Verkabelung
Seit dem 10BaseT-Standard werden für Netzwerke keine Koaxialkabel sonder Twisted-Pair-Kabel (verdrillte Kupferkabel) verwendet. Bei einer Twisted-Pair-Verkabelung wird eine sternförmige Topologie verwendet, bei welcher jede Station eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu einem Zentralen Knoten hat (damals noch Hubs).
Diese Twisted-Pair Kabel werden in verschiedene Kategorien (CAT 1-8) unterteilt. Je höher die Nummer desto Leistungsfähiger sind die Kabel.
Bei TP-Kabeln sind vier Adern Paare, welche mit sich selbst verdrillt sind, miteinander verdrillt.
Durch diesen Aufbau sind die Kabel relativ resistent gegen übersprechen:
Auf jedem Adern Paar wir ein Komplementärsignal gesendet, was bedeutet auf einer Ader sind die Signale von 0 bis +2,8V und auf der anderen von 0 bis −2,8V. Dadurch kann zu einem eine eingestreute Störung (Crosstalk) weitestgehend ausgefiltert werden und zum anderen reduziert es deutlich die Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen. Also erhöht sich die EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit.)
Liste der Standards
Seit 10Base-T wird mit einer Segmentlänge von gerechnet, dabei sind Patchkabel bereits eingerechnet somit bleiben noch 95m für die feste Verkabelung (Permanent Link) übrig.
| Standard | Adernpaare | Übertragungsrate | min. CAT | Duplex | Verbindungstechnik |
|---|---|---|---|---|---|
| 100Base-T | 4 | 5 | Halbduplex mit CSMA/CD und Vollduplex | RJ45 | |
| 1000Base-T | 4 | | 5 (5e ist aber Empfohlen) | Vollduplex | RJ45 |
Standards
1000Base-T
Übertragungsrate optimieren
Damit 1000Base-T auf den zur damaligen Zeit standardmäßig verlegten CAT-5 Kabeln funktionieren konnte, musste die eigentliche Übertragungsrate über das Kabel drastisch Reduziert werden. Das hat man wie folgt gemacht:
- Um die Bitrate von 1250 MBit/s auf 1000 MBit/s zu reduzieren wurde auf die 8B/10B-Kodierung verzichtet
- Es werden jetzt alle 4 Adernpaare des TP-Kabels verwendet, dadurch reduziert sich die Datenübertragungsrate pro Adernpaar auf ein Viertel, also 250 MBit/s
- Jetzt werden zum Senden und Empfangen nicht mehr eigene Kanäle verwendet (Es wird auf allen Adernpaaren gleichzeitig gesendet und empfangen). Damit das funktioniert wird beim Empfangen das gesendete Signal abgezogen, wodurch nur noch die zu empfangenden Daten übrig bleiben (Echo-Cancellation-Verfahren). Damit dies Funktioniert müssen Sender und Empfänger auf dem selben Takt arbeiten, weshalb einer eine Master und der andere eine Slave-rolle erhält
- Von den 3-wertigen Übertragungscode wird jetzt ein 5-Wertiges 4D-PAM5-Verfahren verwendet. (4 Adern Paare mit Pulsamplitudenmodulation mit 5 Stufen)
Signalprozessor
Da bei 1000Base-T auf allen Adern Paaren Daten übertragen werden entsteht untereinander mehr Crosstalk. Um diese Störung herauszurechnen besitzt jedes Adernpaar für jedes benachbarte (hier 3) einen NEXT/FEXT-Cancellationer, also 1000Base-T insgesamt 12
Startup-Protokoll
Nachdem eine 1000Base-T-Komponente zurückgesetzt wurde wird ein Startup-Protokoll nach dem Empfangen des Fast-Link-Pulses gestartet. Dieses hat 5 Aufgaben:
- Automatische MDI/MDI-X-Einstellung (Kein Crossover-Kabel mehr nötig)
- Festlegung der Übertragungsrate
- Festlegung der Master-Slave-Rolle
- Einstellung der DSP-Filter (Einstellen der NEXT/FEXT und Echo-Cancellationer)