Verkabelung

Auf festem Fundament gebaut

25. November 2015, 17:30 Uhr | Valerie Maguire, Director of Standards and Technology bei Siemon

Eines ist sicher: Der Bedarf an immer schnelleren Datennetzen und höheren Bandbreiten wird für die IT-Branche auch in absehbarer Zukunft das beherrschende Thema sein. Die Ethernet-Allianz prognostiziert, dass sich die Übertragungsrate im Ethernet allein in den nächsten fünf Jahren um sechs Geschwindigkeitsstufen steigern wird und Terabit pro Sekunde (TBit/s) bereits nach 2020 Realität werden könnte. Neben der Übertragungsgeschwindigkeit spielen die Weiterentwicklung von Next-Generation-WLAN-Anwendungen und die Stromversorgung über das Netzwerkkabel eine ebenso wichtige Rolle. Diese und weitere Faktoren beeinflussen mehr denn je die Auswahl des richtigen Kabeltyps und der entsprechenden Verbindungstechnik sowohl in der Gebäude- als auch Datacenter-Verkabelung.

Im Verlauf der Jahre hat sich die Kupferverkabelung von Kategorie 6/Klasse E zu Kategorie 6A/Klasse EA und Kategorie 7A/Klasse FA. weiterentwickelt. Schon bald werden die Category 8.1/Class I und Category 8.2/Class II verabschiedet, die den Weg für einen weiteren Einsatz der Kupferverkabelung ebnen, so dass diese auch noch für die nächsten Jahrzehnte das De-facto-Medium für Verbindungen im Rechenzentrum und in der Gebäudeverkabelung bleiben wird. Die Fortschritte, die derzeit in der Technologie der Kupferverkabelung und in den Normungsgremien zu verzeichnen sind, werden auf lange Sicht die Position der symmetrischen Twisted-Pair-Kupferverkabelung im Edge-Bereich der Rechenzentren festigen, wo sie für Switch-zu-Server-Verbindungen eingesetzt wird.

Im Gegensatz dazu bleibt die Glasfaserverkabelung weiterhin die Standardverkabelung für bandbreitenintensive Anwendungen wie die Backbone-Verkabelung, der Datacenter-Core-Bereich und die gebäudeübergreifende Kommunikation. Durch neue Glasfasertechnologien und -standards ist es jetzt einfacher, kostengünstiger und mit weniger Aufwand als je zuvor möglich, Highspeed-Verbindungen in diesen Bereichen zu installieren, die schnell und effektiv große Datenmengen über größere Distanzen übertragen.

Wie sehen nun die Anforderungen aus, die an die Kupfer- und Glasfaser-Verkabelung im Gebäude- und im Rechenzen-trumsumfeld gestellt werden? Vom Standpunkt der Leistungsfähigkeit her, ist der Bedarf an Datenraten, die über 10 Gigabit pro Sekunde (GBit/s) für Verbindungen zum Desktop oder zum Gebäudegerät hinausgehen, eher beschränkt und kann gut durch Kupfer abgedeckt werden. Allerdings gibt es eine Anforderung, die nur Kupfer erfüllen kann – die Stromversorgung.

Faktor Stromspeisung

In weniger als einem Jahrzehnt hat die Technologie der Fernspeisung die IT-Welt revolutioniert. Im Unterschied zur Glasfaser ist die symmetrische Twisted-Pair-Kupferverkabelung in der Lage, IP-fähige Geräte wie Überwachungskameras, WLAN-Access-Points (APs), LED-Leuchten, RFID-Reader, Digitalanzeigen, VoIP-Telefone und eine immer größer werdende Palette an neuen Geräten mit Strom zu versorgen. Die Popularität dieser Technologie ist beeindruckend – mehr als 100 Millionen Power-über-Ethernet- (PoE-)fähiger Ports werden jedes Jahr verkauft.

Dennoch haben Anwendungen mit Fernspeisung auch ihre Tücken. Die Fernspeisung mit Strom bewirkt einen Temperaturanstieg im Kabelbündel. Überdies kann es beim Lösen der Steckverbindung zu einem Abrissfunken kommen, der Schäden an den Kontakten von Stecker und Buchse verursacht. In extrem belasteten Umgebungen können Temperaturanstieg und Funkenüberschlag zu irreversiblen Schäden an Kabeln und Steckverbindern führen. Aus diesem Grund wird empfohlen, hochwertige, speziell qualifizierte Verkabelungssysteme und Anschlusskomponenten der geschirmten Kategorie 6A/Klasse EA und Kategorie 7A/Klasse FA zu verwenden, deren Konformität zu IEC 60512 99 001 von unabhängiger Stelle zertifiziert wurde und die eine optimale thermische Stabilität und zuverlässige Verbindungen für Anwendungen mit Fernspeisung gewährleisten.

Wird die Betriebstemperatur für die Kupferverkabelung, die durch ISO/IEC mit -20 °C bis 60 °C spezifiziert ist, überschritten, kann das die Übertragungsleistung irreversibel beeinträchtigen. Die Verwendung hochwertiger geschirmter Kabel der Kategorie 6A/Klasse EA und 7A/Klasse FA, deren mechanische Zuverlässigkeit bis 75 °C ausgelegt ist, hilft den Planern dabei, diese Probleme zu meistern.
In Gebäudebereichen mit hoher Gerätedichte findet man häufig mehrere Anwendungen mit niedriger Datenrate und niedriger Anzahl von Adernpaaren, wie es in Callcentern, der Gebäudeautomation und bei industriellen Anwendungen der Fall ist. Diese Systeme erfordern keine Verkabelung mit hoher Bandbreite. Daher ist es vielfach möglich, mit den heute angebotenen Kategorie-7A/Klasse-FA-Kabeln und Steckverbindern mehrere 1- und 2-paarige Anwendungen mit niedriger Datenrate und hoher Dichte über ein 4-paariges Kabel zu betreiben. Diese von den Normen anerkannte Strategie wird als Cable-Sharing bezeichnet. Eine solche Mehrfachnutzung des Kabels trägt dazu bei, wertvollen Platz in den Verlegewegen einzusparen, die Anzahl an Kabeln und ungenutzten Adernpaaren zu reduzieren und damit auch die Kosten zu senken.