Netzwerkverkabelung

Drahtlose Netze     Glasfaserkabel     Koaxialkabel      Token-Ring     Twisted Pair


Die pysikalische Verbindung mehrer PC´s wird mit den verschiedensten Übertragungsmedien durchgeführt, vom einfach verdrillten Kupfer- bis zum High-Tech-Glasfaserkabel finden die unterschiedlichsten Verkabelungsarten Verwendung.

Man kann sagen, es gibt so viele verschiedene Möglichkeiten Computer zu verbinden, wie es pysikalische Möglichkeiten gibt.

Dabei beschränkt sich die Wahl der Übertragungsmedien nicht nur auf greifbare Kabel, vielmehr werden verstärkt auch körperlose Medien wie Infrarotlicht, Radiosignale und Satellitenfunk eingesetzt. Grundsätzlich muß man sich darüber im klaren sein, daß die Verkablung eine entscheidene Rolle spielt, was die Leistungs- und Erweiterungs- möglichkeiten des einzurichtenden Netzes betrifft.

Auch unter Kosten/Nutzen- Gesichtspunkten ist die Wahl des Übertragungs- mediums nicht unerheblich für die späteren Gesamtkosten des Netzes.

In der Praxis ist es so, daß man hinsichtlich der Wahl des zu verwendenen Übertragungsmediums nicht frei ist, vielmehr wird es in hohem Maße vom eingesetzten Netzwerktyp bestimmt. Grundsätzlich unterscheidet man alle in Frage kommenden Übertragungsmedien nach folgenden Kriterien:

    - Übertragungsgeschwindigkeit, angegeben in Bit/s,

    - Abschirmung, die Qualität der Abschirmung ist maßgeblich
    für die Anfälligkeit des Kabels auf äußere Störsignale, wie sie
    z.B. durch elektrische Apparaturen oder Röntgengeräte
    hervorgerufen werden,

    - Dämpfung, unter ihr ist die Abschwächung der Signalstärke
    im Kabel zu verstehen, sie ist mithin das Maß für die
    maximale Kabellänge und sollte so gering wie möglich sein.
    Die Maßeinheit ist db/km,

    - Kosten, gerade bei großen stockwerk- oder sogar gebäudeübergreifenden Netzwerken, bei denen oft mehrere hundert
    Kilometer Kabel gelegt werden, ist der Preis des Kabels pro Meter ein nicht zu unterschätzender Kostenfaktor.

    Ein Maß für den Preis/m ist dabei die Güte des verwendeten
    Kabels hinsichtlich seiner pysikalischen Eigenschaften.

Wichtige heute verwendete Übertragungsmedien bzw. Kabelarten sind:


    - Twisted Pair Kabel

    - Koaxialkabel

    - IBM-Token-Ring-Kabel

    - Glasfaserkabel

    - Richtfunk

    - Infrarot






Twisted Pair (Verdrillte Doppelleitungskabel)

Verdrillte Zweidrahtleitungen bestehen meist aus zwei Leitungspaaren und werden z.B. auch für Telefonleitungen
eingesetzt.

Die einzelnen Leitungen sind dabei von einem Kunststoffmantel umgeben.

Der Sinn des Verdrillens ist in der Tatsache begründet, daß auf diese Weise ein stabiles elektrisches Magnetfeld erreicht
wird.

Twisted Pair Kabel gibt es ungeschirmt oder geschirmt, als sogenanntes Unshielded Twisted Pair bzw. Shielded Twisted Pair. Bei der abgeschirmten Version sind die Leitungspaare gegeneinander abgeschirmt.Twisted Pair Kabel finden unter anderem beim Ethernet und Token-Ring Verwendung.



Koaxialkabel

Koaxialkabel sind uns allen als Antennenkabel für Radio und Fernsehen bekannt.

Sie bestehen aus 4 Schichten:

- einem inneren Kupfer draht, den sogenannten inneren Leiter,

- einen ihn umgebenden Kunststoffmantel,

- ein diesen Mantel umgebendes Drahtgeflecht, den sogenannten äußeren Leiter und schließlich die alles
umhüllende Kunststoffaußenhülle, die auch als Kabelmantel bezeichnet wird.
    Koaxialkabel kommen besonders bei Busnetzen zur Anwendung und benötigen zur Vermeidung von Reflexionen am Kabelende     immer einen Endwiderstand.

Koaxialkabel unterteilen sich im wesentlichen in


    - Thin Ethernet-Kabel, das auch als RG58 oder 10Base2-Kabel bezeichnet wird und am ehesten dem
    bekannten Antennenkabel gleicht.
    Bei RG58-Kabel beträgt der Wellenwiderstand 50 OHM.         -
    - Thick Ethernet-Kabel, das auch als Yellow Cable oder 10Base5-Kabel bezeichnet wird und über einen dickeren
    inneren Leiter verfügt und vierfach abgeschirmt ist.
    Bei Yellow Cable beträgt der Wellenwiderstand gleichfalls 50 OHM.

