Ethernet-Kabel sind ein wesentlicher Bestandteil Ihrer Netzwerkinfrastruktur und für die Datenübertragung zwischen Ihrem Computer und Ihren Geräten verantwortlich. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Unterschiede zwischen geschirmten und ungeschirmten Kabeln und was Sie bei der Auswahl des richtigen Kabels für Ihre Bedürfnisse beachten sollten.
Verstehen von Ethernet-Kabeln
Netzwerkkabel wie Ethernet-Kabel gibt es in verschiedenen Kategorien. Diese Kategorien, die als "Cat" bezeichnet werden, stehen für unterschiedliche Leistungsstufen. Zu den gängigen Kategorien gehören Cat5e, Cat6, Cat6a und Cat8 Ethernet-Kabel.
Ethernet-Kabel bestehen häufig aus verdrillte PaareDabei handelt es sich um verdrillte Leitungspaare, die elektromagnetische Störungen (EMI) reduzieren. Diese verdrillten Paare tragen zur Verbesserung der Signalqualität und Zuverlässigkeit Ihrer Netzwerkverbindungen bei.
Ethernet-Kabel geschirmt vs. ungeschirmt
Es gibt zwei Haupttypen von Twisted-Pair-Ethernet-Kabeln: abgeschirmt und ungeschirmt. Geschirmte Kabel bieten einen robusteren Schutz gegen EMI, während ungeschirmte Kabel höhere Übertragungsgeschwindigkeiten bei fehlender EMI ermöglichen.
- Geschirmte Ethernet-Kabel sind aufgrund ihrer Steifigkeit und ihres größeren Durchmessers teurer und schwieriger zu installieren als ihre ungeschirmten Gegenstücke. Sie sind ideal für Umgebungen, in denen es viele potenzielle Störquellen gibt, z. B. in der Industrie oder in Bereichen mit hohem Funkverkehr.
- Ungeschirmte Ethernet-Kabel bestehen aus vier verdrillten Adernpaaren und sind kostengünstiger und einfacher zu installieren, so dass sie sich für kleine Haushalte oder Unternehmen eignen, in denen EMI kein großes Problem darstellt.
Was ist ein geschirmtes Ethernet-Kabel?
Ein geschirmtes Ethernet-Kabel, auch bekannt als geschirmtes Twisted-Pair-Kabel (STP), bietet im Vergleich zu ungeschirmten Kabeln einen zusätzlichen Schutz gegen elektromagnetische Störungen (EMI). Die Abschirmung besteht in der Regel aus einem Metallgeflecht oder einer Folie, die sich um die verdrillten Adernpaare im Kabel wickelt. Dies trägt dazu bei, die Auswirkungen von EMI auf die Leistung Ihres Netzes zu verringern, und gewährleistet eine stabilere und zuverlässigere Verbindung.
Wenn Sie geschirmte Kabel verwenden, werden Sie feststellen, dass sie steifer und etwas dicker sind als ungeschirmte Kabel. Dies ist auf das zusätzliche Abschirmungsmaterial zurückzuführen. Bei der Installation von abgeschirmten Kabeln kann es jedoch zu Problemen kommen, wenn sie nicht richtig geerdet sind. Dies ist notwendig, da unerwünschte externe Störungen über die Abschirmung, einschließlich des ESD- oder Ableitungskabels, zur Erde geleitet werden.
Arten von geschirmten Ethernet-Kabeln
Es gibt verschiedene Arten von geschirmten Ethernet-Kabeln, die jeweils ein unterschiedliches Maß an Schutz bieten:
- STP (Shielded Twisted Pair): Diese Art von Kabel ist auf der gesamten Kabelebene abgeschirmt. Es gibt eine einzige, vollständige Abschirmung, die alle verdrillten Paare im Kabel umgibt. STP-Kabel werden üblicherweise in Cat5e- und Cat6-Ethernetkabeln verwendet. Damit STP-Ethernet-Kabel EMI wirksam abblocken können, muss die Abschirmungsschicht geerdet sein. STP-Kabel enthalten zu diesem Zweck einen Erdungsdraht, aber die Kontinuität der Erdung hängt von kompatiblen geschirmten Komponenten ab. Selbst hochwertige STP-Kabel verlieren ihre Abschirmwirkung, wenn ungeschirmte Buchsen oder Koppler den Erdungspfad unterbrechen.
- S/STP (abgeschirmtes/abgeschirmtes verdrilltes Paar): Bei diesem Kabeltyp hat jedes verdrillte Kabelpaar seine eigene Abschirmung, und es gibt auch eine Gesamtabschirmung, die alle Paare umgibt. Diese Konstruktion bietet maximalen Schutz gegen EMI. S/STP-Kabel sind häufig Bestandteil von Hochleistungs-Cat6a-Ethernet-Verkabelungen.
