Ethernet-Kabelkategorien: Cat 5 bis Cat 8
Vergleichen Sie Cat 5, 5e, 6, 6A, 7, 7A und 8 nach Frequenz, Geschwindigkeit, Reichweite, Abschirmung, Steckverbinder und TIA mit dem ISO/IEC-Bereich.
Geschrieben und technisch geprüft vonElectroDesignForge Engineering Team
Redaktionsprozess ansehenSchlüsselpunkt: Eine Kabelkategorie gibt die Übertragungsleistung an, keine garantierte Ethernet-Geschwindigkeit an sich. Der installierte Kanal ist durch das schwächste Kabel, den Stecker, das Patchkabel, die Terminierung und das Installationsdetail begrenzt. Cat 6A ist die übliche 100-m-Wahl für 10GBASE-T; Cat 8 zielt auf kurze 25/40GBASE-T-Datenzentrenverbindungen ab.
Kategorie, Kanal und Ethernet-Anwendung
Die auf einem Kabel gedruckte Kategorie beschreibt die Komponentenleistung über einen Frequenzbereich. Ethernet-Standards definieren dann, welche Verkabelungsleistung und Kanallänge eine bestimmte BASE-T PHY benötigt.
Drei Begriffe dürfen nicht gemischt werden:
- Kabelkategorie: Leistung des Massenkabels selbst.
- Bauteilkategorie: Leistung von Buchsen, Steckern, Patchfeldern und Kabeln.
- Kanal- oder Dauerstreckenklasse: End-to-End-Leistung nach der Installation.
Die Installation von Cat 6A-Kabeln mit Cat 5e-Buchsen erzeugt keinen Cat 6A-Kanal. Schlechte Beendigung, übermäßiges Aufdrehen, enge Biegungen, Quetschen, Wasser oder inkompatibles Abschirmen können ebenfalls die erreichte Klasse reduzieren.
Praktischer Vergleich
| Kategorie | Nennfrequenz | Typische BASE-T Nutzung und Reichweite | Position heute |
|---|---|---|---|
| Katze 5 | 100 MHz | Legacy 100BASE-TX bis 100 m; 1000BASE-T nur, wenn der installierte Kanal die erforderlichen Tests besteht | Für neue TIA-Installationen zurückgezogen; keine Angabe für neue Arbeiten |
| Katze 5e | 100 MHz | 1000BASE-T bis 100 m; unterstützt auch 2.5GBASE-T auf kompatiblen Kanälen | Gemeinsame bestehende Zugangsverkabelung |
| Katze 6 | 250 MHz | 1000BASE-T bis 100 m; 10GBASE-T bis 37 m normalerweise oder bis zu 55 m nur nach Alien-Crosstalk-Qualifikation und -Test | Nützlich für 1G und qualifizierte kürzere Multi-Gigabit-Verbindungen |
| Kat 6A | 500 MHz | 10GBASE-T bis 100 m | Bevorzugte Allzweckkategorie für neue 10G-Kupferverbindungen |
| Katze 7/Klasse F | 600 MHz | 10GBASE-T bis 100 m auf einem ISO-konformen Kanal | ISO/IEC-System; keine anerkannte ANSI/TIA-Kategorie |
| Cat 7A/Klasse FA | 1000 MHz | 10GBASE-T bis 100 m mit zusätzlicher Frequenzhöhe | ISO/IEC-System; keine anerkannte ANSI/TIA-Kategorie |
| Katze 8 | 2000 MHz | 25GBASE-T und 40GBASE-T über einen Kanal bis zu 30 m | Abgeschirmte Kurzstrecken-Datenzentrumsverkabelung |
Dies sind Design-Leitfaden, nicht die Erlaubnis, den Anwendungsstandard zu ignorieren. Überprüfen Sie den Ethernet PHY, den Gebäudeverkabelungsstandard, die Topologie, die Umgebungstemperatur, die Patch-Kabelzulage und die Herstellergrenzen für das eigentliche Projekt.
Cat 5 und Cat 5e
Original Katze 5 ist eine Legacy-Kategorie. Sie wurde auf eine Leistung von rund 100 MHz ausgelegt und ist nicht mehr die normale Basis für eine neue normenkonforme Installation. Ein überlebender Cat 5-Link kann Gigabit-Ethernet tragen, wenn er alle erforderlichen 1000BASE-T-Kanalparameter übergibt, aber sein Label allein ist kein Beweis.
Katze 5e verschärfte Anforderungen, einschließlich Parameter, die für zuverlässiges Vier-Paar-Gigabit-Ethernet erforderlich sind. Es bleibt für 1000BASE-T Kanäle bis 100 m geeignet und ist ein definiertes Medium für 2.5GBASE-T. Bestehende Cat 5e kann daher nützlich bleiben, aber Feldtests sind vor einem Multi-Gigabit-Upgrade ratsam, insbesondere wenn Bündel, alte Patch-Panels oder PoE-Heizungen vorhanden sind.
