Was ist UTP-Kabel – ungeschirmtes verdrilltes Paar?

 

UTP steht für Unshielded Twisted Pair (ungeschirmtes verdrilltes Adernpaar). Es handelt sich dabei um ein 100-Ohm-Kupferkabel mit 2 bis 1800 ungeschirmten, verdrillten Adernpaaren, die von einem Außenmantel umgeben sind. Diese Kabel besitzen keine metallische Abschirmung. Dadurch haben sie einen geringen Durchmesser, sind aber ungeschützt gegen elektrische Störungen. Die Verdrillung der Adernpaare verbessert die Immunität gegen elektrisches Rauschen und elektromagnetische Störungen.
(UTP-Patchkabel der Kategorien Cat 5e und Cat 6 sind bei uns erhältlich.)

 

 

Für horizontale Verkabelung wird typischerweise eine Vierpaarkonstruktion verwendet, wie unten dargestellt.

 

Backbone-Kabel werden üblicherweise mit Adernpaaren in 25er-Schritten aufgebaut, da mehrpaarige UTP-Kabel um 25-paarige Bindergruppen herum konstruiert werden. Ein Backbone-UTP-Kabel ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

 

Der in horizontalen und Backbone-UTP-Kabeln verwendete Kupferleiter hat einen Querschnitt von entweder 22 AWG oder 24 AWG. Am häufigsten wird der Querschnitt 24 AWG verwendet; für höhere Leistungsanforderungen, wie sie beispielsweise bei Kategorie-6-UTP-Kabeln gelten, kommt jedoch oft der größere Kupferdraht mit 23 AWG zum Einsatz, um eine verbesserte Signalintegrität und Leistung zu gewährleisten.

 

 

Wie der Name schon sagt, besteht das UTP-Kabel mit massivem Leiter aus einem einzigen massiven Kupferdraht pro Ader. Diese Bauweise wird nicht nur wegen ihrer Robustheit und einfachen Handhabung geschätzt, sondern auch wegen ihrer überlegenen elektrischen Eigenschaften, die über einen breiten Frequenzbereich stabil bleiben. Massive Leiter zeichnen sich durch einen geringeren Gleichstromwiderstand und eine reduzierte Anfälligkeit für Hochfrequenzeinflüsse aus – Eigenschaften, die durch ihren größeren Durchmesser bedingt sind. Dadurch ermöglichen Kabel mit massivem Leiter im Vergleich zu Litzenkabeln größere Übertragungsdistanzen und höhere Datenraten. Aus diesen Gründen werden Kabel mit massivem Leiter für Festinstallationen in horizontalen und Backbone-Verkabelungssystemen eingesetzt.

Im Gegensatz dazu werden Litzenkabel (UTP) überwiegend als Patchkabel in Arbeitsbereichen oder Telekommunikationsräumen eingesetzt. Diese Kabel werden am häufigsten direkt vom Personal gehandhabt. Bei einem Litzenkabel besteht jeder Leiter nicht aus einem einzelnen Draht, sondern aus einem Bündel dünnerer Litzen. Diese Litzen werden in einem Herstellungsverfahren, dem sogenannten Verseilen, spiralförmig um einen zentralen Draht angeordnet. Der so entstandene Leiter hat einen vergleichbaren Gesamtdurchmesser wie ein Massivleiter, jedoch eine kleinere Gesamtquerschnittsfläche aufgrund der Zwischenräume zwischen den Litzen. Der Hauptvorteil dieses Verseilens liegt in seiner außergewöhnlichen Flexibilität, wodurch sich diese Kabel ideal für Anwendungen eignen, die häufige Bewegungen und Biegungen erfordern. Diese Flexibilität geht jedoch mit einer geringfügig höheren Signaldämpfung über längere Kabellängen einher.

