

Maximale Kabellänge:^[3]

- Glasfaserkabel: 2.000 m
- Twisted-Pair-Kabel: 100 m

Tertiärbereich

Der Tertiärbereich ist die horizontale Stockwerkverkabelung, also die Verkabelung innerhalb der Stockwerke eines Gebäudes, und wird auch als Etagenverkabelung bezeichnet. Der Tertiärbereich umfasst die Kabel von dem Stockwerkverteiler zu den Anschlussdosen.

Verwendete Kabelarten: Glasfaserkabel, Twisted-Pair-Kabel.

Maximale Kabellänge:^[3]

- Glasfaserkabel: 2.000 m
- Twisted-Pair-Kabel: 100 m (davon 90 m Installationskabel und 10 m Patchkabel vorgesehen)

Elemente

Verteilerschränke

Die meisten Verteilerschränke enthalten 19-Zoll-Racks, in denen passende Geräte eingebaut sind. Das sind Gebäude- und Stockwerkverteiler (oft als Patchpanels ausgeführt), können aber auch Hubs, Switches und Telefonanlagen sein.

Patchpanels

Patchpanel mit Rangierungen in einem Verteilerschrank

Patchpanels sind Rangierfelder (Verteiler), für die Patchkabel als Rangierungen verwendet werden.

Patchkabel

Patchkabel, Twisted Pair, RJ-45

Patchkabel werden für Patchpanels als Rangierungen sowie zum Anschluss von Endgeräten an Anschlussdosen verwendet.

Anschlussdosen

Anschlussdosen mit Buchsen nach RJ-45, GG45 und TERA sind verwendbar.

Kabel

Glasfaserkabel, Koaxialkabel und Twisted-Pair-Kabel sind jeweils als Primärkabel, Sekundärkabel und Tertiärkabel nutzbar.

Literatur

- B. J. Hauser: Lehrbuch der Kommunikationstechnik – Einführung in die Kommunikations- und Netzwerktechnik für Studium und Berufsausbildung. 2010, S. 44ff.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Strukturierte_Verkabelung

Patchkabel

Ein Patchkabel (engl. to patch – zusammenschalten), auch Rangierkabel ist ein Kabeltyp der Netztechnik und der Telekommunikation. Patchkabel sind meist vorkonfektioniert. Der Begriff Patchkabel bezieht sich ursprünglich auf kurze Kabellängen (z. B. 50 cm oder 1 m), jedoch existiert keine bestimmte Kabelnormung, daher werden häufig jegliche variable, nicht fest verlegte Kabelverbindungen auch als Patchkabel bezeichnet. Patchkabel oder Anschlusskabel gibt es sowohl in Glasfaser- als auch in Kupfer-Ausführung (zum Beispiel Twisted-Pair- oder Twinax-(Koaxial)-Patchkabel für Ethernet oder InfiniBand).

Bei Kupfer-Patchkabeln bestehen die Adern im Kabel aus flexiblen Kupferlitzen im Gegensatz zu fest verlegten Kabeln, die aus massiven Drähten bestehen. Bei Glasfaser-Patchkabeln wird auf einen komplexen Kabelaufbau verzichtet und in der Regel bei Duplex auf flexiblere Zipcord-Varianten zurückgegriffen (zwei leicht trennbare separierte Lichtwellenleiter). Die Länge von Patchkabeln ist gewöhnlich etwa 0,3 bis 25 m, für längere Strecken werden meist fest installierte Verbindungen genutzt.

Kupferpatchkabel sind entweder eins zu eins verdrahtet (gleiche Positionen beider Stecker sind miteinander verbunden) oder bestimmte Adernpaare sind gekreuzt (Crosskabel).

Verwendung

Das Patchkabel dient

- zur Verbindung von Anschlüssen (Ports) eines Patchpanels (auch Rangierfeld genannt) mit Ports eines anderen Patchfeldes; diese Verbindung nennt man Patch oder Rangierung
- zur Verbindung von Anschlüssen (Ports) eines Patchfelds mit einem Netzwerkverteilergerät (zum Beispiel Switch, Hub oder Router)
- der Anbindung von Endgeräten (zum Beispiel PC mit Netzwerkkarte) an eine Netzanschlussdose.

Typen

Patchkabel werden bei verschiedenen Netztypen eingesetzt, zum Beispiel bei

- Ethernet-Netzen, definiert nach dem internationalen Standard TIA/EIA-568A/B
- strukturierten Verkabelungen
- Telefonverteilungen von Telefonanlagen

Häufig anzutreffende Kabeltypen sind vor allem Twisted-Pair-Kabel, aber auch Koaxialkabel und Lichtwellenleiter.

Kategorien der Kabelqualität (Cat-1 bis Cat-8) siehe Twisted-Pair-Kabel.

Herstellung Kupferpatchkabel

Im Prinzip können Patchkabel für Twisted-Pair-Kupferanwendungen relativ einfach selbst konfektioniert werden. Jedoch ist zu berücksichtigen, dass die Qualität und Güte eines Patchkabels maßgeblichen Einfluss auf die Performance und Güte der Datenübertragung nimmt. Aderdurchmesser und Qualität der Meterware spielen hier ebenso eine Rolle wie der Stecker und die Qualität der Konfektion. Auch Faktoren wie Power over Ethernet und die damit verbundenen, möglichen Probleme der Steckverbindung sollten hierbei nicht außer Acht gelassen werden. Es empfiehlt sich, durchgängig zertifizierte und geprüfte fertig konfektionierte Patchkabel einzusetzen.

Verdrahtung

Unabhängig vom tatsächlich verwendeten Standard werden die Kontakte von 8P8C-Steckern und -Buchsen folgendermaßen durchnummeriert:

8P8C-Stecker, Ansicht von vorne auf den Stecker, Rastnase oben, Kontakte unten | 8P8C-Buchse, Ansicht von vorne in die Buchse, Rastkerbe oben, Kontakte unten | Belegung eines 8P8C-Steckers

Entsprechend dem verwendeten Standard werden die Kontakte nach TIA-568A/B für 100BASE-TX folgendermaßen verdrahtet:

Kontakt | -568A Paarnr. | -568B Paarnr. | -568A Farbe | -568B (AT&T 258A) Farbe
1 (Tx+) | 3 | 2 | weiß/grüner Strich | weiß/oranger Strich
2 (Tx−) | 3 | 2 | grün/weißer Strich oder grün | orange/weißer Strich oder orange
3 (Rx+) | 2 | 3 | weiß/oranger Strich | weiß/grüner Strich
4 | 1 | 1 | blau/weißer Strich oder blau | blau/weißer Strich oder blau
5 | 1 | 1 | weiß/blauer Strich | weiß/blauer Strich
6 (Rx−) | 2 | 3 | orange/weißer Strich oder orange | grün/weißer Strich oder grün
7 | 4 | 4 | weiß/brauner Strich | weiß/brauner Strich
8 | 4 | 4 | braun/weißer Strich oder braun | braun/weißer Strich oder braun

 | Grün: europäisches Kabel (568A) | Orange: amerikanisches Kabel (568B)

Der einzige Unterschied zwischen TIA-568A und TIA-568B ist die Vertauschung der Farben der Adernpaare 2 und 3 (Orange und Grün). Beide Standards verdrahten die Kontakte eins zu eins. Da die Verdrahtung bei beiden Standards abgesehen von den Aderfarben gleich ist, sind die Kabel funktionsgleich. Wichtig dabei ist, dass beide Enden eines Kabels nach demselben Standard verdrahtet sind (eins zu eins).

TIA-568B ist in den USA aus historischen Gründen noch recht weit verbreitet. In Europa wird allgemein nach TIA-568A verkabelt, da diese Belegung mit den allgemeinen Farbcodes der Telefoninstallationen übereinstimmt.

Fertigung

Stellt man Patchkabel für Ethernet nach 1000BASE-T oder 100BASE-TX-Standard her, so ist neben der falschen Kabelgüte ( Cat 5 oder besser ist erforderlich) die Verdrillung eine häufige Fehlerquelle. Ist die Verdrillung bei ISDN oder 10BASE-T auf Grund der relativ niederen Signalfrequenzen noch fast ohne Einfluss, so kommt ihr bei 100 MBit oder Gigabit eine wesentliche Bedeutung zu.

Ethernet mit Twisted-Pair-Kabel nutzt symmetrische differenzielle Signale (Low Voltage Differential Signaling) zur Minimierung der elektromagnetischen Ein- und Abstrahlung. Daher ist es wichtig, welche Adernpaare miteinander verdrillt sind. Das funktioniert (idealisiert) wie folgt: Liegt auf einem Draht des Adernpaars eine positive Spannung an, so liegt gleichzeitig auf dem anderen Draht eine gleich hohe negative Spannung an, folglich löschen sich die entstehenden elektromagnetischen Felder gegenseitig aus. Gleiches gilt analog für die Einwirkungen externer Felder, wird durch die Einstrahlung die Spannung an einem der verdrillten Drähte beispielsweise um 5 Volt erhöht, so erhöht diese (bedingt durch die Verdrillung) auch die Spannung am anderen Draht ebenfalls um 5 Volt, womit das Differenzsignal gleich bleibt, also die Einstrahlung keinen Einfluss auf die Signale hat. In jedem Fall müssen daher bei 1000BASE-T und 100BASE-TX Pin 1 und 2 ein verdrilltes Adernpaar bilden, gleiches gilt für das Adernpaar auf Pin 3 und 6 (bei 1000BASE-T und 100BASE-T4-Kabeln bilden auch Pin 4–5 und 7–8 verdrillte Paare). Außerdem sollten alle Drähte eines Adernpaars möglichst exakt gleich lang sein und auch die Verdrillung darf nur auf einem kurzen Kabelstück (max. ca. 1,5 cm) fehlen bzw. entfernt werden.

Diese Art von Fehlern können nur teure Hochfrequenz-Kabeltester aufspüren (aber auch einige Gigabit-Ethernet-Netzwerkkarten). Die einfachen LED-Tester hingegen arbeiten mit Gleichstrom und zeigen daher nicht, welche Adernpaare verdrillt sind. Das alles gilt natürlich auch sinngemäß für 10BASE-T-Verkabelungen, wobei falsch verdrillt aufgelegte Adernpaare hier bei weitem weniger stören.

Herstellung Glasfaser-Patchkabel

Duplex-LWL-Patchkabel mit SC-Steckern

Bei der Konfektionierung von Glasfaser- bzw. LWL-Patchkabeln werden die benötigten Fasern (bei Duplex eine Sende- (TX-Transmitter) und eine Empfangsfaser (RX-Receiver)) mit Spezialwerkzeug abgesetzt und in die Ferrule (Steckerhülse) eines LWL-Steckers eingeklebt. Der Faserüberstand wird danach angeritzt und definiert gebrochen. Als nächster Schritt wird danach die Stirnfläche des Steckers mit einem Polierset plan geschliffen. Die Zugentlastung des Patchkabels wird mittels einer Crimphülse am Steckerkörper, die unter das für die Entlastung zuständige Kevlargarn eingeklemmt wird, realisiert. Zusätzlichen mechanischen Schutz bieten der Kabelmantel und die am Stecker bzw. Kabelübergang aufzubringende Knickschutztülle. Die Güte und Qualität eines Patchkabels wird von Faktoren wie Genauigkeit der Kernbohrung in der Ferrule, Kernexzentrizität und Rundheit der verwendeten Glasfaser und Qualität der Polierung maßgeblich bestimmt. Kleinste Riefen und Verunreinigungen auf der Faserendfläche können je nach Leistungsdichte der Laserübertragung evtl. zu massiven Zerstörungen am Stecksystem und anderen Komponenten führen. Abgesehen davon führen Verunreinigungen und schlechte Konfektionsqualität schnell zu einer Erhöhung der Systemdämpfung und erhöhen die Bitfehlerrate. Umso wichtiger ist, dass die Stirnflächen bei der Fertigung durch ein Interferometer einzeln begutachtet und kontrolliert werden und die Qualität der verwendeten Rohmaterialien kontinuierlich hoch ist. Es gibt Bemühungen, durch neue Techniken und Weiterentwicklungen die Empfindlichkeit solcher LWL-Patchkabel zu reduzieren, um sie so anwenderfreundlicher zu gestalten.

