Beim Organisieren Computernetzwerke in Haushalten und kleinen Büros über die Kategorie Netzwerk-LAN Sie müssen nicht über das Kabel nachdenken, da dieses Problem bei kurzen Entfernungen und niedrigen Geschwindigkeiten der Informationsdatenübertragung nicht relevant ist. Netzwerke können aus fast allen Kabeln, Steckern und Steckdosen hergestellt werden, die der Markt anbietet. Derzeit werden für den Aufbau von Computernetzwerken in der Regel ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel verwendet. UTP-Kategorie CAT5, da es nicht teuer ist und dem Verbraucher eine ausreichende Datenübertragungsrate bietet.

Die LAN-Kategorien von Twisted-Pair-Kabeln sind in der EIA/TIA-568-Spezifikation und im internationalen Standard ISO 11801 klassifiziert. In Russland gibt es zwei GOST R 53246-2008 (eine Kopie des amerikanischen ANSI/TIA/EIA-568B). und GOST R 53245-2008 (entwickelt auf Basis Technische Vorschriften einer von große Hersteller Twisted-Pair-Kabel). Auf der Seite habe ich nur einen Teil der Informationen aus den Dokumenten angegeben, die dabei helfen, gekonnt ein Computernetzwerk aufzubauen.

Der Aufbau des Twisted-Pair-LAN-Kabels richtet sich nach der benötigten Datenübertragungsrate. Kabel sind ungeschirmt und geschirmt und werden wie folgt bezeichnet.

Der Bildschirm erfüllt zwei Aufgaben gleichzeitig: Er reduziert selbst die Strahlung elektromagnetischer Felder verdrilltes Paar in den umgebenden Raum und schützt sie vor äußeren elektromagnetischen Feldern. Bei der Verlegung von Stammleitungen und im Innenbereich werden ausschließlich geschirmte LAN-Kabel verwendet Industriegelände mit großen elektromagnetischen Feldern. Im Alltag und Büro kommt in der Regel ein ungeschirmtes UTP-Kabel zum Einsatz.

Es gibt zwei Arten von verdrillten Adernpaaren in LAN-Kabeln: Einzelleiter und Litzenkerne. Der Kerndurchmesser bei einadrigen verdrillten Paaren beträgt 0,51 mm. Kabel mit einadrigen Leitern werden zur Montage von Netzwerken in Dosen, Kabelkanälen und entlang von Wänden verwendet. Darüber hinaus ist die Montage in Kommunikationsgeräten einfacher. Bei mehrdrähtigen Leitern kommt das Kabel nur dort zum Einsatz, wo es häufigem Biegen ausgesetzt werden kann, beispielsweise beim Anschluss eines Computers an eine RJ-45-Buchse; man spricht auch von Patchkabeln. Die Signaldämpfung in einem Kabel aus mehradrigen verdrillten Adernpaaren ist größer als die eines Kabels aus einadrigen Leitern. Zum Crimpen von mehradrigen Twisted Pairs werden spezielle RJ-45-Stecker benötigt. Sie unterscheiden sich dadurch, dass die Zähne in den Lamellen auseinander stehen, wie bei einer Säge.

Der Mantel von LAN-Twisted-Pair-Kabeln besteht typischerweise aus PVC mit Kreidezusatz, um ihn beim Abisolieren spröde zu machen, und ist in drei Farben erhältlich, um die Anwendung anzuzeigen.

In Form von LAN-Twisted-Pair-Kabeln sind sie rund und flach. Auf dem Kabelmantel ist jeder Meter oder Fuß (0,3 m) mit Hersteller, Kabelkategorie, Länge und anderen Informationen gekennzeichnet. Dadurch können Sie die Länge der verlegten Leitung ohne Lineal bestimmen.

Wie aus der Markierung auf dem Foto hervorgeht, ist dieses Kabel für den Betrieb bei Temperaturen ausgelegt Umfeld bis 75 °C, UTP – ungeschirmt, 4PR – verfügt über 4 verdrillte Paare, EIA/TIA-568 – entspricht der EIA/TIA-568-Spezifikation, Markierungen auf dem Kabel in Fuß.

Im Inneren des Mantels befindet sich parallel zu den verdrillten Paaren häufig ein Nylonfaden, der dazu dient, die mechanische Festigkeit des gesamten Kabels zu erhöhen und es außerdem ermöglicht, beim Schneiden des Kabels entlang des Mantels zu schneiden, ohne die verdrillten Paare zu beschädigen . Dazu müssen Sie die verdrillten Paare einige Zentimeter aus der Hülle lösen, den Faden greifen und in die entgegengesetzte Richtung ziehen. Der Mantel schneidet leicht entlang des Kabels. Dieser Thread wird auch Split-Thread genannt.

Mit der Verbesserung der technologischen Möglichkeiten ist die Anzahl der Kategorien gestiegen und beträgt nun sieben. Das Hauptkriterium für die Einstufung eines LAN-Kabels in eine der Kategorien ist seine Hochgeschwindigkeitsfähigkeit zur Übertragung von Informationsdaten. Die Geschwindigkeit wird in Mbit/s gemessen. Je größer die Zahl, desto mehr Informationen kann ein Twisted-Pair-Kabel pro Zeiteinheit übertragen.

