Netwerkkabel
Alle informatie over netwerkkabels (UTP) en ethernet
UTP kabel
Root server » TechTalk » FAQ Computers » UTP kabel (Unshielded Twisted Pair)
Bij vaste netwerkverbindingen gebruikt men UTP kabel (Unshielded Twisted Pair). Deze bestaan in verschillende categorieën. De netwerkverbinding zelf heet ethernet (niet te verwarren met het internet). Ethernet is het transport-protocol (TCP, UDP, IP). Vroeger werd ethernet ook over coax-kabel verstuurd (thick ethernet), maar dit had talrijke nadelen en bestaat al meer dan 10 jaar niet meer.

Bekabeling

De UTP-kabel bestaat uit 8 aders, die per twee samengevlochten worden. Als je de kabels zelf zou maken (RJ-45 stekkers aansteken) is het belangrijk dat de paren juist liggen: je hebt niet enkel een één op één verbinding nodig (orange op pen 1 aan beide kanten), maar de paren moeten ook juist liggen, anders verlies je de ruisonderdrukking eigen aan de twisted pair. Je kabel zal wel werken... als die maar een paar meter lang is.

Een kenmerk van twisted pair is de zeer goede storingsonderdrukking (bijna zo goed als afgeschermde kabel) voor zover dat de kabel symmetrisch gebruikt wordt. Bij symmetrische aansturing heb je een positieve en een negatieve signaallijn (soms ook een massa-verbinding zoals bij symmetrische microfoonkabels), bij een asymmetrische verbinding een massa en een signaallijn. Vergelijk de professionele XLR stekker (microfoon) met zijn drie aansluitingen met de consumer cinch stekker (een signaal en een massa aansluiting).

Zoals je op de afbeelding kan zien worden er slechts 2 paren gebruikt bij de klassieke ethernet-verbinding. Maar wat belangrijk is, de paren zijn niet logisch gegroepeerd. De oorzaak daarvan is eenvoudig: UTP kabel werd voor het eerst gebruikt bij ISDN (het digitaal telefoonnetwerk) cfr. de Twin-lijn van belgacom en Numéris in Frankrijk. Bij ISDN worden de twee binnenste draden (blauw en blauw-wit) gebruikt voor het verzenden, en het groene paar voor het ontvangen. De twee andere paren worden facultatief gebruikt voor de voeding van de aangesloten apparaten (naar de eindgebruiker: telefoon) of naar de centrale (in principe de NT-1). Het twisten van de send- en receive paren zorgt ervoor dat er minder storingen opgepikt worden.

Ethernet kabels mogen maximaal 100 meter lang zijn. Dit heeft niets te maken met de eigenschappen van de kabel zelf, maar met tijdsvertragen. Bij langere kabels is er teveel signaalvertraging en het protocol dat gebruikt wordt voor het zenden en ontvangen is daar niet op berekend. Overigens hebben we het hier over de totale kabellengte tussen twee apparaten, dus de lengte van de eventuele patch-kabels in een verdeelkast moeten bijgerekend worden.

UTP-kabels worden vaak aangeduid door hun snelheid: 10 BASE-T, 100 BASE-T en 1000 BASE-T. Met de T van twisted en de BASE als afkorting van baseband: het signaal wordt niet gemoduleerd (zoals bij een transmissie over het telefoonnetwerk wel het geval is). Een ander voorbeeld van baseband signaal is de helderheid bij het videosignaal (de kleurinformatie is wel gemoduleerd en op het helderheidssignaal gesuperponeerd). 10 BASE-T en 100 BASE-T gebruiken dezelfde soort kabel (categorie 5). 10 BASE-2 is de benaming van de ethernet-verbinding over coax-kabel.

Het is mogelijk twee extra telefoonsignalen te versturen over dezelfde netwerkkabel, dit heb ik een keer moeten doen in een gebouw waar de kabels in beton ingegoten werden en een paar kabels defekt bleken te zijn. Parlofonie, een tweede netwerkverbinding of zelfs video is ook mogelijk.

1000 BASE-T gebruikt categorie-6 kabel. Bij deze kabel zijn de paren afgeschermd. Ook de stekkers moeten afgeschermd zijn en verbonden worden met de afscherming. Overigens heb je niet vaak behoefte aan een gigabit-netwerk: Vista is zo traag dat het genoeg heeft aan rooksignalen. Enkel bij het lokaal versturen van grote bestanden (bijvoorbeeld naar een NAS: Network Attached Storage, een harde schijf dat aan het lokaal netwerk hangt). Surfen zal niet sneller gebeuren met een gigabit netwerk: de beperkende faktor is de verbinding met het internet zelf.

Wat de kleurkodering betreft: er zijn twee kleurkoderingen in omloop. In Europa gebruiken we de T568B kleurkodering (vooral de B is van belang). Bij de A versie liggen de paren op dezelfde plaats, maar worden er andere kleuren gebruikt. In het algemeen zal je "straight" kabels gebruiken: een kabel tussen een switch of router en een computer. Er bestaat ook een "twisted" kabel dat je moet gebruiken als je twee switches met elkaar zou verbinden. Overigens zijn de recente switches "autosensing" (auto MDIX ofte automatic medium dependent Interface crossover) of hebben ze een poort dat geschakeld kan worden (drukknop MDI/MDI-X). Als je twee computers met elkaar wilt verbinden zonder switch heb je altijd twisted kabel nodig. Straight en twisted is te vergelijken met de klassieke seriële kabel en de "nulmodem" kabel.

De paren hebben een verschillend aantal twists per meter om overspraak tussen de paren onderling te vermijden. De ene paar is daardoor langer dan de andere.

Twisted pair wordt soms ook gebruikt voor andere toepassingen (zoals transmissie van video, RGB en component signalen). In deze laatste toepassing veroorzaakt het verschillend aantal twists per meter looptijdverschillen, en dit manifesteert zich als kleurverschuivingen bij RGB en component signalen. Dit effekt hangt vooral af van de bandbreedte van het signaal en is reeds zichtbaar vanaf een paar meter bij HD met de hoogste bitrate.

Toestellen die signaalbronnen over netwerkkabels moeten sturen hebben een instelling om de looptijdverschillen te compenseren. Bij dit toestel wordt het ingesteld per stappen van 30 meter.

Een leuke anecdote: de twisted pair ontstonden in hun eerste gedaante meer dan twee eeuwen geleden. Telefoonkabels liepen toen op de bekende telefoonpalen. Nadien werd er ook electriciteit verdeeld via dezelfde infrastructuur. De stroomkabels die naast de telefoonkabels liepen veroorzaakten storingen. Bell Telephone Company spande daarom een proces aan tegen de electriciteitsbedrijven, maar verloor. Om deze storingen te onderdrukken via technische weg (in plaats van legale weg!) werden de telefoonkabels om de zoveel palen omgepoold. En zo is de eerste twisted pair ontstaan!

Overigens gebeurden de eerste telefonie-experimenten met een asymmetrische verbinding (een signaalkabel en de aarde als retourleiding). De signaalkwaliteit was zo slecht dat het nooit praktisch toegepast werd: het kon enkel voor morse-signalen gebruikt worden!

Lees verder: enkele praktische toepassingen van netwerkkabels.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's