Literatur

- Hans Joachim Geist: Großes Praxisbuch der Kommunikationstechnik. 1. Auflage. Elektor-Verlag, Aachen 2001, ISBN 3-89576-109-5
- Rudolf Huttary: Haushaltselektrik und Elektronik. 3. Auflage. Franzis Verlag, Poing 2001, ISBN 3-7723-4803-3

Weblinks

- Twisted-Pair-Patchkabel nach EIA/TIA-568B selbst bauen
- Kabel-Belegungen
- Steckertypen für Glasfaserkabel (Memento vom 2. April 2015 im Internet Archive), bei lwl-kabel.ch

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Patchkabel

Twisted-Pair-Kabel

Als Twisted-Pair-Kabel, Kabel mit verdrillten Adernpaaren oder Kabel mit verdrillten Doppeladern, bezeichnet man in der Telekommunikations-, Nachrichtenübertragungs- und Computertechnik Kabeltypen, in denen die Adern paarweise miteinander verdrillt sind. Adernpaare können mit unterschiedlicher Schlaglänge und unterschiedlichem Drehsinn in einem Kabel verseilt werden, um das Übersprechen zwischen den Adernpaaren zu minimieren. Verdrillte Adernpaare bieten gegenüber parallel geführten Adern einen besseren Schutz gegenüber elektrischen und magnetischen Störfeldern. Durch das Verdrillen der Adernpaare heben sich Beeinflussungen durch äußere Felder größtenteils gegenseitig auf.

Ein elektrisch leitender Schirm, oft aus Aluminiumfolie und/oder Metallgeflecht oder aus Kupfer ausgeführt, bietet zusätzlich Schutz gegen störende äußere elektromagnetische Felder. Twisted-Pair-Kabel ohne Schirm werden als Unshielded Twisted Pair (UTP) bezeichnet. TP-Kabel mit einer Aluminiumfolie als Abschirmung tragen die Bezeichnung F/UTP (Foiled Unshielded Twisted Pair). TP-Kabel mit einem Kupfergeflecht als Abschirmung tragen die Bezeichnung S/UTP (Screened Unshielded Twisted Pair). Es gibt auch Kabel, bei denen die Adernpaare noch einmal gegeneinander abgeschirmt sind; diese werden z. B. mit S/STP (Screened Shielded Twisted Pair) oder S/FTP (Screened Foiled Twisted Pair) bezeichnet.^[1]

Verdrillte Adernpaare sind zur symmetrischen Signalübertragung gedacht, die durch ihre Gleichtaktunterdrückung gegenüber Gleichtaktstörungen unempfindlicher ist.

Kabel mit verdrillten Adernpaaren werden schon sehr lange zur Signal- und Datenübertragung eingesetzt, in der Computertechnik anfangs für die parallele Schnittstelle des Druckers, die so genannte Centronics-Schnittstelle. Heute werden entsprechende Kabel für alle Arten der Signalübertragung eingesetzt, u. a. in der Netztechnik z. B. als Ethernet-Kabel oder für die strukturierte Verkabelung oder in der Feldbustechnik.

Leitungsaufbau

Verdrillte Adernpaare mit Farbfolge nach 25-paarigem Farbcode

Twisted-Pair-Kabel enthalten Adernpaare aus je zwei miteinander verdrillten (englisch twisted) Paaren (englisch pair ‚Paar‘) von Einzeladern.

Details:

- Ader: ist ein kunststoffisolierter Kupferleiter, bei Installations-/Verlegekabeln als starre Ader (Draht) mit einem üblichen Durchmesser von 0,4 mm oder 0,6 mm. Die Standardbezeichnung eines typischen Twisted-pair-Kabels ist dementsprechend 4×2×0,4 oder 4×2×0,6:
  - 4 → Anzahl der Verseilelemente;
  - 2 → Anzahl an Adern pro Verseilelement;
  - 0,6 → Durchmesser einer Ader in mm.

Bei flexiblen Patchkabeln als Litze mit einem üblichen Querschnitt von 0,27 bis 0,33 mm². Häufig wird die Stärke des Kupferleiters auch in AWG (American Wire Gauge) angegeben; die üblichen Größen reichen dann von AWG 27 bis AWG 22 (je kleiner die AWG-Zahl, desto dicker der Leiter).

- Paar: Je zwei Adern sind zu einem Paar verdrillt, mehrere Adernpaare im Kabel miteinander verseilt.
- Leiterbündel oder Seele: bezeichnet die im Kabel miteinander verseilten (oft vier) Paare. Bei mehr als einem Adernpaar werden die Schlaglängen unterschiedlich gewählt, um ein Neben-/Übersprechen zu verringern.
- Kabelmantel: umgibt die Seele. Besteht meist aus Kunststoffgeflecht und glatter Hülle darüber. Verwendetes Material ist oft PVC oder halogenfreies Material wie PE oder Aramid.
- Schirm: metallische Umhüllung von einzelnen Adernpaaren und/oder der Seele. Der Schirm besteht aus Metallfolie, metallisierter Kunststofffolie, Drahtgeflecht oder Kombinationen daraus.

Zusätzlich zu den Adernpaaren können weitere Elemente im Kabel vorhanden sein, wie z. B.:

- Beidraht: als elektrische Masseleitung.
- Fülladern: aus Kunststoff zum Ausfüllen von Hohlräumen zwischen den Paaren.
- Trennelemente: aus Kunststoff, um die Paare auseinanderzuhalten.
- Kunststofffaden: (zum Beispiel aus Nylon) zwischen Gesamtschirm und Kabelmantel, mit dem auf einfache Weise der Kabelmantel entfernt werden kann. Dazu den Faden mit einer Zange festhalten und im spitzen Winkel zurückziehen. Der Faden schneidet dabei die Umhüllung auf, diese kann nun einfach entfernt werden.

Schirmung

Bei Verwendung ungeschirmter Kabel oder Steckverbinder besteht wegen der eingesetzten Trenntransformatoren im Signalweg zwischen den Netzgeräten keine Masseverbindung. Der Schirm begünstigt die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und Abhörsicherheit; Wechselwirkungen mit anderen Geräten werden vermindert. Im Falle mehrerer Masseverbindungen zwischen den so verbundenen Geräten ist allerdings gerade durch den Schirm eine störende, gegenseitige Beeinflussung, die sog. Erdschleife, möglich. Sie entsteht durch Spannungsdifferenzen zwischen den einzelnen Geräten und verursacht Ausgleichsströme in den Masse-, Schirm- oder PE-Verbindungen, die zu Störungen führen können. Bei vielen Geräten ist die Gerätemasse mit der Gehäusemasse und die, sofern ein entsprechender Kontakt im Netzstecker vorhanden ist, auch mit der Hauserdung, dem PE-Leiter der Hausinstallation, verbunden. Hier ist dann besondere Aufmerksamkeit in Bezug auf Erdschleifen notwendig und eine ungeschirmte Leitung kann, trotz der dann stärkeren Einstrahlung der Störungen von außen, die Übertragungsqualität – sogar signifikant – verbessern.

Ein zusätzlicher Schirm stört den Schutzmechanismus des Verdrillens nicht, er bietet zusätzlich einen Schutz gegenüber Gleichtaktstörungen.

Die Schirmung dient dazu, die Immunität zu verbessern und die Störaussendung zu unterdrücken. Bei einer Verkabelungsstrecke wird der Schirm auf beiden Seiten an den jeweiligen Komponenten aufgelegt. Die entstehenden Ausgleichsströme wirken nach dem Prinzip der Lenzschen Regel dem magnetischen Feldanteil einer elektromagnetischen Welle entgegen. Ideal sind 360°-Kontaktierungen. Die Schirmwirkung einer Leitung wird als Transferimpedanz gemessen.

Übersicht der Schirmungsarten
Twisted-Pair-Kabel (TP) | U/UTP | S/UTP | U/FTP | S/FTP | F/FTP | SF/FTP
Gesamtschirm | Drahtgeflecht (S) |  | X |  | X |  | X
Folie (F) |  |  |  |  | X | X
Adernpaarschirm | Drahtgeflecht (S) |  |  |  |  |  |
Folie (F) |  |  | X | X | X | X

Ausführungen

Twisted-Pair-Kabel gibt es unter anderem in zwei- und vierpaariger Ausführung. Für größere Installationen in Kabelschächten u. ä. werden auch Rundkabel mit 50 Paaren und mehr verwendet. Bei aktuellen Netzinstallationen werden in der Praxis ausschließlich vierpaarige Kabel verwendet. Für Installationen ab Cat 6 sind vierpaarige Kabel zwingend. Bei der Ausführung als Crosskabel sind in einem der beiden RJ45-Stecker gewisse Kabeladern vertauscht.

Nomenklatur

Grundsätzlicher Aufbau eines UTP-Kabels
Grundsätzlicher Aufbau eines STP-, U/FTP-, U/STP-Kabels
Grundsätzlicher Aufbau eines S/UTP-Kabels
Grundsätzlicher Aufbau eines S/FTP- bzw. F/FTP-Kabels
F/UTP-Kabel
S/FTP-Kabel

Da die alten Bezeichnungen nicht einheitlich und damit oft verwirrend oder sogar widersprüchlich sind, wurde im Jahr 2002^[1] mit der 2. Revision der ISO/IEC 11801 ein neues Bezeichnungsschema der Form XX/YZZ eingeführt.

Dabei steht:

- XX für die Gesamtschirmung:
  - U = ungeschirmt (englisch unshielded)
  - F = Folienschirm (englisch foiled)
  - S = Geflechtschirm (englisch screened)
  - SF = Geflecht- und Folienschirm
- Y steht für die Aderpaarschirmung:
  - U = ungeschirmt
  - F = Folienschirm
  - S = Geflechtschirm
- ZZ steht für:
  - TP = Twisted Pair
  - QP = Quad Pair

UTP

Bezeichnung nach ISO/IEC 11801: U/UTP Kabel mit ungeschirmten Paaren und ohne Gesamtschirm (Unshielded Twisted Pair). Weltweit sind dies die meistverwendeten Kabel für Ethernet-LANs (mehr als 90 Prozent). Für Übertragungsverfahren bis Gigabit-Ethernet reicht ein UTP-Kabel der Kategorie 5e aus. Erst für zukünftige Techniken werden geschirmte Kabel benötigt (10-Gigabit-Ethernet), aber auch hier wird es einen Standard geben, der mit UTP-Kabeln funktioniert – auch bis zu der Standardkabellänge von 100 m.

