Ultimativer Leitfaden für Twisted-Pair-Kabel

Autor Yana

Datum 08/31/2022

Twisted-Pair-Kabel, Koaxialkabel und Glasfaserkabel sind drei Haupttypen von Übertragungsmedien, die in lokalen Netzwerken (LANs) verwendet werden. Twisted-Pair-Kabel sind für ihre niedrigen Kosten bekannt und werden üblicherweise in strukturierten Verkabelungssystemen innerhalb von Gebäuden eingesetzt. Dieser Artikel gibt eine detaillierte Einführung in Twisted-Pair-Kabel, einschließlich ihrer Funktionsweise, der Arten von Twisted-Pair-Kabeln (STP und UTP), der CAT-Kategorie und der am häufigsten gestellten Fragen zu Twisted-Pair-Kabeln.

Was ist ein Twisted-Pair-Kabel?

Das Twisted-Pair-Kabel ist das häufig verwendete Übertragungsmedium in Projekten für strukturierte Verkabelungssysteme. Es besteht aus zwei Kupferkabel mit isolierenden Schutzschichten. Diese zwei isolierten Kupferdrähte sind miteinander verdrillt, um elektromagnetische Strahlung zu reduzieren und externen Störungen zu widerstehen. Die von einem der Drähte abgestrahlte Funkwelle wird durch die vom anderen Draht ausgesendete Funkwelle aufgehoben.

Twisted-Pair-Kabeldiagramm

Ein Twisted-Pair-Verkabelungssystem besteht aus einem oder mehreren verdrillten Kupferpaaren. Verschiedene verdrillte Drähte haben unterschiedliche Schlaglängen. Im Allgemeinen liegt die Schlaglänge zwischen 38,1 und 14cm. Die Verdrillungslänge benachbarter Paare beträgt mehr als 12,7cm. Jeder Kupferdraht ist gegen den Uhrzeigersinn verdrillt.

Im Vergleich zu Glasfaserkabeln und anderen Übertragungsmedien ist Twisted-Pair-Kabel in Bezug auf Datenübertragungsgeschwindigkeit, Übertragungsdistanz und Kanalbreite begrenzt. Der Preis ist jedoch relativ niedrig.

Arten von Twisted-Pair-Kabeln: UTP und STP

Shielded Twisted Pair (STP) und Unshielded Twisted Pair (UTP) sind zwei Arten von Twisted-Pair-LAN-Kabeln.

UTP vs STP

STP (Shielded Twisted Pair):

Im Vergleich zu UTP-Kabeln sind STP-Kabel, wie Cat7 geschirmte Twisted-Pair-Kabel, verfügen über eine zusätzliche Isolierschicht in Form von Aluminiumfolie und Kupfergeflecht.

Vorteile von STP:

• Die äußere Schicht aus Aluminiumfolie trägt dazu bei, elektromagnetische Strahlung zu reduzieren.

• Unterstützt höhere Datenraten und Bandbreiten als UTP.

Nachteile von STP:

• Der Preis ist relativ höher als bei UTP.

• Die Installation ist komplexer als bei UTP. Wie ein Koaxialkabel muss STP mit speziellen Steckverbindern ausgestattet sein, die die Abschirmfunktion unterstützen, und erfordert professionelle Installationskenntnisse.

Anwendung von STP:

Die hocheffiziente Informationsübertragung ist der Bereich, in dem STP-Verkabelung häufig anzutreffen ist. Geschirmte Twisted-Pair-Kabel bieten eine höhere Übertragungsleistung als ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel. Sie werden üblicherweise in Umgebungen mit starken Störungen oder hohen elektromagnetischen Anforderungen eingesetzt.

UTP (Unshielded Twisted Pair):

Das ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel ist mit isolierendem Gummi ummantelt und hat keine metallische Abschirmschicht.

Vorteile von UTP:

• Platzsparend ohne Abschirmschicht und mit kleinem Durchmesser.

• Einfache Installation bei geringem Gewicht.

• Hohe Flexibilität, geeignet für das strukturierte universelle Verkabelungssystem.

• Niedrige Kosten.

Nachteile von UTP:

• Eine UTP-Verbindung ist nicht so sicher wie eine STP-Verbindung.

• Akzeptiert nur Entfernungen bis zu 100 Metern. Bei Entfernungen über 100m muss die Installation in Abschnitten erfolgen.

• Es verfügt über begrenzte Bandbreite und Datenrate.

Anwendung von UTP:

Ungeschirmte Twisted-Pair-Verkabelung (UTP) wird aufgrund ihrer Kosteneffizienz, hohen Flexibilität sowie einfachen Installation und Wartung in den meisten lokalen Netzwerken (LANs) häufiger verwendet. Das Twisted-Pair-Ethernet-Kabel besteht aus einer bestimmten Länge Twisted-Pair-Kabel und RJ45-Steckern.

Twisted-Pair-Kabelkategorie

Cat1: 750 kHz Bandbreite, ermöglicht nur Sprachübertragung, unterstützt keine Datenübertragung, hauptsächlich in Telefonkabeln vor den 1980er-Jahren verwendet.

Cat2: 1 MHz Bandbreite, ermöglicht Sprachübertragung und Datenübertragung mit einer Datenrate von bis zu 4 Mbps, hauptsächlich in Token-Ring-Netzwerken verwendet.