Cat 6 und Cat 6A
Katze 6 erhöht die Bandbreite der Komponenten auf 250 MHz und verbessert die Crosstalk-Marge. Es unterstützt 1000BASE-T auf die normale 100 m Kanallänge. Für 10GBASE-T verwenden 37 m als normaler unqualifizierter Grenzwert Ein Cat 6-Kanal kann sich bis zu 55 m erst nachdem die installierte Verkabelung qualifiziert und auf Alien-Crosstalk-Leistung getestet wurde; Bündeldichte, benachbarte Kabel, Patching und die Installationsumgebung beeinflussen dieses Ergebnis.
Kat 6A erweitert die charakterisierte Leistung auf 500 MHz und steuert Alien-Crosstalk für 10GBASE-T über den vollen 100-m-Kanal. Für neue Büro-, Industrie-, Wi-Fi-Zugangspunkte, Kamera- und Gebäudeverkabelungen, bei denen 10G oder PoE mit höherer Leistung erwartet werden können, ist Cat 6A oft die praktischste langlebige Wahl.
A Mittel augmentiert Nicht nur „abgeschirmt. Cat 6A existiert in ungeschirmten und abgeschirmten Konstruktionen. Abschirmung kann den Lärmschutz verbessern, aber nur, wenn Steckverbinder, Bonding, Erdung und Installationspraxis ein komplettes System bilden.
Cat 7 und Cat 7A: ISO, nicht TIA Kategorien
Cat 7 und Cat 7A gehören zur ISO/IEC-Kabelfamilie, die den Kanalklassen F und FA zugeordnet ist. ANSI/TIA-568.2-E erkennt Cat 5e, Cat 6, Cat 6A und Cat 8 an; es definiert nicht Cat 7 oder Cat 7A.
Klasse F- und FA-Systeme sind abgeschirmt und können andere Anschlussschnittstellen als die bekannte modulare 8P8C-Schnittstelle verwenden. Ein Einzelhandelsprodukt mit der Aufschrift „Cat 7 RJ45 bildet nicht automatisch einen standardkonformen Klasse-F-Kanal. Überprüfen Sie die angegebenen Grenzwerte für Standard, Steckerschnittstelle, Komponentenzertifizierung und Kanaltest, anstatt sich auf das Marketinglabel zu verlassen.
Cat 8: hohe Geschwindigkeit über einen kurzen Kanal
Cat 8 ist für kurze Datencenter-Verbindungen mit 2 GHz gekennzeichnet. IEEE 25GBASE-T und 40GBASE-T zielen auf einen Kanal ab, der nicht länger als 30 m ist und üblicherweise als bis zu 24 m permanente Verbindung plus Patchkabel innerhalb der Kanalzulage angeordnet ist.
nach ISO/IEC, Kategorie 8.1 / Klasse I die Kompatibilität mit der modularen Steckerfamilie Cat 6A beibehält, während Kategorie 8.2/Klasse II gehört zur Klasse F/FA Steckverbinderfamilie. ANSI/TIA definiert eigene Channel-Anforderungen der Kategorie 8. Behandeln Sie nicht alle Produkte mit "Cat 8" als austauschbar, ohne das Standardsystem und den Steckertyp zu überprüfen.
Cat 8 ist kein allgemeiner 100-m-Ersatz für Cat 6A. Sein Wert ist hohe Geschwindigkeit über kurze Gerätereihen oder Ende der Reihe Verbindungen, wo Kupfer speziell benötigt wird.
Es gibt keine standardisierte Cat 9
Gemäß den genannten ANSI/TIA- und ISO/IEC-Standards für strukturierte Verkabelung, Cat 9 und Cat 10 sind keine standardisierten symmetrischen Verkabelungskategorien Etiketten wie "Cat 9", Extremfrequenzansprüche oder nur in Gbit/s angegebene Bandbreite sind Marketingansprüche, es sei denn, sie weisen auf eine anerkannte Standard- und unabhängige Komponenten- oder Kanalzertifizierung hin.
Für einen Kauf oder eine Spezifikation benötigen Sie:
- Der genaue Standard und die Edition.
- Kategoriezertifizierung für Kabel- und Verbindungsgeräte.
- Prüfberichte über Channel- oder Permanentlink-Systeme mit kalibrierten Geräten.
- Brand-, Rauch-, Umwelt- und Installationsbewertungen, die von der Website verlangt werden.
