Netzwerk-Kabel:

Kupferkabel  (Koax):

Kabeltyp	Impedanz	Anwendung
RG-58/U	53,5 Ohm	Ethernet
RG-58A/U	50 Ohm	10Base2
RG-58C/U	50 Ohm	10Base2
RG-59	75 Ohm	Kabelfernsehen
RG-62	93 Ohm	ARCnet

Kupferkabel (Twistet Pair):

Kabeltyp	Spezifikation	max. Frequenz	Impedanz	Anwendung
STP	IBM Typ 1/9	20 MHz	150 Ohm	4 und 16 MBit Token Ring
UTP-1	EIA/TIA-568 Kat.1	100 kHz	100 Ohm	analoge Sprachübertragung
UTP-2	EIA/TIA-568 Kat.2	100 kHz	100 Ohm	IBM-Verkabelung Typ 3 (Sprache)
UTP-3	EIA/TIA-568 Kat.3	16 MHz	100 Ohm	10BaseT, 100BaseT4, 100VG-AnyLAN, ISDN
UTP-4	EIA/TIA-568 Kat.4	20 MHz	100 Ohm	16 MBit Token Ring
UTP-5	EIA/TIA-568 Kat.5	100 MHz	100 Ohm	100BaseT, SONET, SOH
UTP-6	Kat.6	200 MHz	-	155-MBit-ATM, keine verabschiedete Spezifikation
UTP-7	Kat.7	600 MHz	-	622-MBit-ATM, Gigabit-Ethernet, keine verabschiedete Spezifikation

Glasfaserkabel:

Kabeltyp	Durchmesser (Kern/Gesamt)	Bandbreite (1 km)	Anwendung
Multimode mit Stufenprofil	100 bis 400 µm/200 bis 500 µm	100 MHz	Entfernungen unter 1 km
Multimode mit Gradientenprofil	50 µm/125 µm	1 GHz	LAN, Backbone, ATM (655 MHz) in Europa
Multimode mit Gradientenprofil	62,5 µm/125 µm	1 GHz	LAN, Backbone, ATM (655 MHz) in den USA
Monomode (Singlemode) mit Stufenprofil	8 µm/125 µm	100 GHz	Telefon- gesellschaften

Belegung RJ45-Stecker für Ethernet:

• Token Ring Adernpaar 1 und 3
• 10BaseT Adernpaar 2 und 3
• 100BaseT Adernpaar 2 und 3
• 100BaseT4 Adernpaar 1, 2, 3 und 4
• VG-AnyLAN Adernpaar 1, 2, 3 und 4

 

Belegung und Kabel-Farbcode für RJ45-Stecker:

Adernpaar	Pins	EIA/TIA	IEC	REA	DIN 47.100
1	4/5	blau/weiß	weiß/blau	weiß/blau	weiß/braun
2	3/6	weiß/orange	rot/orange	türkis/violett	grün/gelb
3	1/2	weiß/grün	schwarz/grau	weiß/orange	grau/rosa
4	7/8	weiß/braun	gelb/braun	türkis/violett	blau/rot

Belegung RJ45-Stecker für Ethernet:

Signal	Pin	Farbe
TX+	1	weiß/grün
TX-	2	grün
RX+	3	weiß/orange
	4	blau
	5	weiß/blau
RX-	6	orange
	7	weiß/braun
	8	braun

Belegung des RJ45-Steckers:

Kontakt	Telefon analog	ISDN	Ethernet	Token Ring	TP-PMD	AS400	3270	ATM
1			TX+		TX+			X
2			TX-		TX-			X
3		a2	RX+	RX+			RX+
4	a	a1		TX-		TX+	TX+
5	b	b1		TX+		TX-	TX-
6		b2	RX-	RX-			RX-
7					RX+			X
8					RX-			X

Crossover-Kabel für (Gigabit-)Ethernet:

Das Crossover-Kabel überkreuzt die zwei Empfangs- und Sendeleitungen zweier miteinander verbundener Netzwerkkomponenten.

