Man beachte die Paarbezeichnungen und die zugehörigen Farben
In den letzten Jahren sind 10/100Mbps-Netzwerkkarten und -Hubs/-Switche billig geworden, so dass sich auch im Heimbereich die Verkabelung mit Twisted Pair immer mehr durchsetzt.
Auch bei xDSL- und Kabel-Modems werden unter anderem wegen der relativ einfachen und preiswerten Verbindungstechnik Twisted-Pair-Anschlüsse eingesetzt.
Im Gegensatz zu den Koaxial-Netzwerken - bei denen die Verkabelung auch für den Anfänger relativ einfach zu bewerkstelligen ist (Klemm-, Schraub- und Löt-Verbindung), benötigt man für die Konfektionierung (Anfertigung) von Twisted Pair Kabeln meist spezielle Werkzeuge. Denn die RJ45-Stecker können nur mit speziellen Zangen gecrimpt (wobei z.T. die Zangen nur zu den entsprechenden Steckern der jeweiligen Hersteller passen) und die Adern in den RJ45-Anschalt-Dosen nur mit speziellen Werkzeugen (LSA-Plus) aufgelegt werden.
Außerdem ist die Farbzuordnung der Adern zu den Kontakten etwas verwirrend und wird von einigen Billiganbietern von Netzwerkkabeln nicht beachtet...
Da vor allem in den USA in der Anfangszeit die schon vorhandenen Telefonkabel mitbenutzt wurden, bei denen die Amtsleitungen (Pair 1) auf Pin 4 und 5 der RJ45-Dosen gelegt ist (dort verwendet man in grösseren Kommunikationsanlagen - insbesondere in Firmen - RJ45-Dosen statt der in Deutschland üblichen TAE-Dosen), ergab sich die etwas merkwürdige Steckerbelegung für die Netzwerkverkabelung.
Ein für die normale Verkabelung meist verwendetes Cat5-UTP-Kabel (Unshielded Twisted Pair) ist wie folgt aufgebaut:
| UTP-Kabel |
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Man beachte die Paarbezeichnungen und die zugehörigen Farben |
Für ein 10Base-T-Netz reicht ein Cat3-Kabel aus (das im Prinzip ein etwas verbessertes Telefonkabel mit vier Adern-Paaren ist). Für ein 100Base-T-Netz dagegen reicht es nicht mehr aus, hier muss es schon ein Cat5-Kabel sein (das unter anderem eine konstantere Impedanz bietet). Ein 10Base-T-Netz kann dagegen auch mit dem höherwertigen (Cat5-)Kabel betrieben werden.
Bei einem Cat5-STP-Kabel (Shielded Twisted Pair) ist das Kabelbündel komplett mit einer Schirmlage umgeben.
Entsprechend dem normalerweise verwendeten amerikanischen Standard EIA/TIA 568A bzw. EIA/TIA 568B sind folgende Belegungen vorgegeben:
| Paarbelegung nach EIA/TIA 568A | Paarbelegung nach EIA/TIA 568B | |
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| Die RJ-45-Stecker sind mit dem Kontaktkamm nach oben gezeichnet. Siehe auch auf meiner Modem-Seite | ||
Folgende Farbkombinationen sind bei Twisted Pair-Kabeln möglich:
| Farbkombinationen sind bei Twisted Pair-Kabeln | |||||||||||||||||||||||||
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Anmerkung:
Die DIN 47100 sollte in Verbindung mit der DIN EN 50173 betrachtet werden,
die IEC 189.2 sollte in Verbindung mit der IEC 11801 betrachtet werden,
USOC entspricht mit Einschränkungen der EIA/TIA 568 Version 2 (nicht mit A und B zu verwechseln!)
Bei den EIA/TIA-Kabeln sind je nach Hersteller teilweise auch folgende Farbkennzeichnungen anzutreffen (hier nur am Beispiel des blauen Adern-Paars):
| Farbkennzeichnungs-Varianten bei Twisted Pair-Kabeln | ||||||
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Im Normalfall werden für die sogenannten Patchkabel (werden in Patch-Verteilern benutzt) Kabel mit Adernstärken von 26AWG bis 24AWG benutzt (AWG = American Wire Gauge). Sie sind deshalb flexibler als sogenannte Verlegekabel, die zwischen 22AWG und 26AWG gefertigt werden. Außerdem haben Patchkabel meist auch eine flexiblere Isolation.