Bis zur Kategorie 6 ist ein UTP-Kabel wegen seines geringen Außendurchmessers und der fehlenden Schirme einfach zu verarbeiten und in der Regel preisgünstiger als STP-Kabeltypen. Dem entgegen steht jedoch, dass gegenüber stromführenden Komponenten und Kabeln deutlich höhere Abstände eingehalten werden müssen, als das bei geschirmten Kabeln notwendig wäre.

Ab Kategorie 6A (10-Gigabit-Ethernet) werden in UTP-Kabeln künstlich Asymmetrien aufgebaut, um Fremdübersprech-Problemen (Alien NEXT) bei parallel geführten Leitern entgegenzuwirken. Bedingt durch diesen Umstand ist der Außendurchmesser gestiegen und in der Regel sogar größer als bei S/FTP-Kabeln der Kategorie 7 und höher.

STP

Veraltete allgemeine Bezeichnung für Kabel mit Schirmung (Shielded Twisted Pair, auch Twisted Pair Shielded - TPS), ohne auf die Art der Schirmung einzugehen (Drahtgeflecht/Folie); zudem auch ungenaue und veraltete Bezeichnung für Kabel mit Drahtgeflechtschirmung, ohne näher darauf einzugehen, ob die Schirmung die einzelnen Paare oder die Gesamtschirmung betrifft.

Im weiteren auch Teil der Bezeichnung für Kabel mit Drahtgeflecht als Paarschirm:

- S/STP = screened shielded twisted pair (mit Drahtgeflecht als Paarschirm und als Gesamtschirm)
- F/STP = foiled shielded twisted pair (mit Drahtgeflecht als Paarschirm und Folie als Gesamtschirm)

FTP

Ungenaue und veraltete Bezeichnung für Kabel mit Folienschirmung, ohne näher darauf einzugehen, ob die Schirmung die einzelnen Paare oder die Gesamtschirmung betrifft.

Neue Bezeichnung nach ISO/IEC-11801 (2002)E: F/UTP

Die Adernpaare sind mit einem metallischen Schirm (meist eine aluminiumkaschierte Kunststofffolie) umgeben (Foiled Twisted Pair). Bei Schirmung jeweils eines Paares spricht man auch von PiMF (Paar in Metallfolie); umfasst der Schirm zwei Paare, so wird das auch als ViMF (Vierer in Metallfolie) bezeichnet. Die aktuelle Version der EN50173–1 bezeichnet diese Kabel mit FTP. Bis zur Kategorie 6 galt typischerweise, dass durch diese zusätzliche Schirmung das FTP-Kabel einen geringfügig größeren Außendurchmesser als UTP-Kabel hatte und etwas größere Biegeradien aufwies. (Siehe Hinweise ab Kategorie 6A bei UTP-Kabeln). Jedoch sind FTP-Kabel hinsichtlich Alien-Next-Effekten und gegenüber Querdruck in der Regel unempfindlicher und effizienter als UTP-Kabel. Das Übersprechen zwischen den einzelnen Adernpaaren kann durch die Schirmung ebenfalls verringert werden (siehe auch Elektromagnetische Verträglichkeit).

S/UTP, F/UTP oder SF/UTP

Neue Bezeichnung nach ISO/IEC-11801 (2002)E: S/UTP (Geflecht), F/UTP (Folie), SF/UTP (Geflecht+Folie)

Aufbau wie bei UTP, jedoch mit zusätzlicher metallischer Schirmung um die Leiterbündel (Screened Unshielded Twisted Pair). Der Gesamtschirm kann als Folie oder als Drahtgeflecht oder aus beidem gemeinsam ausgeführt sein. Gemäß aktueller EN50173 werden diese Kabel mit einem F für einen Folienschirm bezeichnet, ein S steht für einen Kupfergeflechtsschirm, ein SF steht für einen Gesamtschirm aus Folie und Geflecht.

S/FTP, F/FTP oder SF/FTP

Neue Bezeichnung nach ISO/IEC-11801 (2002)E: S/FTP (Geflecht), F/FTP (Folie), SF/FTP (Geflecht+Folie)

Aufbau wie bei FTP, jedoch mit zusätzlicher metallischer Gesamtschirmung um die Leiterbündel (Screened Foiled Twisted Pair). Der Gesamtschirm kann als Folie oder als Drahtgeflecht oder aus beidem zusammen ausgeführt sein. Gemäß aktueller EN50173 werden diese Kabel mit einem F für einen Folienschirm bezeichnet, ein S steht für einen Kupfergeflechtschirm, ein SF steht für einen Gesamtschirm aus Folie und Geflecht. Der Bedeckungsgrad des Geflechts sollte über 30 % liegen, um gegenüber niederfrequenten Feldern eine hinreichende Abschirmung zu erzielen.

ITP

Eine industrielle Kabelvariante (Industrial Twisted Pair) mit S/STP-Kabelaufbau. Während typische Netzwerk- oder Patchkabel vier Aderpaare aufweisen, beschränkt sich ITP auf lediglich zwei Aderpaare.

WARP-Technik

Ein Kabelaufbau für 10-Gbit/s-Ethernet, mit dem ebenfalls Leitungslängen über 100 m erreicht wurden, hat das Schweizer Unternehmen R&M (Reichle & De-Massari) auf den Markt gebracht. Vorteile geschirmter und ungeschirmter Kabel sind kombiniert. WARP steht für „Wave Reduction Patterns“ – die Adernpaare sind mit etwa 1…2 cm langen Metallfoliensegmenten geschirmt. Anders als bei konventionellen Schirmungen sind die Foliensegmente elektrisch nicht miteinander verbunden und liegen nicht auf Erdpotenzial, sind also potentialfrei. Die Schirmung bietet maßgeblich verbesserten Schutz gegen Nahübersprechen (alien crosstalk (AXT)).

Die unterbrochene Schirmung verbessert das Übersprechverhalten symmetrischer Signalübertragung eines verdrillten Adernpaares zusätzlich, ohne angeschlossen bzw. geerdet werden zu müssen. Auf einen mitgeführten Blankdraht kann verzichtet werden. Die radiale Wärmeableitung ist dennoch besser als bei ungeschirmtem Kabel, was bei Power over Ethernet wichtig ist.^[2]

Kategorien

→ Hauptartikel: ISO/IEC 11801

Um die Leistungsfähigkeit einer einzelnen Komponente zu beschreiben, werden die einzelnen Bestandteile eines Links (Channels), die typischerweise aus Anschlusskomponenten, Kabel und Patchkabeln besteht, durch die ISO/IEC 11801 bzw. die EN 50173 in Kategorien und Klassen eingeteilt. In einem Link bestimmt die Komponente mit dem geringsten Leistungsvermögen (Kategorie) die Übertragungsklasse (Link Class) des gesamten Systems. Höhere Kategorien decken automatisch die darunterliegenden Kategorien mit ab. Die Zusammenschaltung von z. B. einem Cat-5-Kabel mit Cat-6-Anschlusskomponenten reduziert die Link-Klasse von theoretisch Klasse E auf Klasse D.

Für eine leichtere Klassifizierung der einzelnen Kabel wurden Kategorien definiert, die jeweils einem spezifischen Anforderungsprofil entsprechen. Die Kategorien 1 und 2 sind nur informell definiert; die Kategorien 3 und 4 sind kommerziell nicht mehr relevant (aber in Altinstallationen anzutreffen). Im Folgenden finden sich die definierten Kategorien:

Kategorie 1

Cat-1-Kabel sind auf maximale Betriebsfrequenzen bis einige hundert Kilohertz ausgelegt und damit für Ethernet-Datenübertragung ungeeignet. Sie werden zur Sprachübertragung, zum Beispiel bei Telefonanwendungen, verwendet. Nur als UTP-Kabel erhältlich.

Kategorie 2

Cat-2-Kabel sind für maximale Frequenzen bis 1 oder 4 MHz geeignet; sie werden zum Beispiel für eine Hausverkabelung beim ISDN-Primärmultiplexanschluss verwendet.

Kategorie 3

Cat-3-Kabel sind nicht abgeschirmte Twisted-Pair-Kabel, die auf maximale Betriebsfrequenzen von 16 MHz ausgelegt sind. Es ist ein häufig in den USA verlegter Typ. In Amerika war Cat 3 für lange Zeit der Standardkabeltyp bei allen Telefon-Verkabelungen. Cat-3-Kabel haben eine Schlaglänge von drei Umdrehungen pro Fuß für jedes verdrillte Paar von Kupferleitern. Eine andere Eigenschaft ist, dass die Leitungen mit Kunststoff (Perfluor, FEP) isoliert werden.

Die Kabel sind ISDN-tauglich. 10-Mbit/s-Ethernet (10BASE-T) kann problemlos auf Cat-3-Kabeln betrieben werden, zusätzlich wurde der 100BASE-T4-Standard entwickelt. Er ermöglicht 100 Mbit/s auf bestehenden Kategorie 3-Installationen, wobei vier Adernpaare verwendet werden. 100BASE-T4 hat außerhalb von Nordamerika praktisch keine Verbreitung.

Kategorie 4

Über Cat-4-Kabel können 20 MHz übertragen werden. Sie sind ein häufig in den USA verlegter Typ. Im Vergleich zu Cat 3 bot es nur einen kleinen Fortschritt in der Geschwindigkeit und wurde im Allgemeinen zugunsten von Cat 5 ignoriert.

Kategorie 5/5e

20-m-Patchkabel

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, insbesondere an den Anschlussstellen der Adern, besonders sorgfältig gearbeitet werden. Es darf ein minimaler Krümmungsradius (im Datenblatt angegeben) nicht unterschritten werden.

Cat-5-Kabel werden häufig für die strukturierte Verkabelung von Rechnernetzen verwendet, z. B. für Fast- oder Gigabit-Ethernet. Das hat die Verbreitung von 1000BASE-T (Gigabit-Ethernet) gefördert, da hier lediglich ein Cat-5e-Kabel benötigt wird.

Die Einführung von 1000BASE-T (Gigabit-Ethernet) und die damit verbundene Signalübertragung über alle acht Adern statt wie bisher bei 10BASE-T und 100BASE-TX nur über vier Adern machte es erforderlich, dass zusätzliche Werte wie PowerSum NEXT etc. berücksichtigt werden. Komponenten, die die neuen Anforderungen erfüllten und damit Gigabit-Ethernet-tauglich waren, wurden bis zur Überarbeitung der Normen ISO11801 und EN50173 als Cat 5e gekennzeichnet. Cat-5e-Kabel sind abwärtskompatibel zu herkömmlichen Cat-5-Kabeln. Mit der Neufassung der Normen 2002/2003 verschwand Cat 5e als Bezeichnung und wird seitdem wieder nur Cat 5 genannt. Installationen, die vor 2002 durchgeführt wurden und der damaligen Cat 5 entsprachen, müssen dementsprechend nicht unbedingt Gigabit-Ethernet-tauglich sein, und die Kabel sollten vor Nutzung mit speziellen Messgeräten dahingehend geprüft werden. Auch sind die Eigenschaften von mit „Cat 5“ bezeichneten Kabeln nicht zu ermitteln, wenn das Herstellungsdatum nicht bekannt ist.

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 bezeichnen; das sagt in diesem Fall jedoch nichts über die Übertragungsqualität aus.

