Ömer PALTA, Aleksander RADULOVIC Übertragungsmedien Ömer PALTA, Aleksander RADULOVIC

Was versteht man eigentlich unter Übertragungsmedien? Technische Einrichtungen zur schnellen und umfangreichen Übermittlung von Nachrichten Jedes Material oder jeder Stoff, der zur Übertragung von Signalen benutzt werden kann, kann als Übertragungsmedium genutzt werden

von einem Punkt zu einem anderen. Übertragen die Signale, die in Form von modulierten Trägerschwingungen vorliegen als Lichtsignale als akustische Schwingungen von einem Punkt zu einem anderen.

Typische Übertragunsmedien: Metall Glas Plastik Wasser Luft oder der luftleere Raum

In der Kommunikationstechnik nutzt man die verschiedenen Übertragungsmedien für die leitungsgebundene Übertragung, beispielsweise über Kabel, und die nicht-leitungsgebundene Übertragung, beispielsweise bei drahtlosen LANs oder bei der Satellitenkommunikation.

In der lokalen Netzen stehen an leitungsgebundenen Übertragungsmedien verdrillte Kabel, Koaxialkabel und Lichtwellenleiter zur Verfügung

Man unterscheidet grundsätzlich drei Arten von Datenübertragung. Elektrische Datenübertragung Koaxialkabel Twisted Pair Optische Datenübertragung Glasfaser Drahtlose Datenübertragung über ILM (Infrared Link Module) mit einer Reichweite von 15m.

Elektrische Datenübertragung Das Koaxialkabel: zweiadrig Bestehend aus: Seele Isolator Außenleiter Schutzmantel Üblicher Durchmesser 2-15mm

Pro und Contra Nachteile: Vorteile: Hoher Platzbedarf Umständlich zu verlegen Vorteile: Preiswert Hohe Übertragungsraten Einfache Anschlusstechnik

10Base5 - Spezifikationen 10Mbit/s Übertragungsgeschwindigkeit Wellenwiderstand 50 Ohm max. 100 Anschlüsse pro Segment min. Abstand der Anschlüsse 2,5 m min. Biegeradius 0,2 m Max. Länge: 500 m pro Segment

10Base2 - Spezifikationen Impedanz bzw. Wellenwiderstand 50 Ω max. Länge 185 m pro Segment max. 30 Anschlüsse pro Segment min. Abstand der Anschlüsse 0,5 m min. Biegeradius 0,05 m (=5 cm) Auch hier gilt die 5-4-3 Regel

Twisted Pair Cabel (Das verdrillte Kupferkabel) Hier sind zwei Adern eines Adernpaars verbunden vier Kabelpaare weniger störanfällig Wurden früher auch für Drucker mit Parallelanschluss verwendet

Twisted Pair – Pro und Contra Vorteile: Einfache Handhabung Preiswert Weniger Störanfällig Nachteile: Bandbreite bei günstigen Varianten oft niedrig Abhörbar Keine großen Distanzen

Schirmungsarten UTP (Unshielded Twisted Pair) FTP (Foiled Twisted Pair) S/FTP (Screened Foiled Twisted Pair) S/UTP (Screened Unshielded Twisted Pair)

UTP (Unshielded Twisted Pair) komplett ohne Schirmung einfache Verarbeitung preisgünstig Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 1Gbit Max. Länge 100m

FTP (Foiled Twisted Pair) Metallschirm um die einzelnen Paare größerer Außendurchmesser größerer Biegeradius

S/FTP (Screened Foiled Twisted Pair) Wie FTP nur mit zusätzlicher Gesamtschirmung um die Leiterbündel

S/UTP (Screened Unshielded Twisted Pair) Aufbau wie bei UTP, jedoch mit zusätzlichem metallischem Schirm um die Leiterbündel.

Kategorien Twisted Pair Kabel werden zusätzlich in verschiedene Kategorien unterteilt.

Kategorien Cat 1 Cat 2 Analoge Sprachübertragung Betriebsfrequenzen 100 kHz Wird für Telefonie verwendet. Cat 2 Frequenz 1 bis 1,5 MHz Ersatz für Cat 1 Kabel Wird in Hausverkabelung bei ISDN verwendet.

