VERKABELUNG

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VERKABELUNG

VERKABELUNG
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VERKABELUNG
Index
ACS-Verkabelungssystem
Anschlusskabel
Arbeitsplatzverkabelung
Datendose
EIA/TIA 568
EN 50173
Erdung
Erdunsymmetrie
Etagenverkabelung
Etagenverteiler, EV
Gebäudeverkabelung
Gebäudeverteiler
Geländeverkabelung
IBM-Verkabelungssystem
ICCS-Verkabelungssystem
ISO/IEC 11801
Kabelverteiler, KV
Kanal
Link-Klasse
Primärverkabelung
Impressum:
Herausgeber: Klaus Lipinski
Copyrigt 2004
DATACOM-Buchverlag GmbH,
84378 Dietersburg
Titelfoto: Siemens
Alle Rechte vorbehalten
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Sekundärverkabelung
Standortverteiler, SV
Steigleitung
Strukturierte Verkabelung
Tertiärverkabelung
Verkabelung
Verkabelungsprinzipien
Verkabelungsstandard
Verkabelungssysteme
Verteilerraum
Verteilerschrank
Verteilertechnik
VERKABELUNG
ACS-Verkabelungssystem
(ACS, advanced cabling
system)
Anschlusskabel
(access cable)
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Index
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Das Verkabelungssystem ACS (Advanced Connectivity System) von IBM ist eine
Weiterentwicklung des IBM-Verkabelungssystems IVS. ACS baut auf einem
durchgängigen Konzept auf, von der Telefonie bis zur HochgeschwindigkeitsDatenübertragung mit Frequenzen von bis zu 600 MHz.
Für die Verkabelungsgrundstruktur setzt ACS auf symmetrische Kabel inklusive der
entsprechenden Steckverbinder. Die Produktreihen, man unterscheidet drei, werden
zur Typisierung mit einem zusätzlichen »A« kenntlich gemacht:
STP/A (STP advanced) nutzt ein 150-Ohm-STP-Kabel (S/STP) in Verbindung mit
dem »enhanced« IBM-Datenstecker. Diese Kombination ist für Frequenzen bis 600
MHz ausgelegt, ist allerdings nicht für die Telefonie zugelassen.
FTP/A, ein 100-Ohm-S/UTP- bzw. -S/STP-Kabel mit Folienschirmung (F steht für
foilshielded) und geschirmten RJ-45-Stecker. Dieses Produkt ist für
Frequenzbereiche bis zu 100 MHz ausgelegt. UTP/A, ein 100-Ohm-S/UTP- bzw. -S/
STP-Kabel mit ungeschirmten RJ-45-Stecker. Der Frequenzbereich entspricht mit
100 MHz dem des FTP/A-Systems, allerdings ist das UTP/A-System nur für
Datenraten bis 20 Mbit/s einsetzbar.
Als Anschlussdosen werden bei ACS nur geschirmte Ausführungen verwendet.
Das Anschlusskabel ist das Kabel zwischen der Anschlussdose bzw. der
Verteileinheit mit dem Endgerät. Je nach Netz-Ausprägung kann es sich bei Ethernet
um ein Transceiver-Kabel handeln oder bei Token Ring um ein Lobe-Kabel. Generell
ist ein Anschlusskabel ein flexibles Kabel mit geringen Biegeradius, das an die
Festkabel in der Etagenverkabelung angepasst sein sollte und im Innenbereich frei
im Raum bis zum Arbeitsplatz verlegt wird. Bei der strukturierten Verkabelung reicht
das Anschlusskabel von der Telekommunikationsanschlussdose bis zum GeräteEingang. Dieser Bereich ist in dem Verkabelungsstandard ISO/IEC 11801 und EN
50173 spezifiziert und auf 10 m begrenzt. In dem bisherigen Standard wird dieses
Anschlusskabel aber nicht in den Spezifikationen für die Link-Klasse berücksichtigt.
Es liegen allerdings Entwürfe vor, wonach bei einer Revision der
Verkabelungsstandards die Länge des Anschlusskabels auf 5 m reduziert wird und
VERKABELUNG
dieses Kabel, ebenso wie das Patchkabel (ebenfalls 5 m), mit seinen
Übertragungseigenschaften in einer neuen Spezifikation, der so genannten KanalSpezifikation, Berücksichtigung findet.
Arbeitsplatzverkabelung
(workplace wiring)
Die Arbeitsplatzverkabelung ist nicht Bestandteil der Verkabelungsstandards und
kann daher dienstneutral ausgeführt werden. Sie hängt im Wesentlichen von der
rechnertechnischen Ausstattung, der Raumgröße und der Anzahl der Mitarbeiter ab.
Für die Anzahl der Telekommunikationsanschlussdosen kann man als Richtwert zwei
bis drei Anschlüsse pro Mitarbeiter ansetzen. In Bezug auf die Raumgröße sind bei
10 qm zwei Anschlüsse empfehlenswert, bei 20 qm Raumgröße vier Anschlüsse. Die
Verbindung von der Telekommunikationsanschlussdose zu den Endgeräten erfolgt
über die systemabhängigen, flexiblen Anschlusskabel, wie Lobe-Kabel, Patchkabel
oder Transceiver-Kabel.
Geltungsbereich des
universellen
Verkabelungssystems
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Index
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VERKABELUNG
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Datendose
(data outlet)
Die Datendose bildet die Zugangsschnittstelle für Datenendgeräte an das
Unternehmensnetz und bildet den Endpunkt der Tertiärverkabelung. Wird die
Datendose auch für andere Telekommunikationsdienste verwendet, spricht man von
der Telekommunikationsanschlussdose (TA).
Datendosen können für verschiedene Übertragungsmedien eingesetzt werden. Im
lokalen Bereich sind Datendosen meistens mit RJ-45-Buchsen für TP-Kabel oder mit
LwL-Steckern versehen.
EIA/TIA 568
Die Dachverbände EIA und TIA haben bereits 1985 für die USA mit den
Standardisierungs-Aktivitäten für eine universelle Gebäudeverkabelung begonnen. Im
Juli 1991 wurden die Arbeiten unter dem Titel »Commercial Building
Telecommunications Wiring Standard« EIA/TIA 568 veröffentlicht und bildete den
ersten Standard für die strukturierte Verkabelung von Gebäuden mit Daten- und
Telekommunikationsdiensten. Nach der Überarbeitung des Standards im Jahre 1993,
wurde die neue Version ANSI/TIA/EIA 568A im Oktober 1995 in Verbindung mit
seinen Ergänzungen TSB-36 (1991), TSB-40 (1992), TSB-53 (1995) und TSB67(1995) die Basis für die Gebäudeverkabelung in Nordamerika. Der Standard EIA/
TIA 568A weicht teilweise gravierend von den Standards ISO/IEC 11801 und EN
50173 ab. EIA/TIA 568A strukturiert die Verkabelung in die Bereiche, die für große
Unternehmen relevant sind: Nämlich den Campus, also den Primärbereich, das
Gebäude, den Sekundärbereich, und die Etage, den Tertiärbereich.
Der EIA/TIA-Standard gibt für jeden einzelnen Bereich Längenrestriktionen vor,
ebenso die zu schaffende Topologie und Empfehlungen für die zu verlegenden
Kabeltypen.
Entsprechend den Bereichen heißen die zu realisierenden Verkabelungen
Geländeverkabelung, Gebäudeverkabelung und Etagenverkabelung. Der
Geltungsbereich des Standards endet an der Telekommunikationsanschlussdose.
In der ersten Version des EIA/TIA-Standards 568 wurden für die Gebäude- und
Etagenverkabelung folgende Kabelarten vorgeschlagen: 62,5/125 µm
Gradientenindex-Profilfaser, 50-Ohm-Koaxialkabel, 150-Ohm-STP- und 100-Ohm-
Index
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VERKABELUNG
nach EIA/TIA 568
UTP-Kabel. Der Standard kennt kein geschirmtes 100-Ohm-Kabel. Die TP-Kabel
sind in fünf Kategorien unterteilt; drei sind für Datenübertragungsanwendungen,
zwei für analoge und digitale Telefonkommunikation. Der Standard sieht vor, dass es
grundsätzlich zu jedem Arbeitsplatz zwei kupferbasierte Informationswege geben
muss: einen für das Telefon, den anderen für die Datenübertragung.
Die Übertragungsparameter der symmetrischen Kabel sind in fünf Kategorien
definiert, wobei die Kabelspezifikationen mit steigender Kategorie besser werden. So
ist ein Kabel der Kategorie 1, ein Billigkabel für analoge Sprachübertragung und
Übertragung mit Bitraten von wesentlich weniger als 1 Mbit/s. Ein Kategorie-2-Kabel
für Übertragungen von Bitraten bis 4 Mbit/s, ein Kabel der Kategorie 3 für
Übertragungen von Bitraten bis 10 Mbit/s, für Bitraten bis 20 Mbit/s ist das Kabel der
Kategorie 4 und ein Kategorie-5-Kabel reicht bis 100 MHz.