Twisted-Pairs in einem LAN-Kabel haben jeweils einen Wellenwiderstand von 100 ± 25 Ohm zusätzliche Anschlüsse, einschließlich Verdrehungen, führen zu einer Änderung des Widerstandswertes, was die Datenübertragungsrate verringert. Besonders wichtig ist der Einfluss auf ausgedehnte Netzabschnitte.

Derzeit werden in der Praxis überall lokale Netzwerke aufgebaut und das Internet genutzt LAN-Kabel verdrillte Paare der Kategorie CAT5e, Daten werden in der Regel nur auf 2 Paaren übertragen,

Zum Aufbau von Kommunikations-, Computer- und Kommunikationsnetzen werden entsprechend hergestellte Kabel verwendet spezielle Technologie. Ihre Adern sind paarweise miteinander verdreht. Solche Produkte werden „Twisted Pair“ genannt. Es gibt zwei Haupttypen von Kabeln dieser Bauart: FTP und UTP.

UTP (oben) und geschirmtes FTP (unten)

Twisted-Pair-Funktionen

Das Hauptproblem beim Schutz von Kommunikationsleitungen ist deren Schutz vor Störungen. Die Signalamplituden in der Leitung sind viel kleiner als die der umgebenden elektrischen Geräte: in der Leistung Kabelleitungen, Elektromotoren, Haushaltsgeräte, Freileitungen. Unter Berücksichtigung des Entwicklungsstandes der Elektrifizierung ist es nicht schwer, sich vorzustellen, wie viele elektromagnetische Aufnehmer Kommunikationskabel entlang ihrer gesamten Strecke beeinflussen.

Darüber hinaus wirken die Adern im Inneren des Kabels selbst aufeinander ein, wodurch es zu gegenseitigen Störungen kommt. Als Kommunikationsleitungen mit der gleichen Technologie wie elektrische Leitungen ausgeführt wurden (in der Form Oberleitungen mit Drähten auf Isolatoren) wurden Störungen durch benachbarte Leiter und Hochspannungsleitungen minimiert, indem die Lage der Leitungsleiter relativ zueinander regelmäßig geändert wurde. Das technischer Trick wird als Transposition bezeichnet.

Umsetzung am Beispiel einer Stromleitung

Das Twisted-Pair in modernen Kabeln ist die gleiche Transposition, jedoch ohne Hohe Dichte. Die Adern sind paarweise miteinander verdreht. Dadurch wird eine minimale gegenseitige Beeinflussung einzelner Adernpaare erreicht und der Schutz vor äußeren Störeinflüssen erhöht.

Die Schutzeigenschaften von Twisted-Pair-Kabeln gehen jedoch zunichte, wenn die Bedingungen für deren Verlegung verletzt werden. Der Biegeradius solcher Produkte ist streng begrenzt und sollte in der Regel nicht weniger als acht Durchmesser betragen. Wird dies nicht berücksichtigt, kommt es im Inneren des Kabels zu geometrischen Veränderungen, die teilweise irreparabel sind und die Störfestigkeit verschlechtern.

Der Twisted-Pair-Biegeradius muss mindestens 8 Kabeldurchmesser betragen

Abschirmung von Kommunikationskabeln

Allerdings hilft die Verdrillung der Adern nicht immer, die Auswirkungen von Störungen auf das Nutzsignal vollständig zu beseitigen. In diesem Fall hilft die Einführung von Abschirmschalen in die Konstruktion. Die Abschirmung kann sowohl auf einzelne Aderpaare als auch auf alle Adern im Kabelinneren erfolgen. Diese Methoden werden sowohl einzeln als auch zusammen angewendet, in diesem Fall wird jedes Adernpaar abgeschirmt und zusätzlich alle Adern zusammen.

Diese Schutzmethode ist jedoch nur wirksam, wenn die über ein Kabel verbundenen Gerätegehäuse geerdet sind. Andernfalls werden die Siebschalen selbst zur Störquelle und häufen sich entlang des gesamten Leitungsverlaufs.

Abhängig von der Anwesenheit, Abwesenheit und Anzahl der Bildschirme wird der Kabelmarke ein Buchstabe hinzugefügt, der bedeutet:

• U – kein Bildschirm;
• S – gemeinsamer Schirm in Form eines Metallgeflechts;
• F – eine Abschirmung aus Kupfer- oder Aluminiumfolie oder metallisiertem Band um die Adern jedes Paares oder aller Adern als Ganzes.

Die vollständige Bezeichnung der Marke besteht aus den oben genannten durch einen Bruch geschriebenen Buchstaben. Der Zähler gibt den Schutz einzelner Adern an, der Nenner den Schutz des gesamten Kabels. Als nächstes werden die Buchstaben „TP“ hinzugefügt, die in der Übersetzung „Twisted Pair“ bedeuten – verdrilltes Paar.

Beispielsweise bedeutet die Bezeichnung U/FTP, dass das Kabel keinen Schutzschirm aus einzelnen Aderpaaren aufweist, sondern einen gemeinsamen Schirm enthält. Es gibt auch Kombinationen ihrer beiden Buchstaben, zum Beispiel „SF“ – ein Metallgeflecht und eine Folie werden zusammen verwendet.

