Wissenswertes

Hier finden Sie aktuelle Fachinformationen zu den Themen Netzwerktechnik und Computer. Weiterhin haben wir ein Wörterbuch der Netzwerktechnik zusammengestellt.

Strukturierte Verkabelung
In der Vergangenheit bestand die Besonderheit sowohl der lokalen Netze als auch der Großrechner-Terminal-Netze darin, daß es für jeden Verkabelungs-Typ eine eigene Verkabelungsstrategie gab. Der Trend zu unternehmensweiten heterogenen Netzwerken führte zu universellen Verkabelungsmethoden, die sowohl für Daten- als auch für Sprachübertragung geeignet sein mußten. Dabei wurde das Hauptaugenmerk bewußt auf die Verkabelung von Büro- und Verwaltungsgebäuden gerichtet. Diese strukturierte Verkabelung teilt die gesamte Infrastruktur in drei Bereiche oder Ebenen mit Verteilern als Schnittstellen auf:

Tertiärverkabelung(Horizontal/Etagenverkabelung)
Die Tertiärverkabelung umfaßt die flächendeckende horizontale Verkabelung der Büroräume einer Etage. Der gesamte LINK besteht aus den folgenden Einzelkomponenten: Pachtfeld - Festverkabelung - Anschlußdose - Pachtkabel

Sekundärverkabelung(Backbone/Gebäudebereich)
Die Sekundärverkabelung umfaßt den Bereich zwischen Gebäudeverteiler und Etagenverteiler. Sie schafft die Verbindung zwischen der Tertiärverkabelung in den Etagen und den Gebäudeverteilern, die wiederum den Übergang herstellt zur

Primärverkabelung(Campus/Geländebereich)
Die Primärverkabelung beinhaltet den gebäudeübergreifenden Bereich und verbindet die einzelnen Gebäudeverteiler des Sekundärbereiches. Für die Campusverkabelung empfehlen sich vorzugsweise Lichtwellenleiter-Kabel. Die strukturierte Verkabelung ist als dienstneutrales System zu bezeichnen, d.h. sie bietet die Basis für sämtliche Dienste wie Telefon, ISDN, Ethernet, Token Ring und FDDI ebenso wie für alle proprietären Dienste und zukünftigen ATM- Anwendungen. Dienstneutralität ist die Grundlage für eine hohe Flexibilität im Einsatz, sowohl für unternehmensinterne Umzüge als auch beim Umstieg auf neue Netztechnologien aufgrund von z.B. gestiegenen Durchsatzanforderungen. Primär- und Sekundärbereich werden verkabelungsseitig überwiegend mit Glasfaser-(LWL-) Kabeln realisiert; die physikalische Struktur ist in der Regel ring- oder/und sternförmig. Auch in der Tertiärverkabelung kommen Glasfaser-Kabel zum Einsatz, vorzugsweise werden hier jedoch symmetrische Kupfer-Datenübertragungskabel eingesetzt. Im Tertiärbereich wird sternförmig vom Verteiler ein separates Kabel zu jedem Arbeitsplatz geführt; das vereinfacht die Verwaltung des Netzes und erlaubt das Aufschalten von beliebigen logischen Strukturen. Da fast alle Dienste zur Signalübertragung mindestens vier Adern oder zwei Paare benötigen (je ein Paar für das Senden und Empfangen von Daten ), eignen sich Kupferkabel mit zwei oder mehreren verdrillten Leitungs-Paaren (Twisted Pair ) dafür ganz besonders. Damit sich die Signale auf Sende- und Empfangsleitungen nicht gegenseitig stören, sind die Adern grundsätzlich symmetrisch verdrillt. Twisted Pair Kabel werden nach zwei hauptsächlichen Kriterien geordnet und eingeteilt: nach Kabelaufbau und Impedanz.
100 Ohm UTP-Kabel(Unshielded Twisted Pair)
Datenkabel ohne jegliche Schirmung

100 Ohm FTP (Foil Shielded Twisted Pair)
Datenkabel mit einem Gesamt-Schirm aus Metallfolie

100 Ohm STP (Shielded Twisted Pair/PiMF)
Datenkabel mit einem Paarschirm aus Metallfolie und einem Gesamt-Kupfer-Geflecht

150 Ohm S-STP (Shielded Twisted Pair/PiMF)
Datenkabel mit einem Paarschirm aus Metallfolie und einem Gesamt-Kupfer-Geflecht, IBM Kabel Typ 1, 1A, 9A

100 Ohm S-FTP (Shielded FTP)
Datenkabel mit einem Gesamt-Schirm aus Metallfolie und einem Kupfer-Geflecht Natürlich hat das Prinzip der strukturierten Verkabelung auch Eingang in die relevante Normung gefunden; sie ist Bestandteil der wichtigsten Standards für die informationstechnische Verkabelung von Gebäudekomplexen.

