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

Übertragen die Signale, die in Form von modulierten Trägerschwingungen vorliegenals 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 KoaxialkabelTwisted Pair

Optische Datenübertragung Glasfaser

Drahtlose Datenübertragungüber ILM (Infrared Link Module) mit einer

Reichweite von 15m.

Elektrische Datenübertragung

zweiadrig Bestehend aus:

Seele IsolatorAußenleiterSchutzmantel

Üblicher Durchmesser 2-15mm

Das Koaxialkabel:

Pro und Contra

Vorteile: Preiswert Hohe

Übertragungsraten Einfache

Anschlusstechnik

Nachteile: Hoher Platzbedarf Umständlich zu

verlegen

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 ContraVorteile: 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

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

nicht abgeschirmtes Twisted Pair Kabel Übertragungskapazität 16 Mbit/s Betriebsfrequenz 16 MHz

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

Kategorie Cat 5

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

Kern(Core)Mantel(Cladding)Beschichtung

Prinzip Totalreflexion

Vor- und NachteileVorteile: 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:- Relativ günstig

Nachteile:- 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:• 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 NachteileVorteile:• 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 Dankfür Ihre Aufmerksamkeit