Es ist zu beachten, dass bei der Verwendung von Folie zur Abschirmung deren Außenfläche mit einer dielektrischen Schicht bedeckt ist. Daher müssen Sie beim Anschließen des Bildschirms nur diesen verwenden Innenfläche zur Kontaktverbindung.

Besteht der Schirm aus Folie, verläuft parallel dazu ein Metalldraht mit kleinem Querschnitt. Es ist notwendig für besserer Kontakt bei Anschluss an Erdungsgeräte. Es beseitigt auch mögliche Brüche im Folienschirm, die an Knickstellen auftreten, als ob die Bruchstellen überbrückt würden.

Welches Kabel ist besser: mit oder ohne Schirm?

Welches Kabel ist beim Verlegen von Kommunikationsnetzwerken besser zu verwenden, UTP oder FTP? Es scheint, dass die Verwendung abgeschirmter Kabel alle Probleme mit der Störfestigkeit löst und ungeschirmte Kabel diese Aufgabe nur teilweise bewältigen.

Es war nicht da. Erinnern Sie sich an die Fähigkeit des Bildschirms, ohne Erdung Störungen zu akkumulieren. Wenn das Gerät, an das es angeschlossen ist, keinen Anschluss an die Erdschleife (oder eine eigene Erdschleife, die für Server obligatorisch ist) hat, verschlimmert die Verwendung von FTP die Situation nur.

Darüber hinaus sind FTP-Kabel sehr empfindlich gegenüber niederfrequenten Störungen, deren Pegel sehr hoch ist produzierende Unternehmen recht hoch aufgrund des Vorhandenseins elektrischer Leistungsgeräte. Trotz aller Bemühungen ist die Verlegung von Kommunikationskabeln in ausreichendem Abstand zu bestehenden Stromleitungen immer noch unmöglich. Und die Kabelprodukte, die durch sie hindurchgehen, strahlen immer Impulse um sie herum ab. Darüber hinaus werden von Elektromotoren und Induktionselementen Störungen ausgesendet. Vergessen Sie nicht die Impulsgeräusche, die beim Betrieb von Schaltgeräten entstehen.

Ein anderes UTP-Kabel weist im Gegensatz zu FTP einen geringeren Dämpfungswert des Nutzsignals auf. Dies wirkt sich stark auf die lange Länge der Kommunikationsleitung aus.

Wenn Sie sich für ein ungeschirmtes oder FTP-Kabel entscheiden, müssen Sie sich daher darauf konzentrieren, ob das Gerät die Möglichkeit hat, eine Abschirmung anzuschließen, ob niederfrequente Störungen vorhanden sind oder nicht Gesamtlänge Kommunikationsleitungen.

Auch bei der Auswahl eines Kabels müssen Sie auf das Material seines Mantels achten. Wenn es durch offene Flächen auf der Straße gelangt, muss es vor Einwirkung geschützt werden Sonnenstrahlen. Dazu besteht die Außenhülle aus Polyethylen, meist ist sie schwarz. Doch der Polyethylenmantel, der das Kabel vor Sonneneinstrahlung, Temperaturschwankungen und Niederschlag schützt, unterstützt die Verbrennung. Daher können sie im Innenbereich nicht offen verlegt werden.

Für den Innenbereich muss das Gehäuse nicht brennbar sein und darf keine Halogene (Fluor, Chlor, Brom oder Jod) abgeben. Sie sind nicht nur starke Oxidationsmittel, sondern auch giftig für den Menschen. Flammhemmende Ummantelungen werden durch den Zusatz der Buchstaben LS (low Smoke) zur Kabelkennzeichnung bei importierten Produkten oder „ng“ bei russischen Produkten gekennzeichnet. Nicht emittierende Halogene werden zusätzlich mit HF (halogenfrei) gekennzeichnet.

In Netzwerken verwendete Kabeltypen

Abhängig vom Vorhandensein eines Schutzes – elektrisch geerdetes Kupfergeflecht oder Aluminiumfolie um verdrillte Paare – werden die Arten dieser Technologie bestimmt:

• ungeschirmtes Twisted-Pair(Englisch) UTP – Ungeschirmtes Twisted-Pair) - ohne Schutzscheibe;
• Folien-Twisted-Pair(Englisch) FTP – Foliertes Twisted-Pair), ) - es gibt einen gemeinsamen Außenschirm in Form einer Folie;
• abgeschirmtes Twisted-Pair(Englisch) STP – Geschirmtes Twisted-Pair) – es gibt einen Schutz in Form einer Abschirmung für jedes Paar und eine gemeinsame äußere Abschirmung in Form eines Gitters;
• foliengeschirmtes Twisted-Pair(Englisch) S/FTP – geschirmtes, verdrilltes Paar ) - eine äußere Abschirmung aus Kupfergeflecht und jedes Paar aus einem Foliengeflecht;
• ungeschütztes geschirmtes Twisted-Pair (SF/UTP- oder aus dem Englischen. Abgeschirmtes, foliertes, ungeschirmtes Twisted-Pair).Der Unterschied zu anderen Arten von verdrillten Paaren besteht im Vorhandensein einer doppelten Außenabschirmung aus Kupfergeflecht und Folie.