 

UTP-Kabel werden in LAN-Netzwerken häufig eingesetzt. Sie finden Verwendung in einer Vielzahl von Systemen, darunter Sprachkommunikation, Datenübertragung mit niedriger und hoher Geschwindigkeit, Audio- und Paging-Systeme sowie Gebäudeautomations- und Steuerungssysteme. UTP-Kabel lassen sich sowohl in horizontalen als auch in Backbone-Verkabelungssystemen effektiv implementieren und bieten somit eine vielseitige und kostengünstige Verbindungslösung.

 

UTP-Kabel wurden ursprünglich für analoge Sprachübertragung entwickelt, da sie von Natur aus robust und weniger anfällig für Störungen durch elektrisches Rauschen sind. Mit dem steigenden Bedarf an digitaler Datenübertragung mussten UTP-Kabel jedoch höhere Leistungsstandards erfüllen. Diese Entwicklung führte im Laufe der Jahre zur Schaffung verschiedener Kategorien oder Qualitätsstufen von UTP-Kabeln. Niedrigere Kategorien werden als Sprachkabel, höhere als Datenkabel bezeichnet. Die Entwicklung dieser Standards ist in der folgenden Tabelle detailliert dargestellt. Sie beschreibt die verschiedenen UTP-Kategorien, ihre zugehörigen Anwendungsbereiche und die entsprechenden Leistungsspezifikationen.

 

Hinweis:
Der TIA/EIA-568-Standard erkannte offiziell nur Kabel der Kategorie 3 und höher an. Die Bezeichnungen Kategorie 1 und Kategorie 2 gelten als irreführend und stammen wahrscheinlich aus dem ursprünglich vom Distributor Anixter International definierten „Levels“-Klassifizierungssystem. Kategorie-1-Kabel wurden ausschließlich für einfache Telefonnetze verwendet. Anixter Level 2 (oft auch Cat 2 genannt) war ein frühes UTP-Kabel mit Übertragungsraten von bis zu 4 Mbit/s und wurde in Netzwerken wie ARCnet und 4-Mbit/s-Token-Ring eingesetzt, gilt heute aber als veraltet.

 

Kategorie	Grad	Geschäftsanwendung	Frequenzbereich
Kategorie 1	Sprachstufe	Wird ausschließlich für Telefonnetze in Sprachqualität verwendet; nicht geeignet für Datenübertragungen.	750 kHz
Kategorie 2	Sprachstufe	Wurde für Telefonnetze und frühe IBM-Terminalverbindungen zu Großrechnern verwendet.	1 MHz
Kategorie 3	Datengrad	Eingesetzt für 10-Mbit/s-Ethernet, 4-Mbit/s-Token-Ring, 100BaseT4 Fast Ethernet und 100VG Any LAN-Netzwerke.	16 MHz
Kategorie 4	Datengrad	Wird in 16-Mbps-Token-Ring-Netzwerken eingesetzt.	20 MHz
Kategorie 5	Datengrad	Wird für 100BaseTX Fast Ethernet-, SONET- und OC-3 ATM-Netzwerke verwendet.	100 MHz
Kategorie 5e	Datengrad	Entwickelt zur Unterstützung von Gigabit-Ethernet (1000 Mbit/s).	100 MHz
Kategorie 6	Datengrad	Wird auch für Gigabit-Ethernet (1000 Mbit/s) verwendet, mit verbesserter Leistung und Leistungsreserven.	250 MHz
Kategorie 6A	Datengrad	Geeignet für Gigabit- (1000 Mbit/s) und 10-Gigabit-Ethernet-Anwendungen.	500 MHz

 

 

Standardmäßiges horizontales UTP-Kabel besteht aus vier Adernpaaren. Jedes Adernpaar und seine einzelnen Leiter werden durch einen standardisierten Farbcode gekennzeichnet. Ein Leiter des Paares ist einfarbig, der andere ist weiß isoliert und trägt einen Streifen in der Farbe des Paares. Der Farbcode für ein Standard-Vierpaarkabel ist in der folgenden Tabelle definiert.