 

		Pin Belegung 1 TX+ 2 TX- 3 RX+ 6 RX-

Crossover-Kabel für Gigabit-Ethernet (1000BaseT):

		Pin Signal 1 TX D1 + 2 TX D1 - 3 RX D2 + 4 BI D3 + 5 BI D3 - 6 RX D3 - 7 BI D4 + 8 BI D4 -
Normale Crossover-Kabel für Ethernet können für das Gigabit-Ethernet (1000BaseT) nicht verwendet werden. Gigabit-Ethernet über Twisted-Pair-Kabel benutzt alle vier Adernpaare. Deshalb müssen auch alle Adernpaare gekreuzt werden. Siehe dazu die Zeichnung Müssen mit einem solchen Patchkabel mehr als 5 Meter überbrückt werden, dann empfiehlt sich eine Leitung, die CAT5e oder CAT6 entspricht.

Anwendungsfall:

1. Wenn zwei Netzwerk-Komponenten verbunden werden sollen, aber kein Uplink-Port vorhanden ist.
2. Wenn zwei Netzwerk-Karten direkt miteinander verbunden werden sollen.

Koaxialleitung:

Bei einer Koaxialleitung befindet sich ein Kupferleiter im Innern des Zweitenleiters(Außenleiter). Durch eine Isolation werden beide voneinander getrennt, und dem Kabel mechanische Stabilität gegeben.
Das elektrische Feld, das sich beim Anlegen einer Spannung aufbaut, entsteht nur zwischen Außen- und Innenleiter. Außerhalb des Kabels tritt keine magnetisches Feld auf.

Vorteil der Koaxialleitung gegenüber des Paralleldrahtkabels:

• Es können keine Störspannungen durch Influenz in das Kabel gelangen.
• Die im Kabel fließenden Ströme erzeugen keine magnetischen Störfelder.

Damit die elektrische Feldverteilung wirksam wird, muss der Außenleiter (Abschirmung, Abschirmmantel) an Erde gelegt werden. Hierdurch sind beide Leiter gegenüber der Erde spannungsmäßig ungleich.
Deshalb sind Koaxialleitungen unsymmetrische Leitungen (Paralleldrahtleitungen sind erdsymmetrisch).

Netzwerkkabel - Twisted Pair:

Die hier beschriebenen Twisted-Pair-Kabel sind Verlegekabel der Kategorie 5. Sie werden hauptsächlich in Strukturierten Verkabelungssystemen (Netzwerk und Telefonie) eingesetzt.

U/UTP - Unscreened Unshielded Twisted Pair

U/UTP-Kabel sind sehr einfach aufgebaute ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel. Dadurch sind sie sehr einfach herzustellen und günstig zu kaufen.
Das Kabel besteht aus einem Kunststoffmantel, in dem sich die verdrillten Adernpaare befinden. Das Kabel ist sehr flexibel und einfach zu verlegen.

S/UTP - Screened Unshielded Twisted Pair:

Das S/UTP-Kabel hat zwischen Kunststoffmantel und den verdrillten Adernpaaren eine Schirmung aus Kupfergeflecht oder Aluminiumfolie. Die Qualität dieser Kabel ist wesentlich höher. Sie stellen das Mindestmaß an Qualität für die Netzwerkverkabelung sicher.

S/STP - Screened Shielded Twisted Pair:

Das S/STP-Kabel ist das hochwertigste Twisted-Pair-Kabel, das man bekommen kann. Zusätzlich zum Schirmgeflecht sind die einzelnen Adernpaare mit einer Aluminiumfolie geschirmt.
Dieses Kabel ist wenig flexibeler, und daher mühsam zu verlegen.

Hinweis zu Twisted-Pair-Kabel:

Im Gegensatz zu den geschirmten Kabeln (STP) weisen die ungeschirmten Kabel (UTP) eine deutlich schlechtere Übertragungsqualität auf, die sich bei hohen Übertragungsraten negativ bemerkbar macht.

Übertragungsqualität von Twisted-Pair-Kabeln:

Nahnebensprechen (NEXT):
Das Nahnebensprechen ist der Signalpegel, der bei einer Signalübertragung über ein Adernpaar, in einem benachbarten Adernpaar durch Induktion auftritt. Je schwächer dieses induzierte Signal ist, desto weniger stören sich die Signalübertragungen.
Das Nahneben- oder übersprechen wird als Verhältnis von Orginalsignal und induziertes Signal in Dezibel (dB) angegeben.
Bei einer Kabellänge von 100 Meter sollte dieser Wert bei mindestens -32 dB liegen. Jeweils -6 dB entspricht einer Verdoppelung der Signalabschwächung (dB = 20 * log Ausgangssignal / Eingangssignal).

