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Ethernet über Telefonkabel

Die Installation von Kabeln mit 2 Adernpaaren war in Deutschland verbreitet, um Heimtelefonanlagen oder Gegensprechanlagen darüber zu betreiben. Der Betrieb einer Heimtelefonanlage kann allerdings inzwischen auch über das Heimnetzwerk erfolgen und es nicht nötig eine getrennte Kabelinstallation für die Heimtelefonanlage und eine für das Heimnetzwerk zu unterhalten. Im Gegenteil, es stellt sich eher die Frage ob es möglich ist bei einer bestehenden Heimtelefonanlage und entsprechend existierenden Kabeln, wenigstens die Kabel auch für das Heimnetzwerk zu nutzen.

In diesem Artikel finden Sie hierzu zwei Abschnitte.

Ethernet direkt über Telefonkabel

Kann man Ethernet (LAN) direkt über ein typisches Telefonkabel übertragen ?

Um diese Frage zu beantworten werden kurz die wichtigsten Anforderungen von Fast-Ethernet (100Mbit/s LAN) und Gigabit-Ethernet (1000Mbit/s LAN) an die, für die Übertragung notwendigen Kabel, beleuchtet.

Beide Ethernet Varianten fordern mindestens ein Kabel der Kategorie 5 (Klasse D: ISO/IEC 11801:1995). Solch ein Kabel muss eine Impedanz von 100ohm aufweisen. Die Dämpfung muss kleiner 12.9dB/100m bei 31,25Mhz und kleiner als 24dB/100m bei 100Mhz sein. Im Unterschied zu Fast-Ethernet benötigt Gigabit-Ethernet 4 Adernpaare zur Übertragung, Fast Ethernet benötigt 2 Adernpaare. Des Weiteren übertragt Fast-Ethernet physikalisch über ein Frequenzband von ca. 31,25Mhz, während Gigabit-Ethernet in einem Frequenzband von ca. 100Mhz überträgt. Als Resultat hat Gigabit-Ethernet auch weitergehende Anforderungen bezüglich der Übersprechdämpfung zwischen Signalen.

Was bedeutet dies nun im Vergleich zu einem in Deutschland gängigen Telefonkabeltyp?

Im privaten Bereich wurde häufig der Telefonkabeltyp Y(St)Y 2x2x0,6mm installiert. Konkrete Daten, bezüglich Wellenwiderstand und Dämpfung bei hohen Frequenzen, konnten Datenblättern für Kabel dieses Typs nicht entnommen werden. Bezüglich der Dämpfung kann auf jeden Fall angenommen werden, dass diese die geforderten Werte für Fast- und Gigabit-Ethernet deutlich übersteigen. Je höher die benötigte Frequenz desto höher die Abweichung. Ebenso wird davon ausgegangen, dass die Impedanz des Kabels in den Frequenzbereichen von bis zu 100Mhz nicht 100ohm entspricht.

Dies bedeutet, dass Verbindungslängen von bis zu 100m, mit oben genannten Telefonkabeltyp, nicht erreichbar sind. Wenn man jedoch in Betracht zieht, dass für Fast-Ethernet die Dämpfung nur bis ca. 31,25Mhz eine Rolle spielt, und die Dämpfung auch eine Funktion über die Verbindungslänge ist, dann können Verbindungen über mehrere zehn Meter mit Fast-Ethernet durchaus funktionieren. Der Grund ist, dass die kürzeren Verbindungslängen die höhere Dämpfung des Telefonkabeltyps ausgleichen.

Um soweit wie möglich das Risiko von Übersprechen zu reduzieren empfiehlt es sich, die auch bei einem Kabel vom Typ Y(St)Y 2x2x0,6mm verdrillten Adern, entsprechend paarweise für jede Senderichtung von Fast-Ethernet zu nutzen. Sprich ein verdrilltes Adernpaar für die Kontakte 1 und 2 und das andere verdrillte Adernpaar für die Kontakte 3 und 6.

Alleine schon von dem Fakt, das Gigabit-Ethernet 4 Adernpaare für den Betrieb benötigt, kann diese Ethernet Variante nicht über ein Kabel des Typs Y(St)Y 2x2x0,6mm funktionieren. Doch auch aufgrund der deutlich höheren Anforderungen, wird von der Nutzung von Gigabit-Ethernet über Y(St)Y Kabel abgeraten, falls mehr Adernpaare zur Verfügung stehen.