Der neue und allgemein gültige Standard für Gebäudeverkabelung wurde als Europäische Norm EN 50173 unter dem Oberbegriff "Leistungsanforderungen an strukturierte Verkabelungsschemata" oder "Performance Requirements of Generic Cabling schemes" verabschiedet.
Sie bringt auf dem Gebiet der strukturierten, universellen Verkabelung einschneidende Veränderungen, auch hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung hin zu High-Speed-Netzen, mit sich.
Das erklärte Ziel der EN 50173 ist es, Kabelnetze so fortzuentwickeln, daß ihr Schwerpunkt bei einer vollkommen anwendungsneutralen Verkabelung liegt. Die EN 50173 beschreibt u.a. die Topologie der Verkabelung, die Spezifikation der Kabel (LWL Kupfer) und Anschlußkomponenten, die Leistungsfähigkeit der Übertragungsstrecke sowie entsprechende Prüfverfahren und beinhaltet im wesentlichen Vorgaben für die Struktur sowie Leistungsanforderungen und Klassifizierung der Übertragungsstrecke inklusive der Komponenten. Sie enthält die relevanten Werte für Schirmung, Dämpfung, Nahnebensprechen und Impedanz, mit denen die Qualität von Kabeln und Steckverbindern klassifiziert werden können.

Dämpfung
Bezeichnet das logarithmische Verhältnis von Ausgangsleistung zu Eingangsleistung einer Übertragungsstrecke. Je geringer die Dämpfung (dB/100m), desto mehr Sendeleistung kommt am Ende der Übertragungsstrecke an.

Nahnebensprechdämpfung (NEXT)
Wert, der den ungewollten Übertritt von elektrischer Energie von einem Nachrichtenweg auf den deren beschreibt. Je höher der Wert für die Nahnebensprechdämpfung in dB, desto geringer das Nahneben- bzw. Übersprechen.

Attenuation Crosstalk Ratio0 (ACR)
Bezeichnet das Verhältnis von Signaldämpfung zu Nahnebensprechdämpfung (dB- Differenz = Signal- Rausch- Abstand). Die EN 50173 bietet somit Anwendern die Grundlage für ein anwendungsunabhängiges, universell einsetzbares und flexibles Verkabelungssystem, in dem sich Änderungen leicht und wirtschaftlich durchführen lassen; den Errichtern von Gebäuden erlaubt sie z.B. die Installation von Verkabelungen, bevor spezifische Anforderungen bekannt sind. Sie definiert folgende funktionellen Elemente einer Verkabelungsstruktur:

>Standortverteiler (SV) Primärbereich (P)
>Gebäudeverteiler (GV) Sekundärbereich (S)
>Etagenverteiler (EV) Tertiärbereich (T)
>Informationstechnische Anschlußdose (TA) Arbeitsbereich

Dabei sind beim Einsatz von Kupferkabeln folgende Kabellängen zwischen den einzelnen Elementen zu beachten:

-max. 2000m zw. Standortverteiler (SV) und Etagenverteiler (EV)
-max. 500m zw. Gebäudeverteiler (GV) und Etagenverteiler (EV)
-max. 90m zw. Etagenverteiler (EV/Verteilerpanel) und Geräteanschlußdose (AD) am Arbeitsplatz
-max. 10m Gesamtlänge für Geräteanschlußkabel und Patchkabel in jedem Link
-max. 5m Patchkabel im Etagenverteiler

Der Einsatz von Kupferkabeln in strukturierten Verkabelungssystemen zwingt zur Beachtung einer ganzen Reihe von physikalischen Parametern, die u.a. von unterschiedlich definierten Anwendungsklassen für symmetrische Verkabelungen abhängen. Im Prinzip bezieht sich die EN 50173 auf die Category- Werte der EIA/TIA TSB 36 bzw. TSB 40, legt darüber hinaus aber Werte für eine gesamte Übertragungsstrecke (Link) fest, die in diesen Anwendungsklassen A bis E zusammengefaßt sind.

Class A Sprach-/Datenverbindungen für niederfrequente Anwendungen bis 100 KHz für Telefon und ISDN, keine Produkt-Kategorie spezifiziert
Class B Datenverbindungen mit mittleren Datenraten bis 1 MHz für Telefon und ISDN, keine Produkt-Kategorie spezifiziert
Class C Datenverbindungen mit hohen Datenraten bis 16 MHz für Telefon, ISDN, Token Ring, Ethernet, Produkt-Kategorie 3
Class D Datenverbindungen mit sehr hohen Datenraten bis 100 MHz für Telefon, ISDN, Token Ring, Ethernet, FDDI, TPDDI, 100 VG Anylan, Produkt-Kategorie 5
Class E* Datenverbindungen mit sehr hohen Datenraten bis 200 MHz für Class D plus ATM und GigaBit Ethernet, Produkt-Kategorie 6*
Class F** Datenverbindungen mit höchsten Bitraten bis 600 MHz, Produkt-Kategorie 7**
LWL Übertragungsstrecken über Glasfaser-Produkte bis in den GHz-Bereich