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VERKABELUNG
EN 50173
Definitionsumfang
des Verkabelungsstandards
1995 hat das Europäische Komitee für Elektrotechnische
Normung
(CENELEC) EN
die50173
Europäische Norm EN 50173 für “Anwendungsneutrale Verkabelungssysteme”
verabschiedet. Die Norm ist weitgehendst an den Verkabelungsstandard ISO/IEC
11801 angelehnt und definiert die Topologie und die übertragungstechnischen
Kenndaten für ein offenes, d.h. herstellerneutrales In-House-Verkabelungssystem
für Anwendungen der Telekommunikation und der Informationstechnik. Als
Geltungsbereich sind die Geländeverkabelung, die Gebäudeverkabelung und die
Etagenverkabelung definiert.
Die gängigen Übertragungsverfahren werden entsprechend ihrer Datenraten nach
einer der Link-Klassen A, B, C und D für Übertragungsgeschwindigkeiten von 100
kbit/s, 1 Mbit/s, 16 Mbit/s und 100 Mbit/s klassifiziert. Später wurde der Standard um
die Link-Klassen E und F erweitert und die lassen A, B und C wurden überflüssig.
Die Link-Klasse E umfasst den Frequenzbereich bis 200 MHz und die Klasse F
reicht bis 600 MHz.
Aus diesen Klassen lassen sich die Leistungsanforderungen an die gesamte
Definitionsumfang für
den
Verkabelungstandard
EN 50173
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Index
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VERKABELUNG
Übertragungsstrecke sowie die benötigten Komponenten wie Kabel, Steckverbinder,
Datendosen und Patchfelder ableiten. Als Übertragungsmedien sind symmetrische
Kupferkabel (TP, UTP, STP) sowie Lichtwellenleiter zugelassen. Die TP-Kabel sind
den Link-Klassen angepasst und in so genannte Kategorien eingeteilt. Die LinkKlassen E und F werden durch die STP-Kabel der Kategorien 6 (Cat 6) und 7 (Cat 7)
realisiert.
Wesentlicher Bestandteil der Verkabelungsstandards ist eine hierarchische Struktur
mit sternförmiger Verkabelung.
EN 50173 unterstützt eine herstellerneutrale, strukturierte Verkabelung.
Erdung
(GND, ground)
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Index
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Die Erdung dient der Potentialfreiheit von Geräten, Anlagen und Systemen. Dadurch
wird ein Berührungsschutz für Personen erreicht (VDE 100) und ein eindeutiges
Bezugspotential für die Schirmung der aktiven und passiven Komponenten. Bei der
Erdung unterscheidet man zwischen Schutzerdung und Systemerdung, die an
einem zentralen Erdpunkt miteinander verbunden sind.
Die Schutzerde dient dem Schutz von Personen. Sie soll verhindern, dass im
Fehlerfall unzulässige Berührungsspannungen an betriebsmäßig nicht
spannungsführenden leitfähigen Anlageteilen auftreten.
Die Systemerde stellt allen Kabelschirmen ein einheitliches Schirmpotential zur
Verfügung. Durch konsequente Vermaschung der Erdführung ist eine Reduzierung
der Abstrahlungswerte möglich, das bedeutet, dass beide Enden des Kabels auf
Erde liegen müssen. Wenn nur eine Seite eines STP-Kabels geerdet ist, tritt eine
Erdunsymmetrie auf und die Schirmung des Kabels ist bei einer Länge von 1/10 der
Arbeitswellenlängen nicht mehr wirksam. Bei einer Übertragungsfrequenz von 10
MHz, die Wellenlänge liegt bei 30 m, handelt es sich nur um 3 m Kabel. Die
Datenübertragung störende elektrische Einflussgrößen können über den
Kabelschirm gegen Erde abfließen.
Die Systemerde ist mit dem zentralen Erdpunkt des Gebäudes verbunden. Von dort
wird sie sternförmig zu den einzelnen Etagenerdpunkten geführt.
VERKABELUNG
Erdunsymmetrie
Etagenverkabelung
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Die Erdunsymmetrie beeinflusst das übertragungstechnische Verhalten der TPKabel. Da die beiden Adern eines Paares bei den gebräuchlichen
Übertragungsverfahren im Gleichtakt betrieben werden, werden symmetrisch
eingespeiste Störungen eliminiert, der Unsymmetrieanteil bleibt erhalten. Die
Störpegelreduzierung beträgt durch diese Symmetriewirkung etwa 40 dB. Die
Erdunsymmetrie ist frequenzabhängig und nimmt mit steigender Frequenz zu.
Die Etagenverkabelung soll im Rahmen einer flächendeckenden Planung und
Installation für alle Büroräume unter Berücksichtigung von Reserveanschlüssen
erfolgen. Die Etagenverkabelung, die auch als horizontale Verkabelung bezeichnet
wird, umfasst den Tertiärbereich vom Etagenverteiler (EV) bis zu den
Telekommunikationsanschlussdosen (TA). Die Fläche des Etagenbereichs sollte
maximal 1000 qm betragen, wobei die maximale Entfernung vom Etagenverteiler bis
zu einem Endgerät 100 m betragen darf. Dabei sind für die Festverkabelung bis zur
Anschlussdose 90 m definiert, die restlichen 10 m entfallen auf das Patchkabel und
das Anschlusskabel. In der Revision des Standards wird die Arbeitsplatzverkabelung
als Kanal spezifiziert,
wobei das Anschlusskabel
mit einer Länge von 5 m
berücksichtigt wird und ein
Patchkabel mit ebenfalls
5 m.
Der Tertiärbereich beginnt
am Etagenverteiler und
endet am jeweiligen
Endgerät. Die Etagenverteiler werden in aller
Regel als VerteilerschränAufbau einer
ke oder Wandverteiler
Etagenausgeführt. Die etagenverkabelung
VERKABELUNG
übergreifenden Kabel und die Kabel zu den Endgeräten werden auf Patchfelder
aufgelegt. Die Verkabelungsstandards sehen eine sternförmige Verkabelung vor. Da
jedes Kabel somit als Punkt-zu-Punkt-Verbindung aufgebaut ist, können diese
Verbindungen individuell und flexibel gestaltet werden.
Bei erhöhten Sicherheitsanforderungen oder bei sehr hohen Datenraten können für
Fiber-to-the-Desk-Anwendungen Multimode- und Monomodefasern eingesetzt
werden und natürlich UTP-Kabel der Kategorien 3, 4 und 5.
Die Tertiärverkabelung sollte sich an dem zukünftigen Kommunikationsbedarf
orientieren und neben dem Anschluss von Standardnetzen (Ethernet, Token Ring,
ISDN) auch Breitbandkommunikation (FDDI, ATM, TP-PMD) berücksichtigen. Für
diese Dienste ist eine Verkabelung gemäß Kategorie 5 oder höher für Kabel und
Verbindungskomponenten erforderlich, womit die Übertragungsklassen D, E und F
realisiert werden.
An die Etagenverkabelung werden folgende Anforderungen gestellt: Anbindung von
Wanddosen in den Büros oder Arbeitsbereichen an den Etagenverteiler; universelle
Dosen- und Steckertechnik, gegebenenfalls aufgeteilt nach Sprach- und
Datenübertragung; Nutzung geeigneter Kabelwegsysteme, wie Doppelboden,
abgehängte Decken, Unterflursysteme, begehbare Kabelkanäle; netzunabhängige
Verkabelung; beliebige Versetzbarkeit von Arbeitsplätzen; Erweiterbarkeit; Flexibilität.
Etagenverteiler, EV
(FD, floor distributor)
Der Etagenverteiler ist der zentrale Vermittlungspunkt der Etagenverkabelung und
bildet den mechanischen Auflagepunkt für die Übertragungsmedien. Etagenverteiler
bestehen aus Patchfeldern und bieten gegebenenfalls eine Umsetzung zwischen
verschiedenen Übertragungsmedien, so z.B. zwischen LwL im Steigleitungsbereich
der Gebäudeverkabelung und UTP-Kabel bzw. STP-Kabel im Etagenbereich. In
einem Etagenverteiler sollten nicht mehr als 500 Anschlüsse zusammen laufen; bei
höheren Anschlusszahlen ist die Etagenverteilung entsprechend zu unterteilen.
Gebäudeverkabelung
(building wiring)
Die Gebäudeverkabelung, die Sekundärverkabelung, integriert die Etagennetze und
die Etagenverkabelung und bindet die einzelnen räumlichen Einheiten an das
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VERKABELUNG
Campusnetz. Die Sekundärverkabelung umfasst den Bereich zwischen
Gebäudeverteiler (GV) und Etagenverteiler (EV).
Die Verkabelungsstandards ISO/IEC 11801 und EN 50173 für die strukturierte
Verkabelung empfehlen zwischen den Verteilern eine maximale Länge von 500 m.
Im Sekundärbereich empfiehlt sich der gemischte Einsatz von Multimodefasern
(62,5/125 µm) und UTP-Kabeln der Kategorien 3, 4 und 5 bzw. STP-Kabeln. Für den
Einsatz von LwL sprechen die hohe Bandbreite, die bis zum Etagenverteiler zur
Verfügung steht, und der Fortfall von aktiven Komponenten. Die Kupferverkabelung
Aufbau einer strukturierten Gebäudeverkabelung
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VERKABELUNG
bietet Kostenvorteile bei niedrigen nutzbaren Bandbreiten. Kupferkabel werden im
Sekundärbereich meist in Sterntopologie verlegt, LwL-Kabel in Sternstruktur, aber
auch in Ringtopologie.
