Kabel und Leitungen
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Inf.- und Kommunikationstechnik
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Elektrotechnik
Multimediale Heimverkabelung nach EN 50173
ep12/2003, 3 Seiten
Office-Verkabelungen als Vorreiter Auch im privaten Bereich nimmt die Kommunikation immer größere Dimensionen an. Personalcomputer werden miteinander vernetzt. Die Heim-Telefonanlage verbindet die einzelnen Räume, und die Türsprechanlage mit Videoüberwachung gewährleistet einen gesicherten Zugang zum Haus. Nicht zu vergessen ist der stetig steigende Automatisierungsgrad in der Gebäudetechnik. Viele Steuerungssysteme, als Einzelsteuerungen ausgelegt, werden zwecks Effizienzsteigerung miteinander verknüpft. Alle diese Dienste, ob sie nun von außen in die Wohnung kommen oder im Inneren wirken, haben eins gemeinsam: Sie benötigen alle unterschiedliche Verkabelungssysteme. Allein beim Neubau einer Wohnung oder eines Hauses entsteht so eine fast unüberschaubare Verkabelung. Dennoch ist sie mit dem Nachteil behaftet, dass bei der kleinsten Veränderung oder Erweiterung der Systeme neue Leitungen verlegt werden müssen. Was liegt daher näher, als ein Verkabelungssystem zu verwenden, welches sich dienstneutral nutzen lässt. Im Büroumfeld sind solche Verkabelungssysteme schon seit vielen Jahren im Einsatz. Diese Verkabelungssyteme nennt man auch strukturierte Verkabelungssysteme. Im Anfang wurden diese Verkabelungssysteme nur zum Vernetzen von PC genutzt. Die steigenden Bandbreiten der Verkabelungssysteme (Kabel und Steckerkerkomponenten) ermöglichen mittlerweile sogar, dass TV-Signale bis 862 MHz (entspricht den Anforderungen eines Kabel-TV-Anschlusses) über solche Verkabelungssysteme übertragen werden können. Ein weiterer Meilenstein bei der Entwicklung solcher Kabel war die Entwicklung von Shilded-Twisted-Pair-Kabeln. Bei diesen Kabeln werden die Aderpaare getrennt geschirmt und das gesamte Kabel mit einem Gesamtschirm versehen (Bild ). Hierdurch wurde das sogenannte Kabel-Sharing möglich. Mit entsprechenden Steckerkomponenten können die einzelnen Aderpaare eines Kabels mit bis zu vier unterschiedlichen Diensten unabhängig voneinander beaufschlagt werden (Bild ). Somit ist es ohne weiteres möglich über ein Kabel und eine Anschlussdose einen PC zu vernetzen; ein Telefongerät mit der TK-Anlage und ein TV-Gerät mit der Antennenanlage zu verbinden. Darüber hinaus kann Dank des strukturierten Aufbaus der Verkabelung jederzeit durch Umstecken in einen zentralen Schaltbereich die Nutzung eines jeden Aderpaars neu definiert werden - nach dem Motto „heute Kinderzimmer und Morgen Büro“ - und dies ohne neue Kabel zu verlegen. Elektropraktiker, Berlin 57 (2003) 12 968 AUS DER PRAXIS Multimediale Heimverkabelung nach EN 50173 Die Büroverkabelung ist seit langem durch Normenvorschriften geregelt. Im Heimbereich setzte der Trend zur Vernetzung jedoch erst später ein. Heute wird zunehmend der Mangel an einheitlichen Richtlinien deutlich. Mit der EN 50173-3 soll nun die Vernetzung von Datentechnik, Telefonie, Multimedia und Gebäudetechnik auf eine Normengrundlage gestellt werden. Aufbau eines Shiled-Twisted-Pair-Kabels Heimverkabelungen nach EN50173-3 Diese sogenannten Office-Verkabelungen unterliegen strengen Normen, die in Kategorien und Klassen aufgeteilt sind. Neueste Bestrebungen versuchen nun auch für die dienstneutrale Heimverkabelung Normen festzulegen. Der aktuellste Normentwurf mit der Bezeichnung ISO/IEC 15018 wird schon heute in allen Punkten vom Heimverkabelungssystem Kerpen Home Net übertroffen. Diese Norm legt die Richtlinien fest, wie eine SoHo-Verkabelung aufzubauen ist. SoHo steht für Small Office Home Office. Auf der Basis eines breitbandigen S/STP-Kabels (paar/- und gesamtgeschirmtes Datenkabel) und eines angepassten kabelsharingfähigen Anschlusssystems ist die Integration der gängigsten Dienste in einer