Anforderungen an zukünftige Verkabelungssysteme
Strukturierte universelle Verkabelungssysteme sind die Transportplattform für den heutigen und zukünftigen Kommunikations- und Informationsbedarf. An der Schwelle des multimedialen Zeitalters mit rasant steigenden Übertragungsraten und dem zu erwartenden Bandbreitenbedarf wachsen auch die Anforderungen an die Übertragungseigenschaften der Kabel und ihre Dämpfungs-, Nahnebensprech- und ACR-Werte. Eine Normierung von Komponenten über die heute festgelegten Werte hinaus erscheint zwingend erforderlich. So hat die ISO/IEC JTC1 SC25 WG3 beschlossen, daß die 2. überarbeitete Ausgabe der ISO/IEC 11801 zwei zusätzliche Übertragungsklassen (E & F/Kategorie 6&7) enthalten wird. Die Klasse E (Kat. 6) wird bis 200 MHz Bandbreite spezifiziert. Beide Klassen sollen bei maximaler Bandbreite ein positives ACR haben. Die Klasse D (Kat.5) unterstützt alle bestehenden sowie in Entwicklung befindlichen neuen Anwendungen.

EMV-Richtlinien
Mit dem verstärkten Einsatz von höheren Frequenzen in aktiven Netzkomponenten wird auch deren elektromagnetische Verträglichkeit von immer größerer Bedeutung. Deshalb verwundert es nicht, daß auch die geforderten Bedingungen zur Sicherheit der elektromagnetischen Verträglichkeit (zusammengefaßt in den EMV-Richtlinien) Berücksichtigung in den Verkabelungs- Standards gefunden haben. In diesen Richtlinien geht es um die Verhinderung bzw. Begrenzung elektromagnetischer Störungen durch Geräte, Anlagen und Netze und deren Störfestigkeit. Diese Auflagen enthalten Gültigkeit für Geräte, die nach dem 1. Januar 1996 hergestellt werden und enthalten ebenfalls installierte Verkabelungen im Betrieb. Hersteller, deren Geräte die Schutzanforderungen erfüllen, können dies durch eine EG- Konformitätserklärung bescheinigen und durch das Anbringen eines CE- Zeichens auf dem Gerät dokumentieren. Im wesentlichen finden sich die relevanten Normen in der DIN/EN 50081 (VDE 0839 Teil 81-1) und insbesondere in der EN 55022 (DIN VDE 0878/Störaussendung) und der EN 50082 (DIN VDE 0839 Teil 82-1/Störfestigkeit), in der die Grenzwertklassen A und B definiert sind. Die EMV- Richtlinien spezifizieren, daß bestimmte Anforderungen in den relevanten Standards erfüllt werden müssen und beschreiben die Testmethoden für einen Großteil der betroffenen Geräte, jedoch nicht für Verkabelungen. Für fertig installierte Datennetze inklusive der eingesetzten Kabel sind die Schutzanforderungen jedoch zu erfüllen. Es liegt in der Verantwortlichkeit des Endkunden, daß die EMV- Richtlinien beachtet werden. Zusammengefaßt ergibt sich folgendes Bild:

1) Kabel, Panel und Anschlußdosen sind passive Komponenten und fallen vor der Installation nicht unter die EMV- Richtlinien.
2) Nach der Installation bilden Kabel, Panel und Anschlußdosen die Übertragungsstrecke des Computersystems und müssen mit den EMV- Richtlinien übereinstimmen.
3) In keinem internationalen Dokument ist die Testmethode für eine Verkabelung spezifiziert; eine Testprozedur, um die Einhaltung der EMV- Richtlinien in einer strukturierten Verkabelung zu demonstrieren, existiert nicht. Tests, die von Herstellern oder Systemlieferanten in eigenen oder auch unabhängigen Labors für ihre Komponenten oder Verkabelungen durchgeführt werden, können nur für gültig erachtet werden, wenn Netzwerk bzw. Verkabelung später so ausgeführt werden, daß Hersteller und Typ der PC’s, Übertragungsfrequenz, Kabellängen, Kabeltypen und Anschlußkomponenten mit den im Test benutzten exakt übereinstimmen.
4) Eine CE- Kennzeichnung für Komponenten einer strukturierten Verkabelung ergibt nur dann Nutzen für den Anwender, wenn diese Komponenten der Category 5 bzw. den LCL- und LCTL- Anforderungen der IS 11801 sowie der EN 50173 / 50167 / 50168 / 50169 entsprechen.
5) Die EMV- Richtlinien spezifizieren Frequenzen oberhalb 30 MHz für die Tests. Man kann davon ausgehen, daß eine ungeschirmte oder mangelhaft geschirmte Verkabelung die EMV- Richtlinien bei Frequenzen oberhalb 30 MHz (CAT 5/Class D) nicht erfüllen kann.