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Wer braucht welches Kabel?

Das Fundament der LANs

Moderne Netztechniken wie ATM oder Gigabit-Ethernet sorgen dafür, dass das Thema Verkabelung immer aktuell bleibt und Verkabelungsstrategien immer neu diskutiert werden müssen.

Von Klaus Eppele

Wer ein Gebäude neu verkabeln möchte, hat eine schwere Nuss zu knacken. Immerhin muss ein neues Verkabelungssystem während seiner Lebenszeit von etwa zehn bis 15 Jahren drei bis vier Systemgenerationen aufnehmen; und wer von uns wagt heute schon genau zu sagen, welche Anforderungen wir in zehn Jahren an unsere Netze stellen werden?

Die Wahl des richtigen Kabels beginnt mit der Definition der gewünschten physikalischen Parameter und der Beantwortung der folgenden Fragen:

Welchen mechanischen Beanspruchungen wird das Kabel ausgesetzt?

  • Welcher Biegeradius und welche Zugbeanspruchung ist möglich?
  • Mit welchem Gesamtgewicht wird die Verkabelung meine Deckenabhängungen belasten?
  • Besteht Brandschutz und ist sichergestellt, dass im Brandfall keine giftigen Gase entstehen?
  • Muss das Kabel für die Verlegung im Außenbereich oder in Kellern bestimmte Anforderungen erfüllen bzgl. Witterungsschutz, Korrosion, Feuchtigkeit, Schutz vor Nagetieren, etc.

Das Bezeichnungsschema für Kabel des VDE gibt Aufschluss über die wesentlichen Parameter eines Kabels. Was zum Beispiel die Kabelbezeichnung J-02YSCY 4x2x0,64 PiMf bedeutet, lässt sich aus den folgenden Tabellen ablesen:

1. Stelle

Kabeltyp:

A- = Außenkabel, J- = Innenkabel

2. Stelle

Adermantel:

02YS = Zell-PE mit Skin; 02Y = Zell PE; 2Y = PE

3. Stelle

Gesamtschirm:

(St) = Folie; D = Umlegung; C = Geflecht;

(St)C = Folie und Geflecht; (St)D = Folie und Umlegung

4. Stelle

Erster Außenmantel:

Y = PVC; H = LSZH; 2Y = PE

5. Stelle

Zweiter Außenmantel:

Y = PVC; H = LSZH; 2Y = PE

6. Stelle

Verseilung:

2x = zweifach Kabel; 3x = dreifach Kabel; etc.

7. Stelle

Anzahl der Paare:

2x2x; 4x2x; etc.

8. Stelle

Leiterabmessungen:

0,14 mm2, 0,5 mm2; 0,51 mm2; 0,55 mm 2; 0,6 mm2; 0,64 mm2; etc.

9. Stelle

Aderschirmung:

AiMf = Ader in Metallfolie

PiMf = Paare in Metallfolie

DiMf = Dreier in Metallfolie

ViMf = Vierer in Metallfolie

BdiMf = Bündel in Metallfolie

10. Stelle

Vierer:

St III = Sternvierer-Qualität

11. Stelle

Position Verseilung:

Bd = Bündel

Lg = Lagen

Tabelle 1: VDE-Bezeichnungsschlüssel für Kupferkabel

1. Stelle

Kabeltyp:

A- = Außenkabel, J- = Innenkabel

2. Stelle

Ader:

V = Vollader; D = Bündelader gefüllt; W = Hohlader gefüllt

3. Stelle

Füllung / Metallenes Element in Kabelseele:

F = Füllung; S = Metallenes Element

4. Stelle

Erster Außenmantel:

Y = PVC; H = LSZH; 2Y = PE

(ZN)2Y = PE mit nichtmetallenen Zugentlastungselementen

(L)(ZN)2Y = PE-Schichtenmantel mit nichtmetallenen Zugentlastungselementen

5. Stelle

Zweiter Außenmantel:

B = Bewehrung; B2Y = Bewehrung mit PE-Schutzhülle

6. Stelle

Anzahl der Adern:

2x; 3x; etc.

