Datenkommunikation - FET

Um dies besser einschätzen zu können, gibt es zur einfachen Qualitätsbestimmung von Netzkabeln ebenfalls die Grenzwerte
für den Wellenwiderstand, die Dämpfung und das Nahnebensprechen (NEXT). Die Norm beschränkt sich dabei ausschließlich
auf die Tertiärverkabelung (Wiring Closet). Das Ziel ist, die Sicherstellung neutraler Dienstanforderungen. Dabei finden
insbesondere die Eigenheiten des amerikanischen Marktes Berücksichtigung. Für die vier grundsätzlichen Kabelarten, die
zwischen Endgeräten und Etagenverteiler verwendet werden können, sind sechs Anwendungsklassen definiert worden. Dabei
ist wichtig, dass alle Komponenten des Verkabelungssystems die Ansprüche der Anwendungsklasse erfüllen. Zum System
gehören neben dem Kabel auch Wanddosen, Patchkabel, Steckverbindungen und Verteilerschränke.
Kabeltyp
Anwendungsklasse
Frequenz
Wellenwiderstand
[Ω]
Dämpfung
[dB/km]
NEXT [dB]
Kategorie 1
Klasse A
Level 1
-
-
-
Kategorie 2
Klasse B
Level 2 1 MHz 84 - 113
2,4
-
Kategorie 3
Kategorie 4
Kategorie 6
Kategorie 5
Kategorie 6
Klasse C
Level 3
Level 4
Klasse D
Level 5
Klasse D+
Level 5
Klasse E
Level 6
10 MHz
16 MHz
10 MHz
16 MHz
20 MHz
10 MHz
16 MHz
20 MHz
100 MHz
10 MHz
16 MHz
100 MHz
10 MHz
16 MHz
100 MHz
200 MHz
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
100/15
< 9
< 12
< 6,6
< 8,1
< 9,3
< 6
< 7,5
< 8,4
< 20
< 7,5
< 9,4
< 23,2
< 6,0
< 8,0
< 20,0
< 30,0
Bild: Wellenwiderstand und NEXT für TP-Kabel
Institut für Kommunikationsnetze - TU Wien - o. Univ. Prof. Dr. Harmen R. van As - Vorlesung Datenkommunikation Teil 3-1b 3
26
23
> 40
> 40
> 40
> 42
> 41
> 41
> 32
> 39
> 36
> 24
> 66
> 63
> 47
> 42
Ein Problem bildet ein einheitlicher Wellenwiderstand
für alle LAN-Technologien.
IEEE 802.3 für Ethernet 10Base-T schreibt 100
für UTP, IEEE 802.5 für Token Ring 150 für
STP bei 16 Mbit/s und das Telefonkabel einen
Wert von 100 vor. Für Token Ring entsteht damit
der Druck, eine Definition für 100er-Kabel
liefern zu müssen.
Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse entstanden
schnell strengere Bewertungsmaßstäbe, die
bereits in Klasse D+ und E berücksichtigt wurden.
Die Klasse D+ ist bis 100 MHz spezifiziert,
umfasst aber eine Reserve für Installation und
Alterung der Komponenten und weist einen um
10 dB höheren SNR-Wert auf. Klasse E unterstützt
Anwendungen bis 200 MHz, so dass auch
Bereiche von ATM abgedeckt sind. Klasse F
geht bis zu 600 MHz.
Link Performance
Neben der genauen Einhaltung der Vorschriften für die Verkabelung besteht noch die Möglichkeit, ein Netz anhand der Link
Performance aufzubauen. Diese legt fest, welche Eigenschaften für eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung gelten, damit der Standard
eingehalten wird. Für den Horizontalbereich ist die Strecke von der Netzsteckdose am Arbeitsplatz bis zur Geräteanschlussseite
des Patchfeldes standardisiert. Dabei werden nur die passiven Komponenten berücksichtigt. Zusätzlich besteht
die Möglichkeit, durch die Anforderungen an das ACR, das Verkabelungssystem mit niederer Dämpfung und Nahnebensprechen
einzusetzen. Der große Vorteil der Link Performance ist es, jede Verkabelung auf ihre Konformität bezüglich des Standards
überprüfen zu können. Dadurch lassen sich auch nicht spezifizierte Kabel und Leitungen verwenden, die aber trotzdem
den Vorschriften entsprechen müssen.
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
Ein weiteres Problem im Rahmen der Verkabelung stellt die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) dar. In der Theorie
sorgt man durch die Verdrillung der Twisted Pair Kabel dafür, dass sich die EMV-Wirkung der einzelnen Adern gegenseitig
aufhebt. Allerdings können jedoch Störungen in der Symmetrie der Verdrillung in der Praxis dazu führen, dass die Schutzanforderungen
nicht mehr eingehalten werden können. Insgesamt sind die Vorschriften für den Bereich EMV noch sehr unterschiedlich.
Grundlage für die EMV-Sicherheit gilt die zulässige Störfeldstärke im Frequenzbereich 0,15 bis 1000 MHz. Bei
einer Überschreitung muss eine durchgängige Schirmung der Kommunikationsanlage vorgenommen werden. Zusätzlich ist
noch die Immissionsfestigkeit für Verkabelungssysteme definiert worden. Durch die immer höheren Frequenzen sind die
Normen allerdings immer schwerer einzuhalten. Ein Ausweg besteht nur in der Verwendung gut geschirmter Kabel.
Zusammenfassend kann man Twisted Pair (TP) für das lokale Netz bewerten und die Punkte auf unterschiedliche Bereiche
ausdehnen. Dabei sollte auf mechanische, übertragungstechnische und wirtschaftliche Aspekte Wert gelegt werden. Die mechanischen
Vorteile liegen dabei auf der Hand. TP ist flexibel und handlich, wodurch eine einfache Verlegung ermöglicht
wird sowie ein leichtes Anbringen von Steckern. TP beinhaltet aber auch Nachteile bezüglich der mechanischen Eigenschaften.
Neben relativ großen, schweren Kabeln, die man nicht platzsparend einsetzen kann, lassen sich auch die Patchfelder relativ
ineffizient nutzen.
Die Nachteile hinsichtlich der Übertragungstechnik wiegen aber wesentlich schwerer. Neben der geringen Bandbreite ist
auch hohe Signaldämpfung und somit Leistungsverluste durch schlechte Leitfähigkeit einzuplanen. Weiterhin kann es eine
aktive und passive Beeinflussung der Übertragung durch elektromagnetische Störungen geben.
Die wirtschaftlichen Vorteile liegen aber auf der Hand. Zum einen sind die geringen Kosten des Kabels entscheidend. Auch
die Investitionssicherheit ist bezüglich der vorhandenen LAN-Technologien gegeben, da im Grunde alle Technologien TP
unterstützen. Allerdings lässt sich das nur nach heutigen Maßstäben messen, da zukünftigen Technologien aufgrund des physikalischen
Aufbaus Grenzen gesetzt sind.