- S/FTP (abgeschirmtes/geflochtenes verdrilltes Paar): Ähnlich wie bei S/STP hat bei diesem Kabeltyp jedes verdrillte Paar eine eigene Folienabschirmung, und alle Paare sind von einer Gesamtabschirmung umgeben. S/FTP-Kabel bieten ebenfalls einen hervorragenden EMI-Schutz und eignen sich daher für Hochleistungsanwendungen wie Cat-6- und Cat-6a-Netzwerke.
Die Wahl des richtigen Typs eines geschirmten Ethernet-Kabels hängt von Ihren spezifischen Anforderungen und dem Grad der EMI in Ihrer Umgebung ab. Im Allgemeinen bieten S/STP- und S/FTP-Kabel den besten Schutz, wenn Sie mit einem höheren EMI-Niveau konfrontiert sind. Wenn die EMI in Ihrer Umgebung jedoch nur mäßig hoch ist, können STP-Kabel ausreichen.
Was ist ein ungeschirmtes Ethernet-Kabel?
Ungeschirmte Ethernet-Kabel, auch bekannt als UTP-Kabel (Unshielded Twisted Pair), sind eine Art von Ethernet-Kabel ohne zusätzliche Abschirmung um die Adernpaare. Diese Kabel bieten die gleiche Bandbreite, Kabellänge und Leistung wie geschirmte Kabel. Diese Kabel sind so konstruiert, dass die Paare innerhalb der Kabel verdrillt sind, um EMI zu verringern. Sie sind eine beliebte Wahl für den Anschluss von Geräten in kleinen Heim- oder Büroeinrichtungen, da sie kostengünstig und einfach zu installieren sind.
Wenn Sie an UTP-Kabel denken, fällt Ihnen vielleicht das häufig verwendete Cat5e-Kabel ein. Dabei handelt es sich um ein ungeschirmtes Ethernet-Kabel, das Geschwindigkeiten von bis zu 1000 Mbit/s oder 1 Gbit/s liefern kann und häufig für Heim- und kleine Büronetzwerke verwendet wird.
Arten von ungeschirmten Ethernet-Kabeln
Es sind verschiedene Arten von ungeschirmten Ethernet-Kabeln erhältlich, darunter:
- Kat5: Dieses Kabel der älteren Generation unterstützt Geschwindigkeiten von bis zu 100 Mbit/s und kann für grundlegende Netzwerkanforderungen verwendet werden. Es lohnt sich jedoch, ein Upgrade auf Cat5e in Betracht zu ziehen, um eine bessere Leistung zu erzielen.
- Kat5e: Das beliebte Cat5e-Ethernetkabel ist eine verbesserte Version des Cat5-Kabels. Es unterstützt Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gbit/s und bietet eine bessere Crosstalk-Leistung als Cat5.
Obwohl ungeschirmte Ethernet-Kabel im Vergleich zu ihren geschirmten Gegenstücken anfälliger für elektromagnetische Störungen sind, können sie in den meisten Heim- und Kleinbüroumgebungen dennoch zuverlässig funktionieren. Bei der Auswahl eines Kabels für Ihr Netzwerk sollten Sie Faktoren wie die Entfernung zwischen den Geräten, mögliche Störquellen und die gewünschte Netzwerkgeschwindigkeit berücksichtigen.
Geschirmte und ungeschirmte Kabel in verschiedenen Branchen
In lauten Industrieumgebungen wie Flughäfen, medizinischen Einrichtungen und Fabriken ist in der Regel eine STP-Verkabelung erforderlich. An diesen Orten befinden sich viele Maschinen, die erhebliche EMI erzeugen, was die Signalqualität bei langen oder zahlreichen UTP-Läufen beeinträchtigen kann. Die STP-Schutzfolie oder -Geflechtabschirmung trägt zur Aufrechterhaltung einer starken, klaren Kommunikation unter störungsintensiven Bedingungen bei.
Wohn- und typische Büroräume, in denen es weniger Hochleistungselektronik oder medizinische Geräte gibt, weisen im Allgemeinen geringere EMI-Werte auf. Daher erfüllen kostengünstige UTP-Kabel die Anforderungen an die Konnektivität oft ohne Probleme. Ihr einfacheres Design bietet Gigabit-Netzwerkleistung für Standardaufgaben in Unternehmen und Heimbüros.
In diesem Abschnitt werden wir die Verwendung von geschirmten und ungeschirmten Ethernet-Kabeln in verschiedenen Branchen erörtern, wobei der Schwerpunkt auf Rechenzentren und Industriemaschinen liegt. Sie erfahren etwas über die Vorteile und potenziellen Herausforderungen, die mit jeder Art von Verkabelung in unterschiedlichen Umgebungen verbunden sind.