Von der Gebäudeverkabelung wird gefordert: Modularität bei der Verkabelung der
Etagen oder Bereiche, Aufbau und Betrieb von begehbaren Gebäude- und
Etagenverteilern, wartbares Kabelsystem zur schnellen Fehlersuche,
netzwerkunabhängige Verkabelung und Anpassbarkeit an die vorhandenen
Steigbereiche.
All dies führt zu unterschiedlichen Lösungsmöglichkeiten in Abhängigkeit von der
Gebäudestruktur und den definierten Anforderungen.
Gebäudeverteiler, GV
(BD, building distributor)
Geländeverkabelung
(campus wiring)
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Index
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Der Gebäudeverteiler bildet den Übergabepunkt von der Geländeverkabelung zur
Gebäudeverkabelung. Er enthält alle Auflagepunkte der Gebäudeverkabelung in
Form von Rangier- und Patchfeldern sowie die Auflagepunkte zur
Geländeverkabelung. Diese können gegebenenfalls eine medientechnische
Umsetzung von Lichtwellenleitern auf TP-Kabel oder andere Kabel enthalten.
In der strukturierten Verkabelung wird das Gelände über die Primärverkabelung
verkabelt. Diese Verkabelung integriert die in den einzelnen Gebäuden bestehenden
Subnetze eines Campus. Die Primärverkabelung umfasst den Bereich vom
Hauptverteiler (HV) bis zu den Gebäudeverteilern (GV). Pro Gebäude ist mindestens
ein Verteiler zum Anschluss an das Primärnetz erforderlich. Als Längenempfehlung
weisen die Standards ISO/IEC 11801 und EN 50173 für die strukturierte Verkabelung
1.500 m zwischen Haupt- und Gebäudeverteiler aus.
Im Allgemeinen werden für die Geländeverkabelung Multimodefasern mit 50/62,5/
125 µm verwendet, es können allerdings auch Monomodefasern mit 10/125 µm
eingesetzt werden, vorwiegend allerdings bei sehr großen Entfernungen zwischen
den Gebäuden.
Die Standards lassen allerdings für Anwendungen mit geringeren
Übertragungsgeschwindigkeiten auch symmetrische Kupferkabel zu, wobei Kabel
VERKABELUNG
Redundante Geländeverkablung
Geländeverkabelung in Baumtopologie
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mit 100 Ohm Wellenwiderstand der Kategorie 3
und 4 bevorzugt werden.
An die Geländeverkabelung werden folgende
Anforderungen gestellt:
Überbrückung großer
Entfernungen, Blitzschutz,
Einstreusicherheit, Abhörsicherheit, Zukunftsorientierung, Ausfallsicherheit,
hohe Verfügbarkeit, Wartbarkeit, sichere und
dokumentierte Trassenführung, Potentialtrennung zwischen Gebäudeerdungen, Integration
unabhängiger Subnetze
beliebiger Technologie,
hohe Übertragungskapazität, redundante
Auslegung und alternative
Trassenverlegung für den
Notfall. Bei der Geländeverkabelung muss außerdem auf die Ausbaubarkeit
der Hauptverteiler für eine
problemlose Integration
von Neubauten geachtet
werden.
VERKABELUNG
IBM-Verkabelungssystem
(ICS, IBM cabling system)
Die Basis für IBM, um die Anforderungen an ein universelles Verkabelungssystem zu
erfüllen, war das IBM-Verkabelungssystem (IVS). Dieses Verkabelungssystem, das
speziell für Token Ring entwickelt wurde, heißt in seiner Weiterentwicklung ACS
(Advanced Connectivity System). Das Vorgängersystem, das IVS, besteht aus
mehreren Datenkabeltypen und einem einheitlichen Datenstecker. Mit Hilfe der IBMDatenkabeltypen werden alle zueinander inkompatiblen Verkabelungen, wie die
Koaxialverkabelung mittels RG-62-Kabel für die IBM 3270-Welt, die TwinaxVerkabelung für die S/36-Welt, verdrillte Leiter (IBM 4700) und mehrfach verdrillte
Leiter (IBM 8100), abgelöst werden. IBM-Rechnersysteme benutzen vollkommen
unterschiedliche Verkabelungen, so wird beispielsweise in der 3270/3600/4300-Welt
eine sternförmige Koaxial-Verkabelung basierend auf dem RG-62-Kabel mit 93 Ohm
Wellenwiderstand benutzt. Die 3250/5080-Welt dagegen benutzt ein RG-6-Kabel mit
75 Ohm Impedanz, das IBM-PC-Network setzt auf Breitband-Koax mit dem RG-11Kabel mit 75 Ohm Impedanz, die Serien /36, /38 und AS/400 verwenden TwinaxKabel mit 105 Ohm Impedanz und das IBM Banking-System eine ZweidrahtRingleitung mit 55 Ohm Wellenwiderstand.
Soweit möglich und sinnvoll, benutzt IBM in seiner Verkabelung verdrillte
Kupferdoppeladern mit doppelter Schirmung. Die zweite Schirmung trägt zusätzlich
das Erdpotential. Dieses symmetrische Übertragungsmedium zeichnet sich durch
geringe elektromagnetische Beeinflussung, geringes Nebensprechen und eine
relativ hohe mögliche Übertragungskapazität von bis zu 125 Mbit/s aus. Zur
Überbrückung von größeren Entfernungen oder in Bereichen mit sehr starken
elektrischen Störfeldern schlägt IBM den Einsatz von Glasfaser vor. Gleichzeitig wird
dadurch erreicht, dass die Datensicherheit erheblich erhöht wird, da Glasfaserkabel
nicht abstrahlen und somit relativ abhörsicher sind.
ICCSVerkabelungssystem
(ICCS, integrated communications cabling system)
Das ursprünglich von Nixdorf entwickelte TWIST-Verkabelungssystem (TwistedWiring-Infrastructure-Star-Topolgie) basiert auf 4-Draht-Technologie (LwL) und/oder
einem Breitband-Backbone-Netz. Unterstützt werden ehemalige Nixdorf-Produkte,
Ethernet und Token Ring. Die im System enthaltenen Kabelschränke sind für
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VERKABELUNG
maximal 100 Anschlüsse vorbereitet. Spezielle Medienwandler ermöglichen die
Anbindung an das Nixdorf-Breitband-Netz (NBN-Backbone).
Das ICCS wurde Von Siemens entwickelt. Es basiert grundsätzlich auf speziell
isoliertem UTP-Kabel und Lichtwellenleiter und unterstützt ISDN, Token Ring,
Ethernet, FDDI, sowie Verbindungen der älteren Transdata-Welt. Da man frühzeitig
erkannt hat, dass ein einzelner Steckertyp kaum in der Lage ist, alle Anforderungen
zu erfüllen, unterstützt ICCS modulare Dosen, in die Einsätze für die Datenstecker,
die man gerade braucht, eingesteckt werden können. Diese flexible Lösung findet
man neuerdings auch bei anderen Herstellern, da sich kein Steckertyp eindeutig
durchsetzen konnte.
ISO/IEC 11801
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Die internationalen Standardisierungs-Aktivitäten für anwendungsneutrale
Verkabelungssysteme begannen 1991. 1993 lag der erste Entwurf für den
internationalen Standard ISO/IEC 11801 vor, dessen Veröffentlichung bereits 1995
erfolgte. Der Standard 11801 und der weitestgehend identische europäische
Standard EN 50173 sind für Deutschland relevant. Sie definieren einen
Geltungsbereich für eine Gelände-Ausdehnung von bis zu 3 km und für eine
Bürofläche von bis zu 1 Million Quadratmeter mit 50 bis 50.000 Endgeräten. Die
Standards unterstützen Sprach-, Daten-, Text-, Bilder- und Video-Anwendungen und
enthalten deshalb die Vorgaben für Konfiguration, Implementierung, Leistung und
Konformität. Darüber hinaus beschreiben sie Empfehlungen zum generellen Aufbau
eines Verkabelungssystems und klassifizieren die einzusetzenden Kabeltypen
ebenso wie die Ende-zu-Ende-Verbindungen (Link-Klasse).
Wesentlicher Bestandteil der Verkabelungsstandards ist eine hierarchische Struktur
mit sternförmiger Verkabelung. Der geographische Geltungsbereich wird strukturiert
in die Primärverkabelung, die Sekundärverkabelung und die Tertiärverkabelung. Die
Strukturierung und der sternförmige Aufbau der Verkabelung haben einige Vorteile:
Es können problemlos neue Netzsegmente hinzugefügt werden, ohne eine
Beeinträchtigung der gesamten Struktur. Treten in einem Netzsegment Störungen
auf, so bleiben diese auf dieses Netzsegment geschränkt und beeinträchtigen nicht
VERKABELUNG
Verkabelungsstruktur nach
ISO/IEC
11801
die Funktionalität anderer Subnetze. Gegen den Ausfall einer Primärstrecke können
Redundanzstrecken vorgesehen werden. Der Ausfall eines Backbone-Netzes hat
keine Auswirkungen auf die Kommunikationsfunktionen innerhalb der Subnetze. In
den Tertiärbereichen können durch entsprechende Beschaltung der Verteiler
verschiedene Netztopologien - Stern, Bus, Ring - realisiert werden.