Abschirmung sorgt besserer Schutz von elektromagnetischen Aufnehmern, sowohl extern als auch intern usw. Der Schirm ist über die gesamte Länge mit einem nicht isolierten Erdungsdraht verbunden, der den Schirm im Falle einer Unterteilung in Abschnitte bei übermäßiger Biegung oder Dehnung des Kabels vereint.

Je nach Aufbau der Leiter wird das Kabel einadrig und mehradrig verwendet. Im ersten Fall besteht jeder Draht aus einem Kupferkern und wird als Kernmonolith bezeichnet, im zweiten Fall aus mehreren und wird als Kernbündel bezeichnet.

Ein einadriges Kabel bedeutet keinen direkten Kontakt mit angeschlossenen Peripheriegeräten. Das heißt, es dient in der Regel der Verlegung in Kästen, Wänden etc. mit anschließendem Abschluss mit Steckdosen. Das hängt damit zusammen, dass Kupferleiter ziemlich dick und bei häufigem Biegen schnell kaputt. Zum „Einschneiden“ in die Anschlüsse der Steckdosenleisten sind solche Kerne jedoch am besten geeignet.

Wiederum verseiltes Kabel verträgt kein „Schneiden“ in die Anschlüsse von Steckdosenfeldern (dünne Adern werden geschnitten), verhält sich aber beim Biegen und Verdrehen bemerkenswert. Außerdem, Litzendraht hat eine stärkere Signaldämpfung. Daher werden mehradrige Kabel hauptsächlich für die Herstellung von Patchkabeln (dt. Patchkabel) Verbinden der Peripherie mit Buchsen.

Twisted-Pair-Kabeldesign

Ein Twisted-Pair-Kabel besteht aus mehreren verdrillten Paaren. Die paarweisen Leiter bestehen aus massivem Material Kupferkabel 0,4–0,6 mm dick. Zusätzlich zum metrischen System wird das amerikanische AWG-System verwendet, bei dem diese Werte 22-26AWG betragen. Standardmäßige 4-paarige Kabel verwenden im Allgemeinen 0,51 mm (24 AWG) Leiter. Die Dicke der Leiterisolierung beträgt ca. 0,2 mm, das Material ist meist Polyvinylchlorid (englische Abkürzung PVC), für höherwertige Proben der Kategorie 5 - Polypropylen (PP), Polyethylen (PE). Besonders hochwertige Kabel sind mit geschäumtem (Zell-)Polyethylen isoliert, was eine niedrige Temperatur gewährleistet dielektrische Verluste oder Teflon, die einen großen Betriebstemperaturbereich bieten

Außerdem befindet sich im Inneren des Kabels ein sogenannter „Brechfaden“ (meist Kapron), der zum leichteren Durchtrennen des Außenmantels dient – ​​beim Ziehen erzeugt er einen Längsschnitt am Mantel, der den Zugang zum Kabelkern freigibt, ohne die Isolierung der Leiter beschädigen. Außerdem übernimmt der Reißfaden aufgrund seiner hohen Zugfestigkeit eine Schutzfunktion.

Der Außenmantel von 4-paarigen Kabeln ist je nach Kabelkategorie 0,5–0,9 mm dick und besteht in der Regel aus PVC mit Kreidezusatz zur Erhöhung der Sprödigkeit. Dies ist für einen präzisen Bruch an der Einschnittstelle mit der Klinge des Schneidwerkzeugs erforderlich. Darüber hinaus werden für die Herstellung des Mantels Polymere verwendet, die die Verbrennung nicht unterstützen und beim Erhitzen keine Halogene abgeben (solche Kabel sind als LSZH – Low Smoke Zero Halogen gekennzeichnet). Kabel, die die Verbrennung nicht unterstützen und keinen Rauch abgeben, dürfen in geschlossenen Bereichen verlegt und verwendet werden, in denen Luftströme aus der Klima- und Lüftungsanlage strömen können (sog. Plenumbereiche).

Im Allgemeinen weisen Farben nicht auf besondere Eigenschaften hin, ihre Verwendung erleichtert jedoch die Unterscheidung zwischen Kommunikationen mit unterschiedlichen Eigenschaften funktionaler Zweck sowohl bei der Installation als auch bei der Wartung. Die gebräuchlichste Kabelmantelfarbe ist Grau. Außenkabel haben einen schwarzen Außenmantel. Die orange Farbe weist normalerweise darauf hin nicht brennbares Material Muscheln.

Die Markierung ist gesondert zu beachten. Neben Angaben zum Hersteller und Kabeltyp sind unbedingt auch Meter- oder Fußmarkierungen enthalten.

Die Form des Außenmantels eines Twisted-Pair-Kabels kann unterschiedlich sein. Am häufigsten verwendet runde Form. Flachkabel können unter Teppichen verwendet werden.

Kabel für Verlegung im Freien Sie müssen einen feuchtigkeitsbeständigen Polyethylenmantel haben, der (in der Regel) mit einer zweiten Schicht über dem üblichen Polyvinylchlorid aufgetragen wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Hohlräume im Kabel mit wasserabweisendem Gel zu füllen und mit Wellband oder Stahldraht zu armieren.