Diese Überlegungen geben Ihnen immer noch keine Garantie das Fast-Ethernet über Ihre individuelle Haustelefonverkabelung funktioniert, da noch andere Faktoren wie die Signalreflexion aufgrund einer nicht passenden Impedanz, eine Rolle spielen können. Doch bevor man aufwendig seine Kabelinstallation erneuert ist es einen Versuch wert. Stellen Sie z.B. der Probehalber eine Fast-Ethernet Verbindung über die längste Strecke her. Prüfen Sie, dass die verbundenen Geräte auch Fast-Ethernet betreiben. Haben die Geräte Gigabit-Ethernet ausgehandelt, dann muss an beiden Geräten der Betrieb von Fast-Ethernet per Konfiguration erzwungen werden.. Senden sie einen kontinuierlichen Testdatenstrom über die Verbindung (z.B. Pings ohne Begrenzung an ihren Internet-Router). Prüfen Sie ob Ethernet Frames verworfen wurden. Wie Sie den Betriebsmodus und die Fehlerstatistik Ihres Ethernetanschlusses prüfen können, finden Sie in den Kapiteln zu dem Prüfen von Ethernet.

Abschließend ist es noch wichtig zu erwähnen, dass der hier referenzierte Telefonkabeltyp einen herausfordernden Fall darstellt. Andere Kabeltypen können eine für Ethernet bessere Spezifikation aufweisen und somit auch die Brauchbarkeit für Ethernet erhöhen.

Dieser Abschnitt basiert auf theoretischen Überlegungen. Es wird für Sie aktualisiert wenn Erfahrungswerte vorliegen.

Geräte für den Heimgebrauch, welche Daten über Telefonkabel übertragen

Verschiedene Hersteller haben Lösungen entwickelt wie man bestehende Telefonkabel für die Übertragung von Daten weiterverwenden kann. Der erste Ansatz hierfür klingt einleuchtend. Warum nicht eine ähnliche DSL Technik nutzen, wie z.B. die Telekom Sie verwendet, um Internet zu Ihnen nach Hause zu bringen. Der zweite Ansatz basiert auf der Standardfamilie G.hn. Die Standardfamilie G.hn ist eine Serie von Standards, welche von der ITU-T geschrieben wurden, um Daten im Heim über diverse Medien zu übertragen. Eines der Übertragungsmedien ist eine Zweidrahtleitung oder umgangssprachlich ein Telefonkabel. In diesem Abschnitt wird Ihnen für jeden Ansatz ein Gerät für den Heimgebrauch vorgestellt.

Notiz: Wie in dem vorherigen Abschnitt erwähnt, kann die direkte Übertragung von Ethernet über ein Telefonkabel funktionieren. Probieren Sie es einfach aus, bevor Sie zusätzliche Geräte kaufen. Diese Geräte kosten nicht nur beim Erwerb Geld, sondern auch im Betrieb durch den verbrauchten Strom. Funktioniert die direkte Übertragung von Ethernet über ein Telefonkabel nicht zufriedenstellend, dann können die folgenden Geräte aber eine Lösung sein.

Ein Vertreter des Ansatzes per DSL Daten über ein Telefonkabel zu übertragen ist das „MC-115-VDSL2„ Gerät von Allnet. Für eine direkte Punkt-zu-Punkt Verbindung brauchen Sie zwei dieser Geräte. Eines muss als Master, das andere als Slave betrieben werden. Mit einem Paar dieser Geräte soll es möglich sein (Herstellerangaben) über bis zu einer Distanz von 1km 100MBit/s zu übertragen. Letztlich dürfte es, neben der zu brückenden Distanz, auch von der Qualität der Leitung abhängen, ob die anversierte Datenrate in der Praxis erreicht wird.

Das Allnet „ALL-GHN-101-2wire / GHn„ Gerät basiert auf der in den G.hn Standards definierten Technologie. Nachvollziehbar brauchen Sie für eine Punkt-zu-Punkt Verbindung wieder zwei dieser Geräte. Die Herstellerangaben sind ein wenig verwirrend, doch für 200m Distanz sind die Geräte auf jeden Fall gedacht. Eventuell kann man auch längere Distanzen überbrücken. Für 200m ist eine erreichbare brutto Datenrate von 201MBit/s angegeben, für 60m von 251MBit/s. Auch hier dürfte gelten, dass die Qualität der individuellen Zweidraht-Verbindung noch eine Rolle spielt und es sich wahrscheinlich eher um „bis zu“ Angaben handelt. Da die Datenraten aber 100MBit/s übersteigen können, wurden Gigabit-Ethernet Ports (1000MBit/s) auf der Ethernet Seite verbaut.