Zu den funktionalen Elementen der Verkabelungsbereiche gehören in der
Geländeverkabelung die Primärkabel und der Standortverteiler (SV), in der
Gebäudeverkabelung die Sekundärkabel und der Gebäudeverteiler (GV) und in der
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Index
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VERKABELUNG
Etagenverkabelung die Tertiärkabel, die Etagenverteiler (EV), eventuelle
Kabelverteiler (KV) und die Telekommunikations-Anschlussdosen (TA). Die
Leitungslängen für den Primärbereich wurden mit 1.500 m, für den Sekundärbereich
mit 500 m und den Tertiärbereich mit 90 m spezifiziert. Der Definitionsbereich für die
Link-Klassen endet an der Telekommunikationsanschlussdose; das bis zu 10 m
lange Anschlusskabel bleibt unberücksichtigt, lediglich der Bereich vom Patch-Panel
bis zum Crossconnect wird in der Link-Klasse berücksichtigt.
Die Standards beschränken sich in den einsetzbaren Übertragungsmedium auf
Lichtwellenleiter und symmetrische TP-Kabel. Wobei die Empfehlungen für alle
Verkabelungsbereiche beide Alternativen freistellen: Gradientenindex-Profilfaser mit
62,5/125 µm und UTP-Kabel bzw. STP-Kabel. Für die Kabelspezifikationen
definieren die Standards die drei Kategorien 3, 4 und 5. Die
Übertragungseigenschaften für diese Kabel, ebenso wie für die Anschlusstechnik,
sind in so genannten Link-Klassen spezifiziert, die mit dem Wort »Class«, gefolgt
von einem Buchstaben A, B, C, D, E oder F gekennzeichnet sind. Class D hat
beispielsweise ein Übertragungsverhalten das durch die Eigenschaften der
Übertragungskomponenten der Kategorie 5 gegeben ist, Class F basiert auf
Komponenten der Kategorie 7.
Faserkategorien
nach
EN 50173
bzw. ISO/
IEC 11801
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VERKABELUNG
Für die Klassifizierung der Kabel gibt es ebenso wie für die Link-Klassen Vorschläge
von DIN, mit denen der Frequenzbereich der Kabel und die
Übertragungseigenschaften der Link-Klassen erweitert werden sollen. Mit den
Kategorien 6 und 7, die als deutscher Standardisierungsentwurf E DIN 44312-5 in
den internationalen Standard eingebracht wurden, wird der Frequenzbereich von
100 MHz auf 250 MHz (Kat.6) und 600 MHz (Kat.7) erweitert, die entsprechende
Link-Klassen heißen Klasse E und F.
Die Netzanwendungsklassen E und F unterstützen ATM, Gigabit-Ethernet und 10Gigabit-Ethernet. Um eine Zukunftssicherheit und einen hohen Investitionsschutz zu
erreichen, ist der Entwurf abwärtskompatibel zur europäischen Norm EN 50173.
An Anschlusskomponenten sehen die Standards bei Neuinstallationen von
Lichtwellenleitern den SC-Stecker vor, lassen aber auch bei bestehenden
Installationen den ST-Stecker zu. Für die verdrillten Kupferkabel wird ausschließlich
der RJ-45-Stecker im Verteilerbereich als auch in der Arbeitsplatzverkabelung
empfohlen. Der RJ-45-Stecker ist allerdings bei höheren Bandbreiten, entsprechend
der Kategorie 7, nur bedingt einsetzbar, da er nur bei Verdrahtung der äußeren
Anschlusspaare die erforderlichen NEXT-Werte erreicht. Da dies zu einer
Einschränkung der Flexibilität geführt hätte, wurden für Verkabelungen nach der
Link-Klasse F der GG-45-Stecker sowie der TERA-Stecker zugelassen. Vom IEC und
In 11801 vorgesehene Stecker für die Kategorien 5, 6 und 7. RJ-45, TERA und GG-45
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Index
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VERKABELUNG
von der ISO wurde der GG-45-Stecker standardisiert.
Weitere Änderungen tangieren den Tertiärbereich. Dieser Bereich besteht aus der
Strecke vom Übertragungsgerät bis zum Crossconnect, dem Patchfeld mit
Patchkabel, der horizontalen Verkabelung (90 m) mit der TelekommunikationsAnschlussdose und dem Anschlusskabel bis zum Endgerät. In der Link-Spezifikation
der 1. Version wurde der Verteilerbereich und das Etagenkabel berücksichtigt, nicht
aber das Anschlusskabel. In der Revision des Standards wird die Link-Spezifikation
durch die “Permanent Link” und den “Kanal” ersetzt. Die Permanent Link ist der
Bereich zwischen Patchfeld und Telekommunikations-Anschlussdose, und der Kanal
definiert die Ende-zu-Ende-Verbindung im Tertiärbereich zwischen
Übertragungsgerät und Endgerät. In der Kanalspezifikation werden also alle
Komponenten und Kabel der Etagenverkabelung berücksichtigt: Der Cross Connect
mit Verteilerkabel, das Patchpanel mit Patchkabel, das Etagenkabel, die
Anschlussdose und das Anschlusskabel.
In den Standards sind alle Kabelspezifikationen wie der Wellenwiderstand, die
Dämpfung, das Nahnebensprechen (NEXT) und das Dämpfung-NebensprechVerhältnis (ACR) sowie die Übertragungseigenschaften der Steckverbinder
festgelegt.
Kabelverteiler, KV
(TP, transition point)
Kanal
(channel)
Exit
Index
19
Bei der strukturierten Verkabelung handelt es sich beim Kabelverzweiger um eine
optionale Einrichtung in der horizontalen Verkabelung, also in der
Etagenverkabelung. Der Kabelverzweiger liegt zwischen dem Etagenverteiler und der
Telekommunikationsanschlussdose (TA) und dient dazu ein mehrpaariges TP-Kabel
auf mehrere zwei- oder vierpaarige Kabel oder Glasfaserkabel für die
Anschlussdosen umzusetzen. Ein Kabelverzweiger hat fest aufgelegte Kabel, ist
daher nicht rangierfähig und hat ausschließlich passive Komponenten.
In der Revision des Verkabelungsstandards EN 50173 wird der Begriff des Channels
eingeführt, und zwar als Übertragungsstrecke. Darunter ist die
Anschlussverkabelung im Tertiärbereich zwischen Etagenverteiler und Endgerät zu
VERKABELUNG
Definition von Link, Permanent Link und Kanal
verstehen. Dabei wird das Patchkabel mit 5 m Länge berücksichtigt, das
Etagenkabel, also das Installationskabel, mit bis zu 90 m Länge und das
Anschlusskabel wiederum mit 5 m Länge, inklusive aller Anschlusskomponenten.
Link-Klasse
(link class)
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20
Alle Verkabelungsstandards und Standardentwürfe, ISO/IEC 11801, EIA/TIA 568 und
EN 50173, benutzen Klassifizierungssysteme für die Spezifizierung der
Übertragungsstrecke. Man spricht bei den Ende-zu-Ende-Verbindungen von LinkKlassen. ISO/IEC 11801 kennt für TP-Kabel die Klassen A, B, C und D. Darüber
hinaus wurde von DIN der Entwurf 44312-5 für die zwei neuen Link-Klassen E und F
im ISO/IEC zur Diskussion vorgeschlagen. Darüber hinaus gibt es für
Lichtwellenleiter-Verbindungen die OF-Klassen für Entfernungen von bis zu 2 km.
Eine Link-Klasse spezifiziert das Übertragungsverhalten für die komplette
Übertragungstrecke bis hin zur Telekommunikationsanschlussdose.
Die Link-Spezifikationen enthalten alle Übertragungsmedien, Steckerelemente,
Patchpanel und die Anschlussdose.
Die Arbeitsplatzverkabelung lässt man in der Spezifikation bewusst unberücksichtigt,
weil einige Telekommunikations-Endgeräte direkt mit dem Anschlusskabel geliefert
werden, aber auch die Möglichkeit des unkontrollierten Austauschs von
VERKABELUNG
Anschlusskabeln besteht, die die Spezifikationen beeinträchtigen würden.
Klasse A: Anwendungen mit niedrigen Datenraten und Frequenzen bis 100 kHz.
Diese Klasse eignet sich beispielsweise für X.21/V.11, Basisanschluss von ISDN.
Klasse B: Sprachanwendungen mit Frequenzen bis 1 MHz, so z.B. für Basis- und
Primärmultiplexanschluss von ISDN.
Klasse C: Sprach- und Datenübertragung mit Frequenzen bis 16 MHz. Diese Klasse
kann für 10Base-T, für Token Ring 4/16 Mbit/s oder PBX-Technik verwendet werden.
Die Link-Klassen A, B und C werden in den neueren Standards nicht mehr
berücksichtigt.
Klasse D: Sprach- und Datenübertragung mit Frequenzen bis 100 MHz. Einsatz für
Fast-Ethernet, TPDDI.
Klasse E: Sprach- und Datenübertragung sowie Multimedia mit Frequenzen bis 200
MHz, u.a. für ATM 155.
