Patchkabel - die Strippe für schnelles Rangieren

Verwendung

Das Patchkabel dient in der Netzwerktechnik dem Rangieren von Anschlüssen im Netzwerkverteiler. Die Anschlussdosen in den vom Computer-Netzwerk versorgten Räumen sind über fest installierte Kabel auf ein so genanntes Patchpanel im Netzwerkverteiler aufgeschaltet. Dieses Patchpanel ist mit RJ45-Buchsen ausgestattet. Das Patchkabel, ein flexibles und mit RJ45-Steckern an beiden Enden versehenes Kabel, verbindet die Buchse des Patchpanel mit der Buchse des gewünschten Ports der höheren Netzwerkschicht (Switch, Router). Diese Verbindung kann schnell umrangiert werden, so dass ohne Installationsaufwand auf Bedarfsänderungen reagiert werden kann. Das Patchkabel ist somit ein wichtiges Element einer strukturierten Verkabelung. Ähnliche vorkonfektionierte Kabel kommen als Netzwerkanschlusskabel zwischen Netzwerkdose und Endgerät, als Crosslink- oder Crossover-Kabel zwischen zwei Endgeräten sowie als Uplink-Kabel für Verbindung zur höheren Netzwerkebene zum Einsatz. Bei Crosslink-Kabeln sind Sende- und Empfangsadern gekreuzt. In den höheren Netzwerkebenen werden auch Lichtwellenleiter verwandt. Für diese Leitungstechnik sind ebenfalls spezielle Patchkabel mit verschiedenen Steckverbindungen verfügbar. Ein Mischen dieser Verkabelungsarten ist nicht möglich.

Ausführungen

Kategorien von Netzwerken

Kabel und Stecker für Netzwerkverbindungen werden Kategorien zugeordnet. Diese Kategorien beschreiben bestimmte Leistungsanforderungen, unter anderem die mögliche Betriebsfrequenz der Signalübertragung. Eine hohe Betriebsfrequenz ermöglicht hohe Datenraten, so dass Kabel und Stecker einer höheren Kategorie leistungsfähiger sind. Die Kategorien 1-4 spielen in Europa in der Netzwerktechnik kaum eine Rolle, Kategorie 5 (CAT5) ist eine häufig anzutreffende Variante, deren Einsatzbereich mit einer Betriebsfrequenz bis 100 MHz auch für Gigabit Ethernet reicht. Für höhere Anforderungen sind Kategorie 6 (CAT6) mit einer Betriebsfrequenz bis 250 MHz und Kategorie 7 (CAT7) mit einer Betriebsfrequenz bis 600 MHz und damit der Eignung für 10-Gigabit-Ethernet bestimmt. Wird ein Kabel einer niedrigeren Kategorie in einem Netzwerk der höheren Kategorie verwendet, kann dies zu Übertragungsfehlern führen. Daher sollte die Verkabelung über den gesamten Verbindungsweg einheitlich sein.

Kabel

Die in der Netzwerkverkabelung eingesetzten Twisted-Pair-Kabel bestehen aus verdrillten Adernpaaren. Überwiegend werden Kabel mit 4 verdrillten Adernpaaren eingesetzt. Durch die Verdrillung werden Störeinflüsse ausgeglichen, was zu einem guten Übertragungsverhalten dieser Kupferleitungen führt. Zusätzlich werden bei hochwertigen Kabeln das gesamte Kabel bzw. die einzelnen Adernpaare mit einem Schirm versehen.

Gängige Kabelbezeichnungen sind:

• Unshielded Twisted Pair (UTP) - ungeschirmt, CAT3, für Telefonverkabelung und Netzwerke bis 10 MBit/s
• Shielded Twisted Pair (STP) - Schirm als Geflecht, ab CAT5
• Folied Twisted Pair (FTP) - Schirm als Folie, ab CAT5

Beispiele für die genauere Kennzeichnung nach ISO-Norm:

• S/FTP - Kabel mit Geflecht geschirmt, Adernpaare mit Folienschirm
• S/STP - Kabel mit Geflecht geschirmt, Adernpaare mit Geflecht geschirmt
• SF/UTP - Kabel mit Geflecht und Folie geschirmt, Adernpaare ungeschirmt
• U/FTP - kein gemeinsamer Schirm, Adernpaare mit Folienschirm
• U/UTP - ungeschirmtes Kabel

Patchkabel werden fertig konfektioniert mit Längen von 30 Zentimetern bis hin zu 25 Metern angeboten. Der Durchmesser ist meist etwas geringer und die Isolation weicher als bei Verlegekabeln. Damit ist das Kabel sehr flexibel, hat aber dafür eine höhere Dämpfung. Die maximale Länge eines Datenpfades verkürzt sich damit anteilig um den Faktor 0,6 - 0,8.