 

Drahtnummer	Paarnummer	Farbe
1	1	weiß/blau
2	1	Blau
3	2	weiß/orange
4	2	orange
5	3	weiß/grün
6	3	Grün
7	4	weiß/braun
8	4	braun

 

UTP-Backbone-Kabel, die eine größere Anzahl von Adernpaaren enthalten, sind in 25-paarigen Bindergruppen organisiert. Es wird ein systematischer zweistufiger Farbcode verwendet: Eine Sequenz dient zur Kennzeichnung der Bindergruppen selbst, die andere zur Kennzeichnung jedes einzelnen Adernpaares innerhalb einer Gruppe.

 

Eine Standard-Ordnergruppe mit 25 Paaren ist in fünf farbcodierte Hauptgruppen unterteilt, die jeweils fünf Paare enthalten:

 

Weiß – Paare 1 bis 5

Rot – Paare 6 bis 10

Schwarz – Paare 11 bis 15

Gelb – Paare 16 bis 20

Violett – Paare 21 bis 25

 

Innerhalb jeder dieser fünf Hauptgruppen werden die einzelnen Paare durch einen sekundären Farbcode unterschieden:

 

Blau – 1. Paar

Orange – 2. Paar

Grün – 3. Paar

Braun – 4. Paar

Schiefer – 5. Paar

 

Der vollständige Farbcode für eine 25-Paar-Bindergruppe, der sich aus der Kombination der Hauptgruppenfarbe und der Paarfarbe ergibt, wird in der folgenden Tabelle systematisch dargestellt und im beigefügten Diagramm übersichtlich veranschaulicht.

 

Drahtnummer	Paarnummer	Gruppenfarbcode	Farbcode des Paares	Farbe
1	1	Weiß	Blau	weiß/blau gestreift
2	1			blau/weiß gestreift
3	2		orange	weiß/orange gestreift
4	2			orange/weiß gestreift
5	3		Grün	weiß/grün gestreift
6	3			grün/weiß gestreift
7	4		braun	weiß/braun gestreift
8	4			braun/weiß gestreift
9	5		Schiefer	weiß/schieferfarben gestreift
10	5			schiefergrau/weiß gestreift
11	6	Rot	Blau	rot/blauer Streifen
12	6			blau/rot gestreift
13	7		orange	rot/orange Streifen
14	7			orange/roter Streifen
15	8		Grün	rot/grüner Streifen
16	8			grün/rot gestreift
17	9		braun	rot/brauner Streifen
18	9			braun/roter Streifen
19	10		Schiefer	rot/schieferfarben gestreift
20	10			schiefergrau/rot gestreift
21	11	Schwarz	Blau	schwarz/blau gestreift
22	11			blau/schwarz gestreift
23	12		orange	schwarz/orange gestreift
24	12			orange/schwarzer Streifen
25	13		Grün	schwarz/grün gestreift
26	13			grün/schwarz gestreift
27	14		braun	schwarz/braun gestreift
28	14			braun/schwarz gestreift
29	15		Schiefer	schwarz/schieferfarbener Streifen
30	15			schiefergrau/schwarz gestreift
31	16	Gelb	Blau	gelb/blauer Streifen
32	16			blau/gelb gestreift
33	17		orange	gelb/orange Streifen
34	17			orange/gelber Streifen
35	18		Grün	gelb/grüner Streifen
36	18			grün/gelb gestreift
37	19		braun	gelb/brauner Streifen
38	19			braun/gelb gestreift
39	20		Schiefer	gelb/schieferfarben gestreift
40	20			schiefergrau/gelb gestreift
41	21	violett	Blau	violett/blauer Streifen
42	21			blau/violett gestreift
43	22		orange	violett/orangefarbener Streifen
44	22			orange/violette Streifen
45	23		Grün	violett/grüner Streifen
46	23			grün/violett gestreift
47	24		braun	violett/brauner Streifen
48	24			braun/violett gestreift
49	25		Schiefer	violett/schieferfarben gestreift
50	25			schiefer-/violett gestreift

