Konservative Verkabelungssysteme (4): ISO 11801-Standard

Kommentieren Drucken
Teil 15 von 30 aus der Serie "Digitale Nachrichtenübertragung"
Alle Artikel der Serie "Digitale Nachrichtenübertragung":

Der EIA/TIA-568-Standard ist sehr stark auf US-Verhältnisse ausgerichtet, was in der Praxis immer wieder zu Detailproblemen führt. Außerdem war strittig, ob die Kabel nach EIA/TIA-Klassifikation den ab 1.1.1996 verschärften Europäischen EMV-Vorschriften genügen könnten. Zu diesem Datum waren nämlich die bis dahin geltenden Übergangsbestimmungen abgelaufen und für Kommunikationsanlagen gilt die Norm EN 55022, Grenzwertklasse B, in der die Abstrahlung von Funkstörstrahlung im Frequenzbereich zwischen 150 kHz und 1000 MHz definiert wird. Gerade aber im oberen Bereich der EN 55022 gibt es erhebliche Unsicherheiten, was die Kabel nach EIA/TIA anbetrifft. Schließlich definiert EIA/TIA nur Kabel, aber keine Verbindungen von Ende-zu-Ende. Mit dem Standard ISO/IEC 11801 sollen alle diese Probleme abgestellt werden.

ISO/IEC DIS 11801 »Generic Cabling for Customer Premises« gibt Empfehlungen zum generellen Aufbau eines Verkabelungssystems, zu den einzusetzenden Kabeltypen, zu den Anforderungen an Kabel und Steckverbinder der Kategorien 3 bis 5 und eine Ende-zu-Ende-Spezifikation mit so genannten Link-Klassen.

Für Anwender, Architekten und die Industrie sollen Richtlinien gegeben werden, die zu einem offenen, flexiblen Verkabelungssystem der erwarteten Lebensdauer zehn Jahre führen. Der Normungsvorschlag bezieht sich im Wesentlichen auf den Bereich der Standard-LANs, der Nebenstellenanlagen und des ISDN bis hin zu ATM. Damit eine Installation dieser Norm entsprechen kann, muss sie verschiedene Voraussetzungen erfüllen. Die Konfiguration muss der im Standard vorgegebenen Grundstruktur entsprechen.

Diese Grundstruktur sieht das übliche dreistufige Verkabelungskonzept vor. Es werden folgende Empfehlungen für die maximalen Entfernungen gegeben: vom Hauptverteiler (Campus Distributor CD) bis zum Gebäudeverteiler (Building Distributor BD) 1500 m, vom BD bis zum Etagenverteiler (Floor Distributor FD) 500 m und schließlich vom FD bis zur Anschlussdose (Telecommunication Outlet TO) 90 m.

Die im Verkabelungssystem verwendeten Stecker müssen die Leistungen einer bestimmten Kategorie (3, 4 oder 5) erfüllen. Diese Kategorien haben nur wenig mit den EIA/TIA-Kategorien zu tun. Wir zeigen in Bild 4 die Spezifikationen für Verbindungen mit 100-Ohm-Kabel.

Im Standard werden die Link Level definiert, auf die wir gleich noch kommen. Ein Gesamtsystem muss aus Komponenten bestehen, die einen bestimmten Link Level erreichen. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, dass Komponenten bestimmter Qualitätsstufen nach im Standard angegebenen Regeln verarbeitet werden, was dann hinterher nicht mehr geprüft werden muss, oder dass man durch das Gesamtdesign eines Systems einen Link Level sicherstellen kann, was allerdings erst durch eine Prüfung zertifiziert werden muss. Messungen der Firmen Nokia Kabel und Kerpen haben aber bereits schnell ergeben, dass der Zusammenbau von Komponenten, die die angegebenen Spezifikationen erfüllen, nicht immer zu der gewünschten Link-Klasse führen muss. Hier musste der Standard offensichtlich bereits nachgebessert werden. Schließlich muss das Verkabelungssystem noch gewisse Grundanforderungen für die Systemverwaltung erfüllen (Bezeichnungssystem, Status, Dokumentation) und örtliche Vorschriften für elektrische Sicherheit und EMV einhalten. Wird die Norm ordentlich zu Ende gebracht, wäre dies für alle Beteiligten, aber besonders für den durch die Verkabelungsdiskussion mittlerweile völlig verunsicherten Anwender sehr positiv.

Es zeigt sich aber, dass neue Entwicklungen, wie höhere Geschwindigkeitsstufen bei Standard-Systemen, besonders Ethernet, nicht mit der genügenden Vorausschau behandelt wurden. Stattdessen gibt es immer ein Zeitfenster, in dem die neuen Techniken schon verfügbar sind, die Kabelstandards aber erheblich hinterher hinken. Es ist nicht abzusehen, dass dieses Trauerspiel irgendwann einmal zu einem Ende kommt, es sei denn, der Anwender verzichtet völlig auf den Einsatz metallischer Leitungen. Bei der optischen Übertragungstechnologie ist die Sachlage ungleich übersichtlicher, aber auch hier zeigt sich aktuell bei 100 GbE, dass die Mitarbeiter in der Normung nicht immer wirklich den richtigen Durchblick haben, um es sanft zu formulieren. Glücklicherweise spielen sich die Dramen überwiegend in Grenzbereichen ab und es ist nur ein vergleichsweise kleiner Kreis davon betroffen.

Welche Kabel werden nun empfohlen? In der Tertiärebene soll die Verkabelung für alle Anwendungen mit symmetrischem Kabel erfolgen. Lediglich in Ausnahmefällen, z.B. bei Forderung nach erhöhter Abhörsicherheit, kann eine Installation von Glasfaserkabel in Frage kommen. Als bevorzugter Typ wird das Kabel mit 100 Ohm genannt, alternativ sind aber auch Kabel mit 120 und 150 Ohm zugelassen und mit elektrischen Spezifikationen versehen worden. In der Sekundärebene können ebenfalls symmetrische Kabel für Sprache und Daten langsamer bis mittlerer Geschwindigkeit verwendet werden die Glasfaser wird für die Datenübertragung mittlerer bis hoher Geschwindigkeit empfohlen. In der Primärebene werden schließlich symmetrische Kabel nur in Ausnahmefällen gesehen, z.B. dort, wo die Übertragungskapazität von Glasfaserkabel nicht benötigt wird, also bei reinen Telefonnetzen. Ansonsten wird auch wegen der Überwindung von Erdpotentialunterschieden und anderen Störquellen immer Glasfaser bevorzugt. Bei Glasfasern denkt der Standard an Multimode-Gradientenindexprofilfasern mit 62,5/125 mm und alternativ an 50/125 mm.

Die Link-Klassen sind der eigentliche Witz des Standards, da sie sicherstellen sollen, dass nicht eine unglückliche Mischung von Komponenten zu einer schlechten Gesamtleistung führen. Dies ist auch hochnötig, da in der Vergangenheit immer wieder irre Vorstellungen über die Möglichkeiten von Kombinationen auftauchten. So hat z.B. auf einem großen Kongress 1993 ein so genannter »Verkabelungsspezialist« (sogar mit Firma und Doktortitel) behauptet, dass man doch EIA/TIA Level-5-Kabel mit Level-3-Steckern kombinieren solle, da diese Stecker billig seien und das Ergebnis in Ordnung. Wenn man mehr wolle, könne man ja später die Stecker auswechseln! Die Link-Klassen A bis D, die für Verbindungen mit symmetrischem Kabel angegeben sind, und der sogenannte Optische Link schaffen hier Klarheit. Unsymmetrische Übertragung wird aufgrund von Nebensprechen, Erdpotentialunterschieden und EMV nicht empfohlen. Trotzdem können bestimmte weitverbreitete Low-Speed-Übertragungen wie RS 232 mit einer universellen Verkabelung benutzt werden unter der Voraussetzung, dass die Adernbelegung so gewählt wird, dass das Nebensprechen minimiert wird und die Erdpotentialunterschiede zwischen den Enden eines Link unterhalb einer bestimmten Grenze (z.B. 1 V Spitze-Spitze) gehalten werden. Links einer bestimmten Klasse unterstützen die in dieser Klasse möglichen Anwendungen und alle Anwendungen der »niedrigeren« Klassen. Eine universelle Verkabelung unterstützt einen oder mehrere Links für eine Anwendung.

