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Patchkabel - Das Rangierkabel in der Netzwerktechnik

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 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.

Vorkonfektionierte Kabel

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

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.

Einteilung nach Schirmung

Je nach Einsatz Zweck oder Gebiet sollte die passende Schirmung (nach ISO/IEC-11801) gewählt werden:

• U/UTP – ungeschirmtes Aderpaar im Kabel
• U/FTP – geschirmtes Aderpaare im Kabel, gelegentlich wird auch die Bezeichnung PiMF (Paar in Metallfolie) verwendet
• S/FTP - geschirmtes Aderpaare und Geflechtschirm um die Leiterbündel
• F/FTP - geschirmtes Aderpaare und Folienschirm um die Leiterbündel
• SF/FTP - geschirmtes Aderpaare und Geflecht-, Folienschirm um die Leiterbündel
• S/UTP - ungeschirmtes Aderpaar, aber mit Geflechtschirm um die Leiterbündel
• F/UTP - ungeschirmtes Aderpaar, aber mit Folienschirm um die Leiterbündel
• SF/UPT - ungeschirmtes Aderpaare und Geflecht-, Folienschirm um die Leiterbündel
• S/STP - Geflecht geschirmte Aderpaare und Geflechtschirm um die Leiterbündel
• F/STP - Geflecht geschirmte Aderpaare und Folienschirm um die Leiterbündel

Einteilung nach Kategorie

Zusätzlich werden Patchkabel nach ihrem Leistungsvermögen (Kategorie) eingeteilt.

• Cat5 / 5e: Die maximale Betriebsfrequenzen ist 100 MHz, es ermöglicht eine Fast- oder Gigabit-Ethernet Verkabelung in Computernetzen
• Cat6: Die maximale Betriebsfrequenzen liegt bei 250 MHz, es ermöglicht eine 10 Gigabit-Ethernet Verkabelung in Computernetzen. Je länger der Übertragungsweg ist, desto geringer ist die  Übertragungsgeschwindigkeit
• Cat6a: Die maximale Betriebsfrequenzen ist 500 MHz, es ermöglicht eine 10 Gigabit-Ethernet Verkabelung in Computernetzen
• Cat7: Die maximale Betriebsfrequenzen liegt bei 600 MHz
• Cat7a: Die Maximale Betriebsfrequenzen beträgt 1000 Mhz

Flexible Kabel

Patchkabel werden fertig konfektioniert mit Längen von 30 Zentimetern bis hin zu 100 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.

Der richtige Stecker

Die RJ45-Stecker für Kupferverkabelung werden auch als Western-Modular-Stecker bezeichnet und besitzen bis zu acht 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.

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.

Empfehlungen für den Einsatz von Patchkabeln

• 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.