Cat-5- und Cat-5e-Leitungen sind im Jahr 2021 noch erhältlich.

Kategorie 6/6a/6e

Das Cat-6-Kabel wird durch die EN50288 definiert. Cat-6-Kabel sind für Betriebsfrequenzen bis 250 MHz bestimmt. Bei größeren Längen leidet die Übertragungsgeschwindigkeit, geringe Überlängen sind aber je nach Außeneinflüssen unbedenklich. Sicherheit gibt letztlich die Überprüfung mit einem entsprechenden Testgerät, das die Einhaltung der Grenzwerte der aktuellen EN50173-1, IS 11801, beziehungsweise der EIA/TIA 568B2.1, verifiziert.

Anwendungsfelder für Cat 6 sind Sprach- und Datenübertragung sowie Multimedia und ATM-Netze. Leistungsfähiger sind Kabel nach Cat 6A (500 MHz) nach EIA/TIA 568B2.1 Anhang 10d. In der Normierungsphase von 10GBASE-T war eine neue Cat-6-Spezifikation mit einer Bandbreite von 625 MHz geplant, da es einen Übertragungsmodus von 10GBASE-T (IEEE 802.3an, verabschiedet 2006) gibt, der das unterstützt. Dieser wird aber derzeit nicht weiter verfolgt, da er gegenüber Cat 6a neue Steckertypen erforderlich gemacht hätte. In einigen Publikationen und Verkaufskatalogen finden sich die Begriffe Cat 6 enhanced oder Cat 6e, dabei handelt es sich jedoch nicht um eine Norm; häufig soll damit einem Produkt eine Tauglichkeit für 10GBASE-T über mindestens 55 m zugesichert werden.

Kategorie 6_A/6A

Cat 6_A-Modul

Category 6 augmented (Cat 6_A bzw. Cat 6A) ist ein Standard, der aus dem erhöhten Bandbreitenbedarf von 10-Gigabit-Ethernet (10GBASE-T) resultiert, für Übertragungsfrequenzen bis 500 MHz und Strecken bis 100 m ausgelegt sowie abwärtskompatibel zu bestehenden Kategorien ist. Cat 6_A wurde vom internationalen Normierungsgremium ISO/IEC (International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission) und Cat 6A vom US-amerikanischen EIA/TIA (Electronic Industries Alliance/Telecommunications Industry Association) festgelegt. Die Cat 6 augmented fordert höhere technische Bedingungen für die Unterbindung von Nebensignaleffekten und Rauschen.^[3] Die Bezeichnung Kategorie 6_A oder Cat 6_A gemäß der internationalen Norm ISO/IEC 11801 bezeichnet immer eine Komponente und nicht die ganze Übertragungsstrecke (Channel), während Cat 6A sowohl Komponente als auch Channel bezeichnen kann.

Was die Anforderungen an die Übertragungsstrecke (Channel) für 10-Gigabit-Ethernet betrifft, gibt es in Europa zwei gültige Normen: einerseits den Standard IEEE 802.3an der IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), andererseits die Class E_A der ISO/IEC. Der Standard des IEEE reicht aber nicht aus, um die nötigen Anforderungen an die Verkabelungs-Infrastruktur vollständig zu beschreiben, da er weniger Kriterien definiert als die Norm des ISO/IEC. Daher kann für einen Vergleich zwischen den beiden Varianten von Category 6 augmented nur die Norm des ISO/IEC als Gegenstück zu jener der EIA/TIA herangezogen werden.

In der amerikanischen Norm EIA/TIA 568 ist der Standard für die Komponente nach Cat 6A sowie der Übertragungsstrecke nach Cat 6A bereits seit Anfang 2008 verabschiedet, weist jedoch gegenüber der weltweiten ISO/IEC 11801 geringere Anforderungen an das Leistungsvermögen auf. Will man die höchste Leistungsreserve für Channel und Komponenten sicherstellen, sind die ISO/IEC-Normen anzuwenden (Class E_A für Channel, Cat 6_A für Komponenten).

Die Anforderungen an die Komponente nach ISO/IEC–Kategorie 6_A wurden im Jahr 2010 innerhalb der Arbeitsgruppe der ISO/IEC 11801 im Anhang 2 (Amendment 2) veröffentlicht. Zur Abgrenzung vom leistungsschwächeren EIA/TIA-568B-Standard wird in der ISO/IEC die Übertragungsstrecke statt Cat 6A Klasse E_A genannt und die Komponente durch ein tiefgestelltes A gekennzeichnet – also Komponente nach Kategorie 6_A.

Da die Bezeichnung Cat 6a nicht geschützt ist, kann sie auch innerhalb von Produktbezeichnungen verwendet werden. Gleiches galt schon für Cat 6e oder Cat 7e. Wenn das „a“ klein geschrieben ist, deutet das auf keine offizielle Norm hin. Das groß geschriebene, gleichzeilige „A“ bezeichnet die US-amerikanische Norm mit den geringeren Anforderungen, das groß geschriebene, tiefgestellte „A“ die strengere europäische Norm. Ob es sich tatsächlich um eine Komponente der Kategorie 6 augmented handelt, kann zum Beispiel ein unabhängiges Prüfinstitut mit der Messmethode direct probing bzw. re-embedded nach den Grenzwerten der jeweiligen Standards, wie EIA/TIA oder ISO11801:2002-Amd2 (Draft s. o.) sicherstellen. Ein entsprechendes Prüfzertifikat gibt dem Anwender die Sicherheit, dass er tatsächlich eine Komponente der Kategorie 6 augmented erhält. Bemerkbar macht sich die geringere Leistungsfähigkeit weniger bei langen Strecken, wie sie oftmals in Link-Zertifikaten verwendet werden, sondern vielmehr bei kurzen Strecken bis 15 m, da die kompensierende Wirkung des Kabels hier nicht wirklich zum tragen kommt. Bei Link-Längen größer als 15 m kann das auch der Fall sein, wenn z. B. statt eines Kategorie 7-Kabels nur ein Kabel der Kategorie 6_A verwendet wird.

Mit einer Übertragungsstrecke der Klasse E_A, basierend auf durchgängig nach ISO/IEC geprüften Kategorie 6_A-Komponenten erreicht man eine einheitliche, durchgängige Leistungsfähigkeit der gesamten Verkabelungsstrecke und besseren Schutz für die Signalübertragung bis 500 MHz, die bei 10-Gigabit-Ethernet zum Einsatz kommt. Der ISO/IEC-Standard (Komponenten: Cat 6_A, Channel: Class E_A) bietet dem Anwender somit mehr Reserven und höhere Betriebssicherheit.

Kategorie 7/7_A

Globaler Standard außer in den USA (Stand 2018). Kategorie 7 (Klasse F) ermöglicht Betriebsfrequenzen bis 600 MHz, Kategorie 7_A (Klasse FA) bis 1000 MHz.

Cat-7-Kabel haben vier einzeln abgeschirmte Adernpaare (Screened/Foiled shielded Twisted Pair S/FTP) innerhalb eines gemeinsamen Schirms. Ein Cat-7-Kabel erfüllt die Anforderungen der Norm IEEE 802.3an und ist damit für 10-Gigabit-Ethernet geeignet.

Beispiel Cat-7-Stecker vom Typ TERA

Als man im Jahr 2002 den Cat-7-Standard verfasste, um 10-Gigabit-Ethernet über 100 m zu ermöglichen, ging man davon aus, dass eine Betriebsfrequenz von 600 MHz notwendig sei. Da der RJ-45-Stecker diese Spezifikationen aufgrund der engen Kontaktanordnung nicht erfüllen kann, wurden neue Steckverbindungen konzipiert, die im Wesentlichen den Abstand zwischen den Adernpaaren vergrößern.

Während der Normierungsphase zur ISO/IEC11802:2002 und EN50173 wurden verschiedene Steckertypen zur Wahl gestellt. Die Entscheidung fiel auf zwei unterschiedliche Stecker-/Buchsentypen, die heute als einzige zugelassene Kategorie 7/7_A-Anschlusskomponenten definiert sind.

- Nexans GG45 (laut Norm aufgrund seiner Abwärtskompatibilität zu RJ-45 bei Officeverkabelungen zu bevorzugen)
- Siemon TERA (laut Norm für multimediale Applikationen zu bevorzugen)

Nicht genormt wurden die Komponenten

- MMC 3000pro

Auf dem Markt setzten sich diese Steckertypen allerdings nicht durch, da RJ-45 für den im Jahr 2006 verabschiedeten 10GBASE-T-Standard genauso ausreichend war wie die Leitungen der Kategorie 6_A, so dass die heute gängigen 10GBASE-T-Endgeräte auf RJ-45 basieren. Die dazu häufig genutzte Netzwerkverkabelung, bestehend aus Cat-7-Leitung und Cat-6-Netzwerkdosen/-Patchpanels, erfüllt damit zwar den Geschwindigkeitsstandard, aber bezogen auf die Betriebsfrequenz sinkt die Leistungsfähigkeit der gesamten Netzwerkstrecke ungeachtet der „guten“ Cat-7-Leitung auf Klasse E- oder E_A-Niveau (Cat 6).

Erst mit dem geplanten Kategorie 8.2-Standard und mehr als 40 Gbit/s Datenübertragungsrate könnten die neuen Steckertypen wieder relevant werden.^[4]

Kategorie 8

Eine Verkabelung nach Kategorie 8 (Klasse G) wurde im November 2016 im Standard ANSI/TIA-568-C.2-1 verabschiedet.

Cat-8-Kabel sind vierpaarige, geschirmte, symmetrische Kupferkabel, welche für 40-Gigabit-Ethernet (40GBASE-T) geeignet wären. Ungeschirmte Kabel sind für diese Bandbreite nicht mehr geeignet. Es wird dabei mehrere Cat-8-Standards geben, wobei der ANSI/TIA Standard auf bestehende Cat-6A-Kabel (F/UTP) und Komponenten aufbaut und der ISO/IEC Standard auf bestehende Cat-7_A-Kabel (S/FTP) und -Komponenten. Aufgrund der daraus resultierenden Unterschiede wird zukünftig in Cat 8 (ANSI/TIA), Cat 8.1 (ISO/IEC) und Cat 8.2 (ISO/IEC) unterschieden, wobei Cat 8.1 dem ANSI/TIA Standard von Cat 8 ungefähr gleichzusetzen ist.^[5]

Kupfer bringt gegenüber Lichtwellenleitern (LWL) die signifikanten Vorteile mit sich, dass einerseits die Gesamtkosten geringer ausfallen, andererseits die Handhabung einfacher ist, und zudem die PoE-Fähigkeit (Power over Ethernet) gegeben ist. Die Bandbreite der Cat-8-Kabel wird zwischen 1600 und 2000 MHz prognostiziert.