Kategorien Cat 3 Cat 4 nicht abgeschirmtes Twisted Pair Kabel Übertragungskapazität 16 Mbit/s Betriebsfrequenz 16 MHz Cat 4 Übertragungskapazität 20 Mbit/s kleiner Fortschritt bei Geschwindigkeit (vgl. Cat 3)

Kategorie Cat 5 Cat 6 Cat 5 ist meist verwendetes Kabel wird für Fast Ethernet verwendet Für Gigabit Ethernet bis 1 Gbit/s ausgelegt Betriebsfrequenz 100 MHz Cat 6 ist für Ethernet 1000Base-T bis zu 90 m verwendbar Betriebsfrequenzen von 250-300 MHz Sprach und Datenübertragung sowie für Multimedia

Kategorie Cat 7 10 Gigabit pro Sekunde(10GBaseT) können übertragen werden. Betriebsfrequenz 600MHz Cat 8 gibt es noch nicht als Norm Betriebsfrequenz bis zu 1500 MHz könnte zukünftig für Videoübertragung eingesetzt werden.

Kabelspezifikationen 10BaseT 100BaseT 100BaseTX 1000BaseT 1000BaseTX 10GBase-T

10BaseT - Spezifikationen Läuft über 2 Paare (4 Adern) 10Mbit/s Übertragungsrate hier normalerweise kommen keine gekreuzten Kabel zum Einsatz 100m Segmentlänge

100BaseT - Spezifikationen Allgemeine Bezeichnung für die Arten von 100Mbit/s Twisted Pair Kabel: 100BaseT4 100BaseT2 100BaseTX

100BaseTX Standard für 100Mbit/s Übertragungsrate bei Twisted Pair Benötigt mind. CAT5 Je ein Adernpaar für jede „Richtung“ 100m Segmentlänge

1000BaseT - Spezifikationen Verwendung aller vier Doppeladern in beide Richtungen Modulationsverfahren PAM-5 Scrambling (Eliminierung von anfälligen Signalen) Übertragungsbandbreite 62,5 MHz Vollduplexbetrieb Maximal 100m Segmentlänge

1000BaseTX Standard bei 1GBit/s über Kupfer Früher zu kostenintensiv 100 Meter Segmentlänge

10GBase-T Benötigt CAT6 Für 10GBit/s bei Twisted Pair Zukunft noch unklar

Lichtwellenleiter Bestehen aus Prinzip Totalreflexion Kern(Core) Mantel(Cladding) Beschichtung Prinzip Totalreflexion

Vor- und Nachteile Vorteile: Nachteile: Keine äußeren Störeinflüsse Hohe Übertragungsraten möglich Hohe Reichweite Keine Erdung nötig Nachteile: Hoher Installationsaufwand Teuer Mechanisch nur wenig belastbar Äußerst komplexe Messtechnik

Multimode mit Stufenindex relativ großer Kern Brechungsindex konstant und stufenförmig  unterschiedliche Laufzeiten ohne Repeater bis zu 1km Reichweite

Vor- und Nachteile Vorteile: Nachteile: Relativ günstig Hohe Signalverzerrung Geringe Reichweite Großer Kern

Multimode mit Gradientenindex kleiner Kern (meist 50 und 62,5µm) Brechungsindex parabolisch abfallend geringere Modendispersion reicht bis zu 10km ohne Repeater Standard bei LAN

Vor- und Nachteile Vorteile: Nachteile: Hohe Übertragungsraten Finanziell erschwinglich Nachteile: Immer noch spürbare Signalverzerrung Mittlere Reichweite

Single/Monomode sehr kleiner Kern (9µm) äußerst aufwendige Herstellung Fasern arbeiten nur mit einer Mode, daher gibt es keine unterschiedlichen Laufzeiten für hohe Bandbreiten und hohe Reichweiten

Vor- und Nachteile Vorteile: Nachteile: Hohe Übertragungsraten Sehr hohe Reichweite Extrem abhörsicher Keine Signalverzerrung Nachteile: Sehr teuer Äußerst komplexe Herstellung und Montage

Kabeltypen 10Base-SX 100Base-FX 1000Base-SX

10BaseSX über Multimode 10Mbit/s bis 100Mbit/s übertragbar Verschieden hohe Reichweite je nach gewählter Übertragungsgeschwindigkeit

100Base-FX 100Mbit/s Übertragungsrate Max. Segmentlänge 400m Max. Reichweite mit Repeatern: 2km Ebenfalls über Multimodefaser

1000Base-SX 1Gbit/s übertragbar Wellenlänge: 850nm mind. 2m Kabellänge Multimodefaser 200m – 550m pro Segment

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit