HARTING Länderwebsites
HARTING Automatisierungstechnik

IT-Verkabelung: Quo vadis?

M12 Verbinder X-kodiert – industrietauglich und gleichzeitig hoch performant

Seit 1995 gibt es Normen für anwendungsneutrale informationstechnische Standortverkabelungen. Die Begriffe „Kat. 5“ und „RJ45“ haben sich eingebürgert. Die Kategorien stehen für Übertragungseigenschaften und Rückwärtskompatibilität. Je höher die Kategorie, desto mehr Bandbreite steht zur Verfügung. Die landläufig verwendete Abkürzung „RJ45“ steht für ein Steckgesicht, das sich weltweit als das dominierende Datensteckgesicht am Arbeitsplatz durchgesetzt hat. Offiziell heißt es EN 60603-7 und dahinter verbirgt sich eine Normenfamilie für Steckverbinder der Kategorien 5 bis 7A. Beide Festlegungen, die Kategorien und das einheitliche Steckgesicht entstammen der internationalen Norm ISO/IEC 11801 „Customer Premises Cabling“, die ihre deutsche Entsprechung als DIN EN 50173 hat. „Konkurrenz“ zur informationstechnischen Verkabelung gibt es aus der Luft: Funk- bzw. Radioverbindungen bieten ebenfalls immer größere Bandbreiten. Daher die Frage: Verkabelung –  Quo vadis? Wohin geht die Reise? Die Antwort ist: Die Verkabelung geht zu noch höheren Datenraten und größeren Leistungen für Fernspeisung! Gegenüber dem Funk sind unschlagbare Vorteile der leitungsgebundenen Übertragung einerseits, dass jedem Teilnehmer die Bandbreite exklusiv zur Verfügung steht, und andererseits, dass parallel zur Informationsübertragung auch elektrische Leistung an die Endgeräte transportiert werden kann.

M12 Stecker – in der Variante X-kodiert mit acht Kontakten für 10 Gigabit

Fernspeisung

Die „Konkurrenz“ Funkübertragung existiert beispielsweise bei WLAN Anwendungen. Hier besticht die Flexibilitätund Mobilität der Endgeräte. Für WLAN werden Funknetzzugangspunkte benötigt (Access Points). Diese wiederum benötigen Datenschnittstellen und Energieversorgung – beides kann die informationstechnische Verkabelung bereitstellen, wenn sie parallel zur Datenübertragung auch die Fernspeisung liefert. Zur Zeit bietet IEEE 802.3 Komponenten an, die 300 mA pro Ader  Strom über Fernspeisung erhalten können. Dieser wird entweder auf nicht benötigten Paaren oder über den sog. Phantomkreis übertragen. IEEE 802.3bt und die Arbeitsgruppe ISO/IEC JTC 1 SC 25/ WG 3 arbeiten derzeit daran, die ferngespeiste Leistung zu erhöhen. Ziel ist es, künftig ein Endgerät mit 49 W (!) über die Datenleitung fernspeisen zu können mit 500 mA pro Ader.

 

RJ45 Stecker – als RJI10G industrietauglich von HARTING

Bandbreite

Als Anwendung für die Übertragung mittels verdrillter Doppeladern (TwistedPairs) sind neben der Telefonie Datenübertragungen mit Ethernet weit verbreitet mit Datenraten bis zu 10 Gbit/s. Das zuständige Gremium IEEE 802.3 arbeitet z. Zt. an 40 Gbit/s. Die Übertragung von 40 Gbit/s wird noch nicht „das Ende der Fahnenstange“ sein. So forschen die Firmen HARTING und LEONI gemeinsam mit der Hochschule Reutlingen im Rahmen eines von der Bundesrepublik geförderten Projekts an einer Übertragung von 100 Gbit/s über verdrillte Doppeladern. Höhere Datenraten bedingen größere Übertragungsbandbreiten und somit höhere Maximalfrequenzen. Diese ist für Kat. 7A 1 GHz und wird für die Kat. 8 voraussichtlich 1,6 GHz sein. Die neuen Kategorien werden in die Neuausgabe der ISO/IEC 11801 eingearbeitet, die wir 2016/2017 erwarten.

RJ45 Stecker mit variablem Kabelabgang

Ein, zwei oder vier Paare?


Das analoge Telefon benötigt ein Paar zur Übertragung des Sende- und Empfangssignals. Diese Übertragung erfolgt im sogenannten Vollduplex-Betrieb, also simultan in beide Richtungen. Bei der digitalen Übertragung über  symmetrische Doppeladern wurde zunächst die Sende- und Empfangsrichtung getrennt über jeweils ein Paar  übertragen. Dies ist beispielsweise der Fall beim ISDN und bei Ethernet mit 10 Mbit/s und 100 Mbit/s. In diesen  Fällen genügen zwei Paare zur Übertragung. Ethernet mit Gbit/s-Übertragungsraten, also 1000 BASE-T und 10 GBASE-T, verwendet eine Übertragung parallel über vier Paare. Also benötigt die Verkabelung vier Paare zum Anschluss eines Endgeräts. Ganz aktuell fordert ein neuer Anwendungsbereich eine Reduktion der Paaranzahl: Im Automobil soll 1 Gbit/s übertragen werden - und das zur Raum- und Gewichtsersparnis über nur ein einziges Paar!

Kurz notiert:

  • Parallel zur Informationsübertragung soll auch elektrische Leistung an die Endgeräte transportiert werden.
  • Das zuständige Gremium IEEE 802.3 arbeitet derzeit an 40 Gbit/s.
  • Höhere Datenraten bedingen größere Übertragungsbandbreiten und somit höhere Maximalfrequenzen.
HARTING RJ Industrial® Ethernet Datenschnittstellen

Rundsteckverbinder M12 mit X-Kodierung