Kabelkategorien

Telefonspule mit Kabel Modell 1933

Es gibt mehrere Kategorien von Twisted-Pair-Kabeln, die von CAT1 bis CAT7 nummeriert sind (die richtige Kategorie oder Kategorie, die Abkürzung „CAT“, „Cat“ sollte mit einem Punkt geschrieben werden – „Cat.“), da die Kategorie und die Cat sind verschiedene Dinge) und bestimmen den effektiven Durchsatzfrequenzbereich. Kabel mehr hohe Kategorie enthält normalerweise mehr Drahtpaare und jedes Paar hat mehr Windungen pro Längeneinheit. Die Kategorien ungeschirmter Twisted-Pair-Kabel sind im EIA/TIA 568-Standard beschrieben ( amerikanischer Standard Verkabelung in Gewerbegebäuden) und in der internationalen Norm ISO 11801 sowie GOST R 53246-2008 und GOST R 53245-2008 (Übersetzungen eines Herstellerhandbuchs).

• CAT1(Bandbreite 0,1 MHz) - Telefonkabel, nur ein Paar (in Russland wird ein Kabel verwendet und überhaupt keine Verdrillungen - „ Nudeln„- ihre Eigenschaften sind nicht schlechter, aber der Einfluss von Störungen ist größer). In den USA wurde es früher nur in „verdrehter“ Form verwendet. Wird nur zur Sprach- oder Datenübertragung über ein Modem verwendet.

• CAT2(Frequenzband 1 MHz) - ein alter Kabeltyp, 2 Leiterpaare, unterstützte Datenübertragung mit Geschwindigkeiten von bis zu 4 Mbit/s, verwendet in Token-Ring- und Arcnet-Netzwerken. Jetzt manchmal in Telefonnetzen zu finden.

• CAT4(Frequenzband 20 MHz) – das Kabel besteht aus 4 verdrillten Paaren, wurde in Token-Ring-, 10BASE-T-, 100BASE-T4-Netzwerken verwendet, die Datenübertragungsrate überschreitet nicht 16 Mbit/s über ein Paar, wird derzeit nicht verwendet.

• CAT5(Frequenzband 100 MHz) - 4-paariges Kabel, das beim Aufbau lokaler 100BASE-TX-Netzwerke und zur Verlegung verwendet wird Telefonleitungen, unterstützt Datenraten bis zu 100 Mbit/s bei Verwendung von 2 Paaren.

• CAT5e(Band 125 MHz) – 4-paariges Kabel, erweiterte Kategorie 5. Datenraten bis zu 100 Mbit/s bei Verwendung von 2 Paaren und bis zu 1000 Mbit/s bei Verwendung von 4 Paaren. Kabel der Kategorie 5e sind am gebräuchlichsten und werden zum Aufbau von Computernetzwerken verwendet. Manchmal gibt es ein zweipaariges Kabel der Kategorie 5e. Die Vorteile dieses Kabels sind geringere Kosten und geringere Dicke.

• CAT6(Frequenzband 250 MHz) – wird in Fast-Ethernet- und Gigabit-Ethernet-Netzwerken verwendet, besteht aus 4 Leiterpaaren und ist in der Lage, Daten mit Geschwindigkeiten von bis zu 1000 Mbit/s und bis zu 10 Gigabit in einer Entfernung von bis zu 50 m zu übertragen. Hinzugefügt den Standard im Juni 2002.

• CAT6a(Frequenzband 500 MHz) – wird in Ethernet-Netzwerken verwendet, besteht aus 4 Leiterpaaren und ist in der Lage, Daten mit Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s zu übertragen und ist für Anwendungen mit Geschwindigkeiten von bis zu 40 Gbit/s vorgesehen. Im Februar 2008 zum Standard hinzugefügt.

• CAT7(Frequenzband 600-700 MHz) – die Spezifikation ist nur für diesen Kabeltyp zugelassen internationaler Standard ISO 11801, Datenrate bis zu 10 Gbit/s. Diese Kabelkategorie verfügt über eine Gesamtabschirmung und Abschirmungen um jedes Paar herum. Die siebte Kategorie ist streng genommen nicht UTP, sondern S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).

• CAT7a(Frequenzband 1200 MHz) – ausgelegt für Datenübertragung mit Geschwindigkeiten bis zu 40 Gbit/s.

Jedes einzelne verdrillte Paar, das Teil eines zur Datenübertragung vorgesehenen Kabels ist, muss einen Wellenwiderstand von 100 ± 15 Ohm haben, da sonst die Form des elektrischen Signals verzerrt wird und die Datenübertragung unmöglich wird. Die Ursache für Datenübertragungsprobleme kann nicht nur ein minderwertiges Kabel sein, sondern auch das Vorhandensein von „Verdrehungen“ im Kabel und die Verwendung von Buchsen einer niedrigeren Kategorie als das Kabel.

In Netzwerken verwendete Kabeltypen.