7. Stelle

Anzahl der Fasern oder Fasern / Ader:

1; 2; 4; etc.

8. Stelle

Fasertype:

E = Einmodenfaser; G = Gradientenfaser

9. Stelle

Kern(Feld)durchmesser in um:

9,5; 50; 62,5; etc.

10. Stelle

Manteldurchmesser in um:

125 etc.

11. Stelle

Dämpfungskoeffizient in dB/km

12. Stelle

Wellenlänge:

B = 850 nm; F = 1300 nm; H = 1550 nm

13. Stelle

Bandbreite in MHz x km; Dispersion in ps/nm/km

14. Stelle

Verseilung:

Lg = Lagen

Tabelle 2: VDE-Bezeichnungsschlüssel für LWL-Kabel

Sind die physikalischen Parameter geklärt, bleibt meist nur noch eine wesentliche Frage übrig, die schon seit vielen Jahren kontrovers diskutiert wird: „Installiere ich Kupferkabel oder Glasfaser bis zum Arbeitsplatz?“

Glasfaser oder Kupfer?

Während im Primär- und im Sekundärbereich, d.h. im Backbone- und Steigleitungsbereich einer Verkabelung Glasfaser heute allgemein akzeptiert und etabliert ist, spitzt sich die Diskussion um die bessere Verkabelungsvariante im Tertiär- oder Arbeitsgruppenbereich weiterhin zu. Insbesondere streiten sich diverse Kabelhersteller um die Beantwortung der Frage, ob eine Kupfer- oder eine Glasfaserverkabelung bis zum Endgerät die bessere Variante sei. Und dies mit steigender Vehemenz, denn schließlich geht es hier um das eigentliche Geschäft. Etwa 80 Prozent der gesamten Verkabelungskosten entfallen auf die Verkabelung des Tertiärbereichs.

Die wesentlichen Argumente, die für die Glasfaser sprechen, sind inzwischen allgemein bekannt:

  • Geringe Dämpfung und somit Überbrückung großer Entfernungen
  • Große Bandbreite und somit hoher Durchsatz
  • Galvanische Trennung von Sender und Empfänger
  • Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Einflüssen und somit niedrige Fehlerrate und hohe Verfügbarkeit
  • Kleine Kabeldurchmesser, geringes Gewicht, geringer Platzbedarf
  • Zukunftssicherheit und Investitionsschutz
  • Abhörsicherheit

Dem gegenüber stehen aber nach wie vor die höheren Kosten einer LWL-Verkabelung. Obwohl eine Glasfaser heute zwar nicht mehr viel teurer ist als ein gutes Kupferkabel, verursacht eine LWL-Verkabelung doch spürbar höhere Gesamtkosten. Teurer sind nämlich nach wie vor die PC-LAN-Karten mit FOIRL(Fiber Optic Inter Repeater Link)-Anschluß, LWL-Patch-Kabel und LWL-Patch-Felder, da diese in geringerer Stückzahl produziert werden als die adäquaten Kupferkomponenten. Dazu kommt, dass der Markt bei den aktiven Komponenten wie Hub- und Switch-Systemen längst nicht die Breite an Glasfaser- wie an Kupfer-Anschlüssen bietet. Zudem ist die LWL-Installation aufwendiger als das Verlegen von Kupferkabeln, was die Preise nochmals in die Höhe treibt.

Allerdings kann sich eine LWL-Verkabelung dann rechnen, wenn man von der heute üblichen strukturierten Verkabelung nach EN 50173 abkommt und die Sekundär-/Tertiärverkabelung zu einem Collapsed Backbone schrumpfen lässt. Durch den Wegfall der Verteiler- und Hub-Systeme auf den Stockwerken können in vielen Fällen die Mehrkosten für die Anschaltelektronik auf der Anschluss- und der Hubseite kompensiert werden. Geringe Verwaltungskosten, die sich aus diesem Konzept ergeben, tun das übrige.

Backbone-Arten 

Bild 1: Beim Konzept des Collapsed Backbones kann man die Mehrkosten für eine LWL-Verkabelung durch den Wegfall der Stockwerks-Verteiler kompensieren.

