Articles

Klassifizierung für Twisted-Pair-Kabel

Heutzutage ist das grundlegende Übertragungsmedium in strukturierten Verkabelungssystemen (SCS) das Twisted-Pair-Kabel mit den Leitern aus blankem Kupfer. Diese Art von Kabel ist für seine breite Palette von Konstruktionen, relativ niedrigen Preis und einfache Installation anerkannt. Es gibt eine spezielle Kabelklassifizierung, die die richtige Wahl des Kabels und der Verkabelungsarbeiten erleichtert. Außerdem kann uns diese Klassifizierung auch erklären, welche Entwicklungsstadien das Kabel durchlaufen hat, um genau das Kabel zu werden, das heute in jedem Netzwerk verwendet wird.

Eine kleine historische Reise

1876 patentierte Alexander Graham Bell , ein in Schottland geborener Erfinder aus den USA, den Weg und das Gerät zur Übertragung von Sprache und anderen Klängen über Telegraphen unter Verwendung elektrischer Wellen. Heute nennen wir es Telefon. Unnötig zu sagen, dass dieses Gerät in allen Bereichen der Gesellschaft weit verbreitet ist und es wirklich schwer ist, sich unser Leben ohne es vorzustellen.

Anfangs waren die Telefonleitungen starken Störungen durch elektromagnetische Felder ausgesetzt, die von Straßenbahnlinien emittiert wurden. Dies führte dazu, dass die Experten mit der Entwicklung von Schutzmaßnahmen für Hochspannungsnetze begannen. Der erste Schritt in dieser Herausforderung war die Drahttransposition. Dieses Prinzip basiert auf dem Austausch von Drähten Position einmal alle mehrere Pole. Dies stellte eine frühzeitige Implementierung von Twisting dar, was zu einem positiven Ergebnis führte.

Allein in den Vereinigten Staaten wurden etwa 1,5 Millionen Telefone installiert. Infolgedessen war es notwendig, eine große Menge Kabel zu verlegen und die Konstruktion zu verbessern (die Telefonverbindung war nicht von hoher Qualität). Im Jahr 1881 erfand Alexander Bell „Twisted Pair“, das Kabel, das ursprünglich für Telefonnetze gedacht war. Ein solches Kabel bestand aus einem oder mehreren Paaren isolierter Leiter, die miteinander verdrillt waren. Das Paar (oder die Paare) wurden mit einem allgemeinen Außenmantel bedeckt, um die Drähte vor physischen und natürlichen Einflüssen zu schützen.

Im Zuge der Entwicklung der drahtgebundenen Telekommunikation hat sich auch das Twisted-Pair-Kabel entwickelt und ist heute ein integraler Bestandteil von SCS.

Was ist ein Twisted-Pair-Kabel?

Bevor Sie über die Twisted-Pair-Klassifizierung sprechen, sollten Sie herausfinden, was ein Twisted-Pair-Kabel ausmacht.

Twisted Pair ist das Kabel, das aus einem oder mehreren Paaren von Kupferleitern besteht, die durch eine dielektrische Polymerverbindung isoliert und miteinander verdrillt sind. Verdrillte Leiter haben eine konstante Verdrillungsrate. Zumindest bei Kabeln mit einer geringen Anzahl von Paaren müssen die Verdrillungsraten unterschiedlich sein, um das Übersprechen zwischen Paaren zu verbergen. Mit anderen Worten, eine unterschiedliche Verdrehungsrate für jedes Paar wird verwendet, um die negativen Auswirkungen zwischen Paaren zu minimieren.

Verdrilltes Paar: grundelemente

Derzeit gibt es zahlreiche Kabelkonstruktionen, die Grundelemente der einen oder anderen Art kombinieren. Es ist erwähnenswert, dass nicht alle unten genannten Elemente für Twisted-Pair-Kabel obligatorisch sind. Zum Beispiel sind Drainagedraht oder Abschirmung nicht in jeder Konstruktion von Twisted Pair enthalten, sondern nur für abgeschirmte Kabel (F / UTP, F / FTP usw.).)