Verkabelung in Rechenzentren
Rechenzentren benötigen stabile, schnelle und zuverlässige Verbindungen, um effizient arbeiten zu können. In solchen Umgebungen können Sie auf verschiedene Quellen elektromagnetischer Störungen (EMI) stoßen, darunter Generatoren, Klimaanlagen und Leuchtstoffröhren. Diese Störungen können die Leistung Ihrer Ethernet-Kabel erheblich beeinträchtigen.
In den meisten Fällen werden in Rechenzentren geschirmte Twisted-Pair-Kabel (STP) verwendet. Die Abschirmung in STP-Kabeln trägt zur Reduzierung des Nahnebensprechens (NEXT) bei und schützt die Kabel vor EMI. Es werden auch ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel (UTP) verwendet, denen jedoch die zusätzliche Abschirmung fehlt, die einen Schutz gegen EMI bietet.
Verwendung von Ethernet-Kabeln in der Industrie und im Maschinenbau
Industrielle Umgebungen und Maschinen erfordern oft Ethernet-Kabel, die noch härteren Bedingungen standhalten müssen. Diese Umgebungen umfassen in der Regel Motoren, Stromleitungen, Generatoren und andere Geräte, die starke EMI erzeugen können.
In diesen Umgebungen werden in der Regel geschirmte Ethernet-Kabel verwendet, da sie vor elektromagnetischen Störungen schützen. Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) und das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) haben Normen für Ethernet-Kabel entwickelt, die speziell für industrielle Umgebungen ausgelegt sind. Diese Normen stellen sicher, dass die Kabel auch in Gegenwart starker EMI-Quellen optimal funktionieren.
Bei der Auswahl des geeigneten Ethernet-Kabels für Ihre Industrie- oder Maschinenumgebung sollten Sie sich der besonderen Herausforderungen und Anforderungen bewusst sein, denen Ihr Netzwerk ausgesetzt ist. Geschirmte Ethernet-Kabel können den Schutz und die Leistung bieten, die für eine stabile Verbindung unter diesen anspruchsvollen Bedingungen erforderlich sind, während ungeschirmte Kabel möglicherweise nicht ausreichend sind.
Häufig gestellte Fragen
Wann sollten ungeschirmte Ethernet-Kabel verwendet werden?
Ungeschirmte Twisted-Pair-Ethernet-Kabel (UTP) sind in der Regel ausreichend für kleine Haushalte oder Unternehmen, in denen elektromagnetische Störungen (EMI) weniger problematisch sind. Die Verdrillung der Adernpaare trägt zur Verringerung der EMI bei, so dass UTP-Kabel für die meisten alltäglichen Anwendungen geeignet sind. Wenn Ihre Umgebung jedoch ein hohes Maß an EMI oder Hochfrequenzstörungen (RFI) aufweist, sollten Sie stattdessen geschirmte Kabel verwenden.
Verbessert die Verwendung geschirmter Kabel die PoE-Leistung?
Geschirmte Ethernet-Kabel können bei der Verwendung von Power over Ethernet (PoE) einige Vorteile bieten. Die Abschirmung hilft, elektromagnetische Störungen (EMI) zu reduzieren, die die PoE-Leistung durch Spannungsabfälle und andere Probleme beeinträchtigen können. Obwohl die Abschirmung für die PoE-Leistung nicht ausschlaggebend ist, kann sie dazu beitragen, eine konsistente Stromversorgung aufrechtzuerhalten, insbesondere in Umgebungen mit hoher EMI oder RFI.
Sind geschirmte Kabel für Außeninstallationen erforderlich?
Geschirmte Kabel werden in der Regel für Installationen im Freien oder in Bereichen empfohlen, die rauen Umweltbedingungen ausgesetzt sind. Der Grund dafür ist, dass in Außenbereichen oft ein höheres Maß an EMI oder RFI auftritt, was die Leistung von ungeschirmten Kabeln beeinträchtigen kann. Außerdem haben geschirmte Kabel in der Regel eine robustere Mantelkonstruktion, die zusätzlichen Schutz gegen physische Schäden und verschiedene Witterungseinflüsse bietet.
Wie wirkt sich die Erdung auf geschirmte Ethernet-Kabel aus?
Eine ordnungsgemäße Erdung ist bei der Verwendung geschirmter Ethernet-Kabel unerlässlich. Die Abschirmung wirkt als Barriere gegen elektromagnetische Störungen, muss aber geerdet werden, damit sie richtig funktioniert. Durch die Erdung der Abschirmung wird sichergestellt, dass alle Störungen, die von der Abschirmung aufgenommen werden, sicher zur Erde geleitet werden, so dass sie die Datenübertragung im Kabel nicht beeinträchtigen. Werden abgeschirmte Kabel ohne ordnungsgemäße Erdung verlegt, kann dies zu Leistungseinbußen führen oder sogar die Vorteile der Verwendung abgeschirmter Kabel vollständig zunichte machen.v
