UTP- vs. STP-Kabel Wiki und Leitfaden

UTP und STP sind verschiedene Arten von Twisted-Pair-Kabeln, wobei UTP-Kabel ein ungeschirmter Twisted-Pair-Kabeltyp ist; STP-Kabel hingegen ist geschirmt. Sie werden auf unterschiedliche Weise entwickelt und hergestellt. UTP- und STP-Kabel werden zur Übertragung von Informationen über Entfernungen hinweg verwendet. Dieser Leitfaden stellt die Unterschiede zwischen den beiden Kabeln im Detail vor, damit Sie das richtige Twisted-Pair-Ethernet-Kabel für Ihr Rechenzentrum auswählen können.

Was ist ein UTP-Kabel?

Das ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel (UTP) ist heute das am häufigsten verwendete Telekommunikationsmedium. Es besteht aus farbcodiertem Kupfer in einer verdrillten Konfiguration. Das ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel enthält weder Folie noch Geflecht als Isolator zur Vermeidung von Störungen. Die Paare sind im Kabel verdrillt, sodass das UTP-Patchkabel Störungen durch benachbarte Paare und andere elektrische Geräte reduzieren kann.

Büros und Wohnhäuser sind die Hauptanwendungsbereiche für ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel, da es dort nur geringe Interferenzen oder Übersprechen gibt. Der Preis für UTP-Kabel ist niedriger als der für STP-Kabel, daher eignet es sich sehr gut, ein ungeschirmtes Twisted-Pair-Verkabelungssystem in einer Umgebung mit geringen Interferenzen oder geringem Übersprechen einzusetzen, um Kosten zu sparen. Wenn Sie UTP-Kabel in starken Magnetfeldern verlegen, wird dies die Netzwerkgeschwindigkeit verlangsamen oder zu Netzwerkausfällen führen. Daher sollten Sie die Einsatzumgebung im Voraus kennen, bevor Sie die UTP-Verkabelung verlegen, um sicherzustellen, dass sie gut funktioniert. Ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel sind einfach zu installieren, während STP-Twisted-Pair-Kabel schwierig zu installieren sind, da das Kabel größer, schwerer und härter ist.

Es gibt drei gängige UTP-Kabeltypen. CAT5e: CAT5e enthält vier verdrillte Paare. Es unterstützt eine maximale Übertragungsrate von 1 Gbps, 100 MHz Bandbreite über 100 Meter. CAT6: CAT6-UTP-Kabel enthält vier eng gewickelte verdrillte Paare. Es unterstützt eine maximale Übertragungsrate von 1 Gbps, 250 MHz Bandbreite, über bis zu 100 Meter und 10 Gbps über bis zu 55 Meter. CAT6A: Bis zu 10Gbps Geschwindigkeit, 500 MHz Bandbreite, 100 Meter Entfernung. Erfahren Sie mehr über die Kategorie von UTP-Kabeln hier.

Abbildung 1: Cat5e vs Cat6 vs Cat6e

Was ist ein STP-Kabel?

STP steht für Shielded Twisted Pair, Im Inneren des geschirmten Twisted-Pair-Kabels befinden sich ein Kupferband,  eine Schicht aus leitfähigem Polymer oder ein meist aus Kupfer bestehendes Geflecht sowie eine zusätzliche Folienumwicklung. Diese Abschirmungsmaßnahmen im Inneren des STP-Kabels verhindern, dass elektromagnetische Störungen aus dem Kabel austreten oder in das Kabel eindringen. Das geschirmte verdrillte Adernpaar kann induktive und kapazitive Kopplung unterbinden, wobei die induktive Kopplung durch die Verdrillung aufgehoben und die kapazitive Kopplung durch die Abschirmung beseitigt wird.

STP-Twisted-Pair-Kabel eignen sich sehr gut für den Einsatz an Orten in der Nähe von Geräten, die EMI (Electro-Magnetic Interference) verursachen können, wie Flughäfen und medizinische Zentren, wo es viele Stellen gibt, an denen Störungen auftreten können. Ein weiterer Fall ist, dass starke elektromagnetische Störungen auch in der Nähe von Hochleistungsmaschinen wie Mikrowellenöfen auftreten. Geschirmte Twisted-Pair-Kabel können auch unter Außenbedingungen gut funktionieren; wenn geschirmte Twisted-Pair-Kabel in einem Außenüberwachungssystem eingesetzt werden, wird die Überwachungskamera nicht durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt, wodurch verhindert werden kann, dass Kriminelle Störsender einsetzen, um den Betrieb des Überwachungssystems zu beeinflussen.