strukturierten Heimverkabelung möglich. Diese Dienste können Telefon, Fax, Internet, DSL, Ethernet, TV, Radio, Video, Audio und die vielfältigsten Steuerungsaufgaben sein. Auch eine Neubestimmung der Nutzung eines Raums, einer Wohnung oder eines Hauses ist ohne Installationsaufwand möglich. Ein zentraler Schaltschrank ermöglicht durch einfaches Umstecken (patchen) jeder im System eingebundenen Anwendung eine neuen Zuordnung an jede Anschlussdose. TV-Signale via Datenkabel TV-Signale werden traditionell über Koaxialkabel übertragen. Für die bisherigen Reihenverkabelungen einer terrestrischen Antennenanlage oder eines Kabelanschlusses waren diese Kabel bestens geeignet. Seit der Einführung von Sternverkabelungen für die Verteilung von TV-Signalen zeigt sich jedoch ein Nachteil: das Verkabelungsvolumen ist enorm angewachsen. Seit dem Aufkommen der Satellitenübertragung wird dieses Volumen noch erhöht, weil jedes Gerät, ob Fernseher, Videorekorder, DVD-Recorder usw. eine Leitung und eine Anschlussdose benötigt. Hier bieten Shielded-Twisted-Pair-Kabel den Vorteil, dass bis zu vier Geräte an einem Kabel in der Dimension eines Koaxkabels angeschlossen werden können. Voraussetzung ist, dass ein Anschlusssystem verwendet wird, welches Kabel-Sharing unterstützt. Da alle verwendeten Geräte oder Anlagenteile für den koaxialen Anschluss ausgelegt sind, müssen Anpassungen stattfinden, um diese Geräte oder Anlagenteile in eine Twistet-Pair-Verkabelung einzubinden. Koaxialkabel sind unsymmetrische Kabel, wobei der Innenleiter als Signalleiter und der Schirm als Rückleiter verwendet wird. Der Wellenwiderstand eines Koaxialkabels für TV-Signale beträgt 75 Ohm. Bei Twisted-Pair-Kabeln sind Hin- und Rückleiter, Einzelleiter als geschirmtes Element aufgebaut. Der typische Wellenwiderstand ist 100 Ohm. Die Anpassung der beiden Kabeltypen ist sowohl im Anschluss wie im Wellenwiderstand nötig. Hierzu verwendet man Baluns (BALanced Unbalanced) (Bild ). Der Balun muss absolut genau die Wellenwiderstandsanpassung realisieren, um Signalspiegelungen an den Übergängen zu vermeiden (Bild ). Der Balun muss rücksignaltauglich sein, sowohl für HF-Signale Steckverbinder EC7 aus dem Kerpen Home Net System BALDUN Symmetrierung Impedanztransformation BALanced UNbalanced Koaxialkabel asymmetrisch 75 Twisted Pair symmetrisch 120 Aufbau eines Baluns Balun zur Anpassung der unterschiedlichen Wellenwiderstände Breites Einsatzgebiet für USV-Anlagen Es ist noch gar nicht lange her, da war das Thema USV nur etwas für Spezialisten. Man kannte USV-Anlagen nur als riesige Schränke mit Batterien in den Rechenzentren großer Unternehmen. Dann fanden zunehmend kleinere Anlagen - meist schwere, weiße Würfel mit dem Charme eines Schuhkartons - Einzug in die EDV-Räume auch kleinerer Firmen. Den ersten großen Aufschwung erfuhren USV-Anlagen in den Zeiten des Internet-Booms. Hinter jedem Klick im Internet steckt eine (oder mehrere) unterbrechungsfreie Stromversorgung, die Web- und Mailserver bei einem Stromausfall mit Hilfe von Batterien weiter mit Strom versorgen. Solange, bis die Ursache des Stromausfalls behoben ist oder die EDV geordnet heruntergefahren wird. Die durch zunehmenden Wettbewerb und Kostendruck bei den Energieversorgern nicht unbedingt besser werdende Qualität der Stromversorgung trägt ihren Teil zur Verbreitung kleiner USV-Anlagen bei. In letzter Zeit halten USV-Lösungen vermehrt Einzug in heimatliche Arbeitszimmer. Egal ob man eine ISDN- oder DSL-Telefonanlage mit angeschlossenem Funktelefon und Fax sein Eigen nennt, am Highspeed PC im Internet surft oder im Home Office arbeitet, fällt der Strom aus, funktioniert nichts mehr. Absicherung von Telefonanlagen Die Telefonanlage wird über den, vom Telekom-Anbieter zur Verfügung gestellten, NTBA mit der Telefon Anschlussdose (TAE) verbunden. Das Funktelefon mit Anrufbeantworter und ein Kombifax sind nun ihrerseits an die Ausgänge