Elektrische
Verkabelung
Die wichtigsten technischen Größen eines Kabels sind die
Werte für die Impedanz, die Dämpfung, für das Nebensprechen und das sich
daraus zu errechnende ACR.
Wie ist der ACR-Wert definiert?
Der Attenuation-Crosstalk-Ratio ist als das Verhältnis von
Nutzsignalstärke und Störsignalstärke definiert. Er lässt sich aus der
Differenz des NEXT-Wertes und der Dämpfung berechnen, was dem
Signal-to-Noise-Ratio entspricht.
Sollte er hoch oder niedrig sein. Was kann ein ACR-Wert
bewirken, der außerhalb der Toleranz liegt.
Der ACR-Wert sollte so hoch wie möglich sein. Je höher der Wert ist,
desto höher ist die Qualität der Übertragungsstrecke. Ein ACR-Wert, der
au ss erhalb der Toleranz liegt kann dazu führen, dass das Signal nicht
mehr eindeutig vom Rauschen zu unterscheiden ist. Dadurch kann es zu
Übertragungsfehlern kommen.
Welche weiteren Werte können zur Kabelqualifizierung
herangezogen werden?
Wie auch schon auf dem Vorbereitungsmaterial erwähnt, können diverse
Werte zur Klassifizierung von Kabeln verwendet werden. Dazu gehören
folgende Werte:
- Signallaufzeit
- Transferimpedanz
- Impedanz
- Dämpfung
- NEXT
Erläutern Sie mit wenigen Worten den Begriff der
„strukturierten Verkabelung“
Die strukturierte Verkabelung definiert ein Konzept für die
Verkabelung zwischen Gebäuden und wird in EN 50173 definiert.
Ursprünglich bezog sich die Norm nur auf Bürogebäude. Sie wurde
allerdings um andere Normen erweitert und bezieht sich nun auch
industrielle Gebäude, Wohnkomplexe und Rechenzentren.
Sie finden an einem Patchfeld oder einer Dose folgende
Gigabit-Verbindung vor. Warum könnte ein derartiges Kabel Probleme
verursachen und welche?
Wenn die Paare direkt nebeneinander liegen hebe ich die Verdrillung
auf, die notwendig ist damit sich mit Differenzsignalen die
eingestreuten Störungen gegenseitig kompensieren.
Warum müssen eigentlich alle 8 Adern (=4 Paare) angeschlossen
sein? (Stichwort: 4D-PAM5)
In Ethernet (10 Mbps) und FastEthernet (100 Mbps) werden
unterschiedliche Adern Paare für Senden und Empfangen genutzt. Gigabit
Ethernet (1000 Mbps) nimmt dagegen ein Paar für Senden und Empfangen,
was gleichzeitiges Senden und Empfangen auf einem Paar ermöglicht. Die
Bandbreite von 1 Gbps wird durch das komplette Ausnützen aller 8 Adern
erreicht. 4D-PAM5 ist ein Pulsamplituden-Modulationsverfahren. Auf jeder
der vier Doppeladern wird mit einer Nutzbitrate von 250Mbit/s
üebertragen, was zu einer insgesamten Nutzbitrate von 1Gbit führt. PAM-5
verwendet 5 Amplitudenstufen (1V, 0.5V, 0V, -0.5V, -1.0V). PAM5 wird
verwendet, um eine Datenrate von 1Gbit zu ermöglichen.
Wieso gibt es 2 Standards für die Kontaktierung von
achtpoligen RJ-45-Steckern und Buchsen?
Die Electronic Industries Alliance (EIA) definierte die Standards für
die Kontaktierung von achtpoligen RJ-45 Steckern und Buchsen. Da es vor
dem TIA-568A-Standard der EIA bereits den populären 258-A-Standard von
AT&T gab, wurde bei der Veröffentlichung von TIA-568A der bereits
etablierte 258-A-Standard als TIA-568B-Standard veröffentlicht.
Aufgaben für die
„Kabel“-Gruppen
Schließen Sie eine RJ-45 Anschlussdose an das zur Verfügung
gestellte Patchfeld an (kurzes Kabel von der Rolle abschneiden). Am
Arbeitsplatz liegt entsprechendes Werkzeug. Lassen Sie sich vom Betreuer
u. U. die Funktion des LSA-Werkzeuges erklären.