* Die Abschirmung bietet einen besseren Schutz gegen elektromagnetische Störungen, sowohl von außen als auch von innen usw. Die Abschirmung ist über ihre gesamte Länge mit einem nicht isolierten Erdungsdraht verbunden, der die Abschirmung im Falle einer Teilung in Abschnitte aufgrund übermäßiger Biegung oder Dehnung des Kabels integriert. LANs mit 100 oder 1000 Mbit/s verwenden meist ungeschirmte Kabel. Es ist jedoch zu beachten, dass die Standards für Hochgeschwindigkeitsnetzwerke mit 10 Gbit/s, 40 Gbit/s und 100 Gbit/s nur die Verwendung von abgeschirmten Kabeln vorschreiben.

Hauptunterschied ist die Präsenz und das Aussehen des Bildschirms. Die Twisted-Pair-Abschirmung dient dem Schutz des Signals vor externen Störungen. Zum Beispiel, wenn es nicht möglich ist, ein Twisted-Pair-Kabel getrennt von Stromkabeln zu verlegen. Darüber hinaus kann jeder Hersteller je nach Kabelausführung weitere Bezeichnungen hinzufügen, zum Beispiel:

Somit bedeutet die U/UTP 4 Cat.5e Solid 24AWG LSZH-Kennzeichnung wie folgt: – ungeschirmtes Kabel, enthält 4 Paare mit 2 Adern, Kategorie 5, massiv – Einzeldrahtkern, 24 AWG – Durchmesser 0,51 mm, LSZH – Halogen- freies Kabel mit geringer Rauchentwicklung.

Leitermaterial.

Paarweise Leiter bestehen aus Kupfer, Aluminium und Bimetall (verkupfertes Aluminium). Als Leitermaterial diente zunächst ausschließlich Kupfer. Kupfer hat jedoch einen Nachteil: Es ist teuer und in diesem Zusammenhang kamen Aluminium und später Bimetall-Twisted-Pair-Kabel auf den Markt, die billiger als Kupfer sind. Aber ist es von Vorteil? ähnliche Einsparungen auf lange Sicht? Um ein qualitativ hochwertiges und langfristig funktionierendes Netzwerk zu erhalten und vor allem die Zertifizierung zu bestehen, ist dies nur mit Kupferleitern möglich.

solide Betreuung	gestrandet
Geeignet für die Übertragung über große Entfernungen. Es dient zur Montage des horizontalen SCS-Subsystems.	Flexibel und einfach zu handhaben. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Patchkabeln verwendet.

Der Querschnitt jeder Ader eines verdrillten Paares ist gemäß dem AWG-Standard (American Wire Gauge) gekennzeichnet. Die gebräuchlichsten Leiter sind 26 AWG (Abschnitt 0,13 mm²), 24 AWG (0,2 – 0,28 mm²) und 22 AWG (0,33 – 0,44 mm²). Unter dem Leiterquerschnitt versteht man den direkten Querschnitt des leitenden Materials ohne die Dicke seiner Isolierung.
Es ist zu beachten, dass je kleiner der AWG, desto dicker die Leiter und desto besser das Twisted-Pair-Kabel hinsichtlich der Eigenschaften, da der Querschnitt größer und der Widerstand geringer ist. Das heißt, ein 22-AWG-Twisted-Pair-Kabel übertrifft ein 24-AWG-Twisted-Pair-Kabel. Ein solches Kabel wird jedoch teurer sein, da es mehr Kupfer enthält.
Kabel der Kategorie 5e haben 24 AWG-Leiter, und hochwertigere Cat.6a-, Cat.7- und Cat.7a-Kabel haben 23 AWG, und einige Hersteller verwenden 22 AWG Twisted-Pair-Leiter.

RJ-45 Kat.5 (24AWG)	RJ-45 Kat.6 (23AWG)	RJ-45 Kat.6a, 7 (22/23AWG)

Kategorien von Twisted-Pair-Kabeln.

Das Design eines Twisted-Pair-Kabels.

* Jedes einzelne verdrillte Paar, das Teil des Datenkabels ist, muss einen Wellenwiderstand von 100 ± 15 Ohm haben, da sonst die Form des elektrischen Signals verzerrt wird und die Datenübertragung unmöglich wird. Die Ursache für Probleme bei der Datenübertragung sowie große Verluste Signal kann nicht nur ein Kabel von geringer Qualität vorliegen, sondern auch das Vorhandensein von „Verdrehungen“ im Kabel und die Verwendung von Buchsen einer niedrigeren Kategorie als das Kabel.

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24.01.2008 Carol Everett Oliver

Die Kategorie 5e macht nach wie vor den Großteil der horizontalen Verkabelungsinstallationen aus. Doch laut einer aktuellen Studie von FTM Consulting wird Kategorie 6 zunehmend in neuen Projekten eingesetzt und soll im kommenden Jahr Kategorie 5e überholen. Die Position des letzteren wird erheblich geschwächt und er wird nur noch in bereits betriebenen und preisgünstigen Anlagen eingesetzt. Dennoch werden immer wieder Fragen zum Zweck einer Installation der Kategorie 6 gestellt.