    - ARCNet Kabel, das im Gegensatz zum Ethernetkabel einen Wellenwiderstand von 73 OHM hat.



IBM-Token-Ring Kabel

Bei dem gerade bei älteren Token-Ring-Netzen oft benutzten IBM Datenkabel Typ I handelt es sich um ein schweres vierpoliges,
mehrfach abgeschirmtes Kabel.

Zum Anschluß an den TokenRing, respektive zur Ringleitungsverteilung, besitzt es an seinem einen Ende einen IBM spezie-
fischen Datenstecker.

Bei diesem offiziell als MIC-Stecker oder mehr scherzhaft als Hermaphrodit bezeichneten Stecker sorgen zwei eingbaute
Kurzschlußbrücken dafür, daß auch bei abgezogenem Stecker der Ring geschlossen bleibt.
Aufgrund seiner Größe wird er heute aber kaum noch eingesetzt, stattdessen verwendet man RJ45 Stecker und ersetzt die sonst im Stecker vorhandenen Kurzschlussbrücken durch entsprechende elektronische Schalter im Verteiler.



Glasfaserkabel

Glasfaserkabel, auch Lichtwellenleiter oder Lichtleiterkabel genannt, ist ein High-Tech-Kabel, das zwar noch recht teuer
und auch nicht einfach zu handhaben ist, aber derzeit Übertragungsraten von über 2,5 GBit/sek erlaubt, mit stetig steigender
Tendenz.

Zudem wird es aus dem reichlich vorhanden und günstigen Rohstoff Quarzsand hergestellt, ist bis zu 100mal leichter als ent-
sprechendes Kupferkabel und eine Verstärkung des Lichtsignals muß in ihm nur etwa alle 30 km erfolgen.

Im Gegensatz zum Kupferkabel, wo eine entsprechende Signalverstärkung bereits nach ca 2 km erfolgen muß.


Zudem ist es vollständig sicher gegen elektrische oder magnetische Stör- felder. Ein "Abhören" der Leitung ist aufgrund der nur extrem geringen Durchdringung der den Kern umhüllenden Schicht durch die Lichtsignale und der Empfindlichkeit der verwendeten Materialien nicht möglich.

Es ist also mit großer Sicherheit das Übertragungsmedium der Zukunft.

Glasfaserkabel ist 3-schichtig aufgebaut und besteht aus einem inneren dünnen Glasstrang, dem Kern (engl. core), einer diesen Kern umhüllenden zweiten dickeren Glasschicht, dem Glasmantel (engl. cladding) und einer schützenden Kunststoffaußenhülle.

Glasfasern sind so aufgebaut, daß der Kern gegenüber der Hülle eine höhere physikalische Dichte aufweist, das heißt der Mantel hat ein niedrig- eres Lichtbrechungsverhältnis.

Sendet man nun durch den Kern einen Lichtimpuls, bricht sich der Licht- strahl nach den Gesetzen der Optik an der Übergangsstelle vom dichten zum weniger dichten Material, wird reflektiert und setzt sich fort.

Weicht der Lichtstrahl beispielsweise bei Richtungsänderungen des Kabels von seiner Mittelachse ab, so trifft er auf die Außenfläche des Kerns, wird von dort reflektiert und setzt seinen Weg fort.

Aufgrund der Tatsache, daß der Lichtstrahl mit dem gleichen Winkel reflektiert wird, mit dem er auf die Außenfläche trifft, kann jede Richtungsänderung mitgemacht werden.



Drahtlose Netze

Neben der herkömmlichen Datenübertragung via Kabel gewinnt die draht- lose Datenübertragung mehr und mehr an Bedeutung. Hier vor alle die

    - Übertragung von Daten mittels Infrarotlicht, was neben
    den Vorteilen der kabelfreien Verbindung und der leichten
    Einbindung von Arbeitsstationen in bestehende Netze
    allerdings den Nachteil hat, daß zwischen der Empfangs- und
    der Sendestation freie Sicht sein muß, das heißt es darf sich
    zwischen ihnen keine Wand, Baum oder ähnliches befinden.

weitaus praxisgerechter und mittlerweite auch schon recht verbreitet ist daneben die

    - Funkübertragung, die die vorhandenen Netze der Telekom
    (C und D1- Netz) und privater Ánbieter (D2 und E-Netz) nutzt
    und im sogenannten Erdfunkverkehr zur Übertragung Satelli-
    ten mit einbezieht. Auf diese Weise sind die Überbrückung
    größerer Entfernungen und beachtliche Übertragungsraten
    möglich, immerhin bis zu 19200 Baud bei der erdgebunde-
    nen, und bis zu 2Gbit/s bei der Übertragung via Satellit.

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