Twisted-Pair-Kabel
[[Bild:10baseT_cable.jpeg|thumb|Ethernet Twisted-Pair Kabel mit RJ45-Steckern ]] Als Twisted-Pair-Kabel werden in der Computertechnik Kabeltypen bezeichnet, bei denen die beiden Adern eines Adernpaares miteinander verdrillt (auch verseilt oder verdreht) sind. Die verdrillte Doppelader, die in der Telekommunikationstechnik verwendet wird, wird nicht unter dieser Bezeichnung geführt.
Es wurde ursprünglich für den Parallelanschluss des Druckers (die so genannte Centronics-Schnittstelle) verwendet. Heute werden entsprechende Kabel meistens in der Netzwerktechnik eingesetzt, zum Beispiel bei Ethernet-Kabeln, strukturierten Verkabelungen oder in der Feldbustechnik.
Durch die Verdrillung jeweils des Hinleiters mit dem Rückleiter einer Stromschleife (das Adernpaar) ist die Datenübertragung weniger störanfällig.
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Kabelaufbau
thumb|verdrillte Adernpaare mit Farbcodes Twisted-Pair-Kabel bestehen aus je zwei miteinander verdrillten (engl. twisted) Paar (engl. pair) aus Einzeladern.
Details:
- Ader: Kunststoffisolierter Kupferleiter. Bei Installations-/Verlegekabeln als starre Ader (Draht) mit einem üblichen Durchmesser zwischen 0,50 mm und 0,65 mm. Bei flexiblen Patchkabeln als Litze mit einem üblichen Durchmesser zwischen 0,4 mm und 0,5 mm. Häufig wird die Stärke des Kupferleiters auch in AWG (American Wire Gauge) angegeben; die üblichen Größen reichen dann von AWG27 bis AWG22 (je kleiner die AWG-Zahl, desto dicker der Leiter).
- Paar: Je zwei Adern sind zu einem Paar verdrillt.
- Seele oder Leiterbündel: Bezeichnet die vier miteinander verseilten Paare.
- Kabelmantel: Umfasst die Seele. Besteht aus PVC oder halogenfreiem Material.
- gegebenenfalls Schirm: Metallische Umhüllung von einzelnen Adernpaaren und/oder der Seele. Der Schirm besteht aus Metallfolie, metallisierter Kunststofffolie, Drahtgeflecht oder Kombinationen daraus.
Zusätzlich zu den Aderpaaren können weitere Elemente im Kabel vorhanden sein, wie zum Beispiel
- Beidraht als elektrische Masseleitung
- Fülladern aus Kunststoff zum Ausfüllen von Hohlräumen zwischen den Paaren
- Trennelemente aus Kunststoff um die Paare auseinander zu halten
- Ein Kunststofffaden (zum Beispiel aus Nylon) zwischen Gesamtschirm und Kabelmantel, mit dem auf einfache Weise der Kabelmantel entfernt werden kann: Den Faden mit einer Zange festhalten und im spitzen Winkel zurückziehen. Der Faden schneidet dabei die Umhüllung auf, diese kann nun ohne Werkzeugeinsatz entfernt werden.
Kabeltypen
Twisted-Pair-Kabel gibt es in zwei- und vierpaariger Ausführung. Bei aktuellen Netzwerkinstallationen werden fast nur vierpaarige Kabel verwendet.
UTP (Unshielded Twisted Pair)
thumb|right|Grundsätzlicher Aufbau eines UTP-Kabels
Kabel mit ungeschirmten Paaren und ohne Gesamtschirm. Einsatz vorzugsweise bei der Etagen- und Endgeräteverkabelung. Das Hauptproblem bei UTP-Kabeln ist das Übersprechen, das heißt die auf den einzelnen Aderpaaren übertragenen Signale beeinflussen sich gegenseitig (auch Alien Crosstalk genannt). Das Kabel ist jedoch wegen seines geringen Außendurchmessers und der fehlenden Schirme einfach zu verarbeiten und in der Regel preisgünstiger als andere Kabeltypen.