Cat 8 (ANSI/TIA) und Cat 8.1 (ISO/IEC) setzen auf den bewährten RJ-45-Stecker zur Übertragung von zukünftig „Klasse G“. Diese haben jedoch erhöhte Anforderungen an die Kompensation und stellen die Entwickler vor noch zu lösende Herausforderungen. Derzeit gibt es noch keine veröffentlichten bzw. verfügbaren RJ-45-Komponenten für diese beiden Standards. Für die Kategorie 8.2 (ISO/IEC) gibt es bereits verfügbare Steckgesichter, basierend auf Klasse FA, welche jedoch nicht RJ-45-Stecker sind (siehe Kategorie 7/7A). Generell wird die maximale Linklänge für „Klasse G“ im Channel, laut den Vorgaben der IEEE, auf 30 m begrenzt. Aufgrund der bereits in Deutschland üblichen Verwendung von S/FTP-Kabeln und nicht RJ-45-Komponenten für die Klassen F und F_A bzw. Frequenzen größer als 500 MHz hat die VDE bereits eine Anwendungsregel im Sinne von VDE 0022 beschlossen und sich für die Verwendung der Kategorie 8.2 ausgesprochen.^[6]

Verbreitete Twisted-Pair-Kabeltypen (Übersicht)

Kategorie | Klasse | Typ | Bandbreite | Anwendungen | Anmerkungen | Norm
Cat 1 | A | UTP | 0,4 MHz | Telefon- und Modem-Leitungen | Nicht für aktuelle Systeme geeignet.^[7] | in keiner EIA/TIA-Empfehlungen erwähnt
Cat 2 | B | 4 MHz | ältere Terminalsysteme, z. B. IBM 3270
Cat 3 | C | 16 MHz | 10BASE-T und 100BASE-T4 | Nicht geeignet für Geschwindigkeiten über 16 Mbit/s. Heute vor allem als Telefonkabel eingesetzt. | in EIA/TIA-568 beschrieben
Cat 4 |  | 20 MHz | 16-Mbit/s-Token Ring | kaum noch eingesetzt. |
Cat 5 | D | 100 MHz | 100BASE-TX | Wird noch in LANs verwendet. |
Cat 5e | D | 100 MHz | 1000BASE-T, 2.5GBASE-T und 5GBASE-T@<75m | Verbessertes Cat 5, fast baugleich, aber verringertes Übersprechen. Lange Zeit das Standard-Verlegekabel. |
Cat 6 | E | 250 MHz | 5GBASE-T und 10GBASE-T@<55m | weit verbreitet | SFS-EN 50173-1
Cat 6A | E_A | STP | 500 MHz | 10GBASE-T | Die amerikanische Norm Cat 6A ist weniger streng als die europäische Norm Cat 6_A. Cat 6a ist keine offizielle Norm. | ISO/IEC 11801:2002 Amendment 2
Cat 7 | F | S/FTP | 600 MHz | CCTV | vier jeweils einzeln abgeschirmte Adernpaare (Screened/Foiled shielded Twisted Pair S/FTP) innerhalb eines gemeinsamen Schirms | ISO/IEC 11801, 2. Ausgabe
Cat 7a | F_A | 1000 MHz |  | ISO/IEC 11801, 2. Ausgabe, Ergänzung 2
Cat 8 | G | 2000 MHz | 25GBASE-T und 40GBASE-T | IEC 46C/976/NP und ISO/IEC TR 11801-99-1 (in Planung)

Die Kategorien entsprechen EIA/TIA-568A-5 (ohne Cat 7), Klassen sind in ISO/IEC 11801:2002 oder EN 50173-1:2002 definiert.

Visualisierung von Cat 3 bis Cat 6A

Zertifizierung

Damit ein Kabel gemäß einer der vorgenannten Kategorien zertifiziert werden kann, muss es bestimmte Anforderungen erfüllen. Beispielsweise müssen für ein Cat 6-Zertifikat die folgenden Punkte vollständig erfüllt sein:

Wiremap | Kontrolle der korrekten Verdrahtung
Wellenimpedanz | Wellenimpedanz des Kabels
Dämpfung | Verringerung der Amplitude
Länge | Länge der Übertragungsstrecke
DC-Widerstand | Ohmscher Widerstand
NEXT | (near end crosstalk) Nahübersprechen
FEXT | (far end crosstalk) Fernübersprechen
ELFEXT | (equal level far end crosstalk) Verhältnis des übersprechenden Ausgangspegels zum eigentlichen Ausgangspegel
ACR | (Attenuation To Crosstalk Ratio) Dämpfung-Übersprech-Verhältnis
powersum NEXT | Leistungssumme des Nahübersprechens
powersum ELFEXT | Leistungssumme der elektromagnetische Koppelung am entfernten Kabelende
powersum ACR | Leistungssumme des Dämpfung-Übersprech-Verhältnis
Return Loss | Rückflussdämpfung, Reflexionsdämpfung
NVP | (nominal velocity of propagation) verzögerte Signallaufzeit gegenüber der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum
Propagation Delay | Signallaufzeit, Gruppenlaufzeit
Delay Skew | Signallaufzeitunterschied auf verschiedenen Aderpaaren

Messtechnik

Zur Messung des Übertragungsverhaltens setzt man Netzwerkanalysatoren aus der Hochfrequenztechnik ein. Ein einfacher Netzwerkanalysator mit nur zwei Messtoren misst nur S-Parameter. Zur Messung von Twisted-Pair-Leitungen eignen sich insbesondere Viertoranalysatoren, da diese direkt die M-Parameter messen können. Mittels der M-Parameter lässt sich die Übertragungsfunktion wie auch das Reflexionsverhalten und die Modekonversion der Gleich- und Gegentaktwellen unmittelbar darstellen.^[8] Ebenfalls erhält man die Gruppenlaufzeit und die damit verbundenen Verzerrungen aus diesen Messungen.

Literatur

- Klaus Dembowski: Lokale Netze. Handbuch der kompletten Netzwerktechnik. Addison-Wesley Verlag, München 2007, ISBN 978-3-8273-2573-0.
- Alfred Olbrich: Netze - Protokolle - Spezifikationen. Die Grundlagen für die erfolgreichen Praxis, 1. Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 2003, ISBN 3-528-05846-3.
- Joachim Böhringer, Peter Bühler, Patrick Schlaich: Kompendium der Mediengestaltung für Digital- und Printmedien. 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2006, ISBN 978-3-540-242581.
- Christian Baun: Computernetze kompakt. 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-46931-6.
- Christoph Meinel, Harald Sack: Internetworking. Technische Grundlagen und Anwendungen, Springer Verlag, Berlin Heidelberg 2012, ISBN 978-3-540-92939-0.
- Herbert Bernstein: Informations- und Kommunikationselektronik. De Gruyter Verlag, Oldenburg 2015, ISBN 978-3-11-036029-5.

Siehe auch

- Viererverseilung (Twisted Quad)
- Registered Jack (Steckverbindernorm für Ethernet über Twisted-Pair)
- TERA (nicht RJ-45)
- Skew Delay
- Crosskabel
- TIA-568A/B
- Symmetrisches Kabel

Weblinks

- IEEE P802.3an (10GBASE-T) Task Force
- Jürgen Plate: Twisted-Pair-Verkabelung. In: Grundlagen Computernetze. FH München, FB 04; netzmafia.de, 2. April 2008, archiviert vom Original am 8. November 2016; abgerufen am 31. März 2016 (ausführliche Beschreibung der Verkabelungtechnik mit Twisted-Pairs, bebildert Belegungsillustrationen, Fehlersuche).
- Klaus Koller / jos: Elektromagnetische Immunität. Geschirmte Systeme im 10 GBit/s-Test. LANline, 13. Mai 2010
- Übertragungsmedien in einem Netzwerk (abgerufen am 24. August 2017)

Einzelnachweise

- Information technology—Generic cabling for customer premises. ISO/IEC 11801:2002

- https://www.rdm.com/int_de/products/search?searchText=warp web site R&M zu WARP, abgerufen am 29. Mai 2018

- Twisted-Pair-Kabel. (Nicht mehr online verfügbar.) sdbj, S. 9, ehemals im Original; abgerufen am 19. August 2009. (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven) Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.

- https://www.lanline.de/verkabelung/der-sprung-ueber-40-gbit-s.12082.html

- lanline.de

- dke.de (Memento des Originals vom 22. Juni 2015 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.

- CCNA: Network Media Types. Abgerufen am 22. Oktober 2013.

Holger Heuermann: Hochfrequenztechnik: Komponenten für High-Speed- und Hochfrequenzschaltungen,. 2. Auflage. Vieweg+Teubner-Verlag, Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-8348-0769-4.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Twisted-Pair-Kabel

Twisted-Pair-Kabel Praxis

Netzwerk-Kabel selbst gebaut (CAT-5 Patchkabel, Ethernet)

Normalerweise kauft man Netzwerkkabel fertig konfektioniert. Eine Eigenanfertigung kann aber in manchen Situationen sehr sinnvoll sein, z.B.

- wenn der Kabelkanal schon so voll ist, dass kein Kabel mit Stecker mehr durchpasst.
- wenn das Kabel durch ein enges Bohrloch in einer Wand verlegt werden muss.
- wenn die Kabellängen genau angepasst werden sollen.

Die Herstellung ist gar nicht so schwierig und kostspielig, wie oft behauptet wird. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie Sie zuverlässig und sehr preiswert Ihre eigenen Kabel konfektionieren können. Unsere Versuche haben gezeigt, dass eine Crimpzange in einfacher Ausführung genügt.

Benötigt werden:

- Netzwerkkabel FTP (Foiled Twisted Pair) Kat.5, Preis ab ca. EUR 0,50 pro Meter
- RJ45-Stecker, geschirmt (mit Führungshilfe und Knickschutz), wie auf dem ersten Bild, Preis ab ca. EUR 1,20 pro Stück
- Crimpzange RJ45 (Einfachausführung), Preis ab ca. EUR 15,00
- Messer zum Abisolieren, Pinzette, Spitzzange, kleiner Schraubenzieher
Als erstes: Knickschutzhülle aufs Kabel schieben (vergisst man leicht!!!)
Dann die Außenhülle des Kabels auf ca. 2 cm entfernen, Draht (falls vorhanden) nach hinten biegen.
Adern entflechten und anordnen: weiß/orange – orange - weiß/grün – blau - weiß/blau – grün - weiß/braun - braun.
Es gibt auch eine andere Farbvariante; wichtig ist nur, dass beide Kabelstecker gleich belegt sind.
Adern in die Einführungshilfe schieben (eventuell mit Pinzette) und gerade schneiden.
Stecker mit Sichtfenster nach oben halten und die Adern mitsamt Führungshilfe bis ganz nach vorn unter die Kontakte einschieben (weiß/orange ist links, braun rechts).
Stecker in die Crimpzange so weit einschieben, so dass die goldenen Kontakte genau unter dem Kamm der Zange liegen. Dann die Zange bis zum Anschlag zudrücken.
Die Kontakte sind jetzt hereingedrückt und mit den Adern verbunden. | Draht des Kabels mit Steckerabschirmung verbinden.
Mit Spitzzange Kabelzugsicherung umbiegen. | Mit Schraubenzieher die beiden seitlichen inneren Fahnen nach innen umbiegen.
Nur die äußeren Fahnen bleiben als Führung für die Knickschutzhülle stehen.
Hülle aufschieben. Fertig.
Hinweise:

Die Anleitung gilt in den Details natürlich nur für den gezeigten Steckertyp.

Das gezeigte Kabel ist ein "Patch-Kabel". Alle Adern sind 1:1 durchgeschleift. Es dient z.B. zum Anschluss eines PCs an eine Netzwerksteckdose oder an einen Hub.
Zum Verbinden zweier PCs miteinander wird ein "Crossover-Kabel" benötigt, bei dem bestimmte Leitungen vertauscht sind.
Ausführliche Informationen, auch mit Schaltbildern typischer Verkabelungen gibt es unter http://www.netzmafia.de/skripten/netze/

Die gezeigten Teile sind bei http://www.nwkomp.de erhältlich.