Kategorie nicht gleich Geschwindigkeit
Ein 500-MHz-Kabel überträgt keine "500 Mbit/s", und ein 2.000-MHz-Kabel erzeugt an sich keine 40-Gbit/s-Verbindung. Ethernet-PHYs verwenden Multilevel-Signalisierung, Echounterdrückung, Entzerrung und alle vier Paare, um eine Datenrate zu übertragen, die sich von der Kabeltestfrequenz unterscheidet.
Die Ethernet BASE-T Geschwindigkeitsführer gibt die Paarzahl, die nominale Datenrate, das Verkabelungsziel und die Reichweite für gemeinsame Kupfer-PHYs an.
PoE, Leitermaterial und Temperatur
PoE-Strom erzeugt Wärme proportional zum Leiterwiderstand. Die Kategorie ist nur ein Teil eines sicheren Stromkanals.
- Bevorzugt normenkonform massive Kupferleiter für permanente Links. Kupferkaschiertes Aluminium (CCA) hat einen höheren Widerstand und ist kein Ersatz für eine konforme ausgewogene Kupferverkabelung.
- Prüfen Sie die Leiterlehre, den DC-Schleifenwiderstand, die Widerstandsunwucht, die Bündelgröße, die Umgebungstemperatur, die Isolationszahl und die Leistung des Steckerstroms.
- Eine höhere Temperatur erhöht den Einführverlust, was die verfügbare Reichweite verringern kann. Große PoE-Bundles erfordern möglicherweise eine Kabelabschaltung oder ein anderes Installationslayout.
- Vier-Paar-PoE benötigt alle acht Kontakte korrekt beendet. Untersuchen Sie Stecker und Buchsen auf Beschädigung oder Verschmutzung.
- Ein Schirm trägt keinen normalen PoE-Strom und korrigiert keine unterdimensionierten Leiter.
Siehe: Power-over-Ethernet-Anleitung und Ethernet PoE Pinout für Leistungsklassen, Paarnutzung und Einbauprüfungen.
Auswahlleitfaden
| Bedarf | Sinnvoller Ausgangspunkt |
|---|---|
| Pflegen Sie ein bestehendes 1G-Netzwerk | Testen und Aufbewahren konformer Cat 5e oder besser |
| Neuer 1G-Zugangslink mit zukünftiger Marge | Cat 6 oder, vorzugsweise wenn das Budget es zulässt, Cat 6A |
| 10G bis 100 m | Kat 6A |
| 10G auf Cat 6 | 37 m normal verwenden; bis zu 55 m nur nach Alien-Crosstalk-Qualifikation und -Test berücksichtigen |
| 25/40G Kupfer in 30 m | Cat 8 mit dem exakt unterstützten Kanaldesign |
| Längeres Hochgeschwindigkeits-Rückgrat | Vergleichen Sie Fasern, anstatt auf eine nicht anerkannte Kategorie zu eskalieren |
Die Durchlauf- und Kreuzungskabelführung erklärt die Terminierungswahl. Die RJ45 T568A und T568B Pinout gibt dem Dirigenten Befehl.
Quellen
- ANSI/TIA-568.2-E — Balanced Twisted-Pair Telekommunikationskabel und Komponenten Standard Anforderungen an Bauteile und Verkabelungen der Kategorie 5e, 6, 6A und 8.
- ISO/IEC 11801-1:2017 und Änderungen — Generische Verkabelung für Kundenräume, Teil 1: Allgemeine Anforderungen — Kategorien 5 bis 8.2 und Kanalklassen D bis II.
- IEEE Std 802.3-2022 — IEEE-Standard für Ethernet — BASE-T physikalische Schichten und Link-Segment-Anforderungen.
- IEEE Std 802.3an-2006 — 10GBASE- T 10 Gbit/s-Betrieb über symmetrische Twisted-Pair-Verkabelung.
- IEEE Std 802.3bz-2016 — 2.5GBASE-T und 5GBASE- T - 2,5 und 5 Gbit / s-Betrieb über ausgewogene Twisted-Pair-Medien.
- IEEE Std 802.3bq-2016 — 25GBASE-T und 40GBASE- T 25 und 40 Gbit/s Betrieb über Kanäle bis zu 30 m.
- TIA TSB-155-A — Richtlinien für die Bewertung und Minderung der installierten Kategorie 6 Verkabelung zur Unterstützung von 10GBASE- T Bewertung und Alien-Crosstalk-Qualifikation bestehender Cat 6-Verbindungen über die normale 37-m-Grenze hinaus.
- TIA TSB-184-A - Richtlinien zur Unterstützung der Stromversorgung über ausgeglichene Twisted-Pair-Verkabelung - Bündelheizung, Widerstand und Installationsführung für Fernstrom.