STP (Shielded Twisted Pair)
thumb|right|Grundsätzlicher Aufbau eines STP-Kabels
Die Adernpaare sind mit einem metallischem Schirm (meist eine aluminiumkaschierte Kunststofffolie) umgeben. Bei Schirmung jeweils eines Paares spricht man auch von PiMF (Paar in Metallfolie), umfasst der Schirm zwei Paare wird dies auch als ViMF (Vierer in Metallfolie) bezeichnet. Durch diese zusätzliche Schirmung besitzt das STP-Kabel einen größeren Außendurchmesser und ist dadurch schlechter zu verlegen (größerer Biegeradius) als UTP-Kabel. Das Übersprechen zwischen den einzelnen Adernpaaren kann jedoch durch die Schirmung verringert werden (siehe auch Elektromagnetische Verträglichkeit).
S/STP (Screened Shielded Twisted Pair)
thumb|right|Grundsätzlicher Aufbau eines S/STP-Kabels
Aufbau wie bei STP, jedoch mit zusätzlicher metallischer Gesamtschirmung um die Leiterbündel. Der Gesamtschirm kann als Folie oder als Drahtgeflecht oder aus beidem zusammen ausgeführt sein.
S/UTP (Screened Unshielded Twisted Pair)
thumb|right|Grundsätzlicher Aufbau eines S/UTP-Kabels
Aufbau wie bei UTP, jedoch mit zusätzlicher metallischer Gesamtschirmung um die Leiterbündel. Der Gesamtschirm kann als Folie oder als Drahtgeflecht oder aus beidem zusammen ausgeführt sein. Besteht der Gesamtschirm nur aus einer Folie, wird so ein Kabel auch als FTP-Kabel bezeichnet; besteht der Gesamtschirm aus Folie + Drahtgeflecht auch als S/FTP-Kabel.
ungeschirmt oder geschirmt?
Bei Verwendung ungeschirmter Kabel oder Stecker besteht zwischen den Netzwerkgeräten keine Masseverbindung. Dadurch können sich Potenzialinseln bilden; andererseits können wegen der fehlenden Masseverbindung keine, mitunter hohen, Ausgleichsströme zwischen den Potenzialinseln fließen und sich außerdem keine (ungünstigen) "Erdschleifen" bilden. Meist ist lokal am Gerät die Gehäusemasse mit dem Schutzleiter verbunden und somit abhängig vom Erdungspotenzial. Dieses kann zum Beispiel von Gebäude zu Gebäude unterschiedlich sein, insofern ist geschirmtes Kabel zur Verbindung zwischen verschiedenen Gebäuden ungeeignet. Weiterhin ist zu beachten, dass nicht überall ein so gutes Stromnetz wie in Deutschland vorhanden ist, selbst in einigen europäischen Ländern, wie zum Beispiel in Portugal oder England, ist das Stromnetz mitunter erheblich schlechter. Dort wird von der Verwendung geschirmter Kabel abgeraten.
Kategorien
- Kategorie 1 (Cat 1) Sprachübertragung, Datenübertragung (für geringe Bandbreiten, zum Beispiel Telefonanwendungen)
- Kategorie 2 (Cat 2) zum Beispiel für Hausverkabelung beim ISDN-Primärmultiplexanschluss
- Kategorie 3 (Cat 3) ISDN-tauglich. 100BT4 wurde entwickelt, damit 100 Mbit/s über Cat3 läuft, dabei wurden alle 4 Adernpaare verwendet.
- Kategorie 4 (Cat 4) häufig in den USA verlegter Typ
- Kategorie 5 (Cat 5) für 10/100/1000 Mbit/s Netzwerke
- Kategorie 5e (Cat 5e) für 10/100/1000 Mbit/s Netzwerke
- Kategorie 6 (Cat 6) für 10/100/1000 Mbit/s und ATM Netzwerke
- Kategorie 7 (Cat 7) für Multimedia-Applikationen mit 600 MHz Bandbreite und mehr
Siehe auch
- Twisted Quad
- RJ-XX (Steckverbindernorm für Ethernet über Twisted-Pair)
- Skew Delay