  • Kupferdrähte bestehen aus blankem elektrischem Kupfer. Es gibt zwei Arten von Leitern: fest und verseilt. Lassen Sie uns sie genauer beschreiben.
  • Solid conductor wird normalerweise in permanenten Leitungen und Backbone-Kabeln unter Verwendung von IDC (Insulation Displacement Connector) verwendet. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass Solid Conductor nicht für regelmäßige Biegungen und Biegungen geeignet ist. Es ist jedoch erwähnenswert, dass ein solches Kabel im Vergleich zu Litzenleitern eine bessere Übertragungsleistung über große Entfernungen bietet. Darüber hinaus sind einzelne, dicke Kabelstränge sehr widerstandsfähig gegen Bedrohungen und sehr einfach herzustellen.

    Litzenleiter bestehen aus mehreren kleineren Drähten, die miteinander verwoben sind. Angeschwemmte Kabel sind gegen regelmäßige körperliche Auswirkungen, wie Biegungen Knicke beständig. Aber im gegensatz zu festen kabel, litze kabel hat höhere dämpfung (signal reduktion), das ist, warum die maximale link abstand ist begrenzte. Litzen werden am häufigsten in der Patchkabelproduktion verwendet. Patchkabel verbinden normalerweise aktive Geräte und Patchfelder oder Telekommunikationssteckdosen und Workstations.

  • Die Isolierung schützt die Leiter vor Korrosion und isoliert sie voneinander. Das am weitesten verbreitete Material für die Isolierung ist Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Schaumpolyäthylen (FPE) wird normalerweise für 6A und über Kategorien angewendet. Teflonisolierung wird für hohe Betriebstemperaturspanne benutzt.
  • Leiterpaar ist der grundlegende Teil des symmetrischen Kabels. Es besteht aus zwei miteinander verdrillten isolierten Leitern. Um das Übersprechen zwischen benachbarten Paaren zu reduzieren, sollte die Verdrehungsrate für jedes Paar unterschiedlich sein.
  • Separator ist für die physikalische Trennung von Paaren im Falle von Paaren vorgesehen haben keine individuelle Abschirmung. Trennzeichen wird im Allgemeinen in der Katze benutzt.6 und Kat.6A kabel.
  • Draindraht ist das Erdungselement, es bleibt in Kontakt mit der metallischen Seite des Abschirmbandes und sorgt so für Integrität im Falle von Brüchen im Abschirmband. Außerdem schützt es effektiv vor äußeren Einflüssen.
  • Rip cord schneidet den Mantel zurück, um die Drähte des Kabels freizulegen, wodurch das Risiko eines Durchschneidens der Drähte im Inneren vermieden wird. Ziehen Sie es einfach und es wird die Jacke schneiden.
  • Polyesterfolie dient zum zusätzlichen Schutz der Isolierung von Paaren sowie zur Trennung von Paaren und Abschirmfolie.
  • Insgesamt aluminium folie schild reduziert die externe induzierte lärm, die wirkt kabel. Aluminiumfolie ist die grundlegende Art der Abschirmung.
  • Die individuelle Abschirmung jedes Paares dient zum Schutz vor externen Geräuschen und reduziert das Übersprechen zwischen Paaren innerhalb eines Kabels.
  • Verzinnten kupfer geflecht bietet besser zusätzlichen schutz von störungen sowie starke physikalische wirkung. Darüber hinaus dient es als Ablaufdraht.
  • Der Außenmantel schützt die inneren Elemente des Kabels vor Umwelteinflüssen wie niedrigen Temperaturen, Feuchtigkeit, UV-Strahlen und physikalischen Einflüssen.
  • Das am häufigsten verwendete Material der Außenummantelung für die Innenverkabelung ist LSZH (Low Smoke Zero Halogen) und PVC (Polyvinylchlorid). LSZH-Material hält keine Verbrennung aufrecht und emittiert keine schädlichen Halogene, es eignet sich perfekt für die Verlegung in Bündeln und überfüllten Innenräumen. PVC wird im Allgemeinen für einzelne Kabelinstallation innerhalb der Gebäude und der Anlagen benutzt.

    PE (Polyethylen) Außenmantel wird für die Verkabelung im Freien verwendet. Es resultierte aus der Tatsache, dass PE-Material eine ausgezeichnete UV-, Kälte- und Umweltbeständigkeit aufweist. Aber andererseits erhält dieses Material Verbrennung sogar in der einzelnen Kabelinstallation, deshalb ist es ausschließlich verboten, Kabel mit PET-Jacke innerhalb der Gebäude und der Anlagen zu legen.

    Man sollte auch nicht vergessen, dass es Jacken für spezielle Zwecke gibt, wie schwer entflammbare Jacken (FR – PVC, FR – LSZH), die während des Feuers funktionsfähig bleiben, und Universaljacken (UV – LSZH, UV – PVC), die sowohl drinnen als auch draußen verwendet werden können.