Klasse F: Sprach-, Datenübertragung und Multimedia-Anwendungen mit
Frequenzen bis 600 MHz. Diese nach E-DIN 44312-5 spezifizierte Klasse eignet sich
für den Einsatz von Fast-Ethernet, ATM 155/622 und Gigabit-Ethernet.
Die Klasse E, die bis 250 MHz definiert ist, erlaubt die Verwendung von hochwertigen
gesamtgeschirmten S/UTP-Kabeln oder vorzugsweise von vierpaarigen S/STPKabeln. Bezüglich der Anschlusstechnik werden verbesserte RJ-45-Stecker und Buchsen eingesetzt. Die Klasse F, die bis 600 MHz reicht, bedingt die Verwendung
von vierpaarigen einzeln- oder gesamtgeschirmten S/STP-Kabeln mit hoher
Bandbreite, hervorragenden NEXT- und Dämpfungsverhalten und Impedanzverlauf.
Der RJ-45-Stecker ist nur bedingt einsatzfähig, da die Grenzwerte für das
Nahnebensprechen und das ACR nur bei Belegung der äußersten Stifte eingehalten
wird. Für die Klassen E und F wurden der GG-45-Stecker standardisiert und der
TERA-Stecker entwickelt.
Die Definitionen, die Bezeichnungen und der Geltungsbereich der Link-Klassen ist in
dem amerikanischen EIA/TIA-Standard 568 unterschiedlich gegenüber dem
internationalen Standard ISO/IEC 11801und dem deutschen Standard DIN 50173.
Für die Link-Klasse benutzt EIA/TIA den Terminus Category und kennt die
Exit
Index
21
VERKABELUNG
Kategorien 3, 4 und 5.
Zwar ähneln Klasse-C- und Klasse-D-Verbindungen den EIA/TIA-Category-3- und 5-Verbindungen, doch es gibt einige entscheidende Unterschiede: In 11801 werden
ausdrücklich die Verkabelung am Arbeitsplatz und die Endgeräte-Verkabelung
ausgeschlossen, so das Anschlusskabel, das den PC mit der Anschlussdose
verbindet, und das Patchkabel im Verteilerbereich. Die EIA/TIA-Verbindung
berücksichtigt diese Kabel in der Spezifikation. Das ist insofern kritisch, als das
Anschlusskabel kein fester Bestandteil des Verkabelungssystems ist und jederzeit
durch ein Kabel geringerer Qualität ausgetauscht werden kann, was einen direkten
Einfluss auf die Verbindungsklasse zur Folge hätte.
Mit der Einführung der neuen Link-Klassen E und F, die auf den neuen Kategorien 6
und 7 basieren, wurde auch die Streckendefinition überarbeitet. Anstelle der
Verkabelungsstrecke der Link, welche im Etagenverteiler zwei Verbindungen und
fünf Meter Rangierkabel umfasst, gibt es für die bisherigen Link-Klassen D, E und F
nur noch die »Permanente Übertragungsstrecke«, also vom Rangierfeld zur
Telekommunikationsanschlussdose. Zusätzlich wird der vollständige Kanal zwischen
zwei Endgeräten festgelegt, bei dem alle flexiblen Anschlussleitungen berücksichtigt
werden. Die Kanalspezifikation entspricht der bereits im EAI/TAI-Standard 568A
definierten Link-Klasse.
Die Übertragungsstrecken werden also zukünftig zwei Definitionsbereiche umfassen:
Die bisherige, die dann permanente Übertragungstrecke (Cabling Permanent Link)
heißt, und die Spezifikation für den Übertragungs-Kanal (Channel Performance).
Primärverkabelung
Exit
Index
22
Bei der Primärverkabelung, die auch als Geländeverkabelung bezeichnet wird,
handelt es sich um eine firmenweite Standortverkabelung zur Verbindung der
einzelnen Gebäude auf einem Campus. Dabei werden die Gebäudeverteiler über
das Primärkabel mit dem Standortverteiler verbunden. Nach den Spezifikationen der
Verkabelungsstandards ISO/IEC 11801 und EN 50173 für universelle Verkabelungen
kann die maximale Ausdehnung des Primärbereiches 3 km betragen. Das ergibt sich
aus der maximalen Entfernung zwischen Standort- und Gebäudeverteiler, die auf
VERKABELUNG
1.500 m begrenzt ist. Im Primärbereich werden in aller Regel Lichtwellenleiter in
Monomode- und Multimodefasern eingesetzt, als Anschlusselemente werden bei
Neuinstallationen SC-Stecker empfohlen, bereits vorhandene ST-Stecker sind
ebenfalls vorgesehen.
Die Primärverkabelung kann in Ring- oder Sterntopologie erfolgen. Bei sternförmiger
Verkabelung wird von einem Konzentrationspunkt aus verkabelt. Da sternförmige
Verkabelungen anfällig sind gegenüber Fehlern im zentralen Konzentrator und auch
gegenüber Streckenausfall, empfiehlt sich der Aufbau einer doppelten oder einer
kombinierten Topologie. Interessante Alternativen zur einfachen Sterntopologie sind
der Doppelstern, der Doppelring oder eine Kombination aus Ring- und
Sterntopologie. Bei einem solchen Konzept werden die Gebäude mit hoher Priorität
über einen Ring miteinander verbunden, solche mit niedriger Priorität dagegen
sternförmig mit einem Gebäude mit hoher Priorität. Bei dieser kombinierten Topologie
kann der gesamte Primärbereich auch bei Ausfall einer Sternverbindung oder bei
Ringunterbrechung über Redundanzwege weiterbetrieben werden.
Sekundärverkabelung
Exit
Index
23
Bei der Sekundärverkabelung handelt es sich um eine gebäudeinterne Verkabelung
zur Verbindung der Etagenverteiler mit den Gebäudeverteilern. Diese Verkabelung
wird auch als Gebäudeverkabelung bezeichnet. Die Sekundärverkabelung ist eine
Vertikalverkabelung, mit der die einzelnen Stockwerke sternförmig an den
Gebäudeverteiler angeschlossen werden.
In den Verkabelungsstandards werden für eine universelle Verkabelung im
Sekundärbereich alternativ Lichtwellenleiter und symmetrische Kupferkabel
vorgeschlagen. Es können sowohl Multimodefasern als auch Monomodefasern zum
Einsatz kommen, wobei in der Praxis 62,5/125 µm Gradientenindex-Profilfasern
eingesetzt werden. Die Sekundärverkabelung ist auf 500 m begrenzt und darf eine
maximale Dämpfung von 11 dB nicht überschreiten. Bei
Hochgeschwindigkeitsanwendungen über TP-Kabeln ist die maximale Entfernung
auf 100 m begrenzt.
VERKABELUNG
Standortverteiler, SV
(CD, campus distributor)
Steigleitung
(SCS, structured cabling
system)
Exit
Index
24
Der Standortverteiler, auch als Hauptverteiler (HV) bezeichnet, bildet den
Knotenpunkt einer strukturierten Verkabelung zwischen der Primärverkabelung und
der Sekundärverkabelung. Von diesem Verteilerpunkt ausgehend werden über die
Primärverkabelung die Gebäudeverteiler (GV) verbunden. Da in diesen Bereichen
primär Glasfaser eingesetzt wird, enthält der Verteilerschrank des Standortverteilers
eine große Anzahl an LwL-Spleißboxen und die dazugehörigen Kabel. Die Kabel
gehen in der Regel sternförmig vom Standortverteiler in die Geländeverkabelung.
Der Steigleitungsbereich gehört zur Gebäudeverkabelung und wird in der
strukturierten Verkabelung mit Lichtwellenleitern oder optional mit TP-Kabeln
ausgeführt. Es handelt sich um ein Installationssegment zur Verbindung des
Gebäudeverteilers mit den Etagenverteilern. Im Verkabelungsstandard ist dieser
Bereich mit einer maximalen Länge von 500 Metern spezifiziert.
Strukturierte Verkabelungen sind in den Standards EN 50173, ISO 11801 und TIA
568-A normiert. Sie bilden die Grundlage für eine zukunftsweisende,
anwendungsunabhängige und wirtschaftliche Netzwerk-Infrastuktur. Bisherige,
unstrukturierte Verkabelungen, die sich an dem momentanen Bedarf und Dienst
ausgerichteten, hatten in aller Regel Kostenexplosionen, verbunden mit
Fehlinvestitionen zur Folge. Früher musste sich der Netzbetreiber nicht mehr
Detailfragen über das Übertragungsmedium, die Übertragungseigenschaften oder
die Kommunikationswege widmen, da die Lokalen Netze auf einer festen
Netzwerkstruktur mit entsprechendem Zugangsverfahren basierten und an ein festes
Übertragungsmedium gebunden waren. Typische Beispiele hierfür sind Ethernet auf
Yellow Cable, Token Ring auf IBM-Kabel oder Terminalnetze und
Breitbandübertragungen.
Neuere LAN-Adaptionen, wie Ethernet auf TP-Kabel, und neue
Verkabelungskonzepte in den Firmen ermöglichen die Schaffung allgemein gültiger
Kabelstrukturen.
