Ethernet-Kabelkategorien: Cat5e bis Cat8

Ethernet-Kabelkategorien werden durch eine Nennfrequenz und eine Reihe elektrischer Grenzwerte definiert, und diese Grenzwerte bestimmen, welche Geschwindigkeit ein Kabel übertragen kann und wie weit. Cat5e ist bis 100 MHz spezifiziert und überträgt 1 Gbps bis 100 m (328 ft). Cat6 ist bis 250 MHz spezifiziert und überträgt 10 Gbps bis 55 m (180 ft). Cat6a ist bis 500 MHz spezifiziert und überträgt 10 Gbps bis zur vollen 100 m. Cat7 und Cat7A sind ISO/IEC-Klassen, keine TIA-Kategorien, und Cat8 ist ein Rechenzentrumskabel, das bis 2000 MHz für einen Kanal von bis zu 30 m (98 ft) spezifiziert ist. Das Etikett auf dem Mantel ist weniger wichtig als die Kategorie, der Stecker und die Installation.

Jede Kategorie im direkten Vergleich

5GBASE-T (5 Gbps) ist über Cat6 bis 100 m spezifiziert und läuft auf vielen Cat5e-Installationen. Der 100-m-Kanal ist für jede Geschwindigkeit von 10 Mbps bis 10 Gbps auf der passenden Kategorie gleich: bis zu 90 m (295 ft) Permanent Link in der Wand plus bis zu 10 m (33 ft) Patch- und Gerätekabel. Dieser Grenzwert wird durch Signalverlust und Timing bestimmt, nicht durch das Marketing auf der Verpackung.

Welche Kategorie für ein Zuhause, ein Büro und eine 10-Gbps-Verbindung

Für ein Zuhause reichen Cat5e oder Cat6 für 1 Gbps und für 2,5GBASE-T. Cat6 kostet wenig mehr und bietet Reserve für 10GBASE-T über kürzere Strecken, was für eine einzelne lange Leitung zu einem Schreibtisch oder einem Mediengehäuse geeignet ist. Für ein Büro ist Cat6a die praktische Wahl, wo immer 10GBASE-T über die volle 100 m benötigt werden könnte, denn Cat6 erreicht 10 Gbps nur bei 55 m (180 ft) und weniger, wenn viele Kabel gebündelt verlaufen. Für eine 10-Gbps-Verbindung, die über die volle Kanallänge halten muss, ist Cat6a die zu installierende Kategorie. Cat8 ist für Switch-zu-Server-Verbindungen in Rechenzentren gedacht, nicht für Wandverkabelung in einem Büro.

Ein Vergleich der drei Kategorien, die die meisten abwägen, findet sich in Cat5e vs Cat6 vs Cat6a: welche kaufen.

Leiter und Patchkabel

Horizontalverkabelung in der Wand ist Massivkupfer, das in Dosen und Panels aufgelegt wird. Patchkabel, die flexibel sind, bestehen aus Litzenkupfer. Cat5e ist üblicherweise 24 AWG, Cat6 23 oder 24 AWG, Cat6a 23 AWG, Patchkabel 24 bis 26 AWG und Slim-Patchkabel 28 AWG, was TIA-568.2-D für Patchkabel zulässt. Kupferkaschiertes Aluminium erfüllt die TIA-Kategorienormen nicht: höherer Widerstand, spröde bei Biegung, mehr Wärme unter PoE. Der Unterschied zwischen den beiden Konstruktionen ist in Massiv- vs. Litzen-Ethernet-Kabel dargestellt.

Die 100-m-Regel

Jede Kategorie behält die gleiche Kanallänge, und die Gründe sind bei 10 Mbps und bei 10 Gbps dieselben. Die vollständige Aufschlüsselung findet sich in Maximale Ethernet-Kabellänge: die 100-Meter-Regel.

Warum das Cat7-Etikett irreführt

Cat7 ist ein ISO/IEC-Class-F-Kabel, das bis 600 MHz spezifiziert ist, wobei jedes Paar einzeln geschirmt ist (S/FTP). Es ist keine TIA-Kategorie, und die eigenen Stecker der Norm sind GG45 und TERA. Ein als „Cat7“ verkauftes Patchkabel mit RJ45-Steckern ist kein standardmäßiger Cat7-Kanal; es leistet, was die RJ45-Verbindung zulässt, was demselben Grenzwert entspricht, den ein Cat6a-Kabel erfüllt. Die Schirmung hilft nur, wenn das gesamte System geschirmt ist: geschirmte Dosen, Stecker und Patchpanels, geerdet über die Geräte. Eine Schirmung, die unterbrochen oder nicht geerdet ist, bringt keinen Nutzen und kann Störungen aufnehmen. Cat7A, Class FA, ist bis 1000 MHz spezifiziert und ebenfalls nur ISO. Cat8 ist eine TIA-Kategorie, TIA-568.2-D, bis 2000 MHz spezifiziert und überträgt 25GBASE-T und 40GBASE-T auf einem Kanal von bis zu 30 m (98 ft) mit zwei Steckern. Cat8.1 verwendet RJ45; Cat8.2 verwendet Nicht-RJ45-Stecker. Das vollständige Bild findet sich in Cat7- und Cat8-Kabel: was sie sind und wer sie braucht.