Moderne Daten- und Sprachanwendungen wie Gigabit-Ethernet zum Desktop sind der Kategorie 5e zugeordnet. Diese Lösung verfügt über die notwendigen Funktionen gemäß der TIA 568-B-Spezifikation. Allerdings bietet Kategorie 6 eine bessere Signalintegrität über eine größere Bandbreite, was für ein Kabelsystem von entscheidender Bedeutung sein kann, um in Zukunft anspruchsvollere Anwendungen zu unterstützen. Kategorie 5e ist im Frequenzband bis 100 MHz definiert, während Kategorie 6 im 250-MHz-Band definiert ist. Darüber hinaus bieten erhebliche Verbesserungen im Design- und Herstellungsprozess der Kategorie 6 zusätzliche Vorteile, die über die größere Bandbreite hinausgehen. Angesichts des ständig wachsenden Bedarfs an Bandbreite, die sich nach dem Mooreschen Gesetz alle anderthalb Jahre verdoppelt, kann der Bedarf an Geschwindigkeit und Kapazität ein Kabelsystem überflüssig machen, wenn sich die Anforderungen daran ändern.

Kategorie 6 verwendet Leiter mit größerem Durchmesser und einer kleineren Verdrillungssteigung, um die Grundeigenschaften zu verbessern Elektrische Eigenschaften, zum Beispiel Übersprechen (siehe Abbildung 1). Bei manchen Kabeln der Kategorie 6 sind Separatoren installiert, um die Paare weiter zu trennen. Durch die Reduzierung der Dämpfung und die Vergrößerung der Leitergröße werden Kabel der Kategorie 6 deutlich robuster, was für Anwendungen, die mehr Bandbreite erfordern und bietet, von entscheidender Bedeutung ist nachhaltige Arbeit Netzwerke bei plötzlichen Temperaturschwankungen. Darüber hinaus sind einige Kabel der Kategorie 6 so konzipiert und hergestellt, dass sie eine außergewöhnliche Balance bieten. Dadurch wird eine Störfestigkeit sowohl innerhalb als auch außerhalb des Kabels erreicht.

Schauen wir uns genauer an, wie sich physische Unterschiede auf die Funktionsweise des Netzwerks auswirken. Das Labor des Nexans Data Communications Competence Center (DCCC) führte mehrere Vergleichstests durch, um die Signalintegritätsparameter für Verkabelungssysteme der Kategorien 5e und 6 zu bestimmen verschiedene Hersteller. Wie wichtig dies ist, können Sie bei der Auswahl eines Kabelsystems selbst entscheiden.

FEHLER REDUZIEREN

Wie in früheren Studien festgestellt wurde, ist Kategorie 6 weniger fehleranfällig als Kategorie 5e, und der Test wurde an mehreren Transceivern gleichzeitig durchgeführt unterschiedliche Eigenschaften. Tests im DCCC-Labor verglichen die Anzahl der Fehler (Cyclic Redundancy Check, CRC) für Kategorie 5e und 6 bei Verwendung eines Gigabit-Ethernet-Transceivers. Viele Menschen glauben fälschlicherweise, dass alle Transceiver gleich sind. In der Realität unterscheiden sich jedoch sogar Transceiver desselben Herstellers. Für das Experiment wurden drei Geräte ausgewählt. Gigabit-Ethernet-Pakete wurden über eine volle 100-m-Strecke mit drei Anschlüssen übertragen, zunächst Kategorie 5e, dann Kategorie 6.

Testergebnisse zeigen eine 13-fache Reduzierung der CRC-Fehler bei Verwendung der Kategorie 6. Durch die Umstellung der Verkabelung auf Kategorie 6 wird das Signal-Rausch-Verhältnis des gesamten Geräts verbessert Transportsystem, sodass Transceiver Ethernet-Pakete konsistenter und fehlerfrei empfangen können. Somit führt die beste Leistung der Verkabelung der Kategorie 6 zu einer höheren Netzwerkzuverlässigkeit. Dieser zusätzliche Spielraum ermöglicht Ihnen die Installation von Netzwerkkomponenten, die sonst zu langen Ausfallzeiten und zusätzlichen Kosten führen würden.

Strukturierte Verkabelungssysteme werden oft in Hochtemperaturbereichen installiert, beispielsweise in Räumen über der Decke, wo die Temperaturunterschiede tagsüber oft 25 °C erreichen. Diese Schwankungen beeinflussen die Eigenschaften des Kabels. DCCC führte eine Reihe von Tests durch, bei denen 1000BaseT-Signale über 90 m über Kabel der Kategorien 5e, 6 und Enhanced Category 6 übertragen wurden. verschiedenen Stadien Im Test wurde die Temperatur mit einer einstellbaren Heizung in Schritten von 10 °C von 20 auf 70 °C erhöht.

Es stellte sich heraus, dass bei hohe Temperaturen Die Fehlerquote bei Verkabelungen der Kategorie 5e ist deutlich höher als bei Verkabelungen der Kategorie 6 (siehe Abbildung 2). Bei der Enhanced Category 6-Verkabelung traten Fehler noch seltener auf.