Trotz der geringeren Dicke der Patchkabel (und damit etwas einfacheren Verarbeitbarkeit) sollte man für lange Strecken unbedingt Verlegekabel benutzen (da diese eine geringere Dämpfung haben). Mit Patchkabeln läßt sich unter Umständen nicht die gesamte mögliche Strecke überbrücken! (Verkürzungsfaktor zwischen 0,6 und 0,8)
Die Kabelisolierung wird bei normalen Kabeln meist grau eingefärbt - es gibt jedoch auch verschieden eingefärbte Kabel (rot, grün, gelb, blau etc.). Die Farbe Orange ist für spezielle Anwendungen reserviert. Diese so eingefärbten Kabel sind zusätzlich noch raucharm ausgeführt (meist Teflon) und sollen auch im Brandfall noch für längere Zeit zuverlässig funktionieren. (Dies gilt nicht nur für so eingefärbte Netzwerkkabel, sondern auch für "normale" Elektro-Installationskabel.)
Da sie besonderen Ansprüchen genügen müssen, sind sie besonders gekennzeichnet und meist auch wesentlich teurer.
Auch wenn die folgende Verdrahtung auf kurze Strecken funktionieren mag, so sind ab ca. 3..4m (insbesondere bei 100Mbps) schon Probleme zu erwarten.
Der Grund: Bei den hohen Frequenzen kommen die gegenphasigen Signale auf den falschen Adern zurück und statt die Störungen zu unterdrücken können sie jetzt selber zu Störsignaleinstreuungen werden. Denn normalerweise werden die auf die Adernpaare einwirkenden gleichphasigen Störsignale durch die gegenphasigen Nutzsignale stark abgeschwächt (Nutz-/Stör-Verhältnis).
Wer jetzt denkt, dass die beiden Signale auf den Pins 3 und 6 (RxD+ / RxD-) ja nicht stören, hat vielleicht Recht, aber die nicht abgeschlossenen (will sagen: offenen) Adern wirken - auch durch die evtl. vorhandene Abschirmung hindurch - wie Antennen und fangen mehr als genug Störsignale in ausreichender Grösse ein!
| Anmerkung zu den folgenden Zeichnungen | |
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Auf Grund einiger Anfragen eine kleine Bemerkung: Die "Schlingen" in den roten / grünen / blauen Kreisen in meinen Bildern sollen die Adern-Paar-Verdrillung symbolisieren. Die elektrische Verbindung geht natürlich "gerade" weiter. |
Leider gibt es von einigen (Billig-)Herstellern solche falsch verdrahteten Kabel zu kaufen (Namen nenne ich hier nicht - auf jeden Fall liegt hier aber ein Mangel an der Ware vor, was auf jeden Fall ein Reklamationsgrund ist).
Man sollte also vor dem Einbau auf jeden Fall zumindest eine Sichtkontrolle machen (Farbreihenfolge) - besser wäre natürlich eine Kontrollmessung mit einem guten (LAN-)Kabel-Tester.
| (völlig) falsche Version | |
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In den USA (in Kommunikations-Installationen) sehr verbreitet ist die folgende Verdrahtung.
Auf den ersten Blick etwas verwirrend, aber beim genauen Hinsehen etwas einleuchtender: die Adernpaare sind von innen nach aussen aufgeteilt. Nur leider ergeben sich dadurch "splitted Pairs" (die zusammengehörenden Signale beachten).
| Amerikanische, aber trotzdem (oder gerade deshalb) falsche Version | |
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Nachfolgend dargestellt ist ein korrekt beschaltetes Twisted Pair Kabel für 10Base-T und 100Base-T.
Wie zu sehen ist, werden für diese beiden Versionen nur zwei Adern-Paare benutzt.
| korrekt verdrahtetes 1:1 / "Straight Through" Twisted Pair Kabel | |
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Allerdings sind die heutzutage verkauften Kabel (sowohl fertig konfektionierte TP-Kabel, als auch "Meterware") fast ausschließlich 4paarig, weshalb die Verdrahtung wie im folgenden Bild dargestellt aussieht.
Die Paarzuordnung nach EIA/TIA 568B ist die am weitesten verbreitete (und empfohlene) Version.
Bei vielen guten Wandanschlussdosen sind die Kontakte mit den aufzulegenden Farben gekennzeichnet, um die Verdrahtung zu erleichtern. Wichtig hierbei ist es aber, Dosen des gleichen Herstellers zu verwenden, um die gleiche Farbzuordnung zu gewährleisten!
In der Praxis sind beide Varianten anzutreffen, man sollte dabei aber innerhalb einer "Installationsumgebung" (also z.B. Wohnung, Haus, Firma etc.) immer nur eine Variante anwenden, da man es so bei einem auftretenden Defekt oder bei der Fehlersuche (z.B. bei falsch gecrimpten Kabeln) wesentlich einfacher hat!