Kategorie 5 reicht aus

Die Kupferkabel sind in verschiedene Güteklassen bzw. Kategorien eingeteilt. Je höher die Kategorie, desto höhere Frequenzen verträgt das Kabel ohne übermäßig Störstrahlung oder Übersprecheffekte zu verursachen. Die Hersteller verkaufen heute am liebsten Kabel der Kategorien 6 und 7, weil sie damit am meisten verdienen. Im Tertiärbereich reicht allerdings in den meisten Fällen die Installation von Kat. 5 Kabel vollständig aus. Denn aufgrund von geschickten Codierungsmechanismen kann man heute sogar Ethernet mit einer Übertragungsrate von 1 Gigabit/s über Kat. 5 übertragen. Mit noch effizienteren Codierungsmechanismen wird man dieses Kabel in Zukunft vielleicht sogar noch weiter ausreizen können.

Kat.5 reicht heute für 95 Prozent der Anwender aus, da diese mit ihren Office-Anwendungen nicht mehr als 10/100 Mbit/s an ihrem Arbeitsplatz benötigen. Unshielded Twisted Pair (UTP) Kabel der Kategorien 6 und 7 vertragen zwar höhere Frequenzen und unterstützen somit auch noch höhere Bandbreiten (siehe Tabelle 3), sie haben aber den Nachteil, dass sie teurer sind als Kat. 5, insbesondere wenn man die höherwertigen Steckverbinder mit einkalkuliert, die man benötigt, wenn man die Qualität des Kabels wirklich Ende zu Ende garantieren will. Außerdem gibt es für Kat. 6/7 noch keinen herstellerübergreifenden Standard, so dass heute nur proprietäre Lösungen verfügbar sind.

Kategorie 1

 

Kabel für Sprache und niedrige Datenraten

Kategorie 2

bis 1 MHz

Kabel für analoge und digitale Sprache; Datenübertragung gem. IEEE 802.5 Token-Ring (4 Mbit/s)

Kategorie 3

bis 16 MHz

Kabel für IEEE 802.3 10BaseT-Netzwerke (10 Mbit/s)

Kategorie 5

bis 100 MHz

Kabel für Sprach- und Datenübertragung (PBX, 10/100/1000BaseT, ATM 155)

Kategorie 6

bis 250 MHz

Kabel für Sprache, Daten, Multimedia (PBX, 10/100/1000BaseT, ATM 622)

Kategorie 7

Bis 600 MHz

Kabel für Sprache, Daten, Multimedia (PBX, 10/100/1000BaseT, ATM 622)

Tabelle 3: Die verschiedenen Kategorien für UTP-Kabel.

Keiner von uns kann voraussagen, was in zehn bis 15 Jahren sein wird. Wenn die Entwicklung ähnlich schnell voranschreitet wie in den letzten Jahren, werden wir in zehn Jahren über 100 Gbit/s- oder gar 1 Tbit/s-Techniken am Arbeitsplatz diskutieren. Für diese Technologien wird Kat. 5 höchstwahrscheinlich nicht mehr ausreichen. Es ist aber fraglich, ob die Unternehmen, die heute noch mit einer Bandbreite von 10 Mbit/s am Arbeitsplatz glücklich sind, solche Übertragungsraten überhaupt benötigen werden.

Auf der anderen Seite sollten alle Unternehmen, die heute schon High Speed am Arbeitsplatz brauchen und auch in Zukunft mit der Entwicklung Schritt halten müssen, gleich auf LWL bis zum Endgerät setzen. Unter Umständen macht für diese Unternehmen auch eine Mischinstallation Sinn. Denn auch diese Unternehmen werden eine Verwaltung, eine Buchhaltung und andere Abteilungen haben, die auch in Zukunft weder besondere Dienstqualitäten noch hohe Bandbreiten benötigen und mit einer Kat.5-Verkabelung auskommen werden.

Autor

Der Autor Dipl. Inform. Klaus Eppele ist Inhaber der Firma improve marketing-training-consulting, Karlsruhe, www.improve-mtc.de.

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URL:
http://www.improve-mtc

Erschienen in CIH 10/01, Seiten 15 - 19.