Neben der Erwärmung durch externe Wärmequellen sind Kabel auch Anwendungen wie Power over Ethernet (PoE) ausgesetzt. Um die Stromversorgung über strukturierte Verkabelung zu unterstützen, haben Industriestandards elektrische und physikalische Anforderungen für PoE-Anwendungen definiert. Der IEEE 2003 802.3af-Standard definiert eine Methode zur Stromversorgung angeschlossener Endgeräte über symmetrische Verkabelung. Spannungsleistung begrenzt physikalische Eigenschaften Und regulatorischen Anforderungen. Die 802.3af-Standards sind so konzipiert, dass sie mit vorhandenen Geräten kompatibel sind. Daher gelten die Empfehlungen für Strom der Kategorie 5e, da die meisten Netzwerke 10BaseT- oder 100BaseTX-Technologien verwenden.

Anwendungen, die sowohl Strom als auch Daten über dasselbe Twisted-Pair-Kabel benötigen, wie etwa VoIP-Telefone oder Überwachungskameras, werden irgendwann mehr Strom benötigen. Die seit zwei Jahren in der Entwicklung befindliche IEEE 802.3-Spezifikation, bekannt als PoE Plus, soll bald verabschiedet werden. Dadurch erhöht sich die zulässige Leistung für die Übertragung über Twisted Pair von 13 auf 60 Watt. Wie aus den Testergebnissen (siehe oben) hervorgeht, verschlechtert sich die Kabelleistung mit steigender Temperatur aufgrund der höheren Einfügungsdämpfung (Insertion Loss). Dies kann sich negativ auf die zulässige Höhe auswirken maximale Länge Festnetz oder Übertragungsweg. Installation von Kabeln mit Der beste Auftritt B. Kategorie 6, entspricht den allgemeinen Branchentrends. Sie verwenden Leiter mit größerem Durchmesser, um die Einfügungsdämpfung zu minimieren und gleichzeitig die Stromübertragungsfähigkeit zu erhöhen.

LÄRMWIDERSTAND

Eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber externem Rauschen wird mit zunehmender Datenrate von entscheidender Bedeutung hohe Geschwindigkeiten Signalisierung und komplexe Codierung. Externe Lärmquellen – Stromleitungen, Klimaanlagen, Aufzüge, elektrische Ausrüstung und Störungen durch benachbarte Kabel - verursachen Spannungsspitzen, den sogenannten elektrischen schnellen Transienten (EFT). Sie können die Funktionsweise drastisch beeinträchtigen Kupferkabel und zu Fehlern führen. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Gleichgewicht und Störfestigkeit. Symmetrische Kabel der Kategorie 6 sind 50 % störsicherer als Kabel der Kategorie 5e.

Bei den DCCC-Tests wurden Kabel der Kategorien 5e, 6 und Enhanced Category 6 bei der Übertragung von Gigabit-Ethernet-Paketen verschiedenen EFT-Stufen ausgesetzt. Der Zusammenhang zwischen Fehlern und Impulsrauschen wurde berechnet und grafisch dargestellt. Es gibt erhebliche Leistungsunterschiede zwischen symmetrischen und unsymmetrischen Kabeln sowie zwischen Kategorie 5e und Kategorie 6 (siehe Abbildung 3).

GRÜNDE FÜR DIE INVESTITION

Einer der Hauptgründe für die Wahl der Kategorie 5e sind Kosteneinsparungen. Größerer Leiterdurchmesser, kleinere Verdrillungssteigung und schwieriger Prozess Produktionsbedingungen Hohe Kosten Kabel der Kategorie 6. Aber alles ist relativ.

Ja, materialtechnisch ist Kategorie 6 30-50 % teurer. Aber in Wirklichkeit, wenn wir die Gesamtkosten berücksichtigen Informationssystem, diese Diskrepanz erweist sich als vernachlässigbar. Bei Projekten zum Bau von Computersystemen werden alle Kosten normalerweise in die folgenden vier Kategorien unterteilt:

Software (51 %);

Ausrüstung (22 %);

Netzwerkinfrastruktur (20 %);

Schulung und Dokumentation (7 %).

Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich 20 % der Investitionen in die Netzwerkinfrastruktur auf passive und aktive Komponenten sowie auf die Kosten für Design und Projektmanagement verteilen. Davon entfallen weniger als die Hälfte auf die Verkabelung und nur 35 % des Rests auf Kabel. Also Kabel für lokale Systeme Sie machen weniger als 3 % des gesamten Projektbudgets aus. Die Kosten für den Wechsel von Kategorie 6 in Kategorie 5e betragen weniger als 1 % der Gesamtkosten.

Untersuchungen zeigen, dass während Lebenszyklus Die Telekommunikationsverkabelung wurde durch mindestens zwei Generationen ersetzt Netzwerkausrüstung. Die Schlussfolgerung ist klar: Verkabelungsplaner und Installateure sollten sich für eine bessere Verkabelung entscheiden. Wenn Sie wollen Kabelsystem Da die Kategorie 6 bestehende und zukünftige Anwendungen unterstützt, scheinen angesichts der Vorteile der Kategorie 6 Investitionen in diese das erforderliche Minimum zu sein. Wenn Ihnen Lärm, Temperaturschwankungen, steigende Geschwindigkeiten egal sind, dann reicht Kategorie 5e völlig aus. Es ist deine Entscheidung.