Copyright©  Internet Service Kämper.

Lesenswerte Seiten:
- https://selbermachen.de/wohnen/smart-home/netzwerkkabel-selber-machen-und-geld-sparen
- https://idomix.de/netzwerkkabel-lan-selber-machen
- https://www.haus.de/bauen/leerrohr-verlegen-so-gehts

Quelle: https://wind-gmbh.com/lan-kabel/netzwerk_cat.htm

RJ-Steckverbindung

RJ-Steckverbindungen sind im US-amerikanischen Code of Federal Regulations (CFR) Part 68 genormte Steckverbindungen für Telekommunikations-Verkabelungen.^[1] Die Standards beschreiben die Bauformen von Steckern und Buchsen sowie deren Kontaktbelegungen und werden mit den Buchstaben RJ in Verbindung mit einer Zahl (z. B. RJ-45) – teilweise auch ohne Bindestrich (RJ45) – bezeichnet, wobei die Buchstaben „RJ“ für Registered Jack (‚genormte Buchse‘) stehen.

Die meisten RJ-Steckerverbindungen basieren auf Modularsteckern und Modularbuchsen, dürfen mit diesen aber nicht gleichgesetzt werden. So gibt es auch RJ-Steckverbinder, wie den RJ-21, welche auf gänzlich anderen Steckerbauformen basieren. RJ-Steckverbindungen werden heute weltweit für Telefon- und Netzwerkverbindungen verwendet. Üblicherweise kommen dabei Kabel mit verdrillten Adern (Twisted Pair) zum Einsatz.

Modularstecker und -buchsen, wie sie unter anderem bei den RJ-Telefonverkabelungs-Standards benutzt werden

Bezeichnung

RJ-21-Buchse mit 50 Kontakten, wie sie im Telekombereich verwendet wird

Die RJ-Steckerverbindungen wurden in den 1970er Jahren von den Bell Laboratories in den USA eingeführt und wenige Jahre später von der Federal Communications Commission (FCC) standardisiert.^[2] Viele amerikanische Unternehmen aus dem Telefon- und Telekommunikationssektor, wie Western Electric, setzten einige der RJ-Steckverbindungen in großem Umfang ein, insbesondere Modularstecker bei Telefonsteckern. Daraus ergab sich eine große Verbreitung dieser Steckertypen, woraus sich die umgangssprachlichen Bezeichnungen wie „Western-Modular-Stecker“ sowie vereinfachend „Western-Stecker“ bzw. -Buchse ableiten.^[3] ^[4] ^[5] ^[6]

Die Stecker und Buchsen gibt es in verschiedenen Ausführungen, Formen und mit verschiedener Anzahl von Kontakten. Zur Kategorisierung folgen die Bezeichnungen einem Schema: Die Bezeichnung beginnt mit der Buchstabenfolge RJ, gefolgt von zwei Ziffern, die den konkreten Steckertyp spezifizieren. Darauf kann, manchmal in Klammern geschrieben, ein „Suffix“ folgen, das bestimmte zusätzliche, meist mechanische, Eigenschaften beschreibt:

- C: Bündig abgeschlossener Stecker
- W: Wandsteckdose (od. Steckdose)
- S: Einzelanschluss
- M: Mehrfachanschluss
- X: Komplexer Stecker

Daran anschließend kann eine Bezeichnung folgen, welche die Anzahl der möglichen Kontaktpositionen (P, für „Positions“) und die Anzahl der tatsächlich bestückten Kontakte („C“ für „Contacts“) spezifiziert. Beispielsweise kann ein Stecker sechs mögliche Kontaktpositionen besitzen, von denen aber nur vier tatsächlich mit Kontakten ausgestattet sind. Ein solcher Stecker wird mit „6P4C“ bezeichnet.

Einige, vor allem im nordamerikanischen Telekommunikations- und Telefoniesektor übliche RJ-Steckverbinder und Kontaktaufteilungen sind:

- RJ-2MB: 50-poliger Miniaturstecker für zwei bis zwölf Telefonleitungen
- RJ-11C/RJ-11W: 6P2C, für Telefonanschlussleitungen (oder 6P4C mit Spannungsversorgung über das zweite Paar)
- RJ-12C/RJ-12W: 6P6C, für eine Telefonleitung und zusätzliche Steuerleitungen (wird auch für Mindstorms NXT und im Microchip-Umfeld verwendet.)
- RJ-13C/RJ-13W: 6P4C, für eine Telefonleitung und zusätzliche Steuerleitungen
- RJ-14C/RJ-14W: 6P4C, für zwei Telefonanschlussleitungen (oder 6P6C mit Spannungsversorgung über das dritte Paar)
- RJ-15C: dreipoliger, wasserdichter Stecker für eine Telefonleitung
- RJ-18C/RJ-18W: 6P6C, für eine Telefonleitung mit „make-busy arrangement“
- RJ-21X: 50-poliger Miniaturstecker für 25 Telefonleitungen
- RJ-25C/RJ-25W: 6P6C, für drei Telefonanschlussleitungen
- RJ-26X: 50-poliger Miniaturstecker für mehrere Datenleitungen
- RJ-27X: 50-poliger Miniaturstecker für mehrere Datenleitungen, konfigurierbar
- RJ-31X: 8P8C oder 8P4C, Telefonstecker
- RJ-38X: 8P8C, ähnlich zu RJ-31X, mit der Möglichkeit der Leitungsunterbrechung
- RJ-41S: 8P8C, kodiertes Stecksystem, für eine Datenleitung, mit universeller Verwendung
- RJ-45S: 8P8C, für eine Datenleitung, mit elektrischem Widerstand zur sicheren Kodierung
- RJ-48S: 8P8C, für bis zu vier Datenleitungen (DDS)
- RJ-48C: 8P8C, vier Datenleitungen (DSX-1)
- RJ-48X: 8P8C, wie RJ-48C, mit Kurzschlusseinrichtung (DS1)
- RJ-49C: 8P8C, für ISDN-Anschlüsse, Datennetze
- RJ-61X: 8P8C, vier Telefonleitungen, teilweise ISDN und Datennetze
- RJ-71C: 50-poliger Stecker mit Überbrückungsmöglichkeit, für bis zu zwölf Telefonanschlüsse in Serie, primär bei Telefonanlagen verwendet

Etliche andere RJ-Bezeichnungen haben sich teilweise im Bezeichnungsschema etabliert, sind jedoch nicht Teil des Standards und stellen daher streng genommen keine RJ-Steckverbinder dar:

- „RJ-45“: 8P8C-Belegung mit verdrillten Paaren (manchmal auch nur 8P4C), insbesondere für Twisted-Pair-Ethernet oder ISDN S_0 verwendet
- „RJ-9“, „RJ-10“, „RJ-22“: 4P4C oder 4P2C: primär bei Telefonhörern verwendet
- „RJ-50“: 10P10C, meist bei Datennetzwerken verwendet

Gängige Modularstecker

Die bekanntesten im PC/Netzwerk-Bereich und Telefoniebereich eingesetzten RJ-Steckverbindungen sind Modularstecker. Übliche Typen sind mit sechs Kontaktpositionen ausgestattet, von denen bei RJ-11 zwei (6P2C), bei RJ-14 (sowie den kaum verwendeten RJ-13) vier (6P4C) sowie bei RJ-25 alle sechs Positionen (6P6C) mit Kontakten bestückt sind.

Im Netzwerkbereich wird oft jeder vollbestückte achtpolige (8P8C) Modularstecker „RJ-45“ genannt. Die davon abgeleitete Bezeichnung GG-45 stellt wie TERA eine Variante für die Anwendung in Datenkommunikationssystemen der Kategorie 7 dar. In Deutschland werden ungeschirmte vollbestückte achtpolige (8P8C) Modularstecker umgangssprachlich auch als ISDN-Stecker, geschirmte als „Ethernet-Stecker“ bezeichnet.

Außerhalb der Kreise US-amerikanischer TK-Fachleute gibt es häufig Verwechslungen und Ungenauigkeiten bei der Zuordnung von RJ-Bezeichnern zu den kleineren der oben genannten Stecker. Die für Telefonverbindungen benutzten sechspoligen Buchsen und Stecker können sowohl für RJ-11 als auch für RJ-12, RJ-13, RJ-14 oder RJ-25 sowie für einige andere Verkabelungsvarianten beschaltet werden, wodurch jeweils ein „Steckergesicht“ definiert wird, das auf sechs Kontaktpositionen (Polen) basiert. Dabei wird bei RJ-11 lediglich das innerste Kontaktpaar benutzt, bei RJ-14 und den seltenen Verkabelungsvarianten RJ-12 und RJ-13 jeweils vier Kontakte und bei RJ-25 alle sechs Kontakte. Der noch kleinere vierpolige Stecker, mit dem zum Beispiel Telefonhörer an das Basisgerät angeschlossen werden, kommt in keiner RJ-Norm vor. Er wird oft als RJ-10, RJ-9 oder RJ-22 bezeichnet, da er kleiner ist als die sechspolige Variante.

Zuordnung von RJ-Beschaltungsvarianten zu in Europa gebräuchlichen Modularstecker-Bauformen

RJ-Variante | Kontakt- positionen | Kontakte | Stecker- /Buchsen- Bezeichnung | Kontakt-Nr. Stecker von vorne | Bild | Stecker- breite | Anwendungs- beispiele
Keine RJ-Norm, umgangssprachlich z. T. „RJ-10“, „RJ-9“ oder „RJ-22“ | 4 | 4 | 4P4C |  |  | 7,7 mm | Beidseitig bei Telefonhörerleitungen sowie B-Bus (Booster-Bus) von Roco
RJ-11 | 6 | 2 | 6P2C |  |  | 9,6 mm | Anschluss von Telefonen, Faxgeräten oder Modems mit einer Leitung (in D-A-CH nur geräteseitiges Leitungsende andere Seite ist mit TAE/TST/TT87/89-Stecker bestückt)
RJ-14 | 6 | 4 | 6P4C |  |  | 9,6 mm | Anschluss von Telefonen, Faxgeräten oder Modems mit zwei Leitungen (in D-A-CH nur geräteseitiges Leitungsende; andere Seite ist mit TAE/TST/TT87/89-Stecker bestückt)
RJ-12 (RJ-25) | 6 | 6 | 6P6C |  |  | 9,6 mm | Anschluss von Faxgeräten, Modems oder Multifunktionsgeräten mit drei Leitungen; 6P6C auch bei LocoNet und XpressNet. RJ-25 ist die verseilte (geflochtene) Variante von RJ-12. Der Stecker ist der gleiche, nur das Kabel ist ein anderes.
Vollbeschaltetes 8P8C ohne Widerstände; eigentlich RJ-48, RJ-49 oder RJ-61; umgangssprachlich oft „RJ-45“ oder „ISDN-RJ-45“ genannt. | 8 | 8 | 8P8C |  |  | 11,6 mm | Anschlussdosen und -leitungen bei ISDN (IAE), U_p0, strukturierten Verkabelungen und Computernetzwerken (UAE, Ethernet, TIA-568A/B)
Keine RJ-Norm; Modified Modular Plug/Jack (MMP/MMJ) bzw. umgangssprachlich „DEC Type“ (nach der Firma DEC) | 6 |  |  |  | Modularstecker mit versetzt angebrachter Rastnase | 9,6 mm | Geräteseitig zum Beispiel bei NTBA, DSL-Splitter, passt aber nicht bei Lego Mindstorms NXT, die Nase ist auf der anderen Seite (in D-A-CH nur geräteseitiges Leitungsende, andere Seite ist mit TAE/ TST/TT87/89-Stecker bestückt) Wird auch für Stromversorgungs-/Netzteilanschlüsse von DECT-Basisstationen etc. verwendet

Zuordnung von Modularstecker-Bauformen zu RJ-Nummern im deutschen Handel

Im deutschen Handel werden für RJ-Stecker und -Buchsen, passende Zangen und konfektionierte Leitungen durchgängig folgende (eigentlich falsche) Bezeichnungen verwendet: (...P...C = ... positions ... contacts)

Kontakt- positionen | Handelsbezeichnung
4P4C | RJ-10
6P2C | RJ-11
6P4C | RJ-11 oder RJ-14
6P6C | RJ-12 (RJ-25)
8P8C | RJ-45
10P10C | RJ-50
12P12C | ?
15P15C | ?