Die Verkabelungs-Infrastrukturen müssen Installationsreserven enthalten, die auch
VERKABELUNG
Datenkabel und
Lichtwellenleiter im
Primär-, Sekundär- und
Tertiärbereich
die Kommunikationsanforderungen für die nächsten 10 bis 15 Jahre berücksichtigen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt einer strukturierten Verkabelung ist die Dienstneutralität
des Anschlusspunktes. Der Ansatz sollte alle LAN-Konzepte umfassen, aber auch
Dienste aus dem Weitverkehrsbereich wie Sprachdienste via ISDN, Video- und
Datenübertragungen. Beim Aufbau einer neuen Netzinfrastruktur sollte des weiteren
eine hohe Flexibilität berücksichtigt werden, damit das Netz problemlos auf
zukünftige LAN-Technologien umgestellt werden kann und damit vorhandene und
neue Produkte in das Netzwerk einbezogen werden können.
Darüber hinaus sind sollte ein neues Netzsystem auf Standards basieren und damit
herstellerunabhängig sein, genügend Reserven für eventuelle neue Dienste haben,
unempfindlich gegenüber Störeinflüssen sein und eine sichere Übertragung
gewährleisten unter Berücksichtung von Redundanzstrecken.
Für den Anwender sind natürlich die Investitionskosten und der Investitionsschutz
von besonderer Bedeutung, ebenso die laufenden Folgekosten in Form von
Exit
Index
25
VERKABELUNG
Verkabelungsstruktur nach
ISO/IEC
11801
Wartungs- und Service-Aufwand.
Bei der Konzeption einer strukturierten Verkabelung sind außerdem
anwenderspezifische Aspekte zu berücksichtigen, die in das Konzept eingebracht
werden müssen. Basierend auf diesen und einer Vielzahl weiterer Aspekte, die
Übertragung und die Übertragungsmedien betreffend, wurden von diversen
Standardisierungsgremien Verkabelungsstandards entwickelt, die sich gegenseitig
anpassen oder ergänzen und als Basis für die Entwicklung einer strukturierten
Verkabelung herangezogen werden sollten.
Exit
Index
26
VERKABELUNG
Die Strukturierung erfolgt innerhalb von Hierarchie-Ebenen. In diesen Ebenen
werden Gruppen gebildet, die topologisch oder administrativ zusammengehören. Sie
sind in horizontale und vertikale Verkabelungsbereiche gegliedert, denen die
Geländeverkabelung, die Gebäudeverkabelung mit dem Steigleitungsbereich, die
Etagenverkabelung und die Arbeitsplatzverkabelung zuzuordnen sind.
Für die Gelände-, Gebäude- und Etagenverkabelung werden bei der strukturierten
Verkabelung maximal zulässige Kabellängen festgelegt (EIA/TIA 568, IS 11801),
außerdem Empfehlungen für die Topologie.
Die meisten Verkabelungsbereiche sind sternförmig aufgebaut. Die physikalische
Sternstruktur ist von besonderem Interesse, da auf ihr alle logischen Topologien
abgebildet werden können: Die Ringtopologie ebenso wie die Bus- oder
Baumtopologie.
Die Verkabelungsstandards sind für eine geografische Ausdehnung von 3000 m,
einer Bürofläche von 1 Mio. qm und für 50 bis 50.000 Anwender optimiert. In der
Primärverkabelung geht der Standard von 62,5/125 µm Glasfasern aus mit einer
maximalen Länge von 1.500 m.
In der Sekundärverkabelung, also in der Gebäudeverkabelung, kommt ebenfalls
62,5/125 µm Glasfaser zum Einsatz. Die Längenrestriktion liegt bei 500 m.
In der Etagenverkabelung, die vom Etagenverteiler bis zur Anschlussdose reicht,
werden im Standard TP-Kabel (100 Ohm UTP, 120 Ohm UTP, 150 Ohm STP, 62,5/
125 µm Glasfaser) mit einer Länge von 90 m festgelegt, zuzüglich 10 m
Anschlusskabel.
Tertiärverkabelung
Exit
Index
27
Der Tertiärbereich umfasst die einzelnen Etagen mit den sich darauf befindenden
Räumen. Die Tertiärverkabelung wird daher auch Etagenverkabelung genannt. Sie
verbindet den Etagenverteiler sternförmig mit den Anschlussdosen am Arbeitsplatz.
Die Streckenlänge zwischen Verteiler und den Telekommunikationsanschlussdosen
sind in den Verkabelungsstandards auf max. 90 m festgelegt. Normalerweise werden
im Tertiärbereich symmetrische Kupferkabel verlegt. Wird dieser Bereich mit
Lichtwellenleitern verkabelt, um Fiber to the Desk (FTTD) zu realisieren, kann für die
VERKABELUNG
Verkabelungsbereiche:
Primär-, Sekundär- und
Tertiärbereich
Ermittlung des Dämpfungsbudgets von einer Streckendämpfung von 2,2 dB
ausgegangen werden. Dieser Wert gilt für Monomode- als auch für Multimodefasern
und berücksichtigt jeweils einen Spleiß und eine Steckverbindung an jedem
Kabelende. Im Sekundärbereich dürfen auch Hybridkabel und hochpaarige Kabel
verwendet werden, wenn sie den Leistungsanforderungen genügen.
Verkabelung
(cabling)
Exit
Index
28
Die Verkabelung bildet die physikalische Basis für die Verbindung von Geräten. Die
Verkabelung wird durch Übertragungsmedien realisiert, die elektrisch leitend oder
lichtleitend sind, um elektrische oder optische Signale übertragen zu können.
VERKABELUNG
Verkabelungsprinzipien
Exit
Index
29
Historisch betrachtet, hat sich immer parallel zu einer Kommunikationsstruktur die
am besten dafür geeignete, herstellereigene Verkabelungsstruktur entwickelt. Man
denke nur an die Telefon-Verkabelung mit ihren verdrillten Leitungen, die 3270Verkabelung mit dem Koaxialkabel des Typs RG 62, die AS/400-Welt mit dem
Twinaxial-Kabel oder an IBM 4700 bzw. 8100 die mit verdrillten Leitern verkabelt sind.
Daneben gibt es den klassischen LAN-Bereich mit der Token-Ring-Verkabelung,
einer auf geschirmten verdrillten Leitern basierenden Verkabelung, die ersten
Ethernet-Versionen mit Koaxialkabeln, bekannt als Yellow-Cable und CheapernetKabel.
Da die Verkabelung sowohl auf die Netztopologie als auch auf das Protokoll
zugeschnitten war, führte dies zwangsläufig dazu, dass unterschiedliche
Übertragungsmedien eingesetzt wurden. Beginnend beim verdrillten Telefonkabel
reicht die Palette über die diversen Koaxialkabel mit den unterschiedlichsten
Bandbreiten, Impedanzen, Schirmungseigenschaften und physikalischen
Abmessungen, über Spezialkabel wie das Twinaxial-Kabel bis hin zu den TPKabeln. Dazu kamen für jeden Kabeltyp neue Datenstecker: Der BNC-Stecker und
der N-Stecker, der Twinaxial-Stecker und der TAE-Stecker, der DB-Stecker und der
IBM-Datenstecker, der ADO-Stecker und der RJ-45-Stecker, uvm.
Diese Situation führte häufig dazu, dass innerhalb von Unternehmen mehrere
Vernetzungskonzepte mit unterschiedlichen Datenkabel verwendet wurden.
Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Altlasten, da diese
herstellereigenen Verkabelungen gar nicht oder nur mit hohem technischen Aufwand
für andere Netztopologien und Dienste geöffnet werden konnten.
Diese unflexiblen dienst- und herstellerabhängigen Verkabelungsstrukturen wurden
erst durch die Entwicklung flexibler anwendungsneutraler Verkabelungen abgelöst.
Diese Entwicklung ist zurückzuführen auf den Wandel in den Anforderungsprofilen
der Firmen. Gleichzeitig entwickelten sich einheitliche Strukturen, die in den
Verkabelungsstandards festgeschrieben wurden. Man spricht daher heute von der
dienstneutralen, strukturierten Verkabelung.
VERKABELUNG
Bei der Verkabelung von Gebäuden sollten einige Richtlinien beachtet werden, die
eine hohe Flexibilität und eine langfristige Investitionssicherung garantieren.
Ausgehend von einer strukturierten Verkabelung nach dem Verkabelungsstandard
kommen als Übertragungsmedien grundsätzlich nur noch symmetrische Kabel, also
TP-Kabel, und Lichtwellenleiter zum Einsatz. Bei der Gebäudeverkabelung sollten
zur Erleichterung der Installation möglichst kurze Kabelwege angestrebt werden.
Dazu sollten die Verteilerräume mit ihren Etagenverteilern in den einzelnen
Stockwerken übereinander angeordnet sein. Jede Etage sollte über einen eigenen
Verteilerraum verfügen. Ein solcher Verteilerraum muss hinreichend Platz bieten, um
die gesamten Verteil- und Übertragungseinrichtungen, wie Telefonverteiler, Hubs,
Patchfelder usw. aufnehmen zu können. Für die geordnete Unterbringung dieser
Geräte sollten Verteilerschränke zur Verfügung stehen. Ein solcher Verteilerpunkt
sollte für jeweils etwa 1000 qm Etagenfläche vorgesehen werden und nach
Möglichkeit für weniger als 500 Anschlüsse konzipiert werden. Von dem
Etagenverteiler werden sternförmig vieradrige, besser achtadrige, Leitungen zu den
Telekommunikationsanschlussdosen am Arbeitsplatz verlegt. Dabei ist eine
eindeutige Kennzeichnung der Anschlüsse im Verteilerbereich unbedingt notwendig,
um spätere langwierige Suchprozeduren zu vermeiden.
