Computernetzwerke

Differenzsignal wird idealerweise wieder zu Null.
    Voraussetzung ist hierfür, dass die Leitungen eines Aderpaares exakt gleich lang und zudem absolut homogen miteinander verdrillt sind. Fatal ist es, wenn die Paarzuordnung nicht korrekt ist, wie es im vorherigen Kapitel erörtert ist. Selbst wenn ein TP-Kabel die genannten Bedingungen prinzipiell erfüllt, kann es bei der Verlegung des Kabels und den Anschlüssen (wieder) zu Inhomogenitäten kommen, weil das Kabel zu stark gequetscht wird oder die Anschlussdosen nicht optimal konfektioniert worden sind. Dies kann zur Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften führen, was dann insbesondere bei Gigabit-Ethernet gravierende Auswirkungen hat: keine LAN-Verbindung.

    Abbildung 3.9: Diese verlegten TP-Kabel sind zu stark geknickt und beschädigt, als dass man mit ihnen noch zuverlässige Verbindungen erhalten könnte.
    Bandbreite
    Ein häufiges - eher grobes - Unterscheidungsmerkmal bei den verschiedenen Kategorien für TP-Kabel ist die Bandbreite. Laut den zugrunde gelegten Kabel-Standards wird nicht direkt auf eine bestimmte Netzwerk-Implementierung Bezug genommen, sondern es stellt sich gewissermaßen erst durch die Art der zu übertragenden Daten heraus, welches Medium geeignet ist und welches nicht. Dabei geht man von einem typischen Datenaufbau, -volumen und Transferverhalten aus und schlägt noch eine Sicherheitsreserve dazu, was dann zu den für diese oder jene Netzwerk-Implementierung empfohlenen Kabeltypen mit entsprechender Bandbreite (Tabelle 3.4) führt.
    Übersprechen - Crosstalk
    Zu den genaueren Spezifizierungsdaten gehört das Übersprechen (Cross Talk), was beim TP-Kabel bedeutet, dass sich die Signale der Adernpaare durch induktive und kapazitive Kopplungen der Leitungen im Kabel gegenseitig stören können.
    Das Near End Crosstalk (NEXT, Nahnebensprechen) ist ein derartiger unerwünschter Effekt, der die elektrische Beeinflussung von einem Leitungspaar zum anderen beschreibt und von der Frequenz abhängig ist. Je höher der NEXT-Wert, desto besser sind die Leitungspaare gegeneinander abgeschirmt, so dass sich die Signale möglichst nicht gegenseitig stören können. Insbesondere bei Gigabit-Ethernet mit TP-Kabel, wo die gleichzeitige Verwendung aller vier Leitungspaare im Gleichtakt praktiziert wird, kann dieser Effekt, der sich nur durch ausgeklügelte Kodierungen (Trellis) vermeiden lässt, stark zum Tragen kommen.
    Exkurs
    Mit dem Cat5-Kabel sind für alle Ethernet-Standards bis hin zu 1000BaseT maximale Segmentlängen von 100 m möglich, wobei man von 90 m fest verlegtem Kabel und 10 m Patch-Kabel (von der Anschlussdose zum Gerät) ausgeht.
    In der Tabelle 3.4 sind Werte für die zulässige Dämpfung und für den NEXT-Wert bei den verschiedenen Kabelkategorien nach DIN EN 50173 und nach DIN 44312-5 angegeben, die sich jeweils auf das reine Datenkabel beziehen, also nicht die eigentliche Steckverbindung (Stecker/Buchse) beinhalten. Die Kabel der Kategorien 6 und 7 sind in ISO 11801 spezifiziert.
Kategorie
Frequenz
Dämpfung
NEXT
3
4 MHz
5, 6 dB
32 dB
10 MHz
9,9 dB
26 dB
16 MHz
13 dB
23 dB
4
10 MHz
7,2 dB
41 dB
16 MHz
8,9 dB
38 dB
20 MHz
10,2 dB
36 dB
Kategorie
Frequenz
Dämpfung
NEXT
5
16 MHz
8,2 dB
44 dB
20 MHz
9,2 dB
42 dB
100 MHz
22 dB
32 dB
6
20 MHz
8,9 dB
57 dB
100 MHz
21 dB
48 dB
200 MHz
23 dB
45 dB
7
100 MHz
19 dB
71 dB
200 MHz
25 dB
67 dB
600 MHz
50 dB
60 dB
    Tabelle 3.4: Charakteristische Werte bei verschiedenen Kabelkategorien in dB/100 m
    Der Parameter für das Nahnebensprechen wird mitunter auch mit NEXT-a umschrieben, wobei das »a« für die Dämpfung steht (Attenuation). Näherungsweise kann man
    S/N (dB) = NEXT (dB) - a (dB)
    setzen. Das Signal-Rausch-Verhältnis (S/R) entspricht demnach ungefähr dem Wert für das Nahnebensprechen minus der Dämpfung, womit man die wichtigsten Parameter im Zusammenhang hat. NEXT-a wird auch als Attenuation to Crosstalk Ratio (ACR) bezeichnet und beschreibt genau genommen eben nicht nur das Kabel allein, sondern die Beschaffenheit einer gesamten Übertragungsstrecke.
    Das Fernnebensprechen ist die ungewollte Übertragung von Energie auf benachbarte Adern am Ende des Leitungswegs, was als Far End Crosstalk (FEXT) spezifiziert wird. Die Leitungslänge hat hierauf einen maßgeblichen Einfluss, und deshalb wird am Leitungsende gemessen, wie stark ein Sendesignal auf dem Aderpaar 1 die anderen drei beeinflusst. Die relative Größe, die das Verhältnis von NEXT zum (gedämpften) Nutzsignal