    Die Konstruktionen von Twisted-Pair-Kabeln

    Wie bereits erwähnt, besteht die grundlegende Aufteilung von Twisted-Pair-Kabeln in geschirmte und ungeschirmte Lösungen. Diese Lösung hat wiederum auch mehrere Arten.

    In übereinstimmung mit internationalen ISO/IEC 11801 Standard sollte man spezielle code brief zu bezeichnen eine oder andere art von kabel. Es sieht folgendermaßen aus:

    Lassen Sie uns nun gründlicher über jeden Typ sprechen:

  • U/UTP – der Buchstabencode spricht für sich, dies ist ein ungeschirmtes Twisted Pair. Ungeachtet der Tatsache, dass ein solches Kabel keine Abschirmung hat, ist es dank seiner Flexibilität, seines niedrigen Preises und seiner einfachen Installation weit verbreitet. Dies ist die beliebteste Konstruktion in den meisten Ländern.
  • F/UTP ist das Kabel mit einer allgemeinen äußeren Abschirmung aus Aluminiumfolie, die den grundlegenden Schutz vor äußeren Geräuschen darstellt.
  • SF/UTP – Die Abschirmung dieses Kabels besteht aus zwei Schichten Die innere Schicht besteht aus Aluminiumfolie und die zweite (äußere) Schicht besteht aus verzinntem Kupfergeflecht.
  • U/UTP

    F/UTP

    SF/UTP

  • U/FTP – diese Kabelkonstruktion bedeutet, dass jedes Paar seine eigene individuelle Abschirmung ohne allgemeine hat. Neben äußeren Störungen verhindert diese Art der Abschirmung auch das Übersprechen von Kabeln zwischen Paaren. Eine solche Lösung wird in der Regel in der Katze angewendet.6 und höher.
  • F/FTP – Dieses Kabel hat sowohl eine allgemeine Abschirmung als auch eine individuelle Abschirmung für jedes Paar aus Aluminiumfolie. Eine solche doppelte Abschirmung bietet maximalen Schutz vor Störungen.
  • S/FTP – Kabel mit individueller Abschirmung jedes Paares aus Aluminiumfolie und allgemeiner Abschirmung aus verzinntem Kupfergeflecht. Eine solche Konstruktion vereint alle Vorteile beider geschirmten Typen und bietet einen hervorragenden Schutz bei allen Frequenzen. Es wird in den Kategorien 6A, 7, 7A und 8 angewendet. Außerdem ist eine solche Abschirmung nützlich, wenn ein Twisted-Pair-Kabel in der Nähe eines Stromkabels verlegt wird.
  • U/FTP

    F/FTP

    S/FTP

    Klassen und Kategorien von Twisted-Pair-Kabel

    Maximale Bandbreite ist die grundlegende Eigenschaft, die Twisted-Pair-Kabel auf Kategorien/ Klassen teilt. Heute gibt es zwei Hauptnormen, die die Aufteilung der Twisted-Pair-Kategorien / Klassen vorschreiben, dies sind der internationale ISO 11801-Standard und der amerikanische TIA-EIA-568B-Standard.

    Nach ISO 11801 gibt es folgende Klassen: Klasse A, Klasse B, Klasse C, Klasse D, Klasse E, Klasse EA, Klasse F und Klasse FA. Die höhere Klasse, die bessere Übertragungsrate. Es ist auch erwähnenswert, dass das Kabel der höheren Klasse die Leistung der niedrigeren Klasse unterstützt, aber nicht umgekehrt.

    Im amerikanischen Standard TIA-EIA-568B gibt es keinen Begriff wie „Klasse“, stattdessen wird diese Kategorie für die Aufteilung von Twisted-Pair-Kabeln verwendet. American Standard verwendet den folgenden Buchstabencode: „Cat.X“, wobei X die Ziffer von 1 bis 8 ist.