ACHTUNG: Von der Verwendung von ISDN-Dosen kann nur abgeraten werden - insbesondere wenn diese auch noch die Terminationswiderstände enthalten, zumal hier auch meist kein Schirmkontakt vorhanden ist und die elektrischen Eigenschaften meist nicht ausreichend sind.
| korrekt verdrahtetes 1:1 / "Straight Through" Twisted Pair Kabel | |
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Bemerkung: Wer genau hinsieht, wird bemerken, dass das blaue Adernpaar "verdreht" beschaltet ist (normalerweise sind die weissen Adern als +-Signalleitung beschaltet). Hier hat man eine Ausnahme gemacht, da das Kabel dadurch einfacher beim Zusammenbau ist (immer im Wechsel Weiss und Vollfarbe) und dadurch Fehler vermieden werden können (einfachere Sichtprüfung).
In einigen Fällen kommt man mit den "normalen" Kabeln nicht weiter, z.B. wenn zwei Computer direkt (also ohne Hub / Switch) miteinander verbunden werden sollen.
Dann werden die sogenannten Cross-Link oder Cross-Over Kabel benötigt.
| Cross-Link / Cross-Over Twisted Pair Kabel (Grundbeschaltung) | |
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Natürlich gibt es auch hier für die normalerweise verwendeten 4paarigen Kabel eine (gekreuzte) Beschaltung.
Hierzu aber erst eine Vorbemerkung zum Verständnis.
Im Gegensatz zu 10Base-T und 100Base-T werden für 1000Base-T (GigaBit-Ethernet) normalerweise keine Cross-Link-Kabel benötigt, da hier die Netzwerk-Geräte (Netzwerkkarte, Switch etc.) bei der sogenannten Auto-Negotiation einen Verbindungstest durchführen und gegebenenfalls Sender und Empfänger umschalten.
Leider scheinen aber nicht alle Hersteller den "Aufwand" treiben zu wollen, da sie wohl der Meinung sind, dass so etwas nicht vorkommen kann (was theoretisch auch stimmt, da normalerweise Netzwerkkarten an einen Switch / Hub angeschlossen werden).
Falls man dennoch ein Cross-Link-Kabel einsetzen will, sollte man normalerweise das nachfolgend gezeigte (vollbelegte) Kabel benutzen! (Dieses ist natürlich auch für 10Base-T und 100Base-T geeignet)
| Cross-Link / Cross-Over Twisted Pair Kabel ("Full-Cross") | |
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Leider wollen aber auch hier scheinbar einige Hersteller (wie häufig) den Anwender ärgern und das "normale" Full-Cross-Cable will nicht funktionieren (bzw. nur mit max. 100Mbps).
Dann sollte man das in der Literatur häufig beschriebene Cross-Link-Kabel testen, bei dem die Paare 4/5 und 7/8 nicht mit gekreuzt werden. Diese sind normalerweise nur für 10Base-T und 100Base-T geeignet (da hier die beiden ungekreuzten Paare ja nicht benutzt werden).
Warum diese Kabel bei einigen Karten benutzt werden müssen weiss kein Mensch, aber vielleicht haben die Hersteller die falschen Kabel in der Literatur gesehen und wollten dem Anwender mal was Gutes tun ;-)
(Einen Fehler erkennt man nur, wenn eine ungerade Anzahl von Fehlern aufgetreten ist, da sich eine gerade Anzahl von Fehlern gegenseitig aufhebt...)
| Alternatives Cross-Link / Cross-Over Twisted Pair Kabel ("Half-Cross") | |
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Diese häufig benutzte Cross-Variante beruht auf der falschen (!) Vermischung von T568A (eine Seite des Kabels) mit T568B (andere Seite des Kabels) - hier werden dadurch nur die grünen mit den orangenen Adern getauscht - und hat sich (leider) so durchgesetzt.
Hier hat also der Nutzer die Qual der Wahl, welches der beiden Kabel verwendet werden soll (muss)...
Auf Grund vieler Anfragen und Fehlerbeschreibungen hier eine kurze Zusammenstellung, welches Kabel wofür gedacht ist
(ohne Anspruch auf Vollständigkeit):
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Anmerkung: Der Uplink-Port ("MDI-X") ist meist mit einem normalen Port ("MDI") intern verbunden, der nicht gleichzeitig auch noch benutzt werden darf! Bei einigen Modellen kann ein normaler Port mit Hilfe eines Schalters zu einem Uplink-Port verwandelt werden.
Für einige Zwecke benötigt man evtl. einen Y-Adapter, z.B. wenn zwei PCs dem Hub/Switch/Repeater verbunden werden sollen, aber nur ein Kabel zur Verfügung steht (z.B. weil das Kabel nicht in einem Installationsrohr- / -schacht verlegt wurden, sondern direkt in der Wand.