der Telefonanlage angeschlossen. Wird nun in einer Installation ohne USV die Stromversorgung unterbrochen gilt: „rien ne va plus“ nichts geht mehr! Keine Telefonate, kein Anrufbeantworter und auch keine eingehenden Faxe. Durch den Einsatz einer USV-Anlage ist der Anwender auf der sicheren Seite. Werden Telefonanlage, Telefon und Fax über eine USV an die Spannungsversorgung angeschlossen, versorgt diese bei Stromausfällen das angeschlossene Equipment je nach Typ der USV bis zu mehreren Stunden (Bild ). Dabei wichtig für die Kundenberatung: Nicht alle USV-Anlagen haben Schuko-Steckdosen. Mit der Pulsar ellipse von MGE UPS SYSTEMS lässt sich dieses Problem lösen. Schuko-Steckdosen an den Ausgängen. Viele USV-Anlagen werden für den Weltmarkt produziert und sind in der Regel mit IEC-Steckdosen ausgestattet, was das Verwenden von Adaptern erforderlich macht. USV-Schutz für das kleine Büro IZu einem typischen PC-Arbeitszimmer gehören heute PC, Telefonanlage, Telefon und Fax. Ob das Equipment privat oder beruflich genutzt wird, macht kaum einen Unterschied. Wenn beim privaten Surfen und Shoppen im Internet, oder während der PC-Arbeit im Home-Office der Rechner einfach in der laufenden wie auch für Gleichspannung, um einerseits HF-Rücksignale für Abrechnungssysteme zu realisieren, wie auch die Weiterleitung von Schaltsignalen eines Sat-Receivers zu ermöglichen. Ausreichende Bandbreite Kabel mit einer Bandbreite von 1,4 GHz ermöglichen bei einer Kabelstreckenlänge von 90 m (klassischer Netzwerklink gem. EN 50173) eine TV-Signalübertragung bis 862 MHz. Hierbei handelt es sich um die maximale Signalbandbreite, die eine terrestrische Antennenanlage (bis 606 MHz) oder einem Kabelanschluss (bis 862 MHZ) zur Verfügung steht. Für die Übertragung einer ZF-Frequenz eines LNB bzw. LNC einer Sat-Anlage mit einer Signalbandbreite bis 2,3 GHz muss der Dämpfung des Twisted-Pair-Kabels Rechnung getragen werden, indem die max. Kabellänge auf 30 bis 35 m begrenzt wird. Im Allgemeinen reicht diese Kabellänge aber für den Homebereich vollkommen aus. Digitales Fernsehen spricht für Twisted Pair Ab 2010 soll es nach der Empfehlung der Bundesregierung nur noch ein digitales Fernsehangebot geben. An der Frequenzband-Aufteilung der Sendeanstalten soll sich nichts ändern und somit auch nicht an die Signalbandbreiten, die übertragen werden müssen. Bei der analogen Signalübertragung kann je Frequenzband nur ein Programm übertragen werden. Bei der digitalen Signalübertragung können, aufgrund der geringen Bandbreite eines digitalen Signals und des eingesetzten Komprimierungsverfahrens, je Frequenzband mehrere Programme übertragen werden. Digitale Empfangsgeräte benötigen einen niedrigeren Signalpegel als herkömmliche analoge Empfangsgeräte. Dies sind Gründe, welche den Einsatz von Twisted-Pair-Kabeln für die Zukunft noch geeigneter machen. Mit dem Kerpen Home Net ist heute ein komplettes System verfügbar, um eine strukturierte Multimediaverkabelung, die den jetzigen Stand der Normen bereits übertrifft, für den Heim- und Small-Office-Bereich zu realisieren. Das System enthält einen 9 1/2"- Schaltschrank, BALUNs, Patchkabel für die viefältigsten Anwendungen (TV, Audio, Telefon (analog/digital), EDV) das Anschlusssystem ELine 1200 EC7 und das Datenkabel Mega Line 8. H. Koch Elektropraktiker, Berlin 57 (2003) 12 970 AUS DER PRAXIS Unterbrechnungsfreie Spannungsversorgung für den Betrieb einer Telefonanlage Unterbrechnungsfreie Spannungsversorgung für den Betrieb von PC und Telefonanlage mit Kommunikationsanbindung zwischen PC und USV USV-Module für SoHo-Anwendungen Die Versorgung von Büro- und Computertechnik mit elektrischer Energie ist von existenzieller Bedeutung. Spannungsausfälle und -schwankungen gilt es deshalb zu vermeiden. Auch für das kleine Büro sollten nur professionelle Angebote gemacht werden.
Autor
- H. Koch
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