Kontaktbelegung

Die Modularstecker wurden so entwickelt, dass ein vierpoliger Modularstecker in eine sechs- oder achtpolige Buchse passt und dort eine Verbindung mit den innersten vier Kontakten herstellt, der sechspolige Stecker passt in eine achtpolige Buchse, wo er mit den zentralen sechs Kontakten verbindet. Diese theoretische Kompatibilität ist manchmal aus Herstellersicht nicht wünschenswert; außerdem hat sich herausgestellt, dass sie dazu führen kann, dass Endkunden die Geräte an die falschen Dosen anschließen und im Extremfall zerstören. Auch mit dem Netz verbundene ISDN-Stecker (40 Volt) in Ethernet-Geräten (0,75 Volt) können zur Zerstörung der Ethernet-Geräte führen.

Das ursprüngliche Konzept war, dass die inneren zwei Kontakte ein Paar bildeten, die nächsten äußeren ein weiteres Paar usw. bis zu den beiden äußersten Kontakten, die das vierte Paar bildeten. Zusätzlich wurde die Signalübertragung optimiert, indem jeweils der „aktive“ und der mit Masse verbundene Kontakt jedes Paars wechselten. Bei dieser Kontaktbelegung sind im achtpoligen Stecker die äußersten Drähte allerdings so weit voneinander entfernt, dass sie den elektrischen Anforderungen für Hochgeschwindigkeits-LAN-Protokolle nicht mehr genügen. Daher wurden unter der Bezeichnung TIA-568A/B zwei Belegungsvarianten standardisiert, bei denen jeweils zwei nebeneinander liegende Kontakte das dritte bzw. vierte Paar bilden.

Wenn man auf die Kontaktseite des Steckers sieht und die Kontakte nach oben zeigen, werden sie von links nach rechts gezählt. Bei der Nummerierung ist zu beachten, dass immer die Pin-Positionen („P“) gezählt werden, unabhängig davon, ob sie auch belegt („C“) sind. So hat z. B. ein 6P4C-Stecker nicht die Pin-Nummern 1 bis 4, sondern 2, 3, 4 und 5, welches den Pin-Positionen entspricht.

Kontaktnummerierung eines 8-poligen RJ-45-Steckers

Anwendungen

Im Folgenden sind beispielhaft einige Belegungen von sechs- und achtpoligen Modularsteckern angegeben:

Im Folgenden sind beispielhaft einige Belegungen von sechs- und achtpoligen Modularsteckern angegeben:

Anwendung | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
10BASE-T, 100BASE-TX | Tx+ | Tx- | Rx+ |  |  | Rx- |  |
10BASE-T, 100BASE-TX mit PoE Alternative B | Tx+ | Tx- | Rx+ | PoE 48V | PoE 48V | Rx- | PoE Gnd | PoE Gnd
Gigabit-Ethernet (1000BASE-T), 100BASE-T4 nach TIA-568A/B | D1+ | D1- | D2+ | D3+ | D3- | D2- | D4+ | D4-
ATM TP-PMD | 1a | 1b |  |  |  |  | 2a | 2b
Token Ring |  |  | 2a | 1a | 1b | 2b |  |
U_P0 (U_K0), U_200, U_2B1Q, U* |  |  | 2a^1 | 1a | 1b | 2b^1 |  |
Analoges Telefon, neuere Belegung (international) |  | a2 | W^2 | a | b | E^2 | b2 |
Analoges Telefon, ältere Belegung (Deutschland) |  | a2 | a | E | W | b | b2 |
ISDN S_0-Bus |  |  | 2a | 1a | 1b | 2b |  |
ISDN S_2M (E1) am Netzabschluss ISDN S_2M (E1) am Endgerät | TX(NT) RX(TE) | TX(NT) RX(TE) |  | RX(NT) TX(TE) | RX(NT) TX(TE) |  |  |
DSL-Splitter |  |  |  | 1a | 1b |  |  |
T+T-Anschluss (Schweiz): RJ11 nur 1a, 1b / RJ14 mit 2a, 2b |  |  | 1a | 1b | (2a) | (2b) |  |
1-Wire Bus Dallas^[7] RJ 11/12 |  | +5V DC (stabilisiert) | GND | 1-Wire Data | 1-Wire GND | nc | nc |
1-Wire Bus IPS RJ45 | +5V GND | +5V DC | Sekundärer 1-Wire GND | 1-Wire Data | 1-Wire GND | Sekundärer 1-Wire Data | +12V DC | +12V GND
IGC-konforme Logger-Belegung^3 | GND | GND | Rx^4 | Tx^4 | freigehalten | freigehalten | +12V DC | +12V DC
LocoNet (B) = Booster oder (T) = Throttle (Regler) RJ 11/12 bzw. RJ25 |  | DCC für (B)ooster / +12V DC (T) | Ground | LocoNet Data | LocoNet Data | Ground | DCC für (B)ooster / +12V DC (T) | ^[8] ^[9]
XpressNet RJ 11/12 bzw. RJ25 |  | weiß (C) Gleissignal, DCC (opt.) | schwarz (M) Masse, GND | rot (B) RS485 - | grün (A) RS485 + | gelb (L) Power, +12V | blau (D) Gleissignal, DCC (opt.) | ^[10]
1 Optional für externe Stromversorgung
2 Optional für E (Erdtastenfunktion) und W (für einen externen Wecker)
3 Die IGC nummeriert entgegen der Norm die Kontakte in entgegengesetzter Reihenfolge. Die hier gezeigte Belegung bezieht sich auf oben angegebene normgerechte Nummerierung.
4 Signale werden gegen GND gemessen

Einzelnachweise

1. ↑ Title 47 CFR Part 68. Abgerufen am 1. Dezember 2016.
2. ↑ Code of Federal Regulations 47 CFR 68, subpart F (engl.). In Title 47 gibt es in Part 68 nur den leeren Subpart „F“ mit dem Vermerk „Reserved“..
3. ↑ Das Elektronik-Kompendium: Western-Modular-Stecker.
4. ↑ RJ Jack Glossary RJ jacks from RJ11 to RJ48
5. ↑ RJ48C and RJ48S RJ48X
6. ↑ Federal Communications Commission § 68.500, S.385f. Bilder
7. ↑ A Guide to the 1WRJ45 Standard Draft (ZIP; 385 kB).
8. ↑ http://www.der-moba.de/index.php/LocoNet LocoNet - DerMoba
9. ↑ https://www.floodland.nl/aim/info_locohubsupply_en_1.htm LocoHubSupply
10. ↑ https://www.opendcc.de/info/xpressnet/xpressnet.html OpenDCC

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/RJ-Steckverbindung

19-Zoll-Racks

Der Begriff Rack (engl. für „Rahmen“^[1], „Schrank“^[2], „Gestell“, „Regal“ oder „Ständer“) ist eine aus dem Englischen entlehnte Bezeichnung für eine Haltevorrichtung, die typischerweise eine Menge kleinerer Elemente zu einer Einheit zusammenfasst – wie z. B. ein Ständer oder ein Gestell.

19″-Rack mit Einbauten
Rückseite mit Verkabelungen

In der Elektrotechnik spricht man allgemein von einem Baugruppenträger.

19-Zoll-Racks

Abmessungen eines 19″-Racks

Im Rechenzentrumsbetrieb und der Veranstaltungs-, Labor- und Regeltechnik steht der Begriff Rack (engl. 19-inch rack) für ein Gestell für Elektrogeräte mit einer genormten Breite von 19 Zoll, bei dem die einzelnen Geräte („Einschübe“), die sich im Rack montieren lassen, eine Frontplatten-Breite von genau 48,26 Zentimetern (≙ 19″) aufweisen (z. B.: Baugruppenträger). Eine Höheneinheit (HE, im Englischen auch rack unit [U, selten: RU]) ist mit 1,75 Zoll (≙ 4,445 cm) spezifiziert, eine Teilungseinheit (TE) für die Modulbreite innerhalb eines Einschubs mit 1/5 Zoll (≙ 5,08 mm).

Das 19-Zoll-Rack-System ist für gute Kompatibilität genormt (EIA 310-D, IEC 60297 und DIN 41494 SC48D). Die Frontplatten der Einschübe sind demnach ein Vielfaches einer Höheneinheit, welche 1,75 Zoll entspricht. Für etwas Spielraum beim Ein- und besonders Ausbau werden von Frontplatten einmal 1/32 Zoll (entspricht 0,787 mm) abgezogen. Befestigt werden die Geräte mit je vier Schrauben in den Lochreihen senkrecht laufender Blechwinkel nahe den Vorderkanten des Regals (shelf). Diese Bleche sind etwa 2 mm stark (Stahl: mindestens 1,9 mm, Alu: stärker) sowie je 5/8 Zoll (15,88 mm) breit und bilden so eine 450,85 mm (entspricht 19″ minus 2 × 5/8″ = 17,75″) breite Öffnung. Die Lochreihen haben horizontal 465,14 mm (18 5/16″) Mittenabstand. Je Höheneinheit (1,75″) liegen drei Löcher in zwei Abständen von 15,88 mm (0,625″) übereinander, der Abstand zum ersten Loch der nächsten Höheneinheit ist mit 12,70 mm (≙0,5″) etwas geringer, so ergibt sich eine sichtbar rhythmische Wiederholung der Lochabstände. Die Löcher weisen in den USA eher Gewindebohrungen auf: Das feine #10-32 (tpi) UNF (ca. 4,8 mm Außendurchmesser) oder die gröberen UNC-Gewinde #12-24 (ca. 5,5 mm) und 1/4″ (20 tpi) (6,35 mm), seltener kommen metrische M5 oder M6 vor. Kostengünstiger ist die Ausstattung der Bleche mit quadratischen oder runden Stanzlöchern, in die nur bei Bedarf Schnapp- oder Käfigmuttern eingesetzt werden.

Beim Kauf von Netzwerkschränken ist stets auf die Maße der einzubauenden Geräte zu achten. Schränke werden immer in Außenbreite und Außentiefe angegeben. Lediglich die Einbauhöhe wird in HE beziffert. Marktüblich wäre beispielsweise ein Schrank 42 HE 600 × 800. Dies bedeutet, dass der Schrank eine nutzbare Rasterung von 42 HE hat, hingegen 600 mm Außenbreite und 800 mm Außentiefe. Die nutzbare Innenbreite und Innentiefe ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich und muss beachtet werden.