Störspannungsabstand (STN):
Der Störspannungsabstand ist der Abstand des Signalspannungspegels im Verhältnis zu Störsignalen (Übersprechen, Störeinstrahlung von Netzwerkkabeln). Von der Höhe des Störabstandes hängen Empfängerempfindlichkeit, die daraus resultierende Reichweite und die Fehlerrate der Datenübertragung ab.

Signaldämpfung:
Mit zunehmender Übertragungsfrequenz nimmt die Dämpfung der Signale zu. Mit höheren Frequenzen können deshalb nur geringere Entfernungen überbrückt werden. Bei einer Kabellänge von 100 Metern sollte eine Signaldämpfung von 22 dB (Dämpfung um das 158-fache) nicht überschritten werden (dB = 10 * log Ausgangsleistung / Eingangsleistung).
Die unterschiedlichen Qualitäten von UTP-Kabeln (ungeschirmt) sind in fünf Kategorien definiert. Die Übertragungsgeschwindigkeit variiert von 100 kHz bis 100 MHz.
Geschirmte Kabel (STP) erfüllen in jedem Fall die Übertragung bis zu 100 MHz.

Leitungen und Kabel:

Die nebenstehende Schaltung ist das Ersatzschaltbild einer gleichmäßig aufgebauten (homogenen) Leitung.
Jede 2-adrige Leitung entspricht diesem Ersatzschaltbild. Sie ist nicht nur mit einem Widerstand, sondern auch mit einer Induktivität und Kapazität behaftet.
Demzufolge ist dieser Leitungsvierpol frequenzabhängig. Zusätzlich werden die elektrischen Eigenschaften durch die Leitungskonstruktion beeinflusst (Verseilungsart, Feuchtigkeit, etc.).

Twisted Pair (TP) Kabel (symmetrisches Kabel):

Twisted Pair Kabel ist die englische Bezeichnung für gekreuzte oder verdrillte Adernpaare.
Die Bezeichnung symmetrisches Kabel bezieht sich auf die dadurch erreichten elektrischen Eigenschaften des Kabels.

Betrachtung des Koaxial-Kabels:
Das Koaxial-Kabel ist ein unsymmetrisches Kabel. Bei der Übertragung von digitalen Signalen über eine Koaxial-Leitung (BNC) wird ein Potentialunterschied zwischen Innenleiter (Kern) und dem, als Bezugserde dienenden, Außenleiter erzeugt. Der Außenleiter wirkt als Antenne. Er strahlt elektromagnetische Strahlen ab. Zusätzlich beeinflussen Störungen von außerhalb den Signalfluss im Innenleiter.

Theorie des symmetrischen Kabels:
Durch spezielle Übertragungstechniken und die gezielte Verdrillung der Doppeladern erhält das symmetrische Kabel seine elektrischen Eigenschaften.
In das Kabel werden gleiche Signale mit gegensätzlicher Polarität eingespeist. Im Idealfall heben sich die symmetrischen Amplituden auf. Der Potentialunterschied zur Bezugserde beträgt 0V.
Die meisten Störspannungen sind asymmetrisch und diese haben wegen der Gleichtaktunterdrückung keinen Einfluss auf die symmetrischen Signalleitungen.

Das symmetrische Kabel in der Praxis:
In der Praxis variiert die verbleibende Störspannung je nach Übertragungstechnik auf wenige µV.
Um die Störquellen weiter zu entschärfen, werden die einzelnen Kabeladern verdrillt. Dadurch schneiden sich Ihre Feldlinien im 90°-Winkel. Die gegenseitige Beeinflussung wird dadurch unmöglich.
Die Datenübertragung über das symmetrische Kabel benötigt in jede Übertragungsrichtung mindestens zwei Adern (also 4 Adern, oder 2 Doppeladern). Beispielsweise beim ISDN oder LAN.