Wichtig: Es werden auf beiden Seiten des Kabels jeweils ein Y-Adapter benötigt, da der Hub/Switch/Repeater von der Zusammenschaltung nichts "weiß" und sonst den zweiten PC einfach ignoriert!
Achtung: Diese Y-Adapter entsprechen keiner Norm, es können deshalb evtl. Nebenwirkungen / Probleme auftreten!
Man sollte sie nur für kurze Zeit benutzen und so bald wie möglich durch richtige Kabel ersetzen!
(Allerdings gilt in der Praxis, dass Provisorien am längsten halten - und das stimmt ;-)
| Twisted-Pair Y-Adapter | |
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Die folgenden Bemerkungen sind eher für den Anfänger gedacht, der Profi wird wahrscheinlich nur drüber lächeln.
Werkzeuge: Es werden ein gutes Messer und ein Kopfschneider oder ein "Elektronik-Schneider" benötigt.
Weiterhin wird eine dem zu crimpenden Stecker entsprechende Crimpzange benötigt. Für Profis gibt es auch teurere Universal-Crimpzangen, bei denen die Werkzeuge ausgetauscht werden können - meist sind auch Crimp-Einsätze für Koax-Kabel mit im Set enthalten.
Stecker & Kabel: Bevorzugt sollte man natürlich abgeschirmte Stecker und Kabel benutzen.
Für die Stecker haben sich Typen der Fa. Hirose bestens bewährt (relativ einfache Handhabung). Für den Heimbereich reichen Cat 5-Kabel / -Stecker völlig aus. Höherwertige Kabel / Stecker (Cat 5e/6), bei denen z.B. auch noch die Adernpaare einzeln abgeschirmt sind sind wesentlich aufwendiger in der Verarbeitung (mehr Fehlerquellen) und für den Anfänger nur bedingt geeignet.
Der Ablauf im Inneren eines RJ-45-Steckers (hier ein ungeschirmter Stecker für Rund- und Flachkabel, ähnlich dem ISDN-Stecker) sieht wie folgt aus.
Bei geschirmten Steckern ist der hintere Zugentlastungs-Plastekeil (meist) nicht vorhanden, dafür wird eine "richtige" Zugentlastung um das Kabel gepresst. Außerdem wird zum Einführen der Adern in den Stecker ein spezielles Adernfixierteil (manchmal auch "Kamm" oder "Rechen" genannt) benutzt. Dieses Teil fixiert die Adern in ihren Reihenfolge nebeneinander, da man durch das Steckerteil durch die Schirmung nicht durchschauen kann und so nicht sieht, ob die Adern richtig liegen (außerdem ist der Stecker meist in der Crimpzange eingerastet und somit ebenfalls "undurchsichtig".
Wichtig: Die Adern werden vor dem Crimpen nicht abisoliert, da die Kontakte direkt durch die Isolierung hindurchgestochen werden!
| Ablauf beim Crimpen eines ungeschirmten RJ45-Steckers (für Flach- und Rund-Kabel) |
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In Netzwerkdosen wird meist eine andere Technik benutzt - das "Anlege-Verfahren" (auch Auflegen oder Einlegen genannt). Dabei wird mit Hilfe eines speziellen Werkzeugs (LSA-Plus-Anlegewerkzeug - LSA = "löt-, schraub-, abisolierfrei" - in Anfängerliteratur manchmal auch "Leicht & Sicher Auflegen") das Kabel in der Dose an die Kontakte angeschlossen (auch ein Crimp-Verfahren, welches in Deutschland häufig in Telefonanlagen angewendet wird).
Achtung: In einigen Foren wird von "Experten" auch der Tipp gegeben, dass man einen Schraubenzieher dafür benutzen kann - ich rate von diesem Experiment dringend ab, da eine neue Dose mehr kostet als ein LSA-Tool. Aber das soll jeder für sich entscheiden...
Als Schnelltest der Verkabelung kann man folgende Methode benutzt werden: Man steckt das eine Kabelende in einen Port des Hub / Switch und das andere in den Uplink-Port (wichtig!).
Jetzt sollten beide LEDs ("Link") aufleuchten.
Das bedeutet aber noch nicht, dass die Datenverbindung wirklich richtig funktioniert!
Damit kann aber zumindest halbwegs ausgeschlossen werden, dass Kurzschlüsse oder Unterbrechungen vorliegen.
Einen richtigen (guten) Kabeltester ersetzt dieser Schnelltest aber auf keinen Fall!
(c) 2003 by  |
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