NVP – Nominal Velocity of Propagation
Abkürzung: NVP
Der NVP gibt an, wie schnell sich ein Signal in einem Kabel ausbreitet — angegeben als Anteil der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Ein NVP von 0,69 bedeutet, dass das Signal 69 Prozent dieser Geschwindigkeit erreicht.
Woher der Wert kommt
Maßgeblich ist nicht der Leiter, sondern das Isoliermaterial zwischen den Leitern. Je stärker es sich elektrisch polarisieren lässt, desto langsamer läuft die Welle. Der Zusammenhang ist einfach:
NVP = 1 / √εr
εr ist die Dielektrizitätszahl des Isolierstoffs. Daraus ergeben sich die typischen Werte:
| Isolierstoff | εr | NVP |
|---|---|---|
| Luft (theoretischer Grenzfall) | 1,0 | 1,00 |
| Zellschaum-Polyethylen | ≈ 1,5 | ≈ 0,82 |
| PTFE | ≈ 2,1 | ≈ 0,69 |
| Vollmaterial-Polyethylen | ≈ 2,3 | ≈ 0,66 |
| PVC | ≈ 3,5 | ≈ 0,53 |
Deshalb ist ein Koaxialkabel mit geschäumtem Dielektrikum schneller als eines mit Vollmaterial, und deshalb unterscheiden sich zwei äußerlich gleiche Kabel im NVP, wenn der Hersteller den Schaumanteil ändert.
Werte nach Kabeltyp
| Kabel | NVP (typisch) |
|---|---|
| Twisted-Pair Cat 5e / Cat 6 | 0,64–0,70 |
| Twisted-Pair Cat 6A / Cat 7, PiMF | 0,70–0,78 |
| Fernmeldekabel, PE-isoliert | ≈ 0,67 |
| Koaxialkabel RG-58 | ≈ 0,66 |
| Koaxialkabel RG-6, Schaum-PE | ≈ 0,75–0,85 |
| Koaxialkabel RG-11 | ≈ 0,78 |
| Monomode-Glasfaser (rechnerisch) | ≈ 0,67 |
Die Angaben sind Richtwerte. Der verbindliche Wert steht im Datenblatt des verlegten Kabels, und zwischen zwei Herstellern derselben Kategorie liegen durchaus fünf Prozentpunkte.
Wozu man ihn braucht
Der NVP ist die Umrechnungsgröße der Längenmessung. Ein Kabeltester oder ein Zeitbereichsreflektometer sendet einen Impuls und misst, wie lange dessen Echo vom Kabelende zurück braucht. Gemessen wird also Zeit; was interessiert, ist Länge:
Länge = (Laufzeit / 2) × NVP × c c = 299.792.458 m/s ≈ 0,3 m/ns
Bei einem NVP von 0,69 läuft das Signal rund 20,7 Zentimeter je Nanosekunde. Ein Echo nach 1.000 ns bedeutet demnach etwa 103 Meter Kabel.
Dasselbe gilt für die Fehlerortung: Die Entfernung zu einer Unterbrechung oder einem Kurzschluss wird genauso berechnet. Ohne richtigen NVP zeigt das Gerät die Störstelle an der falschen Stelle an.
Der häufigste Messfehler
Der Längenfehler ist dem NVP-Fehler direkt proportional. Steht der Tester auf 0,80, während das Kabel 0,69 hat, fällt jede Messung um 16 Prozent zu lang aus — aus 100 Metern werden 116.
Das wird regelmäßig zur Streitfrage, wenn eine Messung die Längengrenze von 100 Metern scheinbar überschreitet, die Strecke aber baulich kürzer ist. Vor der Suche nach der Ursache im Kabel lohnt der Blick auf die Einstellung im Gerät.
Genauer als jedes Datenblatt ist eine Kalibrierung am bekannten Stück: Ein Kabelrest mit nachgemessener Länge wird eingespannt und der NVP im Tester so lange verstellt, bis die Anzeige stimmt. Der so ermittelte Wert gilt dann für die gesamte Rolle derselben Charge.
Laufzeit und Laufzeitdifferenz in den Normen
Für strukturierte Verkabelung sind zwei Größen begrenzt, die beide auf dem NVP beruhen.
Die Signallaufzeit über die gesamte Übertragungsstrecke darf einen Höchstwert nicht überschreiten — bei einem Kanal der üblichen Klassen liegt er in der Größenordnung von 555 Nanosekunden. Das ist der eigentliche Grund für die bekannte Grenze von 100 Metern: Nicht die Dämpfung setzt sie, sondern die Zeit.
Die Laufzeitdifferenz (Delay Skew) begrenzt, wie weit die vier Paare desselben Kabels auseinanderlaufen dürfen, üblicherweise auf etwa 50 Nanosekunden. Sie entsteht, weil die Paare unterschiedliche Schlaglängen haben und damit unterschiedlich lange Leiter bei gleicher Kabellänge — der NVP ist je Paar geringfügig verschieden. Relevant wird das bei allen Verfahren, die alle vier Paare gleichzeitig nutzen: Läuft ein Paar zu weit vor, lassen sich die Teilsignale am Ende nicht mehr zusammensetzen.
Kabel mit stark unterschiedlichen Schlaglängen, etwa billige Ausführungen mit nur zwei verschiedenen Verseilungen, fallen deshalb bei der Laufzeitdifferenz durch, obwohl Dämpfung und Übersprechen in Ordnung sind.
Was NVP nicht ist
Der NVP ist keine Kabelqualität. Ein höherer Wert bedeutet nur eine schnellere Ausbreitung, nicht weniger Dämpfung und nicht mehr Bandbreite.
Er gilt nicht über Komponentengrenzen hinweg. Patchkabel, Verlegekabel und Anschlussdosen haben unterschiedliche Werte. Bei einer Messung über die gesamte Strecke bezieht sich der eingestellte Wert auf das längste Teilstück; die Reststrecke verursacht eine kleine Abweichung.
Zwei Rollen desselben Typs sind nicht dasselbe Kabel. Fertigungsänderungen am Dielektrikum verschieben den Wert, ohne dass sich die Typbezeichnung ändert.
Bei Glasfaser ist der Begriff unüblich. Dort wird mit dem Brechungsindex gerechnet, der dieselbe Information in umgekehrter Form trägt — der Reflektometer dort will den Index, nicht den NVP.
Abgrenzung
Die Dämpfung beschreibt, wie viel Signal verloren geht, der NVP nur, wie schnell es ankommt. Beide Größen sind voneinander unabhängig.
Die Laufzeitdifferenz (Delay Skew) ist die Folge unterschiedlicher NVP-Werte innerhalb eines Kabels.
Das Zeitbereichsreflektometer ist das Messgerät, das den NVP zur Umrechnung benötigt.
Die Schlaglänge ist die bauliche Ursache dafür, dass die Paare eines Kabels unterschiedlich lange Leiter haben.
Quellen
- ISO/IEC 11801: Information technology — Generic cabling for customer premises
- ANSI/TIA-568: Balanced Twisted-Pair Telecommunications Cabling and Components Standard
- IEC 61156: Multicore, symmetrical pair/quad cables for digital communications