Abbildung 2: UTP vs. STP

Der Unterschied zwischen UTP- und STP-Kabeln

Fremdübersprechen

Alien Crosstalk ist Übersprechen, das im Allgemeinen in benachbarten Kabeln und Verbindungshardware entsteht. Es ist ein Phänomen, das bei der Übertragung über Kupfermedien auftritt. Es ist außerdem ein wichtiger Leistungsaspekt, um zu untersuchen, ob die Leistung von Kupferkabeln ausgezeichnet ist. Wenn der Kupferdraht an einem 10GBASE-T-Transceiver eingesetzt wird, beeinträchtigt Alien Crosstalk die Leistung des Kupferkabels erheblich.

In einem STP-Twisted-Pair-Kabel können die Folienschirme im Kabel Signalkopplung verhindern; solange die installierten und verbundenen STP-Kabel korrekt sind, kann Alien Crosstalk unterhalb der erforderlichen Leistungsniveaus erreicht werden. Ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel verfügen jedoch über keine Maßnahmen zur Verhinderung von Alien Crosstalk. Wenn benachbarte Kabel dicht beieinander liegen, nimmt externes Übersprechen zu.

Terminierung

STP-Kabel haben eine Abschirmschicht um jedes einzelne Paar, daher lassen sich STP-Kabel nicht leicht konfektionieren, was das Kabelmanagement erschwert. Vor der Konfektionierung müssen die Folie und der Beidraht im geschirmten Twisted-Pair-Kabel zurückgezogen und um das Kabelende gewickelt werden, und die ungenutzte Folie sollte ebenfalls zugeschnitten werden. Bei ungeschirmten Twisted-Pair-Kabeln gibt es jedoch keine Isolierung wie eine zusätzliche Folienumwicklung. 

Infolgedessen wird die Terminierung für Manager sehr einfach, und die Terminierung benötigt bei STP-Verkabelung mehr Zeit als bei der UTP-Verbindung. Die Patchkabel benötigen diesen Prozess nicht, da sie mit Steckverbindern versehen sind; die Terminierung eignet sich nur für Massenkabel.

Potentialausgleich und Erdung

Die STP- und UTP-Kabelsteckverbinder werden am häufigsten in 10GBASE-T-Modulen verwendet.  Bei der Installation einer 10GBASE-T-Kupferverkabelung kann die volle Leistung des Systems nur genutzt werden, wenn das Potentialausgleichs- und Erdungssystem vollständig installiert ist. Bei der Bereitstellung einer ungeschirmten Twisted-Pair-Verkabelungsverbindung ist kein vollständiger Systempotentialausgleich erforderlich, aber Sie müssen bei der Installation die Integrität der Erdung der Patchpanels und Racks zum gemeinsamen Erdungspunkt gewährleisten, um den stabilen Betrieb der Infrastruktur sicherzustellen. Und in einem STP-Verkabelungssystem müssen Sie das Kabel mit den Verbindungskomponenten verbinden, um eine angemessene Leistung sicherzustellen.

Kosten

Es gibt zwei Aspekte, die die Kosten von STP- und UTP-Kabeln beeinflussen. Zum einen ist das Abschirmmaterial im geschirmten Twisted-Pair-Kabel integriert, was höhere Kosten verursacht; die Kosten für UTP-Patchkabel und ungeschirmte Verbindungshardware einschließlich Buchsen und Patchpanels sind oft niedriger als die ihrer geschirmten Gegenstücke. Zum anderen erfordern STP-Twisted-Pair-Verkabelungslösungen mehr Zeit für das Anschließen der Buchsenmodule und das korrekte Erden des Verkabelungssystems während der Installation, wodurch die Installationskosten steigen. UTP-Verbindungen sind einfacher zu betreiben und schneller anzuschließen, wodurch die Endkosten gesenkt werden. 

In der folgenden Tabelle ist ein Parameter zusammengefasst:

Fazit

Die Wahl des richtigen Twisted-Pair-Kabeltyps kann Ihre Netzwerkleistung verbessern und die Lebensdauer der Geräte verlängern. Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, wissen Sie meiner Meinung nach bereits, worin der Unterschied zwischen UTP und STP Twisted-Pair-Kabeln besteht und wie Sie den richtigen Twisted-Pair-Kabeltyp auswählen. 

Wenn keine starke elektromagnetische Umgebung vorhanden ist, können Sie ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel wählen, und der Preis für UTP-Patchkabel ist für ein knappes Budget günstig. Wenn Sie Störungen durch elektromagnetische Interferenzen vermeiden müssen, sollten Sie die Verwendung teurerer STP-Kabel in Betracht ziehen, die auch unter Außenbedingungen betrieben werden können. QSFPTEK bietet eine Vielzahl von Kabeln für Ihr Rechenzentrum. Wenn Sie Fragen haben, kontaktieren Sie [email protected].

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