Das Kabel stammt von folgender Kabelrolle:
Hier wurde nun ein Stück Kabel abgeschnitten und die äußere
Abschirmung entfernt:
Und das Kabel mittels LSA-Werkzeug an die RJ45-Buchse
angeschlossen:
Daraufhin wurde dasselbe für das Patch-Panel wiederholt:
Und das Kabel mittels LSA-Werkzeug an das Patch-Panel
angeschlossen:
Um das Kabel zu testen wurden die Abdeckungen wieder angebracht und
mit der Workstation verbunden:
Welche zwei Anschlussmöglichkeiten (lt. Norm) haben sie für
den Anschluss einer Dose?
Laut Norm gibt es den EIA/TIA-568A-Standard und den
EIA/TIA-568B-Standard. Letzterer beschreibt den Standard, welcher von
AT&T etabliert worden ist.
Die Unterschiede der beiden Standards lassen sich in folgender
Tabelle erkennen.
| 1 |
weiß/grün |
weiß/orange |
| 2 |
grün |
orange |
| 3 |
weiß/orange |
weiß/grün |
| 4 |
blau |
blau |
| 5 |
weiß |
weiß/blau |
| 6 |
orange |
grün |
| 7 |
weiß/braun |
weiß/braun |
| 8 |
braun |
braun |
Wie lang darf die unverdrillte Kabelstrecke
sein?
Sie muss möglichst kurz sein (max. ca. 1,5 cm), damit die
Auswirkungen des Nahnebensprechens nicht überhandnehmen.
Überprüfen Sie mittels JPerf, wie hoch die Datenrate ihrer
Verbindung ist.
Wir haben mit iperf die Verbindung zu einem anderen Host
im Rechnernetze-Labor gemessen.
Aus den Bildern lässt sich entnehmen, dass bei einem Transfer von
einem Gigabyte eine Datenrate von 856 Mbit/s gemessen werden konnte.
Weisen Sie die Qualität Ihrer Strecke messtechnisch mit dem
CM200 und dem Fluke DTX 1200 nach und dokumentieren Sie die Ergebnisse.
(Benutzen Sie nicht die beigelegten kurzen blauen Kabel)
CM200:
Hier wurde folgendes Setup aufgebaut:
Und, was sich mit dem Ergebnis des Fluke deckt, folgendes Ergebnis
gemessen:
Fluke DTX 1200:
Das Fluke-Setup sah folgendermaßen aus:
Das Gerät zeigt uns an, dass wir am Patch-Feld aus Versehen den
falschen Standard verwendet haben, um die Kabel anzuschließen. Das
stellt aber keine weiteren Probleme dar. Eine Internetverbindung war
auch so ohne Probleme möglich. Im folgenden Bild kann der Fehler
betrachtet werden:
Das Problem ist daher aufgetreten, dass am Patchfeld beide Standards
verzeichnet sind, jedoch dies erst im Nachhinein bemerkt wurde und einer
der beiden verwendet wurde.
Des Weiteren wurde ein hoher NEXT-Wert gemeldet, was an eventuell zu
weit geöffneten Verdrillungen und der daher resultierenden fehlenden
Abschirmung liegen könnte.
Welche Aussage können Sie bezüglich CAT5 und CAT6 machen?
(Messtechniker-Gruppe ist hier gefragt; lassen sie sich ihre Ergebnisse
auf dem Fluke DTX 1200 speichern)
Die Messtechniker-Gruppe stellte uns folgende Ergebnisse bereit:
Es scheint, als wäre das CAT5e-Kabel besser als das CAT6-Kabel. Dies
sollte aber eigentlich nicht der Fall sein. Laut unseren
Vorbereitungsunterlagen sollte das Cat6-Kabel sowohl eine geringere
Dämpfung, als auch einen höheren NEXT-Wert als das Cat5e-Kabel
vorweisen; genau das Gegenteil ist aber hier der Fall.