    Einige der Kategorien / Klassen sind veraltet und nicht mehr weit verbreitet. Daher werden wir nur aktuelle Twisted-Pair-Kategorien / -Klassen genauer betrachten:

    Klasse I (max. bandbreite 2000 MHz)

    Klasse II (max. bandbreite 2000 MHz)

    Kat.3

    Klasse C (max. bandbreite 16 MHz)

    Ist ein ungeschirmtes Kabel für die Telefon- und Datenübertragung mit 10BASE-T. Die Datenrate beträgt 10 Mbit / s, aber bei Verwendung der unterstützten 100BASE-T4-Anwendung kann die Rate über vier Paare bis zu 100 Mbit / s betragen. Derzeit Kat.3 kabel meist verwendet für telefon linien
    Katze.5

    (max. bandbreite 100 MHz)

    Ist ein ungeschirmtes Kabel, das für lokale Netzwerke mit 100BASE-TX- und 100BASE-T-Anwendungen verwendet wird. Die maximale Datenrate beträgt bis zu 100 Mbit / s bei Verwendung eines zweipaarigen Kabels. Diese Kategorie wird in Backbone-Verkabelung und Telefonleitungen angewendet
    Cat.5e

    Klasse D (max. bandbreite 100 MHz)

    Ist sowohl geschirmt und unshielded kabel. Katze.5e ist eine erweiterte Spezifikation von Cat.5. Die Datenrate beträgt bis zu 1000 Mbit / s mit 1000BASE-T-Anwendung. Im Gegensatz zu den vorherigen Kabeln erfordert diese Kategorie nur eine vierpaarige Konstruktion. Derzeit ist es die beliebteste Kategorie in den meisten Ländern, weit verbreitet für lokale Netzwerke und Videoüberwachung
    Cat.6

    Klasse E (max. bandbreite 250 MHz)

    Wird in Fast Ethernet- und 10 Gigabit Ethernet-Anwendungen eingesetzt. Die maximale Datenrate beträgt bis zu 10 Gbit/s mit obligatorischer Prüfanforderung für ungeschirmte Kabel und Entfernungen über 55 m
    Cat. 6A

    Klasse Ea (max. bandbreite 500 MHz)

    Wird in 10 Gigabit Ethernet mit max. datenrate von 10 Gbit/s bei einer Entfernung von 100 m
    Cat.7

    Klasse F (max. bandbreite 600 MHz)

    Wird für 10 Gigabit Ethernet Anwendungen mit max. datenrate von 10 Gbit / s. Unterstützt auch die Übertragung mit POTS / CATV / 1000BASE-TS-Anwendungen auf einmal über ein einziges Kabel. Ein solches Kabel stellt nur F / FTP- und S / FTP-Konstruktionen dar. Kategorie 7 wird in TIA/EIA
    Cat. 7A

    Klasse Fa (max. bandbreite 1000 MHz)

    Wird für 10 Gigabit Ethernet verwendet. Auch unterstützt übertragung mit TÖPFE/CATV/1000BASE-TS anwendungen in einer zeit über ein einziges kabel. 40 Gigabit Ethernet mit max. eine Datenrate von bis zu 40 Gbit / s kann mit einer Entfernung von bis zu 50 m möglich sein, ist jedoch nicht standardmäßig festgelegt. Kategorie 7A wird in TIA/EIA nicht anerkannt. Benötigt TERA- oder GG45-Anschlüsse
    Kat.8.1 Minimales Kabeldesign U/FTP oder F/UTP, vollständig abwärtskompatibel und interoperabel mit Klasse EA (Kategorie 6A) unter Verwendung von 8P8C-Steckverbindern
    Kat.8.2 Mindestens F/FTP oder S/FTP, interoperabel mit Klasse FA (Kategorie 7A) unter Verwendung von TERA- oder GG45-Steckverbindern

    Beide Kabel der Kategorie 8 sind für Rechenzentren mit kurzen Abständen zwischen Switches und Servern ausgelegt und nicht für die allgemeine Verkabelung vorgesehen. Datenrate ist bis 40 Gbit/s mit Anwendung 40GBASE-T über 30-36 Meterlängen.

    Abschließend möchten wir hinzufügen, dass Twisted-Pair-Kabel für eine beträchtliche Zeit relevant und gefragt sein werden, obwohl sich die Datenübertragungstechnologie von Tag zu Tag rasant weiterentwickelt und immer strengere Anforderungen an Kabelverbindungen stellt. In den letzten Jahren hat sich die Leistung von Twisted-Pair-Kabeln um ein Vielfaches erhöht. Heute befindet sich die Branche bereits in der Entwicklung von Twisted-Pair-Kabeln, die Daten mit einer Geschwindigkeit von 100 Gbit / s übertragen können.

    Schreibe einen Kommentar

    Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.