Verdrahtung, Schirmung und wohin das Kabel gehört

Die T568A-Pin-Reihenfolge ist 1 weiß/grün, 2 grün, 3 weiß/orange, 4 blau, 5 weiß/blau, 6 orange, 7 weiß/braun, 8 braun. T568B ist 1 weiß/orange, 2 orange, 3 weiß/grün, 4 blau, 5 weiß/blau, 6 grün, 7 weiß/braun, 8 braun. Die beiden unterscheiden sich nur durch Vertauschen der orangen und grünen Paare, und beide funktionieren identisch. Verwenden Sie ein Schema an beiden Enden jedes Kabels in einem Gebäude. TIA-568 nennt T568A als bevorzugtes Schema, und es ist bei US-Bundesregierungsarbeiten vorgeschrieben; T568B wird in US-amerikanischen kommerziellen Installationen weit verbreitet verwendet. 10BASE-T und 100BASE-TX verwenden die Pins 1, 2, 3 und 6; 1000BASE-T und schneller verwenden alle vier Paare.

Ein Crossover-Kabel ist T568A an einem Ende und T568B am anderen. Auto-MDI-X erkennt und vertauscht die Paare elektronisch, und fast jeder Gigabit- und schnellere Port hat es, sodass Crossover-Kabel selten benötigt werden. Ein Rollover-(Konsolen-)Kabel dreht alle acht Pins von Ende zu Ende um und eignet sich für Konsolenports im Cisco-Stil mit einem RJ45-auf-DB9-Adapter; viele neuere Geräte haben stattdessen einen USB-Konsolenport. Das „RJ45“ in Ethernet ist korrekt ein 8P8C-Modularstecker, acht Positionen und acht Kontakte.

Die ISO-Benennung für Schirmung reicht von U/UTP (ungeschirmt) über F/UTP (Folie um alle Paare) und U/FTP (Folie um jedes Paar) bis S/FTP (Geflecht insgesamt plus Folie auf jedem Paar). Die US-Brandschutzklassen nach NEC sind CMP für Plenum-Luftführungsräume, CMR für Steigleitungen zwischen Etagen, CM oder CMG für allgemeine Zwecke und CMX für eingeschränkte Wohnnutzung. Eine höhere Klassifizierung kann eine niedrigere ersetzen. In der EU wird die Brandleistung von Kabeln unter der Bauproduktenverordnung mit Euroklassen wie Eca, Dca, Cca und B2ca klassifiziert, und LSZH-Mäntel sind üblich. Außenkabel benötigen einen UV-beständigen Mantel; Erdkabel ist gelgefüllt oder geflutet. Innenkabel ist für keines von beiden geeignet. Beschriften Sie beide Enden jedes Kabels, gemäß ANSI/TIA-606.

Was schiefgeht

• Zu starkes Aufdrehen bei der Termination. TIA-568 erlaubt nicht mehr als 13 mm (0,5 in) Aufdrehung der Paare für Cat5e und höher. Mehr erhöht das Übersprechen und kann einen Zertifizierungstest nicht bestehen.
• Split Pairs. Ein Draht, der zwischen zwei Paaren vertauscht wird, besteht eine einfache Durchgangsprüfung und versagt dennoch bei Geschwindigkeit. Nur ein Tester, der Übersprechen misst, findet es.
• Kupferkaschiertes Aluminium. CCA erfüllt die TIA-Kategorienormen nicht und sollte niemals PoE führen.
• Der falsche Stecker für den Leiter. Stecker für Massiv- und für Litzenleiter verwenden unterschiedliche Kontakte; geschirmtes Kabel benötigt geschirmte Stecker. TIA empfiehlt werkseitig hergestellte Patchkabel.
• Biegeradius und Zugspannung. Der installierte Biegeradius für 4-paariges UTP beträgt mindestens das 4-fache des Außendurchmessers des Kabels, und die maximale Zugspannung beträgt 25 lbf (110 N).
• Zu nahe an Netzleitungen. Die NEC verlangt mindestens 50 mm (2 in) zwischen Kommunikationskabeln und Netzleitungen, es sei denn, eine Barriere trennt sie, und Stromkabel sollten im rechten Winkel gekreuzt werden. Arbeiten in Wänden neben Netzleitungen sind ein Job für einen zugelassenen Elektriker.
• PoE-Wärme. 802.3af liefert 15,4 W am Port und 12,95 W am Gerät; 802.3at liefert 30 W und 25,5 W; 802.3bt Type 3 liefert 60 W und 51 W, Type 4 90 W und 71,3 W. Höhere Leistung erwärmt gebündelte Kabel, und 23 AWG Cat6 oder Cat6a Kupfer läuft kühler als dünneres Kabel. PoE behält das 100-m-Limit bei.
• Annehmen, ein Kabeletikett beweise eine Verbindung. Ein Zertifizierungstester misst die Verbindung gegen die TIA-Kategoriengrenzwerte – Einfügedämpfung, NEXT und Rückflussdämpfung – und ist der einzige Weg, um zu zeigen, dass eine Verbindung Cat6 oder Cat6a erfüllt. Ein Durchgangstester findet nur Unterbrechungen, Kurzschlüsse, gekreuzte Drähte und vertauschte Paare.

Auswahl in der Praxis

Passen Sie die Kategorie an Geschwindigkeit und Entfernung an, und behandeln Sie den Stecker und die Installation als Teil des Kanals. Für 1 Gbps und 2,5GBASE-T ist Cat5e oder Cat6 bis 100 m in Ordnung. Für 10GBASE-T über die volle 100 m installieren Sie Cat6a. Für eine kurze 10GBASE-T-Strecke reicht Cat6 bei 55 m oder weniger, aber noch weniger, wenn viele Kabel gebündelt sind. Überlassen Sie Cat7 und Cat8 den Fällen, die ihre Normen tatsächlich beschreiben, und denken Sie daran, dass ein geschirmtes Kabel nur dann als geschirmtes System funktioniert, wenn jeder Teil des Kanals geschirmt und geerdet ist.