Versuchen Sie Ihr hoffentlich gut angeschlossenes Kabel so zu
„bearbeiten“ (Quetschen, Pressen, Biegeradius verringern), daß Sie
signifikant eine Änderung der Messqualität erreichen. Bitte systematisch
und dokumentiert!
Im ersten Durchgang knickten wir das Kabel sehr stark. Dies
beinflusste die Ergebnisse allerdings gar nicht.
Im zweiten Durchgang schnitten wir mit dem Seitenschneider in das
Kabel und durchtrenten eine Ader; dies ließ sich dann an der
Fluke-Analyse erkennen.
Was versteht man unter „CableSharing“? Realisieren Sie solch
eine Verbindung (Patchfeld -> Dose) und dokumentieren Sie Ihre
Messergebnisse!
Hierzu wurde ein CableSharing-Setup vorbereitet:
Unter CableSharing versteht man, dass sich zwei Buchsen an der Dose
und zwei Anschlüsse am Patchfeld ein einzelnes Kabel teilen. Dadurch ist
allerdings nur eine maximale Datenrate von 100Mbit/s möglich. Dies
konnte auch unter verwendung von iperf bestätigt werden. Es
wurden beide Buchsen getestet:
Misst man das CableSharing-Setup mit dem Fluke-Messgerät fällt auf,
dass die Messung fehlschlägt. Dies liegt daran, dass das Fluke-Messgerät
nicht für das Testen von CableSharing ausgelegt ist. Wir erhalten
lediglich die Meldung, dass nicht alle Adern verbunden sind:
Ähnlich verhält es sich mit dem Ergebnis des CM200, welcher
Open anzeigt:
Warum kann man mit CableSharing keine Gigabit-Anbindung
realisieren?
Bei Cable-Sharing werden ungenutzte Adern für eine zweite
Netzwerkverbindung verwendet. Gigabit-Ethernet benötigt aber alleine
schon alle acht Adern.
Ihnen stehen 3 blaue Kabel zur Verfügung, die
unterschiedliche Fehler aufweisen. Messen sie diese Kabel mit ihrem
CM200-Messgerät durch. Dokumentieren Sie die Messergebnisse
Bei Kabel 1 wurden 1 & 2 blinkend und Open
angezeigt:
Bei Kabel 2 wurden 7 & 8 blinkend und Short
angezeigt:
Bei Kabel 3 wurden 6 & 2 blinkend und Misswire
angezeigt:
Können Sie bei Verwendung von Kabel 2 mittels JPerf die
Übertragungsrate messen?
Ja, dies war trotz Fehler short möglich, wie im
folgenden Bild zu sehen ist:
Messen Sie mit ihrem CM200-Messgerät folgende Strecken und
dokumentieren Sie die Ergebnisse. Grosser Systemschrank: 1-05 zu 1-06
(Fragen Sie nach den Messergebnissen der „Messtechnikern“-Gruppe und
vergleichen sie mit Ihren Ergebnissen)
Der CM200 wurde wie folgt angeschlossen:
Zu erkennen ist ein Misswire:
Von den Messtechnikern bekamen wir folgendes Ergebnis:
Beide Ergebnisse lassen darauf schließen, dass die Buchsen am
Patch-Panel nicht standardkonform aneinander angeschlossen sind.
Grosser Systemschrank: 1-07 zu 1-08 (Fragen Sie nach den
Messergebnissen der „Messtechnikern“-Gruppe und vergleichen sie mit
Ihren Ergebnissen)
Zu erkennen ist ein Pass, jedoch mit vertauschten
Kabeln:
Von den Messtechnikern bekamen wir folgendes Ergebnis:
Die Ergebnisse der Messtechniker unterstützen unsere Vermutung; 1/2
respektive 3/6 wurden getauscht.
Kleiner Systemschrank: 2-13 zu 2-14 (Fragen Sie nach den
Messergebnissen der „Messtechnikern“-Gruppe und vergleichen sie mit
Ihren Ergebnissen)
Zu erkennen ist ein Open; 3,4,5 und 6 blinken:
Von den Messtechnikern bekamen wir folgendes Ergebnis:
Wie auch auf dem Ergebnis der Messtechniker zu erkennen ist, sind 3
und 4 nicht miteinander verbunden.