Cat3: 16 MHz Bandbreite, beschrieben in EIA/TIA-568, ermöglicht Sprachübertragung und Datenübertragung mit einer Datenrate von 10 Mbps. Die typische Anwendung ist 10BASE-T.

Cat4: 20 MHz Bandbreite, 16 Mbps Datenrate, hauptsächlich verwendet in LANs auf Basis von Token Ring und 10/100BASE-T. Nicht häufig verwendet.

Cat5: 100 MHz Bandbreite, unterstützt eine Datenrate von 100 Mbps auf Basis erhöhter Verdrillungsdichte und eines hochwertigen Isoliermantels. Die typische Anwendung ist 100BASE-T und 1000BASE-T, mit einer Reichweite von bis zu 100m.

Cat5e: geringere Dämpfung und geringeres Übersprechen als Cat5, besseres Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und geringer Verzögerungsfehler, hauptsächlich verwendet in 1000BASE-T.

Cat6: 250 MHz Bandbreite, unterstützt 10 Gbps Datenrate, verbesserte Leistung bei Übersprechen und Rückflussdämpfung, hauptsächlich verwendet in 1000BASE-T (bis zu 100m) und 10GBASE-T (bis zu 55m).

Cat6a: 500 MHz Bandbreite, unterstützt eine Datenrate von 10 Gbps, verbessertes Alien Crosstalk, hauptsächlich in 10GBASE-T verwendet, erreicht bis zu 100m.

Cat7: 600 MHz Bandbreite, verbesserter EMI- und Übersprechschutz, mit GG45- oder TERA-Steckverbindern.

Cat8: 2000 MHz Bandbreite, unterstützt eine maximale Datenrate von 40 Gbps innerhalb von 30 Metern. Es ist kompatibel mit IEEE 802.3bq 25G/40G Ethernet und eignet sich für schnelle Kurzstreckenverbindungen in Serverräumen. Cat 8 Twisted Pair wird auf dem Markt häufig als verdrilltes, geschirmtes Kabelpaar angesehen, bekannt als Shielded Foil Twisted Pair (S/FTP). Cat 8 SFTP-Kabel bieten Vorteile bei hoher Geschwindigkeit, industrietauglicher Störfestigkeit und geringer Latenz (bei Anwendungen über kurze Entfernungen).

Twisted-Pair-Kategorie	Max. Bandbreite	Max. Datenrate	Max. Länge bei Max. Rate	Geschirmter Typ	Anwendung
Cat 1	750 kHz	1 Mbps	-	UTP	Telefonkabel
Cat 2	1 MHz	4 Mbps	-	UTP	Token-Ring-Netzwerk
Cat 3	16 MHz	10 Mbps	100m	UTP	Token-Ring-Netzwerk, 10BASE-T
Cat 4	20 MHz	16 Mbps	100m	UTP	Token-Ring-Netzwerk
Cat 5	100 MHz	100 Mbps	100m	UTP/STP	100BASE-T, 1000BASE-T
Cat 5e	100 MHz	1 Gbps	100m	UTP	1000BASE-T
Cat 6	250 MHz	10 Gbps	100m	UTP/STP	1000BASE-T, 10GBASE-T(55m)
Cat 6a	500 MHz	10 Gbps	100m	UTP/STP	10GBASE-T
Cat 7	600 MHz	10 Gbps	100m	S/FTP/UTP	10GBASE-T
Cat 8	2000 MH	40 Gbps	30m	S/FTP	25G/40GBASE-T

FAQs zu Twisted-Pair-Kabeln

Q: Warum sind die Drähte in Twisted-Pair-Kabeln miteinander verdrillt?

A: Miteinander verdrillte Kupferdrähte helfen, elektromagnetische Strahlung zu reduzieren und externen Störungen zu widerstehen. Die Verdrillung hilft außerdem, Störungen mit benachbarten Twisted-Pair-Kabeln zu begrenzen; die von einem der Drähte abgestrahlte Funkwelle wird durch die vom benachbarten Draht ausgesendete Funkwelle aufgehoben.

F: Welche zwei Arten von Twisted-Pair-Kabeln gibt es?

A: Ungeschirmtes Twisted Pair (UTP) und geschirmtes Twisted Pair (STP). STP hat eine zusätzliche Isolierschicht aus Aluminiumfolie, während UTP dies nicht hat.

F: Wofür wird Twisted-Pair-Kabel verwendet?

A: Twisted-Pair-Kabel übertragen hauptsächlich analoge Sprachinformationen und digitale Dateninformationen über kurze Entfernungen. Zu den Anwendungsfällen für Twisted-Pair-Kupferverkabelung gehören Telefonleitungen, DSL-Leitungen und lokale Netzwerke (LANs)

F: Welcher Steckverbinder verwendet ein ungeschirmtes Twisted-Pair-Kabel (UTP)?

A: RJ45-Steckverbinder ist der Standardsteckverbinder für ungeschirmte Twisted-Pair-Verkabelung.

F: Wofür wird ein geschirmtes Twisted-Pair-Kabel verwendet?

A: Geschirmtes Twisted-Pair-Kabel verfügt über eine zusätzliche Isolierschicht, um Übersprechen und elektromagnetische Interferenzen (EMI) zu reduzieren. Es wird in der Regel in Umgebungen mit starken Störungen oder strengen elektromagnetischen Anforderungen eingesetzt.