Lichtwellenleiter (LWL)/Glasfaser:

Die Lichtleitertechnik ist ein alt bewährtes Prinzip, bei der elektrische Signale in Lichtsignale umgewandelt werden. Mit Hilfe von Glas-, Quarz- oder Kunststofffasern kann das Licht über lange Strecken transportiert werden. Am Ende der Übertragung werden die Lichtimpulse wieder in elektrische Signale umgewandelt.
Der Betriff Glasfaser ist ein Lichtwellenleiter, dessen Fasern aus dem Grundstoff Glas bestehen. Er wird häufig mit dem Begriff Lichtwellenleiter  (LWL) verwechselt.

Sender oder Quelle	Analog- Digital- Wandler	Treiber- Stufe	Leucht- diode	Licht- wellen- leiter	Foto- Trs.	Digital- Analog- Wandler	Treiber- Stufe	Empfänger

Während die elektrischen Signale in Kupferleitungen als Elektronen von einem zum anderen Ende wandern, übernehmen in Glasfaserkabeln Photonen (Lichtteilchen) diese Aufgabe.
Licht kommt in beliebig vielen spektralen Farben vor. Jede Farbe des Lichtes wird einer bestimmten Frequenz der elektromagnetische Welle zugeordnet. Durch die Verwendung unterschiedlicher Farben (Frequenzen) lassen sich auf einem Lichtwellenleiter mehrere Datenkanäle unabhängig betreiben. Das macht die Lichtwellenleiter zum Übertragungsmedium der Gegenwart und Zukunft.
Als Übertragungstechnik dient DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), ein rein optisches Multiplexsystem. Es arbeitet, ähnlich wie Farbfilter, die nur genau definierte Wellenlängen des Lichtes (Farbspektrum) durchlassen.

Lichtwellenleiter aus Kunststoff haben einen Durchmesser von etwa 0,1 mm und sind äußerst flexibel.
Der Kern ist der zentrale Bereich eines LWL, der zur Wellenführung des Lichts dient. Der Mantel ist das optisch transparente Material eines LWL an dem die Reflexion stattfindet. Der Kern besteht aus einem Material mit einem höheren Brechungsindex als der darüber liegende Mantel. An den Wänden im Innern des Lichtwellenleiters findet eine Reflexion statt, so dass der Lichtstrahl nahezu verlustfrei um jede Ecke geleitet wird.
Um eine Verbindung zwischen zwei Lichtwellenleitern herzustellen, müssen die beiden Enden verschmelzt (Schmelzspleiß) oder verklebt (Klebespleiß) werden.

Multimodefaser mit Stufenprofil	Multimodefasern mit Stufenprofil haben einen Durchmesser von 200 µm. Durch sie werden mehrere Lichtwellen gleichzeitig geschickt. An den Wänden der Faser wird das Signal hart reflektiert. Das Ausgangssignal wird dadurch schlechter. Sie werden z.B. als Verbindungskabel im Patchschrank verwendet.
Multimodefaser mit Gradientenprofil	Multimodefasern mit Gradientenprofil haben einen Durchmesser von 50 µm. Durch sie werden mehrere Lichtwellen gleichzeitig geschickt. An den Wänden der Faser wird das Signal weich reflektiert. Das Ausgangssignal ist noch sehr gut. Sie werden für Verbindungen von Gebäuden oder Etagen eingesetzt.
Monomodefaser	Singlemodefasern oder Monomodefasern haben einen Durchmesser von 10 µm. Durch sie werden die Lichtwellen gerade hindurchgeleitet. Sie werden für weite Strecken eingesetzt.

 

Lichtwellenleiter bieten gegenüber dem Kupferkabel entscheidende Vorteile:

• Lichtwellenleiter können beliebig mit anderen Versorgungsleitungen parallel verlegt werden. Es gibt keine elektromagnetische Störeinflüsse.
• Wegen der optischen Übertragung sind Störstrahlungen, Kontakt- und Masseprobleme nicht vorhanden.
• Entfernungsbedingte Verluste des Signals wegen Induktivitäten, Kapazitäten und Widerständen treten nicht auf.
• Möglichst frequenzunabhängige Leitungsdämpfung der zu übertragenen Signale.
• Übertragungsraten sind durch mehrere Trägerwellen mit unterschiedlichen Wellenlängen (Farbspektrum) fast unbegrenzt erweiterbar.

Allerdings sind Lichtwellenleiter teurer als Kupferleitungen (Material- und Montagekosten). Dafür haben sie eine erheblich geringere Dämpfung und eignen sich auch für weitere Strecken.