225.000 Kilometer pro Sekunde oder 810 Millionen km/h – mit dieser Geschwindigkeit sind Daten auf einem Kupferdatenkabel unterwegs. „Einfach irgendein Kabel“ zu verlegen und zu hoffen, dass auch bei den hohen Übertragungsgeschwindigkeiten alles gutgeht, funktioniert nicht. Das leuchtet ein, wenn man sich einmal näher damit befasst. Niemand würden für seinen neuen Sportwagen billige Reifen kaufen, oder?
Auch beim Kabel sind ein paar wichtige Punkte zu beachten, wenn das Datennetz seine volle Leistung bringen soll. Wichtige Parameter sind dabei Dämpfung, NEXT und ACR-N:
- Ein Datensignal, das über ein Datenkabel übertragen wird, kommt beim Empfänger schwächer an als es beim Empfänger gestartet ist. Die Einfügedämpfung (kurz: Dämpfung) gibt diesen Verlust an und sollte so niedrig wie möglich sein.
- Die Aderpaare eines Datenkabels wirken wie Antennen und empfangen dadurch Störungen sowohl von außerhalb des Kabels wie auch innerhalb. NEXT ist das Verhältnis des Datensignals auf einem Aderpaar zum unerwünschten, „eingefangenen“ Anteil dieses Signals auf einem anderen Aderpaar derselben Leitung. NEXT sollte so groß wie möglich sein (großes Datensignal im Verhältnis zu kleinem Störsignal).
- In der Praxis kann eine etwas schlechtere Dämpfung durch ein gutes NEXT ausgeglichen werden und umgekehrt. ACR-N ist das Verhältnis von NEXT zur Einfügedämpfung und gibt an, wie gut sich das Datensignal gegen das vom benachbarten Aderpaar eingefangene Störsignal durchsetzen kann. ACR-N ist ein wichtiges Maß für die Qualität eines Kabels und sollte so groß wie möglich sein.
Kabel, bei denen die Aderpaare einzeln geschirmt sind, sind bei NEXT und damit auch bei ACR-N im Vorteil, da die Datensignale auf den verschiedenen Adern sich gegenseitig nur noch minimal beeinflussen. So erreichen ungeschirmte Systeme Stand heute maximal 10 Gigabit pro Sekunde, die neueren Ethernet-Varianten 25 und 40 Gigabit Ethernet sind auch in absehbarer Zukunft nur in geschirmter Ausführung erhältlich.
Natürlich bieten auch ungeschirmte Infrastrukturen Vorteile, besonders im Zusammenhang mit dem Potentialausgleich, doch das ist Thema eines eigenen Blogbeitrags.
Die Höchstfrequenz: Viel hilft nicht immer viel …
Kein Parameter wird in der Datentechnik so missbraucht und so missverstanden wie die Höchstfrequenz des Datenkabels. Nach dem alten Motto „Viel hilft viel“ überbieten sich Anbieter bei der Höchstfrequenz des Kabels gegenseitig: 1200 MHz, 1300 MHz, 1500 MHz … wer bietet mehr?
Tatsache ist: 10 Gigabit Ethernet nutzt einen Frequenzbereich bis 500 MHz. Alles, was darüber liegt, wird vom Empfänger ignoriert.
Das oft gehörte Argument, man könne das Kabel dann für künftige Netze weiter nutzen, ist problematisch: 25 Gigabit Ethernet belegt zwar einen Frequenzbereich bis 1250 MHz, allerdings müssen Kabel, Stecker und Buchsen die Anforderungen der Kategorie 8 erfüllen und das Installationskabel darf höchstens 26 Meter lang sein! Das ist nur in Rechenzentren und Serverräumen sinnvoll, nicht jedoch in der Gebäudeverkabelung, wo die Normen beim Installationskabel eine Länge von bis zu 90 Metern – also mehr als das Dreifache! – spezifizieren.
Gleichstromwiderstand: Bitte bei allen gleich!
Sollen Endgeräte mit Power over Ethernet (PoE) über die Datenleitung auch mit Strom versorgt werden, ist ein großer Leitungsdurchmesser sinnvoll. AWG23/1 (ca. 0,56 mm) sollte es mindestens sein, damit die gebündelten Kabel nicht zu heiß werden, AWG 22/1 (ca. 0,64 mm) ist bei PoE+ und der noch stärkeren Variante 4PPoE, bei der im Regelfall bis zu 960 mA pro Aderpaar fließen, noch besser. Bei solchen Stromstärken muss auch die Widerstandsunsymmetrie sowohl innerhalb eines Aderpaares als auch zwischen den Aderpaaren möglichst klein sein. Wenn sich die Gleichstromwiderstände zweier Adern eines Paares oder die zweier Paare stark voneinander unterscheiden, kann das zu Verzerrungen, Übertragungsproblemen und schlimmstenfalls zur Beschädigung der Elektronik führen.
Querdruckfestigkeit: Das Kabel muss was aushalten!
Auch lohnt es sich, darüber nachzudenken, wo das Datenkabel zum Einsatz kommt. Wird es auf einer Kabeltrasse verlegt, auf der später noch andere Kabel verlegt oder nachgerüstet werden, sollte das Datenkabel eine hohe Querdruckfestigkeit aufweisen, damit Kabel, die nachträglich „oben drauf“ gelegt werden, das darunterliegende Datenkabel nicht beeinflussen. Billige Datenkabel mit dünnem Mantel und niedriger Querdruckfestigkeit werden leicht gequetscht, was die Übertragung der hochfrequenten Datensignale beeinträchtigt. Auch das leuchtet ein: Ein Wasserschlauch sollte ja auch so stabil sein, dass er nicht plattgedrückt wird, falls jemand darauf tritt.
Fazit
Soll das Datennetz lange und zuverlässig mit voller Leistung arbeiten, sind beim Datenkabel ein paar wenige, aber sehr wichtige Punkte zu beachten. Dabei gilt es, hinter die gängigen Werbeaussagen zu blicken und zu wissen, welche Parameter wirklich wichtig sind und welche nicht. Denn im Gegensatz zu den elektronischen Komponenten und der Software können installierte Kabel nur mit großem Aufwand nachträglich ausgetauscht werden.
Tabelle: Zuordnung der Netzanwendungen zu den Linkklassen gemäß DIN EN 50173-1:2018-10.
Hinweis: Steckverbinder der Kategorien 7, 7A und 8.2 nach DIN EN 50173-1:2018-10 besitzen kein RJ45-Steckgesicht.
Hochwertige Kabel sind die Voraussetzung für leistungsfähige Übertragungsstrecken mit hohen Systemreserven – hier ein Beispiel für eine 90 Meter lange Installationsstrecke der Klasse EA nach ISO/IEC 11801. Strecken mit solch praxisrelevanten Reserven übertragen die volle Datenrate von 10 Gigabit pro Sekunde zuverlässig. (Bild: Telegärtner Karl Gärtner GmbH)