 

Wie unten deutlich dargestellt,

 

 

Bei UTP-Kabeln mit mehr als 25 Adernpaaren werden zusätzliche Bindergruppen farblich gekennzeichnet, indem die gleiche Abfolge der Hauptgruppenfarben in Verbindung mit einer Bindergruppenkennung wiederholt wird. Das Schema für die ersten Bindergruppen ist unten dargestellt.

 

Paaranzahl	Bindergruppenfarbe
1–25	Weiß—blau
26–50	Weiß—Orange
51–75	Weiß—Grün
76–100	Weiß-braun
101–125	Weiß-Schiefer
126–150	Rot–blau
151–175	Rot-Orange
176–200	Rot—Grün
201–225	Rotbraun
226–250	Rot—Schiefer
251–275	Schwarz—blau
276–300	Schwarz—Orange
301–325	Schwarz—grün
326–350	Schwarz-braun
351–375	Schwarzer Schiefer
376–400	Gelb-blau

 

 

Vierpaarige horizontale UTP-Kabel werden an der Arbeitsplatzdose mit einem 8-poligen modularen Stecker, üblicherweise RJ45-Stecker genannt, abgeschlossen. Die RJ45-Buchse ist eine 8-adrige modulare Schnittstelle, die speziell auf die Leistungsanforderungen (Kategorie 5e, 6, 6A usw.) des jeweiligen UTP-Kabels abgestimmt ist und somit die Einhaltung der Leistungsspezifikationen des Übertragungskanals gewährleistet.

 

Beim Verdrahten einer Anschlussdose oder eines Patchpanels wird eines von zwei standardisierten Verdrahtungsschemata verwendet: T568A oder T568B. Diese Standards definieren die Belegung der Adernpaare für den Anschluss der UTP-Kabel an die Pins der modularen 8P8C-Steckverbinder. In UTP-Kabeln ist jedes der vier Adernpaare durch eine bestimmte Farbe gekennzeichnet: Paar 1 ist blau, Paar 2 orange, Paar 3 grün und Paar 4 braun.

 

Der grundlegende Unterschied zwischen den beiden Standards besteht darin, dass die Positionen der orangefarbenen und grünen Adernpaare (Paare 2 und 3) vertauscht sind. Beide Konfigurationen werden „durchgeschleift“ verdrahtet, d. h. Pin 1 wird mit Pin 1, Pin 2 mit Pin 2 usw. über das Kabel verbunden. Beide Konfigurationen können in einer Netzwerkinstallation verwendet werden; es ist jedoch unbedingt erforderlich, dass an beiden Enden eines Kabels dieselbe Konfiguration verwendet wird. Die Vermischung der beiden Standards auf einem einzigen Kabel führt zu einem Verdrahtungsfehler.

 

 

Die Pinbelegung und Farbzuordnung für T568A und T568B sind in der folgenden Tabelle detailliert aufgeführt.

 

Stift	T568A Paar	T568B Paar	Draht	T568A Farbe	T568B Farbe	Stifte an der Steckerfront (Buchse ist umgekehrt)
1	3	2	Tipp	weiß/grün gestreift	weiß/orange gestreift
2	3	2	Ring	grüner Feststoff	orangefarbener Vollton
3	2	3	Tipp	weiß/orange gestreift	weiß/grün gestreift
4	1	1	Ring	einfarbig blau	einfarbig blau
5	1	1	Tipp	weiß/blau gestreift	weiß/blau gestreift
6	2	3	Ring	orangefarbener Vollton	grüner Feststoff
7	4	4	Tipp	weiß/braun gestreift	weiß/braun gestreift
8	4	4	Ring	braun, einfarbig	braun, einfarbig