Jeder Arbeitsplatz sollte über zwei bis drei Anschlussdosen verfügen.
Die Zuordnung neuer Dienste oder eventuell notwendige Umkonfigurierungen durch
Umzüge werden durch das Rangieren am Etagen- oder Gebäudeverteiler
vorgenommen.
Verkabelungsstandard
Exit
Index
30
Für die Standardisierung von strukturierten Verkabelungen gibt es Aktivitäten und
Standardisierungsentwürfe von US-amerikanischen, internationalen, europäischen
und deutschen Gremien.
Die Dachverbände EIA und TIA haben bereits 1985 für die USA mit den
Standardisierungs-Aktivitäten für eine universelle Gebäudeverkabelung begonnen,
die 1991 unter dem Titel »Commercial Building Telecommunications Wiring
Standard« EIA/TIA 568 veröffentlicht wurden.
VERKABELUNG
Die internationalen Standardisierungs-Aktivitäten begannen 1991. 1993 lag der erste
Entwurf für den internationalen Standard ISO/IEC 11801 vor, der 1995 veröffentlicht
wurde. Aus diesem internationalen Standard gingen im November 1995 der
europäische Standard EN 50173 und die deutsche DIN-Version 50173 hervor. Die
Standards 11801 und 50173 sind weitestgehend identisch und für Deutschland
relevant. Sie definieren den Geltungsbereich für anwendungsneutrale
Verkabelungsstrukturen in der Geländeverkabelung, der Gebäudeverkabelung und
der Etagenverkabelung.
Die Standards beschränken sich in den einsetzbaren Übertragungsmedium auf
Lichtwellenleiter und symmetrische TP-Kabel. Die Übertragungseigenschaften für
die Kabel, ebenso wie für die Anschlusstechnik, sind in so genannten Link-Klassen
spezifiziert, die mit dem Wort »Class«, gefolgt von einem der Buchstaben A, B, C, D,
E oder F gekennzeichnet sind.
Neben den erwähnten Standards für strukturierte Verkabelungen gibt es diverse
Aktivitäten und Standardisierungsentwürfe von US-amerikanischen, internationalen
und europäischen Gremien, die sich dieser Aufgabe im Detail annehmen. Für die
Kabeltechnik im Kommunikationsbereich in der IEC ist die Arbeitsgruppe SC46C und
in der CENELEC die SC46XC zuständig. Diese Gruppen sind es auch, die die
gültigen Kabelnormen im In-House-Bereich ausarbeiten und publizieren. Folgende
Normen sind in der Gebäudeverkabelung auf internationaler und europäischer
Ebene publiziert.
IEC 61156
Mehradrige und symmetrische paar-/viererverseilte Kabel für die digitale
Nachrichtenübertragung
IEC 61156-1: Fachgrund-Spezifikationen
IEC 61156-2: Rahmenspezifikation für Etagenkabel
IEC 61156-3: Rahmenspezifikation für Geräteanschlusskabel
IEC 61156-4: Rahmenspezifikation für Verteilerkabel
Diese internationalen Dokumente spezifizieren die Datenkabel der Kategorie 3, 4 und
5 sowohl für Installationskabel und Backbone-Kabel als auch für Anschluss- und
Exit
Index
31
VERKABELUNG
Verbindungskabel. Sie sind in ihren Anforderungen fast identisch mit den früheren
europäischen Standards HD 608, EN 50167, EN 50168 und EN 50169.
EN 50288-x-x ist eine europäische Normreihe in der die Anforderungen an Kabel der
Kategorien 5 bis 7 definiert sind.
EN 60603-x-x ist eine europäische Normreihe in der Steckverbinder für die die
Kategorien 5 bis 7 definiert sind.
IEC 1156: Generic specification for multicore and symmetrical pair/quad cables for
digital communication.
HD 608: Generic specification for symmetrical pair/quad or multicore cables for digital
communication.
EN 50167: Sectional specification for horizontal floor wiring cables with a common
overall screen for use in digital communication.
EN 50168: Sectional specification for work area wiring cables with a common overall
screen for use in digital communication.
EN 50169: Sectional specification for backbone cables, riser and campus with a
common overall screen for use in digital communication.
Für Token Ring-Installationen gibt es das Dokument:
Europäische und
internationale
Verkabelungsstandards
Exit
Index
32
VERKABELUNG
Definitionsumfang für
den
Verkabelungstandard
EN 50173
ISO/IEC 12075: 1994, Information technology, customer premises cabling (CPC),
planning and installation guide to support ISO/IEC 8802-5 Token ring stations.
Auf der Basis von EN 50098-1 und EN 50098-2 gibt es zwei Normen über ISDNVerkabelung:
ISO/IEC 14709-1: 1997, Information technology, configuration of customer premises
cabling (CPC) for application, part 1. Integrated services digital network (ISDN) basic
access.
cabling (CPC) for application, part 1. Integrated services digital network (ISDN)
primary rate.
cabling (CPC) for application, part 1: Administration.
ISO/IEC TR 14763-2: 1999, Information technology, configuration of customer
premises cabling (CPC) for application, part 2: Planning and installation.
ISO/IEC TR 14763-3: 1999, Information technology, configuration of customer
Exit
Index
33
VERKABELUNG
premises cabling (CPC) for application, part3: Testing of optical fibre cabling.
HD 608, EN 50167, EN 50168 und EN 50169
Die Struktur der europäischen Normung ist so aufgebaut, dass in einer
übergeordneten Norm, der sogenannten Fachgrundspezifikation (HD 608) die
elementaren Konstruktionsmerkmale und Messverfahren dargelegt sind. Die
Fachgrundspezifikation definiert den Anwendungsbereich, nach welchen
Grundsätzen ein Datenkabel konstruiert werden soll, und spezifiziert die Mess- und
Prüfverfahren. In den so genannten Bauartspezifikationen (EN 50167, EN 50168, EN
50169) werden dann die minimalen Kabelanforderungen definiert. Dazu gehören die
Drahtstärken, der grundsätzliche Aufbau der Kabel, die einzusetzenden Materialien,
die Schirmung und die übertragungstechnischen Leistungsparameter. Diese
Anforderungen können dann in die Detailspezifikationen eingearbeitet werden.
Im Vergleich zu den Systemnormen EN 50173 und ISO/IEC 11801 definieren die
europäischen Kabelnormen geschirmte Kabel mit halogenfreien, raucharmen und
flammwidrigen Mantelmaterialien und Drahtstärken von 0,5 mm und 0,6 mm. Für die
übertragungstechnischen Anforderungen an die Datenkabel wurden die Kategorie-5Grenzwerte der Systemnormen übernommen. Bei der Dämpfung wurden für die
Drahtstärke 0,6 mm höhere Anforderungen festgelegt, als in Kategorie 5
vorgeschrieben. Ein weiterer Unterschied zu den Systemnormen besteht im ACR. In
den Systemspezifikationen wird das ACR nur für Kommunikationsverbindungen über
die Stecksysteme definiert. Für die einzelnen Komponenten gab es keine Definition.
Das ACR wird in der Norm aus den Minimalanforderungen von NEXT und Dämpfung
ermittelt, d.h. alle Kabel, die bis heute den Kategorie-5-Grenzwerten entsprachen,
erfüllen die spezifizierten ACR-Grenzwerte.
Die EN 50169 entspricht im wesentlichen den Spezifikationen der EN 50167,
allerdings ist das ACR unberücksichtigt. Die Norm EN 50168 definiert die
Anschlusskabel und unterscheidet sich in den Grenzwerten von der EN 50167.
Kabel in diesem Bereich sind mit flexiblen Leitern mit 7 x 0,1 mm, 7 x 0,15 mm und 7
x 0,2 mm ausgeführt und haben höhere Dämpfungswerte als Installationskabel. Die
Grenzwerte dürfen laut Angaben um 50 % höher sein als bei Installationskabeln.
Exit
Index
34
VERKABELUNG
Verkabelungssysteme
(cabling systems)
Exit
Index
35
Bei den Verkabelungssystemen handelt es sich um strukturelle physikalische
Konzepte des Kabelnetzes für die Kommunikationsinfrastruktur.
Verkabelungssysteme umfassen die Geländeverkabelung (Pimärbereich), die
Gebäudeverkabelung (Sekundärbereich), die Etagenverkabelung (Tertiärbereich) und
den Endgeräteanschluss.
Verkabelungssysteme unterscheidet man nach dienstabhängigen und nach
dienstneutralen Verkabelungssystemen.