Informationstechnik

Standard-Racks für Rechenzentren sind etwa 2 Meter hoch und bieten meist einen Netto-Raum von 42 HE. Es gibt sie in Bautiefen von 60, 80, 100 oder 120 Zentimetern und Baubreiten von 60, 70 oder 80 Zentimetern. Die größeren Baubreiten bieten seitlichen Zusatzraum für eine strukturierte Verkabelung oder für die Stromversorgung. Die Racks können mit Seitenwänden oder Türen zu Schränken geschlossen werden.

Ein Einschub für Einsteckplatinen oder Baugruppen in Europakarten-Format (100 × 160 mm) ist 3 HE hoch und umfasst 84 TE, die beispielsweise beim VMEbus bis zu 20 Platinen Platz bieten (je Platine werden 4 TE gerechnet), rechts und links werden je 2 TE für die Abschlusswiderstände benötigt. Bei größeren Platinen wird das Doppel-Euro-Format (233×160 mm) mit 6 HE verwendet.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Rack#19-Zoll-Racks

Patchpanel/Rangierfeld

Ein Rangierfeld, auch Patchpanel oder Patchfeld genannt, ist ein Verbindungselement für Kabel, das für Rangierung, d. h. für den Aufbau komplexer Kabelstrukturen in Gebäuden, eingesetzt wird. Gängig sind Rangierfelder zur Verteilung von Netzwerkkabeln, Telefonkabeln oder Glasfaserkabeln, insbesondere bei strukturierten Verkabelungen. Sie zählen in der Regel zu den passiven Komponenten eines Netzwerkes (siehe Entwicklung); aktive Komponenten sind zum Beispiel Switches oder Router. Rangierfelder dienen vor allem als 1-zu-1-Verbindungen von komplexen Kabelsystemen, um aus mehreren Kabeln eine durchgehende Verbindung zwischen zwei Punkten zu schaffen.

Ein Rangierfeld stellt eine Reihe von durchnummerierten Buchsen (auch Ports genannt), Klemmen oder Lötleisten bereit, in die Kabel gesteckt, geklemmt oder angelötet werden können. An der Rückwand sind die Buchsen mit Kabeln versehen, die Verbindungen zu anderen Rangierfeldern oder fest installierten Anschlussdosen im Gebäude herstellen. (Die wesentliche Aufgabe von Patchpanels besteht darin, eine Verbindung zwischen den starren Kabeln, die fest in Wänden verlegt werden, und den flexiblen Patchkabeln herzustellen.) Im Fall von Netzwerkkabeln kommen in der Regel Modularbuchsen zum Einsatz. Ein Patchpanel ist dabei im Allgemeinen eine rein passive Komponente und enthält keinerlei aktive Elektronik, es stellt lediglich Ports bereit.

Bei größeren Installationen werden Rangierfelder meist in 19-Zoll-Verteilerschränken (48,3 cm) untergebracht, um alle ankommenden Kabel an einem zentralen Punkt zu verwalten. Das erhöht die Übersichtlichkeit in komplexen Installationen und macht die Wartung einfacher. Für kleinere Anlagen, z. B. in Einfamilienhäusern, gibt es Mini-Patchpanels, die einfach an die Wand geschraubt werden.

Kabel, die zum Rangieren an die Ports eines Rangierfeldes angeschlossen werden, bezeichnet man als Patchkabel.

Entwicklung

Mit der Zeit entwickeln sich Patchpanels von „dummen“ passiven Komponenten zu „intelligenten“ Komponenten. Neben der Möglichkeit, als Midspan-Device Strom an Endgeräte zu liefern (Power over Ethernet), sind auch Rangierfelder verfügbar, die mittels eigener Managementsoftware Hardwarestörungen melden oder dem Techniker mit einer Leuchtdiode am Rangierfeld signalisieren, welche Patchkabel gezogen und wo diese wieder gesteckt werden sollen.

Einfaches, sauber aufgebautes Rangierfeld; Telekommunikations- und Datenleitungen sind farblich kodiert und so gut unterscheidbar

Ein Rangierfeld von hinten beim Aufbau eines neuen EDV-Raumes

Ein „gewachsenes“, schlecht strukturiertes Rangierfeld; die farbliche Kodierung wurde hier nicht konsequent durchgeführt und die Patchkabel nicht ordentlich gebündelt

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Rangierfeld

Schneidklemme/LSA

Die Schneidklemme ist eine Verbindungstechnik in der Elektrotechnik für isolierte Kupferdrähte.

Geschichte und Allgemeines

In der Kommunikationstechnik wird die Schneidklemmentechnik seit Anfang der 1970er-Jahre bei Hauptverteilern von Vermittlungsstellen, seit Anfang der 1980er-Jahre in der Linientechnik und bei Installationsverteilern eingesetzt.

Patentanmeldungen reichen zumindest zurück bis ins Jahr 1963.^[1] ^[2] 1997 hat die Tridonic Bauelemente GmbH, ein Hersteller von elektronischen Vorschaltgeräten für Leuchtstofflampen, ein europäisches Patent für eine Elektrische Anschlussklemme erteilt bekommen. Dabei wird aus einem einzigen Stück Blech durch Stanzen und Biegen eine Klemme geformt, die zwei abisolierte Drähte in Steckklemmen aufnehmen kann und zwei weitere isolierte in Schneidklemmen. Die Schneiden des V-förmigen Schlitzes können sägezahnartig profiliert sein, um guten Kontakt an zwei Punkten am Leiterumfang zu erzielen. Die Schlitze können paarweise in Leiterrichtung versetzt angeordnet sein, um den Leiter an zwei Stellen mechanisch stabil zu halten, ein weiter versetztes Schlitzpaar kann dem Klemmen eines dünneren Drahts dienen. Dieses Patent ist seit 2014 erloschen. ^[3]

- Zweireihige, zu sehen die versetzten Schneidklemmen

- D-Sub-Steckverbinder DE-9 (männlich) und DA-15 (weiblich) mit Schneidklemmen

- Schneidklemmen verbinden ein 34-poliges Kabel

- 50-pol Flachbandkabel mit Schneidklemm-Kontakten für SCSI

Für die interne Verdrahtung elektronischer Geräte bzw. Baugruppen werden häufig Steckverbinder benutzt, deren Steckerkontaktierung zum Kabel ebenfalls per Schneidklemmen erfolgt. In diesem Fall ist der Ausdruck Schneidklemmtechnik oder die englische Abkürzung IDC (englisch Insulation Displacement Connector ‚Isolierungsverdrängungsverbinder‘) gebräuchlich. Dabei wird ein exakt passendes Flachbandkabel in einen Schlitz des Steckers eingelegt. Anschließend wird der Schlitz mit einem speziellen Presswerkzeug oder Zange mit parallel geführten Backen, ersatzweise auch mit einem Schraubstock zusammengepresst. Hierdurch werden alle Adern des Kabels in einem Arbeitsgang durch Schneidklemmen kontaktiert. Im Gegensatz zur LSA-Technik wird das Kabel nicht automatisch abgelängt, sodass auch nachträglich Stecker mitten im Kabel angebracht werden können.

Gebräuchlich ist die Anwendung mit Steckern nach DIN 41651 in Form der Datenkabel von in PCs eingebauten Festplatten (mit ATA/ATAPI- oder SCSI-Technik) bzw. Diskettenlaufwerken. Aber auch viele andere Steckverbinder, wie D-Sub- oder Centronics-Stecker, sind mit Schneidklemmtechnik erhältlich.

Die IDC-Kontakte sind nicht isoliert und können doppelt belegt werden. Die Packungsdichte ist groß und die Adernführung deutlich besser als bei LSA-Leisten. So sind z. B. Hauptverteiler der Telefonnetzbetreiber mit IDC-Leisten ausgestattet, da die hier verwendeten HVt-71-Anschlussblöcke eine höhere Adernzahl auf einer vergleichbaren Fläche verbinden können. Nachteilig ist bei der IDC-Technik die fehlende Isolation der Anschlusspunkte. In der DDR wurde in den 1980er Jahren mit der „Schlitzklemmtechnik“ (SKT) eine eigene Technik entwickelt, diese kam jedoch nicht nennenswert zum Einsatz. Die Schneidklemmentechnik ist für gelitztes Kabel weniger geeignet.

LSA-Technik

Telefonverteiler mit LSA-Leisten

Diese Verbindungstechnik funktioniert wie alle Schneidklemmen ohne Löten, Schrauben sowie Abisolieren und wird auch als löt-, schraub- und abisolierfreie Technik, kurz LSA-Technik, bezeichnet. Dabei bezeichnet LSA auch den Quasistandard, der sich neben anderen Schneidklemmtechniken am weitesten verbreitet hat. LSA ist in der Kommunikationstechnik eine übliche Methode, um Kabelverbindungen in verschiedenen Bereichen herzustellen. Beispielsweise können hier die Verbindungen in Rechnernetz von Twisted-Pair-Kabel zu Netzwerkdosen und Rangierfelder sowie von Telefonkabel in APL genannt werden. Der Kontakt wird mit einem sogenannten Anlegewerkzeug hergestellt, welches die Ader eines Kabels mitsamt Isolierung einzeln in eine Schneidklemme presst. Dabei wird durch das Werkzeug in einem Arbeitsgang die Isolierung der Ader durch die scharfen Kontakte der metallenen Schneidklemme durchdrungen, das überschüssige Aderkabel gekürzt und eine gasdichte, elektrische Verbindung hergestellt.

- Dose mit Schneidklemmen
- Dose mit Schneidklemmen (Rückseite)
- Anlegewerkzeug
- Angelegte Ader
- Eingepresstes Anlegewerkzeug
- Überstehende Ader wird abgetrennt
- Fertig
- 20er-LSA-Plus-Leiste für Telefonverteiler

Alternativ werden für Netzwerke auch Keystone-Module verwendet, die auch mit Schneidklemmen ausgestattet sind. Auch TAE-Dosen können mit LSA-Schneidklemmen als Alternative zu Schraubkontakten angeschlossen werden.

Weblinks

Commons: Schneidklemmen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
- Anleitung für die Schneidklemmtechnik auf netzmafia.de
- Molex: Schneidklemmtechnik bei Flachbandkabeln

Einzelnachweise

- Patent DE1232232A: Für isolierte elektrische Leiter bestimmte Verbindungs-Einrichtung. Angemeldet am 20. Februar 1963, veröffentlicht am 12. Januar 1967, Anmelder: Western Electric Co., Erfinder: William Pferd, Karl-Heinz Pohl, Daniel Wescoat Tyler.

- Patent DE2814069A1: Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines löt-, schraub- und abisolierfreien Kontaktes an einem feststehenden Anschlusselement, insbesondere für die Fernmeldelinientechnik. Angemeldet am 30. März 1978, veröffentlicht am 4. Oktober 1979, Anmelder: Krone AG, Erfinder: Horst Forberg.

Patent EP637098B1: Elektrische Anschlussklemme. Angemeldet am 18. Juli 1994, veröffentlicht am 8. Oktober 1997, Anmelder: Tridonic Bauelemente GmbH, Erfinder: Carsten Ruchholtz.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Schneidklemme#