Die Link-Klasse A ist für Sprach- und andere Niederfrequenzübertragung einschließlich des Geländebereiches mit Frequenzen bis maximal ca. 100 kHz gedacht. Hier werden im Rahmen von Nebenstellenanlagen und ISDN CCITT-X.21 und V.11-Verbindungen sowie S0-Bus extended nach CCITT I.430 sowie S0- Punkt-zu-Punkt nach I.430 für den ISDN Basic Access Physical Layer und alle Anwendungen, die vergleichbare Anforderungen haben, unterstützt.

Die Link-Klasse B ist für Anwendungen mit mittleren Datenraten einschließlich des Geländebereiches gedacht und bis maximal 1 MHz Bandbreite spezifiziert. Hierunter fallen z.B. S1/S2-Verbindungen nach CCITT Rc. I.431 für ISDN-Primäranschlüsse sowie CSMA/CD-LANs nach 1Base-5 des ISO/IEC 8802-3 und alle Anwendungen, die vergleichbare Anforderungen haben.

Die Link-Klasse C ist für Anwendungen hoher Bitraten bei kurzen Entfernungen mit einer maximalen Frequenz von bis zu 16 MHz spezifiziert. Das wären die LANs CSMA/CD 10Base-T nach ISO/IEC 8802-3 (1992), Token Ring mit 4 und 16 Mbit/s nach ISO/IEC 8802-5 (1992/90) und alle Anwendungen, die vergleichbare Anforderungen haben.

Die Link-Klasse D schließlich ist für Anwendungen sehr hoher Bitraten bei kurzen Entfernungen mit einer maximalen Bandbreite von bis zu 100 MHz definiert. Hierunter fallen ebenfalls der Token Ring mit 16 Mbit/s, ATM auf Twisted Pair, wie es von CCITT und dem ATM-Forum diskutiert wird, sowie die Twisted-Pair-Empfehlung für TP-DDI, das ist die Twisted-Pair-Variante von FDDI nach ISO/IEC sowie Anwendungen, die vergleichbare Anforderungen haben.

Der Optische Link wird nicht als so kritisch angesehen, da beim heutigen Stand der Technik die optische Leitung für konventionelle Anwendungen nicht der limitierende Faktor ist. So ist der Optische Link vorgesehen für CSMA/CD FOIRL (Fiber Optic Inter Repeater Link) nach ISO/IEC 8802-3 (1992), CSMA/CD 10Base-F nach ISO/IEC 8802-3 PDAM 14, Token Ring Fiber Optic Station Attachment nach ISO/IEC DTR 11583, FDDI nach ISO/IEC 9314-3 (1990) und B-ISDN-ATM nach CCITT I.432 (1992) sowie Anwendungen, die vergleichbare Anforderungen haben.

Die Tabelle in Bild 5 verbindet die Link-Klassen mit bestimmten Übertragungsmedien. Die Kategorien für Übertragungsmedien und Steckverbinder entstammen dabei nicht dem EIA/TIA 568-Standard, sondern werden im ISO-Standard selbst festgelegt.

Für eine Kabel-Kategorie werden bei ISO einige Daten mehr spezifiziert als bei EIA/TIA, nämlich der Wellenwiderstand, die Rückflussdämpfung, der Gleichstromschleifenwiderstand, die Ausbreitungsgeschwindigkeit usw. Die Tabelle in Bild 6 für die Kabel zeigt z.B. Nahnebensprechdämpfung, Kopplungswiderstand und maximale Dämpfung bei einer charakteristischen Impedanz von 100 Ohm ± 15 % bei 1 MHz.

Eine weitere Tabelle (Bild 6) zeigt zusätzliche Spezifikationen für das 100-Ohm-Kabel. Interessant ist sicher an dieser Stelle, auch einmal zu sehen, was für die Stecker verlangt wird.

« Teil 14: Konservative Verkabelungssysteme (3): EIA/TIA 568-StandardTeil 16: Konservative Verkabelungssysteme (5): ISO 11801-Standard (2) »


zugeordnete Kategorien: Endgeräte
zugeordnete Tags:

Sie fanden diesen Beitrag interessant? Sie können



Anmerkungen, Fragen, Kommentare, Lob und Kritik:

Ihre E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

*

.