Als Lichtwellenleiter (LWL) kommen verschiedene Systeme zum Einsatz. Diese müssen zwischen den aktiven Komponenten durchgängig vom gleichen Typ sein. Es wird zwischen Singlemode- und Multimode-Fasern und Wellenlängen von 50 oder 62,5 µm unterschieden. Gemeinsam sind diesen Lichtwellenleitern ihre hohe Datenrate und die gegenüber Kupferleitung höhere Reichweite.

Durch die Verwendung von verschiedenen Farben des Kabelmantels kann eine gewisse Strukturierung im Netzwerkverteiler erfolgen. Orange Kabel sind kennzeichnend für Spezialkabel mit einem brandhemmenden Aufbau.

Stecker

Die RJ45-Stecker für Kupferverkabelung werden auch als Western-Modular-Stecker bezeichnet und besitzen bis zu 8 Kontakte, die kammartig nebeneinander liegen. Beim Einstöpseln der rechteckigen Stecker hakt eine Kunststoffnase in eine entsprechende Nase an der Anschlussbuchse ein und sorgt für den mechanischen Halt.

Für Lichtwellenleiter kommen verschiedene Stecksysteme und Kombinationen daraus zum Einsatz. Die Stecksysteme sind jeweils für die verschiedenen Wellenlängen spezifiziert. Patchkabel sind für die Verbindung gleichartiger, aber auch für unterschiedliche Stecksysteme erhältlich.

• ST/ST - Straight Tip, Stecksystem mit Bajonett-Verschluss, beidseitig
• SC/SC - rechteckiges Stecksystem, beidseitig
• LC/LC - rechteckig wie SC-Stecker, aber deutlich kompaktere Bauform, beidseitig
• LC/SC - LC-Stecker auf SC-Stecker
• LC/ST - LC-Stecker auf ST-Stecker

Was sollten Sie bei der Auswahl eines Patchkabels beachten?

Bei Kupferleitungen verwenden Sie am besten vollbeschaltete Patchkabel, diese sind universell einsetzbar. Gekreuzte Kabel sind nicht ohne weiteres von 1:1 beschalteten Kabeln unterscheidbar. Werden Endgeräte (PC, Drucker) mit zentralen Netzwerkkomponenten verbunden, dann ist eine 1:1 Beschaltung (Straight Through) erforderlich. Dies ist zum Beispiel beim Anschluss an die Netzwerkdose und beim Rangieren zwischen Patchpanel und dem Switch im Netzwerkverteiler der Fall. Werden Endgeräte oder gleichartige Netzwerkkomponenten direkt miteinander verbunden, ist oft ein gekreuztes Kabel (Crossover-Kabel) erforderlich.

Wenn Sie nach Stecken des Kabels gar keine Netzwerkverbindung herstellen können, haben Sie möglicherweise ein Kabel mit einer ungeeigneten Beschaltung benutzt. Können Sie eine Verbindung herstellen, aber diese bricht nach einiger Zeit zusammen oder wird sehr langsam, haben Sie dagegen ein qualitativ minderwertiges Kabel erwischt. Umso höher die vorgesehenen Datenraten im Netzwerk, desto empfindlicher reagiert das Netzwerk auf Mängel bei der Konfektionierung der Kabel. Achten Sie daher darauf, dass das Patchkabel der Kategorie Ihrer Netzwerkverkabelung entspricht. Im Zweifelsfall verwenden Sie ein Kabel einer höheren Kategorie z.B. CAT6-Kabel im CAT5-Netzwerk. Halten sie die Patchkabel zudem möglichst kurz und schalten sie nicht mehrere Kabel hintereinander, denn jede Übergangsstelle an Steckverbindungen dämpft die Signalübertragung. Allgemein haben Kabel für die feste Installation eine geringere Dämpfung, so dass diese für Verbindungen über längere Strecken den flexiblen Kabeln vorzuziehen sind.

Bei Lichtwellenleitern ist es sehr wichtig, die richtigen Patchkabel entsprechend dem verwendeten Übertragungssystem und dem Stecksystem auszuwählen. Der korrekte Sitz der Stecker und knickfreie Verlegung sind zudem Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb.

Weitere Links zum Thema

Mit diesem Thema in Beziehung stehen auch die Suchbegriffe Beldenkabel, Switchkabel und Koppler (RJ11) (RJ45) aus unserer Kategorie Netzwerkkabel.