Dienstabhängige Verkabelungssysteme werden speziell für einige wenige
Anwendungen entwickelt und installiert und sind daher für andere Anwendungen
nur bedingt oder gar nicht einsetzbar. Sehr oft existieren mehrere unterschiedliche
Verkabelungssysteme in einem Gebäude nebeneinander. So beispielsweise
Systeme für das Telefonnetz, für Ethernet mit dem klassischem Medien Koax oder
Systeme für die IBM-Terminalwelt mit Twinax-Kabel.
Dienstneutrale Verkabelungssysteme sollten so konzipiert sein, dass sie sich
gleichermaßen für die Tele- als auch für die Datenkommunikation eignen. Sie sollten
die Analog-Telefonie und die Digital-Telefonie unterstützen, ebenso die vielen LANKonzepte und die sonstigen klassischen Sync- und Async-Anwendungen. Der Vorteil
der dienstneutralen Systeme liegt in der einfacheren und kostengünstigeren
Installation und Wartung, der universellen Nutzbarkeit und der Vereinheitlichung von
Kabeln und Anschlusselementen.
Das Verkabelungsproblem wurde von mehreren Herstellern aufgegriffen. Dadurch
gibt es unterschiedliche herstellerspezifische Verkabelungssysteme. Das Spektrum
der angebotenen Systeme basiert auf unterschiedlichen Übertragungsmedien, so
auf verdrillten Kupferadern mit und ohne Schirmung, auf Koaxialkabeln und auf
Lichtwellenleitern. In diese Gruppe fallen die Herstellersysteme IVS von IBM, ICCS
von Siemens, PDS von AT&T, ZAT128 von ICL/Nokia/Ericsson, Access/One von
Ungermann Bass, Lattisnet von SEL/Alcatel, FILAN/FINEX von Fibronics, Open Link
von DEC und UCS von Nokia.
Ziel eines Verkabelungssystems sollte die Bereitstellung eines neutralen, universell
einsetzbaren und kostengünstigen zukunftssicheren Kabelnetzes sein.
VERKABELUNG
Aufgrund der Standardisierung der strukturierten sternförmigen Verkabelung wurden
die Komponenten für die Verkabelungssysteme weitestgehend vereinheitlicht, soweit
sie sich an die Standards halten. Diese Verkabelungssysteme berücksichtigen alle
Komponenten wie Anschlussdosen, Festverkabelung zwischen Patchfeld und
Anschlussdose, Patchfelder, Patchkabel und Anschlusskabel. Alle Komponenten
eines solchen auf der Standardisierung basierenden Verkabelungssystems sollten
aufeinander abgestimmt sein. Diese Gruppe umfasst die Verkabelungssysteme ACS
von IBM, ICCS von Siemens, ACO und Netconnect von AMP, DVS von Deltacom,
Rheylan von Kabel Rheydt, Uninet von Dätwyler und das Verkabelungssystem von
Quante. Die aufgeführten Verkabelungssysteme benutzen Kupferkabel im
Tertiärbereich, die vollständig geschirmt sind und der Kategorie 5 entsprechen.
Verteilerraum
(WC, wiring closet)
Exit
Index
36
Der Verteilerraum bildet den Übergabepunkt von einem Verkabelungsbereich auf
einen andern, so z.B. von der Geländeverkabelung zur Gebäudeverkabelung oder
von der Gebäude- zur Etagenverkabelung. Der Verteilerraum mit dem Etagenverteiler
ist der strategische Mittelpunkt der Verkabelung, an dem die verschiedenen Medien
der Steigleitungen und der Etagenverkabelung zusammen laufen. Er enthält aktive
und passive Komponenten (Verteilerschränke mit Hubs, Sternkoppler, Brücken,
Router, Ringleitungsverteiler, Patchfeldern usw.) und dient als Schnittstelle für den
Wechsel der Übertragungsmedien sowie der Kommunikationsnetze und -dienste.
Darüber hinaus wird er als Wartungs- und Messplatz genutzt.
An einen Verteilerraum werden bestimmte Anforderungen bezüglich der Lage, der
Zugänglichkeit und der Umgebungsbedingungen gestellt, die sinnvoller weise bei
der Planung einer Verkabelung bereits berücksichtigt werden sollten. Zu diesen
Anforderungen gehören die zentrale Lage und der leichte Zugang, der hinreichende
Platz für die Verteilerschränke mit der Möglichkeit des vorderseitigen und des
rückseitigen Zugangs, der Platzbedarf für die meßtechnischen Einrichtungen, die
Abschließbarkeit und die ausreichende Ausstattung mit Anschlußdosen,
Steckdosen, Beleuchtungen und Telefon.
VERKABELUNG
Verteilerschrank
Verteilerschränke sind standardisierte Einheiten für die Aufnahme von
Verkabelungskomponenten in 19"-Bauweise, was einer Breite von 482,6 mm
entspricht. Der Standard kommt aus dem amerikanischen und wurde später von der
ANSI/EIA als RS-310-C festgeschrieben. International ist der Standard bekannt als
IEC-Norm 297, und in Deutschland als DIN 41494.
Gemeint ist in allen Fällen ein Schrank mit Außenabmessungen zwischen 600 mm
und 900 mm. Dieses Gehäuse besitzt einen Aufnahmerahmen zur Aufnahme von
19"-Geräten. Die Höhe der einzubauenden Geräte wird in Höheneinheiten (HE)
angegeben, wobei eine Höheneinheit 44,45 mm beträgt. Pro HE gibt es zwei
Befestigungslöcher im Abstand von 31,75 mm. Es gibt Verteilerschränke von
wenigen Höheneinheiten bis zu solchen mit 47 HEs, was einer Schrankhöhe von 2,2
m entspricht. Die Tiefe eines Verteilerschrankes ist immer 450 mm. Der Abstand für
die Befestigungsschrauben beträgt 465,1 mm.
Der Verteilerschrank bildet den Knotenpunkt in der strukturierten Verkabelung. Er
dient der Aufnahme von passiven und aktiven Netzwerkkomponenten wie LwLSpleißboxen, Patchpanel, Bridges, Router, Switches und Hubs.
Verteilerschrank mitLwLVerkabelung,
Foto: Siemens
Exit
Index
37
VERKABELUNG
Verteilerschränke gibt es in den unterschiedlichsten Ausstattungen und mit diversen
Installationsfunktionalitäten.
Da sind u.a. zu nennen die möglichst einfache Montage von
Verkabelungskomponenten, die Einrichtungen für die Kabelführung, die Erdung,
Klimatisierung, Beleuchtung und Verriegelung.
An den Aufstellungsort von Verteilerschränken werden bestimmte Anforderungen
gestellt, die die Luftverschmutzung, die Temperaturentwicklung, die Sicherheit und
die Beeinträchtigung durch Brand betreffen.
Verteilertechnik
Exit
Index
38
Da die Telekommunikation und die Datenübertragungstechnik immer stärker
zusammenwachsen, sollte mittelfristig auch eine gemeinsame Verteilungstechnik
beider Netze Bestandteil jeder Kommunikationsinfrastruktur-Planung sein. Eine
solche Entwicklung setzt allerdings voraus, dass für beide Netze einheitliche
Netzstrukturen geschaffen werden und dass die Telekommunikationstechnik und die
Datentechnik gemeinsame Kabelstrecken benutzen, die Kabelverbindungselemente
übereinstimmen, die Übertragungswege für beide Techniken elektrisch homogen
sind und der Verteilungsaufbau nach gleichen Verkabelungsstrukturen erfolgt. Aus
diesen Forderungen heraus lässt sich die informationstechnische Verkabelung der
Verteilertechnik, bei Berücksichtigung von drei Anschlussdosen pro Arbeitsplatz (DIN
50173), in folgenden Grundarten ausführen:
Verteiler mit Festverbindung: Die Telefonkabel, die Datenkabel und die
Anschlusskabel der Hubs werden auf eigene Trennleisten aufgelegt. Schaltdrähte
verbinden die Leisten der Tk-Kabel und der Hubs mit den Trennleisten des
Datennetzes.
Verteiler mit einem Patchfeld: Bei den Telefonkabeln besteht weiterhin eine
Festverbindung. Die Hubs sind mit eigenen Trennleisten verbunden und Patchkabel
verbinden die Trennleisten der Hubs mit den Trennleisten des Datennetzes.
Verteiler mit zwei Patchfeldern: Alle ankommenden und abgehenden Verbindungen
werden mittels Patchkabeln hergestellt.
Verteiler mit einem Patchfeld und einseitig steckbaren Patchkabeln: Die
VERKABELUNG
Verbindungskabel der Hubs werden auf der Trennleiste fest aufgelegt und hubseitig
gesteckt.
Verteiler mit Kupferkabel und Lichtwellenleiter: Anschlussseitig werden zwei TPKabel und ein Lichtwellenleiter zu den Anschlussdosen verlegt.
Weitere Top-Informationen zum Thema Verkabelung finden Sie unter
www.ITWissen.info. Hier sind die direkten Links zu wichtigen Begriffen:
ACR
Datenkabel
Dispersion
ELFEXT
FEXT
GG-45-Stecker
Gradientenfaser
Exit
Index
39
Kategorie
Lichtwellenleiter
Link-Klasse
LwL-Stecker
Moden
Monomodefaser
Multimodefaser
NEXT
RJ-45-Stecker
SFF-Stecker
Stecker
STP-Kabel
UTP-Kabel

VERKABELUNG

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